JP4453191B2 - ピン立て装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，プリント配線板に配設する多数の導体ピンを，配列治具に挿入するためのピン立て装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，プリント配線板に配設する多数の導体ピンを，配列治具に挿入するための装置として，図１０に示すごとく，上記配列治具２を振動させることにより該配列治具２の多数のピン穴２２に上記導体ピン３を挿入するピン立て装置９がある。
【０００３】
該ピン立て装置９は，図１０に示すごとく，上記配列治具２を保持すると共に振動させるピン立てステージ９１と，該ピン立てステージ９１を搭載した基台９２と，該基台９２に対して上記ピン立てステージ９１を振動させるステージ振動手段９３とを有する。
【０００４】
上記ステージ振動手段９３は，図１０に示すごとく，上記基台９２に固定した基台側ベアリング９２１と上記ピン立てステージ９１に取付けたステージ側ベアリング９１１との間に設けた偏芯シャフト９３１と，該偏芯シャフト９３１を回転させるサーボモータ（図示略）とからなる（図２参照）。
【０００５】
上記ピン立て装置９を用いて上記配列治具２のピン穴２２に上記導体ピン３を挿入するに当っては，図１０に示すごとく，上記配列治具２の上面２１に多数の上記導体ピン３を載置する。また，上記ステージ振動手段９３によって上記ピン立てステージ９１を振動させて，上記配列治具２に振幅１ｍｍ程度の上下の振動を与える。
【０００６】
これにより，上記配列治具２の上面２１に載置された多数の導体ピン３が繰返し跳ね上がる。そして，繰返し跳ね上がる導体ピン３は，様々な落下条件（角度，位置等）で上記配列治具２への落下を繰返すうちに上記ピン穴２２に挿入される。
このように，上記ピン立て装置９は，上記導体ピン３を載置した配列治具２を振動させることにより，上記多数の導体ピン３を上記配列治具２のピン穴２２に挿入する。
配列治具２に挿入された導体ピン３は，次工程において，上記配列治具２の上面２１から押し当てられるプリント配線板に整列して立設される。
【０００７】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記ピン立て装置９は，上記のごとくピン立てステージ９１を振動させるため，その反作用として基台９２も振動する。該基台９２は工場等の床面４に設置されるため，該基台９２の振動は上記床面４にも伝わる。
これにより，該床面４を含む工場建屋や，上記ピン立て装置９の周辺に設置されている他の装置等に悪影響を与えるおそれがある。また，工場内の各種センサ等にも悪影響を与えるおそれがある。
【０００８】
また，導体ピン３を挿入した配列治具２をコンベア等により搬送しているときに，振動により上記導体ピン３が配列治具２から抜けてしまうおそれもある。
更には，上記の振動あるいはこれに伴う騒音は，工場内の作業者や，事務員等に不快感を与える。そして，かかる振動は，上記床面４を通じて階下にも達する。
【０００９】
そこで，床面４に振動が伝わらないように，図１１に示すごとく，基台９２の下面に防振ゴム９９を配設したピン立て装置９０がある。即ち，上記基台９２を，上記防振ゴム９９を介して床面４に設置することにより，基台９２の振動が床面４に伝わることを防止している。
ところが，上記ピン立て装置９０においては，上記防振ゴム９９による振動の吸収により，ピン立てステージ９１の振動も弱まってしまう。その結果，配列治具２への導体ピン３の挿入率が低下してしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，配列治具への導体ピンの挿入率が高く，床面への振動伝播を防止するピン立て装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，プリント配線板に立設する導体ピンを，配列治具の上面に設けた多数のピン穴に挿入するためのピン立て装置において，
該ピン立て装置は，上記配列治具を保持すると共に振動させることにより，該配列治具の上面に載置した上記導体ピンを上記ピン穴に挿入するピン立てステージと，該ピン立てステージを搭載した基台と，該基台に対して上記ピン立てステージを振動させるステージ振動手段とを有し，
かつ，上記ピン立て装置は，上記基台にバランスウェイトを搭載していると共に，該バランスウェイトを上記ピン立てステージの振動と逆位相で上記基台に対して振動させるウェイト振動手段を有することを特徴とするピン立て装置にある。
【００１２】
本発明において最も注目すべきことは，上記ピン立て装置が，上記基台にバランスウェイトを搭載していると共に，該バランスウェイトを上記ピン立てステージの振動と逆位相で上記基台に対して振動させるウェイト振動手段を有することである。
【００１３】
該ウェイト振動手段は，例えば，上記ピン立てステージが上死点にあるとき上記バランスウェイトを下死点に位置させ，上記ピン立てステージが下死点にあるとき上記バランスウェイトを上死点に位置させる。また，上記ピン立てステージが上昇しているとき上記バランスウェイトを下降させ，上記ピン立てステージが下降しているとき上記バランスウェイトを上昇させる。
【００１４】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記ピン立て装置により上記配列治具のピン穴に，上記導体ピンを挿入するに当っては，上記配列治具の上面に多数の上記導体ピンを載置する。また，上記ステージ振動手段によって上記ピン立てステージを振動させて，上記配列治具に振動を与える。
【００１５】
これにより，上記配列治具の上面に載置された多数の導体ピンが繰返し跳ね上がる。そして，繰返し跳ね上がる導体ピンは，様々な落下条件（角度，位置等）で上記配列治具への落下を繰返すうちに上記ピン穴に挿入される。
このように，上記ピン立て装置は，上記導体ピンを載置した配列治具を振動させることにより，上記多数の導体ピンを上記配列治具のピン穴に挿入する。
【００１６】
上記ピン立て装置は，上記のごとくピン立てステージを振動させるため，仮に上記バランスウェイトが上述のごとく振動しないとしたならば，上記ピン立てステージの振動の反作用として上記基台も振動する。
しかし，本発明のピン立て装置は，基台に上記バランスウェイトを搭載していると共に，該バランスウェイトを上記ピン立てステージの振動と逆位相で上記基台に対して振動させるウェイト振動手段を有する。即ち，該ウェイト振動手段は，上記バランスウェイトを上記ピン立てステージの振動と逆位相となるように振動させることができる。
【００１７】
これにより，上記基台には，上記ピン立てステージの振動の他に，これと逆位相の上記バランスウェイトの振動が伝わる。そのため，上記基台においては，上記ピン立てステージから伝わる振動が，逆位相の振動によって相殺され，結局上記基台は殆ど振動しなくなる。これにより，振動が床面へ伝播することを防止することができる。
【００１８】
また，上記ピン立て装置においては，上記ピン立てステージ自体の振動は，抑制されることはない。それ故，上記配列治具への導体ピンの挿入率は，高く維持することができる（実施形態例３参照）。
【００１９】
以上のごとく，本発明によれば，配列治具への導体ピンの挿入率が高く，床面への振動伝播を防止するピン立て装置を提供することができる。
【００２０】
次に，請求項２に記載の発明のように，上記バランスウェイトは，上記ピン立てステージの重量の２０〜９０％の重量であることが好ましい。
これにより，床面への振動伝播を一層確実に防止すると共に，扱いやすいピン立て装置を得ることができる。
【００２１】
上記バランスウェイトの重量が上記ピン立てステージの重量の９０％を超える場合には，上記バランスウェイトやその周辺の部品のメンテナンス等が困難となるおそれがある。一方，上記バランスウェイトの重量が上記ピン立てステージの重量の２０％未満の場合には，上記ピン立てステージから基台へ伝わる振動を充分に相殺することができず，床面への振動伝播を充分に防止することができないおそれがある。
【００２２】
また，上記バランスウェイトは，上記ピン立てステージの重量の４０〜８０％の重量であることが，更に好ましい。これにより，床面への振動伝播が極めて小さいと共に，一層扱いやすいピン立て装置を得ることができる（実施形態例４参照）。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかるピン立て装置につき，図１〜図４を用いて説明する。
本例のピン立て装置１は，図１に示すごとく，プリント配線板に立設する導体ピン３を，配列治具２の上面２１に設けた多数のピン穴２２に挿入するための装置である。
【００２４】
該ピン立て装置１は，図１，図２に示すごとく，ピン立てステージ１１と，該ピン立てステージ１１を搭載した基台１２と，該基台１２に対して上記ピン立てステージ１１を振動させるステージ振動手段１３とを有する。上記ピン立てステージ１１は，上記配列治具２を保持すると共に振動させることにより，該配列治具２の上面２１に載置した上記導体ピン３を上記ピン穴２２に挿入する。
【００２５】
また，図１に示すごとく，上記ピン立て装置１は，上記基台１２にバランスウェイト１６を搭載していると共に，該バランスウェイト１６を上記基台１２に対して振動させるウェイト振動手段１７を有する。即ち，該ウェイト振動手段１７は，図３，図４に示すごとく，上記バランスウェイト１６を，上記ピン立てステージ１１の振動と逆位相で振動させる。
図３において，横軸は時間を表し，縦軸は変位量（高さ）を表す。また，曲線Ｓがピン立てステージ１１の変位を表し，曲線Ｗがバランスウェイト１６の変位を表す。
【００２６】
上記バランスウェイト１６の重量は６２ｋｇであり，上記ピン立てステージ１１の重量は１００ｋｇである。即ち，上記バランスウェイト１６は，上記ピン立てステージ１１の重量の６２％の重量である。
また，上記ステージ振動手段１３は，図１，図２に示すごとく，上記基台１２に固定した基台側ベアリング１２１と上記ピン立てステージ１１に取付けたステージ側ベアリング１１１との間に設けたメイン偏芯シャフト１３２と該メイン偏芯シャフト１３２を回転させるサーボモータ（図示略，０．７５ｋＷ，２０８０ｒｐｍ）からなる。
【００２７】
同様に，上記ウェイト振動手段１７は，図１，図２に示すごとく，上記基台１２に固定した基台側ベアリング１２２と上記バランスウェイト１６に取付けたウェイト側ベアリング１６１との間に設けたサブ偏芯シャフト１７２と該サブ偏芯シャフト１７２を回転させるサーボモータ（図示略，０．７５ｋＷ，２０８０ｒｐｍ）からなる。
なお，上記メイン偏芯シャフト１３２或いはサブ偏芯シャフト１７２と，上記サーボモータとの間のプーリー比は１：１．３である。
【００２８】
上記メイン偏芯シャフト１３２及びサブ偏芯シャフト１７２は，上記基台側ベアリング１３１，１３２に保持される中央部１３３，１７３と，該中央部１３３，１７３の両端から延設され，上記ステージ側ベアリング１１１或いは上記ウェイト側ベアリング１６１に保持される偏芯端部１３４，１７４とを有する。該偏芯端部１３４，１７４は，上記中央部１３３，１７３の軸心からずれた位置に軸心を有する。この軸心のずれ量，即ち偏芯量ｄ（図２）は，上記メイン偏芯シャフト１３２については０．５ｍｍであり，上記サブ偏芯シャフト１７２については１．０ｍｍである。
【００２９】
これにより，上記ピン立てステージ１１は，振幅約１ｍｍ，周波数２６．７Ｈｚで振動し，上記バランスウェイト１６は振幅約２ｍｍ，周波数２６．７Ｈｚで振動する。
また，図１，図２に示すごとく，上記メイン偏芯シャフト１３２とサブ偏芯シャフト１７２とは，上記中央部１３３，１７３において，タイミングベルト１４によって連結されている。
【００３０】
また，図２に示すごとく，上記ピン立てステージ１１は，水平方向に対して傾斜させて上記基台１２に搭載されている。そして，上記メイン偏芯シャフト１２１も，上記基台１２に対して傾斜した状態で配設されている。また，上記バランスウェイト１６も同様に上記基台１２に対して傾斜させて搭載されている。
【００３１】
また，図２に示すごとく，上記ピン立てステージ１１は，その両端にリニアガイド１１２を有し，上記基台１２に立設されたガイドレール１２３に沿って上下にスライドするよう構成されている。これにより，上記メイン偏芯シャフト１３２の回転運動を，上記ピン立てステージ１１の上下運動に変換させている。
上記バランスウェイト１６も，これと同様に構成されることにより上下運動を行う。
【００３２】
図３，図４に示すごとく，上記ウェイト振動手段１７は，上記ピン立てステージ１１が上死点にあるとき上記バランスウェイト１６を下死点に位置させ（図４（Ａ）），ピン立てステージ１１が下死点にあるときバランスウェイト１６を上死点に位置させる（図４（Ｃ））。また，ピン立てステージ１１が下降しているときバランスウェイト１６を上昇させ（図４（Ｂ）），ピン立てステージ１１が上昇しているときバランスウェイト１６を下降させる（図４（Ｄ））。
【００３３】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上記ピン立て装置１を用いて上記配列治具２のピン穴２２に導体ピン３を挿入するに当っては，図１に示すごとく，上記配列治具２の上面２１に多数の上記導体ピン３を載置する。また，上記ステージ振動手段１３によって上記ピン立てステージ１１を振動させて，上記配列治具２に振動を与える。
【００３４】
これにより，上記配列治具２の上面２１に載置された多数の導体ピン３が繰返し跳ね上がる。そして，繰返し跳ね上がる導体ピン３は，様々な落下条件（角度，位置等）で上記配列治具２への落下を繰返すうちに上記ピン穴２２に挿入される。
このように，上記ピン立て装置１は，上記導体ピン３を載置した配列治具２を振動させることにより，上記多数の導体ピン３を上記配列治具２のピン穴２２に挿入する。
【００３５】
上記ピン立て装置１は，上記のごとくピン立てステージ１１を振動させるため，仮に上記バランスウェイト１６が上述のごとく振動しないとしたならば，上記ピン立てステージ１１の振動の反作用として上記基台１２も振動する。
しかし，本発明のピン立て装置１は，基台１２に，上記バランスウェイト１６を搭載していると共に，該バランスウェイト１６を上記ピン立てステージ１１の振動と逆位相で上記基台１２に対して振動させるウェイト振動手段１７を有する。即ち，該ウェイト振動手段１７は，上記バランスウェイト１６を上記ピン立てステージ１１の振動と逆位相となるように振動させることができる。
【００３６】
これにより，上記基台１２には，上記ピン立てステージ１１の振動の他に，これと逆位相の上記バランスウェイト１６の振動が伝わる。そのため，上記基台１２においては，上記ピン立てステージ１１から伝わる振動が，逆位相の振動によって相殺され，結局上記基台１２は殆ど振動しなくなる。これにより，振動が床面４へ伝播することを防止することができる。
【００３７】
また，上記ピン立て装置１においては，上記ピン立てステージ１１自体の振動は，抑制されることはない。それ故，上記配列治具２への導体ピン３の挿入率は，高く維持することができる（実施形態例３参照）。
【００３８】
また，上記バランスウェイト１６は，上記ピン立てステージ１１の重量の６２％の重量であるため，床面４への振動伝播を一層確実に防止することができると共に，ピン立て装置１の扱いも容易となる。即ち，上記ピン立てステージ１１から基台１２へ伝わる振動を充分に相殺することができると共に，上記バランスウェイト１６やその周辺の部品のメンテナンス等が比較的容易となる。
【００３９】
また，上記メイン偏芯シャフト１３２とサブ偏芯シャフト１７２とは，タイミングベルト１４によって連結されている。そのため，上記ピン立てステージ１１とバランスエウェイト１６とは，上記の逆位相の状態を確実に保ったまま，振動を続けることができる。それ故，床面４への振動を確実に防ぐことができる。
【００４０】
以上のごとく，本例によれば，配列治具への導体ピンの挿入率が高く，床面への振動伝播を防止するピン立て装置を提供することができる。
【００４１】
実施形態例２
本例は，図５に示すごとく，ウェイト振動手段１７をステージ振動手段１３の両側に配置し，２つの上記ウェイト振動手段１７によって，ピン立てステージの直上に配置したバランスウェイト１６を振動させるよう構成したピン立て装置１０の例である。
【００４２】
即ち，上記バランスウェイト１６は，下記のウェイト載置台１８に搭載されている。該ウェイト載置台１８は，上記バランスウェイト１６を載置する天板１８１と該天板１８１を支承すると共に各ウェイト振動手段１７にそれぞれ取付けられた脚部１８２とからなる。これにより，上記ウェイト載置台１８は，上記ピン立てステージ１１の上方に懸架され，上記バランスウェイト１６を上記ピン立てステージ１１の直上に配置させる。
また，上記２つのウェイト振動手段１７は，同位相で同期して駆動する。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００４３】
本例のピン立て装置１０は，上述のごとく上記ピン立てステージの直上に上記バランスウェイト１６を配置してなる。そのため，上記ピン立て装置１０全体の重量バランスが偏ることない。それ故，一層確実に床面４への振動伝播を防止することができる。
その他は，実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００４４】
実施形態例３
本例は，図６〜図８に示すごとく，本発明のピン立て装置の基台の振動と，ピン立てステージの振動と，導体ピンの配列治具への挿入率とを，従来のピン立て装置との比較において評価した。
本発明のピン立て装置としては，実施形態例１で示したピン立て装置１（図１）を用い，従来のピン立て装置としては，従来例で示したピン立て装置９（図１０）を用いた。また，操業条件は，本発明のピン立て装置１についても従来のピン立て装置９についても，実施形態例１で示した条件と同様である。
【００４５】
まず，上記ピン立て装置を操業したときの基台の振幅を測定した（図６）。
次いで，同じく上記ピン立て装置を操業したときのピン立てステージの振幅を測定した（図７）。
更に，配列治具への導体ピンの挿入率を測定した（図８）。即ち，上記ピン立て装置を１０分間操業したとき，導体ピンが２０００本中何本挿入できなかったかを測定した。なお図８に示した未挿入本数は，２０回の試験の結果の平均値である。
これらの測定を，本発明のピン立て装置と従来のピン立て装置について行った。
【００４６】
基台の振幅の測定結果を図６に，ピン立てステージの振幅の測定結果を図７に，導体ピンの未挿入本数の測定結果を図８にそれぞれ示す。
図６から分かるように，基台の振幅については，従来のピン立て装置は０．０４８ｍｍであったのに対し，本発明のピン立て装置は０．００６ｍｍと極めて小さかった。従って，本発明によれば，基台の振幅を大幅に小さくすることができ，床面への振動伝播を大幅に減少させることができることがわかる。
【００４７】
次に，図７から分かるように，ピン立てステージの振幅については，従来のピン立て装置と本発明のピン立て装置とで変化はなかった。従って，本発明のピン立て装置は，ピン立てステージの振幅を減少させることがないため，原理的に，配列治具への導体ピンの挿入率に影響を与えることはないと考えられる。
【００４８】
次に，図８から分かるように，導体ピンの未挿入本数は，本発明のピン立て装置を用いても，実際に増加することなかった。即ち，本発明のピン立て装置は，導体ピンの挿入率を高く維持している。
以上のごとく，本例によれば，本発明のピン立て装置は，配列治具への導体ピンの挿入率が高く，床面への振動伝播を防止することができることが分かる。
【００４９】
実施形態例４
本例は，図９に示すごとく，バランスウェイトの重量を変化させたときの，ピン立て装置の基台の振幅の変化について確認した例である。
即ち，３０．５〜７６ｋｇの間で異なる重量のバランスウェイトを搭載したピン立て装置について，基台の振幅を測定した。また，それぞれのバランスウェイトの重量に対し，ウェイト振動手段のサーボモータの回転数を１８００〜２４００ｒｐｍの間で，１００ｒｐｍごとに変化させた７種類の回転数としてそれぞれ測定した。
【００５０】
測定結果を図９に示す。
図９より分かるように，バランスウェイトの重量が６２ｋｇ未満においては，重量が大きいほど基台の振幅は小さくなるが，６２ｋｇ以上になると，基台の振幅は一定であった。これは，サーボモータの上記のいずれの回転数についても同様の傾向を示している。
【００５１】
従って，ピン立て装置の扱いやすさ等をも勘案すると，バランスウェイトの重量は，６２ｋｇが最適であることが分かる。
また，少なくとも３０．５〜７６ｋｇの間にある場合には，バランスウェイトの重量が何れの重量であっても，従来のピン立て装置（振幅０．０４８ｍｍ）に比較して，基台の振幅を大幅に減少させることができることが分かる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば，配列治具への導体ピンの挿入率が高く，床面への振動伝播を防止するピン立て装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，ピン立て装置の断面説明図。
【図２】実施形態例１における，ピン立て装置の側面図。
【図３】実施形態例１における，ピン立てステージとバランスウェイトの変位を表す線図。
【図４】実施形態例１における，ピン立てステージとバランスウェイトの逆位相の振動の説明図。
【図５】実施形態例２における，ピン立て装置の断面説明図。
【図６】実施形態例３における，基台の振幅の測定結果を表す線図。
【図７】実施形態例３における，ピン立てステージの振幅の測定結果を表す線図。
【図８】実施形態例３における，導体ピンの未挿入本数の測定結果を表す線図。
【図９】実施形態例４における，バランスウェイトの重量を変化させたときの，ピン立て装置の基台の振幅の変化を表す線図。
【図１０】従来例における，ピン立て装置の断面説明図。
【図１１】他の従来例における，ピン立て装置の断面説明図。
【符号の説明】
１，１０．．．ピン立て装置，
１１．．．ピン立てステージ
１２．．．基台，
１３．．．ステージ振動手段，
１６．．．バランスウェイト，
１７．．．ウェイト振動手段，
２．．．配列治具，
２１．．．上面，
２２．．．ピン穴，
３．．．導体ピン，
４．．．床面，

Claims (2)

1. プリント配線板に立設する導体ピンを，配列治具の上面に設けた多数のピン穴に挿入するためのピン立て装置において，
   該ピン立て装置は，上記配列治具を保持すると共に振動させることにより，該配列治具の上面に載置した上記導体ピンを上記ピン穴に挿入するピン立てステージと，該ピン立てステージを搭載した基台と，該基台に対して上記ピン立てステージを振動させるステージ振動手段とを有し，
   かつ，上記ピン立て装置は，上記基台にバランスウェイトを搭載していると共に，該バランスウェイトを上記ピン立てステージの振動と逆位相で上記基台に対して振動させるウェイト振動手段を有することを特徴とするピン立て装置。
2. 請求項１において，上記バランスウェイトは，上記ピン立てステージの重量の２０〜９０％の重量であることを特徴とするピン立て装置。

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