(57)【要約】  コネクタ（１０２）をプリント回路基板（１０４）に圧入するために使用されるプレス機械（１００）用のプレスヘッド（１５０）が、押圧動作で動作可能なプレスモータ（１５２）と、プレスモータに動作可能に結合されており、押圧動作中に可動のドライバアセンブリ（１５４）と、ドライバアセンブリに動作可能に結合されており、押圧動作中にドライバアセンブリによって可動のプレスアンビル（１５６）とを含む。プレスアンビルは、ロードセル（２０２）を保持するロードセルハウジング（２００）と、ロードセルハウジングに結合されており、ロードセルに係合するコンタクトプレート（２０４）とを有する。コンタクトプレートは、コネクタまたはコネクタに対する台座具（１０６）に係合するように構成され、押圧動作中にコネクタをプリント回路基板の方へ押圧するように構成された接触面（２０６）を有する。ロードセルは、押圧動作中のコンタクトプレートの押圧荷重を測定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタ（１０２）をプリント回路基板（１０４）に圧入するために使用されるプレス機械（１００）用のプレスヘッド（１５０）であって、
押圧動作で動作可能なプレスモータ（１５２）と、
前記プレスモータに動作可能に結合されており、押圧動作中に可動のドライバアセンブリ（１５４）と、
前記ドライバアセンブリに動作可能に結合されており、押圧動作中に前記ドライバアセンブリによって可動のプレスアンビル（１５６）とを備え、前記プレスアンビルは、ロードセル（２０２）を保持するロードセルハウジング（２００）を有し、前記プレスアンビルは、前記ロードセルハウジングに結合されており、前記ロードセルに係合するコンタクトプレート（２０４）を有し、前記コンタクトプレートは、前記コネクタまたは前記コネクタに対する台座具（１０６）に係合するように構成され、押圧動作中に前記コネクタを前記プリント回路基板の方へ押圧するように構成された接触面（２０６）を有し、前記ロードセルは、押圧動作中の前記コンタクトプレートの押圧荷重を測定する、プレスヘッド（１５０）。
【請求項２】
前記コンタクトプレート（２０４）は、頂面（２１０）および底面（２１２）を有し、前記接触面（２０６）は、前記底面に設けられ、前記頂面は、前記ロードセル（２０２）に係合している、請求項１に記載のプレスヘッド（１５０）。
【請求項３】
前記ロードセルは、第１のロードセル（２０２）であり、前記ロードセルハウジング（２００）は、前記第１のロードセルから離して第２のロードセル（２０２）を保持し、前記第２のロードセルは、前記コンタクトプレート（２０４）に係合している、請求項１に記載のプレスヘッド（１５０）。
【請求項４】
前記プレスアンビル（１５６）は、前記コンタクトプレート（２０４）を前記ロードセルハウジング（２００）に接続する予圧ねじ（２３２）を含み、前記予圧ねじは、前記コンタクトプレートを前記ロードセル（２０２）に対して予圧する、請求項１に記載のプレスヘッド（１５０）。
【請求項５】
前記予圧ねじ（２３２）は、前記コンタクトプレート（２０４）と前記ロードセルハウジング（２００）との間に動作可能に結合された予圧カウンタバランスばね（２３４）を含む、請求項４に記載のプレスヘッド（１５０）。
【請求項６】
前記ロードセルハウジング（２００）は、取付け面（２８２）を有する孔（２８０）を含み、前記コンタクトプレート（２０４）は、孔（２２０）を含み、前記プレスアンビル（１５６）は、ヘッド（２３６）およびねじ付端部（２３８）を有する予圧ねじ（２３２）をさらに備え、前記ヘッドは、前記ロードセルハウジングの前記孔に受け取られ、前記ねじ付端部は、前記コンタクトプレートの前記孔で前記コンタクトプレートにねじ結合されている、請求項１に記載のプレスヘッド（１５０）。
【請求項７】
前記予圧ねじ（２３２）は、前記予圧ねじの前記ヘッド（２３６）と前記ロードセルハウジング（２００）の前記孔（２８０）の前記取付け面（２８２）との間に予圧カウンタバランスばね（２３４）を含む、請求項６に記載のプレスヘッド（１５０）。
【請求項８】
前記プレスアンビル（１５６）は、前記ロードセルハウジング（２００）および前記コンタクトプレート（２０４）のうちの一方に案内軸受（２７２）を含み、前記ロードセルハウジングおよび前記コンタクトプレートのうちの他方に案内部材（２２２）を含んでおり、前記案内部材は、前記ロードセルハウジングに対する前記コンタクトプレートの動きを垂直方向に案内するように、前記案内軸受に受け取られている、請求項１に記載のプレスヘッド（１５０）。
【請求項９】
前記ドライバアセンブリ（１５４）は、前記ロードセルハウジング（２００）の頂面（２５０）に係合しており、押圧動作中に前記ロードセルハウジングを押圧するドライブプレート（１７４）を含む、請求項１に記載のプレスヘッド（１５０）。
【請求項１０】
前記ドライバアセンブリ（１５４）は、前記ドライブプレート（１７４）に係合しており、押圧動作中に前記ドライブプレートを押圧するドライブロッド（１７２）を含む、請求項９に記載のプレスヘッド（１５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の主題は、一般に、プレス機械用のプレスヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス機械は、コネクタをプリント回路基板に圧入するために使用される。コネクタおよびプリント回路基板は、コネクタの圧入ピンがプリント回路基板の孔と位置合わせされた状態で、プレス機械へ装入される。プレス機械は、コネクタを下方へ押圧するプレスアンビル、または圧入ピンをビア内へ押圧するようにコネクタに配置された台座具を有するプレスヘッドを含む。しかし、コネクタがプリント回路基板に対してずれている場合、押圧動作中に圧入ピンが損傷する可能性がある。加えて、押圧動作中に圧入ピンのいくつかが損傷していることは容易に明らかにできないため、損傷または欠陥のある製品を顧客に販売することにつながりかねない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決すべき問題は、改善された力測定精度を有するプレス機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この問題は、コネクタをプリント回路基板に圧入するために使用されるプレス機械用のプレスヘッドによって解決され、プレスヘッドは、押圧動作で動作可能なプレスモータと、プレスモータに動作可能に結合されており、押圧動作中に可動のドライバアセンブリと、ドライバアセンブリに動作可能に結合されており、押圧動作中にドライバアセンブリによって可動のプレスアンビルとを含む。プレスアンビルは、ロードセルを保持するロードセルハウジングと、ロードセルハウジングに結合されており、ロードセルに係合するコンタクトプレートとを有する。コンタクトプレートは、コネクタまたはコネクタに対する台座具に係合するように構成され、押圧動作中にコネクタをプリント回路基板の方へ押圧するように構成された接触面を有する。ロードセルは、押圧動作中のコンタクトプレートの押圧荷重を測定する。
【０００５】
本発明について、添付の図面を参照して例として次に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】例示的な実施形態によるコネクタをプリント回路基板に圧入するために使用されるプレス機械を示す図である。
【図２】例示的な実施形態によるプレス機械のプレスヘッドの概略図である。
【図３】例示的な実施形態によるプレスヘッドの一部分の底面斜視図である。
【図４】例示的な実施形態によるプレスヘッドの一部分の上面斜視図である。
【図５】例示的な実施形態によるプレスヘッドのプレスアンビルの断面図である。
【図６】例示的な実施形態によるプレスアンビルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、例示的な実施形態によるコネクタ１０２をプリント回路基板１０４に圧入するために使用されるプレス機械１００を示す。プレス機械１００は、フレーム１１０を含み、フレーム１１０は、レセプタクル１１２と、レセプタクル１１２の支持面１１４および底面とを有する。レセプタクル１１２は、プリント回路基板１０４およびコネクタ１０２を支持面１１４に受け取るように構成される。任意選択で、台座具１０６を使用して、コネクタ１０２を押圧することができる。台座具１０６は、コネクタ１０２に係合するようなサイズおよび形状とすることができる。
任意選択で、台座具１０６は、台座具１０６をコネクタ１０２に対して位置付けるための位置付け機構を含むことができる。台座具１０６は、プレス機械１００が押圧動作中にコネクタ１０２をプリント回路基板１０４に取り付けるために押圧する押圧面を提供する。代替実施形態では、プレス機械１００は、台座具１０６ではなくコネクタ１０２の頂面を直接押圧することができる。
【０００８】
プレス機械１００は、押圧動作中にコネクタ１０２をプリント回路基板１０４に圧入するために使用されるプレスヘッド１５０を含む。プレスヘッド１５０は、押圧動作中にコネクタ１０２および／または台座具１０６の頂面を下方へ押圧するように動作する。プレス機械１００は、プレスヘッド１５０および／またはレセプタクル１１２などの様々な構成要素を取り囲むキャビネット１１６を形成する１つまたは複数の壁またはパネルを含むことができる。
【０００９】
プレス機械１００は、プレス機械１００の動作を制御するためのコントローラ１２０を含む。コントローラ１２０は、プレス機械１００の動作を制御するためのコンピュータまたは他の処理ユニットを含むことができる。例示的な実施形態では、プレス機械１００は、プレス機械１００の動作を制御するためのユーザインターフェース１２２を含む。操作者は、押圧動作を制御するために、ユーザインターフェース１２２と対話することができる。図示の実施形態では、ユーザインターフェース１２２は、プレス機械１００の動作を制御するためのフットペダルを含む。
代替実施形態では、プッシュボタン、キーボード、または別のタイプの入力デバイスなど、他のタイプのユーザインターフェースを使用することができる。例示的な実施形態では、プレス機械１００は、操作者に情報を表示するためのディスプレイ１２４を含む。ユーザインターフェース１２２およびディスプレイ１２４は、コントローラ１２０に通信可能に結合することができる。
【００１０】
コネクタ１０２は、プリント回路基板１０４へ圧入されるように構成される。例示的な実施形態では、コネクタ１０２は、プリント回路基板１０４のめっきされたビア１３２へ圧入されるように構成された複数の圧入ピン１３０を含む。例示的な実施形態では、プレス機械１００は、品質制御のために押圧動作を監視する。たとえば、プレス機械１００は、押圧動作中に負荷力を感知するために、１つまたは複数の負荷センサを含むことができる。監視システムは、負荷力を分析して、コネクタ１０２がプリント回路基板１０４に適切に取り付けられていることを判定することができる。
たとえば、圧入ピン１３０のうちの１つまたは複数が対応するビア１３２内に不適切に受け取られている場合、監視システムは、測定された負荷力に基づいて、そのような存在を検出することができる。たとえば、圧入ピン１３０がビア１３２へ装入されず、プリント回路基板１０４に当たった場合、負荷力にスパイクが生じる可能性がある。そのような接触は、装入動作中に圧入ピン１３０を屈曲させ、圧入ピン１３０への損傷および／またはプリント回路基板１０４へのコネクタ１０２の不適切な嵌合を引き起こす可能性がある。
【００１１】
図２は、例示的な実施形態によるプレスヘッド１５０の概略図である。プレスヘッド１５０は、押圧動作で動作可能なプレスモータ１５２を含む。プレスヘッド１５０は、プレスモータ１５２に動作可能に結合されており、押圧動作中に可動のドライバアセンブリ１５４を含む。プレスヘッド１５０は、ドライバアセンブリ１５４に動作可能に結合されており、押圧動作中にドライバアセンブリ１５４によって可動のプレスアンビル１５６を含む。
【００１２】
図示の実施形態では、プレスモータ１５２は、プレスヘッド１５０の頂面に設けられる。プレスモータ１５２は、回転モータシャフトを有する電気モータとすることができるが、代替実施形態では、油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、または別のタイプのプレスアクチュエータなど、他のタイプのプレスアクチュエータを使用することができる。例示的な実施形態では、ドライブシャフト１５８が、プレスモータ１５２によって回転され、ドライバアセンブリ１５４を駆動する。ドライブシャフト１５８は、ボールねじまたは別のタイプのドライブシャフトとすることができる。
【００１３】
プレスヘッド１５０は、プレスモータ１５２およびドライバアセンブリ１５４を支持するプレスヘッドフレーム１６０を含む。プレスヘッドフレーム１６０は、プレス機械１００のフレーム１１０（図１に示す）に結合することができる。プレスヘッドフレーム１６０は、上板１６２および下板１６４を含む。ドライブシャフト１５８は、軸受などを使用して、上板１６２および／または下板１６４によって支持される。例示的な実施形態では、下板１６４は、スリーブ軸受１６６を保持する。ドライバアセンブリ１５４は、スリーブ軸受１６６内で摺動可能である。
【００１４】
ドライバアセンブリ１５４は、ドライブシャフト１５８に動作可能に結合される。ドライブシャフト１５８は、押圧動作中にドライバアセンブリ１５４を垂直方向に動かす。ドライバアセンブリ１５４は、押圧動作中に下方へ動かされて、プレスアンビル１５６をコネクタ１０２または台座具１０６（図１に示す）に対して駆動し、コネクタ１０２をプリント回路基板１０４に取り付ける。
【００１５】
例示的な実施形態では、ドライバアセンブリ１５４は、ドライブシャフト１５８に結合されたキャリッジ１７０を含む。キャリッジ１７０は、ドライブシャフト１５８がプレスモータ１５２によって回転されると、ドライブシャフト１５８上で上下に動く。ドライバアセンブリ１５４は、キャリッジ１７０によって保持されており、キャリッジ１７０とともに可動のドライブロッド１７２を含む。ドライブロッド１７２は、対応するスリーブ軸受１６６内に受け取られる。ドライブロッド１７２は、スリーブ軸受１６６内で垂直方向に上下に摺動する。スリーブ軸受１６６は、水平方向のドライブロッド１７２の動きを制限する。ドライバアセンブリ１５４は、ドライブロッド１７２の底面に結合されたドライブプレート１７４を含む。
ドライブプレート１７４は、頂面１７６および底面１７８を有する。ドライブロッド１７２は、ドライブプレート１７４の頂面１７６に結合される。ドライブプレート１７４は、ドライブロッド１７２によってキャリッジ１７０とともに上下に動かされる。例示的な実施形態では、プレスアンビル１５６は、ドライブプレート１７４の底面１７８に結合される。プレスアンビル１５６は、ドライブプレート１７４とともに可動である。
【００１６】
例示的な実施形態では、プレスアンビル１５６は、１つまたは複数のロードセル２０２を保持するロードセルハウジング２００と、ロードセルハウジング２００に結合されたコンタクトプレート２０４とを含む。コンタクトプレート２０４は、ロードセル２０２に係合する。コンタクトプレート２０４は、コネクタ１０２またはコネクタ１０２に対する台座具１０６に係合するように構成された接触面２０６を有する。接触面２０６は、押圧動作中にコネクタ１０２または台座具１０６を押圧するように構成される。ロードセル２０２は、押圧動作中にコネクタ１０２または台座具１０６にかかるコンタクトプレート２０４の押圧荷重を測定する。
【００１７】
図３は、例示的な実施形態によるプレスヘッド１５０の一部分の底面斜視図である。図４は、例示的な実施形態によるプレスヘッド１５０の一部分の上面斜視図である。図３および図４は、ドライブプレート１７４に結合されたプレスアンビル１５６を示す。
【００１８】
図示の実施形態では、ドライブプレート１７４は円形であるが、代替実施形態では、ドライブプレート１７４は、他の形状を有することができる。図示の実施形態では、ロードセルハウジング２００およびコンタクトプレート２０４は、湾曲した端部を有する略矩形など、細長い形状であるが、代替実施形態では、ロードセルハウジング２００および／またはコンタクトプレート２０４は、他の形状を有することができる。任意選択で、ロードセルハウジング２００は、コンタクトプレート２０４とは異なる形状を有することができる。たとえば、ロードセルハウジング２００は、ドライブプレート１７４と類似の形状を有することができる。コンタクトプレート２０４は、コネクタ１０２または台座具１０６と連係するように、コネクタ１０２または台座具１０６の形状に対応する特定の形状を有することができる。
【００１９】
図５は、例示的な実施形態によるプレスアンビル１５６の断面図である。コンタクトプレート２０４は、頂面２１０および底面２１２を含む。接触面２０６は、底面２１２に設けられる。頂面２１０は、ロードセルハウジング２００の方を向いている。頂面２１０は、ロードセル２０２に係合するように構成される。押圧力は、コンタクトプレート２０４の頂面２１０によって、コンタクトプレート２０４からロードセル２０２へ伝達される。
【００２０】
例示的な実施形態では、コンタクトプレート２０４は、近接センサ２１６などのセンサを受け取るセンサチャネル２１４を含む。近接センサ２１６は、コネクタ１０２またはコネクタ１０２に対する台座具１０６の存在を感知するために使用される。プレスヘッドは、存在が検出されたときは動作することが許可され、コネクタ１０２または台座具１０６が存在しないときは動作することが制限される。
【００２１】
例示的な実施形態では、コンタクトプレート２０４は、案内部材２２２を受け取る孔２２０を含む。案内部材２２２は、ロードセルハウジング２００に対するコンタクトプレート２０４の動きを垂直方向に案内するために使用することができる。案内部材２２２は、留め具を使用して孔２２０に固定することができる。しかし、代替実施形態では、案内部材２２２は、孔２２０でのコンタクトプレート２０４へのねじ結合、接着剤の使用、孔２２０への圧入、または他の手段など、他の手段によって孔２２０に固定することができる。
【００２２】
例示的な実施形態では、コンタクトプレート２０４は、予圧ねじ２３２を受け取る孔２３０を含む。予圧ねじ２３２は、コンタクトプレート２０４をロードセルハウジング２００に結合するために使用される。例示的な実施形態では、予圧ねじ２３２は、コンタクトプレート２０４をロードセル２０２に対して予圧して、ロードセル２０２に初期予圧力を提供する。例示的な実施形態では、予圧ねじ２３２は、予圧カウンタバランスばね２３４によって予圧される。予圧カウンタバランスばね２３４は、コンタクトプレート２０４をロードセル２０２に対して保持するために、予圧ねじ２３２を上方へ持ち上げることによって、ロードセル２０２に均一の予圧力を提供する。
例示的な実施形態では、予圧ねじ２３２は、孔２３０でコンタクトプレート２０４にねじ結合される。たとえば、予圧ねじ２３２は、ヘッド２３６およびねじ付端部２３８を含み、ヘッド２３６が、予圧カウンタバランスばね２３４によって、ロードセルハウジング２００内に位置付けられる。ねじ付端部２３８は、コンタクトプレート２０４の孔２３０でコンタクトプレート２０４にねじ結合される。代替実施形態では、ヘッド２３６および予圧カウンタバランスばね２３４がコンタクトプレート２０４内に位置する状態、ならびにねじ付端部２３８がロードセルハウジング２００内に位置する状態など、他の配置が可能である。
【００２３】
ロードセルハウジング２００は、頂面２５０および底面２５２を含む。コンタクトプレート２０４は、ロードセルハウジング２００の底面２５２に設けられる。ロードセル２０２は、ロードセルハウジング２００の底面２５２に設けられる。たとえば、ロードセルハウジング２００は、対応するロードセル２０２を受け取るポケット２５４を、底面２５２に含む。ロードセル２０２は、ロードセル２０２がコンタクトプレート２０４と相互作用することが可能になるように、ポケット２５４に受け取られる。たとえば、ロードセル２０２は、底面２５２から突出して、コンタクトプレート２０４の頂面２１０に係合する。
【００２４】
ロードセルハウジング２００は、ハブ２６２を受け取る中心開口２６０を含む。ハブ２６２は、ドライブプレート１７４に結合されるように構成される。例示的な実施形態では、ロードセルハウジング２００は、プレスアンビル１５６をコネクタ１０２または台座具１０６に対して位置決めすることなどのために、ハブ２６２で回転可能である。例示的な実施形態では、ハブ２６２は、近接センサ２１６および／またはロードセル２０２からケーブルを受け取るケーブル孔２６４を含む。
【００２５】
ロードセルハウジング２００は、案内軸受２７２を受け取る孔２７０を含み、案内軸受２７２は、案内部材２２２を受け取る。案内軸受２７２は、案内部材２２２の動きを案内し、したがってコンタクトプレート２０４をロードセルハウジング２００に対して垂直方向に案内する。例示的な実施形態では、複数の案内軸受２７２および案内部材２２２が設けられる。案内軸受２７２および案内部材２２２は、プレスアンビル１５６がコネクタ１０２または台座具１０６に対してずれて装入されたときなどに、ロードセルハウジング２００に対するコンタクトプレート２０４の旋回または回転を防止する。
たとえば、プレスアンビル１５６がコネクタ１０２または台座具１０６に対して、コンタクトプレート２０４の一方の端部のより近くへ、コンタクトプレート２０４の反対の端部からより遠くにずれているとき、案内軸受２７２および案内部材２２２は、両方のロードセル２０２が類似の負荷力を受け取るように、垂直方向領域で強制的に動かすことによって、コンタクトプレート２０４の一方の側の圧力がコンタクトプレート２０４の他方の側へ伝達されることを確実にする。
【００２６】
ロードセルハウジング２００は、予圧ねじ２３２を受け取る孔２８０を含む。図示の実施形態では、各孔２８０は、取付け面２８２を有する。予圧カウンタバランスばね２３４は、取付け面２８２と予圧ねじ２３２のヘッド２３６との間に捕捉される。予圧カウンタバランスばね２３４からのばね力は、ヘッド２３６を上方へ押圧する。上方ばね力は、予圧ねじ２３２によってコンタクトプレート２０４へ伝達され、コンタクトプレート２０４を上方へ持ち上げ、したがってコンタクトプレート２０４をロードセル２０２に対して予圧する。
【００２７】
図６は、例示的な実施形態によるプレスアンビル１５６の断面図であり、ドライブプレート１７４に結合されたプレスアンビル１５６を示す。図示の実施形態では、ロードセル２０２、予圧ねじ２３２、予圧カウンタバランスばね２３４、案内部材２２２、および案内軸受２７２の位置は、図５に示す実施形態とは異なるが、同様の構成要素は同じ参照番号で識別されている。
【００２８】
図示の実施形態では、ロードセルハウジング２００は、ロードセル２０２にかかる予圧力を調整するために使用される予圧調整ねじ２９０を含む。予圧調整ねじ２９０は、コンタクトプレート２０４が支持面１１４に対して、したがってプリント回路基板１０４に対して平行であることを確実にするために使用される。図示の実施形態では、ロードセル２０２は、図５に示す向きに対して反転している。ロードセル２０２は、コンタクトプレート２０４の頂面２１０で支持されており、上方へ動かされてロードセルハウジング２００内のポケット２５４に入り、予圧調整ねじ２９０に係合する。コンタクトプレート２０４にかかる押圧力は、ロードセル２０２によって感知される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2021522678.tif 000009
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