JPS58102598A - プリント板用自動リ−ド線切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、部品の実装およびハンダ付けをすませたプ
リント板の裏面に突出しているリード線を、所定の長さ
に自動的に切り揃えるためのプリント板用自動リード線
切断装置に関するものである。

従来、リード線の切断方式には、以下に説明するような
２通りの方式がある。

第１図は、そのうちの１つを示す概略図である。

同図に示されるよ５に、モータＭの軸には、円盤形切刃
（ノコギリ刃を含む。）Ｎが固定されている。まず、部
４Ｅの実装およびハンダ付けを完了したプリント板Ｐを
レール凡の上に治具Ｆを用いて固定する。この時、プリ
ント板Ｐの下面部Ｕと切刃Ｎとの間隔は、例えば、切刃
ＮおよびモータＭを上下させることにより必要寸法に調
整する。

次いで、切刃Ｎを高速回転させるとへもＧこ、プリント
板ＰをレールＲに沿って手前方向（紙面と垂直方向）へ
静かに移動させ、リード線りを所要の長さに切断する。

なお、切刃Ｎは、超硬質のものが多用されているが、円
盤状研磨板を用いてもよい。

第２図は、他の１例を示す概略図である。

同図においては、部品Ｅを実装していないプリント板Ｐ
を、その実装位置と対応する位置に穴のあいたテンプレ
ートＴの上に置き、この状態で部品Ｅを実装して行き、
実装が完了したら切刃Ｎを矢印の方向に移動させて、リ
ード線を切断するものである。

しかし、上記いずれの方式も次のような問題点を有して
いる。すなわち、前者については。

イ）切刃を高速回転させるため、リード線の切断時に、
摩擦による熱が発生する。この熱によりハンダ付は部が
再熔融するが、この時、ノ・ンダ付は部には切断のため
の応力と切刃の振動が加わっている。このため、再熔融
したノ１ンダが冷えて固するときには不安定となり、ハ
ンダ接合部の信頼性が低下する。一般に、この信頼性を
確保するためには、再度ハンダ付けする方法がとられて
いる。

口）プリント板が大形になるにつれて、そりが発生する
。この様子を示したのが第３図であるが、同図からも明
らかなように、このそりに対して円錐形切刃Ｎは追従す
ることができない。つまり、プリント板下ｍＵからの寸
法を一定にすることができない。

ハ）ハンダ付けされた後のり−ドーは、必ずしも真っ直
ぐ出ているとは限らない。この様子を示したのが、第４
図および第５図であるが、第４図のようにリードｌ１ｉ
ｉｌｉＬが切刃Ｎの切断方向と同一方向に−がっている
とぎは、嬉６図のように、点線位置■で切断され、した
がって、尖鋭な先端部ＬＮを形成することになる。

一方、後者については、 イ）テンブレー）Ｔを使用するため、量産形の生紘形態
以外においては、多種類のテンプレートを用意しなけれ
ばならない。

口）実装後にハンダ付けするプロセスを踏むため、ハン
ダ付けが完了する迄部品をなんらかの方法で固定してお
かないと、部品の脱落が生じる１、。

このために、薄いプラスチックの膜を用い、これをプリ
ント板にかぶせ、真空にして熱で密着させて固定する方
法が用いられている。この方式では、ハンダ付は時に、
この膜の電画にフラックスがしみ込み、ハンダ付は後の
処理が厄介になる。

したがって、この発明の目的は、上記の方式による欠点
を除去して、より信頼性が高く、かつ自動化が可能なリ
ード線切断装置を提供することにある。

上記の目的は、この発明によれ４？、部品−の、実装お
よびハンダ付けを完了したプリント板の裏面に突出した
リード線を自動的に所定の長さに切り揃えるためのプリ
ント板用自動リード線切断装置において、前記プリント
板の裏面を所定向きにして受は入れて所定の方向へ所定
の距離ずつ移動するワークテーブルと、前記プリント板
の裏面側に設置され前記ワークテーブルと共に所定の距
離ずつ移動してくる前記リード線にそコ゛ノ都度接近し
て前記リード線の切断リード長を制定し所定の位置で停
止するセンサとトセンサが停止した位置からさらに所定
の距離だけ水平移動して停止しその位置でリード線を切
断する切刃とを所定の間隅をもって設置してｔ【るー・
ラドと、前記ワークテーブルおよびヘッドを駆動する制
御装置７と、を設けることにより達成される。

以下、この発明の実施例を図面をわ照して説明する。

［６図は、この発明の実施例を示す斜視図である。

Ｍにおいで、Ｗはワークテーブルで、このワークテーブ
ルＷの中央部に設けられたプリント仮固定用テンブレー
１−Ｔに、部品の実装およびハンダ付けを完了したプリ
ント板Ｐをハンダ付は面（リード線の突出している面）
Ａを上にして固定する。

テンプレートＴのプリント板Ｐが配設される上方には、
リード線切断用−・ラド１１が設けられ、このヘッドｉ
（には、ニッパ−またはハサミからなる切刃Ｎとリード
線の切断リード長を決めるための針状センサＳとが設け
られている。

なお、ＭＣは、ワークテーブルＷおよびヘッドＨの駆動
または切刃Ｎの動作等を制御する制御装置で、と〜では
、テレビモニタＭＯ１キーボードＫＹ、タイプライタＴ
Ｙおよび中央処理装置ＣＰＵからなるマイクロコンピュ
ータから構成されている。

と工で、図面を参照して、ワークテーブルＷおよびリー
ド線切断ヘッドＨの動作、ならびに切刃　　　　　　　
１Ｎの形状、リード線と切断位置の関係等について説明
する。

第７図はリード線りが切断される順序を説明するための
説明図、第８図はリード線切断ヘッドＨの動作を説明す
るための動作説明図、第９図は切刃Ｎの形状および切刃
Ｎとリード線りとの位置関係を示す配置構成図、第１０
［は４枚のプリント板をまとめて切断する場合を示す説
明図である。

第７図において、ワークテーブルは、図示されていない
機械原点よりスタートシ、プリント板Ｐのり−ド線切断
位置の始めの位置、例えば位置８ＴがヘッドＨに対して
所定の位置となるように移動して停止する。次−いで、
例えば、図の長手方向へｌピッチずつ移動し、１列が終
ったら、今度は長手方向と直角に１ピツチ移動し、上記
とは逆方向にｌｋ’ツチずつ移動する。なお、リード線
りは、メツシュ（格子）状に突出しており、駄メツシュ
の大ぎさは、約２．５１Ｅｌ！！ｌまたは２．５４　ｍ
ｍである。

も したがって、ワークテーブルの１ピッｆ、、２．５ｍｍ
または２．５４鳳凰となる。

また、この発明では列方向に切断したが、行方向に切断
するようにしてもよく、要は、切刃に対して直角方向に
１ピツチずつ動かして切断すればよい。

第８図において、ヘッドＨに設けられた切刃Ｎは、ワー
クテーブルＷが停止した位置をスタート位置φ）とし、
その位置でセンサ８と共に６）まで下降スると、センサ
８がプリント板ＰＯ／・ンダ付は面に接触する。さらに
下降して、設定寸法位置まで達すると、七／す８の信号
によりヘッドＨは停止する。

次いで、ヘッドＨはＣ）の位置まで水平移動し、リード
Ｌを切断する。切断し終ると、切刃およびセンサは（）
の位置に上昇し、スタート位置Ｃド戻る。切刃およびセ
ンサが［株］の位置に戻ると、ワークテーブルＷはｌピ
ッチ移動する。

以上の動作は、全ピッチについて行われ、全ピッチ移動
すると、ワークテーブルＷは再び原点に復帰する。

切刃Ｎは、ニッパ−またはハサ２からなり、上からみる
と第９図のような形状をしている。その大きさも、リー
ド線りのピッチとの関係から、巾は隣接するリード線り
に接触しな、い程度に狭く、また、切刃の長さも２つの
リード１ｉｉｌＬを一度に切断しない程度に短く設計さ
れる。なお、同図において斜線を施したリード線りは切
断済みであることを示す。また、第９図において、ＳＰ
はセンサＳの位置を示すものであるが、このセンサ８の
位置は、できるだけ切断しようとするリード線の近くに
なるように、そのヘッド上の位置を考慮して配置される
。つまり、プリント板Ｐのリード線のｌ／２ピツチ位置
には、プリント板Ｐの表裏導通用のスルーホールが設け
られる場合があるので、センサ８の位置は、ｌ／２ピツ
チよりずらせて設置する等の配慮がなされる。

なお、ヘッドの動作−を第８図のよう−にしたのは、リ
ード線のたおれ、または曲がりを考慮した〜めである。

すなわち、リード線の直線部は根本（ハンダ付は部）に
近い所にあるから、この部分に切刃をさし込むようにし
て切断するためには、同図に示すような動きにするのが
よ（、また、切刃の形状は、それが曲がったリード線や
切断ずみのリード線に邪魔をされないように、刃部ＮＡ
はプリント板面と水平になるようにすると〜もに、アー
ムＮＢは斜めになるようにすることが必要である。

また、刃部ＮＡに傾斜をもたせるか、上方向にそらせる
ようにしてもよい。

第１０図の動作について説明する。

まず、制御装置であるマイクロコンピュータニ、ワーク
テーブルの動作範囲ＬＸおよびＬＹ、リード線の切断範
囲Ｘｉ　、Ｘ３　、ｙｌ、　、ｙ３、スキップ範囲Ｘ２
゜Ｙ２等に関するデータおよび指令を与えておく。

これによって、ワークテーブル上のテンブートＴは機械
原点よりスタートし、切断第１ポイントＫｌに移動する
。区間Ｘｌでは、テンプレートＴは十Ｘ方向へ１ピツチ
ずつ移動し、区間Ｘ２はスキップしてに、ポイントへ移
動する。区間Ｘ３では、同様に１ピツチずつ移動し、Ｋ
３ポイントに達したら、＋Ｙ方向へ１ピツチ（ポイント
に４参照）移動する。

以下、同様の動作を行ない、ポイン）Ｋｓまたはに６で
、プリント板ＰｌおよびＰ２のリード線の切断を完了し
たら、区間Ｙ２をスキップし、ポイントに７またはに８
に移動する。

同様にして、プリント板ＰｓおよびＰ４のリード線の切
断を完了したら、Ｋ９またはＫＩＯポイントから機械原
点にもどって停止する。

これは、プリント板Ｐ上の全交点にあるすべてのリード
線を切断する場合であり、したがって、この場合は、マ
イクロコンピュータに対して各点の座標に関するデータ
を入力する必要がない。

これに対して、ＩＣ（集積回路）のリード線を除いて切
断する場合のように、選択的な切断を行なう場合は、そ
の旨のデータの人力が必要となるが、ＩＣの位置は、通
常は、設計規格によって規則的に配置されヤ（・るから
、この事笑を利用し、リード線１点１点についてのデー
タではなく、■ｃｏ％定のリード線の位置１ケ所のデー
タと、リード線数とを入力するだけですむようにする。

以上のように、この発明によれば、ワークテーブルと、
センサおよび切刃を偏えたヘッドと、ワークテーブルお
よびヘッドを駆動するマイクロコンピュータトｔ８１ｒ
ｊ、マイクロコンピュータの制御によってリード線を１
本ずつ切断°ｔ、るよ５にしたから、熱が発生すること
もなく、シたがってハンダ付けが一回で済み、また、リ
ード線を１本ずつ切断するため切断ミ不の発生がなくな
り、さらに、プリント基板がどのように曲がっていても
、センサで切断長を１本毎に決定するので、切断を精度
よく行なうことができる利点番有するものである。

また、制御装置としてマイクロコンピュータを使用して
いるので、切断動作の自動化は勿論のこと、リード線の
切断長、ワークテーブルの動作範囲および切断すべぎリ
ード線の選択叫か自由に行なえると〜もに、この発明に
よるリード線切断装置で処理したデータの記憶、−記憶
されたｆ−夕にもとづく加工や処理が容易に行なわれる
ばかりでなく、インプット、アウトプットおよびデータ
の修正等が自由にでき、また、このマイクロコンピュー
タを信号回線により他のコンピュータと接続すれば、デ
ータの交換も可能となり、生脆管理端末としての機能を
も発揮することができる。

なお、センサは、第８図に示すような接触形のセンサの
かわりに、振動等に対して有利な非接触形のセンサとし
てもよく、切刃もヘッドに対して１個だけでなく、所定
の間隔で複数個設けることにすれば、リード線切断処理
時間を大巾に短縮することができる。

また、この発明では、ワークテーブルの上方にヘッドを
設置するようにしたが、ワークテーブル内にヘッドを設
けると〜もに、プリント板をリード線が下になるように
セットすることも可能で、このようにすれば、リード線
の切断クズカミプ１ノント板上に落ちないという利点を
有するものである。

なお、切断クズについては、ヘッドにノ（キュームホー
スを取りつけることにより、容易に取り除くことができ
る０ さらに、プリント板固短用のテンプレートを用いたこと
により、切断スタート位置かセツティングだけで自船的
に決まるため、マニュアルでスター位置を合わせる等の
操作が不用になる。

また、ヘッドのセンサは、切断エリアの自動検出に応用
することができる。つまり、ワークデープルが移動し、
センス位置がプリント板からはずれたら信号を発するよ
うにしておけば、簡単に検出することができる。

この発明の応用として、次のものをあげることかできる
〇 ば）　ヘッドにハンダゴ７−を城付けることにより、自
動ハンダ付は装置とじ又使用する。

すなわち、プリント板においては、ディップによってハ
ンダ付けできない部品、例えばコネクター８Ｗ、ＩＣソ
ケット尋、が多くあって、これらのハンダ付けは主とし
て手作業で行われているが、これらの作業を全自動的に
行なうことができる。

（ロ）ヘッドに真空チャックを取付けることにより、フ
ラン）パック形のき二サイズ電子部品の自動実装機を実
現することができる。

（ハ）ヘッドにポンチを取り付けることにより、板金に
おけるケがきを自動化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来のリード總切断方式を示す
側面図、第３図は、プリント板が曲がっている場合を示
す側面図、第４図および第５図は、リード線が曲がって
いる場合を示す側面図、第６図は、この発明の実施例を
示す全体構成図、第７図は、リード線の切断順序を説曖
するための説明図、第８図は、切刃およびセンサの動作
を示す動作説明図、第９図は、切刃およびセンサとリー
ド線との位置関係を示す配置構成図、＠１０図は、４枚
のプリント板をまとめて切断する場合の例を示す説明図
である。 符号説明 Ｐ　、　ＰＩ〜Ｐ４・・・・・・プリント板、Ａ・・・
・・・プリント板の裏面、Ｗ・・・・・・ワークテーブ
ル、Ｔ・・・・・・テンプレー）、Ｈ・・・・・・ヘッ
ド、Ｎ・・・・・・切刃、Ｓ・・・・・・センサ、Ｍ　
Ｃ，−・・・・・マイクロコンピュータ、ＣＰＵ・・・
・・・中央処理装櫨、ＭＯ・・・・・・モニタ、ＫＹ・
・・・・・キーボード、ＴＹ・・・・・・タイプライタ
、Ｆ・・・・・・治Ａ、Ｌ・−・・、−ｙ−ド線、Ｒ−
・・・・・レール、Ｕ・・・・・・プリント板の下面、
Ｍ・・・・・・モータ、Ｅ・・・・・・部品代理人　弁
理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　清 第１図 第２図 第３図 第６図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）部品の実装およびハンダ付けを完了したプリント板
   の裏面に突出着るリード線を自動的に所定の長さに切り
   揃えるためのプリント板用自動リード線切断装置におい
   て、前記プリント板の１ｍを所定向きにして受は容れて
   所定の方向へ所定の距離ずつ移動するワークテーブルと
   、前記プリント板の裏面側に設置され前記ワークテーブ
   ルと共に所定の距離ずつ移動してくる前記リード線にそ
   の都度接近して前記リード線の切断リード長を測定し所
   定の位置で停止するセンサと該センナが停止した位置か
   らさらに所定の距離だけ水平移動して停止しその位置で
   リード線を切断する切刃とを一所定の間隔をもって設置
   してなるヘッドと、前記ワークテーブルおよびヘッドを
   駆動する制御装置と、を設けてなることを％微とするプ
   リント板用自動リード線辺断装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のプリント板用自動リ
   ード線切断装置において、前記制御１１ｊｋ置はマイク
   ロコンピュータからなることを％微とするプリント板用
   自動リード線切断装置。 ３）　ｌｌ＃許請求の範囲第２項に記載のプリント板用
   １動リード線切断装置において、前記リード線を選択的
   に切断するときは、その旨のデータを前記マイクロコン
   ピュータに入力することを特徴とするプリント板用自動
   リード線切断装置。 ４）特許請求の範囲第１項に記載のプリント板用自動リ
   ード線切断装置において、前記切刃はニッパ−またはハ
   サミであることを％黴とするプリント板用自動リード線
   切断装置。 ５）特許請求の範囲第１項に記載のプリント板用自動リ
   ード線切断装置において、前記切刃は、前記プリント板
   面に対し水平に形成される刃部と、前記プリント板面に
   対し成る角度をもって形成されるアーム部とからなるこ
   とを特徴とするプリント板用自動リード線切断装置。 ６）ｑ＃許請求の範囲第１項に記載のプリント板用自動
   リード線切断装置において、前記ヘッドに複数の切刃を
   設け、一度に複数本のリード線を切断し５るようにした
   ことを特徴とするプリント板用自動リード線切断装置。