JPS6337584A - Icパツケ−ジのコネクタ組付装置 - Google Patents

Icパツケ−ジのコネクタ組付装置

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JPS6337584A
JPS6337584A JP18128686A JP18128686A JPS6337584A JP S6337584 A JPS6337584 A JP S6337584A JP 18128686 A JP18128686 A JP 18128686A JP 18128686 A JP18128686 A JP 18128686A JP S6337584 A JPS6337584 A JP S6337584A
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connector
board
rack
conveyor
rivet
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武 保尾
健 吉原
圭司 加藤
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Shinmaywa Industries Ltd
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Shin Meiva Industry Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明はICパッケージにコネクタを自動的に組み付け
る装置に関する。
(従来の技術) ICパッケージは、半導体集積回路を構成する部品が基
板上に配置、接続されるとともに、外部導線のためのコ
ネクタが基板の縁部に組み付けられるが、この組付作業
の自動化を図ることは一般に難しい。すなわち。コネク
タに端子としてのピンを設けこのビンを基板の縁に挿入
して上記接続をなす方式において、その作業ステーショ
ンに対する基板およびコネクタの供給はコンベヤ等を用
いてその自動化が図られているものの、基板とコネクタ
とは互いに正確な位置決めをしなければ、この基板に対
するコネクタの挿入および固定ができない。それ故上記
挿入作業は手作業で行なわれているのが実情である。
(5?!明が解決しようとする問題点)本発明は、かか
る点に鑑み、従来の基板に対するコネクタの組付を手作
業で行なう方式では、作業効率が低く、また人手を要す
るという点を解決し、この組付作業の自動化を図ろうと
するものである。
(発明の構成) 本発明のICパッケージのコネクタ組付装置は、ICパ
ッケージを位置決めして搭載するテーブルと、このテー
ブルを移送する移送手段と、テーブルの移送路近傍に配
置されコネクタを基板に対する挿入姿勢にして供給する
供給手段と、同じく移送路近傍に配置され上記供給され
たコネクタを保持し移送路上の挿入ステーションでテー
ブルに対し側方から進退して基板の縁に挿入する挿入手
段と、同じく移送路近傍に配置されていて上記挿入され
たコネクタを基板に固定する固定手段とを備えている。
(発明の効果) 従って、本発明によれば、ICパッケージの基板に対す
るコネクタの組付作業の自動化が図れる。
よって基板に対するコネクタの円滑な挿入および固定作
業を行なうことができ、作業効率の向上が図れる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第1図にはICパッケージのコネクタ組付装置の全体構
成が示されている。同図において、1はICパッケージ
の基板2を供給する供給手段、3は基板2を位置決めし
て搭載したテーブル4を移送する移送手段である。上記
基板供給手段1はテーブル移送路5の一端部の片側にこ
のテーブル移送路5と直交するように配置され、テーブ
ル移送路5を挟んで基板供給手段1の反対側に第2図に
示すコネクタ6を組み付けた基板2を搬出する搬出コン
ベヤ7が配置されている。
そして、上記テーブル移送路5の近傍には、上記基板供
給手段1よりも移送路5の他端側の位置に、コネクタ6
を供給するコネクタ供給手段8、コネクタ6を基板2の
縁に挿入する挿入手段9、挿入されたコネクタ6を基板
2にリベット10によるカシメでもって固定する固定手
段11およびこの固定手段11に対しリベット10を供
給するリベット供給手段12が配置され、さらにリベッ
ト供給手段12の傍らに上記の各手段の作動を制御する
制御手段13が設けられている。
上記コネクタ組付装置で得られるコネクタ付基板は、第
2図に示す如く、基板2の縁にコネクタ6のビン6aが
嵌まり、基板2とコネクタ6の各519人孔2a、6b
にリベット10が挿入されてカシメられた状態となって
いるものである。
吹に上記各手段についてその具体的内容を説明する。な
お、本実施例においては、テーブル4の移送方向をX方
向、このX方向と水平面において直交する方向(基板供
給方向)をY方向、上下方向をX方向という。
まず、基板供給手段1は、第3図にも示す如く基板2を
収容したラック15を搬入する上段のラック搬入コンベ
ヤ16と、この搬入されるラック15を受けるコンベヤ
付エレベータ17と、このコンベヤ付エレベータ17の
ラック15から基板2をテーブル4に押出すブツシュ棒
18と、空のラック15をコンベヤ付エレベータ17が
ら受取って搬出するラック搬出コンベヤ19とを備える
ラック搬入および搬出用の各コンベヤ16.19は、そ
れぞれモータ20a、21a (第1図参照)で駆動さ
れる駆動プーリ20,21と、従動プーリ22,23に
コンベヤベルト24.25を張設してなり、ラック搬入
コンベヤ16は駆動プーリ20近傍に設けたフォトセン
サ(図示省略)でラック15の位置を検出しながらラッ
ク15の搬送および停止を行なうようになっている。コ
ンベヤ付エレベータ17は、ラック15を載置するコン
ベヤベルト26をモータ27a(第1図参照)で、駆動
される駆動プーリ27と従動プーリ28に張設してなる
昇降コンベヤ29をガイド30の案内により昇降するよ
うにしたものである。この4降は第1図に示す如く駆動
モータ31によりプーリ32,33とタイミングベルト
34を介して駆動されるボールねじ35の回転によって
行なわれるものであり、上記昇降コンベヤ29はこのボ
ールねじ35に支持されている。この場合、昇降コンベ
ヤ2つはラック15に収容されている各基板2の上下間
隔に相当するピッチで下降していくように、上記ボール
ねじ35に付設のエンコーダを利用して作動が制御され
る。
また、上記コンベヤ付エレベータ17の上部には、第4
図に示す如くラック搬入コンベヤ16から送られるラッ
ク15が当接してこのラック15のY方向の位置決めを
なす第1ラツクストツパ36が設けられ、また、昇降コ
ンベヤ29の支持台37には、ラック15を押動する押
動シリンダ38と、この押動かされるラック15に当接
しこのラック15のX方向の位置決めをなす第2ラツク
ストツパ39とが設けられている。
上記ラック15から基板2をテーブル4に押出すブツシ
ュ棒18はラック搬入コンベヤ16の下方に設けられて
いて、モータ40にょるねじ送りによってテーブル4側
へ突出し、また戻るようになっている。このブツシュ捧
18の上方にはブツシュ捧18の突出位置および戻り位
置をそれぞれ確認するフォトセンサ41.42が設けら
れ、基板2の過度の押出しおよび戻り位置での昇降する
ラック15との干渉を防止するようになっている。
テーブル4は、第4図および第5図に示す如く、基板供
給手段1からの基板2を受ける3個の受は部材45と、
この供給される基板2を当接せしめてテーブル4に対す
る位置決めをなすストッパ46.46と、基板2を上方
の当て板47.47に対しクランプするクランプ部材4
8.48と、基板送出し用のコンベヤ49とを備えてい
る。本例のテーブル4は寸法の異なる2種の基板を搭載
できるものであり、第5図において左端の受は部材45
と相俟って中央の受は部材45が小さい基板2を、また
右端の受は部材45が大きな基板を受けるようになって
いる。
しかして、これら受は部材45は、プレート50上に設
けられ、このプレート50に2本のシリンダ51.52
が直列状にして連結されていて、下位置から1本のシリ
ンダ51の作動により中間位置に、2本のシリンダ51
.52の作動により上位置にそれぞれ上昇できるように
なっている。
この場合、下位置は基板2を基板搬出コンベヤ7へ上記
送出しコンベヤ49で送り出す位置であり、中間位置は
基板供給手段lから基板2を受ける位置であり、上位置
は基板2に対するコネクタ6の挿入、固定を行なう位置
である。この場合、基板2の隅には第6図に示す如く位
置決め孔53が開口し、また、テーブル4には下方へ先
細となったテーパビン54が設けられていて、基板2を
上位置に上昇せしめた際に、位置決め孔53がテーパビ
ン54に嵌まり込むことにより、基板2がテーブル4に
対し最終的に位置決めされることになる。
クランプ部材48.48は、シャフト55に固定されて
いて、このシャフト55を連結したロータリアクチュエ
ータ56の作動により、回動して基板2を当て板47.
47に対しクランプする。
また、送出し用コンベヤ49は、第3図に示される如く
、2つのプーリ57,58にベルト59を張設したもの
であり、一方の駆動プーリ57にモータ60が設けられ
ている。
そして、上記テーブル4はその下面の脚61が移送手段
3のレール62に嵌合し、がっ移送手段3のボールねじ
63に連結されていて、サーボモータ64によるボール
ねじ63の回転により、上記レール62上を走行するよ
うになっている。この移送手段3の移送路5における基
板2の位置決めは、サーボモータ64に付設のエンコー
ダ65と、上記レール62の傍に設けたカメラ66を利
用して行なわれる。すなわち、カメラ66は基板2のリ
ベット挿入孔2aの移送軌跡上においてライト67と対
向して設けられていて、このリベット挿入孔2aの位置
を検出するものであり、この検出を受けて制御手段13
での画像処理により移送手段3が基板2を予め設定した
試削位置に合わせ、この基準位置からエンコーダ65の
利用によりテーブル4を後述の挿入ステーションへ移動
させて基板2の位置決めを行なうようになっている。
コネクタ供給手段8は、第1図に示されている如く、移
送手段3の中央部上方に設けられていて、コネクタ6を
積上げて収容する複数の収容部7゜aを一列に並設した
マガジン7oと、このマガジン70の下からコネクタ6
を順次取出す取出装置71とを備える。
上記コネクタマガジン70は、支持板72上でY方向に
移動可能に支持されていて、第7図に示す如くこのY方
向に延ばしたボールねじ73にブラケット74を介して
連結されている。このボールねじ73はプーリ75,7
6に張設したタイミングベルト77を介してサーボモー
タ78に連係している。また、コネクタマガジン70を
支持する支持板72には、コネクタ取出位置にある収容
部70aにコネクタ6が残存するか否かを検出するコネ
クタセンサ79が設けられているとともに、コネクタマ
ガジン70を移動させた際にコネクタ6を収容した収容
部70aを検出してその収容部70aをコネクタ取出位
置の1つ手前で停止させるためのプリセット用センサ8
0,80が上記コネクタセンサ79の前後(Y方向)に
設けられている。
コネクタ取出装置71は第8図乃至第11図に示されて
いる。すなわち、コネクタ6は基板2に対する挿入姿勢
で収容部70aに収容されていて、支持板72にはコネ
クタ取出位置に取出孔81が形成され、この取出孔81
とその下方の水平台82の開口83とがパイプ84で接
続されている。
このパイプ84には、コネクタ6を支持して昇降する昇
降体85がシリンダ装置のピストンロッド86に連結し
て設けられているとともに、上記パイプ84の下端部に
Y方向の通し孔87.88が開孔している。この通し孔
87.88に対しコネクタ6を送り出すブツシャ89が
第7図にも磁線で示す如くシリンダ装置90のピストン
ロッド91に連結して進退可能に設けられている。そし
て、ブツシャ89による送出し位置には、コネクタ挿入
手段9にクランプさせるためにコネクタ6を定位置に押
し当てるストッパ92がシリンダ装置のピストンロッド
93に連結してY方向において進退可能に設けられてい
る。なお、上記昇降体85はU字状に形成されていて5
ブツシヤ89と干渉することなく上昇して一段上のコネ
クタ6を支持できるようになっている。
コネクタ挿入手段9は、第7図、第12図および第13
図に示されていて、コネクタ6をクランプするZ方向の
クランプ装置95と、このクランプ装W195をY方向
に移動せしめるY方向サーボモータ96と、X方向に移
動せしめるX方向サーボモータ97と、挿入を補助する
補助バー98とを備える。クランプ装置95は、コネク
タ6を支える下支え99と、ガイド捧100にて昇降可
能に支持されコネクタ6を下支え99に押当てる押え爪
101と、この押え爪101を昇降せしめるシリンダ装
置102とを備え、シリンダ装置102のピストンロッ
ド103が押え爪101の基部に連結されている。なお
シリンダ族f!1102には高圧、低圧2段階の圧力空
気が送り込まれるようになされている。そして、゛クラ
ンプ装置95は、固定架104に対しガイド棒105に
てX方向に移動可能に設けたスライダ106に対し、第
7図に示す如くガイド棒107.107を介してY方向
へ移動可能に設けられていて、このスライダlo6に固
定のY方向サーボモータ96と、クランプ装置95をY
方向に送るためのボールねじ(図示省略)がベルトにて
連結されている。また、上記X方向サーボモータ97は
、固定架104に支持されていて、スライダ106をX
方向に送るためのボールねしく図示省略)に対しベルト
109にて連結されている。
上記基板2に対するコネクタ6の位置決めは、先に述べ
た基板2の位置決めと同様に、第7図に示す移送路5の
レール62に傍に設けたカメラ110を利用して行なわ
れる。すなわち、カメラ110はライト111と対向し
て設けられていて、コネクタ6のリベット挿入孔6bの
位置を検出するものであり、この検出を受けて制御手段
13での画像処理により、X方向とY方向のサーボモー
タ96.97が作動してコネクタ6をクランプ装置95
とともに予め設定した基べq位置に合わせ、この基市位
置から各サーボモータ96.97に付設のエンコーダ(
図示省略)を利用してコネクタ6を後述の挿入ステーシ
ョンへ移動させて位置決めを行なうようになっている。
挿入補助バー98は、第7図に示す如く挿入ステーショ
ン112へ向けてX方向へ延び、同方向に配したガイド
捧113に支持したスライク】z4に基部が固定され、
このスライダ11・1に同方向に配したシリンダ装置1
15のピストンロッドが連結されている。この挿入補助
バー98の断面形状は、第15図に示す如く基板2側が
この基板2の厚さに略一致し、コネクタ6側がこのコネ
クタ6のビン6aの開口幅よりも細くなるようにテーバ
が付されている 次に固定手段11は、第15図に示す如く2つのリベッ
ト受は孔120をもつカシメガン121を備え、第14
図に示す如くこのカシメガン121の支持体122がス
ライダ123に対しガイド棒124,124を介してZ
方向に昇降可能に支持されているとともに、スライダ1
23がフレームボックス125に対しガイド捧124に
て移送路5の挿入ステーション112へ向けY方向に進
退可能に支持されている。
カシメガン121は、リベットlOに予め挿入されてい
るマンドレル126を掴んで引抜く引抜手段127を備
えたものであり、二〇カシメガン121の支持体122
とスライダ123との間にZ方向において直列にした2
本のシリンダ装置128.129が設けられている。ス
ライダ123は、Y方向のボールねじ130に嵌められ
ていて、このボールねじ130に結合したプーリ131
と、その下方のサーボモータ132に結合したプーリ1
33とにベルト134が張設されている。
次に、上記コネクタ組付装置の作動を説明する。
まず、基板2はラック15に収容されてラック搬入コン
ベヤ16によりコンベヤ付エレベータ17の昇降コンベ
ヤ29に載せられる。このとき、ラック15は昇降コン
ベヤ29の回転駆動により第1ラツクストツパ36に当
接してY方向の位置決めがなされ、押動シリンダ38の
作動により第2ラツクストツパ39に当接してX方向の
位置決めがなされる。つまり、移動手段3のテーブル4
に対しラック15の位置決めがなされる。
次いで、昇降コンベヤ29が下降してブツシュ捧18に
対してラック15の最下段の基板2の位置決めがなされ
、ブツシュ棒18の作動によりこの最下段の基板2がテ
ーブル4に供給される。このとき、テーブル4の受は部
材45は上中下3段の位置のうちの中間位置になされて
おり、基板2はこの中間位置の受は部材45に供給され
、ストッパ46に当接してY方向の位置決めがなされる
また、昇降コンベヤ29はlピッチ下降し、ラック15
内の一段上の基板2をブツシュ棒18と同じ高さにして
待機する。
そして、上記テーブル4の受は部材45は上位置に上昇
し、基板2の隅の位置決め孔53にテーブル4のテーパ
ビン54が嵌入していくことにより、基板2はテーブル
4に対して正確に位置決めされ、クランプ部材48が上
方に回動して当て板47に対しクランプされる。
一方、コネクタ6は基板2に対する挿入姿勢にしてコネ
クタ供給手段8のマガジン70に収められており、この
マガジン70はすべての収容部70aにコネクタ6が収
容されている場合、プリセット用センサ80により、そ
の端にある収容部70aがコネクタ取出位置の隣のプリ
セット位置にくるようにその移動位置が制御される。そ
して、第8図に示す如く支持板72の取出孔81に昇降
体85を上昇せしめた状態で、マガジン70がその端に
ある収容部70aを取出孔81に位置せしめるように移
動し、昇降体85に当該収容81170aのコネクタ6
を支持せしめる。
上記昇降体85は第9図に示す如く水平台82の開口8
3位置まで下降し、ブツシャ89が水平台82上を移動
して、待機しているコネクタ挿入手段9のクランプ装置
95に対し、ストッパ92をY方向の位置決めとして供
給する。この場合、ブツシャ89はコネクタ6を通し孔
88から送り出すとともにその上方のコネクタ6を上面
に支持し、昇降体85はコネクタ6が通し孔88を出る
と同時に上昇してブツシャ89からその上面に支持して
いるコネクタ6を受取って支持し、この支持状態でブツ
シャ89がその前方のコネクタ6をクランプ装置95に
向けて送り出すことになる。
そして、ブツシャ89が第10図に示す如く後退し、ク
ランプ装置95は上記の供給されたコネクタ6を下支え
99に受けた状態において、低圧力で押え爪101を下
降させることにより一旦弱く保持する。
その後ストッパ92を第10図において右へ移動させ、
第11図に示す如くコネクタ6を押え爪101の背面1
01aに押し当てる。そして押え爪lotに高圧力を付
勢し、コネクタ6を下支え99と押え爪101とで確実
につかむ。さらには昇降体85を第9図の位置にもどし
ておく。
しかして、上記基板2をクランプしたテーブル4と、コ
ネクタ6をクランプしたクランプ装置95とは、それぞ
れ移送手段3のサーボモータ64と、コネクタ挿入手段
9のサーボモータ96.97の作動によりカメラ66,
110の下方へ移動し、基串位置に対する位置合わせを
した後、挿入ステーション112へ移動して位置決めさ
れる。
また、固定手段11はリベット供給手段12からリベッ
トlOを受は取ったカシメガン121をサーボモータ1
32の作動により挿入ステーション112に移動させて
、基板2のリベット挿入孔2aに対するリベット10の
位置決めをなす、さらに、挿入補助バー98はシリンダ
装置115の作動により挿入ステーション112へ向け
て移動し、基板2の横に停止する(第15図参照)。
次いで、コネクタ挿入手段9のクランプ装置95がコネ
クタ6を保持した状態で基板2へ向けて移動する。これ
により、コネクタ6のビン6aは第17図に示す如く挿
入補助バー98を案内としてその開口部が基板2の縁に
若干嵌まり込む、そして、挿入補助バー98を側方へ引
き抜き、第18図に示す状態から、さらにコネクタ6を
基板2側へ移動させると、第19図に示す如くビン6a
が基板2の縁に完全に挿入された状態となり、また、基
板2とコネクタ6のリベット挿入孔2a。
6bが互いに一致した状態となる。そうして、第20図
に示す如くカシメガン121の上昇によりリベットlO
を基板2とコネクタ6のリベット挿入孔2a、6bに挿
入し、リベット10のマンドレル126を腹んで下方へ
引き抜くと、基板2より突出したリベット10の上部が
マンドレル126により広がり、第21図に示す如くリ
ベットlOにて基板2とコネクタ6とをカシメ固定した
状態となる。
しかる後、コネクタ挿入手段9のクランプ装置95はコ
ネクタ6に対するクランプを解いてコネクタ供給手段8
による供給位置へ移動し、また、コネクタ固定手段11
のカシメガン121はリベット供給手段12による供給
位置へ移動し、それぞれコネクタ6、リベット10の供
給を受けて再び挿入ステーション112に位置決めされ
る。さらに、テーブル4は基板2に他のコネクタ組付箇
所がある場合、カメラ66の下方へ移動してこの他のコ
ネクタ組付箇所を基鵡位置に合わせ、再び挿入ステーシ
ョン112に対する基板2の位置決めを行なう。そして
、先の場合と同様にコネクタ6の組付が完了すると、テ
ーブル4を基板搬出コンベヤ7の位置に移動させて受は
部材45を下位置に下げ、基板送出しコンベヤ49の作
動により、基板搬出コンベヤ7に送り出し、次の基板2
をラック15から受ける。コネクタ付きの基板2は基板
搬出コンベヤ7により次の処理工程へ送られることにな
る。
以上の如くして、コネクタ6の組付が行なわれ、昇降コ
ンベヤ29はラック15が空になるとラック搬出コンベ
ヤ19へ空ラック15を搬出して上昇し、次の基板2が
収容されているラック15を受は取り、また、コネクタ
マガジン70は一つの収容部70aのコネクタ6が空に
なると次のコネクタ収容部70aをコネクタ取出位置へ
移動させることになる。
なお、上記実施例では基板2とコネクタ6との位置決め
にあたって、それぞれカメラを利用して位置の補正を行
っているが、例えば、リベット挿入孔2a、6bとテー
パビンを利用してテーブル4に対する基板2の位置決め
、並びにクランプ装置95に対するコネクタ6の位置決
めを行なうことにより、このテーブル4とクランプ装置
95とを挿入ステーション112に位置決めするだけで
、上記基市位置の補正を省略することもできる。
また、上記実施例では基板2に対するコネクタ6の固定
にカシメを利用しているが、ろう付けなど他の固定方式
を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図はコネクタ組付装
置の全体構成を示す斜視図、第2図は基板に対してコネ
クタを組付けた状態を示す一部断面にした斜視図、第3
図は基板供給部を示す縦断面図、第4図は基板供給部と
移送手段のテーブルとの関係を示す平面図、第5図は移
送手段のテーブルを示す側面図、第6図はテーブルの一
部を拡大して示す断面図、第7図はコネクタの供給手段
、挿入手段および固定手段と移送手段との関係を示す平
面図、第8図はコネクタ供給手段を示す縦断面図、第9
図ないし第11図はそれぞれコネクタ供給の各過程を示
す縦断面図、第12図はコネクタ挿入手段の正面図、第
13図は同側面図、第14図はコネクタ固定手段を一部
断面で示す側面図、第15図は挿入ステーションでの各
部材の関係を示す斜視図、第16図乃至第21図はそれ
ぞれコネクタの挿入固定の各過程を順に示す縦断面図で
ある。 1・・・・・・基板供給手段、2・・・・・・基板、3
・・・・・・移送手段、4・・・・・・テーブル、5・
・・・・移送路、6・・・・・・コネクタ、8・・・・
・コネクタ供給手段、9・・・・・・コネクタ挿入手段
、10・・・・・・リベット、11・・・・・コネクタ
固定手段、53・・・・・・位置決め孔、54・・・・
・・テーパビン、64・・・・・サーボモータ、66・
・・・・・基板用カメラ、96・・・・・・Y方向サー
ボモータ、97・・・・・・X方向サーボモータ、11
0・・・・・・コネクタ用カメラ、111・・・・・・
ライト。 第 4 図 A鳥 19 じn

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ICパッケージの基板の縁にコネクタを挿入し固
    定する装置であって、上記基板を位置決めして搭載する
    テーブルが移送手段にて移送可能に設けられ、このテー
    ブルの移送路近傍に、コネクタを基板に対する挿入姿勢
    にして供給する供給手段と、この供給されたコネクタを
    保持し上記移送路上の挿入ステーションにおいてテーブ
    ルに対し側方から進退して基板の縁に挿入する挿入手段
    と、この挿入されたコネクタを基板に対して固定する固
    定手段とを備えていることを特徴とするICパッケージ
    のコネクタ組付装置。
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