JPH0828387B2 - 配線接続装置 - Google Patents

配線接続装置

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JPH0828387B2
JPH0828387B2 JP2300790A JP30079090A JPH0828387B2 JP H0828387 B2 JPH0828387 B2 JP H0828387B2 JP 2300790 A JP2300790 A JP 2300790A JP 30079090 A JP30079090 A JP 30079090A JP H0828387 B2 JPH0828387 B2 JP H0828387B2
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axis
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勝吾 浅野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子部品あるいは各種センサなどの配線、
接続等に使用する配線接続装置に関するものである。
従来の技術 第６図〜第８図は一般的に用いられている配線接続装
置を示す図である。第６図は抵抗接続型の配線接続装置
を示す図であり、第６図において、81、82はそれぞれ
正、負の溶接用電極であり、それぞれがホルダ83、84に
固定されている。85はスポット溶接時の電極の加圧力を
調整するためのバネ（図示せず）を備えた加圧力調整器
であり、ツマミ86を回転させることによって適正加圧力
をセットする。87はフットペダル88を踏みこむことによ
ってワイヤ89を介して溶接用電極81、82を矢印Ｊ、Ｋ方
向に上下させるメカニズム（図示せず）および通電のタ
イミングを決定するマイクロスイッチ（図示せず）が内
蔵されたリングブロックであり、支柱90、固定ブロック
91を介して作業台（図示せず）に固定される。92はワー
クセット台であり、被接続ワーク（図示せず）をこの上
部にセットする。上記81〜82のブロックを総称して溶接
ヘッドＣとする。溶接ヘッドＣは、通電用の正、負のリ
ード線93、94を介してトランス95に、溶接指令信号線98
を介して電源制御ユニット96に接続されている。また、
トランス95は信号線99を介して電源制御ユニット96に接
続されている。
次に上記従来例の動作について説明する。第７図、第
８図に示すように、作業者がフットペダル88を踏むこと
によって溶接用電極81、82をＪ方向に動かし、ワーク10
0に接触すると上記マイクロスイッチがオンし、溶接ヘ
ッドＣから溶接指令信号が電源制御ユニット96に送出さ
れる。この信号により、電源制御ユニット96で位相制御
されて適正な大きさおよび通電時間に調整された電流が
トランス95に送られ、増幅された後溶接用電極81、82に
通電される。第８図に示す矢印102が電流の方向であ
る。そして、溶接用電極81、82とワーク100、101との間
で発生する電気エネルギーによってワーク100と101とが
瞬時に溶解、接続される。また、ワーク100は一定の長
さに切断されたワイヤを用いることが多い。一般的に抵
抗溶接で与えられる溶接の電気エネルギーは次式で示さ
れる。
Ｑ＝0.24I2Rt ただし、Q:熱量（cal） I:電流（Ａ） R:被溶接材料の固有抵抗、接合部の接触抵抗（Ω） t:通電時間（sec） したがって、溶接条件は溶接する材料、電極間隔等で
決まる抵抗と、溶接電流、溶接時間によって変わるが、
上記抵抗のうち、接触抵抗は第８図に示すように、加圧
力103に依存する。しかしながら一般的に歯溶接条件は
上記の条件のほか、電極の材質、形状等によっても決ま
り、実験的に決めている。
また、第９図、第10図に他の従来例を示す。これは、
ワイヤボンダーと呼ばれているもので、超音波振動によ
る発熱エネルギーを利用したものである。第９図におい
て、ボンディングツール部110を有する溶接ヘッド111が
Ｘ軸テーブル112、Ｙ軸テーブル113に搭載されている。
ワーク114は回転機構を有するワークセット治具115に保
持され、装置全体が操作盤117を備えたベース116上に設
置されている。ワークセット治具115にセットされた被
接続ワーク114はボンディングツール部110のＸ−Ｙ軸方
向の運動と、ワークセット治具115の回転運動とによっ
て様々な方向でのワイヤボンディングを可能にしてい
る。
第10図はボンディングツール部110を拡大し、ボンデ
ィングのプロセスをａ〜ｆの順序で示した図である。こ
の従来例の動作を説明する。最初に、ボンディングツー
ル120に案内されたワイヤ121はワイヤクランプ122によ
ってクランプされている（第10図ａ）。次にワーク124
にボンディングツール120が接触すると（第10図ｂ）、
ボンディングツール120に超音波振動が印加され、ワー
ク124とワイヤ121との間に摩擦熱が発生し、ワイヤ121
はワーク124に接続される。ここでクランプ122が解除さ
れ、第10図ｃに示すように、ボンディングツール120が
矢印125に沿って一定距離だけ移動し、クランプ122がふ
たたびワイヤ121をクランプする。次に、ボンディング
ツール120は運動軌跡126を描きながら次のワーク127に
移動し、ワイヤ121をワーク127に超音波接続する（第10
図ｄ）。次にワイヤクランプ122が解除された状態でボ
ンディングルール120は運動軌跡128のように移動し、ワ
イヤカッタ123が矢印129の方向に動作をしてワイヤ121
を切断する（第10図ｅ）。最後にワイヤクランプ122が
ワイヤ121をクランプした状態で、ボンディングルール1
20は第10図ａに示す位置に移動する（第10図ｆ）。した
がってこのワイヤボンダー型の配線接続装置によれば、
連続してワイヤを供給しながら配線接続作業を行うこと
ができる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の配線接続装置では下記のよう
な問題があった。
（１） 抵抗接続型の配線接続装置では、所定の長さに
切断したワイヤを１本１本供給しなければならないの
で、きわめて作業性が悪い。
（２） ワイヤボンダー型の配線接続装置では、超音波
振動によって接続を行っていたので、ワイヤの材質がア
ルミニウムや金などに限定される上に、接続強度があま
り高くない。
本発明は上記従来の問題を解決する、あらゆる金属材
質のワイヤを連続して供給しながら接続でき、さらに接
続強度の高い優れた配線接続装置を供給することを目的
とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は上記の目的を達成するために、基台上に、水
平面上Ｘ軸方向に移動可能に取り付けられ、垂直上下方
向に摺動自在な本体部が取り付けられたＸ軸テーブル
と、このＸ軸方向と同一水平面上で直交するＹ軸方向に
移動自在に取り付けられ、被接続体を載置するととも
に、この被接続体の下面に当接する位置に第１の電極が
設けられたＹ軸テーブルとで構成し、上記本体部には、
円筒形状の第２の電極と、この第２の電極とは水平面上
で同心円となり、上記第２の電極の外筒となる円筒形状
のワイヤカッタと、上記第２の電極に垂直上下方向の圧
力を加える加圧手段と、上記ワイヤカッタを垂直下降さ
せる下降手段と、上記第２の電極の中心を通り、第２の
電極の下端部へワイヤを導出する導出手段とを備えたも
のである。
作用 したがって本発明によれば、水平面上Ｙ軸方向に被接
続体を移動させ、このＹ軸方向に上記水平面上で直交す
るＸ軸方向に上記本体部を移動させながら、上記導出手
段によりワイヤを導出して上記電極によってワイヤと被
接続体との接続を行うという作用を有する。
実施例 第１図〜第５図は本発明の実施例を示すものである。
第１図ａ、ｂはそれぞれ第１の実施例における配線接続
装置の正面図および側面図、第２図ａ、ｂはそれぞれ後
述するスポットツール部Ａの正面断面図、下面図であ
る。第１図、第２図において、１は下部が円筒形状であ
る上部電極であり、電極ホルダ３にネジ４によって固定
されている。７は基台45に絶縁物46を介して設けられ、
Ｙ軸スライドテーブル41に設けられた空隙内に位置する
ことでＹ軸スライドテーブル41とは当接せず、その上端
はＹ軸スライドテーブル41の上面と同一水平面に位置し
て、Ｙ軸スライドテーブル41上に載置された被接続物で
あるワーク42の下面に当接する下部電極である。下部電
極７には、リード線47が接続され、電源（図示せず）か
ら上部電極１および下部電極７に電流が供給される。ま
た、下部電極７は絶縁物で形成したＹ軸スライドテーブ
ル41に内蔵し、Ｙ軸スライドテーブル41の情面に一部を
露出させてワーク42の下部に当接するように構成しても
よい。２は上部電極１と水平面上で同心円となり、上部
電極１の外周に上部電極１とは絶縁されて設けられた円
筒状のワイヤカッタであり、カッタホルダ５によって保
持されている。カッタホルダ５はガイドシャフト21、22
を介してガイドブロック23とは摺動可能であり、さらに
プレート24を介してシリンダ25に接続されており、シリ
ンダ25によってワイヤカッタ２は第２図ａ中矢印26の方
向に駆動される。上記上部電極１、電極ホルダ３、ワイ
ヤカッタ２、カッタホルダ５によりスポットツール部Ａ
が構成される。27は上部電極１の垂直下方への加圧力を
調整するための加圧力調整ユニットであり、内蔵バネ
（図示せず）を介して上部電極１にこの上部電極１とは
絶縁された状態で固定されている。28はサブブロックで
あり、ガイドロッド29、30を案内としてシリンダ31によ
り上下方向に駆動される。また、サブブロック28には、
ワイヤ９を固定・開放するワイヤクランプ32とその駆動
源であるクランプ開閉シリンダ33が設けられている。3
4、35はサブブロック28に設けられた直動用ベアリング
である。36はシリンダ31およびガイドロッド29、30を固
定するＸ軸スライドテーブルであり、Ｘ軸直動ベアリン
グ37を介してＸ軸ベース38に取り付けられ、モータ39に
よってＸ軸方向（第１図ｂ中矢印40の方向）に駆動され
る。41は被接続物であるワーク42を載置するＹ軸スライ
ドテーブルであり、Ｙ軸直動ベアリング43を介してＹ軸
ベース44に固定され、モータ（図示せず）によってＹ軸
方向（第１図ｂ中矢印40と水平面上で直角方向）に駆動
される。45はＸ軸ベース38とＹ軸ベース44とを固定する
基台である。
また、ワイヤ９は、ボビン55からガイドプーリ56を介
して上部電極１の下端中央に導出されている。ボビン55
は基台45に固定されたボビンホルダ57に取り付けられた
ボビン駆動モータ58によって駆動され、ガイドプーリ56
は、Ｘ軸スライドテーブル36に固定されたブラケット59
に回転可能に軸支されている。また、ワイヤ９はＸ軸ス
ライドテーブル36が移動すると、ワイヤクランプ32のク
ランプ動作によって引き出され、ブラケット60を介して
Ｘ軸スライドテーブル36に設けられたマイクロスイッチ
79によって張り具合が検出され、一定の張力に達すると
ボビン駆動モータ58が作動してボビン55が回転し、ワイ
ヤ９が送出される。したがってボビン55とワイヤクラン
プ32との間でワイヤ９は常に一定の張力を保つよう設定
されている。
次に本実施例の動作について、第３図、第４図を用い
て説明する。第３図ａ〜ｇはスポットツール部Ａの動作
原理図である。第３図ａに示すように、ワイヤクランプ
32によりワイヤ９がクランプされた状態から、被接続物
であるワーク42に対して第３図ｂに示すようにスポット
ツール部Ａが下降し、このとき２つの上部電極１および
下部電極７に通電されて、ワイヤ９はワーク42に溶接点
61で溶接接続される。次に、第３図ｃに示すように、ス
ポットツール部Ａはワイヤクランプ32を解除した状態で
上昇し、第３図ｄに示すように、Ｘ軸方向にＸ軸スライ
ドテーブル36が移動およびＹ軸方向にＹ軸スライドテー
ブル41が移動しながらスポットツール部Ａが次のワーク
71に当接する。ここで上部電極１および下部電極７に通
電し、溶接点62でワイヤ９とワーク71が溶接接続され
る。
次にＸ軸スライドテーブル36およびＹ軸スライドテー
ブル41の移動により、第３図ｅに示すようにスポットツ
ール部Ａとワーク71の相対位置が変化し、ワイヤ９が引
き出される。この状態から第３図ｆに示すように、ワイ
ヤカッタ２が下降して、ワイヤ９を切断する。ワイヤ９
の切断が終了すると、第３図ｇに示すようにワイヤカッ
タ２が当初の位置に戻ると共に、ワイヤクランプ32を閉
じた状態でスポットツール部Ａが垂直上方に移動し、１
サイクルの配線接続作業が終了する。また、１サイクル
ごとにワイヤ９を切断せずに多点の配線接続作業を連続
して行なった場合を第４図に示す。第４図において、4
2、71、72、73、74、75はワーク、61、62、63、64、6
5、66は溶接点、矢印は、スポットツール部Ａのワーク
に対する相対的な移動軌跡を示したものである。
このように本実施例によれば、ワークからワークへと
スポットツール部Ａが移動するときにワイヤクランプ32
を開閉して、ボビン55よりワイヤ９を供給しながら接続
作業を行うので、極めて効率的な配線接続作業を行うこ
とができる。
また、本実施例によれば、接続方法として抵抗溶接方
法を取っているので、多様な材質のワイヤを用いること
ができ、その上、接続強度が高いという効果を有する。
さらに本実施例によれば、第５図に示すように、上部
電極は円筒状であるので、ワイヤ９の配線接続を行う
際、360゜どの方向にでもワイヤ９を引き回すことがで
き、極めて自由度の高い作業が行えるという効果を有す
る。
さらに本実施例によれば、ワイヤ９とワークの接続時
には、常にワイヤ９とワークを上部電極１と下部電極７
とで上下からはさむようにしているので、通電されたす
べての電流が 上部電極１→ワイヤ９→ワーク→下部電極７ あるいは 下部電極７→ワーク→ワイヤ９→上部電極１ の経路を通過してワイヤ９とワークとを溶接するために
使用されるので、ワイヤ９とワークとの接続強度が格段
に強いという効果を有する。
発明の効果 本発明は上記実施例からも明らかなように、以下の効
果を有する。
（１） 接続作業を行う際に、ワイヤを供給しながらワ
ークからワークへと移動して接続作業を行うので、極め
て効率的な配線接続作業を行うことができる。
（２） 接続方法として抵抗溶接方式を取っているの
で、多様な材質のワイヤを用いることができ、その上、
接続強度が高い。
（３） 上部電極が円筒形状であるので、ワイヤの配線
接続を行う際に360゜どの方向にでもワイヤを引き回す
ことができ、極めて自由度の高い作業を行えるという効
果を有する。
（４） ワイヤとワークの接続時には、常にワイヤとワ
ークとを上下から電極ではさむようにしているので、通
電された全ての電流が 第２の電極→ワイヤ→ワーク→第１の電極 の経路を通過してワイヤとワークとを溶接するために使
用されるので、ワイヤとワークとの接続強度が格段に強
いという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図ａ、ｂはそれぞれ本発明の実施例における配線接
続装置の正面図および側面図、第２図ａ、ｂはそれぞれ
本実施例におけるスポットツール部Ａの正面断面図、下
面図、第３図ａ〜ｇは第１の実施例におけるスポットツ
ール部Ａの動作原理図、第４図は第１の実施例における
多点の配線接続作業を連続して行なった状態を示す原理
図、第５図は第１の実施例におけるワイヤの引き回しの
可能な範囲を示すスポットツール部Ａの下面図、第６図
は従来の抵抗接続型の配線接続装置の構成を示す斜視
図、第７図は同従来例の動作を示すブロック図、第８図
は同従来例の接続の原理を示す原理図、第９図は従来の
ワイヤボンダー型の配線接続装置を示す斜視図、第10図
は同従来例の配線接続動作の原理図である。 １……上部電極、２……ワイヤカッタ、３……電極ホル
ダ、４……ネジ、５……カッタホルダ、７……下部電
極、９……ワイヤ、21、22……ガイドシャフト、23……
ガイドブロック、24……プレート、25……シリンダ、27
……加圧力調整ユニット、28……サブブロック、29、30
……ガイドロッド、31……シリンダ、32……ワイヤクラ
ンプ、33……クランプ開閉シリンダ、34、35……直動用
ベアリング、36……Ｘ軸スライドテーブル、37……Ｘ軸
直動ベアリング、38……Ｘ軸ベース38、39……モータ、
41……Ｙ軸スライドテーブル、42、71、72、73、74、75
……ワーク、43……Ｙ軸直動ベアリング、44……Ｙ軸ベ
ース、45……基台、46……絶縁物、47……リード線、55
……ボビン、56……ガイドプーリ、57……ボビンホル
ダ、58……ボビン駆動モータ、59、60……ブラケット、
61、62、63、64、65、66……溶接点、79……マイクロス
イッチ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基台と、Ｘ軸テーブルと、Ｙ軸テーブル
    と、本体部から構成され、 Ｘ軸テーブルは、上記基台上に水平面上Ｘ軸方向に移動
    自在に取り付けられ、 Ｙ軸テーブルは、上記基台上に上記Ｘ軸方向と同一水平
    面上で直交するＹ軸方向に移動自在に取り付けられ、被
    接続体を載置するとともに、この被接続体の下面に当接
    する位置に第１の電極が設けられ、 本体部は、上記Ｘ軸テーブルに垂直上下方向に揺動自在
    に取り付けられ、第２の電極と、ワイヤカッタと、加圧
    手段と、下降手段と、導出手段が設けられ、 第２の電極は、円筒形状であり、ワイヤと上記被接続体
    との配線接続時には、上記第１の電極とでワイヤと上記
    被接続体をこれらを上下から挟み込む位置に設けられ、 ワイヤカッタは、円筒形状であり、上記第２の電極と水
    平面上で同心円となり、上記第２の電極の外筒となる位
    置に設けられ、 加圧手段は、上記第２の電極に垂直下方向の圧力を加
    え、 下降手段は、ワイヤの切断時に上記ワイヤカッタを垂直
    下降させ、 導出手段は、ワイヤを上記第２の電極の中心を介してそ
    の下端部へ導出させることを特徴とする、 配線接続装置。
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