专利名称：电子元件的引线弯曲装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使电子元件的引线作圆弧状运动就可以使引线弯曲而不会在电子元件上产生过分的力的电子元件引线弯曲装置，特别是涉及可加工对应多种形状的电子元件的电子元件引线弯曲装置。
LSI等的电子元件的引线弯曲加工，通常用冲压加工方法进行，有时候会给LSI封装或键合用金丝加上过大的力，使这些部分受损伤。于是，本发明人提出了一种方案使用特公平7-95576号公报那种由可动冲头和可动冲模构成的弯曲模具，使电子元件的引线作圆弧状运动进行加工。
使用现有的特公平7-95576号公报的那种弯曲模具的话，由于电子元件的形状、长度和弯曲尺寸有很多种类，故必须对每种电子元件使用专用的弯曲模具。为此，就需要多种弯曲模具。结果变成为使因弯曲模具的造价增加而带来的加工费用的增加。此外，由于要花时间制造弯曲模具，故具有要花时间应付新品种的电子元件引线弯曲加工的缺点。还有，在实际的加工作业时，对应于电子元件的种类交换弯曲模具也要花时间和功夫，故成了使加工效率降低的原因。
于是，本发明的目的是提供一种不需要多种弯曲模具就可以通用地进行各种种类的电子元件引线弯曲加工的电子元件的引线弯曲装置。
为了实现上述目的，本发明中的电子元件的引线弯曲装置，具有保持电子元件引线顶端的引线保持装置；使上述引线保持装置沿着第一移动轴移动的第一驱动机构；使上述引线保持装置沿着与上述第一移动轴垂直的第二移动轴移动的第二驱动机构；控制上述第一驱动机构和第二驱动机构，使已保持有上述电子元件的引线的上述引线保持装置沿着大体上圆弧状的轨迹移动，以进行上述电子元件引线的弯曲加工的控制装置。
此外，在上述电子元件引线弯曲加工装置中，上述引线保持装置，理想的是由可以接近、可以离开的第一引线保持构件和第二引线保持构件构成。
另外，在上述电子元件引线弯曲加工装置中，上述第一驱动机构是含有滚珠螺栓和滚珠螺母的机构，上述第二驱动机构是含有驱动上述第一引线保持构件的滚珠螺栓和滚珠螺母的机构，而且，理想的是有使上述第二引线保持构件向着上述第一引线保持构件推进的圆柱体装置。
在上述电子元件引线弯曲加工装置中，理想的是具有引线支持装置，用于以固定状态支持电子元件引线的根部。
在上述电子元件引线弯曲加工装置中，理想的是上述引线支持装置由位置固定的引线支持固定构件和相对上述引线支持固定构件可以接近可以离开的引线支持可动构件构成。
在上述电子元件引线弯曲加工装置中，理想的是具有第三驱动机构，用于使上述引线支持可动构件沿着上述第二移动轴朝着上述引线支持固定构件移动。
在上述电子元件引线弯曲加工装置中，理想的是上述第三驱动机构是含有滚珠螺栓和滚珠螺母的机构。上述第二驱动机构的滚珠螺栓与上述第三驱动机构的滚珠螺栓是一个整体，构成为螺距相同的相反螺栓。
在上述电子元件引线弯曲加工装置中，理想的是具有输入电子元件引线的弯曲形状的各个尺寸的输入装置和用已从上述输入装置输入进来的各个尺寸数据运算并决定上述引线保持装置的保持位置和圆弧状的移动轨迹的运算装置。
由于本发明如上述那样地构成，故具有下述效果。
可以通用性地应付多种类型的电子元件的引线弯曲形状尺寸，由于也不需要交换弯曲模具，故可以良好的效率进行弯曲加工，还有，适应新品种的电子元件也是简单的。
由于可以采取输入电子元件的引线弯曲形状尺寸的办法，自动地运算引线弯曲加工的移动轨迹的各个参数，然后进行弯曲加工，故装置的运行简单，不论是谁都可操作。
在用具有一个相反螺栓的滚珠螺栓驱动保持引线顶端部分的引线保持装置的Y轴移动和支持引线根部的引线支持装置的推进驱动的装置中，可以减少控制轴的个数，可以简化控制装置的构成因而可以降低成本。
图1是本发明的电子引线弯曲装置的整体斜视图。
图2是从电子元件的引线弯曲装置的侧面剖开的剖面图。
图3是引线保持构件的Y轴方向驱动机构和引线支持构件的驱动机构放大图。
图4是引线支持构件的放大正视图。
图5是图4的引线支持构件的A-A方向看的剖面图。
图6示出的是电子元件的引线弯曲的情况图。
图7示出的是电子元件的引线弯曲形状的各个部分的尺寸图。
图8示出的是电子元件的引线弯曲装置的控制装置的构成图。
图9示出的是电子元件的引线弯曲装置的动作顺序图。
实施例以下参照附图对本发明的实施例进行说明。图1是本发明的电子元件引线弯曲装置整体斜视图。在设于工厂之类的地面上的底座10上边，固定有基板1。在基板1上边设有在水平面上的一个方向上可以移动的移动板2。假定以该移动方向为X轴方向。在基板1上边，还固定有引线支持基台53，在该引线支持基台53上边，设置有由引线支持固定构件51和引线支持可动构件52构成的引线支持装置。X轴方向设定为移动板2对引线支持装置进行接近离开的方向。电子元件的引线，定位并固定载置于在这里没有画出来的载置台上边。电子元件的引线用引线支持固定构件51和引线支持可动构件52从上下两方把引线根部挟持起来进行支持。
图2是从电子元件引线弯曲装置的侧面剖开的剖面图。在基板1上边，在X轴方向上，设有X轴导轨11，在轴导轨11上边，在X轴方向上可以移动地引导X轴滑动器12。X轴滑动器12固定于移动板2的下表面上，因此，移动板2可以在X方向上平滑地移动。移动板2的X方向的驱动用X轴伺服电机21的动力进行。X轴伺服电机21的输出轴，借助于X轴联轴节22连接到X轴滚珠螺栓23上传递转动。在X轴滚珠螺栓23上已螺纹连接上X轴滚珠螺母24，X轴滚珠螺母24经由连接机构25，不可旋转地固定到移动板2上。因此，借助于X轴伺服电机21的转动，移动板2就可以在X方向上进行线性驱动。
电子元件的引线，用下部引线保持构件41和上部引线保持构件42保持其顶端部分，施行弯曲为规定形状的弯曲加工。这时，要把引线的根部用引线支持固定构件51和引线支持可动构件52进行支持，使之不能动。下部引线保持构件41和引线支持可动构件52，用Y轴伺服电机31在本身为垂直方向的Y轴方向上进行驱动。Y轴伺服电机31的输出轴，用Y轴联轴节32连接到Y轴滚珠螺栓33上。此外，上部引线保持构件42借助于圆柱体装置43经由圆柱体旋转轴44在Y方向上进行驱动。
图3是下部引线保持构件41和上部引线保持构件42以及引线支持可动构件52的Y轴方向驱动机构的放大图。在移动板2上，固定有4条垂直方向的Y轴导轨35。Y轴导轨35是圆柱形的，把下部移动板411、上部移动板421和滚柱保持板561引导到Y轴方向。由Y轴伺服电机31驱动的Y轴滚珠螺栓33，在中央部分的上下，具有下部滚珠螺栓331和上部滚珠螺栓332。下部滚珠螺栓331和上部滚珠螺栓332是互逆的螺栓，螺距是相同的。
在下部滚珠螺栓331上螺纹固定有下部滚珠螺母341，下部滚珠螺母341不能旋转地固定到下部移动板411上。在下部移动板411的顶端部分上固定有下部引线保持构件41。因此，采用用Y轴伺服电机31旋转驱动Y轴滚珠螺栓33的办法，就可以使下部引线保持构件41在Y轴方向上移动。另外，在上部滚珠螺栓332上螺纹连接上上部滚珠螺母342，上部滚珠螺母342不能转动地固定到滚柱保持板561上。在滚柱保持板561的顶端部分上自由转动地轴支(用轴支持)着驱动滚柱56。因此，采用用Y轴伺服电机31旋转驱动Y轴滚珠螺栓33的办法，就可以使驱动滚柱56在Y轴方向上移动。
由于下部滚珠螺栓331和上部滚珠螺栓332是互逆螺栓，所以结果就变成为借助于Y轴滚珠螺栓33的转动使驱动滚柱56与下部引线保持构件41在上下相反的方向上恰好移动相等的距离。驱动滚柱56已啮合到啮合构件54的啮合沟541上，采用使驱动滚柱56在Y轴方向上移动的办法，就可以经由弹簧55使引线支持可动构件52向着引线支持可动构件51推压推进驱动滚柱56和啮合沟541的啮合机构，用于和移动板2的在X轴方向上的移动无关系地对引线支持可动构件52进行推进。用啮合沟吸收移动板2的X轴方向移动。
已把上部引线保持构件42固定到顶端部分上的上部移动板421经由圆柱体旋转轴承44被圆柱体装置43在轴方向上推压驱动。这样一来，上部引线保持构件42就对于下部引线保持构件41推压推进。在象这样地借助于气压等已使上部引线保持构件42推进到下部引线保持构件41上的状态下，若移动下部引线保持构件41，则结果将变成为跟随着其移动，上部引线保持构件42也保持推进状态不变地一起移动。
图4是在进行电子元件的引线弯曲加工之际，固定支持引线的根部的引线支持装置的放大正视图，其一部分用剖面表示。此外，图5是图4的引线支持装置的A-A方向剖面图。引线支持装置设于引线支持基台53上边。引线支持基台53固定设置于基板1上。引线支持装置由下侧的位置固定的引线支持固定构件51和上侧的引线支持可动构件52构成。引线支持可动构件52如上所述，用Y轴伺服电机31和Y轴滚珠螺栓33向着引线支持固定构件51进行推压推进。
在啮合构件54上，在Y方向上固定有引导棒57。上部引线支持构件安装部分521和下部引线支持构件安装部分511对于引导棒57相互嵌入为可相对移动。借助于这一引导棒57，把啮合构件54和引线支持可动构件52，对于引线支持固定构件51可移动地引导到Y轴方向上。采用使已啮合到啮合沟4内的滚柱56下降的办法使啮合构件54下降，再采用通过弹簧55使引线支持可动构件52下降的办法，进行引线根部的固定支持。引线支持可动构件52在接触到引线根部之后，也还要使啮合构件54下降，直到弹簧55所产生的支持力变为规定的大小为止。
上部引线支持构件安装部分521和下部引线支持构件安装部分511的内部被构成为已形成了空间512和空间522，并使这些空间512和522的内部上部引线保持构件42和下部引线保持构件41可以在X轴、Y轴方向上自由地移动。
图6示出的是电子元件的引线弯曲的情况图。电子元件P定位并固定支持于载置台T上边。载置台T是用真空吸附法等吸附支持电子元件P的装置，具有把电子元件P的应加工的引线L转位到加工位置上的分度转动功能。在已用引线支持固定构件51和引线支持可动构件52推压支持好引线L的根部的状态下，用下部引线保持构件41和上部引线保持构件42把引线L的顶端部分夹持起来。接着，控制X轴伺服电机和Y轴伺服电机，使下部引线保持构件41和上部引线保持构件42如图所示画圆弧状的轨迹，进行引线L的弯曲加工。
图7示出的是电子元件P的引线L的弯曲形状的各个部分的尺寸。电子元件P的中心被定位载置为与载置台的中心线M一致。表示从电子元件P的中心到引线L的根部为止的尺寸a和引线L的长度的尺寸1，是根据电子元件的种类决定的尺寸。引线L的弯曲形状，虽然由尺寸b，c，d，e决定，但由于尺寸a和尺寸1要根据电子元件决定，故当指定了b，c，d，e中的3个值时，剩下的一个尺寸就自动地决定下来了。比如说，在已指定了尺寸b，d，e的情况下，将变为r＝{(b-a-d)2+e2}1/2……式1f＝1-d-r……式2c＝b+f尺寸c就决定了。
因此，若给定尺寸b，d，e的值从输入装置输入的话，则用式1、式2就可以计算引线支持装置的根部支持位置0和引线保持装置的顶端保持位置S。还可以计算保持并移动顶端部分的圆弧状的轨迹的半径r。即，在位置0固定支持引线根部，引线顶端部分自位置S起保持顶端一侧，从轨迹开始位置S到轨迹结束位置G为止，在中心位置为0，半径为r的圆弧上移动引线顶端部分就行。即使换成指定尺寸b、c、d、e之内的另外3个值，也可以同样地运算圆弧轨迹。此外，也可以是不指定尺寸b、c、d、e之内的3个值，而代之以指定尺寸d、r、e等的指定方法。
电子元件引线弯曲装置，可用图8那样的控制装置6进行控制。作为控制装置，可以使用数值控制装置和可编程控制器等。控制装置6具有CPU60，并用CPU60进行种种的数据处理。经由总线61，CPU60上连有R0M62、RAM63、固定磁盘装置64。CPU60依据已存于ROM62中的系统程序和数据，以及已装入到RAM63中的程序和数据进行动作。
在RAM63中，存储有从由操作人员输入的尺寸b、d、e等的数据和根据式1、式2等运算圆弧轨迹的各个参数的轨迹运算程序631。在固定磁盘装置64中，存有已装入RAM63中，应由CPU60执行的种种的应用程序或轨迹运算程序631，此外，还存有与电子元件的种类相对应的引线弯曲形状的已记录下来的尺寸图形等等。输入输出装置65是软盘装置、纸带读出装置等，可以从外部软盘等外部存储介质中读入已事先作好了的引线弯曲形状的记录成的尺寸图形等等，或者反过来，把控制装置6内的引线弯曲形状的尺寸图形保存到外部存储介质中去。
在控制装置6的总线61上，经由接口电路连接有显示装置66和输入装置67，使得可以用对话方式与操作人员之间进行信息的输入输出。作为显示装置66，可以使用CRT或液晶显示板等等，作为输入装置67，可以使用键盘等等。操作人员用输入装置67输入指定引线弯曲形状的各种尺寸，或者选择已事先录好的尺寸图形，以指定引线弯曲形状。控制装置6依据由引线弯曲形状运算出来的圆弧轨迹的各个参数和规定的步骤向驱动和定位装置7发送指令，进行X轴伺服电机21、Y轴伺服电机31、圆柱体装置43的驱动和定位。
图9示出的是电子元件的引线弯曲装置的动作顺序图。在动作600中，装置的各个部分处于初始位置，X轴伺服电机21、Y轴伺服电机31、圆柱体装置43都尚未动作。接着，在动作601中，电子元件P已定位并载置到载置台T上。接着，在动作602中，驱动X轴伺服电机21、Y轴伺服电机31，在放开的状态下，移动下部引线保持构件41和上部引线保持构件42，直到移动到引线L的顶端的保持位置为止，进行定位。接着，在动作603中，驱动Y轴伺服电机31，向着引线支持固定构件51推压推进引线支持可动构件52，固定支持引线L的根部位置。这时，进行位置设定，使下部引线保持构件41位于圆弧轨迹的开始点上。
接着，在动作604中，驱动圆柱体装置43，向着下部引线保持构件41推压推进上部引线保持构件42，保持引线L的顶端部分。接着，在动作605中，驱动X轴伺服电机21、Y轴伺服电机31，在已保持了引线L顶端的状态下，沿着已计算出来的圆弧轨迹移动下部引线保持构件41和上部引线保持构件42，把引线L弯曲加工为规定的形状。这时，虽然驱动滚柱56也因联动而移动，但由于其移动被弹簧55吸收，故引线L的根部位置的固定支持不会偏离。接着，在动作606中，放开圆柱体装置43，放开引线L的顶端的保持。最后，在动作607中，驱动Y轴伺服电机31以放开引线的根部的支持，并借助于X轴伺服电机21、Y轴伺服电机31返回初始位置。采用重复以上那种动作的办法进行电子元件的引线弯曲加工。
此外，在本实施例中，虽然做成为用一根具有上下相反螺栓滚珠螺栓联动地驱动下部引线保持构件41和上部引线支持可动构件52的机构，但也并不一定非是这种驱动机构不可。就是说，也可以是分别独立地进行驱动的那种驱动机构。
权利要求
1.一种电子元件的引线弯曲装置，该装置具有引线保持装置(41、42)，用于保持电子元件的引线的顶端；第一驱动机构(21、23、24)，用于沿着第一移动轴移动上述引线保持装置(41、42)；第二驱动机构(31、33、341)，用于使上引线保持构件沿着与上述第一移动轴垂直的第二移动轴移动；以及控制装置6，用于控制上述第一驱动机构(21、23、24)和上述第二驱动机构(31、33、341)，使已保持了上述电子元件的上述引线保持装置沿着大体圆弧状的轨迹移动，进行上述电子元件的引线弯曲加工。
2.根据权利要求1所述的电子元件的引线弯曲装置，其特征是上述引线保持装置由相互可接近可离开的第一引线保持构件(41)和第二引线保持构件(42)构成。
3.根据权利要求2所述的电子元件的引线弯曲装置，其特征是上述第一驱动机构含有滚珠螺栓(23)和滚珠螺母(24)；上述第二驱动机构含有驱动上述第一引线保持构件(41)的滚珠螺栓(331)和滚珠螺母(341)；以及该引线弯曲装置还具有向着上述第一引线保持构件(41)推进上述第二引线保持构件(42)的圆柱体装置(43)。
4.根据权利要求1-3中的任意一项权利要求所述的电子元件的引线弯曲装置，其特征是具有以固定状态支持电子元件的引线根部的引线支持装置(51，52)。
5.根据权利要求4所述的电子元件的引线弯曲装置，其特征是上述引线支持装置由位置固定的引线支持固定构件(51)和对于上述引线支持固定构件可接近可离开的引线支持可动构件(52)构成。
6.根据权利要求5所述的电子元件的引线弯曲装置，其特征是具有使上述引线支持可动构件(52)沿着上述第二移动轴，向上述引线支持固定构件(51)方向移动的驱动机构(31、332、342)。
7.根据权利要求6所述的电子元件的引线弯曲装置，其特征是上述第三驱动机构是含有滚珠螺栓(332)和滚珠螺母(342)的；上述第二驱动机构的滚珠螺栓(331)和上述第三驱动机构的滚珠螺栓(342)是一个整体，并形成为螺距相同的相反螺栓。
8.根据权利要求1～7的任意一项权利要求中的电子元件的引线弯曲装置，其特征是具有输入电子元件引线的弯曲形状的各个尺寸的输入装置(67)；及用从上述输入装置(67)输入进来的各个尺寸数据，运算决定上述引线保持装置的引线保持位置和圆弧状的移动轨迹的运算装置(60、631)。
全文摘要
不需要多种弯曲模具就可以通用地进行各种种类的电子元件的引线弯曲加工的电子元件的引线弯曲装置,具有:保持电子元件的引线的顶端的引线保持装置;使上述引线保持装置沿着第一移动轴移动的第一驱动机构;使上述引线保持装置沿着与上述第一移动轴垂直的第二移动轴移动的第二驱动机构;以及控制上述第一驱动机构和上述第二驱动机构,使引线保持装置沿着大体上为圆弧状的轨迹移动,进行上述电子元件的引线弯曲加工的控制装置。
文档编号H01L23/48GK1188985SQ9712302
公开日1998年7月29日 申请日期1997年11月27日 优先权日1997年11月27日
发明者石井见敏 申请人:株式会社石井工作研究所