(57)【要約】【課題】切断屑が発生し難く、ピンの頂部にバリやダレを発生し難くしたピン挿入機構及びピン挿入方法を提供する。【解決手段】このピン挿入方法においては、ピン送り用チャック部２１，２２によって線材２のくびれ部２ａより後方側を挟持し、ピン挿入用チャック部３１，３２によって線材２のくびれ部２ａより前方側を挟持し、この状態で、ピン挿用入チャック部３１，３２を所定角度（例えば９０°）回転させると、線材２のくびれ部２ａが捻られる。その状態で、ピン挿入用チャック部３１，３２を対象物Ｓに向けて前進させることによって、くびれ部２ａを捻切ることができる。このように、くびれ部２ａは剪断ではなく捻切りによって切断されるので、切断屑が発生し難く、対象物Ｓ上に切断屑が飛散し難く、さらには、線材２から切断されたピンＰの頂部にバリやダレが発生し難くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材のくびれ部で分離されたピンを対象物に挿入するためのピン挿入機構において、
前記線材の長手方向に往復動すると共に、前記線材より外側に配置され、前記線材の挟み込みを可能にする開閉自在なピン送り用チャック部と、
前記線材の長手方向に沿って往復動すると共に、前記ピン送り用チャック部より外側に配置され、前記ピン送り用チャック部よりも前方側で前記線材の挟み込みを可能にする開閉自在なピン挿入用チャック部とを備え、
前記ピン挿入用チャック部は、前記線材の中心軸線を中心に回転することを特徴とするピン挿入機構。
【請求項２】
線材のくびれ部で分離してなるピンを対象物に挿入するためのピン挿入方法において、
前記くびれ部より後方側でピン送り用チャック部により前記線材を挟持する工程と、
前記くびれ部より前方側でピン挿入用チャック部により前記線材を挟持する工程と、
前記ピン送り用チャック部及び前記ピン挿入用チャック部により前記線材を挟持した状態で、前記ピン挿入用チャック部を、前記線材の中心軸線を中心に所定角度回転させるピン捻り工程と、
前記ピン捻り工程完了後に、前記ピン挿入用チャック部を前記対象物に向けて前進させる工程とを備えたことを特徴とするピン挿入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板、コネクタなどの電子部品（対象物）に、リード端子として利用されるピンを挿入するためのピン挿入機構及びピン挿入方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開平９−２４５９３０号公報がある。この公報に記載されたピン挿入方法は、線材ガイドを利用して、プレート（対象物）の挿入孔内に線材の最前部分を挿入させ、その後、プレートが載置されたＸ−Ｙテーブルを、線材の長手方向に対して直交する方向に移動させ、剪断応力によって線材をカットしている。この切断方法は一例であるが、線材のくびれ部を剪断力によってカットするのが一般的な方法である。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４５９３０号公報
【特許文献２】特開平８−２９８１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、線材を剪断力によってのみカットすると、剪断時に切断屑が発生し易く、対象物上に切断屑が飛散し易いので、この切断屑が対象物に広範囲に付着して、切断屑の排除作業を煩わしくするといった問題点がある。さらに、線材から切り離されたピンの頂部にバリやダレが発生し易いといった問題点もある。
【０００５】
本発明は、切断屑が発生し難く、ピンの頂部にバリやダレを発生し難くしたピン挿入機構及びピン挿入方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るピン挿入機構は、線材のくびれ部で分離されたピンを対象物に挿入するためのピン挿入機構において、
線材の長手方向に往復動すると共に、線材より外側に配置され、線材の挟み込みを可能にする開閉自在なピン送り用チャック部と、
線材の長手方向に沿って往復動すると共に、ピン送り用チャック部より外側に配置され、ピン送り用チャック部よりも前方側で線材の挟み込みを可能にする開閉自在なピン挿入用チャック部とを備え、
ピン挿入用チャック部は、線材の中心軸線を中心に回転することを特徴とする。
【０００７】
このピン挿入機構においては、ピン送り用チャック部によって線材のくびれ部より後方側を挟持し、ピン挿入用チャック部によって線材のくびれ部より前方側を挟持し、この状態で、ピン挿入用チャック部を所定角度（例えば９０°）回転させると、線材のくびれ部が捻られる。その状態で、ピン挿入用チャック部を対象物に向けて前進させることで、くびれ部を捻切ることができる。このように、くびれ部は剪断ではなく捻切りによって切断されるので、切断屑が発生し難く、対象物上に切断屑が飛散し難く、さらには、線材から切断されたピンの頂部にバリやダレが発生し難くなる。
【０００８】
本発明に係るピン挿入方法は、線材のくびれ部で分離してなるピンを対象物に挿入するためのピン挿入方法において、
くびれ部より後方側でピン送り用チャック部により線材を挟持する工程と、
くびれ部より前方側でピン挿入用チャック部により線材を挟持する工程と、
ピン送り用チャック部及びピン挿入用チャック部により線材を挟持した状態で、ピン挿入用チャック部を、線材の中心軸線を中心に所定角度回転させるピン捻り工程と、
ピン捻り工程完了後に、ピン挿入用チャック部を対象物に向けて前進させる工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
このピン挿入方法においては、ピン送り用チャック部によって線材のくびれ部より後方側を挟持し、ピン挿入用チャック部によって線材のくびれ部より前方側を挟持し、この状態で、ピン挿用入チャック部を所定角度（例えば９０°）回転させると、線材のくびれ部が捻られる。その状態で、ピン挿入用チャック部を対象物に向けて前進させることによって、くびれ部を捻切ることができる。このように、くびれ部は剪断ではなく捻切りによって切断されるので、切断屑が発生し難く、対象物上に切断屑が飛散し難く、さらには、線材から切断されたピンの頂部にバリやダレが発生し難くなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、切断屑が発生し難く、ピンの頂部にバリやダレを発生し難くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るピン挿入機構及びピン挿入方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１に示すように、ピン挿入機構１は、リール（図示せず）に巻かれた線材２を所定長さだけ切断しながら、プリント基板やコネクタなどの様々な電子部品に、リード端子として利用される導電性のピンＰを挿入するためのものであり、高速型ピン挿入装置の機械的な主要部分をなしている。
【００１３】
このピン挿入機構１は、第１の軸受３によって支持された外筒４と、外筒４の下端に設けられたピン挿入チャック機構５と、外筒４に固定された第２の軸受６によって支持された内筒７と、内筒７の下端に設けられたピン送りチャック機構８と、外筒４を上下方向に往復動させる第１の昇降機構９と、内筒７を上下方向に往復動させる第２の昇降機構１０と、鉛直方向に延在する回転軸線Ｌを中心にピン挿入チャック機構５を回転させる回転機構１１と、線材２の上下方向の移動を規制する揺動爪１２とから主として構成されている。そして、電子部品の一例であるコネクタ（対象物）Ｓは、Ｘ−Ｙステージ１３上に固定されている。
【００１４】
外筒２を上下方向に往復動させるための第１の昇降機構９は、第１の軸受３の筐体３ａに固定されたエアーシリンダ１４と、外筒４から水平に延びてエアーシリンダ１４のピストン１４ａに固定された作動アーム１５とを備えている。そして、エアーシリンダ１４のピストン１４ａを上下方向に進退させることによって、外筒４を上下動させることができる。
【００１５】
同様に、内筒７を上下方向に往復動させるための第２の昇降機構１０は、第１の軸受３の筐体３ａに固定されたエアーシリンダ１６と、内筒７から水平に延びてエアーシリンダ１６のピストン１６ａに固定された作動アーム１７とを備えている。そして、エアーシリンダ１６のピストン１６ａを上下方向に進退させることによって、内筒７を上下動させることができる。
【００１６】
ピン挿入チャック機構５を回転軸線Ｌを中心に回転させるための回転機構１１は、外筒４に対して回転自在をなす回転体１８の外周壁に固定されたピニオン部１９と、ピニオン部１９に噛合するラック部２０と、ラック部２０を水平方向に往復動させるエアーシリンダ（図示せず）とを備えている。従って、エアーシリンダによってラック部２０を水平方向に往復直線運動させることで、ラック部２０に噛合したピニオン部１９が回転し、これに伴って、回転体１８を所定角度だけ回転させることができる。そして、回転体１８の下部に固定されたピン挿入チャック機構５も回転軸線Ｌを中心に回転する。
【００１７】
また、線材２の上下方向の移動を規制する揺動爪１２は、図示しないソレノイド又はエアーシリンダによって揺動する。そして、揺動爪１２の先端が線材２のくびれ部２Ａ内に入り込むことで、線材２の鉛直方向の移動を規制し、揺動爪１２の先端が線材２のくびれ部２Ａから外れることで、線材２の鉛直方向の移動が許容される。
【００１８】
図１及び図２に示すように、ピン送りチャック機構８は、「く」の字状をなす左右一対のピン送り用チャック部２１，２２と、第１のチャック部２１の上端に一端が固定された第１のアーム部２３と、第２のチャック部２２の上端に一端が固定された第２のアーム部２４と、第１及び第２のアーム部２３，２４を駆動させるエアーシリンダ２５とからなる。
【００１９】
線材２より外側に配置された開閉自在な第１及び第２のチャック部２１，２２は、支軸２１ａ，２２ａを介して内筒７の下端に揺動自在に連結されている。第１のチャック部２１の上端は、固定ピン２６によって第１のアーム部２３の一端に連結され、第２のチャック部２２の上端は、固定ピン２７によって第２のアーム部２４の一端に連結され、第１のアーム部２３の他端と第２のアーム部２４の他端とは、回転軸２８を介して中央で回転自在に連結されている。さらに、この回転軸２８には、内筒７に固定されたエアーシリンダ２５のピストン２５ａの先端が連結されている。
【００２０】
ピン送りチャック機構８の動作について説明する。先ず、エアーシリンダ２５のピストン２５ａを下方に向けて前進させることにより、回転軸２８が降下し、第１のアーム部２３と第２のアーム部２４とでＶ字形状になる。そして、第１及び第２のチャック部２１，２２は、支軸２１ａ，２２ａを中心に揺動し、第１及び第２のチャック部２１，２２の先端が外側に向けて移動する結果、第１のチャック部２１の先端と第２のチャック部２２の先端とが離間する。
【００２１】
また、エアーシリンダ２５のピストン２５ａを上方に向けて後退させることにより、回転軸２８が上昇し、第１のアーム部２３と第２のアーム部２４とで一直線状になる。そして、第１及び第２のチャック部２１，２２は、支軸２１ａ，２２ａを中心に揺動し、第１及び第２のチャック部２１，２２の先端が内側に向けて移動する結果、第１のチャック部２１の先端と第２のチャック部２２の先端とで線材２が挟み込まれる。また、第１及び第２のチャック部２１，２２は、第２の昇降機構１０によって線材２の長手方向（鉛直方向）に往復動する。
【００２２】
図１及び図３に示すように、ピン挿入チャック機構５は、「く」の字状をなす左右一対のピン挿入用チャック部３１，３２と、第３のチャック部３１の上端に一端が固定された第３のアーム部３３と、第４のチャック部３２の上端に一端が固定された第４のアーム部３４と、第３及び第４のアーム部３３，３４を駆動させるエアーシリンダ３５とからなる。
【００２３】
内側に位置するピン送り用チャック部２１，２２よりも外側に配置された開閉自在な第３及び第４のチャック部３１，３２は、支軸３１ａ，３２ａを介して回転体１８の下端に揺動自在に連結されている。第３のチャック部３１の上端は、固定ピン３６によって第３のアーム部３３の一端に連結され、第４のチャック部３２の上端は、固定ピン３７によって第４のアーム部３４の一端に連結され、第３のアーム部３３の他端と第４のアーム部３４の他端とは、回転軸３８を介して中央で回転自在に連結されている。さらに、この回転軸３８には、回転体１８に固定されたエアーシリンダ３５のピストン３５ａの先端が連結されている。
【００２４】
ピン挿入チャック機構５の動作について説明する。先ず、エアーシリンダ３５のピストン３５ａを下方に向けて前進させることにより、回転軸３８が降下し、第３のアーム部３３と第４のアーム部３４とでＶ字形状になる。そして、第３及び第４のチャック部３１，３２は、支軸３１ａ，３２ａを中心に揺動し、第３及び第４のチャック部３１，３２の先端が外側に向けて移動する結果、第３のチャック部３１の先端と第４のチャック部３２の先端とが離間する。
【００２５】
また、エアーシリンダ３５のピストン３５ａを上方に向けて後退させることにより、回転軸３８が上昇し、第３のアーム部３３と第４のアーム部３４とで一直線状になる。そして、第３及び第４のチャック部３１，３２は、支軸３１ａ，３２ａを中心に揺動し、第３及び第４のチャック部３１，３２の先端が内側に向けて移動する結果、第３のチャック部３１の先端と第４のチャック部３２の先端とで線材２が挟み込まれる。また、第３及び第４のチャック部３１，３２は、第１の昇降機構９によって線材２の長手方向（鉛直方向）に往復動する。
【００２６】
次に、ピン挿入機構１の動作について説明する。
【００２７】
図４で示すように、図１の状態から９０度回転させた後の第３のチャック部３１と第４のチャック部３２とで、線材２の最も下側に位置するくびれ部２ａ（図１０参照）より下側（前方側）が挟持され、第１のチャック部２１と第２のチャック部２２とで、線材２の最も下側に位置するくびれ部２ａ（図１０参照）より上側（後方側）が挟持される。この最上位置から第１及び第２の昇降機構９，１０（図１参照）の駆動により第１〜第４のチャック部２１，２２，３１，３２の降下が開始される。このとき、揺動爪１２（図１参照）の先端は線材２のくびれ部２Ａから外れている。
【００２８】
この降下中に、図５に示すように、回転機構１１（図１参照）によって第３及び第４のチャック部３１，３２を、回転軸線（線材の中心軸線）Ｌを中心に９０度回転させ、くびれ部２ａが９０度捻られる（ピン捻り工程）。９０度回転後に第２の昇降機構１０（図１参照）の駆動停止により第１及び第２のチャック部２１，２２のみの降下を止める。そして、図６に示すように、第１の昇降機構９の駆動により第３及び第４のチャック部３１，３２のみが降下を続行することで、線材２がくびれ部２ａで捻切られ、ピンＰはコネクタ（対象物）Ｓの穿孔４０内に差し込まれる。
【００２９】
その後、図７に示すように、エアーシリンダ２５（図２参照）の駆動によって第１のチャック部２１の先端と第２のチャック部２２の先端とを離間させ、第１及び第２のチャック部２１，２２から線材２を解放する。また、エアーシリンダ３５（図３参照）の駆動によって第３のチャック部３１の先端と第４のチャック部３２の先端とを離間させ、第３及び第４のチャック部３１，３２からピンＰ２を解放する。このとき、揺動爪１２（図１参照）の先端が線材２のくびれ部２Ａ内に入り込んで、線材２の移動を規制している。
【００３０】
その後、図８に示すように、第１の昇降機構９（図１参照）の駆動により第３及び第４のチャック部３１，３２を上昇させる。そして、図９に示すように、回転機構１１（図１参照）によって第３及び第４のチャック部３１，３２を回転軸線（線材の中心軸線）Ｌを中心に９０度反転させながら、第１及び第２の昇降機構９，１０（図１参照）の駆動により第１〜第４のチャック部２１，２２，３１，３２を最上位置まで上昇させる。この場合、図４に対応する位置まで第１〜第４のチャック部２１，２２，３１，３２は上昇する。
【００３１】
その後、エアーシリンダ２５，３５（図２及び図３参照）が駆動し、第１〜第４のチャック部２１，２２，３１，３２によって線材２が挟み込まれる。その後、Ｘ−Ｙステージ１３（図１参照）を図９の表裏方向に移動させて、コネクタ（対象物）Ｓの次の穿孔を、線材２の先端の真下まで移動させる。その後は、前述した動作を繰り返す。
【００３２】
このようなピン挿入機構１及びピン挿入方法においては、第１及び第２のチャック部２１，２２によって線材２のくびれ部２ａより後方側を挟持し、第３及び第４のチャック部３１，３２によって線材２のくびれ部２ａより前方側を挟持する。この状態で、図１０（ａ）に示すように、第３及び第４のチャック部３１，３２を所定角度（例えば９０°）回転させると、線材２のくびれ部２ａが捻られる。その状態で、第３及び第４のチャック部３１，３２をコネクタ（対象物）Ｓに向けて前進させることによって、くびれ部２ａを捻切ることができる。
【００３３】
このように、線材２の先端に最も近いくびれ部２ａを剪断ではなく捻切り動作により切断すると、切断屑が発生し難く、コネクタ（対象物）Ｓ上に切断屑が飛散し難く、さらには、線材２から切断されたピンＰの頂部Ｐａにバリやダレが発生し難くなる（図１０（ｂ）参照）。なお、図１１は、顕微鏡で観察したピンＰの頂部Ｐａの捻切り状態を示した写真であり、頂部Ｐａには、略円形の多数の縞模様が見える。
【００３４】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、回転機構１１によって第３及び第４のチャック部３１，３２が回転軸線（線材の中心軸線）Ｌを中心に回転する角度は、９０度でなくてもよく、１８０度であってもよい。また、図４の状態からピン挿入機構１が始動する場合に限られず、図１の状態からピン挿入機構が始動してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るピン挿入機構の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るピン挿入機構に適用されるピン送りチャック機構を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るピン挿入機構に適用されるピン送りチャック機構及びピン挿入チャック機構を示す斜視図である。
【図４】第１〜第４のチャック部が最上に位置した状態を示す断面図である。
【図５】第１〜第４のチャック部が降下しながら、第３及び第４のチャック部が９０度回転した状態を示す断面図である。
【図６】第１及び第２のチャック部のみが停止し、第３及び第４のチャック部が降下した状態を示す断面図である。
【図７】線材が第１及び第２のチャック部から解放され、ピンが第３及び第４のチャック部から解放された状態を示す断面図である。
【図８】第３及び第４のチャック部のみが上昇した状態を示す断面図である。
【図９】第１〜第４のチャック部が上昇しながら、第３及び第４のチャック部が９０度反転した状態を示す断面図である。
【図１０】（ａ）は線材の切断前を示し、（ｂ）は線材の切断後のピンの頂部を示す斜視図である。
【図１１】顕微鏡で観察したピンの頂部の捻切り状態を示した写真である。
【符号の説明】
【００３６】
１…ピン挿入機構、２…線材、２ａ，２Ａ…くびれ部、２１，２２…第１及び第２のチャック部（ピン送り用チャック部）、３１，３２…第３及び第４のチャック部（ピン挿入用チャック部）、Ｌ…線材の中心軸線、Ｓ…コネクタ（対象物）、Ｐ…ピン。
【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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【図７】
2008282741.tif 000009
【図８】
2008282741.tif 000010
【図９】
2008282741.tif 000011
【図１０】
2008282741.tif 000012
【図１１】
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