JPS5923625B2 - 部品圧入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コンタクトピン等の針状部品あるいはその他
の形状の被圧入部品をプリント基板等の穴に圧入する際
に用いられる部品圧入装置に関するものである。

従来、コンタクトピン等をプリント基板のスルーホール
等の穴に圧入する場合、ピンの曲り等によりコンタクト
ピンが穴に入らないと、コンタクトピンが基板表面に圧
入力で押付けられ、基板を使用不可能なまでに損傷させ
ることがあり、全自動の圧入装置の開発の問題点となつ
ている。

このため、コンタクトピンのできるだけ先端をガイドし
、ピン先端を確実に穴に入れる等の対策がとられている
が、基板の穴位置精度、コンタクトピンの曲りの程度等
により基板の損傷を確実に防ぐものとはなつていない。
本発明の目的は、基板の穴等にコンタクトピン等の被圧
入部品を圧入する際に、被圧入部品が穴等に入らなかつ
た場合においても基板等を使用不可能なまでに損傷する
ことのない部品圧入装置を提供するにある。

本発明は、圧入、駆動源により直接駆動される押圧部材
に対し部品保持部材を相対移動可能に設け、これらの部
品保持部材と押圧部材との間に圧入駆動源の圧入部を減
圧して伝達できる減圧手段を設け、かつ、前記押圧部材
の移動量を検出できる第１の検出器及び押圧部材と部品
保持部材との相対移動を検出できる第２の検出器を設け
ることにより、第１の検出器で被圧入部品の挿入（圧入
）状態がどのよ５な位置にあるかを検出するとともに、
第２の検出器でその挿入状態における部品保持部材と押
圧部材との相対移動の有無あるいは大小を検出して正常
な挿入か歪かの判定を可能にし、異常なら装置を停止で
きるようにして前記目的を達成しようとするものである
。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

装置本体の一部を構成する取付板１には案内軸受２を介
して一対の摺動軸３が上下動自在に挿入され、これらの
摺動軸３の下端部間には部品保持部材４が固定されてい
る。

この部品保持部材４には、被圧入部品としてのコンタク
トピン５が保持され、このコンタクトピン５は、その先
端端子部５Ａが基板６の穴６Ａの直径より細い径とされ
るとともに、この端子部５Ａより基部側の圧入部５Ｂが
穴６Ａ（に）直径より圧入部だけ太くされている。前記
取付板１に設けられた２つの案内軸受２の中間部におい
て、取付部１には圧入１駆動源としてのシリンダ７が取
付けられ、このシリンダ７のピストンロツド８は取付板
１の貫孔１Ａを貫通して下方に突出され、このピストン
ロツド８には連結棒９を介して押圧部材１０が直接駆動
可能に取付けられ、ピストンロツド８と一体となつて移
動するようにされている。

この押圧部材１０には一対の貫孔１０Ａ（一方のみ図示
）が形成されるとともに、これらの貫孔１０Ａを貫通し
てそれぞれ支持軸１１が設けられている。これらの支持
軸１１は、下半部１１Ａが前記貫孔１０Ａより小径にさ
れるとともに、その下端が前記部品保持部材４にねじ込
み固定され、一方、上半部１１Ｂが貫孔１０Ａより大径
とされ、この上半部１１Ｂの上端に形成されたねじに調
圧ナツト１２がねじ込まれている。この調圧ナツト１２
は二重にされ、いわゆるダブルナツトによる固定が可能
とされている。また、支持軸１１の上半部１１Ｂの外周
において、調圧ナツト１２の下面と押圧部材１０の上面
との間にはシリンダ７の駆動力を減圧して伝達可能な減
圧手段としての圧縮コイルばね１３が介装され、調圧ナ
ツト１２を調整することにより、摺動軸３、部品保持部
材４、コンタクトピン５、支持軸１１及び調圧ナツト１
２等の重量を圧縮コイルばね１３を介して押圧部材１０
で支持できるようになつている。また、前記押圧部材１
０の下面には、連結棒９の直下位置において当接駒１４
が突設され、この当接駒１４は前記部品保持部材４の上
面に当接可能にされ、シリンダ７の圧力を直接部品保持
部材４に伝達できるようにされている。前記取付板１の
図中左側下面にはブラケツト１５を介してリミツトスイ
ツチなどからなる第１の検出器１６が取付けられ、この
第１の検出器１６を作動可能な作動部材としての第１の
ドツク１７が前記押圧部材１０の一側面に固定されてい
る。この際、第１の検出器１６の取付位置及び第１のド
ツク１７の作動部長さは、ピストンロツド８の進出によ
り押圧部材１０が下降したとき、圧縮コイルばね１３及
び支持軸１１を介して同時に下降する部品保持部材１に
保持されたコンタクトピン５の下端端子部５Ａの先端が
基板６の穴６Ａに挿入を開始される位置から、この端子
部５Ａの基端すなわち圧入部５Ｂに近い部分が穴６Ａに
挿入される位置までの間、第１の検出器１６が第１の検
出器１６が第１のドツク１７で０Ｎされるような位置及
び長さとされ、押圧部材１０が更に下降されたときは、
第１のドツク１７が第１の検出器１６を通過して検出器
１６が０ＦＦされるようになつている。前記押圧部材１
０の図中右側面にはブラケツト１８を介してリミツトス
イツチなどからなる第２の検出器１９が取付けられ、こ
の第２の検出器１９を作動可能な作動部材としての第２
のドツク２０が前記部品保持部材１の図中上部右側面に
取付けられている。

こ（ハ）際、第２の検出器１９は、押圧部材１０と部品
保持部材４との間の間隔が所定値以下、すなわち、当接
駒１４が部品保持部材４の上面に当接するに近い状態に
なつたとき第２のドツク２０により０Ｎされるようにな
つている。なお、摺動軸３、部品保持部材４、コンタク
トピン５、支持軸１１、調圧ナツト１２及び第２のドツ
ク２０等の重量は、コンタクトピン５の端子部５Ａの一
本の挫屈荷重より重いものとする。このような構成にお
いて、基板６の穴６Ａにコンタクトピン５を圧入するに
は、まず、調圧ナツト１２により圧縮コイルばね１３の
圧力を調整してコンタクトピン５の端子部５Ａの挫屈荷
重より少し弱い力で部品保持部４が持上げられるように
、部品保持部４、摺動軸３等の重量の一部を受けておく
。この状態で、部品保持部材４にコンタクトピン５をセ
ツトし、シリンダ７を作動させてピストンロツド８を下
方に進出させ、連結棒９を介して押圧部材１０を下降さ
せる。押圧部材１０の下降に伴ない、圧縮コイルばね１
３により調圧ナツト１２及び支持軸１１を介して支持さ
れている部品保持部材４も摺動軸３及び案内軸受２を案
内として下降し、コンタクトピン５の下部端子部５Ａの
先端が基板６の穴６Ａ内に挿入され始めると、第１の検
出器１６が第１のドツク１７により０Ｎされ、端子部５
Ａの挿入開始が検出される。

この際コンタクトピン５の各端子部５Ａが全て基板６の
穴６Ａにスムーズに挿入されると、部品保持部材４には
ほとんど上昇方向の刀が加わらないため、押圧部材１０
と部品保持部材４とは初期の相対位置関係を保持したま
ま下降し、従つて第２の検出器１９＆＄第２のドツク２
０に当接することがなく、０ＦＦの状態が保持される。
このようにして、コンタクトピン５が下降され、コンタ
クトピン５の端子部５Ａのほぼ全体が穴６Ａを通過し、
圧入部５Ｂが穴６Ａに近接すると、第１の検出器１６は
第１のドツク１７の作動面を通過し、０ＦＦ状態とされ
る。

この状態からコンタクトピン５が更に下降されると、圧
入部５Ｂが基板６の穴６Ａの入口部に当接し、部品保持
部材４の下降が停止される。一方、押圧部材１０は更に
下降するため、第２の検出器１９が第２のドツク２０に
当接して０Ｎされるとともに、当接駒１４の下端が部品
保持部材４の上面に当接し、この当接駒１４により部品
保持部材４が直接に押圧され、シリンダ７の，駆動力で
押圧されるから、コンタクトピン５の圧入部５Ｂが基板
６の穴６Ａに圧入され、シリンダ７の予め設定されたス
トロークエンドで圧入が完了することとなる。この際、
第２の検出器１９は０Ｎとなるが、第４の検出器１６は
０ＦＦであるため異常とは判定されない。圧入が完了す
るとシリンダモの作動流体の供■ 向に後退するため、連結棒９を介して押圧部材１０が上
昇し、この押圧部材１０の上昇により部品保持部材４も
上昇し、次回の圧入動作に備えられることとなる。

一方、部品保持部材４の下降初期、すなわち、コンタク
トピン５の端子部５Ａの先端が基板６の穴６Ａに挿入を
開始されるにあたり、コンタクトピン５に曲りがあつた
りして基板６の穴６Ａに端子部５Ａの一部でも入らない
ものがあると、部品保持部４等の重量は圧縮コイルばね
１３の作用により端子部５Ａの挫屈荷重より軽くされて
いるため、基板６に引掛つた端子部５Ａの作用により部
品保持部材４はその位置で停止される。

これに対し、押圧部材１０はシリンダ７のピストンロツ
ド８の進出に伴ない下降が継続されるため、押圧部材１
０と部品保持部材４との間隔が狭くなり、第２の検出器
１９が第２のドツク２０と当接して０Ｎされる。この際
、第１の検出器１６は端子部５Ａの穴６Ａへの挿入開始
とともに０Ｎされているため、第１，第２の両検出器１
６，１９とも０Ｎされてコンタクトピン５の挿入の失敗
が検出され、図示しない制御機構によりシリンダ７の下
降が停止され、かつ、ランプ等の警報手段により挿入失
敗が警告される。上述のような本実施例によれば、基板
６へのコンタクトピン５の圧入に際し、減圧手段として
の圧縮コイルばね１３の作用により強弱２段の押圧力を
発生させ、初期の弱い押圧力の段階で部品保持部材４と
シリンダ７に直結された押圧部材１０との変位を第２の
検出器１９により検出することにより基板６の穴６Ａへ
のコンタクトピン５の端子部５Ａの挿入失敗を検出でき
、部品保持部材４のそれ以上の下降を中止できるから、
基板６の損傷を確実に防止できる。

また、従来構浩に比べ、押圧部材１０と部品保持部材４
との間の摺動機構及び検出器等の比較的簡単な構造の追
加により基板６を損傷させない装置の完全自動化が可能
になるから、設備費のわずかな増加により著しく作業員
の作業量を減少させることができ、製品の製造コストを
著しく低減できる。なお、前記実施例においては、コン
タクトピン５の端子部５Ａの一本の挫屈荷重が部品保持
部材４等の重量より小さい場合につき説明したが、逆の
場合は、押圧部材１０に対する減圧手段としての圧縮コ
イルばね１３の取付位置を逆にし、押圧部材１０と部品
保持部材４との間に設けることにより対応できる。

また、前記実施例では説明してないが、部品保持部４に
はコンタクトピン５の端子部５Ａの先端揃え機構が必要
であり、これは従来技術と同様な構造のもので良いので
説明を省略した。さらに、第１，第２の検出器１６，１
９と第１，第２ドツク１７，２０との取付位置関係は逆
でもよく、すなわち、例えば第１の検出器１６を押圧部
材１０側に設け、第１のドツク１７をブラケツト１５側
に設けてもよく、また、検出器１６，１９もリミツトス
イツチに限らずリードスィツチ、光学的スィツチ等他の
手段を用いてもよく、要するに第１の検出器１６で装置
本体としての取付板１に対する押圧部材１０の移動量を
検出でき、第２の検出器１９で押圧部材１０と部品保持
部材４との相対位置の変位を検出できればよい。この際
、第１，第２の検出器１６，１９による検出位置を可変
に設ければ、異なる被圧入部品に対応できる。また、前
記実施例では被圧入部品としてコンタクトピン５につき
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
他の被圧入部品にも適用できるものである。上述のよう
に本発明によれば、被圧入部品の挿入失敗を挿入初期に
確実に検出できる部品圧入装置を提供できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る部品圧入装置の一実施例を示す半断面
正面図である。 １・・・装置本体の一部を構成する取付板、２・・・案
内軸受、３・・・摺動軸、４・・・部品保持部材、５・
・・被圧入部品としてのコンタクトピン、５Ａ・・・端
子部、５Ｂ・・・圧入部、６・・・基板、６Ａ・・・穴
、７・・・圧入駆動源としてのシリンダ、１０・・・押
圧部材、１１・・・支持軸、１３・・・減圧手段として
の圧縮コイルばね、１６・・・第１の検出器、１７・・
・第１の検出器作動部材としての第１のドツク、１９・
・・第２の検出器、２０・・・第２の検出器作動部材と
しての第２のドツク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 装置本体に支持された圧入駆動源と、この圧入駆動
   源に直結され圧入駆動源と共に作動される押圧部材と、
   装置本体に被圧入部品の圧入方向に移動自在にされると
   ともに押圧部材に対し圧入方向に相対移動可能にされか
   つ被圧入部品を保持する部品保持部材と、この部品保持
   部材と前記押圧部材との間に介装され圧入駆動源による
   駆動力を減圧して部品保持部材に伝達可能な減圧手段と
   、前記押圧部材の装置本体に対する移動量を検出可能な
   第１の検出器と、前記押圧部材と部品保持部材との相対
   位置の変化を検知可能な第２の検出器とを具備したこと
   を特徴とする部品圧入装置。