JPH11345673A - コネクタ組込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】リベットの高速且つ信頼性の高い供給、コネク
タリード曲がり検出の高速検出を、リベットの複数分離
圧送＋リベット下部の把持機構と左右・上下曲がりを別
々に検出する機構を備える高速且つ信頼性の高いコネク
タ組込装置を提供する。 【解決手段】プリント基板搬送コンベア１、プリント基
板搭載テーブル３に搬送するプリント基板搬入部２、コ
ネクタ１５とプリント基板を固定するリベット分離部５
へ搬送するリベットパーツフィーダ４、リベットをリベ
ッタ７にセットするリベットセット部６、コネクタトレ
イ８にセットされたコネクタをコネクタリードの曲がり
検出部１０に供給するコネクタ取り出し部９、曲がり検
出部１０で不良と判定されたコネクタ排出部１２、コネ
クタ搭載部１１、プリント基板排出部１３より構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プリント基板へ
の部品実装作業に適用するための、コネクタ組込装置に
関わり、特にコネクタ本体とプリント基板とをリベット
で固定接続するコネクタ組込装置およびコネクタのリー
ド曲がりの検出機能を有するコネクタ組込装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コネクタはプリント基板のスルー
ホールにコネクタのリードを挿入し、固定し、その後、
はんだ付けする方法が一般的であった。近年プリント基
板の小型化、実装部品の高密度化、表面実装化が進み、
コネクタについても表面実装を実施するようになった。
表面実装部品では、部品実装前にあらかじめハンダペー
ストを印刷しておき、その後部品の実装（マウント）を
行う。コネクタも同様に、はんだペースト印刷後のプリ
ント基板に実装を行う。またこの時の実装方法として
は、コネクタを搭載した後、リベット等によりコネクタ
とプリント基板を固定する。しかる後、リフロー炉を通
すことによってはんだペーストを溶融させ電気的接続を
得る。

【０００３】従来のリベット供給方法の記載がある特開
平５−２６７８６８号によれば、リベット固定の自動化
は可能であるが、リベッタへの高速かつ高信頼でのリベ
ット供給は困難である。また、特開平７−５７８０３号
ではプリント基板とコネクタを固定する方式として、熱
変形させ固定する方式が開示されている。しかし、この
方式では、固定の際、加熱及び冷却の時間が必要となり
高速での固定は困難である。また、手作業によるコネク
タの搭載・固定作業では、あらかじめ印刷されたはんだ
ペーストの形状を崩さずにコネクタを搭載するよう注意
しながら作業する必要があり、生産性に問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、はん
だペーストが印刷されたプリント基板にコネクタを手作
業によりハンダペーストの形状を崩さず実装する。次
に、その位置から移動しないようコネクタを固定した状
態でコネクタのリベット挿入穴にあらかじめリベッタに
セットしておいたリベットを挿入し、かしめを行いコネ
クタとプリント基板の固定をしなくてはならない。この
ため、多大な作業時間を必要としていた。

【０００５】また、リードの曲がったコネクタを搭載し
てしまうと、修正に多大な作業時間がかかるため、リー
ド曲がりがない良品コネクタのみ搭載する必要がある。
さらに、生産性の面から複数同時搭載と固定とが必須
で、この為リベットのリベッタへの供給に関して、複数
同時搭載、固定、信頼性の高い動作が要求される。

【０００６】本発明の第一の目的は、コネクタの複数同
時搭載とリベット固定を自動的に行うコネクタ組込装置
を提供することにより、生産効率を向上することであ
る。本発明の第二の目的は、コネクタ搭載前にコネクタ
リードの曲がり検出をするコネクタ組込装置を提供する
ことにより、良品コネクタのみを搭載し、修正時間の短
縮を図ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すること
のできるコネクタ組込装置は、高速かつ高信頼度でリベ
ット供給とコネクタ供給とコネクタ搭載とができるコネ
クタ組込装置であって、あらかじめコネクタがセットさ
れているトレイからコネクタを取り出すコネクタ取り出
し部と、その取り出したコネクタのリードの曲がりを検
出する検出部と、検出の結果、不良と判定されたコネク
タを排出する排出部と、複数のリベットをリベッタに搬
送し、リベッタにセットするリベット供給部と、複数の
コネクタを同時搭載する搭載部、さらにはリベットかし
めを行うリベットかしめ部とを有し、検出部は、上下方
向の曲がりを検出するユニットと左右方向の曲がりを検
出するユニットとから構成されており、それぞれのユニ
ットを別々にすることにより高速検出を可能としてい
る。また、リベット供給部については、リベットパーツ
フィーダより数個リベットを分離し、数個のリベットを
同時に搬送するユニットを備え、かつリベット下部を把
持しリベッタにセットする機構を備えることにより、リ
ベットの曲がりに影響を受けず、高速且つ高信頼のリベ
ットセットが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１な
いし図１２を用いて説明する。図１は本発明の実施例で
あるコネクタ組込装置の斜視図である。本装置は、プリ
ント基板を搬送するプリント基板搬送コンベア１、搬送
されたプリント基板（図示せず）をプリント基板搭載テ
ーブル３に搬送するプリント基板搬入部２、コネクタ
（図示せず）とプリント基板とを固定するリベット（図
示せず）をリベット分離部５へ搬送するリベットパーツ
フィーダ４、エア圧送されたリベットをリベッタ７にセ
ットするリベットセット部６、コネクタトレイ８にセッ
トされたコネクタをコネクタリードの曲がり検出を行う
リードの曲がり検出部１０に供給するコネクタ取り出し
部９、コネクタリード曲がり検出部１０での結果が不良
と判定されたコネクタを排出するコネクタ排出部１２、
プリント基板にコネクタを搭載するコネクタ搭載部１
１、コネクタの固定が完了したプリント基板をプリント
基板搬送コンベア１に搬送するプリント基板排出部１３
より構成されている。

【０００９】図２は、図１に示したコネクタ組込装置の
全体動作フローを説明する図である。前装置からはんだ
ペーストが印刷されたプリント基板をプリント基板搬送
コンベア１により装置内に搬入し、プリント基板搬入部
２よりプリント基板搭載テーブル３に搬入し、プリント
基板を位置決めする。位置決め完了後、あらかじめリベ
ットがセットされているリベッタ７が上昇しプリント基
板のリベット挿入穴にリベットを挿入する。リベッタ７
の上昇完了後、コネクタ搭載部１１によりコネクタのリ
ベット挿入穴にリベットが入るようコネクタをプリント
基板に搭載する。搭載完了後、リベッタ７によりリベッ
トかしめを行いコネクタとプリント基板の固定をする。
この時、リベット上部のリベット屑をパイプ３８(図示
せず)により吸引する。

【００１０】固定完了後プリント基板搭載テーブル３が
コネクタ搭載チェック部１７へ移動し、コネクタ高さ及
びリベット高さを測定する。また、測定と同時に次のリ
ベットかしめの為、リベットをリベット分離部５でリベ
ットを分離・圧送しリベットセット部６へ搬送し、リベ
ッタ７へリベットをセットする。測定の結果、ある設定
範囲を越えている場合、搭載ミスと判定し装置が一時停
止する。良品と判定された場合は、全てのコネクタが搭
載・固定されていれば、プリント基板搭載テーブル３が
プリント基板排出部１３へ移動する。未搭載のコネクタ
がある場合は、プリント基板搭載テーブル３がコネクタ
搭載部１１へ移動し、コネクタの搭載・固定動作を行
う。プリント基板排出部１３へ移動したプリント基板
は、プリント基板搬送コンベア１に搬送され、次工程に
排出される。

【００１１】コネクタの供給については、コネクタトレ
イ８からリード曲がり検出部１０にコネクタ取り出し部
９が搬送し、リード曲がり検出部１０において、まずリ
ードの左右方向の曲がりをチェックし、次に上下方向の
曲がりをチェックする。リードチェックの結果、良品の
みプリント基板搭載テーブル３に供給され、不良品につ
いては、コネクタ排出部１２へ排出される。

【００１２】以下、図３ないし図５を用いて本発明の実
施例のリベッタへのリベット供給動作の説明をする。こ
こで、図３はリベット分離とエア圧送との動作を説明す
る平面図、図４はリベッタへのリベットセットの動作を
説明する側面図、図５はリベット供給の動作フローを説
明する図である。

【００１３】まず、図３を用いて説明する。図１に示し
たリベットパーツフィーダ４よりリベット搬送レール３
０で搬送されたリベット１６をリベット分離部５を回転
させ分離する、この動作は、リベット第１ポジション３
１にリベット１６がセットされるまで繰り返される。リ
ベット１６の分離が完了した後、リベット１６を４本圧
送ホース入口３４に落とし込み、エア吹き込み口３３よ
り高圧エアを送り圧送ホース３２の中を通して、リベッ
ト１６を４本同時に圧送し、図４に示すリベット把持爪
３５に瞬時に送る。またこの時、リベット１６が圧送ホ
ース３２を通過したか否かをリベット通過検出センサ３
９で検出し、全てのリベット１６の通過確認が取れない
場合は装置が一時停止する。

【００１４】次に図４を用いて説明する。リベット１６
がリベット把持爪３５に送られて来ると、リベッタ７が
上昇し上昇完了後、リベット把持爪用シリンダ３６によ
りリベット把持爪３５をリベッタ７先端まで下降させ
る、下降完了後、パイプ用シリンダ３７によりパイプ３
８の下降及び駒４０の下降を行い、リベット把持爪３５
を開きリベット１６をリベッタ７にセットする。セット
完了後、リベット把持爪３５、パイプ３８、駒４０が上
昇し、元の位置に戻る。上昇完了後、リベットセット検
出センサ４１でリベット１６が正常にセットされている
か確認を行う。全てのリベット１６が正常にセットされ
ていない場合、装置が一時停止する。正常にセットされ
ている場合、セット完了となる。

【００１５】次に図５を用いて説明する。リベットのセ
ット動作は、リベットを分離するステップと、リベット
分離部の第１ポジションにリベットがあるかを確認する
ステップと、リベットをエアー圧送するステップと、リ
ベットの通過を確認するステップと、リベッタが上昇す
るステップと、リベット把持爪が下降するステップと、
リベット把持爪が開くステップと、リベット把持爪が上
昇するステップと、リベットのセットを確認するステッ
プとから成っている。

【００１６】以下、図６ないし図８を用いて、本発明の
コネクタ組込装置の実施例であるコネクタリード曲がり
の検出を説明する。ここで、図６は、コネクタリードの
曲がり検出の実施例を説明する平面図である。図７は、
コネクタリードの曲がり検出の実施例を説明する正面図
および部分平面図である。また、図８はコネクタリード
の曲がり検出の動作フローを説明する図である。まず図
６および図７を用いて説明する。コネクタセットロボッ
ト５０によりコネクタトレイ８よりコネクタ１５をコネ
クタセットポジション５１にセットする、セット完了後
回転テーブル６３が４５度左回転し左右曲がりチェック
ポジション５２に移動し、左右曲がりチェックを行う。
具体的には、図７（ａ）（ｂ）に示すように、左右曲が
りプローブ５９の下降及びリード曲がり許容寸法幅の溝
から成る左右曲がりチェックブロック６０を上昇させ、
左右曲がりプローブ５９と左右曲がりチェックブロック
６０間に通電を確認する。通電が有れば不良、通電が無
ければ良品と判定する。この左右曲がりチェック動作と
同時にコネクタセットポジション５１では、次のコネク
タ１５の供給が行われている。左右曲がりチェック完了
後、回転テーブル６３が左に４５度回転し、上下曲がり
チェックポジション５３に移動する。

【００１７】上下曲がりチェックポジション５３にで
は、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、上下曲がりプロー
ブ６４と上曲がりチェックブロック６１が下降、下曲が
りチェックブロック６２が上昇し、上下曲がりプローブ
６４と上曲がりチェックブロック６１間及び上下曲がり
プローブ６４と下曲がりチェックブロック６２間で通電
があるか確認する。通電が有れば不良品、通電が無けれ
ば良品と判定する。この上下曲がりチェック動作と同時
に左右曲がりポジション５２では左右曲がりチェックが
実施され、更にはコネクタセツトポジション５１では、
次のコネクタ１５の供給が行われている。上下曲がりチ
ェック完了後、回転テーブル６３が４５度左に回転す
る。このポジションでは何の動作も無く、他のポジショ
ンでの動作完了待ちとなる。

【００１８】動作完了後、回転テーブル６３が４５度左
に回転し、コネクタ取り出しポジション５４に移動す
る。移動完了後、コネクタ１５が良品の場合コネクタ取
り出しロボット５５によりコネクタ１５をプリント基板
搭載テーブル３へ移載する。

【００１９】不良品の場合は、不良コネクタ排出ポジシ
ョン５６に移動するまでそのまま回転を続ける。不良コ
ネクタ排出ポジション５６への移動完了後、コネクタ排
出ロボット５７により不良コネクタ搬送コンベア５８に
排出される。これの動作を順次繰り返す。

【００２０】このコネクタリードの曲がり検出機構によ
れば同一のタクトタイムの中で複数のステージでコネク
タのセット、左右曲がりチェック、上下曲がりチェッ
ク、良品コネクタの排出、不良品コネクタの排出ができ
るので、短時間で数多くのチェックが可能である。

【００２１】図８を用いて説明する。コネクタのリード
の曲がり検出は、コネクタをセットするステップと、左
右曲がりをチェックするステップと、上下曲がりをチェ
ックするステップと、良品を排出するステップとにより
実行される。さらに、このこのコネクタのリードの曲が
り検出機構には、あらかじめ定めた一定角度だけステッ
プ間で回転する機構が設けてあるので、各ステップを同
時に実行でき、短いタクトタイムの中で、コネクタのリ
ード曲がりを検出できる。

【００２２】図９は、本発明のコネクタ組込装置のリベ
ット供給機構の他の実施例を説明する側面図である。本
実施例のリベット供給機構では、リベット１６を搬送す
るリベット搬送ロボット７０、リベット１６を吸着する
リベット吸着パイプ７３、リベット吸着パイプを上下動
させるシリンダ７６、リベット１６をリベッタ７にセッ
トする際にリベット１６をガイドするリベットガイド７
１、７２とリベットガイド７１、７２を左右に動作させ
るシリンダ７４、７５から構成されている。

【００２３】図１に示したリベットパーツフィーダ４ま
たは図３に示したリベット分離部からリベットが供給さ
れる。図９（ａ）に示すように、供給されたリベット１
６をリベット吸着パイプ７３により吸着し、吸着後リベ
ット搬送ロボット７０によりリベッタ７の上まで移動す
る。移動完了後、図９（ｂ）に示すように、シリンダ７
４、７５により、リベットガイド７１、７２がリベッタ
７の中心部に移動する。移動完了後、図９（ｃ）に示す
ように、シリンダ７６の動作によりリベット吸着パイプ
７３が下降する。この時リベット１６は、リベットガイ
ド７１、７２にガイドされリベッタ７にセットされる。
セット完了後、図９（ｄ）に示すように、リベットガイ
ド７１、７２、リベット吸着パイプ７３が元の位置に戻
る。

【００２４】図１０は、本発明のリベット供給機構のさ
らに他の実施例を説明する側面図である。本実施例の機
構では、リベット１６を搬送するリベット搬送ロボット
８０、リベット１６を把持するリベット把持チャック８
１、リベット把持チャック８１を上下動させるシリンダ
８３、リベット１６の検出をするリベット検出センサ８
２から構成されている。

【００２５】図１に示したリベットパーツフィーダ４ま
たは図３に示したリベット分離部からリベットが供給さ
れる。図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、供給された
リベット１６がリベット把持チャック８１により把持さ
れ、リベット搬送ロボット８０によりリベット検出セン
サ８２がオンするまでリベット１６を搬送する。リベッ
ト検出センサ８２がオンする位置からリベッタ７の中心
までの位置はあらかじめ測定してあり、リベット検出セ
ンサ８２がオンした後、自動的にリベット７の中心まで
移動し、移動完了後、図１０（ｃ）に示すように、シリ
ンダ８３によりリベット把持チャック８１が下降しリベ
ット１６をリベッタ７にセットする。セット完了後、図
１０（ｄ）に示すように、リベット把持チャック８１が
元の位置に戻る。

【００２６】図１１は、本発明のコネクタリードの曲が
り検出機構の他の実施例を説明する正面図と左側面図で
ある。本実施例のコネクタリードの曲がり検出機構は、
コネクタリード９０の左右曲がりを検出する左右曲がり
検出センサ９１と、左右曲がり検出センサ９１を移動さ
せるセンサ移動モータ９３とを含む左右曲がり検出部
と、コネクタリード９０の上曲がりを検出する上曲がり
検出センサ９４と、その上曲がり検出センサ９４を移動
させるセンサ移動モータ９６と、コネクタリード９０の
下曲がりを検出する下曲がり検出センサ９５と、その下
曲がり検出センサ９５を移動させるセンサ移動モータ９
７とを含む上下曲がり検出部とから構成されている。こ
こで、各検出センサは、例えば近接センサ、レーザ高さ
センサ等が利用できる。

【００２７】図１１（ａ）（ｂ）に示す左右曲がり検出
部では、位置決めされたコネクタ１５のコネクタリード
９０下部に設置されている左右曲がり検出センサ９１が
センサ移動モータ９３によりコネクタリード９０の下を
移動し、左右曲がり検出センサ９１の出力プロファイル
から左右曲がりを検出する。図１１（ｃ）（ｄ）に示す
上下曲がり検出部では、位置決めされたコネクタ１５の
上部に設置されている上曲がり検出センサ９４と下部に
設置されている下曲がり検出センサ９５がそれぞれセン
サ移動モータ９６、９７によりコネクタリード９０の上
部、下部を移動しコネクタリード９０の高さを検出す
る。

【００２８】図１２は、本発明のコネクタリードの曲が
り検出機構の他の実施例を説明する正面図と左側面図で
ある。本実施例のコネクタリードの曲がり検出機構は、
導通チェック用プローブピン１００と、曲がりチェック
治具１０１と、曲がりチェック治具１０１を上下動させ
るモータ１０２とから構成されている。まずコネクタ１
５の位置決め完了後、プローブピン１００がコネクタリ
ード９０に接触するように下降する、これと同時にコネ
クタリード９０の下にある曲がりチェック治具１０１が
下曲がり許容寸法まで上昇する。上昇完了時にフローブ
ピン１００と曲がりチェック治具１０１間で通電があれ
ば不良品、通電が無ければ良品と判定する。上曲がり、
左右曲がりについては、曲がりチェック治具１０１が上
曲がり許容範囲寸法までモータ１０２により上昇し、プ
ローブピン１００と曲がりチェック治具１０１間で全て
通電すれば良品、通電しないコネクタリード９０が１本
でもあれば不良品と判定する。

【００２９】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明により高
速かつ信頼性の高いリベット供給及びコネクタリードの
曲がり検出を可能としたことにより、プリント基板にコ
ネクタを高速かつ高信頼で搭載・固定することができ、
搭載作業工数の低減を図ることが可能なコネクタ組込装
置を実現することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のコネクタ組込装置の斜視図で
ある。

【図２】本発明の実施例のコネクタ組込装置の全体フロ
ーを説明する図である。

【図３】本発明の実施例のリベット分離とエア圧送との
動作を説明する平面図である。

【図４】本発明の実施例のリベッタへのリベットセット
の動作を説明する側面図である。

【図５】本発明の実施例のリベット供給の動作フローを
説明する図である。

【図６】本発明の実施例のコネクタリード曲がり検出を
説明する平面図である。

【図７】本発明の実施例のコネクタリード曲がり検出を
説明する正面図および部分平面図である。

【図８】本発明の実施例のコネクタリード曲がり検出の
動作フローを説明する図である。

【図９】本発明の他の実施例のリベツト供給機構を説明
する側面図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例のリベツト供給機
構を説明する側面図である。

【図１１】本発明のコネクタリードの曲がり検出機構の
他の実施例を説明する正面図と左側面図である。

【図１２】本発明のコネクタリードの曲がり検出機構の
さらに他の実施例を説明する正面図と左側面図である。

【符号の説明】

１…プリント基板搬送コンベア、２…プリント基板搬入
部、、３…プリント基板搭載テーブル、４…リベットパ
ーツフィーダ、５…リベット分離部、、６…リベットセ
ット部、７…リベッタ、８…コネクタトレイ、９…コネ
クタ取り出し部１０…リード曲がり検出部、１１…コネ
クタ搭載部、１２…コネクタ排出部、１３…プリント基
板排出部、１４…プリント基板、１５…コネクタ、１６
…リベツタ３０…リベット搬送レール、３１…リベツト
第１ポジション、３２…圧送ホース、３３…エア吹き込
み口、３４…圧送ホース入口、３５…リベット把持爪、
３６…シリンダ把持爪用シリンダ、３７…パイプ用シリ
ンダ、３８…パイプ３９…リベット通過センサ、４０…
駒、４１…リベットセツト検出センサ、５０…コネクタ
セツトロボット、５１…コネクタセットポジション、５
２…左右曲がりチェック、５３…上下曲がりチェックポ
ジション５４…コネクタ取り出しポジション、５５…コ
ネクタ取り出しロボット５６…不良コネクタ排出ポジシ
ョン、５７…コネクタ排出ロボット５８…不良コネクタ
搬送コンベア、５９…左右曲がりフローブ、６０…左右
曲がりチェックブロック、６１…上曲がりチェックブロ
ック、６２…下曲がりチェックブロック、６３…回転テ
ーブル、６４…上下曲がりプローブ、７１…リベットガ
イド（１）、７２…リベットガイド（２）、７３…リベ
ット吸着パイプ、７４…シリンダ（１）、７５…シリン
ダ（２）７６…シリンダ（３）、８０…リベット搬送ロ
ボット、８１…リベット把持チャック８２…リベット検
出センサ、８３…シリンダ、９０…コネクタリード９１
…左右曲がり検出センサ、９３…センサ移動モータ、９
４…上曲がり検出センサ９５…下曲がり検出センサ、９
６…センサ移動モータ、９７…センサ移動モータ１００
…プローブピン、１０１…曲がりチェック治具、１０２
…モータ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】はんだ印刷されたプリント基板に表面実装
   用コネクタを固定するコネクタ組込装置であって、 前記プリント基板と前記コネクタとリベットとを供給す
   ることによって、前記プリント基板と前記コネクタとを
   リベット固定することを特徴とするコネクタ組込装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のコネクタ組込装置であっ
   て、 前記コネクタのリード曲がり検出部とコネクタ選別部と
   を有することを特徴とするコネクタ組込装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のコネクタ
   組込装置であって、 固定されたコネクタとリベットとの高さ検査機能を有す
   ることを特徴とするコネクタ組込装置。
4. 【請求項４】請求項１または請求項２に記載のコネクタ
   組込装置であって、 前記リベットは、パーツフィーダにより整列され、分離
   部によって個片に分離され、エアー搬送されてリベッタ
   にセットされることを特徴とするコネクタ組込装置。