JP2005212094A - 機能性の部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 生産性を向上でき、製造費用を節減できる機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置を提供する。
【解決手段】 ベースパネル１のホールにナット３が入れられる。ナット装入チューブ２０は、フレーム１０の内側に設置され、内部にナット３が充填されている。ガイドブロック３０は、フレーム１０に装着されて、ナット装入チューブ２０の下段部が連繋され、ガイディングホールが穿孔されている。ロケーティングプレート４０は、ガイドブロック３０の下部に装着され、ロケーティングホールが穿孔され、ベースパネル１が当接される。ロッキングゲート５０は、ガイドブロック３０とロケーティングプレート４０との間に配置され、ロッキングホールが穿孔されている。駆動手段６０は、ロッキングゲート５０をスライディング動作させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置のことであり、もっと詳細には、ベースパネルにナットを自動で挿入して作業生産性を高める機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置に関するものである。

一般的に、ＬＣＤ又はＰＤＰ（プラズマ?面表示装置、プラズマディスプレイパネル）などの電子製品ベースパネルには回路機板（ＰＣＢ）と各種機能性部品が装着され、このため、ベースパネルには機能性部品を装着する領域に多数個のナットが配置される。このようなベースパネルのナットは、ベースパネルに穿孔されたホールに一つ一つはめ込まれた後、プレス装置を通して末端部位が塑性変形しながら堅実に固定される。
従って、プレス工程以前にベースパネルのホールにはナットが前もって挿入假組立されていなければならない。

このため、従来は、多関節ロボットなどを使用して、ナットを自動で假組立する場合もあるが、経済的な側面と生産的な側面で効果的ではない大部分の業体は多く作業者による手作業でナットを假組立している実情である。しかし、このようなナットの手作業の場合、時間的、空間的に多くの難しさがあり、作業性及び生産性が顕著に落ちる短所があり、これによって、需要が急増している電子製品のベースパネルの製造原価が上昇し、製品納期を正確に組み合わせない原因になる。

このような問題点を解決するため、本発明の目的は、機能性部品が装着されるベースパネルの各ホールにナットを同時に自動挿入することによって、作業生産性を向上させ、製造費用を顕著に節減することが出来る機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置を提供することである。

このような目的を達成するため、本発明は、電子製品用ベースパネルに穿孔されたそれぞれのホールに機能性部品を装着するためのナットを自動挿入組立する機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置であって、電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置は、フレームの内側にに複数個が建って設置され、内部にはナットが一列で充填されて自重によって落下されるナット装入チューブと、フレームに装着されてナット装入チューブ下段部が連繋されてベースパネルのホールと一致するようにガイディングホールが穿孔されたパネル形態のガイドブロックと、このガイドブロックの下部に装着されてガイディングホールと一致するようにロケーティングホールが穿孔され、下部に上側にローディングされるベースパネルが当接するロケーティングプレートと、ガイドブロックとロケーティングプレートとの間で所定幅のスライディングが出来るように配置され、スライディング動作によってガイディングホールとロケーティングホールの連通を開閉してガイディングホールを通じて落下されるナットを選択的にロッキング出来るようにロッキングホールが穿孔されたパネル形態のロッキングゲートと、このロッキングゲートをスライディング動作させるための駆動手段とを包含することを特徴とする。

また、駆動手段は、ガイドブロックに装着され、ロッキングゲートのスライディング動作方向と並べるように作動ロッドが設けられているシリンダーと、このシリンダーの作動ロッド先端とロッキングゲートの端部を連結する連結ロッドを具備して、ロッキングゲートを所定時間反復的に動作させることを特徴とする。

また、フレーム下方には、ベースパネルをロケーティングプレート側でローディングさせたり、ナットが挿入されたベースパネルをアンローディングさせたりする上下移動シリンダーが配置されていることを特徴とする。

また、ロケーティングプレートの下部には、ベースパネルの位置決定ホールを貫通して、ベースパネルを位置固定するための位置決定ピンが設けられていることを特徴とする。
また、ロケーティングプレートの中央部位には、真空圧を利用してベースパネルをローディング状態で維持するための真空カップが設けられていることを特徴とする。

また、ガイドブロックにはガイディングホールとロケーティングホールを貫通して落下されるナットがベースパネルのホールに容易に挿入されながら整列するようにベースパネルを上下に振動させるバイブレーターが配置されていることを特徴とする。

以下、本発明による一つの望ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、理解の便宜のために本発明が適用される電子製品ベースパネルの構造及びナット組立過程をまず説明後、本発明によるナット自動挿入装置について具体的に説明する。

図１を参照すれば、ＬＣＤ及びＰＤＰなどのような電子製品のベースパネル１（以下、ベースパネルと言う）には各種機能性部品を装着するためにナット３が全域にわたって配置されているため、ベースパネル１にはナット３組立のためのホール２が穿孔されている。そうして、ナット３はベースパネル１のホール２に挿入されて、假組立状態で維持されるように末端部位に外向フランジ形態の引き掛ける段４が形成されている。

従って、ナット３はナット挿入工程からベースパネルのホール２にそれぞれ挿入假組立され、続いて、プレス工程で移動し、これで、ナット３の引き掛ける段４が素性変形されて、ベースパネル１と一体化する。
未説明符号‘５’は、後述する位置決定ピンが貫通する位置決定ホールである。

このようなベースパネル１製作過程で、本実施例による電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置は、ベースパネル１のホール２にナット３を自動で同時挿入するため、図２と図３に図示するように、フレーム１０の内側に建て設置され、内部に複数個のナット３が一列に充填されて、自重によって落下されるナット装入チューブ２０と、ナット装入チューブ２０の下段部が連繋するようにフレーム１０に装着され、ベースパネル１のホール２と一致するようにガイディングホール３１が穿孔されたガイドブロック３０と、このガイドブロック３０の下部に装着され、ガイディングホール３１と一致するようにロケーティングホール４１が穿孔されたロケーティングプレート４０と、ガイドブロック３０とロケーティングプレート４０との間で所定幅でスライディング出来るように配置されてガイディングホール３１とロケーティングホール４１の連通を開閉するロッキングゲート５０と、ロッキングゲート５０をスライディング動作させるための駆動手段６０とを取り備え、各構成要素の詳細な構造は次の通りである。

まず、フレーム１０は、ナット自動挿入装置の外形を成すことで、金属バーを切断組立して大体六面体体形態を成すように製作される。また、フレーム１０下部にはベースパネル１をロケーティングプレート４０の下面に触れるように上側に移動（ローディング）させたり、ナット３が挿入されたベースパネル１を下降（アンローディング）させたりする上下移動シリンダー７０が配置される。

従って、図示しないサドル組立体を通じてフレーム１０直下部で移送されたベースパネル１は上下移動シリンダー７０を通じてロケーティングプレート４０の下面に密着するように上側にローディングされ、ナット３の假組立が完成されたベースパネル１がアンローディングされて次の工程すなわちプレス工程で自動移送されることが出来る。そうして、ナット装入チューブ２０はベースパネル１のホール２の位置と対応するようにフレーム１０内側に建て設置され、この内部にはナット３が一列に充填される。また、ナット装入チューブ２０の下段部はガイドブロック３０のガイディングホール３１とそれぞれ連通されるように配置される。これによって、最下段に位置するナット３がガイディングホール３１を通じて抜け出せば、自重によって充填されたナット３０が一つずつたまっていくことになる。また、ナット装入チューブ２０には引き掛ける段４が上側に位置されるようにナット３を充填しなければならないのに（図５参照）、このようであるのは、ナット３が自重によって落ちる過程で引き掛ける段４がベースパネルにかかって假組立状態を維持させるためである。このようなナット装入チューブ２０にはナット自動供給装置のボウルフィーダー（図示しない）を通じて持続的にナット３を供給することが望まく、このために、すべての動作を切れることなく持続的に行うことが出来る。

図３と図４を参照すると、ガイドブロック３０は所定の厚さを持つ正四角パネル形態で製作され、ここにはベースパネル１のホール２と一致するようにガイディングホール３１が全域にわたって穿孔される。すなわち、ベースパネル１のホール２と正確に一致する間隔でガイディングホール３１がガイドブロック３０全域に設けられている。このようなガイドブロック３０のガイディングホール３１には先に記述した通り、ナット装入チューブ２０の下段部がそれぞれ連繋されていて、ナット３はガイディングホール３１を通じて一つずつ下に落下することになる。そうして、ガイドブロック３０の下面にはロッキングゲート５０が収容安着されるようにくぼんで陥没されたリセス部３２が加工される。このリセス部３２はガイドブロック３０の下面に一定の領域を持つように設けられ、これは、ロッキングゲート５０が複数個に分割されているためである。また、ガイドブロック３０には、ロケーティングプレート４０の下面に寄り添うようにローディングされたベースパネル１を上下で振動させるためのバイブレーター８０が配置されている。すなわち、ガイドブロック３０の中央部上面には振動軸８１が下方を向くようにバイブレーター８０が装着され、ガイドブロック３０の中央部位にはバイブレーター８０の振動軸８１が貫通してベースパネル１と當接するように貫通ホール３３が穿孔されている。これによって、バイブレーター８０がベースパネル１を微細に下振動させれば、ガイディングホール３１とロケーティングホール４１を貫通して落下されるナット３は、ベースパネル１のホール２に容易に挿入整列することになる。

ロケーティングプレート４０は、ガイドブロック３０の下部に当接するように装着され、ガイディングホール３１と一致するようにロケーティングホール４１が穿孔される。そうして、ロケーティングプレート４０の下面にはフレーム１０下部から上側にローディングされるベースパネル１が直接寄り添うことになる。また、ロケーティングプレート４０の下部内側ではベースパネル１に穿孔された位置決定ホール５を貫通する位置決定ピン４２が突出するように設けられる。従って、上下移動シリンダー７０を通じて上側にローディングされるベースパネル１は位置決定ピン４２を通じて横方向でずれないでロケーティングプレート４０の下面に密着すると同時に、これに穿孔されたホール２はロケーティングプレート４０のロケーティングホール４１と正確に一致することになり、これは後述する作動説明で詳述する。

また、ロケーティングプレート４０の中央部位はロケーティングプレート４０の下面にベースパネル１を付けた状態を維持させるための真空カップ９０が設けられる。この真空カップ９０は弾性変形が可能なしわ官タイプで成り立って、ロケーティングプレート４０の中央部位に買入設置され、図示しない負圧源と連結されていて真空圧を通じて選択的にロケーティングプレート４０の下面にローディングされたベースパネル１を密着した状態で維持させる。一方、ロッキングゲート５０はガイドブロック３０とロケーティングプレート４０との間で所定幅のスライディングが出来るように配置され（図４の矢印方向参照）、ガイディングホール３１とロケーティングホール４１の連通を開閉して、ガイディングホール３１を通じて落下するナット３を選択的にロッキング出来るようにロッキングホール５１が穿孔されたパネル形態で成り立っている。

このようなロッキングゲート５０は、ガイドブロック３０のリセス部３２にそれぞれ受容されて作動することになる。また、ロッキングゲート５０を動作させるための駆動手段６０は、ガイドブロック３０のへりの部位に装着され、上記ロッキングゲート５０のスライディング動作方向と竝べる作動ロッド６２が設けられているシリンダー６１の作動ロード６２の先端とロッキングゲート５０端部を連結する連結ロッド６３を具備する。これによって、シリンダー６１と自動ロッド６２を通じてロッキングゲート５０を反復的に動作することが出来る。本発明の実施例で、駆動手段６０のシリンダー６１の空気圧によって作動ロッド６２が進退運動する空圧シリンダーを構成するものは、これに局限せず、油圧によって動作する油圧シリンダーで構成しても本発明の所期目的を達成することが出来ることは明確である。また、駆動手段６０のシリンダー６１とバイブレーター８０などの駆動制御は図示しない制御部で予めプログラム化されている。

次に、このように構成されたナット自動挿入装置の作動及びこれによる効果を説明する。
まず、ナット３の挿入のために対象物の電子製品用ベースパネル１がサドル組立体を通してフレーム１０直下部で供給されなければ、ベースパネル１は上下移動シリンダー７０によって上側で移動ローディングし、このため、ロケーティングプレート４０の下面に当接される。あわせて、真空カップ９０の下段がベースパネル１と当接する。このように、ベースパネル１が上下移動シリンダー７０を通してローディングされれば、真空カップ９０に真空圧を加えるため、真空圧によってベースパネル１はロケーティングプレート４０の下面に密着した状態で維持される（図５参照、ベースパネルローディング状態）。

そうして、駆動手段６０のシリンダー６１を所定時間の間反復動作させれば（２〜５秒ぐらいで設定することがのぞましいが、本発明の実施例は制御部に３秒で設定する）、ロッキングゲート５０がガイドブロック３０とロケーティングプレート４０との間で反復的にスライディング動作し、このため、ガイディングホール３１とロケーティングホール４１の煙筒が反復的に開閉される。このようなロッキングゲート５０の反復的な開閉作動によるガイディングホール３１内に流入していた最下段のナット３は、図６と図７に図示する通り、自重によってロッキングホール５１及びロケーティングホール４１を順次貫通してベースパネル１のホール２に挿入される。すなわち、ロッキングゲート５０のスライディング動作過程で、ガイディングホール３１とロッキングホール５１及びロケーティングホール４１が一致する瞬間、ナット３は自重により少しずつ落ちて、ベースパネル１のホール２に挿入され、ガイディングホール３１とロッキングホール５１がずれれば、これを通過しようとするナット３はロッキングホール５１内に位置してロッキングされた状態で維持される。このように、所定時間の間のロッキングゲート５０の反復的なスライディング動作で一つのナット３がガイディングホール３１及びロケーティングホール５１を抜け出して、ベースパネル１のホール２へ挿入される。そして、所定時間が経てば、図７の通り、ロッキングホール５１はガイディングホール３１とずれる状態で流入して、これ以上ナット３が落ちることを防止する。この時、一つのナット３が完全に落ちてベースパネル１のホール２に挿入された状態では、次のナット３が下がる空間がなくなるため、ロッキングホール５１とガイディングホール３１が一致しても、ナット装入チューブ２０内に充填されたナット３はもうこれ以上下がれない。一方、ロッキングゲート５０の反復的な動作と共にバイブレーター８０が所定時間（本発明の実施例は３秒に設定されている）の間動作され、これによって、ベースパネル１が上下方向で微細に振動する。このようなベースパネル１の微細振動で自重で落ち、ナット３はベースパネル１のホール２でより容易に挿入されることは勿論であり、正確に整列する。あわせて、ナット装入チューブ２０側でも振動が伝達されて内部に充填されたナット３も今度落下動作が円滑に成り立つように再整列する。

続いて、所定時間の間ロッキングゲート５０及びバイブレーター８０が駆動されて、ベースパネル１の各ホール２にナット３挿入が完了すれば、真空カップ９０の真空圧が解止され、上下移動シリンダー７０を通じてベースパネル１が下側に降りる（図８参照、アンローディング）。
そうして、ナット３が自動で挿入された後、アンローディングされたベースパネル１は、次のプレス工程で移動して、ナット３の挿入固定作業を持続的に実施することが出来る。

このように、上下移動シリンダー７０を通してロケーティングプレート４０に当接するようにローディングされたベースパネル１は、ロッキングゲート５０の反復的なスライディング動作及びバイブレーター８０の動作でナット装入チューブ２０に充填されたナット３がそれぞれ一つずつ落ちながらベースパネル１のホール２に同時挿入假組立された状態で維持される。

以上で詳細に説明したように、本発明による機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置によれば、ナット装入チューブに充填されたナットがロッキングゲートの反復的なスライディング動作によってガイドブロックのガイドホールとロケーティングプレートのロケーティングホールを貫通して落ちながらローディングになったベースパネルのホールに挿入され、假組立られる。

従って、ベースパネルのホールにナットがそれぞれ同時に自動で挿入されることによって、作業生産性を顕著に向上することが出来ることは明確であり、人力節減で製造費用をやはり減らすことが出来る作用効果がある。

実質的に電子製品に使われるベースパネルの種類は多樣で生産性向上の効果は広範囲である。
すなわち、ベースパネルには大きさによって２６Inch、３２Inch、４２Inchなどに区別され、ナット挿入のためのホールが１００余ケ以上穿孔されてベースパネルに穿孔されたホールが１００ケ以上の場合には、１５名以上の人力節減と反復作業の疲れが派生する製品不良（ホールに誤ったナットが?入される場合）を減らすことが出来る。また、主要適用対象製品ＬＣＤまたはＰＤＰ用ベースパネルの場合には、輸出寄與が高い製品で国際競争力を大幅に高めて、輸出増大に寄與することが出来る長所がある。

本発明の一実施例による機能性の部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置の電子製品用ベースパネルを示す斜視図である。 本発明の一実施例による機能性の部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置を示す側面図である。 本発明の一実施例による機能性の部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置のガイドブロック、ロケーティングプレート及びロッキングゲートの配置構造を示す模式図である。 本発明の一実施例による機能性の部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置のガイドブロック、ロケーティングプレート及びロッキングゲートの配置構造を示す断面図である。 本発明の一実施例による機能性の部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置のロケーティングプレートの下面のベースパネルローディング状態を示す模式図である。 本発明の一実施例による機能性の部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置のベースパネルのホールにナットが挿入される過程を示す模式図である。 本発明の一実施例による機能性の部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置のベースパネルのホールにナットが挿入される過程を示す模式図である。 本発明の一実施例による機能性の部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置のベースパネルのアンローディング過程を示す模式図である。

符号の説明

１ ベースパネル、２ ホール、３ ナット、１０ ナット装入チューブ、２０ ナット装入チューブ、３０ ガイドブロック、３１ ガイディングホール、４０ ロケーティングプレート、４１ ロケーティングホール、５０ ロッキングゲート、５１ ロッキングホール、６０ 駆動手段、６１ シリンダー、７０ 上下移動シリンダー、８０ バイブレーター、９０ 真空カップ

Claims (6)

1. 電子製品用ベースパネル（１）に穿孔されたそれぞれのホール（２）に機能性部品を装着するためのナット（３）を自動に挿入、組立する機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置において、
   フレーム（１０）の内側に複数個が建て設置され、内部にはナット（３）が一列で充填されて自重によって落下するナット装入チューブ（２０）と、
   前記フレーム（１０）に装着されて、前記ナット装入チューブ（２０）の下段部が連繋され、前記ベースパネル（１）のホール（２）と一致するようにガイディングホール（３１）が穿孔されているパネル形態のガイドブロック（３０）と、
   前記ガイドブロック（３０）の下部に装着され、前記ガイディングホール（３１）と一致するようにロケーティングホール（４１）が穿孔され、下部から上側でローディングされる前記ベースパネル（１）が當接されるロケーティングプレート（４０）と、
   前記ガイドブロック（３０）とロケーティングプレート（４０）との間で所定幅をスライディング可能に配置され、スライディング動作によって前記ガイディングホール（３１）とロケーティングホール（４１）の連通を開閉して、前記ガイディングホール（３１）を通じて落下されるナット（３）を選択的にロッキング可能なロッキングホール（５１）が穿孔されているパネル形態のロッキングゲート（５０）と、
   前記ロッキングゲート（５０）をスライディング動作させるための駆動手段（６０）と、
   を包含することを特徴とする機能性の部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置。
2. 前記駆動手段（６０）は、前記ガイドブロック（３０）に装着され、前記ロッキングゲート（５０）のスライディング動作方向と並べるように作動ロッド（６２）が設けられているシリンダー（６１）と、前記シリンダー（６１）の作動ロッド（６２）の先端と前記ロッキングゲート（５０）の端部を連結する連結ロッド（６３）を具備して、
   前記ロッキングゲート（５０）を所定時間反復的に動作させることを特徴とする請求項１記載の機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置。
3. 前記フレーム（１０）の下方には、前記ベースパネル（１）を前記ロケーティングプレート（４０）側でローディングさせたり、ナット（３）が挿入された前記ベースパネル（１）をアンローディングさせる上下移動シリンダー（７０）が配置されていることを特徴とする請求項１記載の機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置。
4. 前記ロケーティングプレート（４０）の下部には、前記ベースパネル（１）の位置決定ホール（５）を貫通して前記ベースパネル（１）を位置固定させるための位置決定ピン（４２）が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項３記載の機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置。
5. 前記ロケーティングプレート（４０）の中央部位には、真空圧を通じて前記ベースパネル（１）をローディング状態で維持させるための真空カップ（９０）が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項３記載の機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置。
6. 前記ガイドブロック（３０）には、前記ガイディングホール（３１）とロケーティングホール（５１）を貫通して落下されるナット（３）が前記ベースパネル（１）のホール（２）に容易に挿入され、整列されるように前記ベースパネル（１）を上下で振動させるバイブレーター（８０）が配置されていることを特徴とする請求項１記載の機能性部品が装着される電子製品ベースパネル用ナット自動挿入装置。
   

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