JPH0147920B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、部分的に半田付け処理された連続し
た素材を所定量供給し、成形し、切断し、さらに
この成型、切断された線材をプリント基板の所定
の位置に挿入する線材自動挿入機に関するもので
ある。

一般にハイ・ジヤンパ線においては、プリント
基板に挿入されない部分は絶縁被覆され、かつ、
プリント基板に挿入される部分は半田付けされる
ため、半田付けに良好な材料が形成されている。
このハイ・ジヤンパー線を使用してプリント基板
に挿入した第１図、第２図に示すように、ハイ・
ジヤンパー線２００間で浮遊容量を持たせるた
め、プリント基板２０２から一定の高さに浮上さ
せて挿入しなせればならない。

従来、この種のハイ・ジヤンパー線を自動的に
挿入する装置はなく、ハイ・ジヤンパー線を人が
手挿入しており、大量生産のための挿入タクトの
高速化に対応できなかつた。

なお、第３図に示すように一般のジヤンパー線
２０１については、ポイントからポイントへ接続
させるだけでよくプリント基板２０２に密着させ
てよいために絶縁部分が必要でなかつた。従つ
て、線材は半田付性のよい、導通材料層が表面に
形成されたものを用い、これを一定の長さで切断
し、両端を折曲して、プリント基板に挿入すれば
よく、この作業を自動化するため、第４，５図に
示すような装置が使用されていた。この従来のジ
ヤンパー線挿入機について説明する。

第５図において、１は線置き台であり、この線
置き台１にセツトされたフープ状の被覆ジヤンパ
ー線２はガイド３を通つて、テンシヨン部３から
ストレーナー部４へ入り込みここで被覆ジヤンパ
ー線の曲りを除去し、線送給部５によつて挿入部
６に至り、ここで定寸に切断され、被覆除去さ
れ、フオーミングされ、挿入される。

この従来の装置では、ハイ・ジヤンパー線の挿
入は出来なかつたというのは、導通を検出しなが
ら一定ピツチの線材を供給する供給ユニツトが備
わつていなかつたからである。

本発明は、線材送給部に導通検出機能を設け、
ハイ・ジヤンパー線材の半田処理のバラツキ、誤
差を吸収した形で線材を送給出来るものであり、
したがつてプリント基板への挿入までの自動化を
可能にする装置を提供するものであり、以下にそ
の一実施例を第６〜２１図にもとづいて説明す
る。７は原線７ａを巻き付けたボビンであり、こ
のボビン７から原線７ａが引き出され供給リール
８により搬出される。９はテンシヨンレバーであ
り、供給リール８とボビン７との間に設けられ、
原線７ａに当接して一定の張力を荷す働きをして
いる。１０は半田付け装置であり、ボビン７より
搬出された原線７ａを一定ピツチで半田付けし、
導電部を形成するとともに線材定ピツチ送給装置
１１で一定長進め、巻き取り位置規正リール１２
で、巻き取りボビン１３にうまく巻き取れるよう
に位置規正する。

１３はボビン、１４は線材供給ユニツト、１５
はカム１６により上下運動をする線材成形ユニツ
ト、１７はカツターユニツト、１８はプリント基
板１９を前後左右に自在に移動出来るＸ―Ｙテー
ブルである。

上記構成において、半田付け装置１０に８の供
給リールから定ピツチ供給装置１１によりポリウ
レタン被覆線を一方向に送り、所定の温度に加熱
し、半田噴出口幅、半田流量、線材供給側張力、
線材送りピツチ、巻付けトルク、半田噴流タイミ
ング等を調整して、一定幅、一定ピツチで半田付
け処理後、巻き取り位置規正リール１２を介して
ボビン１３に巻き取る。

次に線材供給ユニツト１４により半田処理済線
材は一方向から送給され、カム１６により成形ユ
ニツト１５の上下運動により線材は成形され、カ
ツターユニツト１７により切断保持され基板１９
上まで移動され挿入される。基板１９は、Ｘ―Ｙ
テーブル１８により前後左右に移動する。

以上は本線材自動挿入機の概要であるが、以下
に各部分について詳細に説明する。

第９図において、２４はチヤツク部材であり、
支点２５を中心に回動可能で、先端部２４ａはく
さび形状を有し、後端にはＵ字溝２４ｂを設けて
いる。２４ｃはピンで、ロータリーソレノイド２
３と前記くさび状棒のＵ字溝２４ｂとを係合可能
に結合している。

この構成において、導電部２０ａと絶縁部２０
ｂを有する線材２０は、くさび状棒２４とチヤツ
キングベース２７とではさまれ、くさび状棒２４
を線材送りピツチＰよりも長めにとつたストロー
クのシリンダー２６で一定長さだけ一方向に押し
進められ、ロータリーソレノイド２３が回転する
とくさび状棒２４が円弧を描いて線材２０より離
れ、線材の保持が解放される。

第１０図は、第９図の要部拡大図であり、線材
の導通部検出の方法を説明するための図である。
同図において、接触子２８と基台２９との間で導
通検出をし線材２０の半田付けされた導電部２０
ａでONの信号を、半田付けされていない絶縁部
２０ｂでOFFの信号を発生する。第１１図で上
記信号を示す。この信号の立ち下がり部分でロー
タリーソレノイド２３を回転させるため、前述の
ように、線材の保持は解放される。Ａ点は信号の
立ち下がり部なので、送りピツチＰだけ、つまり
Ｂ点まで、Ｃ方向に、線材２０が送られた状態
で、ロータリーソレノイド２３が回転して、くさ
び状棒２４が線材２０より離れ、線材２０の送給
が停止する。このように、シリンダー２６のスト
ロークは線材２０の送りピツチｐよりも長めに設
定してあることと、導電部２０ａの境界を検出し
ながら線材２０を送給するために、線材の半田付
ピツチｐのバラツキを吸収した線材の間欠送給が
可能である。

次にカツターユニツト１７について説明する。

第１１〜１４図において、３１はシリンダー３
２を構成するカツターユニツト本体で、先端に成
型子３３を有するピストン３４が圧縮バネ３５を
介して内蔵されている。この成型子３３の先端内
側には一対のＵ又はＶ字形溝３６がプリント基板
１９の挿入ピツチに対応させ、かつ横センターラ
インＷ―Ｗに沿つて設けてあり、上記溝３６のさ
らに内側にはピストン３４を貫通して摺動するロ
ツド３７を後部に有するプツシヤー３８が圧縮バ
ネ３９を介して成型子３３のストツパー４０に当
接して係止している。又この成型子３３の先端外
側は雄刃４１をスライドさせる凹形溝が設けてあ
る。４２はカツターユニツト本体３１に固定され
た雌刃で、成型子３３との間に前述の雄刃４１を
保持し、かつそれぞれで一対のカツターを形成す
る。４３は図示するように雄刃４１の中央の穴に
内接すると共に成型子３３の外側凹溝の中に一部
凹状球面を有する穴に入つたボール（鋼球）で、
通常は成型子３３と雄刃４１とを結合している。
４４は保持レバーで、カツターユニツト本体３１
に軸支され一端にアームを有するアム軸４５に固
定され圧縮バネ４６を介してカツターユニツト本
体３１に底部に当接している。又このアームには
ローラ４７を軸支したピン４８を取付けている。

以上がカツターユニツト１７の構成であるが、
この動作について次に説明する。線材切断位置に
おいて、供給された線材が前記雄および雌刃の中
央にくるよう設定する。

この状態で、シリンダー３２にエアー供給ホー
ス４９を介してエアーを送れば、ピストン３４お
よび成型子３３は前進する。これと同時に成型子
３３に内接するプツシヤー３８は、圧縮バネ３９
により、又雄刃４１はボール４３で結合している
ので、これらは一体となつて前進する。

やがてプツシヤ３８の先端部と保持レバー４４
とで線材を挾持した状態となるが、保持レバー４
４の圧縮バネ４６の力がプツシヤー３８の圧縮バ
ネ３９の力に打勝つように構成されているので、
この状態でプツシヤー３８は停止する。

次いで雄刃４１と雌刃４２との隙間がゼロにな
り線材を切断し、雄刃４１の段付部５１が雌刃４
２の係止部５２に当るまで前進する。この位置で
雌刃４２に設けた一部球面をした穴５３にボール
４３が逃げられるように構成されているので、成
型子３３雄刃４１の結合は解除され成型子３３の
みさらにピストン３４がシリンダーエンドに達す
るまで前進する。

この間に切断された線材は保持レバー４４で折
り曲げられ成型子３３のガイド３６に案内され
る。

以上のように、カツターユニツト１７はエアー
を送ることにより供給された線材から定寸の線材
を切離し曲げ成型した状態で保持することができ
る。

又挿入（後述）に際してアーム４５を矢印Ｃ方
向に回転すればプツシヤー３８と保持レバー４４
の挾持状態は解放され、プツシヤー３８は圧縮バ
ネ３９により前方に進み成型した線材を押し出
す。

なお、５４はカツターユニツト本体３１上部に
設けられた取付穴で、ビス５５によつて挿入軸５
６のピニオン軸５７に締結される。

次に線材を基板へ挿入するための具体的構造に
ついて第１５図〜第１９図を参考に説明する。

挿入軸５６は挿入ヘツド本体５８に上下摺動自
在に軸支されている。

５９は挿入軸５６の内側穴に軸部が上下摺動自
在に軸支された駆動軸、６０は挿入軸５６の中央
ネジ部に取付けた調整ナツトである。６１は挿入
ヘツド本体５８と前記調整ナツト６０の間に介在
する圧縮バネである。圧縮バネ６１により挿入軸
５６は下方に押しつけられるが駆動軸５９の段付
部６２で係止される。

６３はヘツドアーム６４の先端に取付けた球面
軸受で、この球面軸受６３のインナーレース６５
をナツト６６，６７で固定することによつて駆動
軸５９とヘツドアーム６４とを連結している。

５７はカツターユニツト本体３１を回転させる
ピニオン軸である。６８は軸付ピニオン軸５７の
軸部を軸支するフランジで挿入軸５６の先端右、
左部を構成する。

６９はピニオン軸５７と噛合うスライドラツ
ク、７０はスライドラツク６９を摺動させる摺動
溝、６４はスライドラツク６９の内部とブラケツ
ト８８の間に介在する圧縮バネで、スライドラツ
ク６９を常に上方に押し上げて挿入ヘツド本体５
８の下面７１に常に当接させ挿入軸５６の先端右
部を構成している。

７２は挿入軸５６のフランジ６８のミゾ７３を
摺動するスライダーで、ピン７４を介して駆動軸
５９の段付部６２と連結している。

このスライダー７２には挿入時（後述）のカツ
ターユニツト本体３１のガタを規制する規制ブロ
ツク７５及び線材の挾持を解除するための保持レ
バー４４のアーム４５を矢印Ｃ方向に回転させる
解除カム７６が取付けられている。７７はピニオ
ン軸５７の軸端に取付けられた規制レバーで、挿
入時前述の規制ブロツク７５の当り面７９に当接
するようビス８０で調整固定される。

８１はカツターユニツト本体３１が回転して下
方に垂直状態になつたとき、カツターユニツト本
体３１の後端８２で回転を停止させるストツパー
である。

８３は線材を成型するユニツト８４を上下動さ
せる送り軸で、挿入ヘツド本体５８に上下摺動自
在に軸支されている。８５は送り軸８３と送りア
ーム８６を連結するピンである。

８７は挿入ヘツド本体５８と送り軸８３との間
に介在する圧縮バネで常に送り軸を下方に押して
いる。

次に線材を基板へ挿入する方法について説明す
る。

第１５図において、挿入軸５６の先端フランジ
６８で支持されているピニオン軸５７にはこの上
昇によつてピニオン軸５７と噛合うスライドラツ
ク６９がヘツド本体下面７１に当接しているので
反時計方向の回転（矢印Ｄ）が与えられ、その結
果カツターユニツト１７は反時計方向に回転し、
線材供給ユニツト１４より送られた線材を切離し
成型保持するカツターユニツト１７に線材を保持
すると、駆動軸５９は下降を始め、バネ６１で下
方に押されている挿入軸５６も同時に下降を始め
る。

下降を始めると下降ストロークに従つてスライ
ドラツク６９は内蔵の圧縮バネにより常に上方に
押し上げられているので相対的に押しあげられる
ことになり同ラツクに噛合つているピニオン５７
が今度は時計方向すなわち矢印Ｋ方向に回転する
結果、カツターユニツト本体３１も時計方向に回
転し、成型された線材がプリント基板１９の上方
の位置でカツターユニツト本体３１の後端３１′
をストツパー８１にあて挿入準備状態にする。こ
こから垂直状態で一定量下降すると調整ナツト６
１が挿入ヘツド本体５８に当たり、挿入軸５６の
下降を停止させる。この際、調整ナツト６１が挿
入ヘツド本体５８に接する位置でカツターユニツ
ト１７の成型子の先端がプリント基板１８上面に
接するよう調整固定しておけば、プリント基板１
８に外力を加えることなく、挿入穴に成型子のガ
イド溝３６をもつていくことができる。

さらに挿入軸５６の下降停止後も駆動軸５９は
単独で下降を行なうが、ピン７４で連結されたス
ライダー７２もフランジ６８のミゾ７３に沿つて
下降する。この下降ストロークに従つてスライダ
ー７２に取付けられた規制ブロツク７５の規制面
１９と規制レバー７８が直ちに当接しカツターユ
ニツト本体３１の回転をロツク状態にし、さらに
カムブロツク７６のカム面７６′でアーム軸４５
のローラ４７を介して保持レバー４４を矢印Ｃ方
向に回転させ挾持していた線材を開放させる。

保持レバー４４が線材を開放すると前述の如く
プツシヤー３８は圧縮バネ３９の力で部品を下方
に押し出しすでに挿入すべきプリント基板の挿入
先にガイドしている成型子のガイド３６に曲げ成
型した線材の押し出しを確実にするため駆動軸５
９の段付部６２でプツシヤー３７のロツド後端を
挿入完了まで押し下げる。

挿入を完了し駆動軸５９が下死点まで達すると
カツターユニツト本体３１のシリンダー３２に送
つているエアを切りピストン３４を元の状態に復
帰させる。

下死点を過ぎるとまず駆動軸５９のみが上昇を
始め、前述の段付部６２の下降の時の逆の動作を
行ない、続いて段付部６２で挿入軸５６を係止
し、一体となつて上昇を始める。ここから再びラ
ツク６９がヘツド本体下面７１に接しピニオン５
７およびカツターユニツト本体３１が反時計方向
に回転し原点位置まで戻る。以上が挿入動作の１
サイクルである。

第２０図は、原線巻取り、半田付け、成型、切
断曲げ成形、挿入の各工程を模式的に示した図で
ある。

なお、本実施例においては、ポリウレタン被覆
線としたが、その他の被覆線でもよく、要は導線
が、半田熱により溶ける樹脂で被覆されていれば
よい。

上記実施例によると、線材送給部に導通検出機
能をもたせた為、構成が簡素化出来ると共に、線
材の半田処理のバラツキ、誤差を吸収した形で線
材を送給出来、ハイ・ジヤンパー線をプリント基
板の所定の位置に挿入するという自動実装設備へ
の対応を容易にし、又、部品管理上、点検上も有
利なものである。

このように本発明によれば、素材よりの加工を
含んでの挿入までが、人手を一切使わず、一連の
自動設備で行え、費用と時間の軽減に有利なもの
である。特に、一連の自動実装設備としたことに
より、挿入タクトの高速化が果され、自動挿入率
も向上し、数台の設備をライン化すれば、ライン
としての生産能力が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はハイ・ジヤンパー線を有したプリント
基板の斜視図、第２図はハイ・ジヤンパー線の拡
大正面図、第３図はジヤンパー線を有したプリン
ト基板の斜視図、第４図は従来のジヤンパー線の
自動挿入機の斜視図、第５図は同自動挿入機の側
面図、第６図は半田付け機の正面図、第７図は本
発明の一実施例における線材自動挿入機の側面
図、第８図は線材供給ユニツトの平面図、第９図
は同線材供給ユニツトの側面図、第１０図は導通
検出部の拡大断面図、第１１図は導通検出のタイ
ミングチヤート、第１２図はカツターユニツトの
平面断面図、第１３図は同カツターユニツトの側
面図、第１４図は同カツターユニツトの側面断面
図、第１５図は挿入ヘツド部の拡大断面図、第１
６図は同挿入ヘツド部の側面断面図、第１７図は
挿入状態における同挿入ヘツド部の側面断面図、
第１８図は同挿入ヘツド部の要部正面断面図、第
１９図は第１７図におけるＮ―N′線断面図、第
２０図は素材から成形、切断、挿入までの工程説
明図である。 ２０……線材、２３……ロータリーソレノイ
ド、２４……くさび状棒、２６……シリンダー、
２７……チヤツキングベース、２８……接触子、
２９……基台、３３……成型子、３８……プツシ
ヤー、４１……雄刃、４２……雌刃。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導電部と絶縁部とを有する線材と、前記線材
   を挾持する線材挾持装置と、前記線材の導電部を
   検出する導電部検出装置と、前記線材挾持装置を
   駆動させ、前記線材を間欠的に一定量送出する駆
   動装置と、前記導電部検出装置の導電部検出信号
   により前記線材挾持装置装置を前記線材から解放
   し、前記線材の送出を停止させる線材解放装置
   と、前記線材挾持装置の後段に位置し、前記線材
   を切断する切断部と、前記切断部により切断され
   た線材を所定形状に成型する成型子と、前記成型
   子により成型された線材を基板に挿入する挿入装
   置とを備えてなる線材自動挿入装置。