JPH0693560B2 - 電子部品挿入装置の延長ピン保持・排出機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リード線付電子部品をプリント基板に挿入す
る装置、特にリード線をプリント基板の穴に案内するた
めにリード線に延長ピンを直線状に継ぎ合わせてこの延
長ピンとともにリード線をプリント基板に案内・挿入す
る装置において、プリント基板の下側で延長ピンを保持
しかつ排出する機構に関する。

〔従来の技術〕

本発明の出願人は、電子部品のリード線を部品本体の上
側から挿入ガイドで保持して、リード線の先端をプリン
ト基板まで導く従来のリード線付電子部品の挿入方式で
は、多種類の電子部品の高密度な挿入には限界があるこ
とに鑑み、先願（特願昭63―218426号）で、電子部品の
リード線に延長ピンを直線状に継ぎ合わせてこの延長ピ
ンとともにリード線をプリント基板に案内・挿入する装
置を提案した。この方式によれば、電子部品の形状や寸
法に応じて種々の形状の異なる挿入ガイドを準備する必
要がなく、しかも狭い空間であっても隣接部品等に干渉
することなく挿入可能なリード線付電子部品の自動挿入
方法及び装置を提案した。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記のように、電子部品のリード線をプリン
ト基板の穴に案内するためにリード線に延長ピンを継ぎ
合わせて使用する自動挿入装置において、プリント基板
の下側にて基板を通過した延長ピンの把持及び電子部品
のリード線下端が基板を通過した後の延長ピンの排出を
効率良く行うことのできるリード線付電子部品の挿入装
置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〕

このような課題を解決するために、本発明によれば、電
子部品のリード線に延長ピンを直線的に継ぎ合わせ、リ
ード線を延長ピンにガイドさせながらプリント基板の穴
に挿入する装置において、プリント基板の下側に設けた
クリンチユニットに上下移動可能にピンホルダを設け、
該ピンホルダは延長ピンが自由に落下できる程度の内径
を有し且つ上部に延長ピンの下端を把握可能な開閉部を
設け、該開閉部は、クリンチユニットに対するピンホル
ダの上端ストローク位置で基板穴を通過した延長ピンの
下端を受け入れるべく開放し、下降途中の位置では延長
ピンを把持するべく閉じ、下端ストローク位置では延長
ピンを排出するべく開放するように制御されることを特
徴とする電子部品挿入装置の延長ピン保持・排出機構が
提供される。

〔作用〕

ピンホルダの上部の設けた開閉部が、ピンホルダの上下
移動に従って開閉動作をする。即ち、ピンホルダが上端
ストローク位置にある時、ホルダ上端が開いており、基
板穴を通過した延長ピンの下端を受け入れられる。この
位置からピンホルダが下降すると、開閉部が閉じ延長ピ
ンを把持する。これにより延長ピンはピンホルダに把持
されながら下降する。ピンホルダが下端ストローク位置
に達すると、再度開閉部が開いて延長ピンを下方へ排出
する。

〔実施例〕

先ず最初、延長ピンを使用してリード線付電子部品をプ
リント基板に挿入する工程を第２図を参照して説明す
る。

テープ台紙1cの長手方向に多数連続的に保持されてい
る電子部品１を台紙1cから切断し、リード線1bをあらか
じめ適当な長さとする。

第１保持機構（第１クランプ）４により電子部品１の
複数（図では２つ）のリード線1bを所定の挿入間隔に正
確に合わせて保持する。このとき、電子部品１は本体1a
が上部にあり、リード線1bが下部にあって垂直な姿勢と
なっている。

プリント基板７の穴7aを自由に通過できる程度の直径を
有する延長ピン３は、基板穴7aへの挿入を容易にするた
めに下端3aがテーパ状であり、上端にリード線先端を挿
入できる穴3bを有する。第２保持機構（第２クランプ）
５は、リード線1bの数と等しい数（図では２本）の延長
ピン３の上部をクランプする。このとき、延長ピン３は
電子部品１のリード線1bの下側に位置し、リード線1bの
間隔に対応した間隔で垂直平行に維持される。そして、
第１クランプ４がリード線1bをクランプしたままの状態
で、電子部品１の上方にある押圧機構（押棒）６及び第
１クランプ４が下降してリード線1b先端を延長ピン３の
上端の穴3bに載置し、延長ピン３をリード線1bに直線的
に継ぎ合わせる。

継ぎ合わせの完了後、第１保持機構４は開放し、電子
部品１の本体1a及び押棒が下降するのに干渉しない位置
まで後退する。そして、押棒６が更に下降しリード線1b
と延長ピン３とを継ぎ合わせた状態を維持しながら延長
ピン３を基板穴7aに挿入する。

プリント基板７の下面側には延長ピン３の下端3aを受
ける（後述のクリンチ部に内蔵されている）第３保持機
構８が待機している。従って、延長ピン３及び電子部品
１は、延長ピン３の下端がこの第３保持機構８に到達す
るまで下降される。この間、第２保持機構５も同時に下
降する。延長ピン３の下端3aが第３保持機構８に到達す
ると、第２保持機構５は延長ピン３を開放し、電子部品
の本体1a及び押棒が下降するのに干渉しない位置まで後
退する。このとき、第２保持機構５はプリント基板７の
表面から離れた位置、即ちプリント基板７上の隣接部品
1dと干渉しない位置にある。このとき、延長ピン３はプ
リント基板７の下面にある第３保持機構で保持され、電
子部品１は延長ピン３と押棒６との間で支持される。

リード線1bと延長ピン３の支持状態を保ったまま、押
棒６が更に下降して電子部品１のリード線1bを基板穴7a
に挿入する。この間、後述のように第３保持機構８も同
時に下降される。リード線1bの先端が基板穴7aを通過し
た後、延長ピン３は回収される。リード線1bの挿入完了
後、クリンチ部がリード線を基板の下面で折曲げてから
（図示せず）押棒６は上昇し、第３保持機構８、第１ク
ランプ４、第２クランプ５は元の位置に戻る。

次に、第１図及び第３図〜第５図を参照して第３保持機
構８を構成するクリンチ部の構造及び動作について詳細
に説明する。なお、第３図〜第５図に示す実施例では、
電子部品は３本のリード線を有するものとする。

第３図において、クリンチ部８はプリント基板７の下面
側にあり、本体ベース（図示せず）に対して上下方向に
移動可能に支持されたクリンチユニット10を有する。こ
のクリンチユニット10の上部の中央部には、電子部品の
リード線の数と等しい数（即ち３本）のピンホルダ11が
リード線と等間隔に平行に配置されかつクリンチユニッ
ト本体10に対して上下方向に移動可能に支持されてい
る。これらのピンホルダ11は後述のようにそれらの下端
部で駒部20により保持されかつ駆動される。

第１図はピンホルダ11の動作を示す。第１図では１本の
ピンホルダのみを示すが、実際は３本のピンホルダ11が
設けられ同時に作動する。ピンホルダ11は、上方から挿
入される延長ピン３が自由に落下できる程度の内径を有
する、例えば金属バネ材のパイプからなり、上部には上
下方向に延びかつ且つ上端で開放された２つの対向する
スリット12が設けられ、これらの２つのスリット12によ
って分離されるパイプの弾性変形可能な２つのホルダ片
13が形成される。パイプはこれらのホルダ片13の個所で
外径が大きくなった突起14を有する。

一方、クリンチユニット10にはピンホルダ11を上下方向
に案内するために、電子部品のリード線の間隔と等しい
間隔で３本の案内穴15が平行に設けられ、これらの案内
穴15に、クリンチユニット10の上端付近の所定位置と下
部の所定位置に、ピンホルダ11の突起14が嵌合する内径
の大きくなった溝16及び17が設けられる。従って、第１
図のに示すようにピンホルダ11の突起14が上側の溝16
に嵌合したとき、ピンホルダ11は上端ストローク位置と
なり、ホルダ片13が両側に開いて延長ピン３を受け入れ
る態勢となる。また、に示すようにピンホルダ11の突
起14が下側の溝17に嵌合したとき、ピンホルダ11は下端
ストローク位置となり、同様にホルダ片13が両側に開い
て延長ピン３を落下させる態勢となる。突起が上下の溝
16及び17間の案内穴15の途中にある時は、に示すよう
に突起14が案内穴15の内壁面に接触してホルダ片13を閉
じて、延長ピン３を把持し、延長ピン３はピンホルダ11
と共に下降する状態にある。なお、ピンホルダ11が円滑
に上下移動して開閉動作を行うように、突起14の上下端
に傾斜部が形成されている。

第４図はこれらのピンホルダ11の下端を保持しかつ上下
に駆動する駒部20の分解斜視図である。第４図におい
て、21はジョイント駒で、各ピンホルダ11a、11b、11c
が貫通し上方へ延びるための３個の穴22を有する。各ピ
ンホルダ11a、11b、11cの下端部分はそれぞれのホルダ
駒22a、22b、22cに固定されている。即ち、ピンホルダ1
1aはホルダ駒22aのスリット23を設けた左側の穴24aに挿
入され、ねじ25を締めつけるこれにより固定される。中
央の穴24b及び右側の穴24cはそれぞれのピンホルダ11
b、11cをある程度の自由度をもって貫通せしめる穴であ
る。同様に、ピンホルダ11bはホルダ駒22bのスリット23
のある中央の穴24bにより固定され、ピンホルダ11cはス
リット23のある右側の穴24cにより固定される。ピンホ
ルダ11cの下側にはフランジ25を有するピン排出パイプ2
6があり、ジョイント駒21、各ピンホルダ11a、11b、11c
及びフランジ25はそれらの間にラバークッション27を挟
んでねじ28により相互に固定される。ジョイント駒21の
両側にはカムフォロア29が取付けられ、図示しない駆動
機構によりこれらのカムフォロア29を介して駒部20が駆
動され、３本のピンホルダ11a、11b、11cが同時に上下
方向に移動される。合計４枚のラバークッション27は各
ピンホルダ11a、11b、11c間及びこれらのピンホルダと
ホルダ駒21やフランジ25間を剛直にせずにある程度の自
由度を確保して各ピンホルダがクリンチユニット10の案
内穴15を円滑に上下移動できるようにする。パイプ状の
各ピンホルダ11a、11b、11cの下端部はピン排出パイプ2
6に開口しており、ピンホルダ内を落下した延長ピン３
はピンホルダから排出パイプ26を経て下方へ排出され
る。

第５図〜第７図は電子部品のリード線がプリント基板の
穴に挿入された後、リード線の先端を折り曲げるための
折曲げ（ベンダー）機構30を示すものであり、第６図は
第５図の矢印VIから見た図、第７図は第５図の上から見
た図である。クリンチユニット10の上端付近の部分31に
リードベンダー駆動用の駒32が上下に摺動可能に嵌合さ
れている。駒32にはリードベンダー駆動リンク34（第７
図）に取付けられたカムフォロア33が係合しており、図
示しない駆動手段によりリンク34及びカムフォロア33を
介して駒32が上下に駆動される。一方、クリンチユニッ
ト本体10の最上端の両側にはＬ字形の駆動レバー35が支
点軸35aを中心に揺動可能に取付てある。これらのＬ字
形駆動レバー35の一端には駒32の上面に接触するカムフ
ォロア37が回転可能に取付けられ、他端、即ちクリンチ
ユニットの先端部の側には電子部品のリード線を折り曲
げるリードベンダー36a、36bが取付けられている。従っ
て、図示しない駆動手段によりリンク34及びカムフォロ
ア33を介して駒32が上方に移動されると、第６図の手前
側（第７図の下側）にあるＬ字形駆動レバー35は反時計
方向に回転し、そのリードベンダー36aがプリント基板
に挿入された電子部品のリード線を基板の下面側より折
り曲げる。第６図の向こう側（第７図の上側）にあるＬ
字形駆動レバーは逆に時計方向に回転するので、そのリ
ードベンダー36bはリード線を逆の方向に折り曲げる。
なお、３本のリード線を左右２つのリードベンダー36
a、36bで折り曲げる場合、一方のリードベンダー36aが
２本のリード線を折曲げ、他方のリードベンダー36bが
他の１本のリード線を折り曲げる。このとき、リードベ
ンダー36a、36bはリード線の配列方向に対して約45度の
方向で、かつプリント基板の側へ向かうように傾斜して
移動させるのが都合良い。また、２本のリード線を折り
曲げるリードベンダー36aの先端部は２本リード線を押
圧する段部（図示せず）が形成されている。

第８図及び第９図は電子部品のリード線及び延長ピンの
移動状態を検出するセンサー機構を示す。第８図に示す
ように、電子部品１のリード線1bを検出するセンサー40
はクリンチユニット10の先端部分、即ちリードベンダー
36が移動する部分に設けられ、延長ピン３を検出するセ
ンサー50はクリンチユニット10の所定位置に設けられ、
ピンホルダ11に把持されている状態の延長ピン３の上端
がクリンチユニット10の前記案内穴15に完全に入った時
点で、その先端（下端）を検出する。

センサー40は第７図に示すようにリード線の配列方向に
対し直角な方向に光を透過するように配列された複数対
（３対）の発光素子と受光素子からなる光ファイバセン
サーで構成することができる。センサー50もセンサー40
と同様の構造でかつ同様の配列とすることができる。た
だし、センサー50はピンホルダ11に把持されている状態
の延長ピン３を検出するので、センサー50の光がピンホ
ルダ11のスリット12を貫通するように、ピンホルダ11を
配置しなければならない。なお、第８図では便宜上セン
サー50の光が横方から透過するように図示しているが、
実際は紙面に対し直角な方向に透過する。

次に、第３図〜を参照してクリンチユニット８の動
作を説明する。

クリンチユニット10は前述のように本体ベース（図示
せず）に対して上下方向に移動可能に支持されている
が、この状態はクリンチユニット10が下方に待機してい
る。

所定の指令を受けてクリンチユニット10は上昇し、プ
リント基板７の下側の所定位置で停止する。この時、ピ
ンホルダ11の上端はクリンチユニット10の上端面付近の
位置にまで来ているが、まだクリンチユニット10の上端
面から上方へ突出しておらず、従ってピンホルダ11の上
端は閉じている。一方、延長ピン３の先端がプリント基
板７の穴を通過し、ピンホルダ11の上端に近接する位置
へ来る。

ピンホルダ11がクリンチユニット10に対して所要スト
ロークだけ上昇して最上ストローク位置となり、前述の
ようにピンホルダ11の突起14（第１図）が溝16に嵌合し
てピンホルダ11の上端が開く。ついで、延長ピン３がや
や下降し、その先端がピンホルダ11の上端に受け入れら
れる位置に来る。

ピンホルダ11が下降すると、その突起14が溝16から離
れて閉じ、延長ピン３を把持する。その後引き続きピン
ホルダ11は電子部品の押棒６（第２図）と同期して下降
し延長ピン３を把持しながら電子部品のリード線と共に
下降させる。この間、電子部品のリード線は延長ピン３
に支持されながら下降し、プリント基板７の穴に挿入さ
れる。

延長ピン３が所定位置（即ち延長ピン３の上端がクリン
チユニット10の案内穴15に完全に収納される状態）まで
下降したこと、並びに電子部品のリード線の先端が基板
穴を通過し所定の折曲位置まで来たことが前述のセンサ
ー機構40、50により検出される。３本の延長ピン及びリ
ード線のすべてについて確認されると次の動作に移行す
るように指令されるが、何れか１本でも所定の確認が行
われないと次の動作には移行しない。

上記の確認が行われた後、リードベンダー30が前述の
ように作動し電子部品のリード線を折り曲げる。

折曲の完了後、ピンホルダ11がクリンチユニット10に
対してやや下降して前述の最下ストローク１となり、ピ
ンホルダ11の突起14（第１図）が溝17嵌合してピンホル
ダ11の上端が開き、延長ピン３を開放する。ピンホルダ
11から開放された延長ピン３はピン排出パイプ26内を下
方に落下し、下方で適当な手段（図示せず）で回収され
る。同時に、クリンチユニット10は本体（図示せず）に
対して下降しと同じ待機位置へ戻る。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明によれば、ピンホルダの
開閉部がピンホルダの上下移動に従って開閉動作をする
ので、延長ピンの把持、下降移動、並びに排出を連続的
にかつ円滑に遂行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のピンホルダの作動を工程順に
示す概略図、第２図は本発明によるリード線付電子部品
の挿入方式を工程順に示す概略図、第３図は本発明の実
施例のクリンチユニットの作動を工程順に示す概略図、
第４図はピンホルダ駒部の分解斜視図、第５図はリード
ベンダーの構造を示す正面図、第６図は第５図の矢印VI
から見たリードベンダーの図、第７図はリードベンダー
の平面図、第８図はセンサー機構の概略図、第９図はク
リンチユニットの頭部を示す図である。 １…電子部品、1b…リード線、 ３…延長ピン、６…押棒、 ７…プリント基板、 ８…第３保持機構（クリンチ部）、 10…クリンチユニット、11…ピンホルダ、 12…スリット、13…ホルダ片、 14…突起、15…案内穴、 16,17…溝、20…ピンホルダ駒部、 21…ジョイント駒、22a〜ｃ…ホルダ駒、 23…スリット、24a〜ｃ…穴、 25…フランジ、26…排出パイプ、 27…ラバークッション、28…ねじ、 29…カムフォロア。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品（１）のリード線（1b）に延長ピ
   ン（３）を直線的に継ぎ合わせ、リード線を延長ピンに
   ガイドさせながらプリント基板の穴に挿入する装置にお
   いて、プリント基板の下側に設けたクリンチユニット
   （10）に上下移動可能にピンホルダ（11）を設け、該ピ
   ンホルダは延長ピンが自由に落下できる程度の内径を有
   し且つ上部に延長ピン（３）の下端を把握可能な開閉部
   （12,13）を設け、該開閉部は、クリンチユニットに対
   するピンホルダの上端ストローク位置で基板穴を通過し
   た延長ピンの下端を受け入れるべく開放し、下降途中の
   位置では延長ピンを把持するべく閉じ、下端ストローク
   位置では延長ピンを排出するべく開放するように制御さ
   れることを特徴とする電子部品挿入装置の延長ピン保持
   ・排出機構。
2. 【請求項２】ピンホルダ（11）は延長ピン（３）が円滑
   に落下出来る程度の内径を有するパイプからなり、該パ
   イプの上部に少なくとも２つの対向する上下方向のスリ
   ット（12）を設け、これらのスリットにより分離される
   該パイプの弾性変形可能なホルダ片（13）により前記開
   閉部が形成される請求項１に記載の機構。
3. 【請求項３】ピンホルダ（11）のホルダ片（13）の外側
   に突起（14）を設けると共に、クリンチユニット（10）
   にピンホルダ（11）を案内する上下方向の案内穴（15）
   を設け、該案内穴にピンホルダの上端及び下端ストロー
   ク位置で前記突起が嵌合する溝（16,17）を設け、突起
   がこれらの溝に嵌合することによりホルダ片の開閉部を
   開放し、かつ突起が案内穴（15）の内壁に接触している
   間は開閉部を閉じるように構成した請求項２に記載の機
   構。
4. 【請求項４】ピンホルダ（11）は電子部品（１）のリー
   ド線の数に応じて複数平行に配列され、各ピンホルダの
   下端部が駆動機構に連結された駒部（20）に結合され、
   複数のピンホルダが同時に上下移動される請求項１に記
   載の機構。
5. 【請求項５】各ピンホルダ（11a,11b,11c）はピンホル
   ダ相互間及び駒部（20）の構造部分（21,25）との間に
   クッションラバー（27）を介在させて結合されている請
   求項４に記載の機構。