JPH05343897A - 回路基板へのコネクタ取り付け方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、回路基板へのコネクタ取り付
け方法およびその装置に関し、コネクタのリード先端を
確実容易にしかも自動挿入装置によっても回路基板のリ
ード挿入孔へ案内挿入可能とすること。 【構成】 多数のリード４を所定間隔に有し該多数
のリードに装着されてリードの先端部分を突出させたリ
ード間隔支持部材２０を有するコネクタ１のリード先端
を、上記リード間隔支持部材２０を上記リード４先端に
移動させるとともに上記所定間隔に多数のリード挿入孔
１１の形成された回路基板１２の該リード挿入孔に上記
リード４先端位置を接近させ、ついでリード先端をリー
ド挿入孔１１に挿入させることにより上記リード間隔支
持部材２０が回路基板１２面によって初期位置に後退さ
れることによりコネクタのリード４を回路基板のリード
挿入孔１１へ挿入するようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板へのコネクタ
取り付け方法およびその取り付け装置に関する。

【０００２】電子・通信装置などは小形化と高密度化実
装されるようになってきているが、その一方で機能上の
信頼性と保守性ならびに製造性の良好なことが求められ
る。このようなことから、ユニット単位のプリント板で
なる回路基板に構成され、先端に設けられたプラグイン
形のコネクタにより装置や測定器などに容易に着脱可能
に接続される。

【０００３】このようなユニット単位の回路基板に設け
られるコネクタはその回路基板への取り付けが、製造過
程で人手を煩わすことなく自動装置による自動化での取
り付けが行なわれるのが経済性、品質信頼性の向上など
製造上の理由から必要なことである。

【０００４】回路基板に取り付けられるコネクタは図１
０に示されるものが一般によく用いられる。（ａ）図は
（ｂ）図のＡ−Ａ矢視の平面図、（ｂ）図は（ａ）図の
Ｂ−Ｂ矢視の正面図、（ｃ）図は（ｂ）図のＣ−Ｃ矢視
側面図、をそれぞれに示す。また、このコネクタの側断
面図を図１１の（ａ）図に示す。

【０００５】図において、このコネクタ１は合成樹脂成
形品でなるコネクタハウジング２内に装置側に設けられ
る相手コネクタとはプラグイン挿入接続されるための接
触片３を所定間隔に多数そなえ、これから延びて背面側
に延在される細いリード４が直角に曲げられて下面５よ
りもさらに突出されている。

【０００６】両側の背面側には、取り付け脚６，６がコ
ネクタハウジング２と一体形成されており、取り付け孔
７，７と、その背面側の下面には位置決め用の基準突起
８，８が形成されている。図１０の（ｂ）図で相手コネ
クタと接続される接触片３の内蔵された多数の孔９は図
示上下方向を行、左右長手方向を列、と以下このように
称する。したがって、リード４の配列も同様である。

【０００７】コネクタハウジング２の下面５よりも下方
に突出されたリード先端も同様に所定間隔に行、列方向
に配列されている。この所定間隔とは、たとえばインチ
系であると、２．５４ｍｍ間隔であり、メートル系であ
ると２．５ｍｍ間隔のことをいう。

【０００８】このようにリード４先端がコネクタの下面
５よりも突出された状態で、所定間隔にリード挿入孔１
１の形成された回路基板１２に近づけ、このリード挿入
孔１１にリード４の先端を挿入通過させてコネクタ１の
下面５を回路基板１２に当接させる。この状態では基準
突起８が図示省略の回路基板１２の基準孔と嵌合するこ
とによって、コネクタ１が回路基板１２の正確な取り付
け位置に設定されるから、取り付け孔７，７と回路基板
の取り付け孔とに、ねじまたはリベットを適用して両者
を固定結合する。

【０００９】回路基板１２のリード挿入孔１１には裏面
に回路パターンが形成してあり、この回路パターンと突
出されたリード４先端部とを半田付けして回路接続す
る。

【００１０】

【従来の技術】従来は上記のようにしてコネクタ１と回
路基板１２とを組み立てていたが、コネクタの細いリー
ド４がコネクタハウジング２の背面に長く突出してお
り、このために回路基板１２のリード挿入孔１１に挿入
するに際してリード先端をリード挿入孔に一致させるこ
とが割合に困難であった。このことはリード４が細く動
き易いためにすべてのリードを一度に合わせ難く、熟練
を要する。図示左端のリードは突出長が短いので比較的
に位置の変動が少ないが、右側になるに従って長さが長
くなり上記傾向が大きくなる。

【００１１】一方、製造直後はリード４の先端の位置が
所定間隔であっても移動や保管中などに何らかのはずみ
で曲がるなどして、先端位置が所定間隔でなくなること
は比較的に多い。取り付け作業中にも起こり得る。

【００１２】この状態を矯正しようとしてもリード４の
本数がきわめて多く、しかも隣接間隔が狭いために思う
ようにいかず、余計に事態が悪化してますます時間を要
することとなる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来のコ
ネクタの回路基板への取り付け方法の問題点解決し、挿
入取り付けの容易にして時間短縮と確実な組み立て作業
の行なえることを発明の課題とするものである。

【００１４】さらには、回路基板へのコネクタの自動化
装置による取り付けをも行なえるようにすることを含む
ものである。このようにすることで高能率で不良率を低
下させ品質の向上することが得られる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明手段の要旨は、多数のリードを所定間隔に有し
該多数のリードに装着されてリードの先端部分を突出さ
せたリード間隔支持部材を有するコネクタのリード先端
を、上記リード間隔支持部材を上記リード先端に移動さ
せるとともに上記所定間隔に多数のリード挿入孔の形成
された回路基板の該リード挿入孔に上記リード先端位置
を接近させ、ついでリード先端をリード挿入孔に挿入さ
せることにより上記リード間隔支持部材が回路基板面に
よって初期位置に後退されることによりコネクタリード
を回路基板のリード挿入孔へ挿入するようにした回路基
板へのコネクタ取り付け方法。

【００１６】多数のリードを所定間隔に有し該多数のリ
ードに装着されてリードの先端部分を突出させたリード
間隔支持部材を有するコネクタを着脱可能に保持する保
持手段と、上記リード間隔支持部材をリード先端に移動
させる移動手段と、上記リード間隔支持部材がリード先
端に移動された状態のコネクタを上記所定間隔に多数の
リード挿入孔の形成された回路基板の該リード挿入孔に
上記リード先端位置を接近させてその状態でリードをリ
ード挿入孔に挿入させる挿入手段と、をそなえた回路基
板へのコネクタ取り付け装置。

【００１７】とによって上記発明の課題が達せられる。

【００１８】

【作用】上記本発明の方法の構成要旨によると、リード
間隔支持部材にはリード先端の行、列方向を所定間隔に
支持するものであるから、リードの位置が変化しないよ
うに保護し、これによって回路基板のリード挿入孔への
リード先端を挿入するに先だってリード間隔支持部材を
リード先端が隠れる状態まで押し下げ、この状態でリー
ドをリード挿入孔に押し込むことでリード間隔支持部材
は回路基板面に当接しているから、初期位置まで押し戻
され後退される。

【００１９】リードはこのリード間隔支持部材の孔と回
路基板の孔との連続された状態に挿入移動されることか
ら、回路基板のリード挿入孔へ何らの無理なく挿入移動
されることとなり、確実容易に挿入される。

【００２０】上記本発明の装置の構成要旨によると、コ
ネクタを着脱可能に保持する保持手段と、リード間隔支
持部材をリード先端に移動させる移動手段と、コネクタ
をそのリードを回路基板のリード装置孔に押し込み挿入
する挿入手段とをそなえ、これらを所定の順序で駆動す
るものであるから、人手を要することなく自動的にコネ
クタを回路基板に順次挿入することができるものであ
る。

【００２１】

【実施例】上記本発明の回路基板へのコネクタ取り付け
方法およびコネクタ取り付け装置について構成要旨にも
とづき、以下に図を参照して具体的実施例で詳細に説明
する。

【００２２】図１１の（ｂ）図は本発明にかかるコネク
タの側断面図である。本発明にかかるコネクタは基本的
には図１０、および図１１の（ａ）図と同じであるの
で、両図と同じ符号を付してある。その説明については
既に説明したことを参照されたい。

【００２３】図１１の（ｂ）図によればリード４の先端
部に先端をリード間隔支持部材２０の下面２１から突出
させた状態、すなわち、下面５とその下面２１を一致さ
せた状態でリード間隔支持部材２０がリード４に嵌合し
て取り付けられている。

【００２４】このリード間隔支持部材２０はコネクタハ
ウジング２に近いリード４の列には取り付けられておら
ず、背面側の突出長の長い３列分についてのみに取り付
けられている。リード間隔支持部材２０の下面２１はこ
のようにコネクタ１の下面５と一致されているから、上
面はリード４の折り曲げに合わせて階段状に形成されて
いる。

【００２５】リード間隔支持部材２０の単体詳細の外観
を図１２に示す。図１２の（ａ）図は側面図であり、
（ｂ）図は平面図である。（ｃ）図は正面図、（ｄ）図
は下面図である。

【００２６】このリード間隔支持部材２０は合成樹脂成
形品であって、リード４の行、列に対応した所定間隔に
正確に一致されたリード挿入孔２２が行、列方向に形成
され、前述のように側面視階段状である。

【００２７】リード挿入孔２２は図１１の（ｂ）からも
明らかなように、上側が漏斗状に広く開口２３されてい
る。これによってリード４の先端を挿入時に受け入れ容
易となっている。図１１の（ｂ）図は、図１２の（ｃ）
図のＤ−Ｄ断面が示されている。

【００２８】左右端の突起２４，２４はコネクタハウジ
ング２の取り付け脚６の段部２５（図１１の（ｂ）図）
と係合し、リード間隔支持部材２０が上方向に移動しな
いように位置決めされる部分である。

【００２９】下面２１の畝状の２箇所の微小な突起条２
７，２７はこのリード間隔支持部材２０の下面２１が回
路基板１２に密着しないよう、若干の空間が形成される
ように配慮されている部分である。

【００３０】リード挿入孔２２はリード４に対して余分
な余裕は与えられていないが、リード４に対して円滑に
移動可能に設定されている。図１の正面図と、図２の平
面図は本発明にかかる回路基板へのコネクタ取り付け装
置である。以下主として図２を参照して説明する。両図
において、稼働部の上半部は透明板で覆われ内部を透視
可能に塵埃などのかからないように、下半部の内部には
制御装置などが設置された構成である。

【００３１】このコネクタ取り付け装置３０は、図２の
手前側のは左右方向に回路基板１２の搬送される搬送コ
ンベア３１が設けられ、図示右上側に前後方向に多数の
コネクタ供給コンベア３３が４列に設けられている。符
号の３５はＸ−Ｙ方向にヘッド部３６を移動可能なロボ
ットである。

【００３２】図示左側の搬送路上に位置されている部分
はコネクタ１を回路基板１２に取り付け固定するための
リベットかしめ装置３８であり、その上側にリベット供
給装置３９が設けられている。

【００３３】また、ヘッド部３６の下部分にはコネクタ
位置決め装置４０がある。符号の４２はコネクタ取り付
け部の操作パネル部分であり、４４はリベットかしめ部
の操作パネル部分である。概略以上のような構成であ
り、以下にこのコネクタ取り付け装置３０の動作につい
て述べる。

【００３４】搬送路３１に右側から左方向へと搬送され
てきた回路基板１２は中間に突出されているストッパ４
５に当接てて停止される。ついで、搬送路の側面に配置
待機されている２箇所の回路基板位置決め装置４７，４
７が回路基板１２に設けられている２箇所の基準孔に対
して位置決めピン（いずれも図示省略）を挿入し、正確
に位置を設定する。

【００３５】ロボット３５が制御装置の指示によりヘッ
ド部３６の位置を移動させ、コネクタ供給コンベアの先
端部から所定のコネクタ１２を保持し、コネクタ位置決
め装置４０にコネクタを移動させ、ここでコネクタ１２
の姿勢と位置を所定に設定して保持し、さらに回路基板
１２のコネクタ取り付け位置に移動させる。ヘッド部３
６によってコネクタ１を回路基板１２の所定位置に挿入
取り付ける。

【００３６】コネクタを挿入取り付けられた回路基板１
２はストッパ４５と回路基板位置決め装置４７とから開
放され、搬送コンベア３１により次のリベットかしめ装
置３８の位置で同様手段によって停止される。ここでリ
ベットにより取り付け孔７を利用してコネクタ１が回路
基板１２にかしめつけ固定される。

【００３７】その後同様に回路基板１２は開放されて搬
送コンベア３１によって、このコネクタ取り付け装置３
０から排出されて次の工程へと移送される。図３以降に
よりコネクタ１が回路基板１２に取り付けられることの
詳細について図を参照して説明する。

【００３８】図３はヘッド部３６の要部を示す側面図で
ある。ヘッド部３６の下面には２つの独立した昇降装置
５１，５２があり、その１つにはコネクタチヤックハン
ド５３が回動可能に設けられており、他の１つにはコネ
クタを真空圧により吸着保持する保持手段５５と、コネ
クタを位置決めするとともに回路基板へ挿入するための
挿入手段（コネクタプッシヤ）５７と、リード間隔支持
部材を押し下げ移動させるための移動手段（リード間隔
支持部材プッシヤ）５９、とが上記順序に設けられてい
る。

【００３９】図４にコネクタ供給コンベア３３上に多数
のコネクタ１が供給されてきている状態がみられる。こ
のコネクタ列の先頭のコネクタ１をコネクタハウジング
２の両側からコネクタチヤックハンド５３によって挟持
させ取り上げる。

【００４０】この取り上げられたコネクタ１を図５の
（ａ）図に示されるようにコネクタ位置決め装置４０の
場所に移動させ、ここでコネクタチヤックハンド５３を
９０°回動させて持ち上げ、水平状態に姿勢を変更させ
た後昇降装置５１を降下させてコネクタ位置決め装置４
０の段部上に載置させる。

【００４１】このコネクタ１を押圧装置６１によって段
部に押圧固定させ、コネクタチヤッルハンド５３を上昇
退避させて次の昇降装置５２をコネクタ１上に移動させ
てくる。

【００４２】図５の（ｂ）図に示されるように、昇降装
置５２を降下させ保持手段５５をコネクタハウジング２
の上面に位置させ、図５の（ａ）図に示される挿入手段
５７の先端の突起６３をコネクタの取り付け脚６の取り
付け孔７に嵌合させることにより、コネクタ１がヘッド
部３６に対して正確に位置決めされる。また、挿入手段
５９はリード間隔支持部材２０（図１１の（ｂ）図に示
される）の背面側の上端部上に位置される。

【００４３】この状態で保持手段５５の内圧を真空状態
としてコネクタハウジング２の上面を吸着保持する。図
６の側面図に示されるようにヘッド部３６を搬送コンベ
ア３１上に位置決めされている回路基板１２上に移動さ
せて、回路基板のリード挿入孔１１内にコネクタのリー
ド４を挿入させて取り付ける。

【００４４】図６は回路基板１２に２個のコネクタが取
り付けられる状態が示され、右側の１個はすでに取り付
けられており、左側は取り付けられた直後が示されてい
る。このコネクタが回路基板に取り付けられる状態につ
いて図７以降を参照して具体的詳細に説明する。

【００４５】まず、図７を参照すると（ａ）図は背面側
から見た図であり、（ｂ）図は側面から見た図である。
図７はコネクタ１がヘッド部３６によって回路基板１２
上のコネクタが取り付けられるべき位置の正確な位置に
設定された状態が示される。

【００４６】コネクタハウシング２が保持手段５５によ
って２箇所で吸着保持されており、リード４の先端部分
が回路基板１２のリード挿入孔１１に一致し、その直上
に最接近した状態で停止されている。当然ではあるが、
基準突起８もまた回路基板の基準孔６５と一致した直上
位置にある。

【００４７】コネクタの両側の取り付け脚６の取り付け
孔７には挿入手段５７の先端の突起６３がそれぞれに嵌
合している。移動手段５９はリード４に添うようにして
リード間隔支持部材２０の初期位置に設定された状態の
最上端に位置されている。

【００４８】つぎに、図８を参照すると図７と同様であ
って、（ａ）図は背面側から見た図であり、（ｂ）図は
側面から見た図である。図７と異なるのは、移動手段５
９がリード間隔支持部材２０を矢印方向に押し下げ、回
路基板１２に押し当てている状態が見られる。

【００４９】このようにしてリード間隔支持部材２０を
リード４の先端部に移動させることによって、リード間
隔支持部材内のリード挿入孔２２と回路基板１２のリー
ド挿入孔１１とが一直線上に連通された状態が形成され
ている。

【００５０】この状態から保持手段５５で吸着保持させ
て姿勢を安定状態としたまま、これを連動させて挿入手
段５７で押し下げコネクタ１を垂直に降下させる。すべ
てのリード４はリード間隔支持部材２０のリード挿入孔
２２から回路基板１２のリード挿入孔１１へとなんらの
抵抗および無理がない状態で通過移動される。

【００５１】その結果、コネクタ１の下面５は回路基板
１２の上面に当接されるとともに、基準突起８は回路基
板の基準孔６５に嵌合位置決めされる。これによってリ
ード間隔支持部材２０はリード４上の最初の初期位置
（図７の状態）に上昇後退される。勿論回路基板のコネ
クタ取り付け孔とコネクタ１の取り付け孔７とは一致さ
れている。

【００５２】上記のようにして回路基板へのコネクタの
取り付けられた状態が図９の背面図（ａ）、側面図
（ｂ）に示されている。このようであって、コネクタの
取り付けられた状態の回路基板は開放されてつぎの工程
に搬送され、自動リベットかしめ装置によりコネクタが
回路基板に固定状態に取り付けられる。

【００５３】この後、回路基板１２には各種電気部品や
素子が搭載されて半田付け接続されるが、これらの工程
においてコネクタのリード４もまた回路パターンに半田
付け接続される。

【００５４】

【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明による
回路基板へのコネクタ取り付け方法およびコネクタ取り
付け装置によれば、リードを所定間隔位置に支持してい
るリード間隔支持部材のリード挿入孔と、回路基板のリ
ード挿入孔とを一致連通状態にさせ、リードを連通挿入
させてコネクタを回路基板へ取り付けるようにしたの
で、リードが正確かつ確実に回路基板へ挿入されて取り
付けることが可能であり、先端位置の偏位しているリー
ドが存在したとしても関係なく挿入させることができ
る。

【００５５】リード間隔支持部材をリードの先端部に移
動させるとともにリードの先端をごくわずか突出状態と
すれば、手作業でコネクタを回路基板に取り付けること
も可能であり、この場合リードの先端がリード間隔支持
部材によって位置が規定されているので取り付け作業が
容易に行なえる。

【００５６】本発明によれば、コネクタの取り付け時間
が短縮され、熟練を要することなく取り付けが容易であ
る。取り付け装置に適用することで全自動化が可能とな
り、その実用的効果はきわめて著しいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるコネクタ取り付け装置の正面図

【図２】本発明にかかるコネクタ取り付け装置の平面図

【図３】ヘッド部の要部側面図

【図４】コネクタ供給コンベアからの取り出した状態

【図５】コネクタを位置決めしてヘッド部に保持させる
ことの説明

【図６】ヘッドに保持されたコネクタが回路基板に取り
付けられる状態

【図７】コネクタが回路基板に取り付けられる状態の説
明（その１）

【図８】コネクタが回路基板に取り付けられる状態の説
明（その２）

【図９】コネクタが回路基板に取り付けられる状態の説
明（その３）

【図１０】コネクタの外観

【図１１】コネクタの側断面図

【図１２】リード間隔支持部材の外観

【符号の説明】

１ コネクタ ２ コネクタハウジング ３ 接触片 ４ リード ５ 下面 ６ 取り付け脚 ７ 取り付け孔 ８ 基準突起 ９ 孔 １１ リード挿入孔 １２ 回路基板 ２０ リード間隔支持部材 ２１ 下面 ２２ リード挿入孔 ２３ 開口 ２４ 突起 ２５ 段部 ２７ 突起条 ３０ コネクタ取り付け装置 ３１ 搬送コンベア ３３ コネクタ供給コンベア ３５ ロボット ３６ ヘッド部 ３８ リベットかしめ装置 ３９ リベット供給装置 ４０ コネクタ位置決め装置 ４２ コネクタ取り付け部操作パネル ４４ リベットかしめ部操作パネル ４５ ストッパ ４７ 回路基板位置決め装置 ５１，５２ 昇降装置 ５３ コネクタチヤックハンド ５５ 保持手段 ５７ 挿入手段 ５９ 移動手段 ６１ 押圧装置 ６３ 突起 ６５ 基準孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のリード（４）を所定間隔に有し該
   多数のリードに装着されてリードの先端部分を突出させ
   たリード間隔支持部材（２０）を有するコネクタ（１）
   のリード先端を、 上記リード間隔支持部材（２０）を上記リード（４）先
   端に移動させるとともに上記所定間隔に多数のリード挿
   入孔（１１）の形成された回路基板（１２）の該リード
   挿入孔に上記リード（４）先端位置を接近させ、 ついでリード先端をリード挿入孔（１１）に挿入させる
   ことにより上記リード間隔支持部材（２０）が回路基板
   （１２）面によって初期位置に後退されることによりコ
   ネクタのリード（４）を回路基板のリード挿入孔（１
   １）へ挿入するようにしたことを特徴とする、 回路基板へのコネクタ取り付け方法。
2. 【請求項２】 多数のリード（４）を所定間隔に有し該
   多数のリードに装着されてリードの先端部分を突出させ
   たリード間隔支持部材（２０）を有するコネクタ（１）
   を着脱可能に保持する保持手段（５５）と、 上記リード間隔支持部材（２０）をリード（４）先端に
   移動させる移動手段（５９）と、 上記リード間隔支持部材（２０）がリード（４）先端に
   移動された状態のコネクタ（１）を上記所定間隔に多数
   のリード挿入孔（１１）の形成された回路基板（１２）
   の該リード挿入孔に上記リード（４）先端位置を接近さ
   せてその状態でリード（４）をリード挿入孔（１１）に
   挿入させる挿入手段（５７）と、 をそなえたことを特徴とする回路基板へのコネクタ取り
   付け装置。