JPH0474841B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、抵抗値調整を行うための抵抗器のト
リミング装置に関するもので、特に炭素皮膜抵抗
器や金属皮膜抵抗器のような円筒形状を有する皮
膜抵抗素子を用いた固定抵抗器のトリミング装置
に関するものである。

従来の技術 円筒形皮膜抵抗素子の両端に金属製キヤツプを
圧入嵌合して構成される皮膜抵抗器は、一般に円
筒形絶縁物の表面に抵抗皮膜を形成した後に、そ
の抵抗素子に螺旋状の皮膜除去部分を設けるトリ
ミングを行うことによつて抵抗値を所定の値まで
上昇させることを目的とするトリミング工程を有
している。従来、本工程において上述のように抵
抗皮膜を螺旋状にトリミングするための装置には
大別して、薄肉の円板状砥石を高速回転させて抵
抗皮膜を研削除去する装置と、レーザ光を抵抗素
子上に集光させて局所的に抵抗皮膜を蒸発除去さ
せる装置とがあつた。

前者の円板状砥石を用いた装置は、第５図に示
すようなものであつた。すなわち、円筒形碍子の
表面に抵抗皮膜を被着させた皮膜抵抗器１を振動
式パーツフイーダのような適当な整列供給装置
（図示せず）により供給し、チヤツク２および２
ａで挟持し、皮膜抵抗器１を回転させながら軸方
向に定速移動させ、それに薄肉の円板状砥石３を
高速回転させながら当てることによつて抵抗皮膜
を螺旋状にトリミングし、所定の抵抗値を計測し
た時点で円板状砥石３を抵抗器１から離して解放
させるという構造機能を有する。また、第５図に
おいて、４は軸４ａとベアリング４ｂからなるス
ピンドルで、上記砥石３を回転させる働きをする
ものである。また、５は上記スピンドル４を納め
てなるカツターホルダーであり、スピンドル４は
モータ６、大プーリ７、小プーリ８およびベルト
９により回転駆動される。

そして、上記円板状砥石３を皮膜抵抗器１に当
てる機構としては第６図に示すような物が一般的
であつた。

すなわち、円板状砥石３を回転させるスピンド
ル４を納めたカツターホルダー５を支点１０で支
え、おもり１１の位置を調節することで円板状砥
石３を皮膜抵抗器１に押し付ける力を調節し、カ
ム１２によつて円板状砥石３を皮膜抵抗器１に当
てるタイミングを取つていた。また、第６図にお
いて１３はカツターホルダー保持具、１４はおも
りシヤフト、１５はカムレバー、１６は支点であ
る。

なお、この調節装置においては、一般的に良好
な溝を切るために、第７図に示すように円板状砥
石３の回転面を皮膜抵抗器１に対し角度θをなす
ようにして、螺旋溝１７に沿うように調整してい
た。

また、後者のレーザ光を利用した装置は、上述
の円板状砥石を用いた装置と同様な抵抗素子供給
機構、スピンドルチヤツク機構に加えて、レーザ
発振器並びにレーザ光集光のための光学系機器よ
り構成されており、円板状砥石を利用した装置の
砥石機構をレーザ発生機構で置換したものであ
る。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のトリミング装置のうち、円板
状砥石を用いた装置およびそれでトリミングされ
た抵抗器には以下に述べるような問題点を有して
いた。

(1) 円板状砥石を高速回転させて皮膜抵抗器に当
ててトリミングを行うため、皮膜抵抗器に熱的
ストレスや機械的ストレスを与え、溝の縁に細
かい亀裂などを残し、これらが電気的特性悪化
の要因になる、また、皮膜抵抗器の温度が上が
ることにより、抵抗皮膜の温度特性のために抵
抗値が常温時とは異なる値となり、抵抗値調整
時の抵抗値計測誤差を生じ易い。

(2) 第６図に示したように、円板状砥石３の刃先
と皮膜抵抗器１との接触がカツターホルダー５
などの自重のみによつて行われているため、特
に溝切り開始時に刃先のブレが生じて溝深さお
よび溝幅が変動する。また、円板状砥石が皮膜
抵抗器上で弾んだ場合は溝跳びを起こす。これ
らのことは製品となつた皮膜抵抗器の電気的特
性悪化の原因となる。

(3) 上記(2)項の溝跳びや溝不良を防ぐには、ある
程度以上強く円板状砥石を皮膜抵抗器に押付け
なければならず、そのために数十μｍ程度の深
い溝ができることになる。この様子を示したの
が第８図であり、１７は上述した深い溝であ
る。この第８図に示されるように、皮膜抵抗器
を構成する抵抗器碍子１８の表面に存在する抵
抗皮膜１９の部分の厚みは、抵抗器碍子１８の
表面粗さを含め数μｍ以下である。したがつ
て、上記の深い溝１７のために抵抗器本体の機
械的曲げ強度が極端に低下することになる。こ
れは例えば製品となつた皮膜抵抗器をインサー
トマシンでプリント基板に挿入する際に、皮膜
抵抗器が折れる原因となり好ましくない。ま
た、抵抗器碍子を深く削ることによりアルミナ
などからなる碍子の粉塵が多量に発生すること
になるが、この粉塵は人体に有害なばかりでな
く、他の機械の精密部に詰つたりして正常な機
能を阻害する。

(4) 円板状砥石が摩耗して径が小さくなると、溝
状態が悪化したり、切り始めと切り終りのタイ
ミングのズレにより、トリミング後の抵抗値が
目標からはずれたりするため、カツターホルダ
ーの位置調整が必要であり、生産性の低下を招
くことになる。

(5) 第８図に示すように溝のエツジが鋭くなるの
で、製品搬送時などにおいて他の皮膜抵抗器の
抵抗皮膜や端子キヤツプのメツキを傷付け易
く、溝のエツジ自身も欠けて抵抗値が変化した
り、他の皮膜抵抗器の端子キヤツプのメツキが
抵抗皮膜に付着したりして電気的特性が悪化す
る。

(6) チヤツクへの皮膜抵抗器のはさみ込みに失敗
し、偏心状態でチヤツキングして皮膜抵抗器が
偏心回転した場合には、円板状砥石の刃先に衝
撃が加わり、刃の一部が欠ける原因となる。こ
のようにして刃の一部が欠けた場合には溝状態
が著しく悪化し、そのまま気づかずにトリミン
グを続けた場合は不良品を多量に生産してしま
うことになる。

(7) 円板状砥石が一定以上摩耗したり、目つぶれ
を起こした場合は、ドレツシングや交換が必要
で、その際に細かい調整を必要とし、生産性を
上げることに制約がある。

(8) １枚の円板状砥石を用いて、チヤツクでつか
んだ皮膜抵抗器１個づつしかトリミングできな
いため、単位時間当たりの生産数が少ない。

(9) 良好なトリミングを行うためには、第７図に
示すように円板状砥石の回転面を皮膜抵抗器に
対して螺旋溝に沿つた角度θをなすように設定
し、さらに試しにトリミングを行いながら皮膜
抵抗器の軸方向に対しての傾きを細かく調整し
なければならず、熟練作業者に頼らざるを得な
い。

また、調整が不十分な場合はトリミングされ
た溝の状態が悪くなるだけでなく、円板状砥石
の寿命も短いものとなる。

また、レーザ光を利用したトリミング装置およ
びそれでトリミングされた抵抗器の問題点を一般
的なＱスイツチングYAGレーザトリミング装置
を例にして以下に述べる。

(10) レーザ光により抵抗皮膜をトリミングする際
に、品質管理上重要なことは螺旋状の皮膜除去
部分で抵抗皮膜が残留していないことであり、
通常は代用特性として電流直線性等の評価を行
う必要があり、繁雑な準備作業を伴う。

(11) レーザ光を用いたこの装置の単位時間当たり
の処理能力は上記の円板状砥石を用いた装置の
高々数倍に留まることに対し、装置自体および
補修部品が極めて高価であるため、付加価値の
高い製品以外ではほとんど採算が合わない。

そこで本発明は上記の問題点を解決するため
に、研削物として糸状で経時変化の少ない研磨糸
を用い、ほとんど抵抗皮膜だけを削り取ることに
より、皮膜抵抗器に与えるストレスや発生する粉
塵を減らし、保守をも容易にし、安価で生産性の
高いトリミング装置を提供しようとするものであ
る。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、円筒形
皮膜抵抗器の両端を挟持し、その軸を中心として
回転させるチヤツクを１組あるいは多数組備え、
研磨砥粒を繊維内部および／または表面に分布、
含有してなる研磨糸と、上記抵抗器の軸と直交方
向に研磨糸を走行させて上記抵抗器表面の抵抗皮
膜を研削除去するための案内プーリと、上記研磨
糸をボビンより巻出し、及びボビンへ巻取る研磨
糸巻出し巻取り機構と、上記研磨糸を上記抵抗器
表面に対して接触あるいは開放する研磨糸移動機
構と、上記抵抗器を挟持したチヤツクあるいは研
磨糸の少なくとも一方をその抵抗器の軸方向に相
対運動させる軸方向移動機構とから構成され、上
記研磨糸の有する砥粒により上記抵抗器表面の抵
抗皮膜を螺旋状に研削除去するトリミングを行
い、その抵抗器の抵抗値を調整する構成としたも
のである。

作 用 本発明のトリミング装置は、糸状の研削物を走
行させることで抵抗皮膜を部分的に削り落すよう
にしたため、皮膜抵抗器の表面の浅い部分のみを
削り取ることが可能で、研削物である研磨糸の走
行スピードも従来用いていた円板状砥石の周速の
１／１０程度で十分なことから、研削物の温度上昇は
ほとんどないため、抵抗器に熱的ストレスを与え
ることがない。また、溝の縁に細かい亀裂などの
機械的ストレスを残すこともない。これらのこと
から電気的特性が悪化することはなくなる。ま
た、研削物は皮膜抵抗器の表面から離れることな
く走行させることが容易にできるため、溝跳びが
生じることがなく、かつ研削物に与えるテンシヨ
ン、走行スピードおよび押し込み量を一定に制御
すれば、溝深さや溝幅などの溝状態は経時的に不
変となり、電気的特性は良好に保たれることとな
る。さらに、上述したように削り取られた溝が浅
いために、抵抗器本体の機械的曲げ強度が劣化せ
ず、インサートマシンでの基板への挿入等に衝撃
によつて製品が破損することもない。そして、皮
膜抵抗器の表面の浅い部分しか削らないため、碍
子はほとんど削られることがなく、これによつて
碍子の粉塵が極端に少ないものとなる。また、多
数組のチヤツクにてつかんだ多数個の皮膜抵抗器
を１本の糸状の研削物でもつて同時に調整するこ
とができるため、単位時間当りの生産性を高める
ことができることとなる。そして、回転されてい
る皮膜抵抗器に研磨糸を当てながら、皮膜抵抗器
の軸方向に研磨糸またはその抵抗器のいずれか一
方もしくは両者を同時に移動させても、同様に螺
旋状の溝切を行うことができ、装置設計の際の自
由度が高いものとなる。また、この時に研磨糸を
皮膜抵抗器に対して螺旋溝に沿つた角度θをなす
ように設定する際の調整が容易であり、熟練作業
者でなくとも良好な溝切を簡単にして行うことが
できることとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例の皮膜抵抗器のトリミ
ング装置について第１図から第４図を参照しなが
ら説明する。

第１図は本発明の一実施例の装置の主要部であ
るトリミングユニツトの斜視図である。

第１図において、適当な供給装置（図示せず）
によつて供給された円筒形皮膜抵抗器２０はチヤ
ツク２１ａ及び２１ｂによつてその両端が挟持さ
れ、上記チヤツク２１ａおよび２１ｂはそれぞれ
スピンドルユニツト２２ａ，２２ｂによつて回転
自由かつ電気的に絶縁された状態でビース（図示
せず）に固定されており、さらに適当な駆動装置
（図示せず）によつて駆動されるタイミングベル
ト２５ａ，２５ｂおよびタイミングプーリ２３
ａ，２３ｂによつてそれぞれチヤツク２１ａ側か
ら見て反時計回りに回転される。その結果、これ
らのチヤツク２１ａ，２１ｂに挟持された皮膜抵
抗器２０は、任意の回転数で同方向に抵抗器２０
の軸を中心として回転される。２４ａ，２４ｂは
水銀ロータで、皮膜抵抗器２０の抵抗値の測定を
目的とする抵抗値測定器（図示せず）と、回転し
ているチヤツク２１ａ，２１ｂとを電気的に接続
するものである。

また、本体ベース（図示せず）にストロークベ
アリングユニツト２６ａ，２６ｂを介して取付け
られ、上下方向に移動可能なベース２７は、カム
２８の回転に従つて上下運動する。さらに、ベー
ス２９はリニアウエイユニツト３０を介して上記
ベース２７上に取付けられ、皮膜抵抗器２０の軸
方向に移動可能となつており、かつパルスモータ
３１によつて駆動されるボールネジユニツト３２
によつて上記チヤツク２１ｂ側からチヤツク２１
ａ側の方向に定速で移動される。また、ベース３
３はリニアウエイユニツト３４を介してベース２
９上に上下方向移動可能な状態で取付けられてお
り、バネ３５はリニアウエイユニツト３４をスト
ツパー３６の位置まで押し上げている。また、こ
のベース３３の上方近傍に上記チヤツク２１ａ，
２１ｂが設けられた形となつている。３７は本発
明によるトリミング装置が研削物として用いてい
る研磨糸で、例えばポリアミド系合成高分子であ
るナイロン（デユポン社の商品名）の溶融状態の
ものに炭化ケイ素の研磨砥粒を添加して内部およ
び表面に均一に拡散させたものを紡糸、延伸して
糸状になしたものであり、この研磨糸３７は上記
ベース３３にベアリング（図示せず）を介して取
付けられた案内プーリ３８ａ，３８ｂにガイドさ
れて任意の糸速およびテンシヨンで上記チヤツク
２１ａ，２１ｂにより挟持された上記皮膜抵抗器
２０の軸と直交方向に走行させられ、これによつ
て皮膜抵抗器２０表面の抵抗皮膜が研削除去され
る。

上記のトリミングユニツトの各部分は以下に述
べる動作を行うことで、皮膜抵抗器２０のトリミ
ングを行う。まず、チヤツク２１ａ，２１ｂは皮
膜抵抗器２０の両端を挟持し、チヤツク２１ａの
側から見て反時計回りに回転させる。この状態で
カム２８によつてベース２７を押し上げることで
任意の糸速、テンシヨンをもつて走行させられて
いる研磨糸３７を皮膜抵抗器２０に押し付ける。
これと同時にパルスモータ３１を回転させること
によつて研磨糸３７をチヤツク２１ｂから２１ａ
の方向に一定距離定速で移動させ、これによつて
皮膜抵抗器２０の抵抗皮膜を螺旋状にトリミング
する。そして抵抗値測定器（図示せず）が皮膜抵
抗器２０の抵抗値が所定の値までトリミングによ
つて上昇したことを観測した時点でソレノイド３
９が動作し、ベース３３を引き降すことによつて
研磨糸３７を皮膜抵抗器２０から開放し、トリミ
ングの終つた皮膜抵抗器２０は適当な取出し装置
によつて取出され、トリミングユニツト各部がト
リミング開始前の位置に復帰して１サイクルのト
リミング動作は終了する。

なお、第１図で６０はベース２９を皮膜抵抗器
２０の軸方向に移動するための案内レールであ
る。

第２図は第１図のトリミングユニツト４０に研
磨糸３７を任意の糸速およびテンシヨンで供給す
るための研磨糸走行ユニツトの構成図である。第
２図において、モータ４１によつて任意の周速で
駆動されるフイードローラ４２によつて研磨糸３
７はボビン４４からボビン４５へ任意の速度で送
られる。４３ａ，４３ｂはニツプローラで、研磨
糸３７がフイードローラ４２の上で滑らないよう
に押え付ける働きをする。また、４６はポテンシ
ヨメータでアーム４９の水平に対する角度を検出
し、アーム４９が水平の状態で研磨糸３７のテン
シヨンがダンサプーリ４７を引き上げようとする
力を、バネ５０が引き下げようとする力とつり合
わせるためにモータ５１の回転数のフイードバツ
ク制御を行い、研磨糸３７をバネ５０の強さで決
められる所定のテンシヨンでトリミングユニツト
４０に供給する。同様にポテンシヨメータ５２、
アーム５３、テンシヨンダンサプーリ５４および
バネ５５は、ボビン４５が研磨糸３７を巻取る時
のテンシヨンを検出し、モータ５６の回転数をフ
イードバツク制御し、研磨糸３７が切断されるこ
となくボビン４５に巻取られるようにするもので
ある。

第３図はトリミングユニツトの主要部の拡大斜
視図であり、第１図に示したトリミングユニツト
を複数個並列配置し、同じ研磨糸３７を用いた同
時に多数の皮膜抵抗器２０をトリミングすること
が可能であることを示す。

第４図は本発明の一実施例のトリミング装置に
よりトリミングされた皮膜抵抗器の溝状態を示す
拡大断面図であり、浅い溝５７がトリミングさ
れ、抵抗器碍子５９の表面のほぼ抵抗皮膜５８の
みが削り落されている状態を示している。

本実施例では研磨糸３７を皮膜抵抗器２０に対
して軸方向に移動させているが、皮膜抵抗器２０
を軸方向に移動させても、あるいは両方同時に相
対移動させる機構にしても螺旋状のトリミングを
行うことができる。

また、皮膜抵抗器２０のトリミングされる螺旋
溝に沿つた角度で研磨糸３７を当たるために、あ
らかじめベース３３を傾けて設置させておくと、
より良好なトリミングを行うことができる。

さらに、研磨糸３７は研磨砥粒を繊維内部およ
び／または表面に分布、含有してなる構成のもの
であればよいものである。

発明の効果 以上のように構成された本発明に係る抵抗器の
トリミング装置により得られる効果は、下記に述
べる通りである。

(1) 研磨糸（糸状の研削物）によつて皮膜抵抗器
の表面のほぼ抵抗皮膜だけ、すなわち浅い部分
のみを削り取ればよく、研磨糸の走行スピード
も従来用いていた円板状砥石の周速の1/10程度
（ほぼ300ｍ／分）で十分なことから、研削部の
温度上昇はほとんどない。このため、抵抗器に
熱的ストレスを与えることもなく、抵抗値調整
時の計測誤差を生じることもない。また、溝の
縁に細かい亀裂などの機械的ストレスを残すこ
ともない。これらのことから電気的特性が悪化
することはなくなる。

(2) 本装置に用いる研磨糸は皮膜抵抗器の表面か
ら離れることなく走行させることが容易にでき
るため、溝跳びが生じることがなく、かつ本装
置により研磨糸に与えるテンシヨン、走行スピ
ードおよび押し込み量を一定に制御すれば、溝
深さや溝幅などの溝状態は経時的に不変とな
り、製品の電気的特性は良好に保たれる。

(3) 皮膜抵抗器の抵抗値を調整するためには、抵
抗器表面の抵抗皮膜が存在する部分（厚み数μ
ｍ）のみ削り取ればよいが、本装置が用いる研
磨糸は浅い溝の研削が上述したように容易であ
る。このように削り取られた溝が浅いため、抵
抗器本体の機械的曲げ強度が劣化せず、インサ
ートマシンでの基板への挿入時に衝撃によつて
製品が破損することもない。また、皮膜抵抗器
の表面の浅い部分しか削らないため、抵抗器碍
子はほとんど削られることがなく、これによつ
て発生する碍子の粉塵が極端に少ないものとな
る。

(4) 本装置は研磨糸を走行させることによつて
次々に新しい部分を抵抗器表面に当てることが
できるため、研磨糸の研削力は経時的に不変で
溝状態が悪化することはない。

(5) 第４図に示したように溝のエツジが鋭くなる
ことはないため、他の抵抗器を傷付けたり、溝
のエツジ自身が欠けたりしにくいことにより、
抵抗器の電気的特性の悪化が防げる。

(6) 本装置では、仮にチヤツクへの皮膜抵抗器の
はさみ込みに失敗し、皮膜抵抗器が偏心回転し
た場合でも、研磨糸は皮膜抵抗器の動きに合せ
て自由に動けるため、研磨糸が破損することは
ない。

(7) 本装置は碍子の表面の浅い部分のみ削り取る
ことが可能なので研磨糸の摩耗は少なく、交換
の際も研磨糸のみを掛け換えるだけでよく、細
かい調整を必要としない。したがつて、上記
(5)，(6)の点と併せて生産性を高めることができ
る。

(8) 多数組のチヤツクにてつかんだ多数個の皮膜
抵抗器を１本の研磨糸で同時に抵抗値調整する
ことができ、生産性が高い。

(9) 回転されている皮膜抵抗器に研磨糸を当てな
がら、皮膜抵抗器の軸方向に研磨糸またはその
皮膜抵抗器のいずれか一方もしくは両者を同時
に移動させても、同様に螺旋状の溝切を行うこ
とができ、装置設計の自由度が高い。また、研
磨糸を皮膜抵抗器に対して螺旋溝に沿つた角度
θをなすように設定する際の調整が従来の円板
状砥石の場合に比べてはるかに容易であり、熟
練作業者でなくとも良好な溝切を簡単にして行
うことができる。

(10) レーザ光を用いたトリミング装置に比べて、
設備コストが安価で、保守に必要な作業も容易
で熟練が不要であり、生産性が高いことと合わ
せて運転コストが低くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による抵抗器のトリ
ミング装置の主要部であるトリミングユニツトの
斜視図、第２図は同第１図のトリミングユニツト
に研磨糸を供給する研磨糸走行ユニツトの構成
図、第３図は同トリミングユニツトの主要部の拡
大斜視図、第４図は本発明の一実施例のトリミン
グ装置によりトリミングされた皮膜抵抗器の溝状
態を示す拡大断面図、第５図は従来の技術による
円板状砥石を用いたトリミング装置の斜視図、第
６図は第５図に示されたトリミング装置において
円板状砥石を皮膜抵抗器に当てる機構例を示す
図、第７図は第５図の装置において円板状砥石と
皮膜抵抗器とが角度θをなしていることを示す
図、第８図は第５図の装置によつてトリミングさ
れた皮膜抵抗器の溝状態を示す拡大断面図であ
る。 ２０…皮膜抵抗器、２１ａ，２１ｂ…チヤツ
ク、３７…研磨糸、３８ａ，３８ｂ…案内プー
リ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒形皮膜抵抗器の両端を挾持し、その軸を
   中心として回転させるチヤツクを１組あるいは多
   数組備え、研磨砥粒を繊維内部および／または表
   面に分布、含有してなる研磨糸と、上記抵抗器の
   軸と直交方向に上記研磨糸を走行させて上記抵抗
   器表面の抵抗皮膜を研削除去するための案内プー
   リと、上記研磨糸をボビンより巻出し、およびボ
   ビンへ巻取る研磨糸巻出し巻取り機構と、上記研
   磨糸を上記抵抗器表面に対して接触あるいは開放
   する研磨糸移動機構と、上記抵抗器を挾持したチ
   ヤツクあるいは研磨糸の少なくとも一方をその抵
   抗器の軸方向に相対運動させる軸方向移動機構と
   から構成され、上記研磨糸の有する砥粒により上
   記抵抗器表面の抵抗皮膜を螺旋状に研削除去する
   トリミングを行い、その抵抗器の抵抗値を調整す
   る構成とした抵抗器のトリミング装置。