JP3525966B2 - 鍔付きピンの分離供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品用の鍔付
きピンを挿入子を用いプリント配線基板に連続して装着
する自動挿入機の鍔付きピンの分離供給装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図15ないし図17は、従来の鍔付きピンの
分離供給装置の構造を示す断面図であるとともに、その
動作状態の変遷図である。図15ないし図17において、
(1)は鍔付きピンの分離供給装置の本体側、(2)は挿入子
側であり、プリント配線基板側(3)と本体側(1)の動作状
態の変遷を示している。

【０００３】ここで、14は鍔付きピン19の挿入子、15は
鍔付きピン19の保持ボール、16は板バネで、挿入子14に
巻きついていて保持ボール15を挿入子14の孔14aの中心
へと押さえつけている。17は挿入子14の回転軸、18はプ
リント配線基板で、挿入孔18aに鍔付きピン19が装着さ
れるものである。35は駆動部、36はセパレーターで、拡
大図(4)に示すように鍔付きピン19の軸径19aよりも大き
く、鍔付きピンの鍔の径19cよりも小さい幅の長穴36a
と、軸径19aより大きい丸穴36bが一体に形成された鍵穴
36Ａを有し、駆動部35と一体である。37は座で鍔付きピ
ン19が十分に通過できる径を有する丸穴37aを有し、こ
れも駆動部35と一体である。38はクランプで、バネによ
って左右方向への動作に応じて、図15における前後方向
(紙面に対して垂直方向)への開閉を行い、鍔付きピン19
を挟みこんで保持する働きをする。39はクランプベース
で、クランプ38と一体で左右へ移動する。40はボディ
ー、41はボールで自由に動くことが可能である。42はブ
ロックで、ボディー40に固定されている。

【０００４】次に動作を説明すると、図15において、鍔
付きピン19はセパレーター36の丸穴36bを通過し、図15
の前後方向に開いた状態にあるクランプ38の間も通過
し、座37に到達するまで自由落下する。次に、駆動部35
に図15の左より空圧駆動機器(図略)により右方向(矢印
Ａ)へ駆動を与えると図16の状態になる。

【０００５】図16において、駆動部35の移動にともなっ
て、駆動部35と一体のセパレーター36および、座37が移
動し、下方から２番目の鍔付きピン19Ｂの鍔部の下方に
セパレーター36の長穴36a部分が入り込み、この鍔付き
ピン19Ｂの落下を防ぐとともに最下方の鍔付きピン19Ａ
の下部には座37の丸穴37a部分が位置し、挿入子14の侵
入を許容する状態となる。また、これまで単体で動作し
ていた駆動部35はボール41が上方へ移動することによ
り、駆動部35とクランプベース39は一体となって動作を
始める。

【０００６】この図16の状態は鍔付きピン19(最下方の
鍔付きピン19Ａ)が位置決めされ、挿入子14も反時計方
向(矢印Ｂ)へ回転する。

【０００７】次に、図17では垂直方向に一列に存在して
いた鍔付きピン19の最下方の鍔付きピン19Ａが１本だけ
分離され、分離された鍔付きピン19Ａの上方にはボディ
ー40と一体であるブロック42が位置する。挿入子14の上
昇にともない、鍔付きピン19Ａの先端が挿入子14の孔14
aに入り込み、その後、板バネ16によって押さえつけら
れた保持ボール15によって、鍔付きピン19Ａを保持す
る。この供給時の下方からの負荷をブロック42が受け止
めている。

【０００８】そして、挿入子14に保持されていた鍔付き
ピン19(この場合19Ａ)は、回転軸17の回転にともない元
の図15(2)に示すようにプリント配線基板18の挿入孔18a
に装着する動作を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成であると、鍔付きピン19(この場合、鍔付きピン19Ａ)
の落下位置(図16)から図17に示すように一度水平方向
(矢印Ｃ)に移動しなければならないために、１サイクル
の動作における水平方向の移動の時間的な損失から自動
挿入機の挿入スピードの向上に限界があった。また、水
平方向の移動の駆動が空圧駆動機器であるために、この
移動のタイミングを一定に制御することが困難であり、
安定して移動を行う時間的な余裕を確保することから
も、スピードの向上に限界が発生してしまう。さらに構
造的にも非常に複雑であり、装置の安定性、メンテナン
スの問題もあった。

【００１０】本発明は、このような従来の課題を解決し
ようとするものであり、鍔付きピンの落下位置から水平
方向の移動を廃止するとともに、鍔付きピンの供給分離
動作の駆動源を挿入子の駆動と共通とすることでタイミ
ングのずれをなくし、スピードの向上を図り、さらには
構造的にも簡単なものにすることを目的とするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】従来の課題を解決し目的
を達成するため、請求項１に記載の発明は、電子部品用
の鍔付きピンを挿入子を用いプリント配線基板に連続し
て装着する自動挿入機の鍔付きピンの分離供給装置にお
いて、前記鍔付きピンの鍔径より大きな丸孔と前記鍔付
きピンの軸径より大きく且つ鍔径より小さい幅の長孔が
一体に形成された鍵孔を有するフォーク部を有する鍔付
きピン分離供給ユニットと、前記鍔付きピン分離供給ユ
ニットから供給される鍔付きピンをプリント配線基板に
装着するための挿入子と、支点シャフトを中心として上
下運動を行うアームに配設された回転ブロックとを備
え、前記挿入子を前記回転ブロックに配設して、前記ア
ームの上下運動に応じて回転軸を中心として回転する前
記回転ブロックの回転により、前記挿入子が前記アーム
の上下運動に対応して１８０度回転するように構成し、
前記鍔付きピン分離供給ユニットから前記挿入子へ前記
鍔付きピンの落下方向と同一軸上で挿入子へ供給を行う
ようにするとともに、前記アームの上下運動に応じて前
記鍔付きピンが前記挿入子から前記プリント配線基板へ
装着されるようにしたものであり、空圧駆動機器の駆動
必要時間や駆動のタイミングの問題を全く無視すること
ができ、自動挿入機のスピードの向上と安定した動作が
保証されるとともに、構造の簡単化によって、装置のメ
ンテナンス性も向上させるという作用を有する。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、垂直方向に一列に並んだ前記鍔付きピ
ンを１本ずつ分離し、前記挿入子に受け渡しを行い前記
プリント配線基板に装着する際、前記鍔付きピンの位置
決めを行うために前記鍔付きピン分離供給ユニットに配
設された１対のクランプを有し、前記鍔付きピンを前記
挿入子が保持する際、前記フォーク部に形成された鍵孔
の長孔部により上方への負荷を受け止めるようにしたも
のであり、鍔付きピン分離供給ユニットに配設された１
対のクランプによって位置決めされた鍔付きピンの位置
に鍔付きピン分離供給ユニットから鍔付きピンが供給さ
れるという作用を有する。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記挿入子を、板バネと保持ボールと
で鍔付きピンの保持を行う構成とし、前記鍔付きピンの
分離供給ユニットにおける鍔付きピンの位置決めを行う
ために前記鍔付きピン分離供給ユニットに配設された１
対のクランプと、前記アームの支点と前記回転ブロック
との間に配設された連結シャフトと、前記連結シャフト
により前記アームの上下運動に応じてフォーク部を水平
方向に動かすプッシャーとを備え、前記鍔付きピン分離
供給ユニットから前記挿入子への鍔付きピンの受け渡し
を前記フォーク部の鍵孔を介して行うようにしたもので
あり、挿入子の孔に鍔付きピンを正確に挿入する作用を
有する。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記アームと連結するシャフトと、前
記シャフトから伝達された垂直上下動作を水平往復動作
に変換するカムと、前記鍔付きピンの分離供給ユニット
における鍔付きピンの位置決めを行うために前記鍔付き
ピン分離供給ユニットに配設された１対のクランプと、
前記変換された水平往復動作によって前記フォーク部を
水平方向に動かすことにより、前記クランプに駆動を与
えるプッシャーとを前記鍔付きピン分離供給駆動ユニッ
トに備え、前記挿入子の動作と前記鍔付きピン供給ユニ
ットの動作とを同期させたものであり、鍔付きピン分離
供給ユニットを簡素化するとともに鍔付きピンを水平方
向に移動させる時間的な損失をなくし、また、挿入子の
動作と同期をもって鍔付きピンを安定した状態で分離供
給できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１および図２は本発明の実施形
態における鍔付きピンの分離供給ユニットと挿入子の動
作を示す側面図である。図１および図２において、14は
回転軸17に回転自在に取り付けられた挿入子であり、鍔
付きピン分離供給ユニット33から鍔付きピン19(図略)を
受け取り、プリント配線基板18の挿入孔18aへ装着する
作用を行うものである。この挿入子14の構成は後述する
図３および従来例の図15で説明したと同様に鍔付きピン
19の保持ボール15と、この保持ボール15を挿入子14の孔
14aの中心へと押しつけている板バネ16とでなる。25は
アーム29の支点シャフトであり、駆動源26の動作(矢印
Ｄ−Ｅ方向)で、駆動伝達シャフト27に連結された連結
シャフト28を上下(矢印Ｆ−Ｇ方向)に、またレール31上
の回転ブロック32を上下(矢印Ｈ−Ｉ方向)に、それぞれ
動作させる。この回転ブロック32には前記挿入子14の回
転軸17が取り付けられている。

【００１６】30は前記連結シャフト28に取り付けられた
連結シャフトであり、前記鍔付きピン分離供給ユニット
33のプッシャー１を水平方向(矢印Ｊ−Ｋ方向)に駆動さ
せる鍔付きピン分離供給駆動ユニット34が連結されてい
る。

【００１７】次に上記構成の鍔付きピンの分離供給ユニ
ットと挿入子の動作を説明すると、駆動源26の駆動(矢
印Ｄ−Ｅ方向)により、支点シャフト25を中心とした上
下運動によって、アーム29は上下運動を行い、駆動伝達
シャフト27によって連結シャフト28を上下(矢印Ｆ−Ｇ
方向)させるとともにレール31に沿って、回転ブロック3
2を上下(矢印Ｈ−Ｉ方向)させる。このとき、回転ブロ
ック32の作用により、回転軸17を中心とし、挿入子14は
上下運動とともに180度回転の運動もする。

【００１８】この場合、鍔付きピン19(図略)の鍔付きピ
ン分離供給ユニット33から挿入子14への受け渡し位置で
は、図２に示すようにレール31に沿って回転ブロック32
が上昇し、挿入子14の先端部は上方を向き、また、プリ
ント配線基板18への鍔付きピンの挿入位置では図１に示
すようにレール31に沿って回転ブロック32が下降し、挿
入子14の先端部は下方を向き、それぞれ図２の状態で鍔
付きピンの受け渡し、および図１の状態で鍔付きピンの
プリント配線基板18の挿入孔18aへの挿入(装着)動作が
行われる。

【００１９】次に鍔付きピン分離供給ユニット33につい
て説明する。

【００２０】図３ないし図６は図１および図２の鍔付き
ピン分離供給ユニット33と挿入子14の構造を示す断面図
とその動作状態図である。図３ないし図６において、
(1)は鍔付きピン分離供給ユニット33側、(2)は挿入子14
側、(3)はプリント配線基板18側を示す。

【００２１】また、図７は図３〜図６に示す鍔付きピン
分離供給ユニット33の分解斜視図、図８は図３〜図６，
図７に示すフォーク３の拡大斜視図、図９は図３〜図６
に示す鍔付きピン19の拡大斜視図である。

【００２２】ここで、図３〜図６において、プッシャー
１の一端は図１および図２に示す鍔付きピン分離供給駆
動ユニット34に連結され、他端はフォーク３の端面に対
向している。２は大型弾性体で、好ましく大型スプリン
グにより構成される。フォーク３は図８の拡大斜視図に
示すように断面がＴ型形状であって、その水平部３Ａに
は図３の鍔付きピン19の並んでいる垂直軸上に図９に示
す鍔付きピン19の鍔径19cより大きな丸穴３aと鍔付きピ
ン19の軸径19aより大きく、かつ、鍔径19cより小さい幅
の長穴３bが一体に形成された鍵穴３Ｂが形成されてい
る。そして、フォーク３は前記大型スプリング２によっ
て、ストッパー４の位置まで右方向へ押さえつけられて
いる。５は右クランプ、６は右ピンで右クランプ５と一
体の動作を行う。７は右小型弾性体で、好ましくは小型
スプリングにより構成されている。この右小型スプリン
グ７は、前記右クランプ５を図３の左方向へ押す働きを
する。また、右小型スプリング７のばね弾性による反発
力は大型スプリング２よりも小さい。８は左クランプ、
９は左ピンで左クランプ８と一体の動作を行う。10は左
小型弾性体で、好ましくは小型スプリングにより構成さ
れている。この左小型スプリング10は前記左クランプ８
を図３の右方向へ押す働きをする。また、左小型スプリ
ング10のばね弾性による反発力は右小型スプリング７と
同等である。11はテーブル、12はガイドで、フォーク
３，右クランプ５，左クランプ８の動作の水平方向移動
のガイドの役割を行うものであり、右，左クランプ５，
８によって鍔付きピン分離位置決めユニットを構成す
る。13はチューブで、垂直方向に鍔付きピン19が並べら
れている。

【００２３】次に上記鍔付きピン分離供給ユニット33と
挿入子14とプリント配線基板18への鍔付きピン19の装着
動作について説明する。図３の状態においては、大型ス
プリング２の作用によって、ストッパー４に接触するま
でフォークは図３の右方向へ押されている。また、右ク
ランプ５は右ピン６の段付き部分６aがフォーク３に引
っ掛かることによって、フォーク３に追随して、図３の
右方向へと移動し、右クランプ５と左クランプ８の間に
は隙間58ができる。このとき、フォーク３の鍵穴３Ｂ部
分は鍔付きピン19の垂直に並んだ位置に鍔付きピン19の
鍔径19cよりも大きな丸穴３aが配置され、鍔付きピン19
はこの丸穴３aを通過し、右クランプ５と左クランプ８
の間に自由落下する。このとき、挿入子14は回転しなが
ら上昇する途中である。

【００２４】図４においては、プッシャー１が図４の左
方向(矢印Ｊ)へ移動し、フォーク３を左へと押しつけ
る。この動作にともなって、右ピン６は段付き部分６a
のフォーク３による拘束から解放され、右ピン６および
右クランプ５は右小型スプリング７のばね弾性による反
発力で図４の左方向へと移動し、最も下方に位置する鍔
付きピン19を左ピン９および左クランプ８とともに挟み
込み位置決めを行う。さらにフォーク３の図４の左方向
への移動によって、最も下方に位置する鍔付きピンの鍔
部分の上方に位置するフォーク３は鍔付きピンの軸上で
は鍵穴３Ｂ部分が鍔付きピンの鍔径19cより大きな丸穴
３a部分から鍔付きピンの軸径19aより大きく、鍔径19c
より小さい幅の長穴３b部分へと移動する。このとき、
挿入子14は回転動作を終了し、先端の孔14aを上に向け
た状態で上昇し、位置決めされた鍔付きピン19はこの孔
14aに入り込み、保持ボール15により、上方への負荷を
与えるがフォーク３の長穴３bに垂直方向において、鍔
付きピンの鍔19b部分が引っ掛かることで鍔付きピン19
の挿入子14への受け渡し時の垂直方向への負荷を受け止
めることにより、鍔付きピン19の受け渡しを行う。

【００２５】図５においては、挿入子14が鍔付きピン19
を保持し、下降しながら回転している状態である。この
とき、鍔付きピン分離供給ユニット33はプッシャー１が
図５の右方向(矢印Ｋ)へ移動し、図３と同じ状態とな
り、図４で受け渡しを行った鍔付きピンの上方に位置し
た鍔付きピンが右クランプ５と左クランプ８の隙間58に
落下して、次の受け渡しの待機状態となっている。

【００２６】図６においては、挿入子14が鍔付きピン19
を保持した状態で、回転を終了し、垂直に下降し、プリ
ント配線基板18の挿入孔18aに鍔付きピン19を挿入した
状態である。この後、挿入子14は空の状態で再び上昇回
転し、図３の状態となり、次の鍔付きピンを受け取るこ
ととなる。

【００２７】次に鍔付きピン分離供給駆動ユニット34に
ついて説明する。

【００２８】図10および図12は図１および図２の鍔付き
ピン分離供給駆動ユニット34の動作状態を示す側面図、
図11および図13は図10および図12のＡ−Ａ断面図、図14
は図10〜図13に示す鍔付きピン分離供給駆動ユニット34
の分解斜視図である。

【００２９】図10ないし図14において、20は軸受、21は
回り止めピンで軸受20と一体となっていて、軸方向に溝
のあるプッシャー１の溝に入り込んでいる。22はピン
で、ピン22はプッシャー１に固定されている。23はカム
で、このカム溝23aにピン22は入り込んでいる。24はリ
ンクでカム23と一体である。

【００３０】次に動作について説明する。図１に示すよ
うに挿入子14に上下動作をもたらすアーム29から駆動伝
達シャフト27、連結シャフト28、リンク取付シャフト30
を介して、リンク24は連結されているため、挿入子14の
上下動作に同期して、リンク24はカム23と一体になり、
プッシャー１を軸にして図11または図13のように回転す
る。プッシャー１は回り止めピン21によって、回転を規
制されているため、カム23のカム溝23aに沿って、ピン2
2は水平方向(矢印Ｊ−Ｋ方向)に移動するため、これと
一体であるプッシャー１は挿入子14の上下動作に同期し
て、水平方向に移動を行う。

【００３１】この鍔付きピン分離供給ユニット33と鍔付
きピン分離供給駆動ユニット34の構成によれば、鍔付き
ピン分離供給ユニット33を簡素化するとともに鍔付きピ
ン19を水平方向に移動させる時間的損失をなくし、ま
た、挿入子の動作と同期を保って、鍔付きピンを安定的
に分離することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明の鍔付きピン分離供
給装置によれば、鍔付きピンのプリント配線基板への挿
入を行う自動挿入機において、挿入スピードの向上を可
能にするとともに安定した鍔付きピンの分離供給も保証
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における鍔付きピン分離供給
ユニットと挿入子の動作を示す側面図である。

【図２】本発明の実施形態における鍔付きピン分離供給
ユニットと挿入子の動作を示す側面図である。

【図３】図１および図２の鍔付きピン分離供給ユニット
と挿入子の構造を示す断面図とその動作状態図である。

【図４】図１および図２の鍔付きピン分離供給ユニット
と挿入子の構造を示す断面図とその動作状態図である。

【図５】図１および図２の鍔付きピン分離供給ユニット
と挿入子の構造を示す断面図とその動作状態図である。

【図６】図１および図２の鍔付きピン分離供給ユニット
と挿入子の構造を示す断面図とその動作状態図である。

【図７】図３〜図６に示す鍔付きピン分離供給ユニット
の分解斜視図である。

【図８】図３〜図６，図７に示すフォークの拡大斜視図
である。

【図９】図３〜図６に示す鍔付きピンの拡大斜視図であ
る。

【図１０】図１および図２の鍔付きピン分離供給駆動ユ
ニットの動作状態を示す側面図である。

【図１１】図10のＡ−Ａ断面図である。

【図１２】図１および図２の鍔付きピン分離供給駆動ユ
ニットの動作状態を示す側面図である。

【図１３】図12のＡ−Ａ断面図である。

【図１４】図10〜図13に示す鍔付きピン分離供給駆動ユ
ニットの分解斜視図である。

【図１５】従来の鍔付きピンの分離供給装置の構造を示
す断面図とその動作状態の変遷図である。

【図１６】従来の鍔付きピンの分離供給装置の構造を示
す断面図とその動作状態の変遷図である。

【図１７】従来の鍔付きピンの分離供給装置の構造を示
す断面図とその動作状態の変遷図である。

【符号の説明】

１…プッシャー、 ２…大型スプリング、 ３…フォー
ク、 ４…ストッパー、５…右クランプ、 ６…右ピ
ン、 ７…右小型スプリング、 ８…左クランプ、 ９
…左ピン、 10…左小型スプリング、 11…テーブル、
12…ガイド、13…チューブ、 14…挿入子、 15…保
持ボール、 16…板バネ、 17…回転軸、 18…プリン
ト配線基板、 19…鍔付きピン、 20…軸受、 21…回
り止めピン、 22…ピン、 23…カム、 24…リンク、
25…支点シャフト、 26…駆動源、 27…駆動伝達シ
ャフト、 28…連結シャフト、 29…アーム、 30…リ
ンク取付シャフト、 31…レール、 32…回転ブロッ
ク、 33…鍔付きピン分離供給ユニット、 34…鍔付き
ピン分離供給駆動ユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/00 - 13/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品用の鍔付きピンを挿入子を用い
   プリント配線基板に連続して装着する自動挿入機の鍔付
   きピンの分離供給装置において、前記鍔付きピンの鍔径
   より大きな丸孔と前記鍔付きピンの軸径より大きく且つ
   鍔径より小さい幅の長孔が一体に形成された鍵孔を有す
   るフォーク部を有する鍔付きピン分離供給ユニットと、
   前記鍔付きピン分離供給ユニットから供給される鍔付き
   ピンをプリント配線基板に装着するための挿入子と、支
   点シャフトを中心として上下運動を行うアームに配設さ
   れた回転ブロックとを備え、前記挿入子を前記回転ブロ
   ックに配設して、前記アームの上下運動に応じて回転軸
   を中心として回転する前記回転ブロックの回転により、
   前記挿入子が前記アームの上下運動に対応して１８０度
   回転するように構成し、前記鍔付きピン分離供給ユニッ
   トから前記挿入子へ前記鍔付きピンの落下方向と同一軸
   上で挿入子へ供給を行うようにするとともに、前記アー
   ムの上下運動に応じて前記鍔付きピンが前記挿入子から
   前記プリント配線基板へ装着されるようにしたことを特
   徴とする鍔付きピンの分離供給装置。
2. 【請求項２】 垂直方向に一列に並んだ前記鍔付きピン
   を１本ずつ分離し、前記挿入子に受け渡しを行い前記プ
   リント配線基板に装着する際、前記鍔付きピンの位置決
   めを行うために前記鍔付きピン分離供給ユニットに配設
   された１対のクランプを有し、前記鍔付きピンを前記挿
   入子が保持する際、前記フォーク部に形成された鍵孔の
   長孔部により上方への負荷を受け止めるようにしたこと
   を特徴とする請求項１記載の鍔付きピンの分離供給装
   置。
3. 【請求項３】 前記挿入子を、板バネと保持ボールとで
   鍔付きピンの保持を行う構成とし、前記鍔付きピンの分
   離供給ユニットにおける鍔付きピンの位置決めを行うた
   めに前記鍔付きピン分離供給ユニットに配設された１対
   のクランプと、前記アームの支点と前記回転ブロックと
   の間に配設された連結シャフトと、前記連結シャフトに
   より前記アームの上下運動に応じてフォーク部を水平方
   向に動かすプッシャーとを備え、前記鍔付きピン分離供
   給ユニットから前記挿入子への鍔付きピンの受け渡しを
   前記フォーク部の鍵孔を介して行うようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の鍔付きピンの分離供給装置。
4. 【請求項４】 前記アームと連結するシャフトと、前記
   シャフトから伝達された垂直上下動作を水平往復動作に
   変換するカムと、前記鍔付きピンの分離供給ユニットに
   おける鍔付きピンの位置決めを行うために前記鍔付きピ
   ン分離供給ユニットに配設された１対のクランプと、前
   記変換された水平往復動作によって前記フォーク部を水
   平方向に動かすことにより、前記クランプに駆動を与え
   るプッシャーとを前記鍔付きピン分離供給駆動ユニット
   に備え、前記挿入子の動作と前記鍔付きピン供給ユニッ
   トの動作とを同期させたことを特徴とする請求項１記載
   の鍔付きピンの分離供給装置。