電子元件裝配裝置的製作方法
2023-05-28 04:56:06 1
專利名稱：電子元件裝配裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及將電子元件安裝到印刷電路底板上的電子元件裝配裝置。
現有的向印刷電路底板上裝配電子元件是由手工作業或全自動進行安裝的。手工作業裝配中，在印刷電路板上插入電子元件，剪斷從印刷電路底板突出的不必要的引出線和引出線的彎曲都是用手工操作的；而在全自動裝配中，機械化進行上述的手工作業。
但是，在現有的手工作業向印刷電路底板插入電子元件的裝配中，由於引出線的切斷和彎曲的程度不同，就不能很均等地將電子元件安裝到印刷電路底板上。由於這種原因所產生的問題是用焊錫焊接切斷後的引出線和印刷電路底板時會發生困難、或是安裝印刷電路底板時，引出線和其它元件接觸等原因對安裝以後的作業產生障礙，而且由於安裝時間長，不能提高工作效率。
另一方面，全自動裝配比起手工作業，安裝得均等，而且裝配時間短，但存在的問題是設備投資所需的費用太高。
本發明為解決上述存在的問題，以提供一種小型化、成本低的電子元件裝配裝置為目的，可以高質量地裝配電子元件。
為達到上述目的本發明提出了一種在印刷電路底板上安裝電子元件的電子元件裝配裝置，包含導向板、固定刀、移動刀和驅動機構，其特徵是
所述導向板形成有容納並保持印刷電路底板的容納孔；所述固定刀設在上述導向板的下側，形成有多根引出線插入的多個線孔，電子元件的多根引出線貫通並突出於上述印刷電路底板；所述移動刀是平板狀的，設在上述導向板和上述固定刀之間，可以平行移動，在內側形成與上述固定刀一起動作、切斷上述引出線的刀部，並有上述引出線貫通的多個刀孔；所述驅動機構使上述移動刀平行移動；其中，在上述刀孔的上述刃部形成一個面向上述導向板側面的斜面，通過該斜面對上述引出線進行彎曲。
其中，在上述刀孔處，沿上述移動刀的移動方向的兩端分別形成上述刃部；其中，上述驅動機構向沿上述移動刀移動方向的一個方向和另一個方向的兩個方向順序地往返移動，向一個方向移動時，上述一側的刃部至少切斷一根引出線，再向另一個方向移動時，上述另一側的刃部至少切斷另一根引出線；其中，上述驅動機構具有氣缸和凸輪機構，所述氣缸有在軸向被伸縮驅動的杆；所述凸輪機構設在上述氣缸和上述移動刀之間，將上述杆向伸長的方向或縮回的方向中的某一個方向的行程變換成上述移動刀的往返移動；其中，上述凸輪機構具有凸輪板和連接銷，在所述凸輪板上設有與上述杆的伸縮方向相傾斜延伸的凸輪溝，與上述移動刀相連接；所述銷插入該凸輪溝內，與上述杆連接；
其中，上述驅動機構具有氣缸和凸輪機構，所述氣缸有在軸向被伸縮驅動的杆；所述凸輪機構設在上述氣缸和上述移動刀之間，將上述杆向伸長的方向或縮回的方向中的某一個方向的行程變換成上述移動刀的往返移動；其中，上述凸輪機構具有凸輪板和連接銷，在所述凸輪板上設有與上述杆的伸縮方向相傾斜延伸的凸輪溝，與上述移動刀連接；所述銷插入該凸輪溝內，與上述杆連接；其中，上述導向板、上述固定刀和上述移動刀被相互固定地連接，作為斜式板，可以與上述驅動機構相離合；其中，上述移動刀上裝著連接部件，所述連接部件突出配置在上述驅動機構上，並可以與被上述驅動機構驅動往返的銷相離合。
以下結合附圖對本發明作的實施例詳細說明。其中，
圖1是圖2所示本發明的一個實施例的電子元件裝配裝置的裝置主體中I—I線的斷面圖。
圖2是本發明一個實施例的電子元件裝配裝置的裝置主體的平面圖。
圖3是圖2中III的箭頭方向的視圖。
圖4是本發明一個實施例的電子元件裝配裝置的斜式板上搭載印刷電路底板的平面圖。
圖5為圖4中V—V線斷面圖。
圖6本實施例中斜式板的分解安裝圖。
圖7為插入電子元件的印刷電路底板的平面圖。
圖8是插入電子元件的印刷電路底板的部分側面圖。
圖9是沒有切斷電子元件的引出線前狀態的斷面圖。
圖10是切斷電子元件的引出線後狀態的斷面圖。
以下用圖面說明本發明的實施例。
圖1-圖6所示為本發明電子元件裝配裝置的一個實施例。
電子元件裝配裝置由圖1-圖3所示的裝置主體10和圖4-圖6所示的斜式板30組成，以斜式板30裝在裝置主體10內的狀態動作。
如圖1所示，裝置主體10的外殼11是上部有開口的箱狀殼體。底板12固定在該外殼11的內壁，汽缸20用L形配件固定在該底板12的下部端面。氣缸是使用空氣的氣缸，圖中未示的活塞支持在氣缸20的內壁，可以往返移動。活塞在氣缸內氣壓的作用下，可以在圖1中的左、右方向來回移動。杆21被固定在活塞上。在該杆21的前端固定L字形的配件22。配件22沿設於底板12的矩形孔12a的長方向隨著杆21的往返移動而移動。
一對引導部件25以所定的間隔，設在底板12的上部端面，相對平行地設置在與杆21垂直的方向用螺釘固定在底板12上，凸輪板24嵌合在一對引導部件25之間，可以在與杆21往返移動的方向，即圖2中與A、B方向相垂直的C、D方向往返移動。在凸輪板24下部端面，與杆21往返移動的方向、即圖2中A、B的方向傾斜地形成溝24a，固定於配件22的銷23嵌合在該凸輪溝24a內。在凸輪板24的上部端面固定著從它的上部端面向上方突出的銷26。
如圖2所示，在外殼11的四角，設有固定在細長的支板13上的定位銷14。如圖1所示外殼11沿長方向的上端，比支板13向上突出著。
圖1、圖2和圖3中所示的二點劃線表示斜式板30裝入裝置主體10內的狀態，斜式板30向圖2中A、B方向的移動受外殼11的制約，斜式板30在圖2中C、D方向的移動受定位銷14的制約，斜式板30如圖5和圖6所示，移動刀40被挾持在導向板31和固定刀50之間，形成三層構造。導向板31和固定刀50挾持引導板41，用螺釘61互相固定，移動刀40可在圖4中左右方向往返移動。滑塊42分別插入設在導向板31、移動刀40以及固定刀50上的插入孔31a、嵌合孔40a及插入孔50a內，通過被從下方插入貫通孔42a的銷26使移動刀40往返移動。
在導向板31上設有可使滑塊42往返移動的插入孔31a、可以裝入如圖4所示的印刷電路原板70和80的容納孔32、33。從插入孔31a的上方堵住插入孔31a的蓋板34由螺釘61固定。設於容納孔32、33的四角的排出孔32a、33a是縮短容納孔32、33的加工時間的排出孔。在容納孔32、33的一邊設有半圓形的孔32b、33b，容易將即刷電路原板70、80從容納孔32、33內取出。
移動刀40夾持在導向板31和固定刀50間，由引導板41引導它的移動方向。在移動刀40上有嵌合孔40a，可以將滑塊42插入到與導向板31的插入孔31a相對應的位置。另外，在與導向板31的容納孔32、33相對應的位置，設有可以插入電子元件的引出線的刀孔45。在形成刀孔45的移動刀40的內周邊緣的移動方向兩端，設有刃部45a。在該刃部45a和固定刀50之間，可以將電子元件的引出線按所定的長度切斷、並彎曲成一定的角度。
滑塊42由大口徑部43和小口徑部44組成，在軸向設有貫通孔42a，設在凸輪板24上的銷26可以從下方嵌入。滑塊42的上端面被蓋板34壓著，防止從斜式板30的上方脫落。另外，大口徑部43的下端面系止在移動刀40的上端面，也可防止滑塊從斜式板30的下方脫落。將在移動刀40的移動方向形成的空隙作得極小，滑塊42嵌合在嵌合孔40a內那樣，在滑塊42的小口徑部44徑向的兩端設有凹口44a。滑塊42的軸長稍微比導向板31、移動刀40以及固定刀50重疊起來的厚度厚一些。
固定刀50上有一個插入孔50a，在與嵌合孔40a對應的位置，滑塊插入插入孔50a內，可以往返移動。在與刀孔45對應的位置，有可以穿通電子元件的引出線的線孔51。
印刷電路原板70和80分別由3塊印刷電路底板71和81構成。如以圖7所示印刷電路原板70為例，除去設在印刷電路底板71周圍的框架72，分割成各印刷電路底板71。如圖8所示，在印刷電路底板71和81的所定位置，插入電容、電阻等電子元件73，引出線74從印刷電路底板71的下方突出。
以下說明向印刷電路底板裝配電子元件的順序。
(1)銷26嵌合在滑塊42的貫通孔42a內，斜式板30裝入裝置主體10。這時，斜式板30在水平方向的移動受到外殼11和定位銷14的制約。
(2)以手工作業插入電子元件的印刷電路原板70，和80一面將電子元件的引出線插入刀孔45和線孔51內，一面嵌入導向板31的容納孔32、33內。
(3)操作者將圖中未示的啟動開關置於「ON」時，在氣缸的內的空氣壓力作用下，杆21沿圖2中的A、B方向來回移動。隨著杆21的來回移動，銷23移到凸輪溝24a內，引導板25引導凸輪板24沿圖2中的C、D方向來回移動，該C、D方向與杆21往返移動的方向--圖2中的A、B方向垂直。隨著該凸輪24的往返移動，移動刀40也往返移動。隨著杆21的往返移動，銷23在圖2中A方向移動到凸輪溝24a內，凸輪板24就向圖2中C方向移動，設在刀孔45的兩端的刃部45a的一端和固定刀50將引出線的一端切斷，並使之向另一方的引出線一側彎曲。銷23移向圖2中A方向後再返回B方向，凸輪板24移向圖2中的D方向，刃部45a的另一端和固定刀50切斷引出線的另一側，並使之向另一方的引出線一側彎曲。這樣，從印刷電路原板70和80下方突出的引出線被移動刀40的刃部45a和固定刀50切斷成如圖8所示僅僅從印刷電路底板71和81的下方突出一些的同時，被以一定角度彎向相互對著的方向。引出線互相相對的彎曲形狀是為防止引出線與印刷電路底板71的電路板連線或其它裝入的電子元件相接觸。
圖9所示為印刷電路原板70插入引出線74狀態的斷面圖。如從這種狀態將移動刀40向圖中左方向移動，如圖10所示那樣，右側的引出線74則被切斷，而且，如圖所示形成在刃部45a的斜面45b將切斷後的引出線的前端彎曲。然後，圖10中左側的引出線74，將通過移動刀40向反方向的移動，同樣地被切斷，也可將其切斷後的前端彎向與上述右側的引出線相反的一側。
(4)引出線的切斷和彎曲完成後，從裝配裝置中取出印刷電路原板70和80。取出的印刷電路原板70和80，用焊錫將電子元件焊在原板70和80上以後，被分割成各印刷電路底板。
接著，通過反覆進行(2)-(4)的操作過程，可以有效地將電子元件裝配到印刷電路底板上。
在本實施例中是由手工作業將電子元件插入印刷電路原板70和80上，操作者將啟動開關置於「ON」後使氣缸20被驅動。在本發明中，也可採用自動化來完成向印刷電路原板70和80的電子元件的插入以及對氣缸的驅動。
另外，設於本發明導向板上的、容納印刷電路原板的容納孔的形狀和數量相應於所裝載的印刷電路原板將被改變。隨著這一變化，刀部，即移動刀的刀孔位置及固定刀的線孔位置也變化。
在本實施例中，氣缸使用空氣驅動活塞移動，但在本發明中，也可使用其它的流體驅動活塞往返移動。
另外，在本實施例中，將各電子元件的一對引出線一起插入的刀孔45設在移動刀40上，通過移動刀40的往返移動；在切斷引出線的同時，將引出線互相相對地彎曲。但在本發明中，在印刷電路底板的配線或搭載電子元件的密度稀疏的情況下，也可將分別插著各電子元件的一對引出線的刀孔設在刀部、即設在移動刀上，通過移動刀的往返移動，在切斷引出線的同時，使引出線成相反的方向彎曲。
另外，在本實施例中，移動刀40來、回移動分別各切斷一根引出線；但在本發明中，也可用移動過去一次來切斷引出線。
10裝置主體
20氣缸21桿24凸輪板(凸輪部件)30斜式板31導向板40移動刀(刀部件)45刀孔(貫通孔)45a刃部50固定刀(刀部件)71印刷電路底板73電子元件74引出線
權利要求
1.一種在印刷電路底板上安裝電子元件的電子元件裝配裝置，包含導向板、固定刀、移動刀和驅動機構，其特徵是所述導向板形成有容納並保持印刷電路底板的容納孔；所述固定刀設在上述導向板的下側，形成有多根引出線插入的多個線孔，電子元件的多根引出線貫通並突出於上述印刷電路底板；所述移動刀是平板狀的，設在上述導向板和上述固定刀之間，可以平行移動，在內側形成與上述固定刀一起動作、切斷上述引出線的刀部，並有上述引出線貫通的多個刀孔；所述驅動機構使上述移動刀平行移動。
2.如權利要求1所述電子元件裝配裝置，其特徵是在上述刀孔的上述刃部形成一個面向上述導向板側面的斜面，通過該斜面對上述引出線進行彎曲。
3.如權利要求1所述電子元件裝配裝置，其特徵是在上述刀孔處，沿上述移動刀的移動方向的兩端分別形成上述刃部。
4.如權利要求3所述電子元件裝配裝置，其特徵是上述驅動機構向沿上述移動刀移動方向的一個方向和另一個方向的兩個方向順序地往返移動，向一個方向移動時，上述一側的刃部至少切斷一根引出線，再向另一個方向移動時，上述另一側的刃部至少切斷另一根引出線。
5.如權利要求4所述電子元件裝配裝置，其特徵是上述驅動機構具有氣缸和凸輪機構，所述氣缸有在軸向被伸縮驅動的杆；所述凸輪機構設在上述氣缸和上述移動刀之間，將上述杆向伸長的方向或縮回的方向中的某一個方向的行程變換成上述移動刀的往返移動。
6.如權利要求5所述電子元件裝配裝置，其特徵是上述凸輪機構具有凸輪板和連接銷，在所述凸輪板上設有與上述杆的伸縮方向相傾斜延伸的凸輪溝，與上述移動刀相連接；所述銷插入該凸輪溝內，與上述杆連接。
7.如權利要求1所述電子元件裝配裝置，其特徵是上述驅動機構具有氣缸和凸輪機構，所述氣缸有在軸向被伸縮驅動的杆；所述凸輪機構設在上述氣缸和上述移動刀之間，將上述杆向伸長的方向或縮回的方向中的某一個方向的行程變換成上述移動刀的往返移動。
8.如權利要求7所述電子元件裝配裝置，其特徵是上述凸輪機構具有凸輪板和連接銷，在所述凸輪板上設有與上述杆的伸縮方向相傾斜延伸的凸輪溝，與上述移動刀連接；所述銷插入該凸輪溝內，與上述杆連接。
9.如權利要求1所述電子元件裝配裝置，其特徵是上述導向板、上述固定刀和上述移動刀被相互固定地連接，作為斜式板，可以與上述驅動機構相離合。
10.如權利要求1所述電子元件裝配裝置，其特徵是上述移動刀上裝著連接部件，所述連接部件突出配置在上述驅動機構上，並可以與被上述驅動機構驅動往返的銷相離合。
全文摘要
電子元件裝配裝置由裝置主體和裝入裝置主體內的斜式板組成。活塞裝入氣缸內，可以往返移動，杆固定在活塞上。L字形狀的配件固定在該杆的前端。固定在凸輪板上的銷使斜式板的移動刀往返移動。杆往返一移動，銷就在凸輪溝內移動，移動刀和凸輪板一起，在與杆垂直的方向往返移動。這樣，可以使插入裝在斜式板上印刷電路底板的電子元件引出線被切斷成所定的長度，同時，以一定的角度被彎曲。
文檔編號H05K13/04GK1123512SQ9511698
公開日1996年5月29日 申請日期1995年9月18日 優先權日1994年11月16日
發明者志摩真, 新美滋 申請人:日本電裝株式會社