JPH02226679A - コネクタ実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 印刷配線基板にコネクタを搭載するコネクタ実装装置に
関し、 実装時間が短く、且つコネクタピンが屈曲する恐れのな
い、コネクタ実装装置を提供することを目的とし、 コネクタ実装装置がハウジング底面に配列した挿入孔を
貫通固着するコネクタピンと、コネクタハウジングとよ
りなるコネクタを、印刷配線基板に搭載する実装装置で
あって、基板側端子部を挟持し、所望数の該コネクタピ
ンを所定のピッチで垂直に保持した状態で、上下方向に
駆動可能に、装置本体の上部に装着された圧入ヘッドと
、前記印刷配線基板を水平に保持し、選択したスルーホ
ール列が該圧入ヘッドの直下に位置するよう、該印刷配
線基板を所望に移動するｘ−Ｙテーブルと、ハウジング
空洞に中子ブロックが嵌入することにより該コネクタハ
ウジングを保持し、挿入孔列が前記スルーホール列の直
下に位置した状態で、上下方向に駆動可能に、該装置本
体の下部に装着されたピックアップヘッドとを備え、該
ピックアップヘッドを駆動して、該ハウジング底面を該
印刷配線基板の下面に圧接するとともに、該圧入ヘッド
２０を駆動して該コネクタピンを降下することにより、
該コネクタ側端子部が該挿入孔に圧入固着され、該コネ
クタピンのふくらみ部がスルーホールに弾接固着される
ような構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、印刷配線基板にコネクタを搭載するコネクタ
実装装置に関する。

近年の電子機器には、基板に電子部品を高密度に実装し
た印刷配線板が広く使用されているが、これらの印刷配
線板相互間を接続する、或いは印刷配線板と外部装置と
を接続するには、印刷配線基板に実装したコネクタを介
して行うのが一般的である。

第６図は、印刷配線板相互間を接続する場合の、一方の
印刷配線板であるバックワイヤリングボードの斜視図で
ある。

第６図において、印刷配線基板１に多数のコネクタ１０
が並列に実装されて、バックワイヤリングボードが構成
されている。

コネクタ１０は印刷配線基板１に搭載された状態では、
ハウジング空洞の開口側が外側を向き、ハウジング底面
が印刷配線基板１の表面に密着している。

コネクタ１０のコネクタピン１５は、第７図に示すよう
に、ハウジング空洞内に突出するコネクタ側端子部１５
ｃと、印刷配線基板ｌの裏面側に突出する基板側端子部
１５ｂとよりなり、コネクタ側端子部１５ｃと基板側端
子部１５ｂとの境界部、即ちコネクタピン１５のほぼ中
央部に弾性あるふくらみ部１５ａを有する、針形である
。

このようなコネクタピン１５は、導電性の良い帯状の金
属板（黄銅、青銅、燐青銅等の銅系合金）をプレス加工
して、コネクタ側端子部１５ｃの端部をリードフレーム
１６に連結させて、櫛状に並列した状態で製造される。

そして、コネクタピン１５の付は根、即ち第７図に示す
鎖線Ａ−Ａに添って切断して、リードフレーム１６とコ
ネクタピン１５を分離し、コネクタピン１５をコネクタ
ハウジング１１に挿着するようになっている。

なお、コネクタピン１５の並列ピッチは、印刷配線基板
１のスルーホールの配列ピッチに等しくしである。

一方、合成樹脂をモールド成型して製造した細長い直方
体状のコネクタハウジング１１は、第８図に図示したよ
うに、長手方向の側面が開口した直方体状のハウジング
空洞１４を有し、ハウジング底面１３にはコネクタピン
１５が貫通固着する挿入孔１２を、所定のピッチで配列
しである。

コネクタ１０の実装状態を詳述すると、コネクタピン１
５のコ・ネクタ側端子部１５ｃがコネクタハウジング１
１の挿入孔１２を圧入され貫通して、コネクタピン１５
がコネクタハウジング１１に固着し、コネクタ側端子部
１５ｃがハウジング空洞１４内に植立した状態で配列し
ている。

また、ふくらみ部１５ａが印刷配線基板１のスルーホー
ル２内に圧入され、ふくらみ部１５ａがスルーホールの
内壁に弾接して、コネクタピン１５が印刷配線基板１に
固着し、基板側端子部１５ｂが印刷配線基板１の裏面か
ら突出し植立した状態で配列するようになっている。

即ち、第６図に示したコネクタ１０は、コネクタハウジ
ング１１と印刷配線基板ｌとがコネクタピン１５を介し
て、固着することにより印刷配線基板１に搭載される。

上述のようにコネクタ１０を印刷配線基板１に搭載しで
あるので、図示省略した他の印刷配線板の側縁に搭載し
たプリント板コネクタを、コネクタピン１５０基板側端
子部列に接続すると、印刷配線板をバックワイヤリング
ボードに直角に並列に装着することができる。そして、
バックワイヤリングボードのパターンを介して、印刷配
線板相互が接続することができる。

また、コネクタ１０のハウジング空洞１４側に、プラグ
側コネクタを挿着することにより、バックワイヤリング
ボードと外部装置、またはバックワイヤリングボード上
に装着した印刷配線板と外部装置とを接続することがで
きる。

〔従来の技術〕

第８図は、従来のコネクタ実装方法を示す断面図である
。

従来は先ず、図示省略したコネクタ実装装置のクランプ
治具を用いて、コネクタピン１５の基板側端子部１５ｂ
を挟持して、所望数のコネクタピン１５を、スルーホー
ル２の並列ピッチに等しいピッチ間隔で一列に把持する
。その後、切断刃を用いてコネクタピン１５とリードフ
レームとを切り離している。

なお、このクランプ治具は、Ｘ−Ｙテーブルの上方に設
けた上下方向に駆動するスライダーに装着されている。

一方、印刷配線基板１を例えばＸ−Ｙテーブル等に予め
水平に取付けておく。

そして、スライダーを駆動して、コネクタピン１５を把
持した上記のクランプ治具を降下させ、コネクタ側端子
部１５ｃをスルーホール２に貫通させ、ふくらみ部１５
ａをスルーホール２の内壁に弾接させて、コネクタピン
１５を印刷配線基板１に挿着している。

このような、ことを印刷配線基板１の総てのスルーホー
ル列に順次繰り返し実施して、コネクタピン１５を、ま
ず印刷配線基板１に挿着している。

その後、ハウジング底面１３を印刷配線基板１の裏面に
対向させ、挿入孔１２を対応するコネクタピン１５の先
端側端子部１５ｃに位置合わせし、手動でコネクタハウ
ジング１１を印刷配線基板１に押し付け、ハウジング底
面１３を印刷配線基板１に密着させて、ふくらみ部１５
ａに近接したコネクタ側端子部１５ｃを、挿入孔１２に
圧入固着することにより、コネクタハウジング１１を印
刷配線基板１に固着している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように従来のコネクタの実装方法は、コネクタピ
ン１５の把持、リードフレームとコネクタピンとの分離
、コネクタピンの圧入の一連の工程が、はぼ自動化され
たものであるが、コネクタハウジング１１の圧入工程は
手作業であった。

したがって、コネクタハウジング１１の挿入孔１２を、
対応するコネクタピン１５の先端に位置合わせる作業に
時間がかかるばかりでなく、コネクタ側端子部１５ｃが
長いことに起因して、コネクタハウジング１１の押圧の
如何によっては、コネクタ側端子部１５ｃが折れ曲がる
という開題点があった。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、実装
時間が短（、且つコネクタピンが屈曲する恐れのない、
コネクタ実装装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、コネクタ側端子
部１５ｃがハウジング底面１３に配列した挿入孔１２を
貫通し固着するコネクタピン１５と、コネクタハウジン
グ１１とよりなるコネクタを、印刷配線基板１に搭載す
るにあたり、第１回に図示したように、コネクタピン１
５を挟持し、所望数のコネクタピン１５を所定のピッチ
で垂直に保持した状態で、上下方向に駆動する圧入ヘッ
ド２０を、装置本体の上部に設ける。

また、印刷配線基板１を水平に保持し、選択したスルー
ホール列が圧入ヘッド２０の直下に位置するように駆動
するＸ−Ｙテーブル３０を、圧入ヘッド２０の下方に装
着する。

一方、ハウジング空洞１４に中子ブロック４２が嵌入す
ることによりコネクタハウジング１１を保持し、挿入孔
列がスルーホール列の直下に位置した状態で、上下方向
に駆動可能とするピックアップヘッド４０を、装置本体
の下部に装着する。

そして、ピックアップヘッド４０を駆動して、コネクタ
ハウジング１１を上昇して、ハウジング底面１３を印刷
配線基板１の下面に圧接するとともに、圧入ヘッド２０
を駆動降下して、コネクタ側端子部１５ｃをスルーホー
ル２及び挿入孔１２に貫通させて、コネクタ側端子部１
５ｃが挿入孔１２に押入固着され、コネクタピン１５の
ふくらみ部１５ａがスルーホール２に弾接固着される構
成とする。

〔作用〕

上述のようなＸ−Ｙテーブル３０を所望に駆動すること
により、コネクタ１０を実装すべきスルーホール列を、
圧入ヘッド２０の直下に位置させることは極めて容易で
ある。

また、圧入ヘッド２０とピックアップヘッド４０を同時
に駆動して、ハウジング底面１３が印刷配線基板１の裏
面に押圧密接し、コネクタハウジング１１の挿入孔列が
、印刷配線基板１のスルーホール列に位置合わせされた
状態で、コネクタピン１５が降下し、コネクタ側端子部
１５ｃがスルーホール２及び挿入孔１２を貫通して、コ
ネクタピン１５が印刷配線基板１及びコネクタハウジン
グ１１に固着するように構成しである。

したがって、コネクタハウジングの押圧工程とコネクタ
ピンの挿入工程とが、殆ど同時に行われ、第２図に図示
したように、所望数のコネクタピン１５を有するコネク
タを、極めて短時間に印刷配線基板ｌに搭載することが
できる。

一方、コネクタ側端子部１５ｃが、スルーホール２と挿
入孔１２とが連通し、あたかも１つの貫通孔に挿入され
るようになっているので、コネクタピン１５が屈曲する
恐れがない。

また、コネクタの実装時間が極めて短時間である。

〔実施例〕

以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第２図は、印刷配線基板をコネクタを搭載した状態を示
す断面図、第３図は本発明の実施例の図で、（ａ）は側
面視の構成図、（ｂ）はインデックステーブルの正面図
である。また、第４図は本発明の実施例の圧入ヘッド赫
の要部斜視図、第５図は本発明の実施例のピックアップ
ヘッドの要部斜視図である。

本発明にかかわるコネクタ１０は、第２図に示すように
、コネクタ側端子部１５ｃ、ふ（らみ部１５ａ基板側端
子部１５ｂとからなる所定数のコネクタピン１５と、コ
ネクタハウジング１１とから構成されている。

そして、ふくらみ部１５ａ近くのコネクタ側端子部１５
ｃが、コネクタハウジング１１の挿入孔１２に正大固着
し、ふくらみ部１５ａが印刷配線基板１のスルーホール
２に弾接固着することにより、ハウジング底面１３が印
刷配線基板１の裏面に密着し、ハウジング空洞１４内に
コネクタ側端子部１５ｃが並列し、印刷配線基板１０表
面側に基板側端子部１５ｂが突出して並列した状態で、
印刷配線基板１に実装される。

上述のようにコネクタ１０を印刷配線基板１に搭載する
本発明にかかわるコネクタ実装装置は、所定数のコネク
タピン１５をコネクタへの並列ピッチに等しいピッチで
、−列に挟持する圧入ヘッド２０を、第３図に示すよう
に、装置本体の上部に設ける。

圧入ヘッド２０は、リードフレーム付で水平に送りこま
れたコネクタピン１５を、水平状態のままで基板側端子
部１５ｂを把持し、リードフレームを切り離した後に、
回動軸２９を軸として９０度回転して、コネクタ側端子
部１５ｃを下にしてコネクタピン１５を垂直に保持する
ように構成されている。

圧入ヘッド２０にコネクタピンの押入運動を付与する機
構は、下記の如くである。

圧入ヘッド２０の上方に、下部スライダー６５と上部ス
ライダー６６とを、同一の直線上で上下方向の摺動を行
わせるガイドを設け、この下部スライダー６５の下部と
、圧入ヘッド２０の上底部とを連結する。

一方、下部スライダー６５と上部スライダー６６とは、
真直に伸びたり、への字形に屈曲したりするリンク運動
を行う従節６３を介して連結する。そして、回転駆動す
る端面カム６０の溝６０ａに、ローラー６１を嵌合せし
め、ローラー６１と従節６３とを中間従節６２を介して
連結する。

したがって、端面カム６０を回転駆動することにより、
下部スライダー６５と上部スライダー６６とが、上下方
向に近接・離反運動を行うので、圧入ヘッド２０もまた
、下部スライダー６５とともに上下運動を行う。

圧入ヘッド２０の構造は、第４図に図示したように、ヘ
ッド本体２１（このヘッド本体２１は、第３図に示した
回動軸２９を軸として水平状態及び垂直状態に回転し、
且つ図示省略したガイドにより上下運動を行う。）には
先端に一列に所定のピッチで配列した■溝２３を有する
固定側部材２２を設けである。

また、■溝２３にコネクタピン１５を押圧する押圧フィ
ンガー２４を、先端部に配列したクランプ板２５を、固
定側部材２２に対向して設けである。このクランプ板２
５は、支持板片２７により固定側部材２２の上方に水平
に枢支されるともに、シリンダ２６の可動ロッドに連結
している。

そして、シリンダ２６を駆動すると、支持板片２７が揺
動してクランプ板２５が斜め下方の前方に移動し、押圧
フィンガー２４の先端がＶ溝２３内に圧入するように構
成しである。

コネクタ側端子部１５ｃ、の根元が、リードフレーム１
６に連結し、リードフレーム１６に櫛状に配列したコネ
クタピン１５を、上述のような固定側部材２２の上方に
水平状態で送り込み、基板側端子部１５ｂが、それぞれ
の■溝２３の上方に位置した時に、コネクタピンの移送
を停止させる。

そして、シリンダ２６を駆動して、それぞれの基板側端
子部１５ｂのふくらみ部１５ａの近傍を、■溝２３に挿
入し、押圧フィンガー２４と固定側部材２２とでコネク
タピン１５を挟持する。

コネクタピン１５を挟持した後に、図示省略したカッタ
により、コネクタ側端子部１５ｃの根元を切断して、そ
れぞれのコネクタピン１５をリードフレーム１６から切
り離すようにしている。

第３図に戻り、Ｘ−Ｙテーブル３０について説明する。

圧入ヘッド２０の下方には、印刷配線基板１を水平に保
持し、図示省略した数値制御手段により所望にＸ−Ｙ平
面内で駆動するＸ−Ｙテーブル３０を設けである。

よって、数値制御装置に予め入力した順序に従い、Ｘ−
Ｙテーブル３０を所望に駆動することにより、印刷配線
基板１をＸ軸、Ｙ軸方向に所望に移動し、コネクタ１０
を搭載するスルーホール列を、圧入ヘッド２０の直下に
順次位置させることができる。

一方、ハウジング空洞に中子ブロックが嵌入することに
よりコネクタハウジング１１を保持するピックアップヘ
ッド４０は、第３図に示すように、Ｘ−Ｙテーブル３０
の下方に、水平軸を軸にして所望の回転角度（図では６
０度のステップ角）でステップ回転するインデックステ
ーブル５０の、円板面に複数（図では６個）搭載しであ
る。

ピックアップヘッド４０は、インデックステーブルの直
下の位置でコネクタハウジング１１を保持し、インデッ
クステーブル５０が回転し、コネクタハウジング１１に
並列した挿入孔列が、印刷配線基板１のスルーホール列
の直下に位置した状態で、ハウジング底面を上向きにし
て、停止するように構成されている。

なお、第５図に図示したように、ヘッド本体４１の上端
面に、ハウジング空洞１４に嵌入する中子ブロック４２
と、コネクタハウジング１１の側壁の外側面に弾接する
板ばね４３を設けである。

よって、コネクタハウジング１１をピックアップヘッド
４０に押圧すると、中子ブロック４２がハウジング空洞
１４内に挿入され上端面がハウジング空洞ング１１の側
壁に弾接して、コネクタハウジング１１を保持する。

したがって、インデックステーブル５０が回転し、ピッ
クアップヘッド４０の装着位置が印刷配線基板１に対向
した位置で停止すると、ハウジング底面１３が上向きの
水平となり、挿入孔列が印刷配線基板１のスルーホール
列に対向する。

コネクタハウジング１１を保持する機構、及びコネクタ
ハウジング１１を印刷配線基板ｌの裏面に押圧する機構
は、第３図に図示したように構成されている。

インデックステーブル５０の端面の円周部に、等ピッチ
でガイドブロック４６を装着し、このガイドブロック４
６内を半径方向に、所定のストローク長摺動可能に装着
ピックアップヘッド４０を装着しである。

なお、中子ブロック４２がインデックステーブル５０の
外側を向き、且つばね力により常時はインデックステー
ブル５０の中心方向に引っ張られているように、ピック
アップヘッド４０を装着しである。

したがって、インデックステーブル５０の直下のピック
アップヘッド４０に対応する位置に、ハウジング空洞の
開口側を上向きにして順次移送する。

そして、支軸５２によって揺動可能に支持されたレバー
５１の一方の端末部を、ピックアップ用シリンダ５３を
駆動して上昇させると、レバー５１の端末部がピックア
ップヘッド４０の底部４５を叩打する。

このことにより、中子ブロックがコネクタハウジング１
１のハウジング空洞に挿入され、板ばねの弾接によりピ
ックアップヘッド４０がコネクタハウジング１１を保持
する。

一方、印刷配線基板１の直下で、ピックアップヘッド４
０の下方となる位置に、スライダー５５を上下方向に案
内するガイドを設けである。そして、スライダー５５に
連結し、真直に伸びたり、くの字形に屈曲したりするリ
ンクを設け、このリンクを圧接用シリンダ５６に連結し
である。

したがって、圧接用シリンダ５６を駆動することにより
、スライダー５５は上下方向の往復運動を行う。

よって、コネクタハウジング１１を保持したピックアッ
プヘッド４０を、印刷配線基板１の直下に回転移送した
状態で、インデックステーブル５０を停止し、圧接用シ
リンダ５６を駆動するとスライダー５５の上部が、ピッ
クアップヘッド４０の底部４５を押圧して、ピックアッ
プヘッド４０を押上げ、コネクタハウジング１１のハウ
ジング底面１３を、印刷配線基板ｌの裏面に圧接させる
。

本発明は上述のように構成しであるので、ピックアップ
ヘッド４０でコネクタハウジング１１を保持させ、圧入
ヘッド２０でコネクタピン１５を一列に挟持させて、圧
入ヘッド２０とピックアップヘッド４０を駆動し、印刷
配線基板１を介して対応して位置させる。

その後、圧入ヘッド２０とピックアップヘッド４０を同
時に駆動して、ハウジング底面１３が印刷配線基板ｌの
裏面に押圧密接し、コネクタハウジング１１の挿入孔列
が、印刷配線基板ｌのスルーホール列に位置合わせされ
た状態で、コネクタ側端子部１５ｃがスルーホール２及
び挿入孔１２を貫通し、圧入される。したがって、コネ
クタピン１５が印刷配線基板１及びコネクタハウジング
１１に固着する。

即ち、コネクタハウジングの押圧工程とコネクタピンの
挿入工程とが、殆ど同時に行われ、所望数のコネクタピ
ン１５を有するコネクタが、極めて短時間に印刷配線基
板１に搭載される。

このことを、印刷配線基板１に配列したスルーホール列
の総てに繰り返すことにより、コネクタ１０を印刷配線
基板１に所望に並列に、実装することができる。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明は、コネクタハウジングの押
圧工程とコネクタピンの挿入工程とが、殆ど同時に行わ
れるように構成したコネクタ実装装置であって、所望数
のコネクタピンを有するコネクタを、極めて短時間に印
刷配線基板に搭載することができ、且つコネクタ側端子
部が、スルーホールと挿入孔とが連通し、あたかも１つ
の貫通孔に挿入されるように構成しであるので、コネク
タピンが屈曲する恐れがないという、実用上で優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する図、 第２図は印刷配線基板をコネクタを搭載した状態を示す
断面図、 第３図は本発明の実施例の図で、 （ａ）は側面視の構成図、 （ｂ）はインデックステーブルの正面図、第４図は本発
明の実施例の正大ヘッド褥の要部斜視図、 第５図は本発明の実施例のピックアップヘッドの要部斜
視図、 第６図はバックワイヤリングボードの斜視図、第７図は
コネクタピンの斜視図、 第８図は従来の実装方法を示す断面図である。 図において、 １は印刷配線基板、 １０はコネクタ、 １２は挿入孔、 １４はハウジング空洞、 １５ａはふくらみ部、 １５ｂは基板側端子部、 １５ｃはコネクタ側端子部、 １６はリードフレーム、 ２０は圧入ヘッド、 ３０はＸ−Ｙテーブル、 ４０はピックアップヘッド、 ４２は中子ブロック、 ４３は板ばね、 ５０はインデックステーブル、 ６０は端面カムをそれぞれ示す。 ２はスルーホール、 １１はコネクタハウジング、 １３はハウジング底面、 １５はコネクタピン、 ７本化ｇ月内原千里けＴ宮←醐図 第　１　図 コ子フタを工蔭載し六状魅？示Ｔｒ面図第　２　図 木臂萌／１１宮地例の図 第　３　区 ２０　圧入へ″）ド 体イＣ咀／］スＭジ滲１／ｌ圧入へ・フドめ学舎Ｐ柵イ
晃図第　４　図 本イ仁明シス５己脅１刀ピッ２ア・１フ゛ヘー！μ゛り
竿部４叶形１２バ・１２フイ欠シング木−ドの＠規園 英　　６　　図 コ半フタごンの４１子ｔｍ 昂　　７　　匡 イ芝未ｎ賞兼方ｊ大？示す順面図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　コネクタ側端子部（１５ｃ）がハウジング底面（１３
   ）に配列した挿入孔（１２）を貫通固着するコネクタピ
   ン（１５）と、コネクタハウジング（１１）とよりなる
   コネクタを、印刷配線基板（１）に搭載する実装装置で
   あって、 基板側端子部（１５ｂ）を挟持し、所望数の該コネクタ
   ピン（１５）を所定のピッチで垂直に保持した状態で、
   上下方向に駆動可能に、装置本体の上部に装着された圧
   入ヘッド（２０）と、 前記印刷配線基板（１）を水平に保持し、選択したスル
   ーホール列が該圧入ヘッド（２０）の直下に位置するよ
   う、該印刷配線基板（１）を所望に移動するＸ−Ｙテー
   ブル（３０）と、 ハウジング空洞（１４）に中子ブロック（４２）が嵌入
   することにより該コネクタハウジング（１１）を保持し
   、挿入孔列が前記スルーホール列の直下に位置した状態
   で、上下方向に駆動可能に、該装置本体の下部に装着さ
   れたピックアップヘッド（４０）とを備え、 該ピックアップヘッド（４０）を駆動して、該ハウジン
   グ底面（１３）を該印刷配線基板（１）の下面に圧接す
   るとともに、該圧入ヘッド（２０）を駆動して該コネク
   タピン（１５）を降下することにより、該コネクタ側端
   子部（１５ｃ）が該挿入孔（１２）に圧入固着され、該
   コネクタピン（１５）のふくらみ部（１５ａ）がスルー
   ホール（２）に弾接固着されるよう、構成されたことを
   特徴とするコネクタ実装装置。