JPH0619184Y2 - コネクタ挿入機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、フレキシブルプリントサーキット(Flexible
Print Circuit)とコネクタとを接続する際に用いられる
コネクタ挿入機に関する。

従来の技術 近年、ポリエステル，ポリイミド等の高機能プラスチッ
クフィルムを用いたフレキシブルプリントサーキット
（以下、ＦＰＣと称する）が、多くの電子部品に用いら
れるようになった。上記ＦＰＣは容易に自由な形状に加
工できるので、複雑な形状のものが多く、且つ複数枚の
フィルムを貼り合わせて作製することも多い。

ここで、上記ＦＰＣを他の回路と接続するためには、Ｆ
ＰＣにコネクタを接続する必要があるが、この工程は、
ＦＰＣとコネクタとを別々に作製した後に行われる。そ
して、例えば、２枚のフィルムを重合して形成されたＦ
ＰＣとコネクタとを接続する際には、フィルム間の所定
位置を開口させてコネクタ挿入口を形成すると共に、Ｆ
ＰＣとコネクタとの位置決めを行って、コネクタ挿入口
内にコネクタを挿入する。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、従来は上記挿入作業を手作業で行ってい
たため、効率が低下して製造コストが高騰すると共に、
品質が低下するという課題を有していた。

本考案はかかる現状に鑑みてなされたものであり、上記
プリントサーキットとコネクタとの位置合わせを自動で
確実に行うことができるコネクタ挿入機を提供すること
を目的とする。

課題を解決するための手段 本考案は上記目的を達成するために、少なくとも２枚の
フィルムが重合されて成るプリントサーキットに、コネ
クタを挿入するコネクタ挿入機であって、上記プリント
サーキットをコネクタ挿入位置まで搬送する搬送手段
と、上記コネクタ挿入位置において、プリントサーキッ
トを保持しつつプリントサーキットの位置決めを行うと
共に、プリントサーキットの端縁部にコネクタ挿入口を
形成する位置決め挿入口形成手段と、プリントサーキッ
トとコネクタとの位置合わせを行うと共に、上記コネク
タ挿入口を介してコネクタを挿入する位置合わせ挿入手
段とを備えたことを特徴とする。

作用 上記構成であれば、搬送手段により搬送されてきたプリ
ントサーキットは、コネクタ挿入位置において位置決め
挿入口形成手段により位置決めがなされ、且つその端縁
部にコネクタ挿入口が形成される。しかる後、位置合わ
せ挿入手段によりプリントサーキットとコネクタとの位
置合わせが行われると共に、上記コネクタ挿入口を介し
てコネクタが挿入される。したがって、プリントサーキ
ットのコネクタとの接続時に、両者の位置合わせが自動
的且つ確実に行われることになる。

実施例 本考案の一実施例を、第１図〜第７図に基づいて、以下
に説明する。第１図は本考案の一例を示すコネクタ挿入
機の斜視図、第２図はＦＰＣにコネクタ挿入口を形成す
る場合の斜視図、第３図はＦＰＣ位置検出センサとコネ
クタ位置検出センサとの検出状態を示す斜視図、第４図
はコネクタをコネクタ挿入口に挿入する場合の斜視図、
第５図は上記コネクタ挿入機により接合されたＦＰＣと
コネクタとを示す斜視図、第６図（ａ）はＦＰＣの平面
図、第６図（ｂ）はコネクタの平面図、第７図はコネク
タ挿入機のブロック図である。

第１図に示すように、本考案のコネクタ挿入機は、ＦＰ
Ｃ１０をコネクタ挿入位置まで搬送する搬送手段１と、
上記コネクタ挿入位置において、ＦＰＣ１０を保持しつ
つＦＰＣ１０の位置決めを行うと共に、ＦＰＣ１０の端
縁部にコネクタ挿入口１２を形成する位置決め挿入口形
成手段２と、ＦＰＣ１０とコネクタ１１との位置合わせ
を行うと共に、上記コネクタ挿入口１２を介してコネク
タ１１を挿入する位置合わせ挿入手段３とから構成され
ている。

上記ＦＰＣ１０は、第５図及び第６図（ａ）に示すよう
に、ポリエステル，ポリイミド等の高機能プラスチック
フィルムから成る２枚のフィルム基板１００ａ・１００
ｂと、フィルム基板１００ａ上に形成されたリード１０
１とから構成されており、上記２つのフィルム基板１０
０ａ・１００ｂはコネクタ挿入口１２を除いて外周縁部
が接着固定されている。一方、上記コネクタ１１は、第
５図及び第６図（ｂ）に示すように、基板１１０と、こ
の基板１１０上に形成されたリード１１１とから構成さ
れており、上記コネクタ挿入口１２に挿入して接着され
ることにより、ＦＰＣ１０とコネクタ１１とが固定され
る。尚、本実施例では、上記リード１０１・１１１のう
ち、所定のリードを位置決め用リード１０１ａ、位置合
せ用リード１１１ａとして設定しており、また上記コネ
クタ１１の挿入部にはホットメルト接着剤が塗布されて
いる。

ここで、前記搬送手段１は、第７図に示す搬送用モータ
４０により駆動されるプーリ１３ａ・１３ｂ及びこれら
プーリ１３ａ・１３ｂと平行な軸線を有するプーリ１３
ｃ・１３ｄと、これらプーリ１３ａ〜１３ｄ間に巻き掛
けられた無端ベルト１４ａ・１４ｂとから成る搬送コン
ベア４１を有しており、上記搬送用モータ４０は制御部
４４からの信号により間欠的に駆動される。上記搬送コ
ンベア４１の搬送経路内にはストッパ１５とプッシャ１
６とが設けられており、これらストッパ１５とプッシャ
１６との距離はＦＰＣ１０の幅_１（第５図に示す）と
略同一となるように形成されている。

上記ストッパ１５は制御部４４からの信号により作動す
るストッパ駆動用ロータリアクチュエータ４２（第７図
参照）により駆動され、伏せ状態或いは起立状態となる
ように回動（図中矢印で示す）する。そして、前記ＦＰ
Ｃ１０が搬送された際には起立状態となってＦＰＣ１０
の前端と当接し、これによりＦＰＣ１０を停止させる。
一方、上記プッシャ１６は、制御部４４からの信号によ
り作動するプッシャ駆動用ロータリアクチュエータ４３
により駆動され、伏せ状態或いは起立状態となるように
回動（図中矢印で示す）する。そして、前記ＦＰＣ１０
がストッパ１５に停止された際に起立状態となってＦＰ
Ｃ１０の後端に当接する。上記の如くストッパ１５とプ
ッシャ１６とが駆動され、且つストッパ１５とプッシャ
１６との距離がＦＰＣ１０の幅_１と略同一となるよう
に形成されていることにより、ＦＰＣ１０の搬送方向に
おける大まかな位置決めが行われる。

上記搬送コンベア４１を挟んで前記位置決め挿入口形成
手段２と対峙する側には、搬送方向と垂直な方向（以
下、Ｂ方向と称する）に作動する押出用シリンダ１７に
接続されたプッシャ１８が設けられており、このプッシ
ャ１８によりＦＰＣ１０がＢ方向に押し出され、後述の
進出状態にある停止用ロッド４６と当接する。

また、前記位置決め挿入口形成手段２は、基台部１９ａ
とこの基台部１９ａ上に設けられてＡ方向に慴動可能な
移動部１９ｂとから成る架台１９を有している。上記移
動部１９ｂはパルスモータから成る位置決め用モータ２
０により、Ａ方向或いは反Ａ方向に微小距離だけ移動さ
れ、後述のＦＰＣ位置検出センサ２９が位置決め用リー
ド１０１ａを検出するとその作動が停止する。また、移
動部１９ｂの一方端にはベース２７が固定されており、
このベース２７上にはベース２７に対して慴動可能な金
具２２が立設されている。更に、上記移動部１９ｂ上に
おける上記金具２２に対向する位置には、所定の間隔を
おいて金具２１が立設されており、上記両金具２１・２
２の上端には挟持用シリンダ２３・２４を介してグリッ
パ２５・２６が設けられている。これらグリッパ２５・
２６は、第２図に示すように、各々２つの握持片２５ａ
・２５ｂと２６ａ・２６ｂとから成り、上記挟持用シリ
ンダ２３・２４を作動させることにより、ＦＰＣ１０の
両端を挟持するような構造となっている。また、上記ベ
ース２７の端部には開口用シリンダ２８が設けられてお
り、この開口用シリンダ２８は制御部４４からの信号に
より作動し金具２２を金具２１方向に若干押し出す。こ
れにより、上記グリッパ２５・２６間の距離が短くなっ
てＦＰＣ１０が若干変形し、更に後述のエアノズル３１
から圧縮空気が吹き出されることにより、ＦＰＣ１０に
コネクタ挿入口１２が形成されることになる。

上記グリッパ２５の先端近傍には、第３図に示すよう
に、発光素子２９ａと受光素子２９ｂとから成りグリッ
パ２５・２６に挟持されたＦＰＣ１０の前記位置決め用
リード１０１ａの位置を検出するＦＰＣ位置検出センサ
２９が設けられている。また、上記グリッパ２５・２６
間におけるＦＰＣ１０の開口部に臨む位置には、エアコ
ンプレッサ３０（例えば、２〜４kg／cm²の圧力を有す
る）と接続されたエアノズル３１が配設されている。更
に、グリッパ２５・２６間における前記基台部１９ａ上
には、前記プッシャ１８により押し出されたＦＰＣ１０
を停止させるためのストッパ３９が設けられており、こ
のストッパ３９は停止用ロッド４６とこの停止用ロッド
４６を駆動するための停止用シリンダ４７とから構成さ
れている。このストッパ３９により、Ｂ方向におけるＦ
ＰＣ１０の位置決めがなされることになる。

更に、前記位置合わせ挿入手段３は、基台部３２ａと、
この基台部３２ａ上に設けられてＡ方向に慴動可能な移
動部３２ｂとから成る架台３２を有している。上記移動
部３２ｂはパルスモータから成る位置合せ用モータ３３
により、Ａ方向或いは反Ａ方向に微小距離だけ移動さ
れ、後述のコネクタ位置検出センサ３８が前記コネクタ
１１の位置合せ用リード１１１ａを検出するとその作動
が停止する。また、移動部３２ｂ上には金具３５が立設
されており、この金具３５の貫通穴には挿入用シリンダ
３４が嵌合固定されている。この挿入用シリンダ３４の
ピストンロッド３４ａの先端には支持台３６が固定され
ており、この支持台３６上には、検出光透過用の開口窓
３７ａが形成され且つ先端部が先細り状に形成された挿
入板３７が固定されている。この挿入板３７の進出方向
にはコネクタ折り曲げ用部材４８が設けられており、こ
のコネクタ折り曲げ用部材４８には折り曲げスリット４
８ａが形成されている。上記の構造であれば、第４図に
示すように、挿入用シリンダ３４が作動して上記コネク
タ１１（挿入板３７）が進出すると、コネクタ１１及び
挿入板３７が折り曲げスリット４８ａを通過して２つ折
りにされた後、前記コネクタ挿入口１２内にコネクタ１
１が挿入されることになる。

また、上記挿入板３７の先端近傍には、発光素子３８ａ
と受光素子３８ｂとから成り前記コネクタ１１の位置合
せ用リード１１１ａの位置を検出するコネクタ位置検出
センサ３８が設けられている。

次に、第７図に示すように、前記ＦＰＣ位置検出センサ
２９とコネクタ位置検出センサ３８とはそれぞれの検出
信号を制御部４４に出力し、制御部４４は上記検出信号
等に基づいて、前記ストッパ駆動用ロータリアクチュエ
ータ４２、プッシャ駆動用ロータリアクチュエータ４
３、搬送用モータ４０、位置決め用モータ２０、位置合
せ用モータ３３、押出用シリンダ１７、停止用シリンダ
３９、開口用シリンダ２８、挿入用シリンダ３５、挟持
用シリンダ２３・２４、及びバルブ４５を駆動する。

ここで、上記構造のコネクタ挿入機は、以下のようにし
て作動する。

先ず、図外のメインスイッチがＯＮされると、制御部４
４から搬送用モータ４０に駆動開始指令信号が出力さ
れ、駆動用のプーリ１３ａ・１３ｂが回転し始め、これ
により無端ベルト１４ａ・１４ｂが駆動される。更に、
制御部４４からの駆動開始指令信号によってストッパ駆
動用ロータリアクチュエータ４２が回転を開始し、伏せ
状態で待機しているストッパ１５が搬送経路内に進入す
る。これにより、図外の装置から搬送されてきたＦＰＣ
１０の前端がストッパ１５と当接して停止する。次に、
制御部４４からの駆動開始指令信号によりプッシャ駆動
用ロータリアクチュエータ４３が回転を開始し、伏せ状
態で待機しているプッシャ１６が搬送経路内に進入し、
プッシャ１６がＦＰＣ１０の後端を搬送方向に押圧す
る。これにより、ＦＰＣ１０はストッパ１５とプッシャ
１６とに挟まれ、搬送方向における大まかな位置決めが
成される。この後、制御部４４から搬送用モータ４０に
駆動解除指令信号が出力されて、搬送コンベア１５が停
止する。

次いで、制御部４４からのロッド進出指令信号に伴っ
て、停止用シリンダ４７が上方に突出し、これによって
停止用ロッド４６がＦＰＣ１０のＢ方向における停止位
置に侵入する。この後、制御部４４から押出用シリンダ
１７にロッド進出指令信号が出力され、押出用シリンダ
１７がプッシャ１８をＢ方向に押し出す。これにより、
ＦＰＣ１０が停止用ロッド４６と当接するまで押し出さ
れる。この後、制御部４４から挟持用シリンダ２３・２
４に駆動開始指令信号が出力され、これによりＦＰＣ１
０の両端がグリッパ２５・２６によって挟持されること
になる。しかる後、制御部４４から挟持用シリンダ２３
・２４とストッパ駆動用ロータリアクチュエータ４２と
プッシャ駆動用ロータリアクチュエータ４３とに駆動解
除指令信号が出力されると共に、押出用シリンダ１７に
ロッド退出指令信号が出力される。これらの信号によ
り、ストッパ１５と、プッシャ１６と、停止用ロッド４
６と、プッシャ１８とが待機位置に戻る。これにより、
ＦＰＣ１０がこれらの部材から開放され、グリッパ２５
・２６のみで支持されることになる。

しかる後、制御部４４から位置決め用モータ２０に駆動
開始指令信号が出力され、位置決め用モータ２０がＡ方
向或いは反Ａ方向に微小距離だけ移動する。そして、Ｆ
ＰＣ位置検出センサ２９が位置決め用リード１０１ａの
検知すると、ＦＰＣ位置検出センサ２９から制御部４４
に検出信号が出力される。これにより、制御部４４から
位置決め用モータ２０に駆動解除指令信号が出力され、
ＦＰＣ１０は設定位置で停止されることになる。

この後、制御部４４から開口用シリンダ２８にロッド進
出指令信号が出力され、開口用シリンダ２８のロッドが
金具２２を金具２１方向に若干押圧する。これにより、
グリッパ２５・２６間の距離が若干狭くなる。加えて、
制御部４４からエアコンプレッサ３０には駆動開始指令
信号が出力され、エアノズル３１から圧縮空気が噴出さ
れる。これらの動作と２枚のフィルム基板１００ａ・１
００ｂの腰の強さとにより、ＦＰＣ１０のコネクタ挿入
口１２が開口されることになる。

次に、挿入用シリンダ３５と折曲スリット４８との間に
設けられた高さ設定治具（図示せず）上にコネクタ１１
が作業者により一枚供給され、更に挿入板３７に供給さ
れる。次いで、制御部４４からの第１段階ロッド進出指
令信号により挿入用シリンダ３５が作動し、これによっ
て挿入板３７がコネクタ折り曲げ用部材４８方向に押し
出される。これにより、コネクタ１１はコネクタ折り曲
げ用部材４８の折り曲げスリット４８ａ内を通過して、
２つ折り状となる。そして、挿入板３７の開口窓３７ａ
がコネクタ位置検出センサ３８に臨む位置まで進出する
と、挿入用シリンダ３５の作動は停止する。しかる後、
制御部４４から位置合せ用モータ３３に駆動開始指令信
号が出力され、位置合せ用モータ３３がＡ方向或いは反
Ａ方向に微小距離だけ移動する。そして、コネクタ位置
検出センサ３８が位置合せ用リード１１１ａを検知する
と、コネクタ位置検出センサ３８から制御部４４に検出
信号が出力され、この信号に基づいて、制御部４４から
位置合せ用モータ３３に駆動解除指令信号が出力され
る。この結果、コネクタ１１は設定位置で停止されるこ
とになる。

上記の如く、コネクタ１１とＦＰＣ１０との位置合わせ
が完了すると、制御部４４から挿入用シリンダ３５には
第２段階ロッド進出指令信号が出力され、これによって
挿入板３７（コネクタ１１）がコネクタ挿入口１２内ま
で進出することになる。

このような工程が終了すると、制御部４４から挿入用シ
リンダ３５にはロッド退入指令信号が出力されて、コネ
クタ挿入口１２から挿入用シリンダ３５のみが退出する
と共に、制御部４４から挟持用シリンダ２３・２４には
駆動解除指令信号が送出されるので、グリッパ２５・２
６がＦＰＣ１０を開放する。そうすると、制御部４４か
ら搬送用モータ４０には、再度、駆動開始指令信号が出
力され、ＦＰＣ１０が次工程に搬送される。尚、次工程
では、コネクタ挿入口１２近傍を加熱加圧する。これに
より、予め挿入部にホットメルト接着剤が塗布されたＦ
ＰＣ１０とコネクタ１１とが固定されることになる。

尚、上記実施例ではＦＰＣ１０に高機能プラスチックフ
ィルムを用いているが、これに限定するものではない。

また、上記実施例ではコネクタ１１を２つ折り状にして
ＦＰＣ１０と固定しているが、このような構造に限定す
るものではなく、単葉のものであっても良い。この場合
には、コネクタ折り曲げ用部材４８は不要となり、挿入
板３７との関連において適宜の治具を用いればよい。

更に、上記実施例ではＦＰＣ１０やコネクタ１１が透明
であるため、ＦＰＣ位置検出センサ２９とコネクタ位置
検出センサ３８とに光透過型のセンサを用いているが、
ＦＰＣ１０やコネクタ１１が不透明なものであれば光反
射型のセンサを用いればよい。

加えて、ＦＰＣ位置検出センサ２９とコネクタ位置検出
センサ３８との検出位置としては、位置決め用リード１
０１ａと位置合せ用リード１１１ａとを用いているが、
これらに限定するものではなく、フィルム基板１００ａ
・１００ｂや基板１１０に目印を形成し、これを検出す
るような構造であってもよい。

また、ＦＰＣ１０とコネクタ１１とにおけるリード間ピ
ッチが短い等の場合〔即ちＦＰＣ１０とコネクタ１１と
の接続に高精度（誤差：約±０．１mm以内の精度）が要
求される場合）には、位置決め用モータ２０や位置合せ
用モータ３３に高分解能を有するパルスモータを用い、
且つＦＰＣ位置検出センサ２９やコネクタ位置検出セン
サ３８に高感度のセンサを用いればよい。

更に、上記実施例では駆動源としてモータ等を用いてい
るが、このようなものに限定されるものではない。

考案の効果 以上説明したように本考案によれば、フレキシブルプリ
ントサーキットとコネクタとの接続時に、両者の位置合
わせが自動的且つ確実に行われることになる。したがっ
て、作業効率が著しく向上すると共に、品質を飛躍的に
向上させることができるという効果等を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一例を示すコネクタ挿入機の斜視図、
第２図はＦＰＣにコネクタ挿入口を形成する場合の斜視
図、第３図はＦＰＣ位置検出センサとコネクタ位置検出
センサとの検出状態を示す斜視図、第４図はコネクタを
コネクタ挿入口に挿入する場合の斜視図、第５図は上記
コネクタ挿入機により接合されたＦＰＣとコネクタとの
斜視図、第６図（ａ）はＦＰＣの平面図、第６図（ｂ）
はコネクタの平面図、第７図はコネクタ挿入機のブロッ
ク図である。 １……搬送手段、２……位置決め挿入口形成手段、３…
…位置合わせ挿入手段、１１……コネクタ、１２……コ
ネクタ挿入口、１５……ストッパ、１６……プッシャ、
２０……位置決め用モータ、２５・２６……グリッパ、
２９……ＦＰＣ位置検出センサ、３１……エアノズル、
３８……コネクタ位置検出センサ、４４……制御部、１
００ａ・１００ｂ……フィルム基板、１０１ａ……位置
決め用リード、１１１ａ……位置合せ用リード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 富田 毅 滋賀県守山市森川原町163番地 グンゼ株 式会社電子機能材料センター内 (72)考案者 榁木 幸信 滋賀県守山市森川原町163番地 グンゼ株 式会社電子機能材料センター内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも２枚のフィルムが重合されて成
   るプリントサーキットに、コネクタを挿入するコネクタ
   挿入機であって、 上記プリントサーキットをコネクタ挿入位置まで搬送す
   る搬送手段と、 上記コネクタ挿入位置において、プリントサーキットを
   保持しつつプリントサーキットの位置決めを行うと共
   に、プリントサーキットの端縁部にコネクタ挿入口を形
   成する位置決め挿入口形成手段と、 プリントサーキットとコネクタとの位置合わせを行うと
   共に、上記コネクタ挿入口を介してコネクタを挿入する
   位置合わせ挿入手段と、 を備えたことを特徴とするコネクタ挿入機。