JPS5929490A

JPS5929490A - プリント基板用電子部品插入機

Info

Publication number: JPS5929490A
Application number: JP57138498A
Authority: JP
Inventors: 山神　泰典; 岡田　幸一; 井沢　直道; 武憲冷川
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1982-08-11
Publication date: 1984-02-16
Also published as: JPH0155600B2

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、コンデンサ等の端
子を有するプリント基板用電子部品をプリント基板に挿
入するプリント基板用電子部品挿入機に関し、部品の受
は渡しおよび挿入をカム機構により一連の動作で正確か
つ迅速に行わせることを目的としている。

そこでこの発明は、ローディングヘッドに装着されたロ
ーディングチャックとインサージョンヘッドに装着され
たインサージョンチャックとをカム機構でそれぞれを進
退自在、回転自在に関連した一連の動作をさせる構成と
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９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チャックを使用した
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、２０はコン１へロールボック
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ｈロールボックス２０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１００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＋０３から構成されており、ローディン
グヘッド３００の下端にネジ１０４で装着さ′れている
。

ロープインクヘッド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」二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３］０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ｌ−３３］　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１
１に取り伺けられた軸３５０に回動自在に装着された駆
動アーｔ、３６０とローラ３６１　を介して連結されて
いる。また同一軸３５０上に回動自在に装着された駆動
アー１％３７０はローディングヘッド３００に環状溝３
０２内に配設された２個のローラ３７１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
３Ｇ２．３７２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上にはインサージ９ンヘツ
ド４００用の力Ａ３４０およびスプロケッｌ−５５０が
固着されでおり、スプロケット５５０に掛けられたチェ
ーン５６０によりカム５２０．５３０．５４’Ｏが駆動
される。これらカム５２０．５３０．５４０はローディ
ングチャック１００およびインサージョンチャック２０
０に関連した一連の動作をさせるカム機構を構成してい
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
ションヘッ＋；ｉｏｏに装着されている。

インサージョンヘッド４００は、外側にスプラインが形
成された筒状のスプライン軸４１０１、この軸４１０内
を貫通して上方に突出しているインサーションロンド４
２０、インサーションロンド４２０の上端位置にスプラ
イン軸４１０との間にスプリング７Ｉ３０　を介して取
り付けられた環状溝４４１　を有するジゴイント４４０
からなっている。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とともにインザーションロンド４２
０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１１１１に固着されたステッピングモータ
もしくはエアトルクアクチュエータ等の駆動源６００に
連結されている。また、ジヨイント４４０の環状溝４４
１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に取り付けられており、こ
のインサーションア−Ａ４８０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
こにカム５４０に当接して摺動するカムフォロア４８５
が回転自在に装着されている。

第３図には、ローディングヘッド３００部がより詳細に
示されている。回転軸３８０は、フレーム１１に固着あ
るいは一体に形成された回転軸受１３．１／１に回動自
在に、しかも進退自在に装着されている。

この進退はピニオンギヤ３０１　とラックギヤ３３０と
の係合により捻れることなく軸方向に案内される。

また、回転軸３８０の後端部に装着されたローラホルダ
３１０に隣接したスプリング受３８２とフレーム１１か
ら突出して設けられたスプリング受フレーム１２との間
には、回転軸３８０を常時先端に向けて付勢するスプリ
ング３８１が設けられている。

また、第４図には回転軸３８０の回動を規制する構造が
示されている。ローラホルダ３］０に取り付けられた２
個のローラ３１１は、回転軸３８０に装着されたローデ
ィングチャック１００が電子部品を受は渡すために回動
する所定の回動角に応じて角度的に離隔している。一方
、この回転軸３８０およびローディンクチャツク１００
の回動を規制する位置に２個の緩衝部材３９１　がそれ
ぞれ緩衝部材ホルダ３９２に取り付けられている。この
緩衝部材ボルダ３９２は、フレーム１１にねじ１５で固
着されている。

緩衝部材３９１　はゴム系材料で、ローラを緩衝して受
けるとともに回転軸３８０の進退にともなって転勤させ
るため、回転軸３８０の軸方向に必要な長さだけ延在し
て設けられている。

なお、３１２は、ローラホルダ３１０に設けられた切溝
で、ローラホルダ３１０を回転軸３８０にねじ３１３で
締（−１が完全となるようにしている。

第５図にはインサージョンヘッド４００部がよす詳細に
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／１７３．４７４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
１ユ端にス１ヘツパナッｈ４７６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４６
０が平歯車６１０に噛合し、フレー１１１１に固着され
た駆動源６００によって必要な時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が互に締付けあって緩み
を防止して取り付けられており、このナソｉ〜４７５と
ジ９インド４４０との間に弾発部材であるスプリング４
３０を介在させている。

第６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
直径十を通る貫通孔２１４が形成されている。この貫通
孔２１２の先端部には組付上２分割された挿入チップ２
２０がチャック本体２］０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４ｏ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２１］　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。

このビス１−ン２３０の先端外周にはテーパ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２１０の外側には、一対の内側フィンガー
２４１．２４２および一対の外側フィンガー２５］、　
２５２がそれぞれ同軸２１６．２１７上に回動自在に装
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２５］、　２５２間に介在されたスプリン
タ２４３．２４４によって、第６図に示すような常態で
一対の内側フィンガー２／ＩＩ、　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付勢さ
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２５１．２５２は、先端に
端子開帳矯正爪２５３．２５４を有し、後端が貫通孔２
１４　を塞ぐように延在してスプリング２４３．２４／
Ｉ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６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。

　次にこの発明のプリント基板用電子部品挿入機の作動
について説明する。

まず第１図に示すｘ−■テーブル３０上にプリント基板
をモノ１−シ、コントロールボックス２０を操作すると
、プリン１一基板を図示しないステッピングモータ等の
駆動源により移動する。

一方、ローディングチャック１００は図示しない部品供
給部から電子部品を受は取り、固定フィンガー１０１　
と可動フィンガー１０２との間にエアシリンダ１０３の
作動で保持し、カム５２０によって駆動アー４３６０を
介してラックギヤ３３０がピニオンギヤ３０１　に噛合
伝達して電子部品を受は渡すインサージョンチャック２
００の真下に回動させられる。

このような電子部品受は取り位置と受は渡し位置との間
にローディングチャック１００を正確に回動停止させる
のは、第４図に詳細に示すローラ３１１と緩衝部材３９
１　との関係である。すなわち、同図において、左方の
緩衝部材３９１に当っているときが電子部品を受は取る
位置で、回転軸３８０が回転軸受１３．１４内を水平に
回動して右のローラ３１１が右の緩衝部材３９１に当接
したときが受は渡し位置である。この当接の際は、緩衝
部材３９１　にローラ３１１　が衝突するのであるが、
衝撃エネルギが吸収されて振動なく少々圧着傾向に停止
する。したがってピニオンギヤ部３０１　とラックギヤ
３３０との間のバックラッシュがあってもこの圧着によ
り一方の歯側に押されて遊びはなくなって正確な位置が
維持される。

また、それぞれの位置において、回転軸３８０の進退に
ともなってローラ３１１　が緩衝部材３９１上を転動す
る。すなわち、インサージョンチャック２００の下にお
いて、ローディングヘッド用カム５３０によってカムフ
ォロア３７２、駆動アーム３７０および環状溝３０２内
のローラ３７１　を介して回転軸３８０が下端位置から
」二昇させられてローディングチャック１００がインサ
ージョンチャック２００に近づいて電子部品を受は渡す
、この間ローラ３１１は緩衝部材３９１　　にを転動し
て上昇する。その後、カム５３０の形状により逆に下降
し、下降した後に部品受は取り位置へ復帰する。そして
ここで、受は取り動作中にローラ３１１が一ヒ下動を行
う。

すなわち、ローディングチャック１００は部品供給位置
でもある電子部品受は取り位置へ戻り、次の電子部品の
供給を待つ。

一方、電子部品が渡されたときインサージョンヘッド４
００は−Ｉ−昇位置にあり、インサージョンチャック２
００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７図のように保持する。第７図の
ような状態では、第８図に示すようにすでにプリント基
板５０の電子部品４０を挿入する孔位［５］、、５２が
インサージョンチャック２００の真下にきている。チェ
ーン５６０の駆動によりカム５４０が回転させられると
き、カムフォロア４８５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ド４
００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８図のようにプリン
ト基板５０に対し例えば０．５＋ｍｎ離れた所定位置ま
で下がる。

このとき第５図に示すナツト４７５がストッパナラ１−
／１７６に当る位置にあるが、ナツト４７５およびスＩ
−ツパナッｈ４７６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
５４０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
ンサージョンロッド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
２３０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７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２
４１．２４２とで保持されている電子部品４０の端子４
１を所定幅に狭ばめるように矯正する。このとき、イン
サージョンヘッド４００は、インサージョンロッド４２
０がビス１−ン２３０の後端に当接するとともにビス１
−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、インサージョン
ロッド４２０がビス１ヘン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２４１．２４２ｕ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２
５１、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
１゜５２に一致させられているため、第９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５４０が回転すると、インサーションア−
Ａ／１８０の先端は上昇していき、インサージョンロッ
ド４２０が上昇するなど挿入動作の逆をなして第６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６００七
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４１０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２（）０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、その後インサージョンロッド４２０
が」二側すると共に、スプライン軸４１０　を回動させ
て、インサージョンチャツタ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。

このような動作をＮＣ制御させることにより挿入機は繰
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ト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ョン
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。

以上説明してきたように、この発明はローディングヘッ
ドに装着されたローディングチャックとインサージョン
ヘッドに装着されたインサージョンチャックとを力１１
機構でそれぞれ進退自在、回動自在に関連したー・連の
動作をさせる構成としたため、電子部品の受は渡しから
挿入まで機械的に一連の動作で行えるので安定した高速
挿入を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の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
はロープインクヘッド部の正面図、第４図は第３図のＩ
Ｖ−ＩＶ矢視図、第５図はインサージョンヘッド部の中
央縦断面図、第６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７図は部品保持
後を示す第６図と同様な図、第８図は端子開帳矯正状態
を示す第６図と同様な図、第９図は部品挿入状態を示す
第６図と同様な図である。１０・・・挿入機本体、１１・・・フレーム、１．３．
１４・・・回転軸受、２０・・・コントロールボックス
、３ｏ・Ｘ−Ｙテーブル、４０・・・プリント基板用電
子部品、４１・・・端子、５０・・プリント基板、５１
．５２・・・孔、１００・・ローディングチャック、２
００・・インサージョンチャック、２２０・・挿入チッ
プ、２１５，２２１．２／１３，２４４．４３ｆ１−７
．プリング（弾発部材）、２３０・・・ビス１〜ン、２
３１・・・テーパ部、２４１．２４２・内側フィンガー
、２５１，２５２・・・外側フィンガー、２５３，２５
４・・・端子開帳矯正爪、２６０・・・押出部材、３０
０・・・ローディングヘット、３０＋・・・ピニオンギ
ヤ部、３１０・・・ローラホルダ、３１１・・・ローラ
、３３０・・・ラックギヤ、３４０・・・エアシリンダ
、３６０，３７０・・・駆動アーム、３６２．３７２−
７’Ｊ　ム７７１−　［Ｊ　７．３６１，３７１・ｏ−
ラ、３８０・・・回転軸、３８１・・・スプリング、３
９１・・・緩衝部材、３９２・・・緩衝部材ホルダ、４
００・・・インサージョンヘット、４１０・・スプライ
ン軸、４２０・・・インサージョンロッド、４６０・・
・平歯車、４７０・・・スプライン軸受、４８０・・・
インサージョンアーム、５’２０，５３０，５４０．　
・＊　Ａ（カム機構）。第３図第４図第６図第７図第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】先端にローディングチャックを装着した回転軸を回転軸
受に進退自在にかつ回動自在に装着し、しかも前記回転
軸にラックギヤと噛合するピニオンギヤ部を形成したロ
ーディングヘッドと、該ローディングヘッドと平行に離
隔して設けられ、先端にインサージョンチャックを装着
し、内部にインサーションロンドを前記インサージョン
チャックと常態で離間して進退自在に挿入したスプライ
ン軸をスプライン軸受内で進退自在とし、さらに、該ス
プライン軸を介して回動自在としたインサージョンヘッ
ドと、前記回転軸を電子部品受は取り位置から受は渡し位置へ
回動させ、そこで」二昇させて前記ローディングチャッ
クを前記インサージョンチャックに位置合せして電子部
品を受は渡し、その後復帰させ、受は取った電子部品の
挿入方向に合わせて前記スプライン軸を回動させるとと
もに前進させて前記インサージョンチャックと関連させ
て電子部品をプリント基板に挿入し、その後復帰する一
連の動作をさせるカム機構とからなることを特徴とする
プリン１一基板用電子部品挿入機。