JP2007030124A - Positioning tool, and device for bonding works using it - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも2種類のワークを所定の位置に位置決めする位置決め治具、及びそれを用いたワークの接着装置に関するものである。 The present invention relates to a positioning jig for positioning at least two types of workpieces at predetermined positions, and a workpiece bonding apparatus using the positioning jig.
例えば微小な電子部品を製造するに当たっては、それらを構成する部品(ワーク)を精確に位置決めする必要があり、その位置決め作業は種々の治具を用いて行われる(例えば、特許文献1、2参照)。特に2つのワーク、例えばマグネットとヨークを互いに接着する際には、それら2つのワークをそれぞれ精確に位置決めする必要がある。図8は、マグネットとヨークを示す斜視図であり、当該図8に示すようにマグネット1とヨーク2の平面同士を接着剤により互いに貼り合せて1つの電子部品を組み立てる。
For example, when manufacturing minute electronic components, it is necessary to accurately position components (workpieces) constituting them, and the positioning operation is performed using various jigs (see, for example,
図5は、従来技術によるヨークの位置決め治具を示す図で、(a)平面図、(b)正面図である。また、図6は、従来技術によるマグネットの位置決め治具を示す図で、(a)平面図、(b)正面図である。図5に示すヨークの位置決め治具3(以下、ヨーク治具)は、肉厚の板材から成り、その平坦部上にヨークを収納するための凹部4と円柱状の位置決めピン5を有している。凹部4は、ヨーク1の外形に倣った形状をしており、ヨーク1を凹部4に落とし込むだけで平面方向の位置決めが成されるようになっている。また、ヨーク治具3の一側端側にはマグネット付勢用の可動体6が設置されており、内部に組み込まれたコイルバネ6aによりその先端部6bが凹部4へ向かって進退可能となっている。但し、可動体6はヨーク1を付勢するものではなく、後述するマグネットの位置決め治具に対してマグネット2を付勢するものである。
5A and 5B are diagrams showing a yoke positioning jig according to the prior art, (a) a plan view and (b) a front view. FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a magnet positioning jig according to the prior art, which are (a) a plan view and (b) a front view. A yoke positioning jig 3 (hereinafter referred to as a yoke jig) shown in FIG. 5 is made of a thick plate material, and has a concave portion 4 and a
図6に示すマグネットの位置決め治具7(以下、マグネット治具)は、肉薄の板材(位置決めプレート)から成り、その平坦部にヨーク治具3の位置決めピン5が貫通する位置決め穴8を有し、一側端部にマグネット2の外形に沿った切欠部9を有している。尚、マグネット治具7は単体では使用されず、図5に示したヨーク治具3に組み付けて使用される。
A magnet positioning jig 7 (hereinafter referred to as a magnet jig) shown in FIG. 6 is made of a thin plate material (positioning plate), and has a
図7は、図5に示すヨーク治具の上部に図6に示すマグネット治具を組み付けた状態を示しており、(a)平面図、(b)正面図である。以下、マグネットとヨークの組立作業(接着作業)について説明する。まず、図5に示すヨーク治具3の平坦部に設けられた凹部4にヨーク1を落とし込んでヨーク1の位置決めを行い、続いてディスペンサー等を用いてヨーク1平面上の略中央付近に熱硬化型接着剤を適量塗布する。その後、マグネット治具7の位置決め穴8にヨーク治具3の位置決めピン5を貫通させてヨーク治具3上にマグネット治具7を設置し、マグネット治具7の切欠部9付近にマグネット2を置いた上で可動体6を操作してマグネット2を位置決めプレート7の位置基準面(切欠部内壁)9aに向けて付勢し、その付勢力でマグネット2の側面を位置基準面9aに当接させて平面方向の位置決めを行い仮固定する。そして、この状態で治具ごと所定の温度で加熱し、接着剤を硬化させてマグネット2とヨーク1を互いに固着(接着)させる。固着が完了したあとは、マグネット付勢用の可動体6を後退させてマグネット2に対する付勢を解除し、ヨーク治具3からマグネット治具7を取り外した上で、互いに固着されたマグネット2とヨーク1を取り出す。
従来技術によるマグネットとヨークの位置決め治具では、ヨークをヨーク治具の凹部に落とし込むだけで位置決めをしているため、凹部をヨーク外形に対してできるだけ近い形状にして位置精度を確保する必要があり、それ故、ヨークの供給取り出しの作業性が悪かった。更に、ヨーク治具の上にマグネット治具を設置した上でマグネットを位置決めしていたため、マグネットとヨークの位置精度が悪かった。 In conventional magnet and yoke positioning jigs, positioning is performed simply by dropping the yoke into the recess of the yoke jig, so it is necessary to ensure the position accuracy by making the recess as close as possible to the outer shape of the yoke. Therefore, the workability of taking out and supplying the yoke was poor. Furthermore, since the magnet was positioned after installing the magnet jig on the yoke jig, the positional accuracy of the magnet and the yoke was poor.
尚、特許文献1、2で開示されている位置決め治具は、何れも1つのワーク単体を位置決め対象としており、複数のワークを互いに位置決めさせることは出来なかった。
Note that each of the positioning jigs disclosed in
本発明は、以上のような問題点に鑑みて成されたものであり、マグネットとヨークを所定の位置関係に精度良く、容易に位置決めすることが可能な位置決め治具、及びそれを用いたワークの接着装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a positioning jig capable of easily and accurately positioning a magnet and a yoke in a predetermined positional relationship, and a work using the positioning jig An object of the present invention is to provide a bonding apparatus.
第一のワークと第二のワークを所定の位置に位置決めする位置決め治具であって、少なくとも、前記第一のワークを収納するための第一の凹部と、当該第一の凹部より一段上がった部位に設けられた、前記第二のワークを収納するための第二の凹部と、前記第一のワークを前記第一の凹部の内壁に向けて付勢する第一の付勢手段と、前記第二のワークを前記第二の凹部の内壁に向けて付勢する第二の付勢手段とを具備して成る位置決め治具とする。 A positioning jig for positioning the first workpiece and the second workpiece at a predetermined position, at least a first recess for storing the first workpiece and a step higher than the first recess. A second recess for housing the second workpiece, a first biasing means for biasing the first workpiece toward the inner wall of the first recess, The positioning jig includes a second biasing unit that biases the second workpiece toward the inner wall of the second recess.
前記第一の付勢手段及び/又は前記第二の付勢手段は、弾性復元力を発生する部材から成る位置決め治具とする。 The first urging means and / or the second urging means is a positioning jig made of a member that generates an elastic restoring force.
前記弾性復元力を発生する部材は、板バネである位置決め治具とする。 The member that generates the elastic restoring force is a positioning jig that is a leaf spring.
前記第一の凹部、前記第二の凹部、前記第一の付勢手段、及び前記第二の付勢手段を複数対具備してなる位置決め治具とする。 The positioning jig includes a plurality of pairs of the first recess, the second recess, the first urging means, and the second urging means.
第一のワークと第二のワークからなる2つのワークを互いに接着させるワークの接着装置であって、前記第一及び前記第二のワークを所定の位置に位置決めする位置決め治具と、当該位置決め治具に前記第一のワークを供給する第一のワーク供給手段と、前記位置決め治具に位置決めされた前記第一のワークに接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、前記位置決め治具に前記第二のワークを供給する第二のワーク供給手段と、前記第一のワークに塗布された接着剤を硬化させる接着剤硬化手段と、互いに接着された前記第一のワークと前記第二のワークとを前記位置決め治具より回収するワーク回収手段と、前記位置決め治具を前記第一のワーク供給手段、前記接着剤塗布手段、前記第二のワーク供給手段、前記接着剤硬化手段、前記ワーク回収手段へと順次移送する移送手段とを具備して成るワークの接着装置とする。 A workpiece bonding apparatus for bonding two workpieces each composed of a first workpiece and a second workpiece, a positioning jig for positioning the first and second workpieces at a predetermined position, and the positioning jig First workpiece supply means for supplying the first workpiece to the tool, adhesive application means for applying an adhesive to the first workpiece positioned by the positioning jig, and the positioning jig with the first workpiece supply means. A second workpiece supply means for supplying a second workpiece; an adhesive curing means for curing the adhesive applied to the first workpiece; the first workpiece and the second workpiece adhered to each other; A workpiece recovery means for recovering the positioning jig from the positioning jig, and the positioning jig for the first workpiece supply means, the adhesive application means, the second workpiece supply means, the adhesive curing means, and the workpiece rotation. Sequentially and a transfer means for an adhesive device of a work formed by transferring to the unit.
本発明の位置決め治具によれば、2つのワークを容易かつ高精度に位置決めすることが可能となり、生産性が向上する。また、1つの位置決め治具に複数個のワークを位置決めするようにすれば、一度に多数のワークを同時に加熱でき、接着剤硬化のための加熱工程を効率的に行うことが可能となる。更に、本発明の位置決め治具を用いたワークの接着装置によれば、位置決め治具へのワークの供給・位置決めからワークの接着・回収までの一連の作業を自動的に行うことができるため、生産性が向上する。 According to the positioning jig of the present invention, it is possible to easily and accurately position two workpieces, and productivity is improved. If a plurality of workpieces are positioned on one positioning jig, a large number of workpieces can be heated at the same time, and the heating process for curing the adhesive can be performed efficiently. Furthermore, according to the workpiece bonding apparatus using the positioning jig of the present invention, a series of operations from supplying and positioning the workpiece to the positioning jig to bonding and collecting the workpiece can be automatically performed. Productivity is improved.
図1は、本発明の位置決め治具を示す図で、(a)平面図、(b)正面図である。また、図2、3は、共に本発明の位置決め治具を説明するための図であり、図2はマグネットを凹部に位置決めした状態を示す図で(a)平面図、(b)正面図、図3はヨークを凹部に位置決めした状態を示す図で(a)平面図、(b)正面図である。但し、図2では図を見易くするため治具の一部を省略してある。まず、図1に示すように本発明の位置決め治具は、マグネット2(第一のワーク)を位置決めするための第一の凹部11と、当該第一の凹部11から一段上がった部位に当該第一の凹部11より径の大きなヨーク1(第二のワーク)を位置決めするための第二の凹部12とを有している。第一の凹部11は、マグネット2の外形に倣った形状をしており、マグネット2の外形よりも僅かに大きな内形を有している。同様に第二の凹部12は、ヨーク1の外形に倣った形状をしており、ヨーク1の外形よりも僅かに大きな内形を有している。更に、第一の凹部11ならびに第二の凹部12には、マグネット2とヨーク1をそれぞれ凹部11、12の平面方向に付勢して凹部11、12内壁の位置基準面11a、12aに圧接させるための第一の板バネ13(第一の付勢手段)と第二の板バネ14(第二の付勢手段)が配設されており、それぞれ凹部11、12の側端部から内方へ向けて進退可能となっている。
FIG. 1 is a view showing a positioning jig according to the present invention, and is (a) a plan view and (b) a front view. 2 and 3 are views for explaining the positioning jig of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a state in which the magnet is positioned in the recess (a) a plan view, (b) a front view, FIGS. 3A and 3B are views showing a state where the yoke is positioned in the recess, and are a plan view and a front view. However, in FIG. 2, a part of the jig is omitted for easy understanding of the drawing. First, as shown in FIG. 1, the positioning jig of the present invention includes a
マグネット2は、第一の凹部11に収容された後、図2に示すように第一の板バネ13により付勢されて凹部11内壁の位置基準面11aに圧接した状態となり、ヨーク1は、第二の凹部12に収容された後、図3に示すように第二の板バネ14により付勢されて凹部12内壁の位置基準面12aに圧接した状態となる。これにより、マグネット2とヨーク1の平面方向の位置決めが成される。尚、第一の板バネ13と第二の板バネ14は、図示しない任意の外部機構(ロケーター)により、板バネの弾性力に抗して退避位置へと移動させられる。
After the
本実施例では付勢手段に板バネを使用し、その弾性復元力を利用してマグネット2とヨーク1を付勢しているため、付勢手段に付勢動作をさせるための外部機構は不要である。また、板バネ13、14は治具に固定されているため、治具を移動させたり複数個配置してもマグネット2とヨーク1が位置基準面に対して位置ずれを生じることはない。
In this embodiment, a plate spring is used as the urging means, and the
また、付勢手段は板バネに限定する必要はなく、弾性復元力を発生させるその他の部材を用いても構わない。その他、ワークを位置決めするための凹部を段階的に複数設けることで、3つ以上のワークを同時に位置決めすることも可能である。尚、ワークは本実施例で述べたマグネットとヨークに限らず、凹部を用いて位置決め可能な部品であればその他の部品の位置決め作業にも適用することができる。 Further, the urging means need not be limited to the leaf spring, and other members that generate an elastic restoring force may be used. In addition, it is also possible to simultaneously position three or more workpieces by providing a plurality of concave portions for positioning the workpieces in stages. The workpiece is not limited to the magnet and the yoke described in the present embodiment, but can be applied to positioning of other components as long as the workpiece can be positioned using the recess.
図4は、本発明の位置決め治具を用いて構成されたワークの接着装置を模式的に示す平面図で、本発明のワークの接着装置は、図1に示した本発明の位置決め治具21と、位置決め治具21にマグネット2(第一のワーク)を供給するためのマグネット供給部22(第一のワーク供給手段)と、位置決め治具21に位置決めされたマグネット2に接着剤を塗布するための接着剤供給部23と、位置決め治具21にヨーク1(第二のワーク)を供給するためのヨーク供給部24(第二のワーク供給手段)と、マグネット2に塗布された接着剤を硬化させるための接着剤硬化部25と、互いに接着されたマグネット2とヨーク1とを位置決め治具21より回収するためのワーク回収部26と、位置決め治具21をマグネット供給部22、接着剤供給部23、ヨーク供給部24、接着剤硬化部25、ワーク回収部26へと順次移送する移送手段27とで構成されている。
FIG. 4 is a plan view schematically showing a workpiece bonding apparatus constructed using the positioning jig of the present invention. The workpiece bonding apparatus of the present invention is the
以下、本発明によるワークの接着装置の動作について説明する。まず、位置決め治具21が複数個設置された移送手段(インデックステーブル)27を駆動して一定方向(図中矢印方向)に回転させ、位置決め治具21をマグネット供給部22へと移送する。位置決め治具21がマグネット供給部へと移送されると、図示されていないロケーター(板バネ駆動機構)が上昇して位置決め治具21のマグネット用板バネ(第一の板バネ)13をマグネット2が供給できる位置まで後退させ、マグネット供給部22から位置決め治具21の第一の凹部11にマグネット2が供給される。マグネット2の供給にはロボットを用い、ロボットの先端に設けた吸気孔に接続管を介して真空ポンプ、切替弁を接続して吸排気を行ない、トレーにマトリクス状に並べられた複数のマグネット2を吸着している。第一の凹部11にマグネット2が供給されたらロケーターを下降させてマグネット用板バネ13の退避状態を解除し、マグネット用板バネ13を自身の弾性復元力により前進させて図2に示すようにマグネット2を第一の凹部11内壁の位置基準面11aに押しつけて仮固定する。
The operation of the workpiece bonding apparatus according to the present invention will be described below. First, the transfer means (index table) 27 provided with a plurality of positioning jigs 21 is driven and rotated in a certain direction (in the direction of the arrow in the figure) to transfer the
マグネット2が所定の位置に仮固定(位置決め)された後、インデックステーブル27を回転させて位置決め治具21を接着剤供給部23へと移送し、マグネット2の上面に熱硬化型接着剤を適量塗布する。熱硬化型接着剤の供給にはロボットを用い、ロボットの先端に設けたピンに接着剤タンクから熱硬化型接着剤を転写した上でさらにマグネット2の上面に転写を行う。
After the
その後、インデックステーブル27を回転させて位置決め治具21をヨーク供給部24へと移送する。ここでは、ロケーターが上昇してヨーク用板バネ(第二の板バネ)14をヨーク1が供給出来る位置まで後退させ、ヨーク供給部24から位置決め治具21の第二の凹部12にヨーク1が供給される。ヨーク1の供給にはマグネット2の供給と同じくロボットを用い、ロボットの先端に設けた吸気孔に接続管を介して真空ポンプ、切替弁を接続して吸排気を行ない、トレーにマトリクス状に並べられた複数のヨーク1を吸着している。ヨーク1は、第二の凹部12に供給された時点で先に位置決めされたマグネット2の上面に接着剤を介して仮に貼り合わされた状態となり、続いてロケーターを下降させてマグネット用板バネ14の退避状態を解除し、ヨーク用板バネ14を自身の弾性復元力により前進させて図3に示すようにヨーク1を第二の凹部12内壁の位置基準面12aに押しつけて仮固定する。
Thereafter, the index table 27 is rotated to transfer the
そして、この状態でインデックステーブル27を回転させて位置決め治具21を接着剤硬化部25へ移送し、位置決め治具ごと所定の温度で加熱して熱硬化型接着剤を硬化させ、マグネット2とヨーク1とを互いに固着させる。加熱にはヒーターを用い、位置決め治具21の上下方向からヨーク1とマグネット2を挟み込んで加熱を行う。
In this state, the index table 27 is rotated to transfer the
接着剤硬化後、インデックステーブル27を回転させて位置決め治具21をワーク回収部26へ移送し、互いに固着させたヨーク1とマグネット2を回収する。ワーク回収部26ではマグネット用板バネ13とヨーク用板バネ14の付勢をロケーターで解除させた上で、互いに固着したヨーク1とマグネット2をそれぞれの凹部12、11より取り出す。ワークの回収にはロボットを用い、ロボットの先端に設けた吸気孔に接続管を介して真空ポンプ、切替弁を接続して吸排気を行ないワーク(ヨーク1側)を吸着している。
After the adhesive is cured, the index table 27 is rotated and the
このように本発明の接着装置によれば、複数個のワークを連続して処理することができるため、効率的に生産を行うことが可能となる。尚、以上説明したワークの接着装置の構成はあくまで1つの実施形態であり、各処理部の駆動機構等はその他種々の形態を取り得る。 As described above, according to the bonding apparatus of the present invention, since a plurality of workpieces can be processed continuously, production can be performed efficiently. Note that the configuration of the workpiece bonding apparatus described above is merely one embodiment, and the driving mechanism of each processing unit can take various other forms.
1 ヨーク
2 マグネット
3 ヨーク治具
4 ヨーク用凹部
5 位置決めピン
6 可動体
6a コイルスプリング
6b 先端部
7 マグネット治具
8 位置決め穴
9 切欠部
9a 位置基準面
11 マグネット用凹部(第一の凹部)
11a 位置基準面
12 ヨーク用凹部(第二の凹部)
12a 位置基準面
13 マグネット用板バネ(第一の付勢手段)
14 ヨーク用板バネ(第二の付勢手段)
21 位置決め治具
22 マグネット供給部
23 接着剤供給部
24 ヨーク供給部
25 接着剤硬化部
26 ワーク回収部
27 インデックステーブル(移送手段)
11a
12a
14 Yoke leaf spring (second biasing means)
21
Claims (5)
少なくとも、
前記第一のワークを収納するための第一の凹部と、
当該第一の凹部より一段上がった部位に設けられた、前記第二のワークを収納するための第二の凹部と、
前記第一のワークを前記第一の凹部の内壁に向けて付勢する第一の付勢手段と、
前記第二のワークを前記第二の凹部の内壁に向けて付勢する第二の付勢手段とを具備して成ることを特徴とする位置決め治具。 A positioning jig for positioning the first workpiece and the second workpiece at a predetermined position,
at least,
A first recess for storing the first workpiece;
A second recess for storing the second workpiece provided in a portion raised one step from the first recess;
First biasing means for biasing the first workpiece toward the inner wall of the first recess;
And a second urging means for urging the second workpiece toward the inner wall of the second recess.
前記第一のワーク及び前記第二のワークを所定の位置に位置決めする請求項1〜4の何れか1つに記載の位置決め治具と、
当該位置決め治具に前記第一のワークを供給する第一のワーク供給手段と、
前記位置決め治具に位置決めされた前記第一のワークに接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、
前記位置決め治具に前記第二のワークを供給する第二のワーク供給手段と、
前記第一のワークに塗布された接着剤を硬化させる接着剤硬化手段と、
互いに接着された前記第一のワークと前記第二のワークを前記位置決め治具より回収するワーク回収手段と、
前記位置決め治具を前記第一のワーク供給手段、前記接着剤塗布手段、前記第二のワーク供給手段、前記接着剤硬化手段、前記ワーク回収手段へと順次移送する移送手段とを具備して成ることを特徴とするワークの接着装置。
A workpiece bonding apparatus for bonding a first workpiece and a second workpiece to each other,
The positioning jig according to any one of claims 1 to 4, wherein the first workpiece and the second workpiece are positioned at a predetermined position.
First work supply means for supplying the first work to the positioning jig;
An adhesive application means for applying an adhesive to the first workpiece positioned by the positioning jig;
Second workpiece supply means for supplying the second workpiece to the positioning jig;
An adhesive curing means for curing the adhesive applied to the first workpiece;
A workpiece recovery means for recovering the first workpiece and the second workpiece adhered to each other from the positioning jig;
A transfer means for sequentially transferring the positioning jig to the first work supply means, the adhesive application means, the second work supply means, the adhesive curing means, and the work recovery means; A workpiece bonding apparatus characterized by that.
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