JP2008030161A - Workpiece positioning device - Google Patents
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Abstract
Description
基板の表面に実装される電子部品の位置決めするためのワーク位置決め装置に関し、特に、電子部品のフォーミング工程において電子部品を押圧保持することで位置決めを行うワーク位置決め装置に関する。 The present invention relates to a workpiece positioning device for positioning an electronic component mounted on a surface of a substrate, and more particularly to a workpiece positioning device that performs positioning by pressing and holding an electronic component in a forming process of the electronic component.
電子部品、例えば3端子フィルタとして使用される表面実装部品等を製造する工程では、実装部品の端子金具を成形するための作業、すなわちフォーミング工程が必須である。昨今、電子部品の微小化が進み、フォーミング工程をより高精度で行う必要が生じてきている。このフォーミング工程を高精度に行うためには、被加工部材を高精度に位置決めする必要があり、フォーミング工程において種々の位置決め装置がに従来より提案されている。 In the process of manufacturing an electronic component, for example, a surface mount component used as a three-terminal filter, an operation for forming a terminal fitting of the mount component, that is, a forming step is essential. In recent years, electronic components have been miniaturized, and it has become necessary to perform the forming process with higher accuracy. In order to perform this forming process with high accuracy, it is necessary to position the workpiece with high accuracy, and various positioning devices have been conventionally proposed in the forming process.
以下に、従来に自動車用パネル材をヘミング加工する際に、パネル材を保持するための位置決め装置について説明する。図7は、従来のクランプ装置を示す正面図である。 A positioning device for holding the panel material when hemming the panel material for an automobile will be described below. FIG. 7 is a front view showing a conventional clamping device.
従来のワーク位置決め装置501は、下型502の側部に揺動可能に支持されたスイングアーム505と、スイングアーム505の先端に揺動可能に指示されたクランプアーム503と、一端がクランプアーム503に連結され、他端がスイングアーム505に連結された中間アーム507と、中間アーム507とスイングアーム505との間に介装された引張りコイルバネ513と、スイングアーム505を枢動させるシリンダ511を備える。
A conventional
上記構成において、シリンダ511を作動させて、ロッド515を突き出すと、スイングアーム505がヒンジピン517を中心にして反時計回りに揺動する。反対にロッド515を引っ込めると、スイングアーム505が時計回りに揺動する。
In the above configuration, when the cylinder 511 is operated to protrude the
さらに、中間アーム507の一端は、ヒンジピン519を介してクランプアーム503のヒンジピン521よりも後方で連結されている。また、連結ピン509は、スイングアーム505に形成された上下方向に長い長孔521に連結され、長孔521の範囲内で変位可能である。連結ピン109が上方へ変位すると、ヒンジピン514を介してクランプアーム503の後部が押され、ヒンジピン521を中心としてクランプアーム503が反時計回りに揺動しワーク523を保持する(特許文献1参照)。
Further, one end of the
従来のワーク位置決め装置では、クランプアーム503が揺動しワーク523に当接することになる。このワーク位置決め装置を電子部品のフォーミング工程で用いる場合、クランプアーム503がワーク523へ当接する際、ワーク523に当接するクランプアーム503の当接面全体が、ワーク523の被当接面に対して均一に当たらない恐れがある。結果として、ワーク523に付与する力を均一にできず、ワーク523に過負荷を与え破損したり、ワーク523の位置決めが不完全になる恐れがある。さらに、ワーク523に対する荷重が偏り、後のフォーミング工程における端子金具に折り曲げ作業を高精度で行えない恐れもある。
In the conventional workpiece positioning device, the
そこで、本発明は、クランプアームの当接面がワークの被当接面に対して均一に当接させることができる構成で、ワークの位置決めを高精度かつ確実に行うことができる位置決め装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a positioning device that can accurately and reliably position a workpiece with a configuration in which the abutting surface of the clamp arm can uniformly abut against the abutted surface of the workpiece. The purpose is to do.
上記課題を解決するための本発明のワークを位置決めするワーク位置決め装置の第1の態様は、前記ワークを載置するためのワーク載置部を有する装置本体と、前記ワークの被当接面に当接する一端部と、前記一端部から離間し配置される揺動支点とを有し、揺動可能に前記装置本体に装着されるクランプアームと、前記クランプアームの一端部とは揺動支点を挟んだ他端部を押圧し、前記一端部を前記ワークから離間させる方向へ前記クランプアームを押圧する押圧手段と、前記クランプアームが前記ワークの被当接面に当接する際、前記被当接面に対して略鉛直方向への移動のみを可能にし、前記クランプアームの揺動及び前記被当接面に対して略平行な方向への移動を規制する第1の規制部材と、前記クランプアームの揺動範囲において、前記被当接面に対して略鉛直方向及び略平行な方向への前記クランプアームの移動を規制する第2の規制部材と、前記クランプアームの前記一端部を、前記略鉛直方向に関し前記ワーク載置部に接近する方向へ移動させる鉛直方向成分と、前記略平行な方向に関し前記ワーク載置部から離間する方向へ移動させる平行方向成分と、を有する付勢力を前記クランプアームに付与する付勢手段と、を備え、前記クランプアームの前記一端部が、前記ワークの被当接面に対して略鉛直方向から当接しワークを位置決めする。 A first aspect of a workpiece positioning device for positioning a workpiece according to the present invention for solving the above-described problems is a device main body having a workpiece mounting portion for mounting the workpiece, and a contact surface of the workpiece. A clamp arm having one end portion that abuts and a swing fulcrum spaced from the one end portion, the clamp arm mounted on the apparatus main body so as to be swingable, and the one end portion of the clamp arm have a swing support point. A pressing means that presses the other end sandwiched and presses the clamp arm in a direction that separates the one end from the work; and when the clamp arm comes into contact with a contact surface of the work, A first restricting member that allows only movement in a substantially vertical direction with respect to a surface and restricts swinging of the clamp arm and movement in a direction substantially parallel to the abutted surface; and the clamp arm In the swing range of A second restricting member for restricting movement of the clamp arm in a substantially vertical direction and a direction substantially parallel to the abutted surface, and the one end portion of the clamp arm with respect to the substantially vertical direction. A biasing force is applied to the clamp arm that has a vertical direction component that moves in a direction approaching the placement portion and a parallel direction component that moves in a direction away from the workpiece placement portion with respect to the substantially parallel direction. Biasing means, and the one end of the clamp arm abuts against the abutting surface of the workpiece from a substantially vertical direction to position the workpiece.
本発明のワーク位置決め装置の第2の態様によれば、前記第1の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記クランプアームに隣接して前記略鉛直方向に延びる鉛直壁部であり、前記第2の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記揺動支点を支持する湾曲壁部である。 According to a second aspect of the workpiece positioning apparatus of the present invention, the first restricting member is a vertical wall provided in the apparatus main body and extending in the substantially vertical direction adjacent to the clamp arm, The second restricting member is a curved wall portion provided in the apparatus main body and supporting the swing fulcrum.
本発明のワーク位置決め装置の第4の態様によれば、前記第1の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記クランプアームを挟んで前記略鉛直方向に延びる一対の鉛直壁部であり、前記第2の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記略平行な方向に延在する壁部である。 According to a fourth aspect of the workpiece positioning apparatus of the present invention, the first regulating member is a pair of vertical wall portions provided in the apparatus main body and extending in the substantially vertical direction across the clamp arm, The second restricting member is a wall portion provided in the apparatus main body and extending in the substantially parallel direction.
本発明のワーク位置決め装置の第3の態様によれば、前記鉛直壁部は、前記クランプアームを挟むように対向配置される一対の部材から構成される。 According to the 3rd aspect of the workpiece | work positioning device of this invention, the said vertical wall part is comprised from a pair of member opposingly arranged so that the said clamp arm may be pinched | interposed.
本発明のワーク位置決め装置の第4の態様によれば、前記第1の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記装置本体に設けられ、前記略鉛直方向に延びる鉛直壁部であり、前記第2の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記揺動支点を支持する湾曲壁部である。 According to a fourth aspect of the workpiece positioning apparatus of the present invention, the first regulating member is a vertical wall provided in the apparatus main body, provided in the apparatus main body, and extending in the substantially vertical direction, The second restricting member is a curved wall portion provided in the apparatus main body and supporting the swing fulcrum.
本発明のワーク位置決め装置の第5の態様によれば、前記クランプアーム及び前記装置本体の一方は、前記揺動支点と同心に配置される係合ピンを有し、前記クランプアーム及び前記装置本体の他方は、前記係合ピンが摺動可能に係合する逆L字状溝を有し、前記第1の規制部材及び第2の規制部材は、逆L字状溝から構成される。 According to a fifth aspect of the workpiece positioning apparatus of the present invention, one of the clamp arm and the apparatus main body has an engagement pin arranged concentrically with the swing fulcrum, and the clamp arm and the apparatus main body. The other has an inverted L-shaped groove with which the engaging pin is slidably engaged, and the first restricting member and the second restricting member are composed of inverted L-shaped grooves.
本発明のワーク位置決め装置の第6の態様によれば、前記クランプアーム及び前記装置本体の一方は、前記揺動支点と同心に配置される係合ピンを有し、前記クランプアーム及び前記装置本体の他方は、前記係合ピンが摺動可能に係合する逆L字状溝を有し、前記装置本体はさらに、前記クランプに隣接して略鉛直方向に延びる鉛直壁部を有し、前記第1の規制部材は、逆L字状溝及び前記鉛直壁部から構成され、前記第2の規制部材は、逆L字状溝から構成される。 According to a sixth aspect of the workpiece positioning apparatus of the present invention, one of the clamp arm and the apparatus main body has an engagement pin arranged concentrically with the swing fulcrum, and the clamp arm and the apparatus main body. The other has a reverse L-shaped groove with which the engagement pin is slidably engaged, and the apparatus body further has a vertical wall portion extending in a substantially vertical direction adjacent to the clamp, The first restricting member is composed of an inverted L-shaped groove and the vertical wall portion, and the second restricting member is composed of an inverted L-shaped groove.
本発明のワーク位置決め装置の第7の態様は、前記クランプアームの他端部には、回転自在の回転ローラが装着され、前記押圧手段が前記回転ローラを押圧する第1〜第6の態様の何れかである。回転ローラを使用することによりクランプアームの作動を高速かつ滑らかにすることが可能である。 According to a seventh aspect of the workpiece positioning apparatus of the present invention, in the first to sixth aspects, a rotatable rotating roller is attached to the other end of the clamp arm, and the pressing means presses the rotating roller. Either. By using a rotating roller, the operation of the clamp arm can be made fast and smooth.
本発明のワーク位置決め装置の第8の態様は、前記当接面に略平行であって、互いに直交する2つの方向において前記ワークを位置決めするための、第2の押圧手段を有するクランプ機構と、前記略平行な方向に摺動するスライドと、を備え、前記押圧手段と前記第2の押圧手段が前記スライドに装着される第1〜第7の態様の何れかである。単一のスライダを駆動することにより、ワークに対して3方向(x軸、y軸、z軸方向)に関する位置決めを実現できる。 According to an eighth aspect of the workpiece positioning apparatus of the present invention, a clamp mechanism having second pressing means for positioning the workpiece in two directions substantially parallel to the contact surface and orthogonal to each other; A slide that slides in a substantially parallel direction, and the pressing means and the second pressing means are any one of first to seventh aspects that are mounted on the slide. By driving a single slider, positioning in three directions (x-axis, y-axis, and z-axis directions) with respect to the workpiece can be realized.
本発明のワーク位置決め装置によれば、クランプアームがワークの当接面に対して略鉛直方向に移動し、クランプアームがワーク当接面に当接するので、ワークの一部に過負荷が掛かることを防止できる。さらに、ワークに等荷重を付加した状態でワークを保持することができるので、ワークの位置決めを確実に行うことができる。 According to the workpiece positioning device of the present invention, the clamp arm moves in a substantially vertical direction with respect to the contact surface of the workpiece, and the clamp arm contacts the workpiece contact surface, so that a part of the workpiece is overloaded. Can be prevented. Furthermore, since the workpiece can be held in a state where an equal load is applied to the workpiece, the workpiece can be positioned reliably.
以下、本発明によるワーク位置決め装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図面において同一部分は同一符号で示してある。 Hereinafter, an embodiment of a workpiece positioning apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態によるワーク位置決め装置1の概略図であり、(A)は部分断面正面図であり、(B)は図1(A)の線IB−IBに沿った断面図であり、(C)は、図1の平面図であり、(D)は図1(A)のID部分の拡大図である。なお、図1(C)、(D)では、図面の明瞭化のためワーク位置決め装置の主要な要素のみを示した。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic view of a workpiece positioning device 1 according to an embodiment of the present invention, (A) is a partial sectional front view, and (B) is a sectional view taken along line IB-IB in FIG. (C) is a plan view of FIG. 1, and (D) is an enlarged view of an ID portion of FIG. 1 (A). In FIGS. 1C and 1D, only the main elements of the workpiece positioning device are shown for clarity of the drawings.
また、本実施形態では、上下方向クランプ機構8と前後方向クランプ機構10を備える構成としてあるが、本発明のワーク位置決め装置は、この構成に限定されることなく、上下方向クランプ機構8のみを備える構成とすることができることは言うまでもない。
Moreover, in this embodiment, although it is set as the structure provided with the up-down
ワーク位置決め装置1の上下方向クランプ機構8は、ワーク20(図3参照)に当接する当接部23と揺動支点xとなる係合部31とを有する逆C字状のクランプアーム3と、クランプアーム3に付勢力を付与するために連結された付勢手段すなわちコイルスプリング11と、クランプアーム3の当接部23をワーク20から離間させる方向へクランプアーム3を押圧する押圧手段(19、43)と、クランプアーム3がワーク20に当接する際、略鉛直方向(図中の上下方向)への移動のみを可能にし、クランプアーム3の揺動を規制する第1の規制部材と、前記クランプアームの揺動範囲において、略鉛直方向への前記クランプアームの移動を規制する第2の規制部材と、を備える。なお、押圧手段は、カム部材である直動カム19と、直動カム19のカムフォロア43とから構成される。
The
また、前後方向クランプ機構10は、前後方向(図1の左右方向)に位置決めするための前後位置決め用アーム21を備える。前後位置決め用アーム21は、C字状に屈曲した部材である。また、クランプアーム3と前後位置決め用アーム21は互いに図面の左右方向に向き合うように配置されている。
The front-rear
以下に上記各構成要素について詳述する。逆C字形状のクランプアーム3の一端部には、ワーク20を押圧する当接部23が設けられており、他端部には、ボールベアリングを介して回転ローラ25が装着されている。また、当接部23の一端部の当接面23aは、ワーク20の上面である被当接面と平行な位置関係で当接する。すなわち、被当接面が水平方向に延在している場合には、当接面23aも水平方向に延在するような位置関係となる。さらに、当接部23と回転ローラ25との間には、揺動支点xが配置される。
The above components will be described in detail below. An
クランプアーム3の鉛直部3aには、逆L字状の溝27が形成されている。溝27は、鉛直部3aに長手方向に沿って延びる第1溝部27aと、第1溝部27aに垂直で、鉛直部3aの短手方向に延びる第2溝部27bとから構成される。溝27内には、装置本体29に設けられた円柱状の係合ピン31が摺動可能に係合している。従って、クランプアーム3の移動範囲は、係合ピン31が溝27内を移動できる範囲内に制限される。
An inverted L-
さらに、鉛直部3aにおいて、溝27の下方にはクランプアーム3を貫通し(図1(B)の左右方向)揺動支点xと同心に延在するアーム揺動軸37が嵌合している。なお、本実施形態では、アーム揺動軸35には、ボールベアリングを介装して回転ローラ35が装着されている。また、装置本体29には、回転ローラ35の図1の上方向への移動を規制する湾曲状(凹状)に延在する湾曲壁部41が設けられている(図1(D)参照)。なお、本実施形態では、回転ローラ35が湾曲壁部41に確実に係合するように湾曲壁部41を回転ローラ35と相補的な形状である湾曲状とした。しかし、本発明のワーク位置決め装置がこの形状に限定されることはなく、少なくともクランプアーム3の略鉛直方向への移動を規制できる形状(例えば、略水平方向に延在する略平坦な形状等)であれば良い。
Further, in the
また、装置本体29には、クランプアーム3の前後方向(図1(A)の左右方向)への移動を制限する規制部材である互いに略平行な鉛直壁部13、15が、クランプアーム3の鉛直部3aに隣接し、鉛直部3aを挟むように対向する位置に設けられている。また、クランプアーム3が傾く側に設けられた鉛直壁部13の上端は、鉛直壁部15の上端より低く、鉛直壁部15の下端とほぼ同じ高さになるように配置されている。よって、カムフォロア43を押し上げてクランプアーム3を上昇させると、回転ローラ35の外周面が湾曲壁部41及び鉛直壁部13に係止され、さらにカムフォロア43により押圧されると、クランプアーム3が時計回りに揺動する。逆に、カムフォロア43を下降させると開放したクランプアーム3が鉛直壁部13、15に沿って反時計回りに揺動し、クランプアーム3が直立状態となる。すなわち、鉛直壁部13、15、湾曲壁部41によりクランプアームが揺動できる揺動範囲が画成される。
Further, the apparatus
さらにクランプアーム3を下降させると、略水平方向についての前方及び後方への移動は鉛直壁部13、15により規制されるので、直立した状態でクランプアーム3を下降させることができる。
When the
また図1(B)に示されるように、押圧手段を構成する直動カム19は、クランプアーム3の回転ローラ25の下方に配置されている。直動カム19のカム面は、略水平方向に延在し、高さの異なる2つの直線部19a、19bと、両方の直線部19a、19bを結ぶ傾斜部19cとから構成される。また、直動カム19に対して略鉛直方向上方には、昇降可能に配置されたカムフォロア43が配置されている。カムフォロア43は、下端に回動可能なローラ45を備え、上端には、クランプアーム3及び前後位置決めクランプ21に当接する、高さが異なる第1当接面43a、第2当接面43bとを備える。
Further, as shown in FIG. 1B, the
付勢部材であるコイルスプリング11の一端部11aは、クランプアーム3の下端に設けたローラ25より鉛直部3aに近い側に装着されている。他端部11bは、装置本体29の下端であって、揺動支点xより右側に装着されている。すなわち、図面の上下方向に関して傾斜した方向にコイルスプリング11が延在する。またコイルスプリング11は、常に張力を掛けた状態となるように寸法付けされている。よって、ローラ25がカムフォロア43に押圧されていない状態では、実線で示すクランプアーム3のように、ワーク載置部51に付勢される状態である。なお、張力の大きさは、ワーク20に対してフォーミング加工する際、ワーク20が少なくとも確実に位置決めされている大きさとする。付勢手段としては、クランプアーム3からワーク20に加える負荷の設定を容易に設定することができるので、コイルスプリングを使用することが望ましい。但し、他の付勢手段を使用できることは言うまでもない。
One end portion 11 a of the coil spring 11, which is an urging member, is mounted on the side closer to the
なお、コイルスプリング11の一端部11a及び他端部11bが装着される位置は、本実施形態の構成に限定されることはない。すなわち、クランプアーム3の突起3aがワーク載置部51に略鉛直方向に関し接近する方向への鉛直方向成分及びワーク載置部51から略水平方向に関し離間する水平方向成分(ワーク20の上面と平行な方向成分)を有する付勢力を付与できるようにコイルスプリングを配置すればよい。すなわち、揺動支点x、その近傍、若しくは逆L字状溝27より上方の部分に、コイルスプリング11の一端部11aを装着することも可能である。
In addition, the position where the one end part 11a and the
次に、図2(A)、(B)を用いて前後方向クランプ機構10について説明する。図2は、実施形態に係る位置決め装置の一部切り欠き正面図であり、(A)は前後クランプ及びクランプアームが開いた状態を示し、(B)は、前後クランプアーム及びクランプアームが閉じた状態である。なお、前後方向クランプ機構10の構成を明瞭に示すため、図中において、上下方向クランプ機構8の構成は、二点鎖線で示してある。
Next, the front-rear
前後方向クランプ機構10は、図2の紙面上で揺動可能な前後位置決め用アーム21と、前後位置決め用アーム21を後方(図2中の右方向)に付勢する付勢手段であるコイルスプリング47と、押圧手段である直動カム19及びカムフォロア43と、を有する。なお、直動カム19及びカムフォロア43は、先に説明した上下方向クランプ機構8の押圧手段としても兼用する構成である。
The front / rear
前後位置決め用アーム21の水平部21aの先端部には、突起部49が設けられている。ワーク20は、突起部49と、図2中において略鉛直方向に延在するワーク載置部51の壁面51aとの間に挟まれ保持される。
A
また、前後位置決め用アーム21の鉛直部21bの近傍であって装置本体29には、鉛直部21bを図中右方向へ付勢するコイルスプリング47が配置されている。コイルスプリング47の一端部は、装置本体29に固定され、他端部は、鉛直部21bの左側から当接している。なお、コイルスプリング47の付勢力は、常に鉛直部21bに負荷されている状態であるので、鉛直部21bは壁部51a側に付勢されている。
A
さらに、前後位置決め用アーム21の屈曲部21cには、前後位置決め用アーム21の揺動支点Yが配置され、前後位置決め用アーム21が揺動支点Yと同心の軸部材53に装着されている。よって、軸部材53を回転中心として前後位置決め用アーム21が揺動できる。
Further, a swinging fulcrum Y of the front /
前後位置決め用アーム21の基部21dの下面には、カムフォロア43が当接する突出部21eが設けられている。上記構成において、カムフォロア43と突出部21eとが接触していない状態では、コイルスプリング47が鉛直部21bを押圧するので(図2(B)参照)、ワーク20を保持した状態(もしくは閉じた状態)である。カムフォロア43が上方に移動し、当接部43bが突出部21eを突き上げると、基部21dが反時計回りに回転し、突起部49がワーク20から離れる方向(図中の左方向)に揺動し開放状態となる(図2(A)参照)。
On the lower surface of the base portion 21d of the front /
上記説明した上下方向クランプ機構8及び前後方向クランプ機構10の動作について図1〜3を参照して説明する。図3は、図1(A)に示した実施形態の位置決め装置と同じ正面図であり、(A)は、両クランプ機構が開放した状態、(B)は前後クランプ機構が閉鎖した状態、(C)は、両クランプ機構が閉鎖した状態をそれぞれ示す。
Operations of the above-described
まず、ワーク20をワーク載置部51に挿入するために、上下方向クランプ機構8及び前後クランプ機構10を開放した状態とする(図3(A)参照)。両クランプアームを開放し、ワーク載置部51へのワーク20の導入経路を確保する。このとき、溝27の第2溝部27bに係合ピン31が係合している。また、カムフォロア43がカム高さの最も高い位置にあるカム面19bに位置し、カムフォロア43の上部に設けた第1当接面43a、第2当接面43bがそれぞれ、ローラ25及び突出部21eを上方に突き上げた状態である。
First, in order to insert the
カムフォロア43にローラ25を突き上げられたクランプアーム3は、コイルスプリング11の付勢力に抗して上方に持ち上げられる。他方、クランプアーム3は湾曲壁部41及び鉛直壁部13により略鉛直方向上方及び略水平方向右方への移動が規制される。よって、クランプアーム3は揺動支点xを中心として時計回りに回転し、ワーク載置部51を開放した状態となっている。なお、湾曲壁部41及び鉛直壁部13を設けずに本実施形態において設けられた係合ピン31と第2溝部27bとが係合することのみでも、クランプアーム3の略水平方向右方や略鉛直方向上方への移動を規制することが可能である。しかし、本実施形態では、両要素と、湾曲壁部41及び鉛直壁部13とを協働させることで、クランプアーム3の移動方向を補助的に規制する部材として設けている。
The
次に、カムフォロア43が、カム面の傾斜面19cに移行すると、コイルスプリング11によりクランプアーム3が図中の右下方向へ引っ張られる。ところが、揺動支点xに嵌合したローラ35の略水平方向右方への移動が壁部材13に規制されているので、クランプアーム3が反時計回りに揺動する。この揺動によって係合ピン31と第2溝部27bとの係合が外れることになる。カムフォロア43が傾斜面19cの中間辺りに達すると、クランプアーム3がほぼ直立した状態となる(図3(B)参照)。
Next, when the
さらに、カムフォロア43が下がると、コイルスプリング11の付勢力によりさらにクランプアーム3は揺動しようとするが、鉛直壁部15とクランプアーム3が係合し、略水平方向左方へのクランプアーム3の移動が規制される。従って、カム高さが最低のカム面19aに到達するまで、クランプアーム3が直立状態で略鉛直方向下方に下降していき、ワーク20がクランプアーム3の当接部3aと底面51bとの間に押圧保持される。すなわち、ワークの上下方向の位置決めがなされる。
Further, when the
ここで、クランプアーム3の揺動を規制する部材である鉛直壁部15を設ける代わりに、次のような構成としてもよい。鉛直壁部13の一部分が(クランプアーム3とは直接接触せずに)回転ローラ35に当接し、他の部分がクランプアーム3の鉛直壁部13と当接する、段差形状としてもよい。すなわち、本実施形態では、回転ローラ35の外周面の一部が、クランプアーム3の外側端面3a1より図1(a)の右方向に延出し、回転ローラ35が壁面を転動する構成である。従って、クランプアーム3の鉛直壁部13に段差を設け、回転ローラ35の外周面及びクランプアーム3の外側端面3a1とが、鉛直壁部13に当接する構成によっても、クランプアーム3の反時計回り方向への揺動を規制することができる。さらに、上記実施形態では、回転ローラ35の外周の一部をクランプアーム3の外側端面3a1から延出させたが、この構成に限らず、回転ローラ35の外周面が、外側端面3a1と面一になるようにしてもよい。また、回転ローラ35を用いずに円柱状のピンとしてもよい。
Here, instead of providing the
上記のように、上下方向クランプ機構を構成するクランプアーム3がワーク20に対して略鉛直方向に下降するので、ワークに対して均一な力で挟持することが可能となる。
As described above, the
次に、前後クランプ機構10の動作について説明する。図3(A)に示されるように、クランプアーム3と同様に前後位置決め用アーム21は、カムフォロア43により突き上げられ、開放した状態である。前後位置決め用アーム21は、常に右方向への付勢力を受けているが、カムフォロア43の突き上げにより付勢力に抗してワーク載置部51を開放している。
Next, the operation of the front /
カムフォロア43が下降すると、前後位置決め用アーム21が時計回りに回転し、前後位置決め用アーム21とワーク載置部51の壁面51aとの間でワーク20を挟持保持する(図3(B)参照)。なお、この時点では、クランプアーム3は、揺動回転が終わり直立状態となっている。すなわち、カムフォロア43の第1当接面43aと第2当接面43bとの間で、高さを変えることにより両クランプの作動タイミングを変えている。このように、実施形態による位置決め装置は、前後クランプ機構10を先に作動させて、ワーク20の前後方向における位置決めを行った後、上下方向クランプ機構8により上下方向に関するワークの位置決めを行う構成である(図3(C)参照)。
When the
上記実施形態では、揺動支点xやカムフォロア43が当接するクランプアーム3の他端に回転ローラ25、35を装着する構成としたが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、回転ローラ25、35は、部材間の摩擦を低減し高速な駆動を可能とするために設けているのであり、ローラを介さずに直接当接させる構成にできることは言うまでもない。
In the above embodiment, the
また、規制部材は、湾曲壁部41と一対の鉛直壁部13、15から構成したが、本発明は上記の実施形態の態様に限られない。例えば、係合ピン31、逆L字状溝27及び湾曲壁部41により規制部材を構成したり、係合ピン31、逆L字状溝27及び鉛直壁部13により規制部材を構成したりしてもよい。また、実施形態と同じ構成で、係合ピン31をクランプアーム3に設け、逆L字状溝27を装置本体29クランプアーム3に設ける構成としてもよい。この構成では、係合ピン31と、逆L字状溝27の鉛直溝部27aと、鉛直壁部13と、が第1規制部材として機能し、水平溝部27bが第2規制部材として機能する。
Moreover, although the regulating member was comprised from the
さらに、別の構成としては、揺動支点xを回転ローラ25の中心とし、係合ピン31と、逆L字状溝27と、から規制部材を構成することもできる。逆L字状溝の鉛直溝部27aが第1規制部材であり、水平溝部27bが第2規制部材として機能する。
Furthermore, as another configuration, the regulating member can be configured from the engaging
次に、本発明の位置決め装置を適用した実施例について図4〜5を参照して説明する。本実施例は、三方向でワークの位置決めが可能なワーク位置決め装置である。この位置決め装置により保持する対象は、3端子フィルタを構成する微小電子部品である。図4(A)は、コアと金属端子を組み合わせた電子部品の正面図であり、図4(B)は、図4(A)の線IVB−IVBに沿ってコアを切断した断面図である。この電子部品20は、一対の板状コア52、53と、コア52、53を連結する金属端子55とを備える。金属端子55は、長手方向のほぼ中央にU字状に屈曲した湾曲部と、その湾曲部の両端から略水平に延びる水平部とを備える。一対のコア52、53は、それぞれ側面のほぼ中心に幅方向に貫通する孔を有し、湾曲部を両側から挟むように各水平部の先端部からコアの孔内に挿入した状態である。この電子部品20を後述する位置決め装置を用いて保持し、金属端子55の水平部を、図4(B)の破線で示すようにフォーミング加工用の装置を用いて成形する。なお、この電子部品を位置決めする際には、クランプアーム3の当接部23(図1参照)は、湾曲部及びコアの上面(被当接面)とに当接する。
Next, an embodiment to which the positioning device of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. The present embodiment is a workpiece positioning device capable of positioning a workpiece in three directions. The object held by this positioning device is a microelectronic component that constitutes a three-terminal filter. 4A is a front view of an electronic component combining a core and a metal terminal, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the core taken along line IVB-IVB in FIG. 4A. . The
以下に、電子部品20を位置決めするためのワーク位置決め装置について説明する。図5(A)は、位置決め装置の開放状態を示す平面図であり、図5(B)はその正面図である。
Below, the workpiece | work positioning device for positioning the
ワーク位置決め装置101は、上下方向クランプ機構107と、前後方向クランプ機構109と、左右クランプ機構111と、これらの機構を駆動させるための駆動部105と、これらの構成要素が載置される装置本体103と、を備える。なお、上下方向クランプ機構107と前後方向クランプ機構109の詳細な構成は、図面の明瞭化のため割愛したが、これらの構成は図1〜図3で説明したものと同じである。
The
位置決め装置の装置本体103上には、図5中で左右方向に摺動可能で棒状のスライダ124が配置されている。さらに、スライダ124の上面には、直動カム19が装着されている。従って、スライダ124が左右方向に移動すると、直動カム19がの移動に伴いカムフォロア43が昇降運動する構成である。
On the apparatus
次に、左右方向クランプ機構111について説明する。左右方向クランプ機構111は、ワーク載置部51を挟んで左右に配置される位置決めガイド113、115とを備える。位置決めガイド113、115は、正面から見るとそれぞれL字形状、及び逆L字形状を呈し、ワーク載置部51を挟んで対向配置される(図5(B)参照)。また、ガイド113、115の先端部は、薄肉状に形成され電子部品20の寸法に対応させている(図5(A)参照)。
Next, the horizontal clamp mechanism 111 will be described. The left-right direction clamp mechanism 111 includes positioning guides 113 and 115 arranged on the left and right sides with the
ガイド113、115のガイド先端部113a、115aが、それぞれ板状の摺動部材121、123の一端部に固定されている。摺動部材121(123)の長手方向の他端部には、短手方向には突出して延びる棒部材125(127)が設けられている。また、基部103には、その長手方向について棒部材125(127)と離間し対向する係止部材129(131)が固定されている。棒部材125(127)と係止部材129(131)には、コイルスプリング133(135)の両端部のそれぞれが固定され、棒部材125(127)と係止部材129(131)とが互いに近づく方向に常に引っ張られている。また、摺動部材121(123)の棒部材125(127)が延在する位置に対応して、摺動部材121(123)の厚さ方向に(図5(B)の上下方向)貫通する収容孔137(139)が設けられている。
Guide tip portions 113a and 115a of the
摺動部材121(123)の下方であって、スライダ124上にボルトにより固定されるのは、直動カム141(143)である。直動カム141は、水平カム面143a及び傾斜カム面143bとを備える。もう一つの直動カム143は、直動カム141と同様に水平カム面141a及び傾斜カム面141b(143b)を有する。さらに、それぞれの直動カム141(143)に対応して、2つのカムフォロア145、147が左右対称に配置されている。2つのカムフォロア145、147は、同形状、同寸法なので、一方のカムフォロア145について説明する。
The linear cam 141 (143) is fixed below the sliding member 121 (123) on the
直動カム141のL字形状のカムフォロア145が直動カム141の上方に揺動可能に配置される。カムフォロア145は、水平部145a及び鉛直部145bが角度約90度を形成するように連結した構成である。また屈曲部145cには、揺動軸149が嵌合しており図5(B)の紙面上においてカムフォロア145が揺動する。
An L-shaped
また、カムフォロア145は、鉛直部145bの上端部が収容孔137内で、棒部材125に係合するように配置されている。さらに、水平部145aの先端部には、ローラ151が回転可能に装着されており、直動カム141のカム面に沿ってローラ151が回転する。従って、ローラ151が水平カム面141aを通過し、傾斜カム面141bに入ると徐々に下降する。その時、カムフォロア145は、揺動軸149を支点として時計回りに回転する。スライダ121は、係止部材129の方向に付勢されているので、ガイド113が対向するガイド115へ近づく方向へ移動する。また、ガイド115も同様に、対向するガイド113へ近づく方向へ移動する。よって、傾斜カム面141bにカムフォロア145が到達すると、ワーク20が左右方向において位置決めされる。
Further, the
スライダ124を移動させるための駆動手段としては、本実施例ではエアシリンダ105を用いた。しかし、油圧シリンダ等の他の駆動手段を利用できることは言うまでもない。シリンダ105のピストンロッド155は、ジョイント153を用いてスライダ124に連結されており、図5におけるピストンロッド155の左右方向へ往復運動するとスライダ124が移動する。
As a driving means for moving the
上記構成のワーク位置決め装置は以下のように動作する。まず、ワーク位置決め装置が開放状態において、図4(A)に示すコア52が、図5(B)において正面を向くようにワーク載置部51に配置する。次に、エアシリンダ105を駆動し、ピストンロッド153を突出させるとスライダ124が右方向に移動する。なお、スライダ124を移動させると、直動カム19が破線で示される位置となる。よって、実施形態で説明したように、上下方向クランプ機構107及び前後方向クランプ機構109が作動し、ワーク20を位置決めするとともに、左右方向の位置決めも左右クランプ機構111により行われる。よって、スライダを駆動するための駆動源を備えるだけて、電子部品に対して3方向(略鉛直方向(z方向)及び略水平方向(互いに直交するx、y方向))の位置決めを行うことができる。なお、左右クランプ機構111の駆動タイミングは、直動カム141(143)、19のカム面の高さを変えることにより、適宜制御できる。
The workpiece positioning apparatus having the above-described configuration operates as follows. First, when the workpiece positioning device is in an open state, the core 52 shown in FIG. 4A is arranged on the
また、フォーミング加工を行った後は、ピストンロッド155を引っ込めることにより各クランプ機構を開放し、ワークを次の工程に移行させることができる。
(変形例)
上述の実施例は、エアシリンダを駆動手段として用いた位置決め装置であったが、変形例は手動により駆動する位置決め装置である。図6は、位置決め装置を開放した状態を示し、(A)は平面図であり、(B)は正面図である。左右クランプ機構211は、前述の実施例と同様の構成である。また、上下方向クランプ機構及び前後方向クランプ機構のカムフォロア243や直動カム219は、実施例とは異なる形状、寸法であるが、両クランプの動作機構は実施形態と同じである。
In addition, after the forming process is performed, each clamp mechanism is opened by retracting the
(Modification)
The above-described embodiment is a positioning device using an air cylinder as a driving means, but a modified example is a positioning device driven manually. FIG. 6 shows a state in which the positioning device is opened, (A) is a plan view, and (B) is a front view. The left /
スライダ224の一端部には、スライダの側面から突出して突起部225が設けられている。手動ハンドル227は、ハンドル基部229と、ハンドル基部231から延びる握り部231とを備える。ハンドル基部231は、回転軸233に連結され、ハンドル基部231は回転軸233を中心として回転可能となっている。また、ハンドル基部229の下部には、切り欠き229aが設けられ、切り欠き229aが突起部225と係合している。握り部231を反時計回りに回すと、突起部225が図6中の右方に移動し、スライダ224が右方向に移動する。前述の実施例と同様に、一つの手動ハンドルを操作することにより、電子部品に対して3方向の位置決めが可能となる。
One end of the
本実施形態の位置決め装置は、前後方向クランプ機構、上下方向クランプ機構を組み合わせた構成とし、実施例の位置決め装置は、前後方向クランプ機構、上下方向クランプ機構、左右クランプ機構を組み合わせた構成としてが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、本発明の位置決め装置は、上下方向についての位置決め機構のみを備える構成としてもよいことは言うまでもない。 The positioning device of the present embodiment has a configuration combining a front-rear direction clamp mechanism and a vertical clamp mechanism, and the positioning device of the example has a configuration combining a front-rear direction clamp mechanism, a vertical clamp mechanism, and a left-right clamp mechanism, The present invention is not limited to this configuration. That is, it goes without saying that the positioning device of the present invention may be configured to include only a positioning mechanism in the vertical direction.
また、実施例では、ワークとして3端子フィルタを用いたが、本発明の位置決め装置の対象は、これに限定されるものではない。すなわち、上下方向に関する位置決めを行う必要のある部材であればいかなる部材に対しても本発明の位置決め装置を適用することができる。 In the embodiment, a three-terminal filter is used as a workpiece, but the object of the positioning device of the present invention is not limited to this. That is, the positioning device of the present invention can be applied to any member that needs to be positioned in the vertical direction.
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。 The present invention can be embodied in many forms without departing from its essential characteristics. Therefore, it is needless to say that the above-described embodiment is exclusively for description and does not limit the present invention.
1 ワーク位置決め装置
3 クランプアーム
11 コイルスプリング
20 ワーク
21 前後位置決め用アーム
23 当接部
25 回転ローラ
27 溝
51 ワーク載置部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記ワークを載置するためのワーク載置部を有する装置本体と、
前記ワークの被当接面に当接する一端部と、前記一端部から離間し配置される揺動支点とを有し、揺動可能に前記装置本体に装着されるクランプアームと、
前記クランプアームの一端部とは揺動支点を挟んだ他端部を押圧し、前記一端部を前記ワークから離間させる方向へ前記クランプアームを押圧する押圧手段と、
前記クランプアームが前記ワークの被当接面に当接する際、前記被当接面に対して略鉛直方向への移動のみを可能にし、前記クランプアームの揺動及び前記被当接面に対して略平行な方向への移動を規制する第1の規制部材と、
前記クランプアームの揺動範囲において、前記被当接面に対して略鉛直方向及び略平行な方向への前記クランプアームの移動を規制する第2の規制部材と、
前記クランプアームの前記一端部を、前記略鉛直方向に関し前記ワーク載置部に接近する方向へ移動させる鉛直方向成分と、前記略平行な方向に関し前記ワーク載置部から離間する方向へ移動させる平行方向成分と、を有する付勢力を前記クランプアームに付与する付勢手段と、を備え、
前記クランプアームの前記一端部が、前記ワークの被当接面に対して略鉛直方向から当接しワークを位置決めするワーク位置決め装置。 A workpiece positioning device for positioning a workpiece,
An apparatus main body having a workpiece placement section for placing the workpiece;
A clamp arm that has one end abutting against the abutted surface of the workpiece, and a swing fulcrum disposed away from the one end, and is swingably mounted on the apparatus body;
A pressing means for pressing the clamp arm in a direction to press the other end across the swing fulcrum with the one end of the clamp arm, and to separate the one end from the workpiece;
When the clamp arm comes into contact with the contacted surface of the workpiece, the clamp arm can only move in a substantially vertical direction with respect to the contacted surface. A first restricting member that restricts movement in a substantially parallel direction;
A second restricting member for restricting movement of the clamp arm in a substantially vertical direction and a substantially parallel direction with respect to the contacted surface in a swing range of the clamp arm;
A vertical component that moves the one end portion of the clamp arm in a direction approaching the workpiece mounting portion with respect to the substantially vertical direction, and a parallel motion that moves the one end portion in a direction away from the workpiece mounting portion with respect to the substantially parallel direction. A biasing means for imparting a biasing force to the clamp arm with a directional component;
A workpiece positioning device in which the one end portion of the clamp arm comes into contact with a contact surface of the workpiece from a substantially vertical direction to position the workpiece.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2006
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