JPS5929488A - プリント基板用電子部品插入機のインサ−シヨンヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、スイッチ、ボリュウム、コンデンサ等のプ
リント基板用電子部品をプリン１へ基板に挿入する機械
のインサージョンヘットに関するものであり、インサー
ジョンチャックと協働して電子部品を受は取り所定挿入
〇に回動し端子間幅を修正して確実にプリント基板に挿
入することを目的としている。

この目的を達成するため。この発明はインサージョンロ
ッドを進退自在に挿通したスプライン軸をスプライン軸
受に進退自在に受けさせ、スプライン軸受を介してスプ
ライン軸を回動させる構成とし、スプライン軸に装着さ
れるインサージョンチャックを作動させることを特徴と
している。

以下、この発明の実施例を示す図面に基づいてこの発明
を説明する。

第１図〜第７図にこの発明の一実施例を示す。

第１図はこの発明のインサージョンヘッドを使用したプ
リント基板用電子部品挿入機の全体図を示している。図
中、１０は挿入機本体、２ｏはコントロールボックス、
３０はｘ−ｙテーブル、１００はローディングチャック
、２００はインサージョンチャック、３００はローディ
ングヘッド、４００はインサージョンヘッドである。コ
ントロールボックス２゜の操作により図示しないプリン
ト基板がＸ−Ｙテーブル３０上に載せられて移動し、ロ
ーディングチャック１００からインサージョンチャック
２００へ渡された図示しない電子部品がプリント基板の
適切な位置へ挿入される。

第２図はローディングチャック１．００およびインサー
ジョンチャック２００間の電子部品受渡しの詳細機構図
を示している。ローディングチャック１００は、固定フ
ィンガー１０１、可動フィンガー１０２および可動フィ
ンガー１０２を作動させて図示しない電子部品を保持さ
せるエアシリンダ１．０３から構成されており、ローテ
ィングヘッド３００の下端にネジ１０４で装着さＪして
いる。

ローディングヘッド３００は、中間部外周にピニオンギ
ヤ部３０１および上端部に環状溝３０２が形成され、さ
らに上端に互に直角をなしてローラ３１１が取り付けら
れたローラホルダ３１０およびスプリング３２０が装着
されている。

３３０はピニオンギヤ部３０１　と噛合するラックギヤ
で、ジョインｈ３３１　を介してエアシリンダ３４０に
連結され、また挿入機本体１０を構成するフレーム１１
に取すイ」けられた軸３５０に回動自在に装着された駆
動アーム３６０とローラ３６１　を介して連結されてい
る。また同一軸３５０」二に回動自在に装着された駆動
アーＡ３７０はローディングヘット３００に環状溝３０
２内に配設された２個のローラ３７］　を介して連結さ
れている。

これら駆動アーム３６０．３７０の他端はカムフォロア
３（ｉ２．３７２を介して軸５１０に固着されたローデ
ィングヘッド３００用のカム５２０．５３０にそれぞれ
摺動している。また同軸５１０上にはインザーションヘ
ッド４００用のカム５４０およびスプロケット５５０が
固着されており、スプロケット５５０に掛けられたチェ
ーン５６０によりカム５２０．５３０．５４０か駆動さ
れる。

一方、インサージョンチャック２００は、ローディング
チャック１００から電子部品を受は取る位置でインサー
ジョンヘッド４００に装着されている。

インサーシコンヘッド４００は、外側にスプラインが形
成された筋状のスプライン軸４１０　、この軸４１０内
を貫通して上方に突出しているインサージョンロッド４
２０、インサージョンロッド４２０の上端位置にスプラ
イン軸４１０との間にスプリング４３０　を介して取り
付けられた環状溝４４１　を有するジヨイント４４０か
らなっ工いる。スプライン軸４１０は、下端にチャック
ホルダ４５０を介してインサージョンチャック２００が
一体的に取り付けられ。

平歯車４６０からの入力でスプライン軸受４７０ととも
にインサージョンロッド４２０の周囲で回動する。

平歯車４６０には平歯車６１０が噛合し、この平歯車６
１０はフレーｔ１１１に固着されたステッピングモータ
もしくはエア１〜ルクアクチユエータ等の駆動源６００
に連結されている。また、ジヨイント４４０の環状溝４
４１　には直径上２個のローラ４８１．４８２が配設さ
れてインサージョンアーム４８０に取り伺けられており
、このインサージョンアーム４８０は後端で軸４８３に
支持され、先端が上下動自在となっている。インサージ
ョンアーム４８０の中間部には長孔４８４が形成され、
ここに力１ｓ５４０に当接して摺動するカムフッ１−ロ
ア４８５が回転自在に装着されている。

第３図にはイシサーションへノド４００部がより詳細に
示されている。すなわち、スプライン軸４１０は、スプ
ライン軸受４７０内でスプライン結合するとともに、ス
プラインのない部分はスリーブ４７１　が圧入されブツ
シュ４７２内で摺接している。

スプライン軸受４７０およびブツシュ４７２はボールベ
アリング４７３．４７４を介してフレーム１１に回動自
在に取り付けられている。スプライン軸受４７０には上
端にス１−ツバナツト４７６が螺合されるとともに平歯
車４６０が重なり関係で固着され、この平歯車４６０が
平歯車６１０に噛合し、フレーム１１に固着された駆動
源６００によって必要な■、％に必要な回動角だけ回転
できるようになっている。またスプライン軸４１０の上
端部には２個のナツト４７５が互に締（＝Ｊけあって緩
みを防止して取すイ］けられており、このナノｌ−４７
５とジヨイント４４０との間に弾発部手４であるスプリ
ング４３０を介在させている。ここにおいて、チェーン
５６０、スプロケット５５０、カムフォロア４８５オよ
びインサージョンアーム４８０等からなり、スプライン
軸４１０を進退自在にさせる機構を第１駆動部とし、駆
動源６００、平歯車６］、０．４６０およびスプライン
軸４１０を回転自在にさせる機構を第２駆動部とする。

第４図には、インサージョンチャック２００がより詳細
に示されている。チャック本体２１０には軸心に沿って
段２１１付を有する貫通孔２１２および貫通孔２１２の
直径」二を通る貫通孔２１４が形成されている。この貫
通孔２１２の先端部には組付」二２分割さＩｔた挿入チ
ップ２２０がチャック本体２１０との間に弾発部材であ
るスプリング２２１を介在させて引き込み方向に付勢さ
れて組み込まれている。この挿入チップ２２０は先端に
電子部品４０を受ける凹所２２２が形成されている。ま
た、貫通孔２１２内には。

段２１１　との間に弾発部材であるスプリング２１５を
介してピストン２３０が摺動自在に挿入されている。

このピストン２３０の先端外周にはテーバ２３１　が、
内側にはスプリング２１５および挿入チップ２２０の後
端とが入り込むような凹所２３２が形成されている。チ
ャック本体２１．０の外側には、−・対の内側フィンガ
ー２４１．２４２および−１４の外側フィンガー２５１
、２５２がそれぞれ同軸２１．Ｇ、　２１７Ｊ二に回動
自在に装着されている。内側フィンガー２４１．２４２
および外側フィンガー２５１．２５２間に介在されたス
プリング２４３．２４４によって、第４図に示すような
常態で一対の内側フィンガー２４］、　２４２はチャッ
ク本体２１０に当接した状態で互に先端が縮閉方向に伺
勢され、スナップインして電子部品４ｏを保持できる。

一方、一対の外側フィンガー２５１．２５．２は、先端
に端子開帳矯正爪２５３．２５４を有し、後端が貫通孔
２１４　を塞ぐように延在してスプリング２４３．２＝
１４によりチャック本体２１０に当接させられている。

この一対の外側フィンガー２５１．２５２の後端とピス
トン２３０のテーパ部２３１との間の貫通孔２１４内に
は球状あるいは柱状の押出部材２６０が介装されており
、第４図のような常態においてピストン２３０のテーパ
部２３１、押出部材２６０および外側フィンガー２５１
．、２５２は互に当接するかわずかに離れた状態にある
。

次にこのようなインサージョンヘッド４００の作動およ
びインサージョンヘッド４００を組み込んだ挿入機の作
動について説明する。

まず第１図に示すＸ−Ｙテーブル３０上にプリン１一基
板をセットし、コントロールボックス２０を操作すると
、プリント基板が、図示しないステッピングモータ等の
駆動源により移動される。

一方、ローディングチャック１００は図示しない部品供
給部から電子部品４０を受は取り、固定フィンガー１０
１　と可動フィンガー１０２との間にエアシリンダ１０
３の作動で保持し、カム５２０によって駆動アーム３６
０を介してラックギヤ３３０が動いてインサージョンチ
ャック２００の真下に回動させられる。この状態となっ
たとき、もう一方のカム５３０が駆動アーム３７０を軸
３５０のまわりで回動させ、環状溝３０２内のローラ３
７１がローディングヘッド３００を上方へ移動させ、電
子部品４ｏをインサージョンチャック２００に渡す。そ
の後、ローディングチャック１００は一端下降して元の
部品供給位置へ回動して戻り、次の電子部品の供給を待
つ。

このとき、インサージョンヘッド４００は上昇位置にあ
り、インサージ１ンチヤツク２００の一対の内側フィン
ガー２４１．２４２は電子部品をスナップインして第５
図のように保持する。第５図のような状態では、第６図
に示すようにすでにプリン１一基板５０の電子部品４０
を挿入する孔位置５１．５２がインサージョンチャック
２００の真下にきている。第１駆動部によってスプライ
ン軸４１０を進退動させるためチェーン５６０の駆動に
よりカム５４０が回転させちれるとき、カムフォロア４
８５の追従によりインサージョンアーム４８０の先端が
下がると、インサージョンヘット４００全体がスプライ
ン軸受４７０内を摺動して下がり、インサージョンチャ
ック２００が第６図のようにプリント基Ｆｉ５０に対し
例えば０．５＋＋＋ｎ＋離れた所定位置まで下がる。こ
のとき第３図に示すナツト４７５がストッパナラｌ−／
＋７６に当る位置にあるが、ナツト４７５およびストッ
パナツト４７６を回転させることによりインサージョン
チャック２００の停止位置調整が可能である。カム５４
０がさらに回ってインサージョンアーム４８０を下げる
とインサージョンチャック２００の位置は変らずインサ
ーションロンド４２０がスプリング４３０の弾発力に抗
してスプライン軸４１０内を下降し先端がピストン２３
０をスプリング２１５の弾発力に抗して押す。したがっ
て、ピストン２３０はテーパ部２３１　を越えるまで押
出部材２６０を外方に押し出し外側フィンガー２５１．
２５２を軸２１６．２１７を支点に回動させ互に先端の
端子開帳矯正爪２５３．２５４を第５図のように縮閉す
る。このため、挿入チップ２２０と内側フィンガー２４
１．２４２とで保持されている電子部品４０の端子／Ｉ
Ｉを所定幅に狭ばめるように矯正する。このとき、イン
サージ１ンヘツド４００は、インサーションロンド４２
０がピストン２３０の後端に当接するとともにピストン
２３０の凹所２３２の底部が丁度挿入チップ２２０の後
端に当接した状態にある。この状態でさらにインサージ
ョンアーム４８０の先端が下がり、インサーションロン
ド４２０がピストン２３０を押し下げると、チャック本
体２１０の位置は変らず挿入チップ２２０のみがスプリ
ング２２１の弾発力に抗して下降し、内側フィンガー２
４１．２４２を拡開して押し出され、保持していた電子
部品４０をプリント基板５０に挿入する。このとき、電
子部品４０の端子４１は外側フィンガー２５１゜２５２
の端子開帳矯正爪２５３．２５４によって端子幅が所定
の値に矯正され、プリント基板５０の孔５］、、５２に
一致させられているため、第７図に示すように電子部品
４０が確実に挿入される。

その後、カム５／ＩＯが回転すると、インサージョンア
ーム４８０の先端は上昇していき、インサージ１ンヘツ
ド４２０が上昇するなど挿入動作のｉφをなして第４図
に示すような常態に復帰する。

また、プリント基板５０の孔５１．５２の位置が受は取
った状態と異なる角度であり、この角度で挿入しなけれ
ばならない場合には、第２駆動部により駆動源６００を
駆動させて平歯車６１０．４６０、スプライン軸受４７
０を介してスプライン軸旧０を所定角度だけ回動させて
プリント基板５０の孔５１．５２にインサージョンチャ
ック２００を一致させるとともに、前述のインサージョ
ンヘッド４００の動作を行わしめ、電子部品をプリント
基板に挿入し、その後インサーションロンド４２０が上
昇すると共に、スプライン軸４１０　を回動させて、イ
ンサージョンチャック２００を元の位置に戻すようにな
っている。

このように電子部品５０の挿入の一サイクルを終える。

挿入機はこのような動作をＮＣ制御させることにより繰
り返し自動的に作業を続ける。

なお、この実施例においてはＸ−Ｙテーブルを用いてイ
ンサージョンヘッドとプリン１へ基板との位置調整をし
ていたけれども、プリント基板を固定させインサージ目
ンヘッドを移動させる場合にもこの発明を適用しうろこ
とは勿論である。

以上説明してきた様に、この発明は、インサージョンチ
ャックを装着したスプライン軸を回動および進退自在と
するとともに、スプライン軸内に進退自在に挿入したイ
ンサージ１ンヘツドをインサージョンチャックと関連さ
せたインサージ目ンヘッドの構成としたことにより、電
子部品の受は取り方向と挿入方向とが異っていても一連
の動作で電子部品を挿入方向に合わせ正しく挿入をする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のインサージョンヘッドを使用したプ
リント基板用電子部品挿入機の全体斜視図、第２図はロ
ーディングチャックおよびインサージョンチャックの動
作機構を示す要部斜視図、第３図はインサージョンヘッ
ド部の中央縦断面図、第４図はインサージョンチャック
の部品保持前である常態を示す中央縦断面図、第５図は
部品保持後を示す第４図と同様な図、第６図は端子開帳
矯正状態を示す第４図と同様な図、第７図は部品挿入状
態を示す第４図と同様な図である。 １０・・・挿入機本体、１１・・・フレーム、２０・・
・コントロールボックス、３０・・・Ｘ−Ｙテーブル、
４０・・プリント基板用電子部品、４１・・・端子、５
０・・・プリント基板、５１．５２・・・孔、１００・
・・ローディングチャック、２００・・・インサージョ
ンチャック、２１０・・・チャック本体、２＋２，２１
４・・貫通孔、２１５，２２１，２４３，２４４，４３
０・・・スプリング（弾発部材）、２２０・・・挿入チ
ップ、２３０・・・ピストン、２３１　・テーパ部、２
４１，２４２・・・内側フィンガー、２５１．２５２・
・・外側フィンガー、２５３　、２５４・・・端子開帳
矯正爪、２６０・・押出部材、３００・・・ローディン
グヘッド、４００・・・インサージョンヘッド。 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 先端部にインサージョンチャックを装着する筒状スプラ
   イン軸と、該スプライン軸を進退自在に受けるスプライ
   ン軸受と、前記スプライン軸内に進退自在に挿通された
   インサージョンロッドと、該インサージョンロッドを互
   に抜は出し方向に付勢するため前記スプライン軸との間
   に介在された外光部材と、 前記インサージョンロッドを、前記スプライン軸受内を
   前記スプライン軸とともに所定距離前進させ、その後前
   記弾発部材の付勢力に抗して前記スプライン軸内を単独
   で前進させ、前記インサージョンチャックと関連させる
   第１駆動部と、前記スプライン軸受を介して前記インサ
   ージョンロッドの周りで前記スプライン軸を回動させる
   第２１１動部とからなることを特徴とするプリント基板
   用電子部品挿入機のインサージョンヘッド。