JPS6038863B2 - 電解コンデンサの電解液含浸方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電解コンデンサの電解液含浸方法及び装置に
係り、特に電解コンデンサの電解液真空含浸工程を前後
の工程と連接して自動化することを可能とし、電解コン
デンサの生産能率を飛躍的に向上させることができる含
浸装置に関する。

従来、電解コンデンサの真空含浸工程は、前後の工程と
連接して自動化することは困難とされ、自動化された例
はない。即ち従釆、一般的には、電解コンデンサの組立
工程とは別個に、独立した真空舎浸装置を設置して、電
解コンデンサの素子を主として以下の２つの状態で該含
鰻装置の含浸槽内に保持して、電解液を含浸させている
。【１ー 素子がバラバラの状態。‘２） 素子を粘着
テープで連続保持し、専用リールに巻き取った状態。

これらの状態で電解コンデンサの素子に電解液を含浸さ
せることの共通した欠点は、含浸によって素子のリード
線（多くは錫メッキ線）にも電解液が付着し、該リード
線を回路基板に半田付けする際の半田付け性能が劣ると
いうことである。

また含浸直後に遠心分離機を使用して、素子に含浸され
た余剰の電解液を排除するが、その排除量を均一にする
ことが困難であるため、素子に含浸された電解液の量も
素子ごとに均一とならない欠点があった。タ また上記
状態の素子は、すべて手作業で取り扱う必要があるので
、多くの工数を必要とし、特に次工程（組立工程）の作
業能率や組立機の機能を低下させる要因となっていた。

更に上記｛１｝，■のそれぞれの状態について特有の欠
点について述べると、【１｝では素子がバラバラの状態
であるため、リード線を曲げたり、素子の変形を招くこ
とが避けられず、組立機への自動挿入は非常に困難であ
る。

■では素子がテーピングされ、組立機への自動挿入を意
図したものであるが、粘着テープヘテーピングするため
の機械装置と特殊な含浸装置とが必要となる欠点があっ
た。

その上、粘着テープの再使用は不可能であり、製品コス
トの有利性は期待できない。以上のように、電解コンデ
ンサの真空含浸工程は、電解コンデンサ製造の自動化を
図る上で大きな障害となっていたものである。

本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たもので、その目的とするところは、電解コンデンサの
真空含浸工程の完全自動化を可能とし、この工程を前後
の工程と連接して電解コンデンサの自動製造化を図り、
生産能率の飛躍的な向上を図ることにある。

本発明の他の目的は、電解液の液面を一定に保つことに
より、含浸工程において、電解液がリード線に付着する
のを防止することであり、またこれによってリード線の
半田付け性能を良好に保つことである。更に他の目的は
、真空舎浸槽の装置を、液室を備えた真空舎浸槽と、含
浸槽蓋とに分割して、該含浸槽蓋を所定位置に一定のタ
イミングで移動可能とすることで、真空含浸槽へのクラ
ンプ拾具の出し入れを容易にすると共に、該真空含浸槽
への密着性を良好にして高い真空度が速かに得られるよ
うにすることである。更に他の目的は、複数の電解コン
デンサ素子をクランプ治具によって整列挟持したままの
状態で真空舎浸を行なうことで、液室の液面に対してど
の素子も高さが一定とされ、均質な含浸が行なわれるよ
うにすることであり、また前工程と次工程に対する連接
を容易化することである。更に他の目的は、真空含浸後
の素子の余剰の電解液を吸引により除去し、素子ごとの
電解液の含浸量を均一化し、製品の品質の安定化を図る
ことである。要するに本発明方法は、複数個の電解コン
デンサ素子をそのリード線を両側から押圧するクランプ
治具によって整列挟持し、整列挟持された電解コンデン
サ素子を前記クランプ拾具と共に電解液の液室を備えた
真空含浸槽内に搬入し、該真空含浸槽を含浸槽蓋により
密閉して後真空にして前記コンデンサ素子の内部の空気
を排除し、その後電解液を前記液室に供孫台して該電解
液を電解コンデンサ素子に含浸させ、前記含浸槽菱を開
いて電解コンデンサ素子を整列挟持した前記クランプ治
具を真空含浸槽内から搬出することを特徴とするもので
あり、また本発明装置は、真空回路接続口と電解液供給
口と電解液の液面が一定のレベルに保たれるようにした
電解液の液室とを備えた真空含浸槽と、該真空舎浸槽の
上部に着脱自在とされ該真空舎浸槽を密閉し又は開放す
るようにした含浸槽蓋と、該含浸槽蓋の搬送機構と、複
数の電解コンデンサ素子をそのリード線を両側から押圧
して整列挟持するようにしたクランプ治具と、電解コン
デンサ素子を整列挟持した該クランプ治具を所定のタイ
ミングで前記真空含浸槽内に搬入し又は該真空含浸槽か
ら搬出するクランプ治具の搬送機構とを備えたことを特
徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第１
図において、電解コンデンサ素子１のリード線２を整列
挟持するクランプ治具３は、ヒンジ部３ａを中心にして
Ａ矢万向に開閉可能とされ、常時拡開状端部３ｂが開く
方向にばね（図示せず）により付勢されていて、平板部
３ｃを介してクランプ部３ｄが閉じる方向に付勢されて
いる。クランプ部３ｄは円弧状をなし、その中に生ゴム
等の弾性チューブ３ｅが挿入固着されており、該チュー
ブは、挟持されるコンデンサ素子１の配列ピッチに対応
した幅ごとに切込み加工されており、各素子ごとの挟持
作用が独立していて互いに他に影響を及ぼさないように
構成されている。これは、素子１のリード線２に不揃い
があって、例えばある１つの素子１のリード線２が曲つ
てし、てこれを挟持する部分が大さめに開かれた場合に
、他の素子１の挟持力が不十分となるのを防止するため
である。ヒンジ部３ａの両端部にはロ−レットを外周に
施した回転部３ｆが設けられていて、この回転部３ｆを
中心にしてクランプ治具３全体がコンデンサ素子１のリ
ード線２を挟持したまま回転し、かつ所定位置に一定の
タイミングで搬送されるように構成されている。

次に第３図及び第４図により、真空含浸槽４について説
明すると、該含浸槽４は、その内部が空洞とされ、底部
４ａには、液面５が一定となるような液室６が設けられ
、上部４ｂは閉口し、クランプ治具３が収容された後に
含浸槽４を密閉するための含浸槽蓋７が○リング等のシ
−ル部材（図示せず）を介して密着して該上部４ｂを密
閉する構成となっている。

８は真空回路接続口であり、ここに真空ポンプ（図示せ
ず）が接続される。

液室６の下方には、電解液の供給口９が設けられ、該供
給口９と液室６の底部６ａとは複数の４・孔９ａにより
蓬通されており、液室６にはその底部６ａから電解液が
供給されるようになっている。電解液の排出ロー川ま、
液室６の両側に、含浸槽４の底部４ａから下方に向けて
設けられ、外部の電解液貯蔵タンク（図示せず）に余剰
の電解液が戻されるようになっている。１１は電解液の
吸引機構であり、液室６と同様な形状の吸引室１１ａが
溝状に長く形成され、その底部１１ｂから吸引孔１１ｃ
が直角に曲げられて外部の吸引ポンプ（図示せず）に接
続されている。

１１ｄは図示しないシリンダにより作動するロッドであ
り、ガイド１１ｅにより酒勤自在に支持されている。

第３図において１２は直進パイプレータであり、コンデ
ンサ素子１を上側、リード線２を下側にして待機するク
ランプ治具３の上に順次コンデンサ素子１を整列させ、
クランプ治臭３でこれら素子１を整列挟特できるように
構成されている。

クランプ拾具３の回転部３ｆの側面には、第４図に示す
ようにクランプ治具の搬送機構１３の搬送杵１３ａが当
薮しており、シリンダ１３ｂの作動により、第４図にお
いて、向う側から手前に向けてクランプ治具３が側方移
動させられ、第３図においては、直進バイブレーター２
の位置から含浸槽４の側方に搬送されるようになってい
る。シリンダ１４は空気等の流体により駆動されるもの
で、ロッド１４ａにベルクランク１５ａが連結され、支
点１４ｂを中心にして揺動自在に支持され、ベルクラン
ク１５ａはリンク１５ｂを介して含浸槽蓋７に連結され
ている。７ａは含浸槽蓋７が固定され、リンク１５ｂに
より左右方向に動かされる移動村であり、図中上下及び
左右方向に含浸槽蓋７と共に動くようになっている。

ベルクランク１５ａは基台１６に固着された支持部材１
７に枢着されており、これらの構成部品によって含浸槽
蓋７の搬送機構１５が構成されている。移動好７ａの下
端にはピン７ｂが楠設され、該ピンにリンク１８の溝１
８ａが係合しており、該リンク１８は、基台１６に固着
された支持部材１９に一端が枢着され、他端は第４図中
左方に延設され、他の上下動用のシリンダ（図示せず）
のロッド‘こ連結されている。なお真空含浸槽４の下端
は基台１６に密着し、完全にシールされている。

またクランプ治具３の回転部３ｆの側面に搬送村１３ａ
が当接しているときは、第４図の最上部に図示するよう
に基台１６と一体の基板２０１こ固着されたガイドレー
ル２１上に拡開状端部３ｂが戦遣されている。なお図示
はされていないが、コンデンサ素子１が下側に向けられ
た状態のクランブ治具３を真空含浸槽４内に下ろし、ま
た含浸後これを搬出する作用をなすクランプ浩貝用の搬
送機構が別途配設されている。本発明は、上記のように
構成されており、以下その作用について説明する。

第３図において、電解コンデンサ素子１は直進バイブレ
ーター２によって、リード線２を下側にして順次送られ
て来て整列し、クランプ拾具３がその下側にクランプ部
３ｄを開いて待機し、素子１の数が所定数（例えば２の
固）に達すると、ばねの力によりクランプ部３ｄが閉じ
て、弾性チューブ３ｅにより、各素子１のリード線２を
整列挟持する。これを上下逆転して示せば、第１図の如
くであり、素子１の端部は同じ高さにきれいに整列する
。そこで、素子１を整列挟持したクランプ治具３を第３
図に示すように搬送村１３ａにより真空含浸槽４の側方
に移動させ、次に第４図に示すように、クランプ治具３
を図示しない他の搬送機構によって回転部３ｆを支持し
て左方に移動させると、クランプ治具３は自重により半
回転し、真空含浸槽４の真上で上下が逆転し、仮想線に
よる矢印Ｂの如く、他の搬送機構により回転部３ｆが懸
吊されて、第３図及び第４図に示すように真空含浸槽４
の中に下ろされ、回転部３ｆは含浸槽４の両側部に形成
された支持部（図示せず）により支持される。このとき
コンデンサ素子１は液室６の中に収容される。そこでシ
リンダ１４が作動して、ロッド１４ａが下降すると、ベ
ルクラソク１５ａが第４図において、反時計方向に回転
し、リンク１５ｂが含浸槽蓋７を左方に移動させ、リン
ク１８が他の図示しないシリンダによって反騰計万向に
回転し、これによって下降する移動杵７ａとの協働作用
によって、仮想線の矢印Ｃの如く動かされて、仮想線で
示すように真空含浸槽４の上部４ｂに密着し、これを密
閉する。次に真空回路のみが作動して、真空回路接続口
８から含浸槽８内の空気が抜かれ、一定の真空度に達す
ると自動的に真空回路の作動は停止するが、その少し前
に電解液の供給回路が作動し、電解液は含浸槽４内の真
空による負圧により吸入され、電解液供給口９から小孔
９ａを上って液室６に至り、これを満たすことにより、
液面５が形成されると共に、余剰の電解液は液室の上部
から溢れ出て、液面５は一定のレベルに保たれる。

即ち液面５は、素子１の本体よりも高く、リード線２の
付根の部分よりも低く設定され、素子１には十分な含浸
が行なわれるが、リード線２には電解液が全く付着しな
いようになっている。液面５が一定となると、真空回路
と電解液供給回路の作動が停止し、素子１に電解液が含
浸される。

素子１の内部は真空となっているので電解液は遠かに含
浸され、約３の抄間で電解液の含浸が終了する。この場
合リード線２には電解液が全く付着せず、半田付性能は
良好に保たれる。含浸が終了すると、電解液の回収ポン
プ回路が作動し、このとき該ポンプ回路を通じて含浸槽
４内が大気圧に開放されるので、素子１に急激に大気圧
が作用して、これを強く圧縮することにな′り、電解液
をより強力に素子内部に押し込み含浸を確実なものとす
る。

そこでシリンダ１４及びリンク１８を動かすシリンダを
上記と逆に作動させると、ロッド１４ａ及び移動村７ａ
が上昇し、ベルクランク１５ａが時計方向に回転し、含
浸槽菱７は第４図の実線で示す位贋に戻り、このとき同
時にロッド１１ｄが図示しないシリンダの作動により上
昇し、電解液吸引機構１１が適度の高さに上昇し、この
上にクランプ拾臭３が真空舎浸槽４からクランプ治具搬
送機構によって搬送されて来て、吸引室１１ａ内に素子
１が置かれ、その余剰の電解液が吸引孔１１ｃを通して
吸引ポンプにより吸引される。

この場合、従来例におけるような遠心分離による場合と
異なり、素子１の周囲の余剰な電解液が吸引されるのみ
であるから、含浸された電解液の量は、素子１ごとに均
一となる。含浸工程が終了すると、素子１はクランプ治
具から外され、次のゴム挿入工程へ移され、空になった
クランプ拾具３は再び第３図における直進パイプレータ
１２の下に搬送され、以下同様の含浸工程が繰り返され
る。

上記の電解コンデンサ素子１の含浸工程がすべて自動的
に行なわれ、２の固の素子１の含浸が約３０秒で終了す
るので、１個当り１．９砂の割合で、前後の工程を進め
ることができる。

また更に１回の含浸個数を増すことでスピードアップを
図ることも可能であり、しかも含浸工程においては、人
手は全く不要となる。本発明は、上記のように構成され
、作用するものであるから、電解コンデンサの真空含浸
工程の完全自動化を可能とし、この工程を前後の工程と
連接して電解コンデンサの自動製造化を図り、生産能率
の飛躍的な向上と省力化を図ることができる効果が得ら
れる。

また電解液の液面を一定に保つことができるので、含浸
工程において、電解液がリード線に付着するのを防止す
ることができ、これによって、リード線の半田付け性能
を良好に保つことができる効果が得られる。また真空含
浸槽の装置は、真空舎浸槽と含浸槽蓋とに分割されてい
て、萩舎浸槽蓋を所定位置に一定のタイミングで移動可
能としてあるから、真空含浸槽へのクランプ治具の出し
入れが容易であり、また該含浸槽蓋の含浸槽への密着性
を良好にすることで高い真空度が速かに得られる。更に
は複数の電解コンデンサ素子をクランプ治具によって整
列挟持したままの状態で真空舎浸を行なうことができる
ので、液室の電解液の液面に対してどの素子も高さが一
定とされ、均質な含浸が行なわれる効果が得られる。

またクランプ治具を用いているので、前工程と後工程と
の連接が容易化される。更に真空含浸後の素子の余剰の
電解液を吸引により除去するので、素子ごとの電解液の
含浸量を均一化し得、製品の品質の安定化を図ることが
できる効果が得られる。以上のように、本発明によれば
電解コンデンサの含浸工程と次工程の組立機への連結と
いう懸案の省力化装置の実用化が可能となるもので、本
装置の前工程部に素子整列供給機構を、また後工程に素
子挿入機構を備えることは容易であり、従来、作業者１
名１台管理の組立機を、１名複数台管理となし得、均質
な製品が省力化されて得られるので産業上その効果の極
めて大きい発明である。

図面の簡単な説明第１図はクランプ治具に電解コンデン
サ素子を整列挟持した状態を示す斜視図、第２図は電解
コンデンサ素子の斜視図、第３図は真空含浸槽を主体と
した平面図、第４図は第３図のＷ−Ｗ矢視断面の拡大図
であり真空舎浸装置の主断面を示す図である。

１は電解コンデンサ素子、２はリード線、３はクランプ
拾具、４は真空含浸槽、４ａは底部、４ｂは上部、５は
液面、６は液室、７は含浸槽蓋、８は真空回路接続口、
９は電解液供給口、９ａは小孔、１０１ま電解液排出口
、１１は電解液吸引機構、１２は直進パイプレータ、１
３はクランプ治具の搬送機構、１４はシリンダ、１５は
含浸槽蓋の搬送機構である。

第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の電解コンデンサ素子をそのリード線を両側
   から押圧するクランプ治具によつて整列挟持し、該整列
   挟持された電解コンデンサ素子を前記クランプ治具と共
   に電解液の液室を備えた真空含浸槽内に搬入し、該真空
   含浸槽を含浸槽蓋により密閉して後真空にして前記コン
   デンサ素子の内部の空気を排除し、その後電解液を前記
   液室に供給して該電解液を電解コンデンサ素子に含浸さ
   せ、前記含浸槽蓋を開いて電解コンデンサ素子を整列挟
   持した前記クランプ治具を真空含浸槽内から搬出するこ
   とを特徴とする電解コンデンサの電解液含浸方法。 ２ 真空回路接続口と電解液供給口と電解液の液面が一
   定のレベルに保たれるようにした電解液の液室とを備え
   た真空含浸槽と、該真空含浸槽の上部に着脱自在とされ
   該真空含浸槽を密閉し又は開放するようにした含浸槽蓋
   と、該含浸槽蓋の搬送機構と、複数の電解コンデンサ素
   子をそのリード線を両側から押圧して整列挟持するよう
   にしたクランプ治具と、電解コンデンサ素子を整列挟持
   した該クランプ治具を所定のタイミングで前記真空含浸
   槽内に搬入し又は該真空含浸槽から搬出するクランプ治
   具の搬送機構とを備えたことを特徴とする電解コンデン
   サの電解液含浸装置。