JPH11214899A - 一連のコンタクトピンの位置を測定しかつそれをプリント回路基板に位置決めする方法および装置 - Google Patents

一連のコンタクトピンの位置を測定しかつそれをプリント回路基板に位置決めする方法および装置

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JPH11214899A
JPH11214899A JP10313763A JP31376398A JPH11214899A JP H11214899 A JPH11214899 A JP H11214899A JP 10313763 A JP10313763 A JP 10313763A JP 31376398 A JP31376398 A JP 31376398A JP H11214899 A JPH11214899 A JP H11214899A
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Robert A Wuyts
ロベルト・アー・ウィッツ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易かつ適正な方法で、一連のコンタクトピ
ンの列の位置の正確な軸を測定することである。 【解決手段】 コンタクトピン6の配列を有する電子部
品を供給するピックアップ領域3とプリント回路基板2
0との間をY軸方向に沿って移動可能なヘッド1が、電
子部品をピックアップ領域3から取りあげた後に、ピッ
クアップ領域3と基板20との間のヘッドの移動中に、
各ピンのY軸に沿う実際の位置を第1のデータ配列とし
て決定するためにコンタクトピンのY軸に沿う位置を検
知し、X軸に沿う各ピンの実際の位置を第2のデータ配
列として決定するためにX軸に沿うコンタクトピンの位
置を検知し、その後、各ピンの平均的な中心位置を計算
し、2つのデータ配列によって、その通常の許容可能な
中心位置と比較し、その後、コンタクトピン6が基板2
0の対応する穴5に挿入される前に、コンタクトピン6
を有する部品2を支持するヘッド1の位置を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般に、予め組
み立てられたコネクタのような電子部品の一体的な部分
を構成する一連のコンタクトピンの列の位置を測定し、
かつ、該一連の圧入(press-fit)形式のコンタクトピン
の列をPC(印刷回路)の基板またはプリント回路基板
に位置決めする方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この出願の出願人のベルギー国特許第9
500914号には、PC基板に挿入されるべきコネク
タの下側の一連のコンタクトピンの画像を形成する非同
期式カメラを使用する方法および装置が開示されてい
る。コンタクトピンの中心軸の正確な位置は、その後、
適合されたコンピュータプログラムにより計算される。
【0003】この装置は、得られた値に基づいて、コネ
クタピンの正確な位置を、該コネクタピンの基板への圧
入前にプリント回路基板に対して案内することができ
る。この装置は、コンタクトピンの形状が許容公差外に
配される場合に、拒否されたコネクタを自動的に排出す
る。
【0004】そのような方法は、コネクタの下側の画像
を決定するためにカメラおよび光源を使用する。他のカ
メラは、プリント基板の対応する穴の画像を生成する。
この特許に記載された方法および装置は、コネクタハウ
ジングの下側が閉じているコネクタが使用されるという
設備の下では何の問題もなく効果的に機能する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】他の形式のコネクタが
そのような装置で処理されなければならないことを考え
ると、コンタクトピンのための穴とは別の穴がハウジン
グの底部に設けられたコネクタにおいて問題が生ずる。
【0006】そのような場合には、コネクタ内のコンタ
クト部材は、正確な画像の構築をかき乱すように作用す
る寄生光(parasite light)を反射し、コンピュータが
コンタクトピンの正確な中心軸を決定することを不可能
にする。
【0007】この発明の1つの目的は、そのような場合
に、簡易かつ適正な方法で、一連のコンタクトピンの列
の位置の正確な軸を測定することにおける問題を解決す
ることを可能にする方法および装置を提供することであ
る。
【0008】この発明の他の目的は、一連のコンタクト
ピンの列の位置が一旦測定されたならば、PCボードの
対応する穴に対してコネクタの位置を補正することを可
能にする装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の方法および装
置は、そのような目的を達成するために、請求の範囲に
さらに説明されたステップおよび手段を特徴としてい
る。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明のよりよい理解およびさ
らなる説明のために、以下の実施形態の説明および図面
が参照される。図1は、この装置の本質的な部分の形状
および動作を示す概略図である。図2は、Y軸に沿う一
連のピンの列を有するコネクタの正面図である。図3
は、X軸に沿う一連のピンの列を有する図2のコネクタ
の側面図である。
【0011】図1は、供給およびピックアップ領域3
(コネクタピックアップ領域)からコンタクトピン6が
設けられたコネクタ2のような電子部品をピックアップ
するピックアップおよび挿入ヘッド(またはピックアッ
プおよび挿入ツール)1を、ベルギー特許第95009
14号明細書にさらに詳細に開示されているように示し
ている。
【0012】コネクタは、ピックアップ領域3からプリ
ント基板20におけるその挿入位置5へY軸に沿って移
動する往復台4によって移動される。この発明によれ
ば、装置には、対向するレーザレシーバ8に向けてレー
ザ光線7を出力する固定されたレーザエミッタ17が設
けられている。そのようなレーザエミッタ17およびレ
ーザレシーバ8は、コンタクトピンがピックアップ領域
3とプリント回路基板20の位置との間を移動中にレー
ザ光線7がコネクタ2のコンタクトピン6を検知するこ
とができるような方法で配置されている。
【0013】そのような移動中に、コネクタ2のピン6
の列の内の各個別のピンがY軸に沿ってレーザ光線7を
逐次横切る。レーザレシーバ8は、レーザ光線7が各ピ
ン6の前縁(LE)および後縁(TE)を横切るたび
に、その出力信号を変化させることになる。
【0014】レーザレシーバ8の出力から受け取った電
気信号は、Y軸に沿う往復台4の瞬時位置を決定するた
めに使用され得る。そのような往復台4の瞬時位置は、
Y軸に沿って往復台4を駆動するモータ19のサーボ制
御装置9のレジスタから任意の時刻において受け取るこ
とができる。
【0015】各ピンまたはY軸に沿うピンの列について
の第1の一連の位置の値は、これらのステップによって
このように決定され得る。コネクタは、一般に、X軸方
向に沿うピン6の位置の取り得る変動をも示しており、
これにより、X軸に沿うピンの位置を決定することが必
要になる。
【0016】この発明によれば、X軸に沿うピンの位置
を決定するためにも、レーザ光線が使用される。コネク
タ2は、その移送中にX軸に沿って、ピックアップ領域
3から基板30へ移動されないので、そして、時間を浪
費する非効率なコネクタのいかなる取り扱いをも回避す
るために、レーザエミッタ12は、X軸に沿って移動可
能であり、かつ、サーボ制御装置10と接続されたモー
タ21によって駆動される往復台11上に固定される。
エミッタ12から出射されたレーザ光線13は、レシー
バ15によって受け取られる。レーザ光線13は、X軸
上の初期位置と最終位置との間で移動されるので、レー
ザレシーバ15には、常に該レシーバの同一点に、その
移動しているレーザ光線を焦光する収束レンズ14が設
けられている。
【0017】エミッタ12およびレンズ14を有するレ
シーバ15は、レーザ光線13が、コネクタ2のコンタ
クトピン6をX軸に沿って検知することができるような
方法で配列されている。
【0018】したがって、レーザ光線13は、コンタク
トピンの前縁および後縁を検知することもでき、レシー
バ15内においてそれぞれの信号に変換する。ピンの縁
の瞬時位置の値は、モータ21のサーボ制御装置10の
レジスタ内で、往復台11の位置の決定を通して利用可
能とされることになる。
【0019】その結果、第2の一連の位置の列の値は、
コンタクトピンの各列について、X軸に沿って決定され
る。サーボ制御装置10は、コネクタ2の最初のコンタ
クトピン6が、Y軸に沿って向けられたレーザ光線7を
横切るときに、往復台11によるX軸に沿うレーザエミ
ッタ12の移動を開始することが好ましい。
【0020】この発明のこの実施形態によれば、レーザ
光線7,13は相互に対して直交する方向に向けられて
いることが明らかである。したがって、X軸およびY軸
の両方に沿うコンタクトピンの相互位置の測定および決
定は、ピックアップ領域3からコネクタが圧入によって
PC基板20に挿入されなければならない位置5へ移動
される間に実行される。
【0021】X軸およびY軸に沿うコンタクトピンの相
互位置のほぼ同時の決定によって、2組の値が得られ、
そこから、各ピンまたはピンの列の平均中心点または軸
が計算され得る。一定のコネクタのピンの中心点の通常
の位置のデータが、装置、さらに詳細にはそのような装
置のコンピュータユニットにおいて利用可能にされるこ
とを考慮すると、コンタクトピン6をプリント基板20
の対応する穴5へ問題なく押し込むために、結果とし
て、平均的な補正が決定されかつ挿入ヘッド1およびコ
ネクタの垂直軸に適用される。
【0022】適用される補正が許容値または許容公差を
超えて広がっている場合には、コネクタは、PC基板に
対するいかなる損傷をも回避するために自動的に取り除
かれる。この説明の理解のために、PC基板における穴
5の位置が、ベルギー特許第9500914号明細書に
既に記載されているように、すなわち、対応する穴5の
位置をその画像を構築することによって決定するCCD
形式(結合電荷素子)のカメラによって検知され決定さ
れることにも言及しなければならない。
【0023】図2および図3は、各レーザ光線7,13
によって測定がどのように実行されるのかを示してい
る。X軸およびY軸に沿って位置決めされたコンタクト
ピン6を有するコネクタ2は、ツールまたはピックアッ
プおよび挿入ヘッド1によってピックアップされる。
【0024】コネクタ2の矢印Aの方向への移送中に、
レーザ光線7が第1のピンまたはピンの列の前縁(P1
LE)、第1のピンまたはピンの列の後縁(P1TE)、第
2のピンまたはピンの列の前縁(P2LE)、第2のピン
またはピンの列の後縁(P2TE)等の位置に逐次向けら
れ、それによって、対応する信号がレシーバ内において
決定され、モータ19のサーボ制御装置9のレジスタに
よって受け取られる瞬時位置に変換される。
【0025】全ての位置は、「0」位置に対して測定さ
れるのに対して、ヘッド1またはツールの中心(TC)
の距離は、この「0」位置に対して決定される。各ピン
(またはピンの列)の中心の測定された位置の平均値
は、その後、ヘッド1の軸または中心線(TC)に対し
て、以下の式によって計算される。 P1g=(P1LE+P1TE)/2−TC … Png=(PnLE+PnTE)/2−TC
【0026】P1SP、P2SP,…,PnSPは、ヘッド1
またはツール(TC)の中心に対して測定されたような
ピンP1,P2,…,Pnの正常なまたは所望の位置で
あり、ピンの集まりまたはコネクタに適用されるべき平
均の補正値は、 [(P1g−P1SP)+(P2g−P2SP)+…+(Png−P
SP)]/n である。そのような補正の結果の符号は、正常または所
望の位置の前後にあるピンに依存している。
【0027】補正が予め設定された最大値より大きい場
合には、装置は、エラーメッセージの表示とともに停止
するか、または、関係するコネクタを拒絶することのい
ずれかである。
【0028】レーザレシーバ8,15の出力は、コンタ
クトピン6の瞬時値の決定のために、それぞれのサーボ
制御装置9,10に接続されている。「瞬時位置レジス
タ」は、それによって、ピンまたはピンの列の前縁また
は後縁の検知中に決定される。レジスタは、連続したP
LEおよびPTE値を含んでいる。
【0029】この発明により得られる重要な利点の一つ
は、測定がコネクタのピックアップとそのPC基板への
挿入の間の経過時間中に行われるので、コンタクトピン
の列がそれに沿って移動される方向への固定されたレー
ザ光線7およびコンタクトピンの列を静止した状態に維
持する方向へのレーザ光線13の移動を適用することに
より非常に重要な測定時間の短縮が達成されることであ
る。
【0030】一方、他の方向に沿う測定を行うことがで
きるように、約90°コネクタを旋回するような追加の
操作が行われることは全く必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この装置の本質的な部分の形状および動作を
示す概略図である。
【図2】 Y軸に沿う一連のピンの列を有するコネクタ
の正面図である。
【図3】 X軸に沿う一連のピンの列を有する図2のコ
ネクタの側面図である。
【符号の説明】
1 ヘッド 2 部品 3 ピックアップ領域 4,11 往復台 5 穴 6 コンタクトピン(端子) 7,13 レーザ光線 8,15 レシーバ 9,10 サーボ制御装置 12,17 レーザエミッタ 19 モータ 20 プリント回路基板

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンタクトピン(端子)(6)の配列の
    位置を測定し、該配列をプリント回路基板上に装着する
    方法であって、ピックアップして挿入するヘッド(1)
    が、コンタクトピン(6)の配列を有する電子部品のた
    めに提供されたピックアップ領域(3)とプリント回路
    基板(20)との間を所定のY軸方向に沿って移動可能
    であり、 − 前記ヘッド(1)が、コンタクトピン(6)の設け
    られた部品をピックアップ領域(3)から取りあげた後
    に、前記ヘッドの前記ピックアップ領域(3)と前記プ
    リント回路基板(20)との間の移動中に、前記各ピン
    の前記Y軸に沿う実際の位置を第1のデータ配列として
    決定するために、前記コンタクトピンの前記Y軸に沿う
    位置が検知され、 − 該X軸に沿う各ピンの実際の位置を第2のデータ配
    列として決定するために、X軸に沿う前記コンタクトピ
    ンの位置が、同時に明確に検知され、 − 各ピンの平均的な中心位置が、その後に計算されか
    つ前記2つのデータ配列によって、その通常の許容可能
    な中心位置と比較され、 − その後、前記コンタクトピン(6)が前記基板(2
    0)の対応する穴(5)に挿入される前に、コンタクト
    ピン(6)が設けられた部品(2)を支持するヘッド
    (1)の位置が補正されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記X軸およびY軸の両方に沿うコンタ
    クトピン(6)の位置が、その後に測定される各個別の
    連続したピン(6)またはピンの列の前縁および後縁を
    測定することによって決定されることを特徴とする請求
    項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記ピックアップして挿入するヘッド
    (1)の中心に対する各ピンの平均的な中心位置が、各
    ピン(6)またはピンの列の前縁または後縁の位置が決
    定された後に計算されることを特徴とする請求項1また
    は請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 決定された各ピン(6)の平均的な中心
    位置が、標準の所望の平均的な中心位置と比較され、そ
    れによって、部品(2)を支持するヘッド(1)の位置
    に対してなされるべき補正が、該コンタクトピン(6)
    が基板(20)の対応する穴(5)に圧入される前に計
    算されることを特徴とする請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 なされるべき補正が予め設定された値よ
    り大きい場合にエラーメッセージが供給され、それによ
    って、部品が廃棄されることを特徴とする請求項4記載
    の方法。
  6. 【請求項6】 コンタクトピン(6)の配列の位置を測
    定し、該配列をプリント回路基板上に装着する装置であ
    って、 サーボ制御装置(9)を有するモータ(19)により駆
    動される往復台(4)によって所定の方向(Y軸)に沿
    って、前記コンタクトピン(6)の配列を有する電子部
    品が供給されるピックアップ領域とプリント回路基板
    (20)との間で移動可能なピックアップおよび挿入ヘ
    ッド(1)が設けられ、 コンタクトピン(6)の配列の実際の位置が、Y軸およ
    びX軸に沿う両方の位置を決定するレーザ光線によって
    決定されることを特徴とする装置。
  7. 【請求項7】 第1のレーザ光線(7)が、固定された
    レーザエミッタ(17)によって生成されかつレシーバ
    (8)によって受け取られ、前記エミッタおよび前記レ
    シーバは、前記ピンのピックアップ領域(3)と前記プ
    リント回路基板(20)との間の通過中に、前記レーザ
    光線(7)が前記コンタクトピン(6)を検知できるよ
    うに配置されていることを特徴とする請求項6記載の装
    置。
  8. 【請求項8】 X軸に沿って移動可能でありかつサーボ
    制御装置(10)を備えたモータ(21)により駆動さ
    れる往復台(11)上に固定されたレーザエミッタ(1
    2)によって、第2のレーザ光線(13)が生成され、 該レーザ光線が、収束レンズを備えたレシーバ(15)
    によって受け取られ、 前記エミッタ(12)およびレシーバ(15)は、前記
    光線(13)が、そのX軸に沿う移動中に、コンタクト
    ピン(6)の列を検知することができるように配置され
    ていることを特徴とする請求項6記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記レーザレシーバ(8,15)の出力
    信号が、前記コンタクトピン(6)の実際の位置を決定
    するために、サーボ制御装置(9,10)にそれぞれ接
    続されていることを特徴とする請求項6記載の装置。
  10. 【請求項10】 前記サーボ制御装置(10)は、部品
    (2)の最初のコンタクトピン(6)がY軸に沿って前
    記レーザ光線(7)を横切る瞬間に、X軸に沿う前記レ
    ーザエミッタ(12)の移動を開始することを特徴とす
    る請求項9記載の装置。
JP10313763A 1997-11-05 1998-11-04 一連のコンタクトピンの位置を測定しかつそれをプリント回路基板に位置決めする方法および装置 Withdrawn JPH11214899A (ja)

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BE09700888 1997-11-05
BE9700888A BE1011535A3 (nl) 1997-11-05 1997-11-05 Werkwijze en inrichting voor het opmeten van de positie van een reeks contactpennen en voor het aanbrengen van deze reeks in een plaat met gedrukte schakelingen.

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EP (1) EP0915644A1 (ja)
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KR (1) KR19990044958A (ja)
BE (1) BE1011535A3 (ja)
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