JPH0155600B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、スイツチ、ボリユウム、コンデン
サ等の端子を有するプリント基板用電子部品をプ
リント基板に挿入するプリント基板用電子部品挿
入機に関し、部品の受け渡しおよび挿入をカム機
構および歯車列により一連の動作で正確かつ迅速
に行わせることを目的としている。

そこでこの発明は、ローデイングヘツドに装着
されたローデイングチヤツクとインサーシヨンヘ
ツドに装着されたインサーシヨンチヤツクとをカ
ム機構および歯車列でそれぞれを進退自在、回転
自在に関連した一連の動作をさせる構成としてい
る。

以下、この発明の実施例を示す図面に基づいて
この発明を説明する。

第１図〜第９図にこの発明の一実施例を示す。

第１図はこの発明のインサーシヨンチヤツクを
使用したプリント基板用電子部品挿入機の全体図
を示している。図中、１０は挿入機本体、２０は
コントロールボツクス、３０はＸ−Ｙテーブル、
１００はローデイングチヤツク、２００はインサ
ーシヨンチヤツク、３００はローデイングヘツ
ド、４００はインサーシヨンヘツドである。コン
トロールボツクス２０の操作により図示しないプ
リント基板がＸ−Ｙテーブル３０上に載せられて
移動し、ローデイングチヤツク１００からインサ
ーシヨンチヤツク２００へ渡された図示しない電
子部品がプリント基板の適切な位置へ挿入され
る。

第２図はローデイングチヤツク１００およびイ
ンサーシヨンチヤツク２００間の電子部品受渡し
の詳細機構図を示している。ローデイングチヤツ
ク１００は、固定フインガー１０１、可動フイン
ガー１０２および可動フインガー１０２を作動さ
せて図示しない電子部品を保持させるエアシリン
ダ１０３から構成されており、ローデイングヘツ
ド３００の下端にネジ１０４で装着されている。

ローデイングヘツド３００は、中間部外周にピ
ニオンギヤ部３０１および上端部に環状溝３０２
が形成され、さらに上端に互に直角をなしてロー
ラ３１１が取り付けられたローラホルダ３１０お
よびスプリング３８１が装着されている。

３３０はピニオンギヤ部３０１と噛合するラツ
クギヤで、ジヨイント３３１を介してエアシリン
ダ３４０に連結され、また挿入機本体１０を構成
するフレーム１１に取り付けられた軸３５０に回
動自在に装着された駆動アーム３６０とローラ３
６１を介して連結されている。また同一軸３５０
上に回動自在に装着された駆動アーム３７０はロ
ーデイングヘツド３００に環状溝３０２内に配設
された２個のローラ３７１を介して連結されてい
る。

これら駆動アーム３６０，３７０の他端はカム
フオロア３６２，３７２を介して軸５１０に固着
されたローデイングヘツド３００用のカム５２
０，５３０にそれぞれ摺動している。また同軸５
１０上にはインサーシヨンヘツド４００用のカム
５４０およびスプロケツト５５０が固着されてお
り、スプロケツト５５０に掛けられたチエーン５
６０によりカム５２０，５３０，５４０が駆動さ
れる。これらカム５２０，５３０，５４０はロー
デイングチヤツク１００およびインサーシヨンチ
ヤツク２００に関連した一連の動作をさせるカム
機構を構成している。

一方、インサーシヨンチヤツク２００は、ロー
デイングチヤツク１００から電子部品を受け取る
向きでインサーシヨンヘツド４００に装着されて
いる。

インサーシヨンヘツド４００は、外側にスプラ
インが形成された筒状のスプライン軸４１０、こ
の軸４１０内を貫通して上方に突出しているイン
サーシヨンロツド４２０、インサーシヨンロツド
４２０の上端位置にスプライン軸４１０との間に
スプリング４３０を介して取り付けられた環状溝
４４１を有するジヨイント４４０からなつてい
る。スプライン軸４１０は、下端にチヤツクホル
ダ４５０を介してインサーシヨンチヤツク２００
が一体的に取り付けられ、歯車列の１つである平
歯車４６０からの入力でスプライン軸受４７０と
ともにインサーシヨンロツド４２０の周囲で回動
する。平歯車４６０には歯車列を構成する平歯車
６１０が噛合し、この平歯車６１０はフレーム１
１に固着されたステツピングモータもしくはエア
トルクアクチユエータ等の駆動源６００に連結さ
れている。また、ジヨイント４４０の環状溝４４
１には直径上２個のローラ４８１，４８２が配設
されてインサーシヨンアーム４８０に取り付けら
れており、このインサーシヨンアーム４８０は後
端で軸４８３に支持され、先端が上下動自在とな
つている。インサーシヨンアーム４８０の中間部
には長孔４８４が形成され、ここにカム５４０に
当接して摺動するカムフオロア４８５が回転自在
に装着されている。

第３図には、ローデイングヘツド３００部がよ
り詳細に示されている。回転軸３８０は、フレー
ム１１に固着あるいは一体に形成された回転軸受
１３，１４に回動自在に、しかも進退自在に装着
されている。この進退はピニオンギヤ３０１とラ
ツクギヤ３３０との係合により捻れることなく軸
方向に案内される。また、回転軸３８０の後端部
に装着されたローラホルダ３１０に隣接したスプ
リング受３８２とフレーム１１から突出して設け
られたスプリング受フレーム１２との間には、回
転軸３８０を常時先端に向けて付勢するスプリン
グ３８１が設けられている。

また、第４図には回転軸３８０の回動を規制す
る構造が示されている。ローラホルダ３１０に取
り付けられた２個のローラ３１１は、回転軸３８
０に装着されたローデイングチヤツク１００が電
子部品を受け渡すために回動する所定の回動角に
応じて角度的に離隔している。一方、この回転軸
３８０およびローデイングチヤツク１００の回動
を規制する位置に２個の緩衝部材３９１がそれぞ
れ緩衝部材ホルダ３９２に取り付けられている。
この緩衝部材ホルダ３９２は、フレーム１１にね
じ１５で固着されている。緩衝部材３９１はゴム
系材料で、ローラを緩衝して受けるとともに回転
軸３８０の進退にともなつて転動させるため、回
転軸３８０の軸方向に必要な長さだけ延在して設
けられている。

なお、３１２は、ローラホルダ３１０に設けら
れた切溝で、ローラホルダ３１０を回転軸３８０
にねじ３１３で締付が完全となるようにしてい
る。

第５図にはインサーシヨンヘツド４００部がよ
り詳細に示されている。すなわち、スプライン軸
４１０は、スプライン軸受４７０内でスプライン
結合するとともに、スプラインのない部分はスリ
ーブ４７１が圧入されブツシユ４７２内で摺接し
ている。スプライン軸受４７０およびブツシユ４
７２はボールベアリング４７３，４７４を介して
フレーム１１に回動自在に取り付けられている。
スプライン軸受４７０には上端にストツパナツト
４７６が螺合されるとともに歯車列の１つである
平歯車４６０が重なり関係で固着され、この平歯
車４６０が歯車列を構成する平歯車６１０に噛合
し、フレーム１１に固着された駆動源６００によ
つて必要なとき（孔位置５１，５２が場所によつ
て異なり電子部品４０の端子４１の向きを変える
必要があるとき）に必要な回動角だけ正確に回転
できるようになつている。またスプライン軸４１
０の上端部には２個のナツト４７５が互に締付け
あつて緩みを防止して取り付けられており、この
ナツト４７５とジヨイント４４０との間に弾発部
材であるスプリング４３０を介在させている。

したがつて、フレーム１１にスプライン軸受４
７０を介して回動自在でかつ進退自在にされたス
プライン軸４１０内にインサーシヨンロツド４２
０がインサーシヨンアーム４８０によつて上下に
進退自在とされている。

第６図には、インサーシヨンチヤツク２００が
より詳細に示されている。チヤツク本体２１０に
は軸心に沿つて段２１１付を有する貫通孔２１２
および貫通孔２１２の直径上を通る貫通孔２１４
が形成されている。この貫通孔２１２の先端部に
は組付上２分割された挿入チツプ２２０がチヤツ
ク本体２１０との間に弾発部材であるスプリング
２２１を介在させて引き込み方向に付勢されて組
み込まれている。この挿入チツプ２２０は先端に
電子部品４０を受ける凹所２２２が形成されてい
る。また、貫通孔２１２内には、段２１１との間
に弾発部材であるスプリング２１５を介してピス
トン２３０が摺動自在に挿入されている。このピ
ストン２３０の先端外周にはテーパ２３１が、内
側にはスプリング２１５および挿入チツプ２２０
の後端とが入り込むような凹所２３２が形成され
ている。チヤツク本体２１０の外側には、一対の
内側フインガー２４１，２４２および一対の外側
フインガー２５１，２５２がそれぞれ同軸２１
６，２１７上に回動自在に装着されている。内側
フインガー２４１，２４２および外側フインガー
２５１，２５２間に介在されたスプリング２４
３，２４４によつて、第６図に示すような常態で
一対の内側フインガー２４１，２４２はチヤツク
本体２１０に当接した状態で互に先端が縮閉方向
に付勢され、スナツプインして電子部品４０を保
持できる。一方、一対の外側フインガー２５１，
２５２は、先端に端子間幅矯正爪２５３，２５４
を有し、後端が貫通孔２１４を塞ぐように延在し
てスプリング２４３，２４４によりチヤツク本体
２１０に当接させられている。この一対の外側フ
インガー２５１，２５２の後端とピストン２３０
のテーパ部２３１との間の貫通孔２１４内には球
状あるいは柱状の押出部材２６０が介装されてお
り、第６図のような常態において、ピストン２３
０のテーパ部２３１、押出部材２６０および外側
フインガー２５１，２５２は互に当接するかわず
かに離れた状態にある。

次にこの発明のプリント基板用電子部品挿入機
の作動について説明する。

まず第１図に示すＸ−Ｙテーブル３０上にプリ
ント基板をセツトし、コントロールボツクス２０
を操作すると、プリント基板を図示しないステツ
ピングモータ等の駆動源により移動する。

一方、ローデイングチヤツク１００は図示しな
い部品供給部から電子部品を受け取り、固定フイ
ンガー１０１と可動フインガー１０２との間にエ
アシリンダ１０３の作動で保持し、カム５２０に
よつて駆動アーム３６０を介してラツクギヤ３３
０がピニオンギヤ３０１に噛合伝達して電子部品
を受け渡すインサーシヨンチヤツク２００の真下
に回動させられる。このような電子部品受け取り
位置と受け渡し位置との間にローデイングチヤツ
ク１００を正確に回動停止させるのは、第４図に
詳細に示すローラ３１１と緩衝部材３９１との関
係である。すなわち、同図において、左方の緩衝
部材３９１に当つているときが電子部品を受け取
る位置で、回転軸３８０が回転軸受１３，１４内
を水平に回動して右のローラ３１１が右の緩衝部
材３９１に当接したときが受け渡し位置である。
この当接の際は、緩衝部材３９１にローラ３１１
が衝突するのであるが、衝撃エネルギが吸収され
て振動なく少々圧着傾向に停止する。したがつて
ピニオンギヤ部３０１とラツクギヤ３３０との間
のバツクラツシユがあつてもこの圧着により一方
の歯側に押されて遊びはなくなつて正確な位置が
維持される。

また、それぞれの位置において、回転軸３８０
の進退にともなつてローラ３１１が緩衝部材３９
１上を転動する。すなわち、インサーシヨンチヤ
ツク２００の下において、ローデイングヘツド用
カム５３０によつてカムフオロア３７２、駆動ア
ーム３７０および環状溝３０２内のローラ３７１
を介して回転軸３８０が下端位置から上昇させら
れてローデイングチヤツク１００がインサーシヨ
ンチヤツク２００に近づいて電子部品を受け渡
す、この間ローラ３１１は緩衝部材３９１上を転
動して上昇する。その後、カム５３０の形状によ
り逆に下降し、下降した後に部品受け取り位置へ
復帰する。そしてここで、受け取り動作中にロー
ラ３１１が上下動を行う。

すなわち、ローデイングチヤツク１００は部品
供給位置でもある電子部品受け取り位置へ戻り、
次の電子部品の供給を待つ。

一方、電子部品が渡されたときインサーシヨン
ヘツド４００は上昇位置にあり、インサーシヨン
チヤツク２００の一対の内側フインガー２４１，
２４２は電子部品をスナツプインして第７図のよ
うに保持する。第７図のような状態では、第８図
に示すようにすでにプリント基板５０の電子部品
４０を挿入する孔位置５１，５２がインサーシヨ
ンチヤツク２００の真下にきている。チエーン５
６０の駆動によりカム５４０が回転させられると
き、カムフオロア４８５の追従によりインサーシ
ヨンアーム４８０の先端が下がると、インサーシ
ヨンヘツド４００全体がスプライン軸受４７０内
を摺動して下がり、インサーシヨンチヤツク２０
０が第８図のようにプリント基板５０に対し例え
ば0.5mm離れた所定位置まで下がる。このとき第
５図に示すナツト４７５がストツパナツト４７６
に当る位置にあるが、ナツト４７５およびストツ
パナツト４７６を回転させることによりインサー
シヨンチヤツク２００の停止位置調整が可能であ
る。カム５４０がさらに回つてインサーシヨンア
ーム４８０を下げるとインサーシヨンチヤツク２
００の位置は変らずインサーシヨンロツド４２０
がスプリング４３０の弾発力に抗してスプライン
軸４１０内を下降し先端がピストン２３０をスプ
リング２１５の弾発力に抗して押す。したがつ
て、ピストン２３０はテーパ部２３１を越えるま
で押出部材２６０を外方に押し出し外側フインガ
ー２５１，２５２を軸２１６，２１７を支点に回
動させ互に先端の端子間幅矯正爪２５３，２５４
を第７図のように縮閉する。このため、挿入チツ
プ２２０と内側フインガー２４１，２４２とで保
持されている電子部品４０の端子４１を所定幅に
狭ばめるように矯正する。このとき、インサーシ
ヨンヘツド４００は、インサーシヨンロツド４２
０がピストン２３０の後端に当接するとともにピ
ストン２３０の凹所２３２の底部が丁度挿入チツ
プ２２０の後端に当接した状態にある。この状態
でさらにインサーシヨンアーム４８０の先端が下
がり、インサーシヨンロツド４２０がピストン２
３０を押し下げると、チヤツク本体２１０の位置
は変らず挿入チツプ２２０のみがスプリング２２
１の弾発力に抗して下降し、内側フインガー２４
１，２４２を拡開して押し出され、保持していた
電子部品４０をプリント基板５０に挿入する。こ
のとき、電子部品４０の端子４１は外側フインガ
ー２５１，２５２の端子間幅矯正爪２５３，２５
４によつて端子幅が所定の値に矯正され、プリン
ト基板５０の孔５１，５２に一致させられている
ため、第９図に示すように電子部品４０が確実に
挿入される。

その後、カム５４０が回転すると、インサーシ
ヨンアーム４８０の先端は上昇していき、インサ
ーシヨンロツド４２０が上昇するなど挿入動作の
逆をなして第６図に示すような常態に復帰する。

また、プリント基板５０の孔５１，５２の位置
が受け取つた状態と異なる角度であり、この角度
で挿入しなければならない場合には、第２駆動部
により駆動源６００を駆動させて平歯車６１０，
４６０、スプライン軸受４７０を介してスプライ
ン軸４１０を所定角度だけ回動させてプリント基
板５０の孔５１，５２にインサーシヨンチヤツク
２００を一致させるとともに、前述のインサーシ
ヨンヘツド４００の動作を行わしめ、電子部品を
プリント基板に挿入し、その後インサーシヨンロ
ツド４２０が上昇すると共に、スプライン軸４１
０を回動させて、インサーシヨンチヤツク２００
を元の位置に戻すようになつている。

このように電子部品５０の挿入の一サイクルを
終える。このような動作をNC制御させることに
より挿入機は繰り返し自動的に作業を続ける。

なお、この実施例においてはＸ−Ｙテーブルを
用いてインサーシヨンヘツドとプリント基板との
位置調整をしていたけれども、プリント基板を固
定させインサーシヨンヘツドを移動させる場合に
もこの発明を適用しうることは勿論である。

以上説明してきたように、この発明はローデイ
ングヘツドに装着されたローデイングチヤツクと
インサーシヨンヘツドに装着されたインサーシヨ
ンチヤツクとをカム機構および歯車列でそれぞれ
進退自在、回動自在に関連した一連の動作をさせ
る構成としたため、カム機構による一連動作は部
品受渡しが円滑にでき、しかも別系統の歯車列に
よりインサーシヨンチヤツクの回動をするため受
渡し位置および挿入位置に正確に合わせることが
でき、電子部品の受け渡しから挿入まで機械的に
一連の動作で行えるので円滑、正確かつ高速で挿
入を行うことができる。

プリント基板上に植設する電子部品の端子の向
きが挿入位置毎に異なつていても別系統であるた
め、任意に任意の角度で対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のプリント基板用電子部品挿
入機の全体斜視図、第２図はローデイングチヤツ
クおよびインサーシヨンチヤツクの動作機構を示
す要部斜視図、第３図はローデイングヘツド部の
正面図、第４図は第３図の−矢視図、第５図
はインサーシヨンヘツド部の中央縦断面図、第６
図はインサーシヨンチヤツクの部品保持前である
常態を示す中央縦断面図、第７図は部品保持後を
示す第６図と同様な図、第８図は端子間幅矯正状
態を示す第６図と同様な図、第９図は部品挿入状
態を示す第６図と同様な図である。 １０……挿入機本体、１１……フレーム、１
３，１４……回転軸受、２０……コントロールボ
ツクス、３０……Ｘ−Ｙテーブル、４０……プリ
ント基板用電子部品、４１……端子、５０……プ
リント基板、５１，５２……孔、１００……ロー
デイングチヤツク、２００……インサーシヨンチ
ヤツク、２２０……挿入チツプ、２１５，２２
１，２４３，２４４，４３０……スプリング（弾
発部材）、２３０……ピストン、２３１……テー
パ部、２４１，２４２……内側フインガー、２５
１，２５２……外側フインガー、２５３，２５４
……端子間幅矯正爪、２６０……押出部材、３０
０……ローデイングヘツド、３０１……ピニオン
ギヤ部、３１０……ローラホルダ、３１１……ロ
ーラ、３３０……ラツクギヤ、３４０……エアシ
リンダ、３６０，３７０……駆動アーム、３６
２，３７２……カムフオロア、３６１，３７１…
…ローラ、３８０……回転軸、３８１……スプリ
ング、３９１……緩衝部材、３９２……緩衝部材
ホルダ、４００……インサーシヨンヘツド、４１
０……スプライン軸、４２０……インサーシヨン
ロツド、４６０……平歯車、４７０……スプライ
ン軸受、４８０……インサーシヨンアーム、５２
０，５３０，５４０……カム（カム機構）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端にローデイングチヤツクを装着した回転
   軸をフレームと一体となつた回転軸受に進退自在
   にかつ回動自在に装着し、しかも前記回転軸にラ
   ツクギヤと噛合するピニオンギヤ部を形成したロ
   ーデイングヘツドと、 該ローデイングヘツドと平行に離隔して設けら
   れ、先端にインサーシヨンチヤツクが装着され、
   前記フレームにスプライン軸受を介して回動自在
   にスプライン軸が設けられており、該スプライン
   軸の内部にインサーシヨンアームと連結されたイ
   ンサーシヨンロツドを前記インサーシヨンチヤツ
   クと常態で離間して進退自在に挿入したインサー
   シヨンヘツドと、 前記回転軸を電子部品受け取り位置から受け渡
   し位置へ前記ラツクギヤを移動させて回動させ、
   そこで上昇させて前記ローデイングチヤツクを前
   記インサーシヨンチヤツクに位置合せして電子部
   品を受け渡し、その後復帰させ、また前記インサ
   ーシヨンロツドを前進させて前記インサーシヨン
   チヤツクと関連させて電子部品をプリント基板に
   挿入し、その後復帰させる一連の動作をさせるカ
   ム機構と、 前記インサーシヨンロツドの前進に先立つて前
   記スプライン軸を前記インサーシヨンチヤツクに
   受け取つた電子部品の挿入位置に合わせて回動さ
   せ、電子部品の挿入後には復帰回動させる歯車列
   とからなることを特徴とするプリント基板用電子
   部品挿入機。