JPH11339920A - コネクタ圧入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板のしなりを防ぐ受けダイ１４１の位置ず
れを検出する手段を備えたコネクタ圧入装置を提供す
る。 【解決手段】 コネクタ２に設けられたコネクタピン２
ａを、基板３に設けられたピン挿入孔３ａに押し込むこ
とにより、コネクタ２を基板３に固定するコネクタ圧入
装置である。受けダイ１４１の位置検出手段４を備え、
制御部６は、位置検出手段４とタイマーからの信号か
ら、所定時間以内に受けダイ１４１が所定位置に到着し
ない場合を認識する。すなわち、受けダイとコネクタと
の干渉による異常を検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプレスフィ
ットコネクタなどの無はんだ圧入型のコネクタをプリン
ト基板に圧入して固定する、コネクタ圧入装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板に取り付けられるコネクタ
として、近年は、コネクタに設けられたコネクタピン
を、プリント基板に設けられたピン挿入孔に押し込むこ
とにより該プリント基板に取り付けられる、プレスフィ
ットコネクタなどの無はんだ圧入型のコネクタを用いる
ようになっている。これは、同時に、自動で無はんだ圧
入型のコネクタをプリント基板に取り付ける、コネクタ
圧入機の需要をもたらしている。

【０００３】ここで、無はんだ圧入型のコネクタの一例
としての、プレスフィットコネクタ２（以下、コネクタ
２と表示）を基板３に圧入するための、従来のコネクタ
圧入装置１００について、図３および図４を用いて説明
する。なお、基板３としては例えばプリント基板を用い
る。

【０００４】図３において、従来のコネクタ圧入装置１
００は、コネクタ２を押下する圧入機構１１０と、圧入
機構１１０を駆動するする圧入機構駆動部１２０と、基
板３を保持して所定位置に移動させるＮＣテーブル１３
０と、受けダイ保持機構１４０と、受けダイ保持機構１
４０を駆動する受けダイ保持機構駆動部１５０と、通信
線を介して圧入機構１１０と圧入機構駆動部１２０とＮ
Ｃテーブル１３０と受けダイ保持機構駆動部１５０とに
接続していて、これらをそれぞれ制御する制御部１６０
と、を有している。

【０００５】圧入機構１１０は、コネクタ２を基板３に
押し込むための圧入ヘッド１１１と、圧入ヘッド１１１
を保持する圧入ヘッド保持部１１２と、シャフト１１４
ａとシャフト１１４ｂとを介して圧入ヘッド保持部１１
２を支持するベース１１３とを有している。ここで、圧
入ヘッド保持部１１２は二つのシャフト１１４ａ・１１
４ｂに沿って上下するため、横揺れすることはない。ま
た、ベース１１３は、ベース１１３を基準とした圧入ヘ
ッド保持部１１２の位置を検出するための位置検出手段
１１７を有している。

【０００６】ここで、圧入ヘッド１１１は、対象となる
コネクタ２の形状に合わせた専用品を用いる。すなわ
ち、形状の異なるコネクタ２を基板３に取り付ける場合
は、圧入ヘッド１１１を取り替える。

【０００７】圧入ヘッド保持部１１２は、圧入ヘッド用
ブロック１１２ａと、圧入ヘッド用ブロック１１２ａを
シャフト１１２ｃを介して支持する支持台１１２ｂと、
シャフト１１２ｃの外周部に設けられていて圧入ヘッド
用ブロック１１２ａと支持台１１２ｂとが離反する力を
付勢する圧縮コイルばね１１２ｄとで構成される。

【０００８】圧入機構駆動部１２０は、圧入ヘッド保持
部１１２をシャフト１１４ａ，１１４ｂに沿って上下さ
せる多段切換式複動型のシリンダ１２１と、シリンダ１
２１の動作を切り替える電磁弁１２２とを有している。

【０００９】受けダイ１４１は基板３のコネクタ２挿入
側とは反対の面に接していてコネクタ２の複数のピン２
ａを受け入れるとともにコネクタ２を圧入する力により
基板３がしなることを防ぐ。ダイ用ブロック１４２は受
けダイ１４１を保持する。ここで、受けダイ１４１は、
対象となるコネクタ２の形状に合わせた専用品を用い
る。すなわち、形状の異なるコネクタ２を基板３に取り
付ける場合は、受けダイ１４１を取り替える。

【００１０】複動型のシリンダ１５１は、受けダイ保持
機構１４０を上下させる。電磁弁１５２はシリンダ１５
１の動作を切り替える。

【００１１】このような構成を有する従来のコネクタ圧
入装置１００の動作を、図４に示すフローチャートを用
いて説明する。まず、制御部１６０は、すでに複数のコ
ネクタ２を仮装着している基板３を保持したＮＣテーブ
ル１３０を圧入ヘッド１１１の直下すなわち圧入位置に
移動させる（ステップ１１０）。次に、シリンダ１５１
を伸長させて受けダイ１４１を上昇させる（ステップ１
２０）。次に、シリンダ１２１を伸長させて、圧入ヘッ
ド１１１を圧入ヘッド下面がピン２ａの上面に当接する
待機位置まで下降させる（ステップ１３０）。

【００１２】ここで、制御部１６０は、圧入ヘッド１１
１の上昇の有無を、圧入ヘッド保持部１１２の一部であ
る圧縮コイルばね１１２ｄの収縮した場合を位置検出手
段１１７で確認する（ステップ１４０）。圧縮コイルば
ね１１２ｄが収縮する場合は、コネクタ２のピン２ａと
圧入ヘッド１１１のピン挿入孔１１１ａが正しくかん合
できない場合である。この場合、圧入ヘッドは相対的に
上昇することになる。この時は、制御部１６０はステッ
プ１４１に進んで、図示しない警報装置から警報を発す
る。また、制御部１６０は、圧入ヘッド１１１の上昇を
検出しない場合はステップ１５０に進む。

【００１３】ステップ１５０において、制御部１６０
は、圧入ヘッド１１１が待機位置までの下降が終了した
かを確認する。圧入ヘッド１１１の下降が終了していな
かったらステップ１４０に戻り、完了していたらステッ
プ１６０に進む。

【００１４】ステップ１６０において制御部１６０は、
シリンダ１２１をさらに伸長させて圧入ヘッド１１１を
下降させ、コネクタ２のピン２ａを基板３のピン挿入孔
３ａに挿入し、コネクタ２を基板３に圧入させる。

【００１５】次に、制御部１６０はステップ１７０にお
いて、シリンダ１２１を収縮させて圧入ヘッド１１１を
上昇させると共に、シリンダ１４３を収縮させて受けダ
イ１４１を下降させた後、ステップ１８０に進む。ステ
ップ１８０において、制御部１６０は所定数のコネクタ
２を基板３に挿入した場合は動作を終了し、挿入すべき
コネクタ２が残っている場合はステップ１１０に戻る。

【００１６】すなわち、従来のコネクタ圧入装置１００
は、コネクタ２の圧入可不可を圧縮コイルばね１１２ｄ
の収縮による圧入ヘッド１１１の上昇のみで検出してい
た。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のコネク
タ圧入装置１００においては、受けダイ１４１の位置ず
れを検出する手段は無かった。すなわち、受けダイ１４
１の位置がずれていた場合は、ステップ１５０において
コネクタ２を圧入しても、基板３を貫通したコネクタ２
のピン２ａの先端部と受けダイ１４１とが干渉するた
め、コネクタ２は基板３に完全には圧入されなかった。
この場合は、コネクタ２は基板３上に倒れることが多か
ったため、従来の位置検出手段１１７では受けダイ１４
１の異常を検出できなかった。

【００１８】本発明は、上記問題点を解決するため、受
けダイ１４１の位置ずれを検出する手段を備えたコネク
タ圧入装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明は、コネクタに設けられたコネ
クタピンを基板に設けられたピン挿入孔に押し込むこと
により、前記コネクタを前記基板に固定するコネクタ圧
入装置であって、前記基板を保持する基板保持機構と、
前記基板保持機構を所定位置に移動させる基板保持機構
移動手段と、前記コネクタを保持する前記基板に圧入す
る圧入機構と、前記圧入機構を駆動するコネクタ押し込
み手段と、圧入ヘッドの移動を検知する第１の位置検出
手段と、前記基板を介して前記コネクタの反対側に位置
して前記ピン挿入孔を貫通した前記コネクタピンを受け
入れるとともに、前記基板が前記コネクタの押し込みに
よってしなることを防ぐ受けダイを保持する受けダイ保
持機構と、前記受けダイ保持機構を所定位置に移動させ
る受けダイ保持機構移動手段と、前記基板保持機構移動
手段と前記コネクタ押し込み手段と前記受けダイ保持機
構移動手段とを制御する制御部と、を有するコネクタ圧
入装置において、前記受けダイの位置を検出して前記制
御部に出力する第２の位置検出手段と、前記制御部に内
蔵されるタイマーと、を有していて、前記制御部は第２
の位置検出手段と前記タイマーからの信号から、所定時
間以内に前記受けダイが所定位置に到着しない場合を認
識することを特徴とする。

【００２０】ここで、前記基板として例えばプリント基
板を用い、前記基板保持機構と前記基板保持機構移動手
段としては例えばＮＣテーブルを用いる。また、前記コ
ネクタ押し込み手段としては前記圧入機構に取り付けら
れた複動型のシリンダと該シリンダの動作を切り替える
電磁弁を用いる。また、前記受けダイとしては、専用の
受けダイを用い、前記受けダイ保持機構移動手段として
は前記受けダイ保持機構に取り付けられた複動型のシリ
ンダと該シリンダの動作を切り替える電磁弁を用いる。
また、第２の位置検出手段としては、例えば前記受けダ
イ保持機構に取り付けられた光センサや磁気センサを用
いる。また、前記タイマーは例えば前記制御部に内蔵さ
れる。また、前記所定位置は、例えば前記基板背面と
し、また、前記所定時間はプロセスに合わせて適切に調
整する。

【００２１】この請求項１記載の発明によれば、前記制
御部は、前記タイマーと前記位置検出装置から入力され
た信号とから、前記受けダイ保持機構の位置から算出さ
れる前記受けダイの位置と時間との関係を認識する。す
なわち、前記受けダイと前記コネクタのピンとが干渉し
て、予め設定している所定時間Ｘ以内に前記受けダイが
所定位置に到着しない場合を認識する。このため、コネ
クタ圧入装置は、前記受けダイと前記コネクタのピンと
の干渉を認識した場合は警報を発したり前記受けダイ保
持機構移動手段を停止させるなどの対応をとることがで
きる。

【００２２】請求項２記載の発明は、請求項１記載のコ
ネクタ圧入装置において、前記受けダイの上昇により前
記コネクタが前記基板から浮き上がるときは、前記コネ
クタに連動する前記圧入ヘッドの上昇を第１の位置検出
手段で検知することを特徴とする。

【００２３】ここで、第１の位置検出手段としては、第
２の位置検出手段と同じ手段を用いる。

【００２４】この請求項２記載の発明によれば、前記制
御部は第１の位置検出手段でコネクタを押し込み方向と
は反対方向に押し返す動作を検出しているため、前記コ
ネクタのピンが前記受けダイと干渉してコネクタが浮き
上がる場合を認識する。このため、コネクタ圧入装置
は、前記受けダイと前記コネクタのピンとの干渉を認識
して、警報を発したり、前記受けダイ保持機構移動手段
や前記コネクタ保持機構移動手段を停止させるなどの対
応をとることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図１および図２を参照し
て、本発明の一実施の形態としての、コネクタ圧入装置
１について、詳細に説明する。

【００２６】まず、構成について図１を用いて説明す
る。図１において、コネクタ圧入装置１は、複数のピン
２ａ（コネクタピン）を有するコネクタ２（コネクタ）
を基板３に圧入する圧入機構１１０（圧入機構）と、圧
入機構１１０を駆動するする圧入機構駆動部１２０（コ
ネクタ押し込み手段）と、圧入ヘッド１１１の移動を検
知する検出器１１７（第１の位置検出手段）と、ピン挿
入孔３ａ（ピン挿入孔）を有する基板３（基板）を保持
するＮＣテーブル１３０（基板保持機構および基板保持
機構移動手段）と、受けダイ１４１（受けダイ）を保持
する受けダイ保持機構１４０（受けダイ保持機構）と、
受けダイ１４１の上下方向の位置を検出する位置検出手
段４（第２の位置検出手段）と、受けダイ保持機構１４
０を駆動する受けダイ保持機構駆動部１５０（受けダイ
保持機構移動手段）と、タイマー（タイマー）を内蔵し
ていて圧入機構１１０と圧入機構駆動部１２０とＮＣテ
ーブル１３０と基板保持機構駆動部１４０とを制御する
制御部６（制御部）と、を有している。

【００２７】すなわち、コネクタ圧入装置１は、新たに
設けられた位置検出手段４と、制御部１６０の代わりに
用いる制御部６以外は、従来のコネクタ圧入装置１００
と同じ構成となっているため、位置検出手段４と制御部
６以外の構成部については説明を省略する。

【００２８】位置検出手段４は、例えば受けダイ用ブロ
ック１４２に設けられて通信線により制御部６に接続し
ており、受けダイ用ブロック１４２の上下方向の位置を
検出するとともに、その検出値を制御部６に出力する。
なお、位置検出手段４としては例えば光センサや磁気セ
ンサなどを用いる。

【００２９】制御部６は、図示しないＣＰＵ、記憶装
置、記憶装置に取り付けられている記憶媒体、ＲＡＭ、
ＲＯＭと、前記タイマーと、を有しており、位置検出手
段４と圧入ヘッド１１１の位置を確認する位置検出手段
１１７（第１の位置検出手段）とから通信線を介して入
力されるこれらの信号を検出したのち、予め記憶装置や
ＲＯＭに格納されているプログラムに従って、コネクタ
保持部１１０と、圧入機構駆動部１２０と、ＮＣテーブ
ル１３０と、受けダイ保持機構１４０と、受けダイ保持
機構駆動部１５０と、をそれぞれ制御する機能を有す
る。

【００３０】上述した構成を有する従来のコネクタ圧入
装置１の動作を、図２に示すフローチャートを用いて説
明する。

【００３１】まず、制御部６は、予め基板３を保持した
ＮＣテーブル１３０により、基板３内のコネクタ２の取
り付け位置を圧入ヘッド１１１の直下すなわち圧入位置
に移動させる（ステップ１０）。ここで、コネクタ圧入
装置１における基板３にはすでに複数のコネクタ２を仮
挿入してある。次に、シリンダ１２１を伸長させて、圧
入ヘッド１１１を下降させ（ステップ２０）、次に、受
けダイ１４１を上昇させる（ステップ３０）。

【００３２】ここで、制御部６は、前記制御部６内のタ
イマーと位置検出手段４から入力された信号から、時間
と受けダイ１４１の位置との関係を認識し、予め設定し
ている所定時間Ｘ以内に受けダイ１４１が基板３の下面
に接する位置に到着した場合は、ステップ４２に進み、
所定時間Ｘを越えても受けダイ１４１が基板３の下面に
接する位置に到着しない場合は、ステップ４４に進ん
で、図示しない警報装置を駆動させて警報を発する（ス
テップ４１）。ここで、ステップ４４に進む場合として
は、受けダイ１４１とコネクタ２のピン２ａとが干渉し
ているケースなどが考えられる。

【００３３】ステップ４２において、制御部６は、圧入
ヘッド１１１の上昇の有無を、圧入ヘッド保持部１１２
の一部である圧縮コイルばね１１２ｄの収縮による圧入
ヘッド１１１の上昇を位置検出手段１１７で確認する。
すなわち、圧縮コイルばね１１２ｄが収縮する場合は、
コネクタ２のピン２ａと受けダイ１４１が干渉してコネ
クタ２が持ち上げられるケースである。この時は、制御
部１６０はステップ４４に進んで、図示しない警報装置
から警報を発する。また、制御部６は位置検出手段１１
７による圧入ヘッド１１１の上昇を検出しない場合はス
テップ４３に進む。

【００３４】ステップ４３において、制御部６は受けダ
イ１４１が規定位置である上昇端まで上昇したことを確
認した場合は、ステップ５０へ進み、上昇端まで上昇し
たことを確認しない場合はステップ４１へ戻る。

【００３５】ステップ５０において、制御部６は、圧入
ヘッド１１１を圧入ヘッド１１１の下面がピン２ａの上
面に当接する待機位置まで下降させる。ここで、制御部
６は、ステップ４２と同様に、圧入ヘッド１１１の支持
台１１２ｂに対する圧入ヘッド１１１の上昇の有無を、
位置検出手段１１７より確認し、圧入ヘッド１１１が上
昇する場合は制御部６はステップ６３に進んで警報を発
し、圧入ヘッド１１１が上昇しない場合はステップ６２
に進む（ステップ６１）。

【００３６】ステップ６２において、制御部６は、圧入
ヘッド１１１が前記待機位置まで下降したか確認する。
圧入ヘッド１１１の下降が終了していなかったらステッ
プ６１に戻り、完了していたらステップ７０に進む。

【００３７】ステップ７０において制御部６は、シリン
ダ１２１をさらに伸長させて圧入ヘッド１１１を下降さ
せることにより、コネクタ２のピン２ａを基板３のピン
挿入孔３ａに挿入し、コネクタ２を基板３に圧入させ
る。

【００３８】コネクタ２を基板３に圧入させた後、制御
部６はシリンダ１２１を収縮させて圧入ヘッド１１１を
上昇させると共に、シリンダ１４３を収縮させて受けダ
イ１４１を下降させた後、ステップ９０に進む（ステッ
プ８０）。ステップ９０において、制御部６は所定数の
コネクタ２を基板３に挿入した場合は動作を終了し、挿
入すべきコネクタ２が残っている場合はステップ１０に
戻る。

【００３９】このように、コネクタ圧入装置１は、制御
部６は、予め設定している所定時間Ｘ以内に受けダイ１
４１が基板３の下面に到着しない場合を認識するため、
受けダイ１４１とコネクタ２のピン２ａとが干渉した場
合はタイムオーバーという形で警報を発するなど、所定
の対応をとる。また、コネクタ圧入装置１は、コネクタ
２と受けダイ１４１との干渉をコネクタ２の上昇に連動
する圧入ヘッド１１１の上昇を検出して警報を発するな
ど、所定の対応をとる。従って、コネクタ圧入装置１に
よれば、基板３や受けダイ１４１と、コネクタ２との干
渉による、基板３やコネクタ２の損傷や、コネクタ２を
はめ損なうなどのトラブルを防ぐことができる。

【００４０】なお、本実施例において、ステップ４４は
警報を発生させるのみであったが、ステップ４４におい
て警報を発すると同時に圧入機構駆動部１２０や受けダ
イ保持機構駆動部１５０を停止させてもよい。

【００４１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、制御部
は、受けダイ保持機構とコネクタのピンとが干渉して、
予め設定している所定時間以内に前記受けダイ保持機構
が所定位置に到着しない場合を認識するため、前記受け
ダイ保持機構と前記コネクタのピンとの干渉を認識した
場合は、警報を発したり前記受けダイ保持機構移動手段
を停止させるなど、所定の対応をとることができる。

【００４２】請求項２記載の発明によれば、制御部は第
１の位置検出手段でコネクタを押し込み方向とは反対方
向に押し返す動作を検出しているため、コネクタのピン
が前記受けダイと干渉してコネクタが浮き上がる場合を
認識する。このため、コネクタ圧入装置は、前記受けダ
イ保持機構と前記コネクタのピンとの干渉を認識して、
警報を発したり、前記受けダイ保持機構移動手段や前記
コネクタ保持機構移動手段を停止させるなど、所定の対
応をとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態であるコネクタ圧入装
置１の構成を示すブロック図である。

【図２】コネクタ圧入装置１の動きを示すフローチャー
トである。

【図３】従来のコネクタ圧入装置１００の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】従来のコネクタ圧入装置１００の動きを示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ コネクタ圧入装置 ２ コネクタ（コネクタ） ３ プリント基板（基板） ４ 位置検出手段（第２の位置検出手段） ６ 制御部（制御部） １１０ 圧入機構 １１１ 圧入ヘッド １１１ａ ピン挿入孔 １１２ 圧入ヘッド保持部 １１２ａ 圧入ヘッド用ブロック １１２ｂ 支持台 １１２ｃ シャフト支持台 １１２ｄ 圧縮コイルばね １１３ ベース １１４ シャフト １１７ 位置検出手段（第１の位置検出手段） １２０ 圧入機構駆動部（コネクタ押し込み手
段） １２１ シリンダ １２２ 電磁弁 １３０ ＮＣテーブル（基板保持機構および基
板保持機構移動手段） １４０ 受けダイ保持機構（受けダイ保持機
構） １４１ 受けダイ １４２ 受けダイ用ブロック １５０ 受けダイ保持機構駆動部（受けダイ保
持機構移動手段） １５１ シリンダ １５２ 電磁弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コネクタに設けられたコネクタピンを基板
   に設けられたピン挿入孔に押し込むことにより、前記コ
   ネクタを前記基板に固定するコネクタ圧入装置であっ
   て、 前記基板を保持する基板保持機構と、 前記基板保持機構を所定位置に移動させる基板保持機構
   移動手段と、 前記コネクタを保持する前記基板に圧入する圧入機構
   と、 前記圧入機構を駆動するコネクタ押し込み手段と、 圧入ヘッドの移動を検知する第１の位置検出手段と、 前記基板を介して前記コネクタの反対側に位置して前記
   ピン挿入孔を貫通した前記コネクタピンを受け入れると
   ともに、前記基板が前記コネクタの押し込みによってし
   なることを防ぐ受けダイを保持する受けダイ保持機構
   と、 前記受けダイ保持機構を所定位置に移動させる受けダイ
   保持機構移動手段と、 前記基板保持機構移動手段と前記コネクタ押し込み手段
   と前記受けダイ保持機構移動手段とを制御する制御部
   と、 を有するコネクタ圧入装置において、 前記受けダイの位置を検出して前記制御部に出力する第
   ２の位置検出手段と、前記制御部に内蔵されるタイマー
   と、 を有していて、 前記制御部は第２の位置検出手段と前記タイマーからの
   信号から、所定時間以内に前記受けダイが所定位置に到
   着しない場合を認識すること、 を特徴とするコネクタ圧入装置。
2. 【請求項２】前記受けダイの上昇により前記コネクタが
   前記基板から浮き上がるときは、前記コネクタに連動す
   る前記圧入ヘッドの上昇を第１の位置検出手段で検知す
   ることを特徴とする請求項１記載のコネクタ圧入装置。