JP6467594B2

JP6467594B2 - 基板挿入装置

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Publication number: JP6467594B2
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Inventors: 山本　実; 実山本
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Filing date: 2016-08-02
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Description

本発明は、メモリーモジュールなどの基板をコネクタに挿入する基板挿入装置に関するものである。

パーソナルコンピュータの電子回路を構成するマザーボードなどの電子基板には、ＤＩＭＭ（ＤｕａｌＩｎｌｉｎｅＭｅｍｏｒｙＭｏｄｕｌｅ）などのメモリーモジュールが複数枚装着される。これらのメモリーモジュールの装着はマザーボードに並列して設けられたコネクタにメモリーモジュールの端面に形成された接続用の端子を挿入することにより行われる。このようなメモリーモジュールの装着作業は従来より手作業により行われており、作業者がメモリーモジュールを手指によって保持してコネクタに挿入するか、あるいは専用の挿入用ツールにメモリーモジュールを保持させた状態でコネクタへの挿入作業を行っていた（例えば特許文献１参照）。この特許文献に示す先行技術では、挿入対象のパッケージが装着された挿入用ツールを回路基板に設けられたコネクタに手作業により位置合わせし、挿入用ツールを回路基板に対して押し付けることによりパッケージをコネクタに挿入するようにしている。

米国特許出願公開第２００６／０１８５１５９号明細書

しかしながら上述の特許文献例を含め、メモリーモジュールの装着を手作業によって行う従来技術には、以下のような問題点があった。すなわちメモリーモジュールの装着に際しては、多数の接続用の端子が形成されたモジュール基板の端面を、同様に接続用の端子が多数形成されたコネクタの内側に、端子相互の接触を確保した状態で押し込む必要がある。このため作業者による装着動作時には相当の押圧力でメモリーモジュールを押し込むことが求められ、連続して多数枚を挿入する場合には作業負荷が大きいものであった。さらにコネクタにメモリーモジュールを挿入するに際しては、コネクタ毎に設けられたエジェクタを挿入が可能な状態にする操作が必要とされていた。このように、従来の手作業によるメモリーモジュールの挿入作業には煩雑な操作や労力を要し、省力化や作業効率の向上が望まれていた。

そこで本発明は、メモリーモジュールなどの基板のコネクタへの挿入作業を自動化して、省力化と作業効率の向上を実現することができる基板挿入装置を提供することを目的とする。

本発明の基板挿入装置は、端面に端子を備える基板を、前記基板が挿入される挿入溝と、前記挿入溝への前記基板の挿入を許容する開放位置と前記挿入溝への前記基板の挿入を禁止する閉鎖位置との間で移動可能なイジェクタと、を備えるコネクタに挿入する基板挿入装置であって、前記端子が設けられた第１の端面とその反対側の第２の端面とを有する基板を、前記第１の端面を露出させた状態で保持する保持部と、前記保持部に対して、前記コネクタへの前記基板の挿入方向に摺動可能に設けられるとともに、前記保持部に保持される前記基板の前記第１の端面よりも前記挿入方向に突出し前記コネクタへの前記基板の挿入時に前記コネクタと当接する先端部を備える挿入ガイド部と、前記コネクタへの前記基板の挿入時に前記イジェクタと当接する当接部と、前記保持部または前記挿入ガイド部のいずれか一方に設けられ、前記保持部または前記挿入ガイド部のいずれか他方と係合しており、前記保持部と前記挿入ガイド部との相対位置の変化を、前記当接部が前記イジェクタの位置を前記閉鎖位置から前記開放位置に変化させる動きに変換する変換機構とを備えた。

本発明によれば、メモリーモジュールなどの基板のコネクタへの挿入作業を自動化して、省力化と作業効率の向上を実現することができる。

本発明の一実施の形態の基板装着装置の構成説明図本発明の一実施の形態の基板装着装置に用いられる基板供給部の構成説明図本発明の一実施の形態の基板装着装置において基板挿入対象となる電子基板の構成説明図本発明の一実施の形態の基板装着装置に用いられる基板挿入ツール（基板挿入装置）の構成説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置における基板の保持部の構成説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置における挿入ガイド部の構成説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置における挿入ガイド部とコネクタとの位置補正を示す動作説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置における変換機構の機能説明図本発明の一実施の形態の基板装着装置における基板の取り出し動作の動作説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置によるコネクタへの基板挿入動作の動作説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置によるコネクタへの基板挿入動作の動作説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置によるコネクタへの基板挿入動作の動作説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置によるコネクタへの基板挿入動作の動作説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置によるコネクタへの基板挿入動作の動作説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置によるコネクタへの基板挿入動作の動作説明図本発明の一実施の形態の基板挿入装置によるコネクタへの基板挿入動作の動作説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、基板装着装置１の構成を説明する。基板装着装置１は、メモリーモジュールなど端面に接続用の端子を備える基板７（図２に示す基板７も参照）を、マザーボードなどの電子基板３に設けられたコネクタ４（図３に示すコネクタ４参照）に挿入することにより電子基板３に装着する機能を有するものである。なお図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ矢視を示している。

図１（ａ）において、基台１ａの上面の一方の端部にはＸ方向（電子基板搬送方向）に基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は基板が挿入されるコネクタが設けられた電子基板３を上流側装置より受け取り（矢印ａ）、以下に説明する基板装着機構による作業位置に位置決めして保持する。基台１ａにおいて基板搬送機構２の反対側の端部には、収納プレート６ａに複数の基板７を縦姿勢で収納した構成の基板供給部６が配置されている。ここでは、複数の基板７を収納した複数基の収納プレート６ａを基板供給部６に配置した例を示している。

基板供給部６と基板搬送機構２との間には、作業ロボット８によって基板挿入ツール１０を移動させることにより基板７の装着動作を行わせる構成の基板装着機構が配設されている。作業ロボット８はそれぞれ垂直軸廻りの回転を行う関節部８ｂ、８ｃ、８ｄを備えた作業アーム８ａを有する水平多関節型のロボットである。作業アーム８ａの最先端の関節部８ｄに装着された昇降軸９の下端部には、本実施の形態における基板挿入装置である基板挿入ツール１０が装着されている。

図１（ｂ）に示すように、昇降軸９は関節部８ｄに内蔵された昇降駆動機構８ｅ（図４参照）によって昇降する（矢印ｂ）。基板挿入ツール１０は、基板７を保持するとともに保持した基板７をコネクタ４に挿入する機能を有している。このような構成により、基板供給部６の収納プレート６ａに縦姿勢で収納された複数の基板７を一枚づつ基板挿入ツール１０によって取り出して、基板搬送機構２に位置決め保持された電子基板３のコネクタ４に挿入することができる。

ここで図２を参照して、基板供給部６の構成および基板７について説明する。図２（ａ）に示すように、平板状の収納プレート６ａの上面には、細長矩形形状の基板７が複数枚収納されている。図２（ｂ）に示すように、基板７は薄板状のプレート７ａを主体としており、プレート７ａには複数の記憶素子７ｂが形成されている。プレート７ａにおいて一方側の端面（第１の端面７ｄ）には接続用の複数の端子７ｃが形成されている。基板７を収納プレート６ａに収納する際には、第１の端面７ｄを下側にして第１の端面７ｄの反対側の第２の端面７ｅを上側に向け、第１の端面７ｄ、第２の端面７ｅ以外の互いに対向する２つの側端面７ｆを側方に向けた縦姿勢で、収納プレート６ａに収納する。

次に図３を参照して、電子基板３およびコネクタ４の構成を説明する。図３（ａ）において、電子基板３は矩形状のプレート部材３ａの上面に、複数のコネクタ４を隣接して並列配置した構成となっており、コネクタ４と隣接して電子部品５が実装されている。図３（ｂ）に示すように、コネクタ４は細長棒形状の基部４ａおよび基部４ａの両端部から上方に突出した側縁部４ｃを有する形状となっている。基部４ａの上面および側縁部４ｃの内側面には基板７を挿入するための挿入溝４ｂが設けられている。側縁部４ｃには、当該コネクタ４の挿入溝４ｂへの基板７の挿入を禁止、または許容するためのイジェクタ４ｄが位置可変に装着されている。

すなわち、図３（ｂ）に示す状態では、イジェクタ４ｄは閉鎖位置［Ｐ１］にあって挿入溝４ｂへの基板７の挿入が禁止される。これに対し、イジェクタ４ｄを外側に傾斜させる方向に移動させる（矢印ｃ）ことにより、イジェクタ４ｄは開放位置［Ｐ２］に移動し、この状態では挿入溝４ｂへの基板７の挿入が許容される（図１３参照）。

すなわちコネクタ４は、第１の端面７ｄに端子７ｃを備える基板７が挿入される挿入溝４ｂと、挿入溝４ｂへの基板７の挿入を許容する開放位置［Ｐ２］と挿入溝４ｂへの基板７の挿入を禁止する閉鎖位置［Ｐ１］との間で移動可能なイジェクタ４ｄとを備える構成となっている。そして本実施の形態に示す基板挿入ツール１０は、第１の端面７ｄに端子７ｃを備える基板７を、上述構成のコネクタ４に挿入する基板挿入装置としての機能を有している。

次に図４を参照して、基板挿入ツール１０の全体構成を説明する。なお図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視を示している。図４（ａ）において、作業ロボット８の昇降駆動機構８ｅによって昇降駆動される昇降軸９の下端部には結合部材１１が結合されており、さらに結合部材１１の下部は保持部１２と連結されている。保持部１２はその下端の両端部が下方に突出した保持端部１２ａを有する形状（図５（ａ）参照）となっている。保持端部１２ａは、保持対象の基板７の側端面を両側から挟み込んで保持する機能を有している。

保持部１２の表面（図４（ａ）に示す面）およびその反対面の裏面には、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂがそれぞれ上下方向、すなわち挿入溝４ｂへの基板７の挿入方向に摺動可能に配設されている。挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂは、その下端の両端部が下方に突出した先端延出部１３ａを有する形状となっており、先端延出部１３ａには位置決め部材２３が装着されている。先端延出部１３ａおよび位置決め部材２３は、コネクタ４への基板７の挿入時にコネクタ４と当接する先端部として機能する。

保持部１２の表面および裏面には、それぞれ１対のスライダ溝部１２ｂ、１２ｃが上下方向に形成されている。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スライダ溝部１２ｂ、１２ｃの底面には、それぞれリニアレール１４が上下方向に固定配置されており、これらのリニアレール１４にはスライダ１５が上下方向にスライド自在に嵌合している。これらのスライダ１５のうち、スライダ溝部１２ｂ内のスライダ１５は保持部１２の表面に摺接する挿入ガイド部１３Ａに結合されており、同様にスライダ溝部１２ｃ内のスライダ１５は保持部１２の裏面に摺接する挿入ガイド部１３Ｂに結合されている。

保持部１２に結合された結合部材１１にはシリンダ１６がロッド１６ａを下方に向けた姿勢で配設されており、ロッド１６ａの下端部は挿入ガイド部１３Ａに固定されたブラケット１７に結合されている。シリンダ１６を駆動することによりロッド１６ａは突没し、これにより挿入ガイド部１３Ａを挿入ガイド部１３Ｂとともに、保持部１２に対して上下方向（挿入溝４ｂへの基板７の挿入方向）に相対往復動させることができる。すなわちシリンダ１６は、保持部１２に設けられ、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂを、保持部１２に対して基板７の挿入方向へ相対往復動させる駆動部となっている。

挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂのそれぞれの両側端部には、支点２０によって一方の端部と他方の端部との中間部を軸支されたレバー部材１９Ａ、１９Ｂが、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂおよび保持部１２を、表裏両面側から挟む形態で配設されている。レバー部材１９Ａ、１９Ｂの下端部（一方の端部）にはピン形状の連結部材２１がレバー部材１９Ａ、１９Ｂを相互に連結する形で設けられている。連結部材２１は、後述するように、コネクタ４への基板７の挿入時にイジェクタ４ｄと当接して開放位置［Ｐ２］に移動させる当接部としての機能を有している。またレバー部材１９Ａ、１９Ｂの上端部（他方の端部）には、ローラ部材２２が保持部１２に横長の長穴形状で形成されたカム孔１２ｉを挿通して、レバー部材１９Ａ、１９Ｂを相互に連結する形で設けられている。

このような構成により、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂは、常にレバー部材１９Ａ、１９Ｂと一体的に上下動する。挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂにおいてローラ部材２２に対応する位置には開口部１３ｂが形成されており、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂと保持部１２との相対移動時に、ローラ部材２２と挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂとの干渉が生じないようになっている。

図４（ａ）に示すように、挿入ガイド部１３Ａには保持部１２に対する挿入ガイド部１３Ａの規定の昇降ストロークに対応した長さのガイド溝１３ｃが上下方向に形成されており、ガイド溝１３ｃには保持部１２に植設されたガイドピン１８が嵌合している。挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂを保持部１２に対して相対往復動させる際には、ガイド溝１３ｃにおけるガイドピン１８の位置によって上死点、下死点が規制される。

なお図４（ｂ）においては、ガイド溝１３ｃやガイドピン１８、ローラ部材２２、カム孔１２ｉの図示を省略している。また挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂおよびレバー部材１９Ａ、１９Ｂは保持部１２に対して表裏対称であり、部分形状や機能は共通であるため、本明細書では図示において共通部分には同一符号を付して説明を簡略化している。

次に図５を参照して、保持部１２の機能について説明する。図５（ａ）に示すように、保持部１２の下端部には、保持対象の基板７の側端面を保持するために両端から下方に突出して設けられた２つの保持端部１２ａおよびこれらの保持端部１２ａの間において基板７の上端面を押圧するための押圧端部１２ｄが設けられている。

図５（ｂ）に示すように、保持端部１２ａには表裏を貫通する矩形状のバネ収納溝１２ｅが形成されており、バネ収納溝１２ｅ内には円弧状の板バネより成るバネ部材２４が、凸面を内側に向けた姿勢で装着されている。保持端部１２ａの内側および押圧端部１２ｄの下面には、それぞれ基板７の端面が嵌入する基板収容溝１２ｆ、１２ｇが設けられている。基板収容溝１２ｇの上面は、保持部１２によって基板７を挿入溝４ｂに挿入する際に、基板７を押圧する押圧部１２ｈとなっている。

保持部１２によって基板７を保持する際には、保持部１２を基板７に対して下降させて、両側の基板収容溝１２ｆ内に側端面７ｆを嵌入させる。このとき、側端面７ｆにはバネ部材２４の凸面が当接することにより基板７を把持する把持力が作用する。これにより、図５（ｃ）に示すように、基板７は保持部１２の押圧部１２ｈに第２の端面７ｅが当接し、対向する側端面７ｆをバネ部材２４の把持力によって両側から押圧された状態で保持部１２に保持される。このとき、端子７ｃが設けられた第１の端面７ｄは露出された状態となっている。

すなわち上述構成の保持部１２は、端子７ｃが設けられた第１の端面７ｄとその反対側の第２の端面７ｅとを有する基板７を、第１の端面７ｄを露出させた状態で保持する。そして基板７を保持するために、本実施の形態の保持部１２は、基板７の第２の端面７ｅに当接する押圧部１２ｈと、２つの側端面７ｆに当接して基板７を把持する把持手段としてのバネ部材２４を備えた形態となっている。

なお把持手段としては、２つの側端面７ｆの少なくとも一方を押圧するバネ部材２４を備えていればよく、両側の側端面７ｆを押圧することは必ずしも必須ではない。また本実施の形態に示す例では基板７として矩形形状のものを対象としており、把持対象の部位として側端面７ｆを用いるようにしているが、矩形形状以外の例えば異形形状の基板７を対象とする場合には、基板７が備える第１の端面７ｄと第２の端面７ｅ以外の互いに対向する２つの端面を把持対象とする。

次に図６を参照して、挿入ガイド部１３Ａ，１３Ｂの機能を説明する。図６（ａ）は、保持部１２が基板７を保持していない状態で、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂを、保持部１２に対して下死点まで下降させた状態における斜め下方からの斜視図を示している（図４も参照）。この状態で、ガイドピン１８はガイド溝１３ｃの最上端に位置しており、レバー部材１９Ａ、１９Ｂは下端部の連結部材２１が内側に移動して閉じた状態にある。

図６（ｂ）は、この状態における挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂの下端の詳細を示している。挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂの下端の両端部からは先端延出部１３ａが下方に延出しており、それぞれの先端延出部１３ａの内面側（コネクタ４を挟み込む側）には、コネクタ４に当接して先端延出部１３ａを位置決めする位置決め部材２３がネジ部材により装着されている。位置決め部材２３には基部４ａに当接してＸ方向の位置を補正するためのテーパ面２３ａおよび側縁部４ｃに当接してＹ方向の位置を補正するためのテーパ面２３ｂが形成されている。前述のように、先端延出部１３ａおよび位置決め部材２３は、コネクタ４への基板７の挿入時にコネクタ４と当接する先端部として機能する。そしてレバー部材１９Ａ、１９Ｂを閉じた状態では、先端延出部１３ａの外縁部には、連結部材２１が位置する。

図６（ｃ）は、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂをコネクタ４に対して下降させて、上述の先端部を基部４ａの外端の側縁部４ｃに当接させた状態を示している。この状態では、位置決め部材２３に設けられた位置決め面（図７（ａ）に示す位置決め面２３ｃ、２３ｄ）が側縁部４ｃの内面および基部４ａの上面に当接することにより、先端延出部１３ａはコネクタ４に対して正しく位置決めされる。そして挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂの下降に伴い、レバー部材１９Ａ、１９Ｂの下端部が外側に開き、これにより連結部材２１がイジェクタ４ｄに内側から当接してこれを外側へ移動させる（矢印ｄ）。

すなわち挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂは、保持部１２に対して、コネクタ４への基板７の挿入方向に摺動可能に設けられるとともに、保持部１２に保持される基板７の第１の端面７ｄよりも挿入方向である下方に突出し、コネクタ４への基板７の挿入時にコネクタ４と当接する先端部（先端延出部１３ａおよび位置決め部材２３）を備える構成となっている。

次に図７を参照して、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂをコネクタ４に対して下降させる際における位置決め部材２３の位置補正機能について説明する。なお、ここでは挿入ガイド部１３Ｂにおける先端延出部１３ａのみを図示して説明しているが、実際には挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂのそれぞれの先端延出部１３ａの内側に装着された１対の位置決め部材２３によってコネクタ４を挟み込んで、位置補正および位置決めを行うようになっている。

図７（ａ）に示すように、先端延出部１３ａに装着された位置決め部材２３には、当該先端延出部１３ａをコネクタ４の側縁部４ｃ、基部４ａに対して位置決めする位置決め面２３ｃ、２３ｄが設けられており、さらに位置決め部材２３には先端延出部１３ａのＸ方向、Ｙ方向の位置ずれを補正するためのテーパ面２３ａ、２３ｂが形成されている。

保持部１２に保持された基板７をコネクタ４に挿入するために挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂを下降させると、まず先端延出部１３ａがコネクタ４に対して下降する（矢印ｅ）。次いで図７（ｂ）に示すように、先端延出部１３ａをさらにコネクタ４に対して下降させると（矢印ｆ）、コネクタ４に対してＸ方向、Ｙ方向に幾分位置ずれ状態にある位置決め部材２３が側縁部４ｃに接近する過程でテーパ面２３ａ、２３ｂがコネクタ４に当接する。

この状態で先端延出部１３ａをさらに下降させると（矢印ｇ）、図７（ｃ）に示すように、テーパ面２３ａ、２３ｂによる位置案内作用によって位置決め部材２３は、コネクタ４の側縁部４ｃ、基部４ａに対して正しく位置決めされる。したがって挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂおよび保持部１２はコネクタ４に対して正しく位置決めされ、これにより保持部１２に保持された基板７も挿入対象のコネクタ４に対して正しく位置決めされる。

すなわち本実施の形態においては、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂの有する先端部（先端延出部１３ａおよび位置決め部材２３）はコネクタ４を挟むように複数配置され、コネクタ４との接触面には位置補正用のテーパ面２３ａ、２３ｂが形成されている。そしてこれらの複数の先端部をコネクタ４に当接させることにより、保持部１２に保持された基板７とコネクタ４との位置ずれが補正されるようになっている。

次に図８を参照して、保持部１２と挿入ガイド部１３Ａ，１３Ｂとの相対位置の変化を、レバー部材１９Ａ、１９Ｂの下端部に設けられた当接部である連結部材２１がイジェクタ４ｄの位置を閉鎖位置［Ｐ１］から開放位置［Ｐ２］に変化（図３参照）させる動きに変換する変換機構の機能について説明する。

図８に示すように、基板挿入ツール１０による基板挿入動作においては、保持部１２に対して挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂを相対的に下降させた状態で、昇降駆動機構８ｅを駆動することにより保持部１２および挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂをコネクタ４に対して下降させる（矢印ｈ）。これにより保持部１２、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂがともに下降し（矢印ｉ，ｊ）、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂの先端部の位置決め部材２３が基部４ａの上面に当接することにより、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂの下降が停止する。

そしてこの後、さらに昇降駆動機構８ｅを駆動して保持部１２を下降させることにより、保持部１２は挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂに対して相対的に下降する。これにより、レバー部材１９Ａ、１９Ｂにおいてカム孔１２ｉに嵌合したローラ部材２２は下方に押し下げられ（矢印ｋ）、レバー部材１９Ａ、１９Ｂは押し下げ量に応じた回転量だけ、支点２０廻りに矢印ｍ方向に回動する。この結果、レバー部材１９Ａ、１９Ｂの下端部に設けられた当接部である連結部材２１は、外側へ変位する（矢印ｎ）。そしてこの変換動作を連結部材２１が閉鎖位置［Ｐ１］に位置するイジェクタ４ｄの内側に位置している状態で実行することにより、イジェクタ４ｄの位置は連結部材２１によって閉鎖位置［Ｐ１］から開放位置［Ｐ２］に変化する。

本実施の形態に示す上記構成の変換機構は、挿入ガイド部１３Ａ，１３Ｂに設けられた支点２０によって一方の端部と他方の端部との中間部を軸支されたレバー部材１９Ａ，１９Ｂを有している。そして当接部である連結部材２１はレバー部材１９Ａ，１９Ｂの一方の端部である下端部に設けられ、レバー部材１９Ａ，１９Ｂの他方の端部に設けられたローラ部材２２は、保持部１２に設けられたカム孔１２ｉに係合する構成となっている。

なお本実施の形態においては、上述構成のレバー部材１９Ａ，１９Ｂを挿入ガイド部１３Ａ，１３Ｂに設け、ローラ部材２２を保持部１２のカム孔１２ｉに係合させて変換機構を構成する例を示したが、本発明はこの組み合わせ例には限定されない。すなわち、保持部１２と挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂとの相対位置の変化を、当接部としての連結部材２１の前述目的の動きに変換する構成であれば、この変換機構を保持部１２または挿入ガイド部１３Ａ，１３Ｂのいずれか一方に設けられ、保持部１２または挿入ガイド部１３Ａ，１３Ｂのいずれか他方と係合した構成としてもよい。

本実施の形態における基板装着装置１は上記のように構成されており、以下基板装着装置１における基板挿入ツール１０による基板取出し動作および基板挿入動作について、図９〜図１６を参照して説明する。まず図９を参照して、基板挿入ツール１０によって基板供給部６から基板７を取り出す基板取出し動作について説明する。

図９（ａ）に示すように、基板挿入ツール１０においてシリンダ１６を駆動して、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂを保持部１２に対して相対的に上昇させた状態とする。そしてこの状態の基板挿入ツール１０を作業ロボット８（図１参照）によって基板供給部６の上方に移動させ、収納プレート６ａに収納保持された複数の基板７のうち、取り出し対象となる基板７の上方に保持部１２が位置するように、基板挿入ツール１０を位置合わせする。

次いで図９（ｂ）に示すように、昇降駆動機構８ｅ（図４参照）を駆動して基板挿入ツール１０を下降させ（矢印ｎ１）、保持部１２を基板７に対して押圧することにより、保持端部１２ａのバネ部材２４（図５参照）によって基板７を両側から把持して保持する。そしてこの状態で、図９（ｃ）に示すように、基板挿入ツール１０を上昇させることにより（矢印ｎ２）、保持部１２は基板７を第１の端面７ｄ（図２参照）を露出させた状態で保持する。

次いで基板挿入ツール１０において保持部１２に保持された基板７を電子基板３に配置されたコネクタ４に挿入する基板挿入動作が行われる。この基板挿入動作においては、まず図１０に示すように、シリンダ１６を駆動してロッド１６ａを突出させ（矢印ｎ３）、ブラケット１７を介して挿入ガイド部１３Ａを、挿入ガイド部１３Ｂとともに下死点まで下降させる。これにより、挿入ガイド部１３Ａのガイド溝１３ｃにおいて、ガイドピン１８は最上端に位置する。そしてこの状態の基板挿入ツール１０を、基板挿入対象となるコネクタ４の上方に移動させて、保持部１２を基部４ａに対して位置決めする。このとき、コネクタ４の側縁部４ｃに装着されたイジェクタ４ｄは、基板７の挿入が禁止される閉鎖位置［Ｐ１］に位置している。

次に、図１１に示すように、基板挿入ツール１０を下降させて（矢印ｎ４）、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂの下端の先端部（先端延出部１３ａおよび位置決め部材２３）を基部４ａおよび側縁部４ｃに当接させる。これにより、挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂの高さ位置は固定された状態となる。このとき、位置決め部材２３に形成されたテーパ面２３ａ、２３ｂにより挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂとコネクタ４との位置ずれの補正が行われる。そしてこの状態では、レバー部材１９Ａ，１９Ｂの下端部の連結部材２１は、側縁部４ｃに装着されたイジェクタ４ｄの内側に位置する。なお、この状態では挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂはともに下死点に位置しており、ガイド溝１３ｃにおいてガイドピン１８は最上端に位置している。

この後、図１２に示すように、基板挿入ツール１０をさらに下降させて（矢印ｎ５）、保持部１２を高さ位置が固定された挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂに対して所定量だけ相対的に下降させる（ガイド溝１３ｃにおけるガイドピン１８の位置参照）。これにより、この下降変位量だけレバー部材１９Ａ，１９Ｂのローラ部材２２は押し下げられ（矢印ｎ６）、レバー部材１９Ａ、１９Ｂは押し下げ量に応じた回転量だけ、支点２０廻りに矢印ｎ７方向に回動する。この結果、レバー部材１９Ａ、１９Ｂの下端部に設けられた連結部材２１は、イジェクタ４ｄを外側に押し出す（矢印ｎ８）。

次いで、図１３に示すように、基板挿入ツール１０をさらに下降させて（矢印ｎ９）、保持部１２を挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂに対してさらに相対的に下降させる。そしてこの相対的な下降により、同様にレバー部材１９Ａ，１９Ｂは支点２０廻りに回動し、この結果、レバー部材１９Ａ、１９Ｂの下端部の連結部材２１は、イジェクタ４ｄをさらに外側に押し出す（矢印ｎ１０）。これにより、イジェクタ４ｄは基板７の挿入を許容する開放位置［Ｐ２］に位置する。

この後、図１４に示すように、基板挿入ツール１０をさらに下降させて（矢印ｎ１１）、保持部１２を挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂに対してさらに相対的に下降させる。これにより保持部１２に保持された基板７の第１の端面７ｄが基部４ａに接近する。これとともに、保持部１２の相対的な下降により、同様にレバー部材１９Ａ，１９Ｂは支点２０廻りに回動し、レバー部材１９Ａ、１９Ｂの下端部の連結部材２１は、上方に移動する（矢印ｎ１２）。

そして図１５に示すように、基板挿入ツール１０をさらに下降させて（矢印ｎ１３）、保持部１２を挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂに対する下死点に位置させる（ガイド溝１３ｃにおけるガイドピン１８の位置参照）。これにより、保持部１２に保持された基板７の第１の端面７ｄは基部４ａの挿入溝４ｂに挿入される（矢印ｎ１４）。この挿入動作は、保持部１２の押圧部１２ｈ（図５参照）によって第２の端面７ｅを押圧することにより行われる。そしてこの挿入溝４ｂ内への第１の端面７ｄの挿入により、イジェクタ４ｄは開放位置［Ｐ２］（図１３参照）から閉鎖位置［Ｐ１］（図１０参照）に復帰する（矢印ｎ１５）。これにより、基板７は側端面７ｆをイジェクタ４ｄによって固定された状態となり、挿入溝４ｂからの抜け落ちが防止される。

このようにして１枚の基板７の挿入動作が終了したならば、すなわち図１６に示すように、基板７の第１の端面７ｄが基部４ａの挿入溝４ｂに挿入され、側端面７ｆがイジェクタ４ｄによって固定された状態となったならば、基板挿入ツール１０を上昇させる（矢印ｎ１６）。このとき、基板挿入ツール１０は挿入ガイド部１３Ａ、１３Ｂを保持部１２に対して相対的に上昇させた状態となっており、そしてこの状態の基板挿入ツール１０を基板供給部６の上方に移動させることにより新たな基板７の取り出しが行われ、以下同様にコネクタ４への挿入が反復して実行される。

上記説明したように、本実施の形態に示す基板挿入装置としての基板挿入ツール１０は、第１の端面７ｄに端子７ｃを備える基板７を、この基板７が挿入される挿入溝４ｂと、挿入溝４ｂへの基板７の挿入を許容する開放位置［Ｐ２］と挿入溝４ｂへの基板７の挿入を禁止する閉鎖位置［Ｐ１］との間で移動可能なイジェクタ４ｄとを備えるコネクタ４に挿入する構成において、基板７を第１の端面７ｄを露出させた状態で保持する保持部１２と、保持部１２に対して基板７の挿入方向に摺動可能に設けられるとともに、保持部１２に保持される基板７の第１の端面７ｄよりも挿入方向に突出しコネクタ４への基板７の挿入時にコネクタ４と当接する先端部を備える挿入ガイド部１３Ａ，１３Ｂと、コネクタ４への基板７の挿入時にイジェクタ４ｄと当接する当接部と、保持部１２と挿入ガイド部１３Ａ，１３Ｂとの相対位置の変化を、当接部がイジェクタ４ｄの位置を閉鎖位置［Ｐ１］から開放位置［Ｐ２］に変化させる動きに変換する変換機構とを備えた構成としている。これにより、従来は作業負荷の大きい手作業によって行われていたメモリーモジュールなどの基板のコネクタへの挿入作業を自動化して、省力化と作業効率の向上を実現することができる。

本発明の基板挿入装置は、メモリーモジュールなどの基板のコネクタへの挿入作業を自動化して、省力化と作業効率の向上を実現することができるという効果を有し、メモリーモジュールなどの基板をコネクタに挿入する分野において有用である。

１基板装着装置
３電子基板
４コネクタ
４ｂ挿入溝
４ｄイジェクタ
６基板供給部
７基板
７ｃ端子
７ｄ第１の端面
７ｅ第２の端面
７ｆ側端面
８作業ロボット
１０基板挿入ツール
１２保持部
１２ｈ押圧部
１３Ａ，１３Ｂ挿入ガイド部
１６シリンダ
１９Ａ，１９Ｂレバー部材
２０支点
２１連結部材
２２ローラ部材
２３位置決め部材
２３ａ，２３ｂテーパ面
２４バネ部材
［Ｐ１］閉鎖位置
［Ｐ２］開放位置

Claims

端面に端子を備える基板を、前記基板が挿入される挿入溝と、前記挿入溝への前記基板の挿入を許容する開放位置と前記挿入溝への前記基板の挿入を禁止する閉鎖位置との間で移動可能なイジェクタと、を備えるコネクタに挿入する基板挿入装置であって、
前記端子が設けられた第１の端面とその反対側の第２の端面とを有する基板を、前記第１の端面を露出させた状態で保持する保持部と、
前記保持部に対して、前記コネクタへの前記基板の挿入方向に摺動可能に設けられるとともに、前記保持部に保持される前記基板の前記第１の端面よりも前記挿入方向に突出し前記コネクタへの前記基板の挿入時に前記コネクタと当接する先端部を備える挿入ガイド部と、
前記コネクタへの前記基板の挿入時に前記イジェクタと当接する当接部と、
前記保持部または前記挿入ガイド部のいずれか一方に設けられ、前記保持部または前記挿入ガイド部のいずれか他方と係合しており、前記保持部と前記挿入ガイド部との相対位置の変化を、前記当接部が前記イジェクタの位置を前記閉鎖位置から前記開放位置に変化させる動きに変換する変換機構とを備えた、基板挿入装置。
前記変換機構は、前記挿入ガイド部に設けられた支点によって一方の端部と他方の端部との中間部を軸支されたレバー部材を有し、
前記当接部は前記レバー部材の前記一方の端部に設けられ、前記レバー部材の他方の端部は前記保持部に係合する、請求項１に記載の基板挿入装置。
前記保持部に設けられ、前記挿入ガイド部を前記保持部に対して前記挿入方向へ相対移動させる駆動部を備えた、請求項１または２のいずれかに記載の基板挿入装置。
前記先端部は前記コネクタを挟むように複数配置され、前記コネクタとの接触面には位置補正用のテーパ面が形成されており、複数の前記先端部を前記コネクタに当接させることにより前記基板と前記コネクタとの位置ずれが補正される、請求項１乃至３のいずれかに記載の基板挿入装置。
前記保持部が、前記第２の端面に当接する押圧部と、前記基板が備える前記第１の端面と前記第２の端面以外の互いに対向する２つの端面に当接して前記基板を把持する把持手段を備える、請求項１乃至４のいずれかに記載の基板挿入装置。
前記把持手段が、前記２つの端面の少なくとも一方を押圧するバネ部材を備える、請求項５に記載の基板挿入装置。