JP2852771B2 - ピン打ち装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、線材を切断して所定長さのピンを製作し
つつ、そのピンの基板への打ち込みを行いうるように構
成されたピン打ち装置に関する。

【従来の技術および解決しようとする課題】

たとえば、発光ダイオード（以下、LEDという）を利
用したLED表示器は、プリント基板に、LEDチップをボン
ディングした後、LEDチップと端子パッドとを結線する
ワイヤボンディング、LEDチップおよび金線ワイヤに対
する樹脂コート、およびプリント基板へのケース（表示
板）の組み付けなどの工程を経て作製される。 このようなLED表示器は、一般に、リードを介して外
部回路と接続され、上記プリント基板には、その電極部
と接続される複数のリードピンが取付けられる。上記プ
リント基板には、ピン穴が複数箇所にあけられており、
各ピン穴にリードピンが差し込まれ、かつその差し込み
端部がプリント基板の電極部にハンダ付けされる。 ところで、最近、メーカサイドでは、ユーザ側からの
要請を受け、リードピンを取付けた状態で製品を出荷す
ることが多くなっている。 ところが、そのリードピンの打ち込みは、一般に、人
手による作業によって行われている。そのため、生産効
率があまり良くないとともに、人件費コストが嵩むとい
う問題があった。また、機種の切り替えにあたり、長さ
の異なるリードピンを用意する段取り替えにも手間がか
かる。 本願発明は、以上のような事情の下で考え出されたも
のであって、リードピンの製作ならびにリードピンの基
板への打ち込みを一連に行え、かつそれらの工程作業を
自動化させうるピン打ち装置を提供することにより、上
記従来の問題を解決することをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的
手段を講じている。 すなわち、本願発明のピン打ち装置は、連続的に供給
される線材を両側から挟み込み、その回転により上記線
材に垂直方向下方への送りを与える一対の送りローラ
と、上記線材に抜け止めのための変形加工を施すフォー
ミングツールと、上下方向に貫通するピン保持孔を有す
る複数のピンホルダを備え、垂直軸周りに回転させられ
て、各ピンホルダに、そのピン保持孔が上記送りローラ
によって送られる線材の軸心と一致するピン受け取り位
置と、このピン受け取り位置から所定角度回転したピン
押し出し位置とをとらせることができるピンキャリア
と、ピン受け取り位置にあるピンホルダのピン保持孔に
上記送りローラによって上方から送られる線材が所定長
さ挿入された状態において上記線材を切断する切断機構
と、ピン押し出し位置にあるピンホルダのピン保持孔に
保持されている線材を下方に向けて押し出し、基板に差
し込むピン打ち込み機構と、を備えたことを特徴として
いる。

【発明の作用および効果】

ピンキャリアが回転させられることによってピン受け
取り位置を取らせられたピンホルダは、送りローラの下
方で、この送りローラによって垂直方向下方に送られる
線材を待ち受ける。送りローラによって送られる線材に
は、フォーミングツールによって抜け止めのための変形
加工がすでに施される。こうして変形加工が施された線
材は、ピンホルダの上下貫通状のピン保持孔内に所定長
さ挿入される。そして、この状態において、切断機構が
線材を所定の位置で切断する。この時点でピンホルダ
は、所定長さに切断された線材をピン保持孔内に受け取
ったことになる。このようなピン状の線材のピン保持孔
内での保持は、たとえば磁力によって行われる。 ピンキャリアが所定角度回転させられることにより、
上記のように線材を保持するピンホルダは、ピン押し出
し位置を取らせられ、別のピンホルダが上記のようなピ
ン受け取り位置をとり、上記したのと同様のピン受け取
り動作が行われる。ピン押し出し位置を取るピンホルダ
のピン保持孔内の線材は、ピン打ち込み機構によってそ
のまま下方に押し出されて基板に差し込まれる。 このように、本願発明に係るピン打ち装置において
は、ピンホルダのピン保持孔に上方から送られた線材を
挿入し、その状態において線材を切断することによって
ピンホルダにピンを受け取らせ、そして、ピン押し出し
位置にあるピンホルダのピン保持孔内に保持されている
ピンをそのまま下方に押し出すことによってこれを基板
に差し込むので、連続する線材から所定長さのピンを得
て、これを基板に挿入するまでの機構が著しく簡略化さ
れる。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を図面を参照しつつ具体的に
説明する。 本例では、本願発明のピン打ち装置を、電子部品のプ
リント基板にリードピンを打ち込むための装置として構
成した例を示す。 第１図に示すように、本願発明のピン打ち装置は、連
続的に供給される線材Ｌに送りを与えるための一対の送
りローラ1,1と、この送りローラ1,1から繰り出される線
材Ｌを所定長さに切断するための切断機構２と、線材Ｌ
を所定長さに切断して製作したリードピンＰをプリント
基板Ｂに打ち込むピン打ち込み機構３とを備える。 上記一対の送りローラ1,1は、外周面同士が対向する
ように配置されており、それぞれの外周面には、第２図
から良く判るように、線材Ｌが嵌まり込む溝1aが形成さ
れている。一対の送りローラ1,1のうちの一方の送りロ
ーラ１は、モータ15によって回転駆動され、その回転に
より、上方から両ローラ間に導かれ上記溝1aに嵌まり込
んだ状態で両ローラに挟み込まれる線材Ｌに送りを与え
る。これにより、線材Ｌが、送りローラ1,1から下方に
繰り出される。なお、送りローラ１は、所定時間おきに
ステップ回転させられ、線材Ｌを間欠送りするように構
成されている。また、上記モータ15には、発生トルクが
大きく、頻繁な始動停止が可能である上、慣性が小さい
などの特徴をもつサーボモータが好適である。 上記切断機構２は、送りローラ1,1の下方に配置され
る一対のカッタ4,4を備える。この一対のカッタ4,4は、
互いの近接方向および離間方向に移動可能であり、駆動
機構（図示略）に動かされて、送りローラ1,1から下方
に送られてくる線材Ｌを両側から挟み込んで切断する。 本例の場合、このように線材Ｌを切断する前に、その
切断部周辺にフォーミング加工を施す。これは、上記送
りローラ1,1の上方に配置された一対のフォーミングツ
ール5,5によって行われる。上記フォーミングツール5,5
は、上記カッタ4,4と同じように、駆動機構（図示略）
によって互いの近接方向および離間方向に動かされる。
フォーミングツール5,5の対向部には、第３図および第
４図に示すように、型打ち部6,7が設けられている。上
方側の型打ち部6,6は、フォーミングツール5,5の型締め
時、線材Ｌの直径よりも小さな間隔をあけて平行状に対
向するブロック状に形成されている。下方側の型打ち部
7,7は、フォーミングツール5,5の型締め時、両者の間に
下向きの切頭円錐状の空間と上向きの切頭円錐状の空間
が連続して形成されるように設けられている。したがっ
て、フォーミングツール5,5の型締め時、線材Ｌの上記
ツール5,5に両側から挟み込まれる部位には、第５図お
よび第６図に示すように、偏平部をもち、長径が線材Ｌ
の径よりも大きくなる断面非円形軸部８と、テーパ軸部
9a,9bとが形成される。 上記カッタ4,4による切断箇所は、上記テーパ軸部9a,
9b間に設定される。したがって、線材Ｌを切断して製作
されるリードピンＰの先端部には、第７図に示すよう
に、テーパ軸部9aと、このテーパ軸部9aの上方に上記断
面非円形軸部８が設けられることになる。 プリント基板Ｂに設けられるピン穴の加工精度はあま
り良くなく、その径の大きさにはバラつきがあることが
多い。また、ピン穴にスルーホールが形成されることも
ある。そのため、従来は、径が少しずつ異なる複数種の
リードピンを用意して、各ピン穴にその大きさに合った
リードピンを打ち込んでいた。しかしながら、本例の場
合、上述のように、リードピンＰの端部に、テーパ軸部
9aおよび断面非円形軸部８を設けたことから、ピン穴の
径のバラつきにかかわらず、リードピンは同じもので対
応できる。また、テーパ軸部9aを設けたことにより、ピ
ン穴の差し込みもスムーズに行える。 なお、上記フォーミングツール5,5は、上下位置調整
可能に設けられ、これにより、リードピンＰの長さを適
宜変更できるように構成される。ただし、その位置調整
は、フォーミングツール5,5における上記型打ち部７の
最小内径部7a（線材Ｌにおける切断部位と対応する箇
所）と、カッタ4,4における刃先との間の間隔ｌ（第１
図および第３図参照）が、常に、リードピンの所定長さ
の整数倍となるように行われる。 また、本例では、上記フォーミング加工をスムーズに
行いうるように、線材Ｌにテンションをもたせるための
一対のテンションローラ10,10を設けている。 このテンションローラ10,10は、送りローラ1,1および
フォーミングツール5,5の上方に配置されている。ま
た、テンションローラ10,10は、上記送りローラ1,1と同
様に、外周面同士が対向するように設けられているとと
もに、それぞれの外周面には、線材保持溝（図示略）が
形成されている。一対のテンションローラ10,10のうち
の一方は、ベルト伝動機構11を介して送りローラ１から
の回転を伝達され、これと同期して回転させられる。上
記ベルト伝動機構11は、送りローラ１の駆動モータ15の
モータ軸に取付けたプーリ12とテンションローラ10の支
軸に取付けたプーリ13とに無端ベルト14を掛け回すこと
により構成されている。上記テンションローラ10の周速
は、送りローラ１のそれよりも僅かに低くなるように設
定される。これは、送りローラ１の径をテンションロー
ラ10の径よりも少し大きくするか、あるいは、上記ベル
ト伝動機構11の送りローラ１側のプーリ12の径を、テン
ションローラ10側のプーリ13の径よりも小さくすること
により行える。 したがって、線材Ｌに対する送り速度が、テンション
ローラ４よりも送りローラ１の方が大きくなるため、線
材Ｌは、送りローラ1,1とテンションローラ10,10間にお
いて、上記各ローラの回転時および非回転時に、上記送
りローラ1,1からの引張りを受けることになる。すなわ
ち、線材Ｌにおける、送りローラ1,1とテンションロー
ラ10,10間に位置する部位にテンションがかけられる。
これにより、上記フォーミング加工をスムーズに行え
る。 第１図に示すように、本例におけるピン打ち込み機構
３は、モータあるいは適当な駆動手段（図示略）によっ
て上下方向の回転軸16回りに回転させられるピンキャリ
ヤ17と、ピン押し込み体18とを備える。 上記ピンキャリヤ17は、回転軸16を中心として放射状
に延びる４本の回転アーム19を有する。なお、図におい
ては、回転アーム19は、２本しか表していない。上記４
本の回転アーム19…は、等角度間隔おきに設けられてお
り、各回転アーム19の先端には、上下方向貫通状のピン
保持孔20をもち、かつ磁石（図示略）を内臓されたピン
ホルダ21が取付けられている。ピンキャリヤ17は、90゜
間隔でステップ回転させられる。第１図に示すように、
一つの回転アーム19のピンホルダ21が、上記カッタ4,4
の下方におけるピン受け取り位置に位置するとき、その
回転アーム19の反対側に設けられた回転アーム19のピン
ホルダ21は、上記ピン受け取り位置と回転軸16を挟んで
対向するピン押し出し位置をとる。上記ピン受け取り位
置においては、上記送りローラ1,1によって下方に繰り
出される線材Ｌが、ピンホルダ21のピン保持孔20内に差
し込まれる。その後、カッタ4,4により線材Ｌが切断さ
れる。それにより形成された所定長さのリードピンＰ
は、ピン保持孔20内において上記磁石の磁力により保持
される。 上記ピン押し込み体18は、上記ピン押し出し位置にお
いてピンホルダ21の上方に位置する。ピン押し込み体18
は、所定ストロークを上下に移動させられ、下動時にピ
ンホルダ21のピン保持孔20内に差し込まれるプランジャ
ピン22を備える。リードピンＰは、ピン押し込み体18の
下動時、プランジャピン22によってピン保持孔20内から
押し出され、ピンホルダ21の下方に配置されたプリント
基板Ｂのピン穴に差し込まれる。なお、プリント基板Ｂ
は、たとえば、Ｘ−Ｙ方向に移動可能なテーブル（図示
略）上に載置される。また、図において、符号23は、リ
ードピンＰの打ち込み時、その下端を受止するピンサポ
ートである。 次に、以上の構成を備える本ピン打ち装置の動作を説
明する。 第１図に示すように、線材Ｌは、装置の上方から導入
され、テンションローラ10,10間から送りローラ1,1間に
までかけ渡されてセットされる。なお、線材Ｌは、装置
への導入前に、ガイドを兼ねた矯正ローラ24…によっ
て、曲がり等を矯正し、伸線状態にしておくことが望ま
しい。 上述のように線材Ｌをセットした後装置を起動する
と、まず、フォーミングツール5,5が型締めされ、これ
により、線材Ｌの所定部にフォーミングが施される。次
いで、フォーミングツール5,5の型開きにあわせて、上
記送りローラ1,1およびこれと同期回転させられるテン
ションローラ10,10が、ステップ回転させられ、線材Ｌ
が所定距離下方に送られる。これ以後は、フォーミング
ツール5,5の型締めと、上記各ローラによる線材Ｌのス
テップ送りとが交互に繰り返される。 線材Ｌの送りが進み、線材Ｌがピン受け取り位置に待
機するピンホルダ21のピン保持孔20内に差し込まれる
と、上記フォーミングツール5,5の型締めに合わせて、
切断機構２のカッタ4,4が駆動され、線材Ｌが切断され
る。 ピンキャリア17は、その一つのピンホルダ21内に、線
材Ｌから切断されたリードピンＰを受け取ると、90゜回
転して、次のピンホルダ21をピン受け取り位置に待機さ
せるとともに、これ以後は、同じ動作が繰り返される。 ピンキャリア17に保持されたリードピンＰは、上記ピ
ン押し出し位置において、プリント基板Ｂに打ち込まれ
る。これは、上述したように、ピン押し込み体18が、下
動し、そのプランジャピン22によって、ピンホルダ21内
のリードピンＰを押し出すことにより行われる。また、
一つのリードピンＰの打ち込みが終われば、プリント基
板Ｂを載置するテーブルが移動して、次のピン穴の位置
合わせが行われるとともに、ピンキャリア17の回転によ
り、リードピンＰを保持した次のピンホルダ21がピン押
し出し位置に位置させられ、上記と同様に、リードピン
Ｐの打ち込みが行われる。 このように、本ピン打ち装置によれば、従来人手によ
り行っていたリードピンＰのプリント基板Ｂへの打ち込
みを自動化できる。したがって、生産効率が高まる。ま
た、上記フォーミングツール5,5の位置調整を行うだけ
で、リードピンＰの長さを変更できるから、製品の機種
の切り換えに際して、異なる長さのリードピンを用意す
る必要が生じた場合でも、簡単に対処できる。しかも、
本例の場合、上述したように、リードピンＰの先端部に
は、上記テーパ軸部9a等が形成されることから、プリン
ト基板Ｂへの打ち込みをスムーズに行える。 ところで、本願発明の範囲は、上述の実施例に限定さ
れるものではない。 たとえば、ピン打ち込み機構は、第８図に示すよう
な、リードピンＰを挟み込んでこれを保持でき、かつリ
ードピンＰを保持した状態で上下方向および水平方向に
移動可能である一対のクランパ25,25によって構成する
ようにすることもできる。 また、上記実施例では、切断機構のカッタには、単に
切断刃としての機能しかもたせていたが、これにフォー
ミングツールとしての機能をも併せもたせるようにする
こともできる。また、一対の送りローラの両方を回転駆
動するようにしたり、送りローラを位置調整可能とし、
その位置調整により、リードピンの長さの変更を行いう
るようにしてもよい。 さらに、線材の送り機構や切断機構の具体的構成が、
種々設計変更可能であることもいうまでもない。 また、上記実施例では、本願発明の装置を、電子部品
のプリント基板へのリードピン打ち込み装置として構成
した例を示しているが、それ以外にも、本願発明のピン
打ち装置を適用できることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例に係るピン打ち装置の全体構
成を模式的に示した図、第２図は実施例のピン打ち装置
の送り機構および切断機構を概略的に示した図、第３図
は第２図のIII−III断面に相当する図、第４図は第３図
のIV矢視方向図、第５図は線材におけるフォーミングが
施された箇所を拡大して示した図、第６図は第５図のVI
−VI線断面図、第７図は実施例のピン打ち装置によって
製作されるリードピンを示した図、第８図は他の実施例
を示した図である。 １……送りローラ、２……切断機構、３……ピン打ち込
み機構、４……カッタ（切断機構）、５……フォーミン
グツール、17……ピンキャリア、20……保持孔、21……
ピンホルダ、Ｂ……基板（プリント基板）、Ｌ……線
材。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23P 21/00 305 B23P 19/02 H01R 43/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続的に供給される線材を両側から挟み込
   み、その回転により上記線材に垂直方向下方への送りを
   与える一対の送りローラと、 上記線材に抜け止めのための変形加工を施すフォーミン
   グツールと、 上下方向に貫通するピン保持孔を有する複数のピンホル
   ダを備え、垂直軸周りに回転させられて、各ピンホルダ
   に、そのピン保持孔が上記送りローラによって送られる
   線材の軸心と一致するピン受け取り位置と、このピン受
   け取り位置から所定角度回転したピン押し出し位置とを
   とらせることができるピンキャリアと、 ピン受け取り位置にあるピンホルダのピン保持孔に上記
   送りローラによって上方から送られる線材が所定長さ挿
   入された状態において上記線材を切断する切断機構と、 ピン押し出し位置にあるピンホルダのピン保持孔に保持
   されている線材を下方に向けて押し出し、基板に差し込
   むピン打ち込み機構と、 を備えたことを特徴とする、ピン打ち装置。