JP5158941B2 - コネクタ圧入装置 - Google Patents
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Description
また、社会的に有害物質及び環境負荷物質を低減する動きが活発となり、分野を問わず製造業はこれらの物質を含まない製品を作ることが要求されており、更には基板なども分別して廃棄することが望まれており、プレスフィットコネクタは時代に適合した製造方法である。
そのためにプレスフィットコネクタ圧入装置は挿入するための充分な圧力が必要である。通常プレスフィットコネクタは基板に仮挿入された状態でコネクタ圧入装置にセッティングされ、コネクタ圧入装置で本挿入されて搭載される。そして、プレスフィットコネクタをプリント基板に搭載するには専用の圧力冶具が必要である。
初期のプレスフィットコネクタ圧入装置は基板に仮挿入されたプレスフィットコネクタを手作業で一つ一つ位置決めし圧入していた。
また、特許文献1に提示されているように、モータ駆動等でスイッチを入れると自動的に設定された諸条件を設定し圧入する方法も提案されている。しかし該方法では、図9に示すようにテーブル90に基板を乗せて位置決めした後、上冶具91を圧入部92のモータやシリンダ等によって下降させプレスフィットコネクタを圧入する方法であり、上冶具91はプレスフィットコネクタに合わせて手作業で交換しなければならなかった。
通常プレスフィットコネクタ81、82は基板80に仮挿入されて下冶具にセットされ図9のテーブル90に設置されるが、本挿入の際にプレスフィットコネクタ81、82と基板80に僅かな傾きがある状態で圧入を行うと、基板80の穴であるスルーホールに鍍金の荒れを発生させたりプレスフィットコネクタの端子821に曲がりを生じたりして、プレスフィットコネクタ圧入接触の信頼性が低下する可能性があった。
プレスフィットコネクタの端子821は、図8の821詳細に示すように、中段部が膨らんでおりスルーホールを通過する際締り嵌めとなるようになっている。そのために仮挿入して位置決めした後、一定の圧力で圧入しなくてはならない。プレスフィットコネクタの端子821が数多い場合は2トン以上の圧入力を必要とする。
従来は本出願人が出願した特願2007-159971のように基板80に仮挿入されたプレスフィットコネクタ81〜83をそれぞれに選定された上冶具10によって押圧して本挿入し、実装を完了するものであった。従って基板80に対してプレスフィットコネクタ81〜83は常に仮挿入されて提供されていた。また、仮挿入作業は殆んどが手作業で行われており、効率が悪い上に傾いた状態で仮挿入されていることも多く、仮挿入作業を省略されることが望まれていた。
また、図7に示すようなプレスフィットコネクタ83は端子821の後端部が突き出ており、基板に圧入して装着するには図8に示すように端子の肩821aを押圧する必要があった。
更に、前記撮像部は前記コネクタの下方から撮像するようにしたことを特徴とし、前記上冶具の先端部は前記コネクタの端子と対応する櫛歯状になっていることを特徴とするコネクタ圧入装置を提供するものである。
そして基板80の穴であるスルーホールに鍍金の荒れを発生させたりプレスフィットコネクタの端子821に曲がりを生じたりして、プレスフィットコネクタ圧入接触の信頼性が低下することがなく品質を向上させることができるようになった。
以上のような方法であれば多種類のプレスフィットコネクタ81〜83であっても確実に基板80に自動で装着することができる。
図5はプレス部11の断面を示しており、上冶具10をクランプする機構と上冶具10の中心部を押圧して上冶具10のチャック16を開閉する機構を図示したものである。
図6は上冶具10の正面図と側面図を表しており、上冶具の機構を表している。図7は端子の後端部が突出したタイプのプレスフィットコネクタ83を示している。図8は基板80に実装されたプレスフィットコネクタとコネクタ端子を詳細に表したものである。図9は従来のプレスフィットコネクタ圧入装置を示している。
また、各モータにはロータリエンコーダが内蔵されており、回転に応じたパルスを発生する。そのパルスを計測することによりプレス部11の正確な位置を制御部2で制御することができるようになっている。
作業終了後の基板80、プレスフィットコネクタ81〜83が供給されて空になったトレイは人手によって交換してもよいし、図示しないがベルトコンベア等の使用で自動で交換することもできる。
尚、本発明に使用されている全てのモータにはロータリエンコーダが装着されており、エンコーダの発生するパルスの数を測定することにより、プレス部11のようなワークの位置を制御部2によって判断され制御されるようになっている。
プレス部11の内部は中空になっており、クランプシリンダ25が伸長することにより、クランププレート27が下降しクランプ20が開くようになっている。また、押し出し棒261も下降し上冶具10を押し出すように動作する構成になっている。
プレス部11のクランブシリンダ25の下方にはチャックシリンダ26が取り付けられており、シリンダロッドを伸縮することによって、上冶具10に取り付けられたチャック30を開閉する構成になっている。
このような構造によってコネクタ台12上に置かれたコネクタ83をチャッキングする際に、上冶具10を下降させてプレスフィットコネクタ83と櫛歯31が、プレスフィットコネクタ83の端子821に当接することがあれば荷重が発生する。そのときは圧入部13に内蔵されているロードセルが荷重を判断してエラーとして作業を中断するように制御部2で制御するようになっている。
このような構造により櫛歯31はプレスフィットコネクタ83の後端部に誤差なく挿入されチャック30によって側面を把持されるようになっている。
尚、プレスフィットコネクタ81,82のように上面が滑らかな場合は、上記のようにチャック30によってチャッキングしてもよいし、上冶具10内部に吸着穴を設け、プレスフィットコネクタ81,82を吸着保持するようにしてもよい。
更に端子821と櫛歯31が挿入時に干渉した場合はエラーとして検出されるので誤って挿入されることを防止することができる。そしてプレスフィットコネクタ83の端子が変形している場合にも検出されるので不良品を無くすことができる。
本体
2
制御部
3
演算部
7 第二のカメラ
8
第一のカメラ
9
下冶具
10 上冶具
11 プレス部
12 コネクタ台
13 圧入部
131 シャフト
14 Y方向ガイド
15 X方向ガイド
16 チャック
17 上冶具台
18 X方向モータ
181 X方向ねじ部
182 X方向ねじ受け部
19 Y方向モータ
191 Y方向ねじ部
192 Y方向ねじ受け部
20 クランプ
21 回転モータ
22 タイミングベルト
23 上下動プレート
25 クランプシリンダ
26 チャックシリンダ
261 押し出し棒
27 クランクプレート
30 チャック
31 櫛歯
32 スプリング
33 L字金具
35 チャックシャフト
80 基板
81 プレスフィットコネクタ
82 プレスフィットコネクタ
83 プレスフィットコネクタ(端子後端部が露出しているもの)
821
端子(プレスフィットコネクタ)
821a 端子の肩
90 テーブル(従来式)
91 上冶具(従来式)
92 圧入部(従来式)
Claims (3)
- 基板に圧入型のコネクタを圧入して装着するコネクタ圧入装置において、
複数種類のコネクタと、
前記複数種類のコネクタをそれぞれチャッキングする複数種類の上冶具と、
前記上冶具をクランプするクランプ手段を備えたプレス部と、
前記プレス部を複数種類のコネクタのそれぞれに対応する基板上の位置に移動させる移動部と、
前記プレス部を前記移動部によって移動させ、前記プレス部で前記上冶具をクランプし、前記上冶具に対応したコネクタをチャッキングした後、前記移動部によって前記プレス部を前記基板上の前記コネクタの圧入位置に移動させ、該コネクタを圧入するように制御する制御手段を備え、
さらに前記上冶具にチャッキングされた前記コネクタを撮像する撮像部と、
前記撮影部の撮像した画像を元に前記基板の前記コネクタを圧入する所定の位置を検出する演算部と、
前記上冶具と前記プレス部と前記移動部と前記撮像部と前記演算部を制御する制御部を備え、
前記制御手段は前記プレス部を前記移動部によって移動させ、前記プレス部で前記上冶具をクランプした後、前記上冶具で前記コネクタをチャッキングして、前記撮像部で撮像し、前記演算部によって所定の位置を算出し、前記移動部を前記制御部で制御して前記基板の所定の位置にコネクタを圧入するように制御するコネクタ圧入装置。 - 前記撮像部は前記コネクタの下方から撮像するようにしたことを特徴とする請求項1記載のコネクタ圧入装置。
- 前記上冶具の先端部は前記コネクタの端子と対応する櫛歯状になっていることを特徴とする請求項1記載のコネクタ圧入装置。
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