JP3404957B2 - Press-fit control method for connector press-fitting device - Google Patents
Press-fit control method for connector press-fitting deviceInfo
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- JP3404957B2 JP3404957B2 JP02221195A JP2221195A JP3404957B2 JP 3404957 B2 JP3404957 B2 JP 3404957B2 JP 02221195 A JP02221195 A JP 02221195A JP 2221195 A JP2221195 A JP 2221195A JP 3404957 B2 JP3404957 B2 JP 3404957B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コネクタ圧入装置の
圧入制御方法についてのものである。特に、「プレスフ
ィットコネクタ」と呼ばれる無ハンダ圧入型のコネクタ
をプリント基板に圧入する場合に、必要以上の圧力をプ
リント基板にかけない圧入制御方法についてのものであ
る。コネクタ圧入装置には、例えば、この出願人が特願
平5-288675号の明細書で記載したものがある。
【0002】
【従来の技術】次に、従来技術によるコネクタ圧入装置
の構成を図4により説明する。図4の1はコネクタ、2
はシリンダ、3はプリント基板、4は圧力センサ、5は
サーボ弁、7は制御部である。
【0003】図4では、コネクタ1は圧入ヘッド8にコ
ネクタ1のピン上端が挿入され、圧入ヘッド8に吸着保
持される。圧入ヘッド8の上端にはプッシュロッド8a
とガイドシャフト8bが取り付けられる。ベース9とプ
ッシュロッド8aの頭部間には圧縮コイルばね8dが巻
装され、圧縮コイルばね8dは圧入ヘッド8を上に移動
する力を付勢する。
【0004】シリンダ2は往復動型の油圧シリンダであ
り、シリンダ2が駆動するとシリンダ2のピストンロッ
ドがコネクタ1を押し下げる。
【0005】圧入ヘッド8の下方には、プリント基板3
が配置される。プリント基板3はダイ10に搭載され
る。ダイ10にはプリント基板3に形成されるスルーホ
ールに対応した逃げ穴が形成される。Xテーブル10X
はダイ10を平面上のX軸方向に移動する。Yテーブル
10YはXテーブル10Xを平面上のY軸方向に移動す
る。Xテーブル10XとYテーブル10Yで移動テーブ
ルを構成し、移動テーブルはベット10Z上に載置され
る。
【0006】圧力センサ4はシリンダ2のピストンロッ
ド先端とプッシュロッド8aの頭部間に介在され、圧力
センサ4はコネクタ1のピンをプリント基板3のスルー
ホールに圧入するときの反力を電圧信号に変換して出力
する。圧力センサ4はロードセルなどの歪ゲージが使用
される。
【0007】サーボ弁5はシリンダ2と接続される。サ
ーボ弁5は方向・流量制御型の電気・油圧弁であり、電
流信号により油の流れとその流量を連続的に制御でき
る。サーボ弁5の流量を適正に制御すればシリンダ2の
加圧力を制御できる。サーボ弁5は例えば、油研工業社
製のSVD−11形電気・油圧サーボ弁を使用する。
【0008】図4のサーボ弁5は無通電の状態である。
図4の状態から第1の指令電流をサーボ弁5に印加する
とスプールは第1の方向に移動し、AポートとPポート
が接続し、BポートとRポートが接続する。Pポートは
油圧ポンプと接続しており、シリンダ2のピストンロッ
ドを押下し、シリンダ2の戻り油はRポートから油タン
クに戻される。第2の指令電流をサーボ弁5に印加する
とシリンダ2のピストンロッドを引き上げる。
【0009】制御部7は比較手段7Aと出力電圧発生手
段7Bと電圧電流変換手段7Cで構成される。比較手段
7Aは圧力センサ4の出力電圧「P」と、設定圧力値
「Ps」が入力される。比較手段7Aは出力電圧「P」
と設定圧力値「Ps 」を比較する。
【0010】出力電圧発生手段7Bは「P」<「Ps 」
のときは、シリンダ2の加圧力が「Ps 」となるよう第
1の電圧を発生する。出力電圧発生手段7Bは「P」≧
「Ps 」となった時点で、シリンダ2の加圧力が「Ps
」となるような第1の電圧を発生する。出力電圧発生
手段7Bは「Ps 」を保持すべく帰還制御する。電圧電
流変換手段7Cは出力電圧発生手段7Bの出力電圧が入
力され、前記出力電圧を電流値に変換してサーボ弁5に
出力し、サーボ弁5の方向と流量を制御する。
【0011】図4の制御部7の構成品はCPUで制御ま
たは指令される。例えば、比較手段7Aの内部ではアナ
ログ値はディジタル値に変換されて処理されるものとす
る。また、圧力設定値などはキーボードなどの入力手段
によりメモリに書き込まれている。
【0012】次に、コネクタ1とプリント基板3の関係
を図5により説明する。図5は図4の要部拡大図であ
る。コネクタ1はピン1Aとハウジング1Bで構成さ
れ、ピン1Aは取付部12でハウジング1Bに保持され
る。ピン1Aの先端部14はプリント基板3のスルーホ
ール3Aに入り、ピン配列に対応した穴をもつ圧入ヘッ
ド8でピン1Aの取付部12が押され、圧入部11とス
ルーホール3Aが機械的・電気的に接続する。
【0013】図5では、スルーホール3Aの内径は圧入
部11の外形より小さく、先端部14の外形より大きく
形成されている。また、スルーホール3Aに圧入部11
が圧入されると、圧入部11は圧縮変形してスルーホー
ル3Aと接続する。
【0014】ピン1Aとスルーホール3Aは図5で説明
したようになっているので、図4の装置でコネクタ1を
プリント基板3に圧入する場合に、先端部14が挿入さ
れる深さに比例して弱い反力が圧力センサ4で検出され
る。圧入部11がスルーホール3Aに挿入し始めると強
い反力が圧力センサ4で検出される。ハウジング1Bの
底面がプリント基板3に圧接すると、シリンダ2の加圧
力が圧力センサ4で検出される。
【0015】図4のコネクタ圧入装置では、圧入部11
とスルーホール3Aが良好に接続するよう、シリンダ2
がコネクタ1をプリント基板3に圧接した状態を一定時
間保持する。一定時間経過後は圧入ヘッド8は復帰し、
次のコネクタをプリント基板に圧入する。
【0016】次に、図4のシリンダ2のピストン行程と
ピストン速度と圧力センサ4の検出値の関係を図6の作
動サイクル線図により説明する。図6のサイクル線61
はシリンダ2のピストン行程を、サイクル線62はシリ
ンダ2のピストン速度を、サイクル線63は圧力センサ
4の検出値を示している。図6の横軸は時間であり、一
連のサイクル開始は説明の便宜上、ピン1Aの先端がス
ルーホール3Aに挿入するときであるとする。
【0017】ピストンが下降開始してt1 時間経過する
間は、ピン1Aの先端部14がスルーホール3Aに挿入
されるので、圧力センサ4の検出値は理論上は零とな
る。B点からC点間のt2 時間経過中は、圧入部11が
スルーホール3Aに圧入される。B−C間は圧入部11
の形状により異なる場合もあるが、ほぼ一定の勾配で圧
力センサ4の圧力値が増加する。
【0018】図6のC点はハウジング1Bの底面がプリ
ント基板3に接触したときである。シリンダ2は設定圧
力値PS に到達するまで下降するよう制御されているの
で、C点からピストンが下降停止するD点までのt3 時
間は圧力勾配が急勾配となる。
【0019】ピストンが下降停止する状態を保持してい
る時間t4 は、前述のとおり、圧入部11とスルーホー
ル3Aが良好に接続するよう、予め、実験や経験で求め
られた保持時間である。図4の制御部7には予め、保持
時間t4 が入力されており、保持時間t4 経過後、ピス
トンは上昇し、一連の圧入サイクルを終了する。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】図4の装置では、コネ
クタをプリント基板に圧入する力はピン1本当たり20k
g程度が必要である。200 ピンのコネクタを圧入すると
きは、4トンの圧入力を必要とする。
【0021】しかし、この圧入力は、スルーホールの内
径のばらつきやピンの圧入部の外形寸法のばらつきによ
って、大きく異なる。例えば、スルーホールの内径がピ
ン外形より大きめの場合は圧入力は少なくて済む。逆の
場合は、大きな圧入力が必要である。
【0022】図3の装置では、最悪条件を考慮して十分
圧入可能な大きな圧入値Ps を設定している。このた
め、適正な圧入力で個別にコネクタをプリント基板に圧
入できず、むしろ、過剰な力をプリント基板に与えると
いう問題がある。
【0023】この発明は、単位時間当たりの圧入力の変
化である圧力勾配値を演算し、既知である圧力勾配値と
比較し、変化圧力勾配値が既知圧力勾配値以上となった
時点で圧入力を増加させないことにより、適正な圧入力
でコネクタをプリント基板に圧入するコネクタ圧入装置
の圧入制御方法の提供を目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明は、コネクタ1をシリンダ2で押下し、プ
リント基板3に圧入するコネクタ圧入装置であって、シ
リンダ2のピストンロッド先端とコネクタ1間に介在
し、コネクタ1をプリント基板3に圧入するときの反力
を電圧信号に変換する圧力センサ4と、シリンダ2に接
続し、電流信号によりシリンダ2の移動方向の切換とシ
リンダ2の加圧力を連続的に制御するサーボ弁5とを備
え、除算回路6Aは圧力センサ4の電圧信号「P」を入
力とし、微小単位時間「Δt」当たりの圧力勾配値「Δ
P」を出力し、比較手段6Bは圧力勾配が高い既知値
「Porg 」と、除算回路6Aの圧力勾配値「ΔP」を入
力とし、既知値「Porg 」と圧力勾配値「ΔP」を比較
し、出力電圧発生手段6Cは比較手段6Bの比較値を入
力とし、「ΔP」<「Porg 」のときは、シリンダ2を
第1の加圧力で移動させる第1の出力電圧を発生し、
「ΔP」≧「Porg 」となった時点でシリンダ2を第1
の加圧力より微少に高い第2の加圧力となる第2の出力
電圧を発生し、電圧電流変換手段6Dは出力電圧発生手
段6Cの出力電圧を入力とし、前記出力電圧をサーボ弁
5を制御する出力電流に変換する。
【0025】
【作用】この発明は、コネクタ1をプリント基板3に圧
入するときの反力を電圧信号に変換する圧力センサ4
と、シリンダ2の加圧力を制御できるサーボ弁5を予め
備えている。
【0026】この発明は、前記構成において、コネクタ
1を押下し、ハウジング1Bの底面がプリント基板3に
接触した以降は圧力勾配値が急勾配になるという現象を
利用している。すなわち、圧力センサ4の変化検出値を
微小単位時間で除算して常時圧力勾配値を算出し、前述
の急勾配値を既知値として制御部に格納し、検出される
圧力勾配値が既知値となった時点の圧入力「P」でシリ
ンダ2がコネクタを加圧するので、適正な圧入力でコネ
クタをプリント基板に圧入できる。
【0027】
【実施例】次に、この発明によるコネクタ圧入装置の構
成を図1の実施例により説明する。図1の6は制御部で
あり、その他は図4と同じものである。すなわち、この
発明では、制御部を除く構成は従来のコネクタ圧入装置
と同じであり、圧入制御方法を改良したものである。し
たがって、図1では、コネクタ1の移動機構やプリント
基板3の移動機構は従来技術による図4と同じであるの
で、これらの機構を省略した。
【0028】図1の制御部6は除算回路6Aと、比較手
段6Bと、出力電圧発生手段6Cと電圧電流変換手段6
Dで構成される。除算回路6Aは圧力センサ4の電圧信
号「P」を入力とし、微小単位時間「Δt」当たりの圧
力勾配値「ΔP」を出力する。除算回路6Aには圧力セ
ンサ4の現在の圧力値Pa が入力され、微小単位時間
「Δt」後の圧力値Pb が入力され、除算回路6Aは
「(Pb −Pa)/Δt)」を演算して、圧力勾配値
「ΔP」を出力する。
【0029】比較手段6Bは圧力勾配が高い既知値であ
る圧力勾配値「Porg 」と、除算回路6Aの圧力勾配値
「ΔP」を入力とし、既知値「Porg 」と変化する圧力
勾配値「ΔP」を比較する。既知値「Porg 」は端的に
言えば、図5におけるC−D間の圧力勾配値であり、よ
り実際的にはコネクタ圧入装置に固有の係数であり、実
験や試験運転から求められる。
【0030】出力電圧発生手段6Cは比較手段6Bの比
較値を入力とし、「ΔP」<「Porg 」のときは、シリ
ンダ2を第1の加圧力で移動させる第1の出力電圧を発
生し、「ΔP」≧「Porg 」となった時点でシリンダ2
を第1の加圧力より微少に高い第2の加圧力となる第2
の出力電圧を発生する。
【0031】電圧電流変換手段6Dは出力電圧発生手段
6Cの出力電圧が入力され、前記出力電圧を電流値に変
換してサーボ弁5に出力し、サーボ弁5の方向と流量を
制御する。
【0032】図1の制御部6の構成品はCPUで制御ま
たは指令される。例えば、比較手段6Bの内部ではアナ
ログ値はディジタル値に変換されて処理されるものとす
る。また、圧力勾配値「Porg 」などはキーボードなど
の入力手段により予め、メモリに書き込まれている。
【0033】次に、図1のコネクタ圧入装置の圧入制御
手順を図2のフローチャートにより説明する。図1のス
テップ101では、CPUはシリンダ2がコネクタ1を
押下するようサーボ弁5の圧入開始を指令する。ステッ
プ102では、除算回路6Aは圧力センサ4の現在の圧
力値「Pa 」を読み込む。ステップ103では、微小時
間「Δt」待機し、ステップ104では、除算回路6A
は微小時間「Δt」後の圧力センサ4の圧力値「Pb 」
を読み込む。
【0034】ステップ105では、除算回路6Aは圧力
勾配値「ΔP」を「(Pb −Pa)/Δt)」の演算式
で算出する。ステップ106では、比較手段6Bは圧力
勾配値「ΔP」と、既知の圧力勾配値「Porg 」を比較
する。
【0035】ステップ106で、圧力勾配値「ΔP」が
既値圧力勾配値「Porg 」より小さいときは、ステップ
102の前段に戻る。ステップ106でステップ102
の前段に戻った場合は、前回の圧入値「Pb 」が次回の
「Pa 」に置き換えられて読み込まれる。
【0036】ステップ106で、圧力勾配値「ΔP」が
既知の圧力勾配値「Porg 」以上となると、出力電圧発
生手段6Cは圧力センサ4の圧力値「P」をシリンダ2
の加圧力となるような出力電圧を発生し、前記加圧力を
保持し、一連の圧入制御を終了する。
【0037】次に、図1のシリンダ2のピストン行程と
ピストン速度と圧力センサ4の検出値の関係を図3の作
動サイクル線図により説明する。図3のサイクル線31
はシリンダ2のピストン行程を、サイクル線32はシリ
ンダ2のピストン速度を、サイクル線33は圧力センサ
4の検出値を示している。図3の横軸は時間であり、一
連のサイクル開始は説明の便宜上、図6と同様に、ピン
1Aの先端がスルーホール3Aに挿入するときであると
する。
【0038】ピストンが下降開始してt1 時間経過する
間は、ピン1Aの先端部14がスルーホール3Aに挿入
されるので、圧力センサ4の検出値は理論上は零とな
る。B点からC点間のt2 時間経過中は、圧入部11が
スルーホール3Aに圧入される。B−C間は圧入部11
の形状により異なる場合もあるが、ほぼ一定の勾配で圧
入値が増加する。
【0039】図3のC点はハウジング1Bの底面がプリ
ント基板3に接触したときである。図3のC点は、「Δ
P」≧「Porg 」となった時点であり、微小時間t3 経
過後、D点でサーボ弁5を制御して、D点での圧力セン
サ4の検出値をシリンダ2の加圧力として保持する。
【0040】その後、圧入部11とスルーホール3Aが
良好に接続する図6と同じ保持時間t4 経過後、ピスト
ンは上昇し、一連の圧入サイクルを終了する。なお、図
1の制御部6には予め保持時間t4 が入力されている。
また、図3の一点鎖線で描かれたサイクル線は図6のサ
イクル線図を示している。
【0041】図3のサイクル線図に示されるように、こ
の発明では、一連のサイクルタイムを短くすることが可
能となり、プリント基板に不要な圧力が加わらないこと
がわかる。
【0042】
【発明の効果】この発明は、コネクタをプリント基板に
圧入するときの反力を電圧信号に変換する圧力センサ
と、コネクタを押下するシリンダの加圧力を制御するサ
ーボ弁を予め備えている。圧力センサの変化検出値を微
小単位時間で除算して常時圧力勾配値を算出し、急勾配
値を既知値として制御部に格納し、検出される圧力勾配
値が既知値となった時点の圧入力でシリンダがコネクタ
を加圧するので、適正な圧入力でコネクタをプリント基
板に圧入できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a press-fit control method for a connector press-fitting device. In particular, the present invention relates to a press-fit control method that does not apply excessive pressure to a printed board when a solderless press-fit type connector called a “press-fit connector” is pressed into the printed board. For example, there is a connector press-fitting device described in the specification of Japanese Patent Application No. 5-288755 by the present applicant. 2. Description of the Related Art Next, the structure of a conventional connector press-fitting device will be described with reference to FIG. 4 is a connector, 2
Is a cylinder, 3 is a printed circuit board, 4 is a pressure sensor, 5 is a servo valve, and 7 is a control unit. [0003] In FIG. 4, the upper end of the pin of the connector 1 is inserted into the press-fitting head 8, and the connector 1 is suction-held by the press-fitting head 8. Push rod 8a is provided at the upper end of press-fit head 8.
And the guide shaft 8b are attached. A compression coil spring 8d is wound between the base 9 and the head of the push rod 8a, and the compression coil spring 8d urges the force for moving the press-fit head 8 upward. [0004] The cylinder 2 is a reciprocating hydraulic cylinder. When the cylinder 2 is driven, the piston rod of the cylinder 2 pushes down the connector 1. [0005] Below the press-fit head 8, the printed circuit board 3 is provided.
Is arranged. The printed circuit board 3 is mounted on a die 10. Relief holes corresponding to through holes formed in the printed board 3 are formed in the die 10. X table 10X
Moves the die 10 in the X-axis direction on the plane. The Y table 10Y moves the X table 10X in the Y axis direction on a plane. The moving table is constituted by the X table 10X and the Y table 10Y, and the moving table is placed on the bed 10Z. The pressure sensor 4 is interposed between the tip of the piston rod of the cylinder 2 and the head of the push rod 8a, and the pressure sensor 4 detects the reaction force when the pin of the connector 1 is pressed into the through hole of the printed circuit board 3 by a voltage signal. And output. As the pressure sensor 4, a strain gauge such as a load cell is used. [0007] The servo valve 5 is connected to the cylinder 2. The servo valve 5 is a direction / flow rate control type electric / hydraulic valve, and can continuously control the flow of oil and its flow rate by a current signal. If the flow rate of the servo valve 5 is properly controlled, the pressing force of the cylinder 2 can be controlled. As the servo valve 5, for example, an SVD-11 type electric / hydraulic servo valve manufactured by Yuken Kogyo KK is used. The servo valve 5 shown in FIG. 4 is in a non-energized state.
When the first command current is applied to the servo valve 5 from the state shown in FIG. 4, the spool moves in the first direction, the A port and the P port are connected, and the B port and the R port are connected. The P port is connected to the hydraulic pump, depresses the piston rod of the cylinder 2, and the return oil of the cylinder 2 is returned from the R port to the oil tank. When the second command current is applied to the servo valve 5, the piston rod of the cylinder 2 is pulled up. The control section 7 comprises a comparing means 7A, an output voltage generating means 7B and a voltage / current converting means 7C. The comparison means 7A receives the output voltage “P” of the pressure sensor 4 and the set pressure value “Ps”. The comparison means 7A outputs the output voltage "P".
And the set pressure value “Ps”. The output voltage generating means 7B outputs "P"<"Ps".
In this case, the first voltage is generated such that the pressure of the cylinder 2 becomes "Ps". The output voltage generation means 7B outputs “P” ≧
When the pressure becomes "Ps", the pressure of the cylinder 2 becomes "Ps".
Is generated. The output voltage generating means 7B performs feedback control to maintain "Ps". The voltage / current converter 7C receives the output voltage of the output voltage generator 7B, converts the output voltage into a current value, outputs the current value to the servo valve 5, and controls the direction and the flow rate of the servo valve 5. The components of the control unit 7 shown in FIG. 4 are controlled or commanded by the CPU. For example, it is assumed that an analog value is converted into a digital value and processed inside the comparing means 7A. The pressure set value and the like are written in the memory by input means such as a keyboard. Next, the relationship between the connector 1 and the printed circuit board 3 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG. The connector 1 is composed of a pin 1A and a housing 1B, and the pin 1A is held on the housing 1B by a mounting portion 12. The tip 14 of the pin 1A enters the through-hole 3A of the printed circuit board 3, and the press-fitting head 8 having a hole corresponding to the pin arrangement pushes the mounting portion 12 of the pin 1A. Make an electrical connection. In FIG. 5, the inner diameter of the through hole 3A is smaller than the outer shape of the press-fitting portion 11 and larger than the outer shape of the tip portion 14. The press-fit portion 11 is inserted into the through hole 3A.
Is press-fitted, the press-fit portion 11 is compressed and deformed and connected to the through hole 3A. Since the pins 1A and the through holes 3A are as described with reference to FIG. 5, when the connector 1 is press-fitted into the printed circuit board 3 in the apparatus of FIG. Then, a weak reaction force is detected by the pressure sensor 4. When the press-fit portion 11 starts to be inserted into the through hole 3A, a strong reaction force is detected by the pressure sensor 4. When the bottom surface of the housing 1 </ b> B is pressed against the printed circuit board 3, the pressure of the cylinder 2 is detected by the pressure sensor 4. In the connector press-fitting device shown in FIG.
Cylinder 2 so that through hole 3A is well connected to
Keeps the connector 1 pressed against the printed circuit board 3 for a certain period of time. After a certain period of time, the press-fit head 8 returns,
Press the next connector into the printed circuit board. Next, the relationship between the piston stroke of the cylinder 2 in FIG. 4, the piston speed, and the value detected by the pressure sensor 4 will be described with reference to the operation cycle diagram of FIG. Cycle line 61 in FIG.
Indicates a piston stroke of the cylinder 2, a cycle line 62 indicates a piston speed of the cylinder 2, and a cycle line 63 indicates a detected value of the pressure sensor 4. The horizontal axis in FIG. 6 is time, and a series of cycle starts when the tip of the pin 1A is inserted into the through hole 3A for convenience of explanation. During the time t1 after the piston starts lowering, the tip 14 of the pin 1A is inserted into the through hole 3A, so that the value detected by the pressure sensor 4 is theoretically zero. During the time t2 between point B and point C, the press-fit portion 11 is press-fitted into the through hole 3A. Press-fit part 11 between BC
However, the pressure value of the pressure sensor 4 increases at a substantially constant gradient. The point C in FIG. 6 is when the bottom surface of the housing 1B contacts the printed circuit board 3. Since the cylinder 2 is controlled to descend until it reaches the set pressure value PS, the pressure gradient becomes steep during the time t3 from the point C to the point D at which the piston stops descending. As described above, the time t4 during which the piston is stopped from descending and stopped is a holding time previously determined through experiments and experiences so that the press-fit portion 11 and the through hole 3A can be connected well. The holding time t4 is input to the control unit 7 in FIG. 4 in advance. After the holding time t4 elapses, the piston moves up and a series of press-fitting cycles is completed. In the apparatus shown in FIG. 4, the force for press-fitting the connector into the printed circuit board is 20 k per pin.
g is required. Pressing a 200-pin connector requires 4 tons. However, the press-fitting varies greatly depending on the variation in the inner diameter of the through hole and the variation in the outer dimensions of the press-fit portion of the pin. For example, if the inner diameter of the through hole is larger than the outer diameter of the pin, less press-in is required. In the opposite case, a large pressure input is required. In the apparatus shown in FIG. 3, a large press-fit value Ps which can be sufficiently press-fitted is set in consideration of the worst condition. For this reason, there is a problem that the connectors cannot be individually pressed into the printed circuit board with proper press-fitting, but rather an excessive force is applied to the printed circuit board. According to the present invention, a pressure gradient value, which is a change in pressure input per unit time, is calculated and compared with a known pressure gradient value. An object of the present invention is to provide a press-fitting control method of a connector press-fitting device for press-fitting a connector into a printed circuit board with proper press-fitting by not increasing the input. In order to achieve this object, the present invention relates to a connector press-fitting device for pressing down a connector 1 with a cylinder 2 and press-fitting the connector 1 with a printed circuit board 3. A pressure sensor 4 interposed between the rod tip and the connector 1 for converting a reaction force when the connector 1 is pressed into the printed circuit board 3 into a voltage signal, and connected to the cylinder 2 to switch the moving direction of the cylinder 2 by a current signal And a servo valve 5 for continuously controlling the pressing force of the cylinder 2. The dividing circuit 6A receives the voltage signal “P” of the pressure sensor 4 as an input and generates a pressure gradient value “Δ” per minute unit time “Δt”.
P ", and the comparison means 6B receives the known value" Porg "having a high pressure gradient and the pressure gradient value" ΔP "of the division circuit 6A as inputs, and compares the known value" Porg "with the pressure gradient value" ΔP ". , The output voltage generating means 6C receives the comparison value of the comparing means 6B as an input, and when “ΔP” <“Porg”, generates a first output voltage for moving the cylinder 2 at the first pressing force,
When “ΔP” ≧ “Porg”, the cylinder 2 is moved to the first position.
Generates a second output voltage that is a second pressure slightly higher than the pressure applied to the servo valve 5. The voltage-current converter 6D receives the output voltage of the output voltage generator 6C as an input, and controls the servo valve 5 with the output voltage. Output current. According to the present invention, a pressure sensor 4 for converting a reaction force when the connector 1 is pressed into the printed circuit board 3 into a voltage signal.
And a servo valve 5 capable of controlling the pressing force of the cylinder 2. The present invention utilizes the phenomenon in the above configuration that the pressure gradient value becomes steep after the connector 1 is pressed down and the bottom surface of the housing 1B comes into contact with the printed circuit board 3. That is, a pressure gradient value is constantly calculated by dividing the change detection value of the pressure sensor 4 by a minute unit time, and the above-mentioned steep gradient value is stored in the control unit as a known value. Since the cylinder 2 presses the connector with the press input “P” at the time when the connector becomes, the connector can be pressed into the printed circuit board with an appropriate press input. Next, the structure of a connector press-fitting device according to the present invention will be described with reference to the embodiment shown in FIG. Reference numeral 6 in FIG. 1 denotes a control unit, and the other components are the same as those in FIG. That is, in the present invention, the configuration excluding the control unit is the same as the conventional connector press-fitting device, and is an improved press-fitting control method. Therefore, in FIG. 1, the moving mechanism of the connector 1 and the moving mechanism of the printed circuit board 3 are the same as those in FIG. The control unit 6 shown in FIG. 1 includes a dividing circuit 6A, a comparing means 6B, an output voltage generating means 6C and a voltage / current converting means 6
D. The division circuit 6A receives the voltage signal “P” of the pressure sensor 4 as an input and outputs a pressure gradient value “ΔP” per minute unit time “Δt”. The current pressure value Pa of the pressure sensor 4 is input to the division circuit 6A, the pressure value Pb after a minute unit time “Δt” is input, and the division circuit 6A calculates “(Pb−Pa) / Δt). And outputs a pressure gradient value “ΔP”. The comparing means 6B receives the pressure gradient value “Porg”, which is a known value having a high pressure gradient, and the pressure gradient value “ΔP” of the division circuit 6A, and receives the pressure gradient value “ΔP” that changes to the known value “Porg”. To compare. The known value “Porg” is, in short, a pressure gradient value between C and D in FIG. 5, and is more practically a coefficient specific to the connector press-fitting device, and is obtained from experiments and test operations. The output voltage generating means 6C receives the comparison value of the comparing means 6B as an input, and when "ΔP"<"Porg", generates a first output voltage for moving the cylinder 2 at the first pressure. When “ΔP” ≧ “Porg”, cylinder 2
To a second pressure that is slightly higher than the first pressure.
Output voltage. The voltage / current converting means 6D receives the output voltage of the output voltage generating means 6C, converts the output voltage into a current value, outputs the current value to the servo valve 5, and controls the direction and flow rate of the servo valve 5. The components of the control section 6 shown in FIG. 1 are controlled or commanded by the CPU. For example, it is assumed that an analog value is converted into a digital value and processed inside the comparing means 6B. Further, the pressure gradient value “Porg” and the like are written in a memory in advance by input means such as a keyboard. Next, a press-fit control procedure of the connector press-fitting device of FIG. 1 will be described with reference to a flowchart of FIG. In step 101 in FIG. 1, the CPU instructs the servo valve 5 to start press-fitting so that the cylinder 2 presses the connector 1. In step 102, the division circuit 6A reads the current pressure value "Pa" of the pressure sensor 4. In step 103, the process waits for a short time “Δt”. In step 104, the dividing circuit 6A
Is the pressure value “Pb” of the pressure sensor 4 after the minute time “Δt”
Read. In step 105, the division circuit 6A calculates the pressure gradient value “ΔP” by the operation formula “(Pb−Pa) / Δt). In step 106, the comparing means 6B compares the pressure gradient value “ΔP” with the known pressure gradient value “Porg”. If it is determined in step 106 that the pressure gradient value “ΔP” is smaller than the existing pressure gradient value “Porg”, the process returns to the previous stage of step 102. Step 106 to step 102
When the process returns to the previous stage, the previous press-fit value "Pb" is replaced with the next "Pa" and read. At step 106, when the pressure gradient value "ΔP" becomes equal to or greater than the known pressure gradient value "Porg", the output voltage generating means 6C outputs the pressure value "P" of the pressure sensor 4 to the cylinder 2
Then, an output voltage is generated so as to provide the pressing force, the pressing force is maintained, and a series of press-in control is terminated. Next, the relationship between the piston stroke of the cylinder 2 in FIG. 1, the piston speed, and the value detected by the pressure sensor 4 will be described with reference to the operation cycle diagram of FIG. The cycle line 31 of FIG.
Indicates a piston stroke of the cylinder 2, a cycle line 32 indicates a piston speed of the cylinder 2, and a cycle line 33 indicates a detected value of the pressure sensor 4. The horizontal axis in FIG. 3 is time, and a series of cycle starts when the tip of the pin 1A is inserted into the through hole 3A, similarly to FIG. 6, for convenience of explanation. During the time t1 after the piston starts to descend, the tip 14 of the pin 1A is inserted into the through hole 3A, so that the detection value of the pressure sensor 4 is theoretically zero. During the time t2 between point B and point C, the press-fit portion 11 is press-fitted into the through hole 3A. Press-fit part 11 between BC
The press-fit value increases at a substantially constant gradient, although it may vary depending on the shape of the press-fit. The point C in FIG. 3 is when the bottom surface of the housing 1B contacts the printed circuit board 3. The point C in FIG.
At the time when "P" ≥ "Porg", and after the elapse of the minute time t3, the servo valve 5 is controlled at the point D, and the detection value of the pressure sensor 4 at the point D is held as the pressure of the cylinder 2. Thereafter, after the elapse of the same holding time t4 as in FIG. 6 in which the press-fit portion 11 and the through hole 3A are well connected, the piston is raised, and a series of press-fit cycles is completed. Note that the holding time t4 is input to the control unit 6 in FIG. 1 in advance.
Further, the cycle line drawn by the dashed line in FIG. 3 shows the cycle diagram of FIG. As shown in the cycle diagram of FIG. 3, according to the present invention, a series of cycle times can be shortened, and it can be seen that unnecessary pressure is not applied to the printed circuit board. According to the present invention, a pressure sensor for converting a reaction force when a connector is pressed into a printed circuit board into a voltage signal, and a servo valve for controlling a pressing force of a cylinder for pressing the connector are provided in advance. I have. A pressure gradient value is constantly calculated by dividing the detected value of the pressure sensor change by a minute unit time, and the steep gradient value is stored in the control unit as a known value, and the pressure at the time when the detected pressure gradient value becomes a known value is obtained. Since the cylinder presses the connector with the input, the connector can be pressed into the printed circuit board with an appropriate pressure input.
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるコネクタ圧入装置の実施例によ
る構成図である。
【図2】図1の圧入制御手順を示すフローチャートであ
る。
【図3】図1の作動サイクル線図である。
【図4】従来技術によるコネクタ圧入装置の構成図であ
る。
【図5】図4の要部拡大図である。
【図6】図4の作動サイクル線図である。
【符号の説明】
1 コネクタ
2 シリンダ
3 プリント基板
4 圧力センサ
5 サーボ弁
6A 除算回路
6B 比較手段
6C 出力電圧発生手段
6D 電圧電流変換手段BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a connector press-fitting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a press-fit control procedure of FIG. FIG. 3 is an operation cycle diagram of FIG. 1; FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional connector press-fitting device. FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG. 4; FIG. 6 is an operation cycle diagram of FIG. 4; [Description of Signs] 1 Connector 2 Cylinder 3 Printed circuit board 4 Pressure sensor 5 Servo valve 6A Division circuit 6B Comparison means 6C Output voltage generation means 6D Voltage-current conversion means
Claims (1)
プリント基板(3) に圧入するコネクタ圧入装置であっ
て、 シリンダ(2) のピストンロッド先端とコネクタ(1) 間に
介在し、コネクタ(1)をプリント基板(3) に圧入すると
きの反力を電圧信号に変換する圧力センサ(4)と、 シリンダ(2) に接続し、電流信号によりシリンダ(2) の
移動方向の切換とシリンダ(2) の加圧力を連続的に制御
するサーボ弁(5) とを備え、 除算回路(6A)は圧力センサ(4) の電圧信号「P」を入力
とし、微小単位時間「Δt」当たりの圧力勾配値「Δ
P」を出力し、 比較手段(6B)は圧力勾配が高い既知値「Porg 」と、除
算回路(6A)の圧力勾配値「ΔP」を入力とし、既知値
「Porg 」と圧力勾配値「ΔP」を比較し、 出力電圧発生手段(6C)は比較手段(6B)の比較値を入力と
し、「ΔP」<「Porg 」のときは、シリンダ(2) を第
1の加圧力で移動させる第1の出力電圧を発生し、「Δ
P」≧「Porg 」となった時点でシリンダ(2) を第1の
加圧力より微少に高い第2の加圧力となる第2の出力電
圧を発生し、 電圧電流変換手段(6D)は出力電圧発生手段(6C)の出力電
圧を入力とし、前記出力電圧をサーボ弁(5) を制御する
出力電流に変換することを特徴とするコネクタ圧入装置
の圧入制御方法。(57) [Claims] [Claim 1] Press the connector (1) with the cylinder (2),
A connector press-fitting device for press-fitting a printed circuit board (3), which is interposed between the tip of a piston rod of a cylinder (2) and a connector (1), and is used to press-fit the connector (1) into a printed circuit board (3). A pressure sensor (4) that converts the pressure into a voltage signal and a cylinder (2) are connected to a servo valve that switches the direction of movement of the cylinder (2) and continuously controls the pressing force of the cylinder (2) using a current signal. The divider circuit (6A) receives the voltage signal “P” of the pressure sensor (4) as an input and generates a pressure gradient value “Δ” per minute unit time “Δt”.
The comparison means (6B) receives the known value “Porg” having a high pressure gradient and the pressure gradient value “ΔP” of the division circuit (6A) as inputs, and outputs the known value “Porg” and the pressure gradient value “ΔP”. The output voltage generation means (6C) receives the comparison value of the comparison means (6B) as an input, and when "ΔP"<"Porg", the output voltage generating means (6C) moves the cylinder (2) with the first pressing force. 1 to generate an output voltage of “Δ
When "P" ≥ "Porg", the cylinder (2) generates a second output voltage which is a second pressure slightly higher than the first pressure, and the voltage-current conversion means (6D) outputs A press-fitting control method for a connector press-fitting device, comprising: receiving an output voltage of a voltage generating means (6C) as input, and converting the output voltage into an output current for controlling a servo valve (5).
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