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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024086033
(43)【公開日】2024-06-27
(54)【発明の名称】リード線切断装置
(51)【国際特許分類】
   B23D 17/00 20060101AFI20240620BHJP
   B21F 11/00 20060101ALI20240620BHJP
   B23D 33/02 20060101ALI20240620BHJP
   H05K 13/04 20060101ALI20240620BHJP
【FI】
B23D17/00 A
B21F11/00 G
B23D33/02 C
H05K13/04 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022200890
(22)【出願日】2022-12-16
(71)【出願人】
【識別番号】501137636
【氏名又は名称】株式会社TMEIC
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】一瀬 明大
【テーマコード(参考)】
3C039
3C051
4E070
5E353
【Fターム(参考)】
3C039BA03
3C039BA14
3C051AA23
3C051BB04
3C051BB11
4E070AA04
4E070AB15
4E070AC01
4E070BF02
4E070CA04
5E353BB06
5E353NN02
5E353QQ01
(57)【要約】
【課題】リード線に対する切断能力の向上を図ったリード線切断装置を得る。
【解決手段】カット刃保持金具17は連結シャフト54を介してリンク機構部品16Bに連結される。カット刃保持金具17は連結シャフト54の回転動作に連動して昇降動作を行う。カット刃スライド金具15が有する一対の分岐領域150はそれぞれ、カット刃保持金具17の移動方向が垂直方向になるようにガイドするガイド溝15gを有している。駆動本処理の実行時に、連結シャフト54を回転させてカット刃保持金具17のリンク機構部品16Bの本体部に対する姿勢を変化させつつ、一対のガイド溝15gに沿ってカット刃保持金具17を下降させることにより、カット刃18の下降方向を垂直方向に規制する下降方向規制機能を実現する。
【選択図】図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リード線の進行方向をガイドするガイド機構と、
前記ガイド機構によってガイドされた前記リード線の上方に位置し、先端部分にカット刃を有するカット刃保持部材と、
前記カット刃保持部材を駆動して前記カット刃を下降させ、前記カット刃により前記リード線を切断する切断処理を実行する切断用駆動機構とを備え、
前記切断用駆動機構は、前記切断処理の実行時に前記カット刃の下降方向を直線方向に規制する下降方向規制機能を有することを特徴とする、
リード線切断装置。
【請求項2】
請求項1記載のリード線切断装置であって、
前記直線方向は垂直方向を含み、
回転可能な連結シャフトを有し、前記連結シャフトを介して前記カット刃保持部材と連結された保持部材リンク機構と、
先端にリード線配置領域を有する切断補助受け部材と、
前記切断補助受け部材の少なくとも一部を内部に収容する切断補助収容部材とをさらに備え、前記切断補助受け部材は、通常時、全体が前記切断補助収容部材内に収容される第1の状態に設定され、
前記カット刃保持部材は、通常時、前記ガイド機構から外部への前記カット刃の突出長が第1の突出長になるように設定され、
前記切断処理はカット刃移動処理及びカット刃駆動処理を含み、
前記切断用駆動機構は、
前記カット刃移動処理を実行する第1の切断用駆動機構と、
前記カット刃駆動処理を実行する第2の切断用駆動機構とを含み、
前記第1の切断用駆動機構は、
前記カット刃保持部材の移動方向が垂直方向になるように、前記カット刃保持部材をガイドするガイド溝を有し、
前記第1の切断用駆動機構は、
前記ガイド機構からの前記カット刃の突出長が、前記第1の突出長から前記第1の突出長より長い第2の突出長になるように、前記保持部材リンク機構及び前記カット刃保持部材を移動させる前記カット刃移動処理を実行し、
前記第2の切断用駆動機構は、前記カット刃移動処理の後に前記カット刃駆動処理を実行し、
前記カット刃駆動処理は、
前記カット刃保持部材が下降するように、前記保持部材リンク機構を駆動して、前記カット刃により前記リード線を切断対象領域にて切断する駆動本処理と、
前記第1の状態から第2の状態になるように、前記切断補助受け部材を移動させる補助部材移動処理とを含み、前記第2の状態は前記切断補助収容部材から前記切断補助受け部材の一部を外部に突出させる状態であり、前記第2の状態の前記切断補助受け部材は、前記リード線の前記切断対象領域を前記リード線配置領域内で支持し、
前記下降方向規制機能は、前記駆動本処理の実行時に、前記連結シャフトの回転に伴い前記保持部材リンク機構に対する前記カット刃保持部材の姿勢を変化させつつ、前記ガイド溝に沿って前記カット刃保持部材を下降させることにより、前記カット刃の下降方向を垂直方向に規制する機能である、
リード線切断装置。
【請求項3】
請求項1または請求項2記載のリード線切断装置であって、
前記カット刃の先端領域は複数の波刃領域を含み、
前記複数の波刃領域はそれぞれ奥行き方向に円弧形状を呈する、
リード線切断装置。
【請求項4】
請求項3記載のリード線切断装置であって、
前記複数の波刃領域それぞれの前記円弧形状は、刃先先端部から刃先最深部にかけて高さ方向に傾きを有し、前記刃先先端部から前記刃先最深部に至る高さ方向の距離である円弧高さは“0”を超える有意な値を有する、
リード線切断装置。
【請求項5】
請求項1または請求項2記載のリード線切断装置であって、
前記カット刃の先端領域における刃先角度は30°以上40°以下に設定される、
リード線切断装置。
【請求項6】
請求項2記載のリード線切断装置であって、
前記リード線配置領域は深さ方向に円弧形状を呈する、
リード線切断装置。
【請求項7】
請求項2または請求項6記載のリード線切断装置であって、
前記リード線配置領域は先端方向に向かうに従い上方に傾斜する上方傾斜角度を有し、前記上方傾斜角度は10°以上20°以下に設定される、
リード線切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、リード線を把持した状態で切断するリード線切断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
太陽電池などの全自動製造ラインに用いられる装置として、超音波振動を活用して基板の電極膜面にリード線(電極線)を接合する超音波接合装置がある。超音波接合装置は、接合対象となる1単位の基板にリード線を載置した後、リード線の接合箇所にて超音波接合処理を実行することにより、基板上にリード線を接合している。
【0003】
通常、リード線が何重にも巻き付けられたリードセットユニットから、リード線が引き出され、基板上の接合箇所まで導かれている。したがって、超音波接合装置により基板上でのリード線の接合がすべて完了すると、リード線を切断する必要がある。このため、リード線の切断専用の装置であるリード線切断装置(リードカット機構)が必要となる。
【0004】
従来のリード線切断装置として、例えば、特許文献1で開示されたリード線切断装置や特許文献2で開示された電子基板リード切断装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2022-47221号公報
【特許文献2】特開2015-85402号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献2で開示された従来の電子基板リード線切断装置はリード線切断専用の装置であり、部品点数(切断処理用のシリンダを含む)が多く、設置スペースが大きくなるという問題点があった。
【0007】
さらに、上述した従来の電子基板リード線切断装置は、切断用のカット刃が特殊なため、ライフサイクルコストが比較的高いという問題点も有している。
【0008】
一方、特許文献1で開示された従来のリード線切断装置は上述した問題点の解消を図り、コンパクトな装置構成でリード線を切断している。
【0009】
特許文献1で開示された従来のリード線切断装置は、カット刃を有するカット刃保持金具を旋回させることにより、カット刃によるリード線の切断処理を実行していた。このため、従来のリード線切断装置は、カット刃の切先位置の調整や、切断処理内容の調整などに比較的時間を要していた。
【0010】
さらに、従来のリード線切断装置は、カット刃の旋回動作によってリード線を切断しているため、切断処理の実行時にリード線の切断不良を生じさせる場合があり、リード線に対する切断能力が比較的低いという問題点があった。
【0011】
本開示は上記問題点を解決するためになされたもので、リード線に対する切断能力の向上を図ったリード線切断装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本開示のリード線切断装置は、リード線の進行方向をガイドするガイド機構と、前記ガイド機構によってガイドされた前記リード線の上方に位置し、先端部分にカット刃を有するカット刃保持部材と、前記カット刃保持部材を駆動して前記カット刃を下降させ、前記カット刃により前記リード線を切断する切断処理を実行する切断用駆動機構とを備え、前記切断用駆動機構は、前記切断処理の実行時に前記カット刃の下降方向を直線方向に規制する下降方向規制機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本開示のリード線切断装置は上記下降方向規制機能を有するため、カット刃を必ず直線方向に下降させてリード線を切断することができる。
【0014】
その結果、本開示のリード線切断装置は、リード線の切断能力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本実施の形態のリード線切断装置であるリード線切断把持ユニットを含む超音波接合装置の全体構成を示す説明図である。
図2】リードクランプ位置状態の超音波接合装置を示す説明図である。
図3】リードカット位置状態の超音波接合装置を示す説明図である。
図4】実施の形態のリード線切断把持ユニットの構造の詳細を示す正面図である。
図5図4で示すリード線切断把持ユニットの一部を上側から視た上面図である。
図6図5のカット刃スライド金具の着目領域における平面構造を示す上面図である。
図7図4の上側から視た下部ユニットフレームの内部構成を示す説明図である。
図8】カット刃保持金具及びその周辺の構造を示す正面図である。
図9図4で示すリード線切断把持ユニットを左側から視た側面図である。
図10】切断補助受け金具を上方から視た上面図である。
図11】切断補助受け金具の正面図である。
図12図11で示す切断補助受け金具の着目領域の構造を示す正面図である。
図13】本実施の形態のリード線切断把持ユニットによる切断主要処理の処理内容を示す説明図(その1)である。
図14】本実施の形態のリード線切断把持ユニットによる切断主要処理の処理内容を示す説明図(その2)である。
図15】本実施の形態のリード線切断把持ユニットによる切断主要処理の処理内容を示す説明図(その3)である。
図16】切断主要処理の実行時におけるカット刃の姿勢を模式的に示す説明図である。
図17】カット刃の刃先領域の先端構造を示す側面図である。
図18】カット刃の第1の態様の構造を示す正面図である。
図19】カット刃の第1の態様の構造を示す斜視図である。
図20】カット刃の第2の態様の構造を示す正面図である。
図21】カット刃の第2の態様の構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
<実施の形態>
(超音波接合装置100)
図1は本実施の形態のリード線切断装置であるリード線切断把持ユニット9を含む超音波接合装置100の全体構成を示す説明図である。図1は原点待機状態を示している。
【0017】
図1に示すように、超音波接合装置100は、リード線切断把持ユニット9に加え、接合テーブル2、接合ヘッドユニット3、リードセットユニット4、テンション調整ユニット5、リードクランプユニット6、基台110、搬送コンベア120及び駆動モータ130を主要構成要素として含んでいる。
【0018】
基台110に、接合テーブル2、リードセットユニット4、テンション調整ユニット5、リードクランプユニット6、搬送コンベア120、及び駆動モータ130が取り付けられる。
【0019】
リード線81はリードセットユニット4内の所定の支持軸を中心軸として巻回され、かつ、リード線81の先端部が外部に露出しており、外部からリード線81を引き出し可能である。
【0020】
搬送コンベア120はガラス基板8を接合テーブル2上に搬送するために用いられる。接合テーブル2は上方から視て、第1の端部、中央部及び第2の端部からなる互いに分離した3枚(領域)構成である。搬送コンベア120は、ガラス基板8の搬送用のベルトが第1の端部,中央部間、中央部,第2の端部間に設けられる。
【0021】
搬送コンベア120のベルトはガラス基板8の搬送時には、接合テーブル2より高い位置に設定され、ガラス基板8を接合テーブル2の上方に搬送した後は、接合テーブル2の下方に移動する。このように、搬送コンベア120によって、接合テーブル2上にガラス基板8を載置することができる。
【0022】
また、ガラス基板8の搬送後は、搬送コンベア120のベルトは接合テーブル2の下方に収容されるため、搬送コンベア120がガラス基板8上でのリード線81に対する超音波接合処理に影響を与えることはない。
【0023】
図1に示すように、接合ヘッドユニット3が原点位置P0に位置する原点待機状態(リードセット前)では、リードセットユニット4から引き出されたリード線81は、テンション調整ユニット5内を通過された後、リード線切断把持ユニット9にて把持される。リード線81に対するこれら一連の処理は作業者のマニュアル操作によって行われる。
【0024】
なお、リード線切断把持ユニット9は、リード線81をガイド方向に導く、リード線81のガイド処理も行っている。リード線切断把持ユニット9によるリード線81のガイド処理は常に行われている。
【0025】
その後、接合ヘッドユニット3を、原点位置P0からリードクランプ位置P2に移動させることにより、リードクランプ位置状態となる。
【0026】
図2はリードクランプ位置状態の超音波接合装置100を示す説明図である。なお、接合ヘッドユニット3の移動に連動してリード線切断把持ユニット9もリード線81を把持した状態で移動される。
【0027】
そして、リード線81の一部がリードクランプユニット6によってガラス基板8上で仮固定されることにより、リードセット動作が完了する。
【0028】
リードセット動作の完了後、リード線切断把持ユニット9はリード線81の把持動作を停止し、リード線81を解放し、接合ヘッドユニット3を接合位置に移動させた後、ガラス基板8上に配置されたリード線81に対し、接合ヘッドユニット3による超音波接合処理が実行される。その結果、ガラス基板8上でリード線81が接合される。
【0029】
ガラス基板8上でのリード線81に対する超音波接合処理がすべて終了すると、接合ヘッドユニット3がリードクランプ位置P2からリードカット位置P1に移動されることにより、リードカット位置状態となる。
【0030】
図3はリードカット位置状態の超音波接合装置100を示す説明図である。接合ヘッドユニット3の移動に連動してリード線切断把持ユニット9も移動される。
【0031】
そして、リード線切断把持ユニット9はリード線81の把持動作を再び実行した後、リード線81を切断するリード線の切断処理を実行する。
【0032】
(リード線切断把持ユニット9の構造)
図4図9はリード線切断把持ユニット9の構造の詳細を示す説明図である。図4はリード線切断把持ユニット9の正面図であり、図5図4で示すリード線切断把持ユニット9の一部を上側(+Z方向側)から視た上面図であり、図6図5のカット刃スライド金具15の着目領域R1における平面構造を示す上面図であり、図7図4の上側から視た下部ガイド構成群91の内部構成を示す説明図である。
【0033】
図8はカット刃保持金具17及びその周辺の構造を示す正面図であり、図9図4で示すリード線切断把持ユニット9を左側(-X方向側)から視た側面図である。図4図9それぞれにXYZ直交座標系を記している。
【0034】
図4に示すように、リード線切断把持ユニット9は、下部ガイド構成群91と下部ガイド構成群91の上方に位置する上部ガイド構成群92とを含んで構成される。
【0035】
下部ガイド構成群91は、下部リードガイド11、リードカット動作用シリンダ13、下部ユニットフレーム26、スライドガイド27、及び切断補助受け金具19を含んで構成される。
【0036】
上部ガイド構成群92は、ブラケット20、リード把持用シリンダ12(リードクランプ25)、上部ユニットフレーム21、上部リードガイド23、フレームアダプタ22、ガイドローラ24、リードカット動作用シリンダ14、及びカット刃スライド金具15を含んで構成される。
【0037】
リード線切断把持ユニット9は、下部ガイド構成群91と上部ガイド構成群92とによる切断動作を連動させる部材として、切断補助バネ10、リンク機構部品16A及び16B並びにカット刃保持金具17(カット刃18)をさらに有している。
【0038】
以下、リード線切断把持ユニット9の構成について説明する。まず、下部ガイド構成群91の各部について説明する。
【0039】
下部ユニットフレーム26は、リードカット動作用シリンダ13、スライドガイド27、及び下部リードガイド11の全体、並びに切断補助受け金具19の少なくとも一部を収容している。
【0040】
図7に示すように、下部リードガイド11は一対構成となっており、一対の下部リードガイド11a,11b間にガイド用開口空間11sが設けられる。また、下部ユニットフレーム26から一対の下部リードガイド11a,11bは取り付け,取り外しが可能である。
【0041】
下部ユニットフレーム26内における一対の下部リードガイド11の取り付け空間の形成幅は一定であるため、一対の下部リードガイド11a,11bそれぞれの形成幅が広くなると、ガイド用開口空間11sの形成幅が狭くなる。逆に一対の下部リードガイド11a,11bそれぞれの形成幅が狭くなると、ガイド用開口空間11sの形成幅が広くなる。以下、一対構成の下部リードガイド11a,11bを単に下部リードガイド11と呼ぶ。
【0042】
ガイド用開口空間11sは、リード線81の線幅に合わせて、リード線81を精度良く収容可能な形成幅を有している。ガイド用開口空間11sの+X方向側の先端部は少し狭くなるように形成されている。
【0043】
そして、図7に示すように、ガイド用開口空間11sの下方には、スライドガイド27あるいは切断補助受け金具19が設けられている。したがって、下部リードガイド11は、スライドガイド27あるいは切断補助受け金具19を底面とした所定の形成幅のガイド用溝部11gを有していることになる。
【0044】
図10図12は切断補助受け金具19の詳細構造を示す説明図である。図10は切断補助受け金具19の上方から視た上面図であり、図11は切断補助受け金具19の正面図であり、図12図11の着目領域R2の構造を示す正面図である。図10図12それぞれにXYZ直交座標系を記している。
【0045】
切断補助受け部材である切断補助受け金具19の接続領域19rにて接続部材19mを介してスライドガイド27の他端に連結される。切断補助受け金具19は+X方向側の先端部にリード線配置領域69を有している。
【0046】
図12に示すように、リード線配置領域69は深さ方向に円弧形状を呈している。すなわち、リード線配置領域69は深さ方向に半径RD1(mm)の円弧形状を有している。なお、半径RD1として例えば3mmが考えられる。
【0047】
さらに、リード線配置領域69の先端領域69tは先端方向(+X方向)に向かうに従い上方に傾斜する上方傾斜角度を有し、この上方傾斜角度は10°以上20°以下に設定される。
【0048】
このように、下部リードガイド11は、リード線81が収容可能な所定の形成幅のガイド用溝部11gを有している。
【0049】
第1のリード線ガイド部材である下部リードガイド11は、第1のガイド用溝部となるガイド用溝部11g内にリード線81を配置することにより、リード線81の進行方向をガイド用溝部11gの形成方向に沿ってガイドすることができる。ガイド用溝部11gはX方向を長手方向として形成されているため、下部リードガイド11はリード線81をガイド方向に沿ってガイドすることができる。なお、ガイド方向は正確にはX方向に沿って少し下方(-Z方向)に向かう斜めX方向となる。
【0050】
下部リードガイド11は、前述したように、下部ユニットフレーム26の+X側の先端領域内で取り外し、取り付け可能に設けられる。したがって、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9に対し、以下の対応が可能となる。
【0051】
Y方向の形成幅が異なる複数種の下部リードガイド11を予め準備する。すなわち、ガイド用開口空間11sの形成幅が異なる複数種の下部リードガイド11を予め準備する。そして、複数種の下部リードガイド11のうち、リード線81の線幅に適合する形成幅を有するガイド用開口空間11sを備えた下部リードガイド11を下部ユニットフレーム26の先端領域に取り付ける。
【0052】
その結果、リード線81の線幅に適合する形成幅を有するガイド用開口空間11sを備えた下部リードガイド11を下部ユニットフレーム26に取り付けることができる。
【0053】
一方、下部ユニットフレーム26は、後述する第1の状態時に切断補助受け金具19のすべてを収容しており、後述する第2の状態時に切断補助受け金具19の一部が+X方向側の外部に露出させた態様で、切断補助受け金具19を収容している。
【0054】
すなわち、下部ユニットフレーム26は、切断補助受け部材である切断補助受け金具19用の切断補助収容部材としての機能を有している。
【0055】
図4に示すように、リードカット動作用シリンダ13はシリンダ伸縮方向D2(X方向)に沿ってピストンロッドの伸長動作または伸縮動作を行う。図7に示すように、リードカット動作用シリンダ13のピストンロッドの先端部にスライドガイド27の一端が連結され、スライドガイド27の他端に切断補助受け金具19の一端(接続領域19r)が連結される。
【0056】
図4に示すように、スライドガイド27は接続回転軸51にてリンク機構部品16Aの一端に連結され、同じく接続回転軸51にて切断補助バネ10の一端に連結される。
【0057】
図4及び図5に示すように、リンク機構部品16Aは一対構成であり、一対のリンク機構部品16Aそれぞれが接続回転軸51にてスライドガイド27に連結される。同様に、切断補助バネ10は一対構成であり、一対の切断補助バネ10の一端がそれぞれ接続回転軸51にてスライドガイド27に連結される。すなわち、接続回転軸51が一対の切断補助バネ10の第1のバネフックとしても機能する。
【0058】
次に、上部ガイド構成群92について説明する。ブラケット20にリード把持用シリンダ12、及びフレームアダプタ22が取り付けられる。そして、フレームアダプタ22にガイドローラ24、リードカット動作用シリンダ14及び上部ユニットフレーム21が取り付けられる。ガイドローラ24は回転動作を行い、リード線81を上部リードガイド23に導いている。
【0059】
上部ユニットフレーム21の一部の下方に上部リードガイド23が取り付けられ、図9に示すように、上部リードガイド23はリード線81が収容可能な形成幅の第2のガイド用溝部となるガイド用溝部23gを有している。
【0060】
ガイド用溝部23gはX方向を長手方向として形成されているため、上部リードガイド23はガイド用溝部23g内にリード線81を配置することにより、ガイド方向となるX方向に沿ってリード線81の進行方向をガイドすることができる。
【0061】
したがって、上部リードガイド23は、下方からリード線81を支持する第2のリード線ガイド部材として機能する。
【0062】
把持用シリンダであるリード把持用シリンダ12は、上部リードガイド23の上方に設けられ、ピストンロッドの先端がリードクランプ25(押圧部材)となる。
【0063】
リード把持用シリンダ12及び上部リードガイド23を含む把持機構は、リード把持用シリンダ12のピストンロッドの伸長動作によってリードクランプ25を下降させ、上部リードガイド23で支持されたリード線81をリードクランプ25により上方から押圧することにより、リード線81を把持する把持動作を実行する。
【0064】
また、把持機構は、リード把持用シリンダ12のシリンダ伸縮方向D3に沿ったピストンロッドの伸縮動作によってリードクランプ25(押圧部材)を上昇させ、上部リードガイド23で支持されたリード線81からリードクランプ25による押圧を解放することにより、リード線81の把持動作を停止する。
【0065】
リードカット動作用シリンダ14はシリンダ伸縮方向D1に沿ってピストンロッドの伸長動作または伸縮動作を行う。図4に示すように、リードカット動作用シリンダ14のピストンロッドの先端部にカット刃スライド金具15の一端が連結される。
【0066】
図5に示すように、カット刃スライド金具15は平面視してリンク機構部品16Bを挟むように一対の分岐領域150に分岐し、一対の分岐領域150はX方向に延びて設けられる。
【0067】
カット刃スライド金具15の一対の分岐領域150の中間領域において、接続回転軸53によってリンク機構部品16Bの中央に存在する屈曲部が連結される。なお、図5及び図8に示すように、接続回転軸53の軸部の周りに複数のベアリング73が設けられる。したがって、接続回転軸53を回転軸としてリンク機構部品16Bは回転方向C3に沿って回転すると、リンク機構部品16Bの姿勢が回転方向C3に沿って変化する。
【0068】
なお、カット刃スライド金具15の分岐領域150において、接続回転軸53との接続領域及び後述するガイド溝15gの形成領域を含む先端領域は、他の領域と比較して高さ方向(+Z方向)の長さを長く設定している。
【0069】
また、図5に示すように、一対の分岐領域150それぞれとリンク機構部品16Bとの間に一対のスペーサ62が配置される。一対のスペーサ62はそれぞれ中心に開口部を有し、一対のスペーサ62それぞれの開口部を接続回転軸53の軸部が貫通する態様で接続回転軸53に取り付けられる。
【0070】
カット刃スライド金具15は上部ユニットフレーム21の上方に設けられ、リードカット動作用シリンダ14のピストンロッドの伸長動作または伸縮動作に連動して、シリンダ伸縮方向D1(斜めX方向)に沿って移動する。シリンダ伸縮方向D1はリード線81のガイド方向に一致している。
【0071】
図5に示すように、保持部材リンク機構であるリンク機構部品16Bの-X方向側の一端は、接続回転軸52にて一対構成のリンク機構部品16Aそれぞれの他端に連結される。なお、図5及び図8に示すように、接続回転軸52の軸部の周りに複数のベアリング72が設けられる。したがって、接続回転軸52を回転軸としてリンク機構部品16A及び16Bはそれぞれ回転方向C2に沿って回転すると、リンク機構部品16Aとリンク機構部品16Bとの配置関係が変化する。
【0072】
また、図5に示すように、一対のリンク機構部品16Aそれぞれとリンク機構部品16Bとの間に一対のスペーサ61が配置される。一対のスペーサ62はそれぞれ中心に開口部を有し、一対のスペーサ62それぞれの開口部を接続回転軸52の軸部が貫通する態様で接続回転軸52に取り付けられる。
【0073】
第1のリード線ガイド部材である下部リードガイド11によってガイド方向に沿ってガイドされた際のリード線81の上方に、後に詳述するカット刃保持部材であるカット刃保持金具17は位置する。
【0074】
上部ユニットフレーム21の一方側面及び他方側面それぞれにバネフック21fが設けられる。すなわち。バネフック21fは一対構成であり、一対構成のバネフック21f(第2のバネフック)に一対構成の切断補助バネ10の他端が連結される。
【0075】
図4に示すように、リンク機構部品16BはXZ平面において、接続回転軸53の接続部となる屈曲部にて折れ曲がる形状で構成され、接続回転軸53を回転軸としてカット刃駆動範囲D4で回転動作が行える。
【0076】
保持部材リンク機構であるリンク機構部品16Bは、回転可能な連結シャフト54を有している。連結シャフト54の一方端は+Y方向に延びて形成され、他方端は-Y方向に延びて形成される。
【0077】
例えば、リンク機構部品16Bの+X方向側の先端領域にY方向に延びる貫通口を設け、貫通口に連結シャフト54を貫通させ、貫通口内で連結シャフト54を回転可能に保持する構造が考えられる。
【0078】
カット刃保持部材であるカット刃保持金具17は連結シャフト54を介してリンク機構部品16Bと連結される。すなわち、連結シャフト54の一方端及び他方端にカット刃保持金具17は連結される。
【0079】
したがって、カット刃保持金具17は、連結シャフト54の回転動作に伴い、連結シャフト54と共に昇降動作を行う。すなわち、連結シャフト54の回転動作軌跡の水平成分、垂直成分の移動量を利用し、カット刃保持金具17は垂直方向に沿った昇降動作を行える。なお、カット刃保持金具17の昇降動作に支障が出ない範囲で、カット刃保持金具17の一部がリンク機構部品16Bの先端領域を覆う構造であっても良い。
【0080】
連結シャフト54に連動してカット刃保持金具17は昇降動作を行うことにより、リンク機構部品16Bの本体部に対する姿勢を変えることができる。なお、リンク機構部品16Bの本体部とは、リンク機構部品16Bのうち連結シャフト54を除いた部分を意味する。
【0081】
このように、リンク機構部品16Bは、連結シャフト54を介してカット刃保持金具17と連結された保持部材リンク機構として機能する。
【0082】
一方、図5及び図6に示すように、第1の切断用駆動機構に含まれるカット刃スライド金具15は前述したように一対の分岐領域150を有している。一対の分岐領域150それぞれにカット刃保持金具17の移動方向が垂直方向(Z方向に沿った直線方向)になるようにガイドするガイド溝15gを有している。
【0083】
そして、一対の分岐領域150に設けられた一対のガイド溝15g間にカット刃保持金具17は配置される。したがって、カット刃保持金具17は垂直方向にのみ移動可能に状態で一対のガイド溝15g間で保持される。
【0084】
カット刃保持金具17の下方の先端部分にカット刃18が取り付けられる。この際、カット刃保持金具17の移動方向とカット刃18の形成長方向が完全一致するように固定される。したがって、カット刃保持金具17が垂直方向に沿って移動すると、カット刃18も形成長方向(垂直方向)に沿って移動する。
【0085】
さらに、一対の分岐領域150において、一対のガイド溝15gそれぞれの底面の一部に開口領域15kを有している。すなわち、一対の分岐領域150は一対のガイド溝15gの底面の一部に一対の開口領域15kを有している。一対の開口領域15kはXZ平面で平面視して完全一致する。
【0086】
また、保持部材リンク機構であるリンク機構部品16Bが有する連結シャフト54のうち、一方端は一対の開口領域15kのうちの+Y方向側の開口領域15kを貫通し、他方は一対の開口領域15kのうちの-Y方向側の開口領域15kを貫通する態様で、ガイド溝15g内で保持される。一対の開口領域15kのX方向の形成幅は一対の連結シャフト54の径より広い。
【0087】
また、図8に示すように、一対の開口領域15kそれぞれにおいて、開口部上辺15k1,開口部下辺15k2間の高さ方向(Z方向)の距離である形成長は、連結シャフト54の径より十分に長い。したがって、上述した形成幅及び形成長を有する一対の開口領域15kで規定される動作空間内で連結シャフト54は回転動作及び昇降動作を行うことができる。
【0088】
このように、連結シャフト保持部である一対の開口領域15kは回転動作及び昇降動作可能に連結シャフト54を保持している。
【0089】
このような構成のリード線切断把持ユニット9において、リード線81はガイドローラ24でガイドされた後、上部リードガイド23のガイド用溝部23g内、及び、下部リードガイド11のガイド用溝部11g内に配置されることにより、ガイド方向(斜めX方向)に沿ってガイドされる。そして、リード線81は、接合ヘッドユニット3のボンディングツール88の直下のガラス基板8の基板上面8Sに導かれる。
【0090】
ガラス基板8の基板上面8S上のリード線81に対し、接合ヘッドユニット3による超音波接合処理がすべて完了すると、リード線81の切断処理を実行する必要がある。
【0091】
リード線切断把持ユニット9による切断処理は、以下に述べる準備処理、カット刃移動処理、及びカット刃駆動処理を含む処理となる。
【0092】
まず、リード線切断把持ユニット9における把持機構は、準備処理として、リード把持用シリンダ12のリードクランプ25(押圧部材)によって、上部リードガイド23のガイド用溝部23g内に収容されたリード線81を上部から押圧することにより、リード線81を把持する把持動作を実行する。
【0093】
このように、リード把持用シリンダ12(リードクランプ25)及び上部リードガイド23を含む把持機構は把持動作を実行することにより準備処理が終了する。そして、把持機構の駆動装置がリード把持用シリンダ12となる。
【0094】
(切断主要処理(カット刃移動処理及びカット刃駆動処理))
準備処理が終了すると、切断主要処理に移行する。切断主要処理はカット刃移動処理及びカット刃駆動処理を含み、カット刃移動処理、カット刃駆動処理の順で実行される。
【0095】
図13図15は本実施の形態のリード線切断把持ユニット9による切断主要処理の処理内容を示す説明図である。図16は切断主要処理の実行時におけるカット刃の姿勢を模式的に示す説明図である。図13図16それぞれにXYZ直交座標系を記している。
【0096】
以下、これらの図を参照して、リード線切断把持ユニット9による切断主要処理の処理内容を説明する。
【0097】
図13に示すように、準備処理の実行直後のカット刃18は、リード線切断把持ユニット9(上部ユニットフレーム21)からカット刃突出長L18X(第1の突出長)分、外部の基板上面8S側に突出している。この際、切断補助バネ10は圧縮方向の力が働いている。
【0098】
カット刃突出長L18Xは、接合ヘッドユニット3のボンディングツール88による、基板上面8S上のリード線81に対する超音波接合処理に影響を与えないように、十分短くなるように設定されている。
【0099】
リード線81は、上部リードガイド23及び下部リードガイド11を含むガイド機構によりガイド方向に沿ってガイドされ、かつ、上部リードガイド23及びリード把持用シリンダ12(リードクランプ25)を含む把持機構によって把持されている。そして、リード線81において、リード線切断把持ユニット9(下部リードガイド11)から外部の基板上面8S側に露出した一部領域が、切断対象領域81c(図14参照)となる。
【0100】
その後、図14に示すように、第1の切断用駆動機構によるカット刃移動処理が実行される。なお、切断用駆動機構は第1の切断用駆動機構と後述する第2の切断用駆動機構を含んでいる。
【0101】
カット刃移動処理用の第1の切断用駆動機構は、リードカット動作用シリンダ14、カット刃スライド金具15、リンク機構部品16A及び切断補助バネ10を含んで構成される。第1の切断用駆動機構の駆動対象がリンク機構部品16B及びカット刃保持金具17(カット刃18)となる。第1の切断用駆動機構の第1の切断用シリンダとして、リードカット動作用シリンダ14が用いられる。以下、カット刃移動処理の詳細を説明する。
【0102】
まず、リードカット動作用シリンダ14に沿ったピストンロッドの伸長動作によって、リードカット動作用シリンダ14のピストンロッドの先端部はシリンダ伸縮方向D1に沿って+X方向側に移動する。
【0103】
リードカット動作用シリンダ14のピストンロットの先端部の移動に連動して、カット刃スライド金具15が移動するため、接続回転軸53にて屈曲部が連結されたリンク機構部品16Bもシリンダ伸縮方向D1に沿って移動する。カット刃スライド金具15及びリンク機構部品16Bの移動に伴い、カット刃保持金具17も+X方向に移動する。
【0104】
したがって、カット刃18は、リード線切断把持ユニット9(上部ユニットフレーム21)からカット刃突出長L18Y(第2の突出長)分、外部に突出する。カット刃突出長L18Yはカット刃突出長L18Xよりも長くなる。
【0105】
このように、第1の切断用駆動機構は、ガイド機構を構成する上部ユニットフレーム21からのカット刃18の外部への突出長が、第1の突出長であるカット刃突出長L18Xから、カット刃突出長L18Xより長いカット刃突出長L18Y(第2の突出長)になるように、カット刃保持金具17を移動させるカット刃移動処理を実行する。カット刃移動処理は、第1の切断用シリンダであるリードカット動作用シリンダ14の伸長動作に連動して実行される。
【0106】
なお、第1の切断用駆動機構は、カット刃18の突出長がカット刃突出長L18Yから、カット刃突出長L18Xに戻るようにカット刃保持金具17を移動させる第1の退避処理も実行することができる。第1の退避処理はリードカット動作用シリンダ14の伸縮動作に連動して実行される。
【0107】
第1の退避処理は、切断処理の終了後に実行される。したがって、カット刃保持金具17は、切断処理の実行以外の通常時において、上部ユニットフレーム21からのカット刃18の突出長は、第1の突出長であるカット刃突出長L18Xに設定されている。
【0108】
リード線切断把持ユニット9は、上述したカット刃移動処理を実行することにより、カット刃18をリード線81の切断可能位置に移動させることができる。すなわち、図14に示すように、カット刃18の下方及びその近傍に存在するリード線81部分が、切断対象領域81cとなる。なお、カット刃移動処理の実行時においても、切断補助バネ10による圧縮方向の力が最大に働く。
【0109】
なお、カット刃移動処理の実行時に、接続回転軸52の位置が-Z方向に降下するため、リンク機構部品16Bは接続回転軸53を回転軸としたカット刃駆動範囲D4Yで回転運動する。
【0110】
リンク機構部品16Bの回転運動に伴い、連結シャフト54及びカット刃保持金具17は上昇する。この際、一対の開口領域15kを連結シャフト54が貫通する態様で連結シャフト54は開口領域15k内で保持されているため、連結シャフト54の両端が一対の開口領域15kの開口部上辺15k1に接触した時点でリンク機構部品16Bの回転運動は終了する。リンク機構部品16Bの回転運動終了に伴い、カット刃保持金具17の上昇も終了する。
【0111】
このように、一対の開口領域15kは、開口部上辺15k1によってカット刃移動処理の実行時におけるカット刃保持金具17の上昇ストロークを制限するストッパー機能を有している。
【0112】
したがって、図16に示すように、カット刃移動処理の実行後のカット刃18は、カット刃18Xからカット刃18Yに変化する。したがって、カット刃18の刃先近傍領域R18は上昇する。なお、カット刃保持金具17は一対のガイド溝15gにより垂直方向(Z方向に沿った直線方向)に移動可能に保持されているため、カット刃18X及びカット刃18Yもそれぞれ垂直方向に沿った姿勢を呈している。
【0113】
前述したように、カット刃保持金具17は連結シャフト54と共に回転することにより、リンク機構部品16Bの本体部に対する姿勢を変化させることができる。したがって、カット刃移動処理の実行時に、カット刃保持金具17は、リンク機構部品16B(の本体部)に対するカット刃保持金具17の姿勢を変化させつつ、一対のガイド溝15gに沿ってカット刃保持金具17を上昇させることにより、カット刃18の姿勢は垂直方向を維持する。
【0114】
このように、カット刃18Yはカット刃18Xより刃先が上昇するため、カット刃移動処理の実行時にカット刃18がリード線81に接触することはない。
【0115】
なお、準備処理及びカット刃移動処理の実行時において、リードカット動作用シリンダ13のピストンロッドは縮んだ状態を維持しているため、切断補助受け金具19の全体が、切断補助収容部材である下部ユニットフレーム26内に収容される第1の状態となっている。
【0116】
カット刃移動処理に続いて、図15に示すように、切断用駆動機構に含まれる第2の切断用駆動機構によるカット刃駆動処理が実行される。
【0117】
カット刃駆動処理用の第2の切断用駆動機構は、リードカット動作用シリンダ13、スライドガイド27、リンク機構部品16A及び切断補助バネ10を含んで構成される。第2の切断用シリンダとして、リードカット動作用シリンダ13が用いられる。第2の切断用駆動機構の駆動対象がリンク機構部品16B及びカット刃保持金具17(カット刃18)となる。
【0118】
カット刃駆動処理は、カット刃18を下降するように、カット刃保持金具17を駆動して、切断対象領域81cにてリード線81を切断する駆動本処理と補助部材移動処理とを含んでいる。
【0119】
補助部材移動処理は、上述した第1の状態から、後述する第2の状態になるように、切断補助受け部材である切断補助受け金具19を移動させる処理である。
【0120】
以下、カット刃駆動処理の詳細を説明する。まず、補助部材移動処理について説明する。
【0121】
リードカット動作用シリンダ13のピストンロッドのシリンダ伸縮方向D2に沿った伸長動作によって、リードカット動作用シリンダ13のピストンロッドの先端部は+X方向側に移動する。
【0122】
リードカット動作用シリンダ13のピストンロットの先端部の移動に連動して、スライドガイド27が移動するため、スライドガイド27の他端に連結された切断補助受け金具19も+X方向側に移動する。したがって、第1の状態であった切断補助受け金具19は、リード線切断把持ユニット9(下部ユニットフレーム26)から一部が外部に突出する第2の状態に変化する。
【0123】
第2の状態の切断補助受け金具19は、リード線81の切断対象領域81cをリード線配置領域69にて下方から支持する。このように、第2の切断用駆動機構は、上記第1の状態から上記第2の状態になるように、切断補助受け金具19を移動させる補助部材移動処理を実行する。
【0124】
次に、駆動本処理について説明する。リードカット動作用シリンダ13のピストンロッドが伸長することにより、リンク機構部品16Aの一端(接続回転軸51)が+X方向に移動する。一方、カット刃スライド金具15の他端側の一対の分岐領域150は移動しない。リンク機構部品16Aの他端となる接続回転軸52は、接続回転軸51と接続回転軸53との間に存在する。
【0125】
したがって、図14及び図15に示すように、リンク機構部品16Aの一端の+X方向側への移動に伴い、リンク機構部品16Aの他端(接続回転軸52)は+Z方向に上昇する。
【0126】
リンク機構部品16Bは一端が接続回転軸52に連結されているため、リンク機構部品16Bの一端が上昇する結果、リンク機構部品16Bは接続回転軸53を回転軸として回転動作を行うため、カット刃18がカット刃駆動範囲D4Zで下降する。
【0127】
リンク機構部品16Bの回転運動に伴い、連結シャフト54及びカット刃保持金具17は下降する。この際、一対の開口領域15kを連結シャフト54の両端が貫通しているため、連結シャフト54の両端が一対の開口領域15kの開口部下辺15k2に接触した時点でリンク機構部品16Bの回転運動は終了する。リンク機構部品16Bの回転運動終了に伴い、カット刃保持金具17の下降も終了する。
【0128】
このように、連結シャフト保持部である一対の開口領域15kは、開口部下辺15k2によって駆動本処理の実行時におけるカット刃保持金具17の下降ストロークを制限するストッパー機能を有している。
【0129】
その結果、カット刃18の下降動作によって、切断補助受け金具19のリード線配置領域69の上方に、リード線81の切断対象領域81cを配置した状態でリード線81を切断する駆動本処理が実行される。
【0130】
すなわち、図16に示すように、駆動本処理の実行後のカット刃18は下降し、かつ、姿勢がカット刃18Yからカット刃18Zに変化することにより、切断補助受け金具19のリード線配置領域69を受け台領域として、リード線81を切断対象領域81cにて確実に切断することができる。駆動本処理の実行に伴いカット刃18の刃先近傍領域R18は下降する。
【0131】
なお、カット刃保持金具17は一対のガイド溝15g間で垂直方向(Z方向に沿った直線方向)に移動可能に保持されているため、カット刃駆動範囲D4Zは垂直方向に沿った移動範囲となる。したがって、カット刃18Zも垂直方向に沿った姿勢を呈している。
【0132】
前述したように、カット刃保持金具17は連結シャフト54の回転動作に連動して昇降動作を行い、リンク機構部品16Bの本体部に対するカット刃保持金具17の姿勢を変化させることができる。さらに、カット刃スライド金具15は、一対の分岐領域150に設けられる一対のガイド溝15g間にカット刃保持金具17を配置して、カット刃保持金具17の移動方向が垂直方向になるようにガイドしている。
【0133】
したがって、駆動本処理の実行時に、リンク機構部品16B(の本体部)に対するカット刃保持金具17の姿勢を変化させつつ、一対のガイド溝15gに沿ってカット刃保持金具17を下降させることにより、カット刃18の下降方向を垂直方向に規制する下降方向規制機能を実現することができる。
【0134】
このように、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9は、リンク機構部品16Bとカット刃スライド金具15との組合せにより、切断処理に含まれる駆動本処理の実行時にカット刃18の下降方向を垂直方向に規制する下降方向規制機能を実現している。
【0135】
駆動本処理の際、リードカット動作用シリンダ13の伸長動作に連動して、切断補助バネ10の圧縮方向の力が低減化するため、カット刃18の降下速度が高められる結果、カット刃18によりリード線81をスムーズに切断することができる。
【0136】
このように、リードカット動作用シリンダ13の伸長動作に連動するカット刃駆動処理(補助部材移動処理+駆動本処理)が実行されることにより、カット刃18によりリード線81を切断対象領域81cにて切断する切断処理が完了する。この際、リードカット動作用シリンダ13は、第2の切断用シリンダとして機能する。
【0137】
なお、補助部材移動処理と駆動本処理とは同時に実行され、カット刃18によって切断対象領域81cにてリード線81を切断するまでに、切断対象領域81cの下方を切断補助受け金具19のリード線配置領域69によって支持するようにタイミング設定がなされる。
【0138】
本実施の形態のリード線切断把持ユニット9は、切断処理用の駆動装置(駆動源)として、リードカット動作用シリンダ13及び14を用いている。
【0139】
上述した準備処理、カット刃移動処理及びカット刃駆動処理が順次実行されることにより、切断処理は完了する。その結果、図15に示すように、リード線81は、リード線残存部81aとリード線接合部81bとに分断される。
【0140】
なお、第2の切断用駆動機構は、切断補助受け金具19を上記第2の状態から上記第1の状態に戻す第2の退避処理を実行することができる。第2の退避処理はリードカット動作用シリンダ13の伸縮動作に連動して実行される。
【0141】
切断処理の実行後、上述した第2及び第1の退避処理が順次実行される。なお、第2の退避処理はカット刃駆動処理の逆動作となる処理であり、図15で示す状態を、図14で示す状態に戻す処理となる。また、第1の退避処理はカット刃移動処理の逆動作となる処理であり、図14で示す状態を、図13で示す状態に戻す処理となる。
【0142】
したがって、切断処理の実行以外の通常時は、カット刃18のリード線切断把持ユニット9(上部ユニットフレーム21)からの外部への突出長は、第1の突出長であるカット刃突出長L18Xに設定される。
【0143】
同様に、切断補助受け金具19は、切断処理の実行以外の通常時は、上述した第1の状態に設定される。
【0144】
本実施の形態のリード線切断装置であるリード線切断把持ユニット9において、連結シャフト54を有するリンク機構部品16Bと一対のガイド溝15g及び一対の開口領域15kを有するカット刃スライド金具15との組合せにより、カット刃18の下降方向が垂直方向になるようにカット刃保持金具17(カット刃保持部材)をガイドする下降方向規制機能を実現している。
【0145】
このため、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9は、カット刃18を必ず垂直方向に下降させてリード線81を切断することにより、リード線81の切断能力の向上を図ることができる。
【0146】
なお、本実施の形態では、カット刃18の下降方向として垂直方向(水平面(XY平面)に対し90°の方向)を示したが、直線方向であれば水平面に対する角度が90°以外でもリード線81の切断能力の向上を図ることができる。すなわち、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9が有する下降方向規制機能は、切断処理の実行時にカット刃18の下降方向を直線方向に規制できれば良く、最も望ましい直線方向が垂直方向となる。
【0147】
上述したように、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9は、リンク機構部品16Bとカット刃スライド金具15との組合せにより、カット刃保持金具17における下降方向規制機能を実現している。
【0148】
したがって、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9は、上記下降方向規制機能用の専用部材を設けることなく、比較的簡単な構成で下降方向規制機能を実現することができる。
【0149】
本実施の形態のリード線切断把持ユニット9の切断補助受け金具19におけるリード線配置領域69は深さ方向に円弧形状を呈するため、切断処理の実行時におけるリード線81の移動を抑制することにより、リード線81の切断能力の向上を図ることができる。
【0150】
加えて、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9において、リード線配置領域69の上方傾斜角度は10°以上20°以下に設定されるため、切断処理の実行時におけるリード線81の移動を抑制することにより、リード線81の切断能力の向上を図ることができる。
【0151】
(カット刃18の刃先構造)
図17はカット刃18の刃先領域180の先端構造を示す側面図である。同図にXYZ直交座標系を記している。
【0152】
同図に示すように、カット刃18の刃先領域180における刃先角度θ1は30°以上40°以下に設定される、なお、刃先角度θ1はZ方向に沿ったカット刃底面18hに対する刃先領域180の角度を示している。なお、刃先角度θ1の上記設定は以下に述べるカット刃18A及び18Bに共通する特徴である。
【0153】
図18はカット刃18の第1の態様であるカット刃18Aの構造を示す正面図であり、図19はカット刃18Aの構造を示す斜視図である。図18及び図19それぞれにXYZ直交座標系を記している。
【0154】
これらの図に示すように、カット刃18Aの刃先領域180は複数の波刃領域として1つの波刃領域C10と2つの波刃領域C11とを有している。波刃領域C10及びC11はそれぞれ奥行き方向(-X方向)に円弧形状を呈している。図19に示すように、カット刃18Aは2つの刃先先端部K11(先端凸部)を有している。
【0155】
図18では1つの波刃領域C10及び2つの波刃領域C11はそれぞれ半径RD2(mm)とした円弧形状を呈しており、波刃領域C11の円弧長は波刃領域C10の円弧長の半分程度となる。なお、半径RD2として例えば8mmが考えられる。
【0156】
さらに、1つの波刃領域C10及び2つの波刃領域C11それぞれの円弧形状は、刃先先端部K11から刃先最深部K12にかけて高さ方向(+Z方向)に傾きを有している。
【0157】
すなわち、刃先先端部K11の+Z方向の高さ(TK11)より刃先最深部K12の+Z方向の高さ(TK12)の方が高くなる。刃先先端部K11から刃先最深部K12至る高さ方向(+Z方向)の距離である円弧高さt18A(TK12-TK11)は“0”を超える有意な値を有する。
【0158】
そして、円弧高さt18Aを、切断対象のリード線81における高さ方向の厚みであるリード線板厚t81以上に設定する。なお、リード線板厚t81としては、例えば、0.15(mm)が考えられる。
【0159】
カット刃18Aの活用方法として、円弧高さt18Aの異なる複数種のカット刃18Aを予め準備し、複数種のカット刃18Aのうち、リード線板厚t81以上の円弧高さt18Aのカット刃18Aを、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9のカット刃18として使用する態様が考えられる。
【0160】
図20はカット刃18の第2の態様であるカット刃18Bの構造を示す正面図であり、図21はカット刃18Bの構造を示す斜視図である。図20及び図21それぞれにXYZ直交座標系を記している。
【0161】
これらの図に示すように、カット刃18Bの刃先領域180は複数の波刃領域として4つの波刃領域C20を有している。図21に示すように、カット刃18Bは5つの刃先先端部K21(先端凸部)を有している。
【0162】
そして、4つの波刃領域C20はそれぞれ奥行き方向(-X方向)に円弧形状を呈している。図20では波刃領域C20は半径RD3(mm)とした円弧形状を呈している。なお、半径RD3として例えば2mmが考えられる。
【0163】
さらに、4つの波刃領域C20それぞれの円弧形状は、刃先先端部K21から刃先最深部K22にかけて高さ方向に傾きを有し、刃先先端部K21から刃先最深部K22至る高さ方向(+Z方向)の距離である円弧高さt18Bは“0”を超える有意な値を有する。
【0164】
そして、円弧高さt18Bを。リード線81における高さ方向の厚みであるリード線板厚t81以上に設定する。
【0165】
カット刃18Bの活用方法として、円弧高さt18Bの異なる複数種のカット刃18Bを予め準備し、複数種のカット刃18Bのうち、リード線板厚t81以上の円弧高さt18Bのカット刃18Bを、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9のカット刃18として使用する態様が考えられる。
【0166】
本実施の形態のリード線切断把持ユニット9の第1の態様(図18図19)において、カット刃18Aの刃先領域180は複数の波刃領域として1つの波刃領域C10と2つの波刃領域C11とを有しており、1つの波刃領域C10と2つの波刃領域C11はそれぞれ奥行き方向に円弧形状を呈している。
【0167】
このため、本実施の形態の第1の態様は、カット刃18Aを用いた切断処理の実行時に、リード線81の変形及び捻れを抑制するリード線変形等抑制機能を発揮することができる。
【0168】
さらに、本実施の形態の第1の態様は、1つの波刃領域C10及び2つの波刃領域C11それぞれの円弧高さt18Aは“0”を超える有意な値を有する。このため、円弧高さt18Aをリード線81のリード線板厚t81以上に設定することにより、カット刃18Aを用いた切断処理の実行時における上記リード線変形等抑制機能の向上を図ることができる。なお、円弧高さt18Aをリード線板厚t81より高く(長く)設定する方が、リード線81の切断確実性の観点から望ましい。
【0169】
本実施の形態のリード線切断把持ユニット9の第2の態様において、カット刃18Bの刃先領域180は複数の波刃領域として4つの波刃領域C20を有しており、4つの波刃領域C20はそれぞれ奥行き方向に円弧形状を呈している。
【0170】
このため、本実施の形態の第2の態様は、カット刃18Bを用いた切断処理の実行時に、上記リード線変形等抑制機能を発揮することができる。
【0171】
さらに、本実施の形態の第2の態様は、4つの波刃領域C20それぞれの円弧高さt18Bは“0”を超える有意な値を有する。このため、円弧高さt18Bをリード線81のリード線板厚t81以上に設定することにより、カット刃18Bを用いた切断処理の実行時における上記リード線変形等抑制機能の向上を図ることができる。なお、円弧高さt18Bをリード線板厚t81より高く(長く)設定する方が、リード線81の切断確実性の観点から望ましい。
【0172】
また、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9(第1及び第2の態様)において、カット刃18(18A及び18B)の刃先領域180における刃先角度θ1は30°以上40°以下に設定されるため、カット刃18による切断処理の実行時における上記リード線変形等抑制機能の向上を図ることができる。
【0173】
(他の特徴)
上記下降方向規制機能に関連する規制関連構成部品群として、カット刃スライド金具15、リンク機構部品16B、カット刃保持金具17、カット刃18、切断補助受け金具19、及び接続回転軸53が考えられる。
【0174】
上記規制関連構成部品群の各構成部品は取り替え可能であるため、例えば、文献1で開示された従来の超音波接合装置の大部分を利用しつつ、上記規制関連構成部品群に該当する構成部品のみを新たに用いることにより、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9を実現することができる。
【0175】
したがって、上記駆動本処理以外の補助部材移動処理、カット刃移動処理及び準備処理として、例えば、文献1で開示された超音波接合装置で実行された補助部材移動処理、カット刃移動処理及び準備処理を活用することができる。
【0176】
このように、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9は、従来の超音波接合装置と異なる構成部品数及び動作処理内容を必要最小限に抑えることにより、比較的安価に実現することができる。
【0177】
また、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9は、切断処理の実行後に、上述した第2及び第1の退避処理が順次実行することにより、図13に示す準備処理の実行後の状態に戻すことができる。
【0178】
したがって、切断処理の実行後に図13に示す状態に戻すことにより、本実施の形態のリード線切断把持ユニット9は、ボンディングツール88による超音波接合に必要な、ガラス基板上面8S上のリード線81の長さを確保することができる。
【0179】
さらに、図13で示す状態では、カット刃保持金具17及び切断補助受け金具19は装置側(-X方向側)に後退しているため、リードクランプユニット6(図1参照)によってリード線81の一部を固定するための作業空間を確保することができる。
【0180】
なお、本開示は、その開示の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【0181】
3 接合ヘッドユニット
9 リード線切断把持ユニット
11 下部リードガイド
12 リード把持用シリンダ
13,14 リードカット動作用シリンダ
15 カット刃スライド金具
15k 開口領域
15g ガイド溝
16A,16B リンク機構部品
17 カット刃保持金具
18,18A,18B カット刃
19 切断補助受け金具
23 上部リードガイド
27 スライドガイド
54 連結シャフト
69 リード線配置領域
100 超音波接合装置
180 刃先領域
C10,C11,C20 波刃領域
図1
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