JP2016147332A - 位置決め装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】操作性を向上させた上で、ワークを高精度に位置決めできる位置決め装置を提供する。【解決手段】トレイがセットされるステージ31と、トレイの側面が当接する固定部35と、トレイの側面に対して接離可能に移動して、固定部35との間でトレイを保持する第1可動部42と、トレイの厚さ方向に移動可能とされ、ステージ31との間でトレイを保持する第2可動部55と、トレイを押さえ付けるクランプ位置、及びトレイから離間したオープン位置の間で第1可動部42及び第2可動部55を連動させる連動機構と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図2

Description

本発明は、位置決め装置に関する。
例えば情報記録再生装置(HDD)を組み立てるための組立装置では、記録ヘッド等の電子部品が複数収容された平面視矩形状のトレイを、ハンドリングロボット等の搬送機構に対して所定の位置に位置決めする位置決め装置が搭載されている。
上述した位置決め装置として、トレイの対角のうち、一方の角部を形成する2辺に当接する固定部と、トレイの対角線上を移動可能とされ、トレイの対角のうち他方の角部を固定部に向けて押さえ付ける可動部と、を備えた構成が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。
この構成によれば、固定部及び可動部間にトレイをセットした状態で、可動部をトレイに向けて移動させることで、固定部及び可動部間でトレイが保持される。
また、下記特許文献2に記載された位置決め装置は、リンク機構を介してトレイの一方の角部を形成する2辺に接離可能とされた位置決め板と、リンク機構を介してトレイの他方の角部を形成する2辺に接離可能とされたスライダと、を備えている。
この構成によれば、位置決め板及びスライダをそれぞれトレイに向けて移動させることで、位置決め板及びスライダ間にトレイが保持される。
特許第4840820号公報 特許第2815728号公報
しかしながら、上述した特許文献1の構成にあっては、製造ばらつき等によりトレイに歪み等が生じている場合、固定部や可動部とトレイ側面との間に隙間が生じ、固定部及び可動部間でトレイのがたつきや位置ずれが生じるという課題がある。
また、特許文献1には、トレイの浮き上がりを防止する庇部が固定部に形成されているものの、トレイを庇部内に進入させるには、トレイの厚さばらつきを考慮して庇部の高さを設定する必要がある。そのため、トレイの上面と庇部の下面との間には、少なからず隙間が生じることになり、これもがたつきや位置ずれが生じる要因となる。特に、近時では記録ヘッドの小型化に伴い、トレイをより高精度に位置決めすることが求められている。
一方、上述した特許文献2に記載された構成にあっては、位置決め板及びスライダの双方がトレイに対して移動するため、トレイを比較的高精度に位置決めできるものと考えられる。
しかしながら、位置決め板及びスライダを駆動させるために別々の駆動部を配設する必要があり、スペース効率が悪いという課題がある。また、位置決め作業を行うには、位置決め板及びスライダをそれぞれ駆動させる必要があるので、操作性も悪いという課題がある。
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、操作性を向上させた上で、ワークを高精度に位置決めできる位置決め装置を提供することである。
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る位置決め装置は、ワークがセットされるステージと、前記ワークの側面が当接する固定部と、前記ワークの側面に対して接離可能に移動して、前記固定部との間で前記ワークを保持する第1可動部と、前記ワークの厚さ方向に移動可能とされ、前記ステージとの間で前記ワークを保持する第2可動部と、前記ワークを押さえ付けるクランプ位置、及び前記ワークから離間したオープン位置の間で前記第1可動部及び前記第2可動部を連動させる連動機構と、を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、第2可動部がワークの厚さ方向に移動することで、ワークの厚さばらつきに関わらず、ステージとの間でワークを厚さ方向に保持することができる。これにより、ワークの浮き上がりを抑制して、ワークのがたつきや位置ずれを抑制できるので、ワークを高精度に位置決めすることができる。
特に、本発明の構成によれば、第1可動部及び第2可動部を連動させる連動機構を備えているため、ワークの位置決め作業や取り外し作業を一動作で行うことができる。そのため、各可動部をそれぞれ別々に動作させる場合に比べて操作性の向上を図るとともに、各可動部に対して別々の駆動部を設ける場合に比べてスペース効率の向上や簡素化を図ることができる。
また、本発明に係る位置決め装置において、前記連動機構は、前記第1可動部に係合する第1カム部、及び前記第2可動部に係合する第2カム部が形成されたカムユニットを備え、前記第1可動部及び前記第2可動部は、前記カムユニットの移動に伴い、前記クランプ位置及び前記オープン位置の間を移動してもよい。
この構成によれば、カムユニットの移動に伴い、各可動部がクランプ位置及びオープン位置の間で移動するため、例えばリンク機構等により各可動部を連動させる構成に比べて、簡素化や小型化を図ることができる。
また、本発明に係る位置決め装置において、前記第1可動部には、前記第1可動部を前記第1カム部に向けて付勢する第1付勢部材が設けられ、前記第2可動部には、前記第2可動部を前記第2カム部に向けて付勢する第2付勢部材が設けられていてもよい。
この構成によれば、可動部が付勢部材によってカム部に向けてそれぞれ付勢されているので、カムユニットが終点位置に到達する前にワークが位置決めされたとしても、カムユニットの移動が規制されない。すなわち、カムユニットが終点位置に到達する前にワークが位置決めされた場合には、各可動部と、カムユニットのカム部との間に隙間が生じ、各可動部とは独立してカムユニットが移動することで、各可動部がカム部から離間する。これにより、ワークの形状ばらつきに関わらず、各可動部によってワークを確実に押さえつけることができる。
また、本発明に係る位置決め装置において、前記カムユニットの始点位置及び終点位置それぞれにおいて、前記カムユニットに係止可能な一対のストッパを備えていてもよい。
この構成によれば、カムユニットが始点位置及び終点位置でストッパに係止されるため、カムユニットの始点位置から終点位置への移動、及び終点位置から始点位置への移動を規制することができる。そのため、カムユニットを始点位置や終点位置で保持するための外部動力の必要がないので、より簡素化を図ることができる。
また、本発明に係る位置決め装置において、前記カムユニットは、厚さ方向に沿って延びる回動軸周りに回動可能に構成されていてもよい。
この構成によれば、カムユニットが回動可能に構成されているため、例えばカムユニットがスライド移動する構成に比べて、スペース効率を向上させ、更なる小型化を図ることができる。
また、本発明に係る位置決め装置において、前記第1可動部には、前記ワークの厚さ方向から見て前記ワークと重なる位置まで突出する庇部が設けられ、前記庇部は、先端部に向かうに従い前記ワークから離間する方向に向けて傾斜するテーパ形状とされていてもよい。
この構成によれば、第1可動部に庇部が形成されているため、ワークの厚さ方向での位置決めを第2可動部とともに行うことができる。しかも、庇部がテーパ形状とされているため、第1可動部がクランプ位置に向けて移動する過程において、ワークのがたつきや厚さばらつきに関わらず、ワークの肩部が庇部に当接することになる。これにより、ワークの位置決め精度をより向上させることができる。
また、本発明に係る位置決め装置において、前記第1可動部は、前記ワークの厚さ方向に沿って延びる揺動軸周りに揺動可能に構成されていてもよい。
この構成によれば、第1可動部が揺動軸周りに揺動可能とされているため、クランプ位置において、ワークの側面の傾きや固定部の当接面に応じて第1可動部が揺動することになる。そのため、第1可動部とワークとの片当たりを抑制し、ワークの側面を均一に押さえることが可能になる。
また、本発明に係る位置決め装置において、前記第1可動部は、矩形状の前記ワークにおいて、対角の一方の角部を形成する2辺に対応する位置に一対配設され、前記固定部は、前記対角のうち、他方の角部を形成する2辺に対応する位置に一対配設されていてもよい。
この構成によれば、矩形状のワークにおいて、対角の一方の角部を形成する2辺に第1可動部が当接し、他方の角部を形成する2辺に固定部が当接するので、ワークを安定して保持できる。
本発明によれば、操作性を向上させた上で、ワークを高精度に位置決めできる。
実施形態に係る位置決め装置(オープン位置)の斜視図である。 実施形態に係る位置決め装置(オープン位置)の分解斜視図である。 ステージを取り外した状態における位置決め装置(オープン位置)の平面図である。 カムプレートの部分側面図である。 図1のV矢視図である。 図1のVI矢視図である。 位置決め装置(クランプ位置)の斜視図である。 ステージを取り外した状態における位置決め装置(クランプ位置)の平面図である。 図7のIX矢視図である。 図7のX矢視図である。 実施形態の他の構成に係る位置決め装置(オープン位置)の斜視図である。 実施形態の他の構成に係る図5に相当する部分側面図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
<トレイ>
まず、本実施形態の位置決め装置1により保持されるトレイ(ワーク)2について説明する。図1は位置決め装置1の斜視図である。なお、以下の説明では、必要に応じてX,Y,Zの直交座標系を用いて説明する。この場合、上下方向をZ方向とし、Z方向に直交する水平方向をそれぞれX方向、及びY方向とする。また、図中の矢印方向を+側とし、矢印方向とは反対の方向を−側とする。ここで、+Z側は、鉛直上方を示している。
図1に示すトレイ2は、例えばHDDに搭載される記録ヘッドを複数収容するためのものであって、Z方向から見た平面視で矩形状の板材とされている。トレイ2の外周部分(額縁部分)は、内周部分に対して一段下がっており、位置決め装置1が係合する係合部3とされている。一方、トレイ2の内周部分には、記録ヘッドを各別に収容するポケット4がマトリクス状に配列されている。
<位置決め装置>
続いて、位置決め装置1について説明する。
図1に示すように、位置決め装置1は、例えばHDDの組立装置において、図示しない実装機構に記録ヘッドを供給するための供給機構に搭載され、図示しないハンドリングロボットに対して所定の位置に上述したトレイ2を位置決めしている。トレイ2の各ポケット4に収容された記録ヘッドは、ハンドリングロボットにより1つずつ実装機構に搬送され、実装機構においてアームに組み付けられる。
図2は位置決め装置1の分解斜視図であり、図3はステージを取り外した状態における位置決め装置(オープン位置)の平面図である。
図1〜図3に示すように、位置決め装置1は、供給機構のワークテーブルT(図1参照)に位置決め装置1を固定するためのベースプレート11を備えている。ベースプレート11は、Z方向から見た平面視で矩形状の板材とされている。ベースプレート11の中央部には、+Z側に向けて突出する回動軸12が立設され、この回動軸12に軸受13を介してカムユニット10が回動可能に支持されている。
図2、図3に示すように、カムユニット10は、軸受13に外嵌された筒部15を有する環状のカムプレート14と、カムプレート14を回動操作する操作レバー24と、を備えている。
カムプレート14において、筒部15の−Z側端部には、径方向の外側に向けて張り出す環状の鍔部16が形成されている。鍔部16は、半円状の大径部16aと、大径部16aに連なるとともに、大径部16aよりも小径とされた小径部16bと、を有している。鍔部16の外周部分には、後述する第1可動部42に係合する第1カム部21、及び後述する第2可動部55に係合する第2カム部22が形成されている。
第1カム部21は、鍔部16の小径部16bのうち、ベースプレート11における対角の一方の角部(−X,−Y側)を形成する2辺と対向する位置に周方向に間隔をあけて一対形成されている。具体的に、第1カム部21は、周方向の一方側から他方側に向かうに従い径方向の外側に向けて漸次膨出し、その外周面がカム面として機能する。
図4は、カムプレート14の部分側面図である。
図2〜図4に示すように、第2カム部22は、鍔部16の大径部16aのうち、ベースプレート11における対角の他方の角部(+X,+Y側)を形成する2辺と対向する位置に周方向に間隔をあけて一対形成されている。図4に示すように、第2カム部22は、周方向の一方側から他方側に向かうに従い上方に向けて漸次傾斜する傾斜部22aと、傾斜部22aの他方側端部から周方向の他方側に向けて延びる直線部22bと、を有している。傾斜部22a及び直線部22bの+Z側端面は、第2カム部22のカム面として機能する。
図2、図3に示すように、操作レバー24は、カムプレート14の径方向に沿って延びる棒状とされ、その基端部が鍔部16の小径部16bにおいて、各第1カム部21間に位置する部分に連結されている。また、操作レバー24の先端部は、ベースプレート11よりも外側に引き出されている。操作レバー24は、ベースプレート11に設けられたプランジャ(ストッパ)25,26に係止可能とされている。プランジャ25,26は、ベースプレート11のうち、一方の角部に対して両側にそれぞれ設けられている。操作レバー24は、カムユニット10が始点位置(図2,3参照)及び終点位置(図8参照)にあるとき、対応するプランジャ25,26に係止される。
図1、図2に示すように、ベースプレート11の+Z側には、ステージ31が配設されている。ステージ31は、ベースプレート11に対して+Z側に間隔をあけて配設されたステージプレート32と、ステージプレート32から−Z側に向けて延設された脚部33(図2参照)と、を有している。
ステージプレート32は、Z方向から見た平面視外形が上述したベースプレート11と同等の形状を呈する板状とされている。脚部33は、ステージプレート32の各角部のうち、3つの角部に位置し、その−Z側端面がベースプレート11の+Z側端面に当接している。図示の例において、ステージプレート32において、上述した一方の角部(−X,−Y側)には、脚部33が形成されていない。そして、上述した操作レバー24の先端部は、ステージプレート32及びベースプレート11の一方の角部において、両者間の隙間を通して引き出されている。
ステージ31のうち、+X側に位置する部分及び+Y側に位置する部分には、一対の固定部35がそれぞれ配設されている。各固定部35は、板状とされ、その+Z側端部がステージプレート32よりも+Z側に突出している。具体的に、各固定部35のうち、+X側に位置する固定部35は、その内側端面(−X側端面)がトレイ2の側面(+X側端面に当接する当接面として機能し、トレイ2の+X側への移動を規制する。各固定部35のうち、+Y側に位置する固定部35は、その内側端面(−Y側端面)がトレイ2の側面(+Y側端面)に当接する当接面として機能し、トレイ2の+Y側への移動を規制する。各固定部35には、それぞれ+側に向けて窪む凹部36がZ方向の全長に亘って形成されている。
ステージプレート32の−Z側端面において、−X側に位置する部分及び−Y側に位置する部分には、一対のガイドレール41が各別に配設されている。各ガイドレール41のうち、−X側に位置するガイドレール41は、ステージプレート32のうちY方向の中央部に位置するとともに、X方向に沿って延設されている。一方、−Y側に位置するガイドレール41は、ステージプレート32のうちX方向の中央部に位置するとともに、Y方向に沿って延設されている。
図2、図3に示すように、各ガイドレール41には、−X側及び−Y側からトレイ2を押さえる第1可動部42がそれぞれスライド可能に支持されている。本実施形態の第1可動部42は、カムユニット10の回動に伴い、トレイ2を押さえ付けるクランプ位置(図7〜9参照)と、トレイ2から離間するオープン位置(図1〜3参照)と、の間をトレイ2の側面に対して接離可能にスライド移動する。なお、各第1可動部42は、取付位置以外は同一の構成からなる。以下の説明では、−X側の第1可動部42について主に説明し、−Y側の第1可動部42において−X側の第1可動部42と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
第1可動部42は、ガイドレール41を−Z側から収容するスカート部44と、スカート部44に揺動可能に支持された押さえ部45と、を有している。
スカート部44は、+Z側に開口するU字状を呈し、ガイドレール41に対してX方向にスライド可能に支持されている。スカート部44における+X側端部には、カムプレート14に形成された一方の第1カム部21のカム面に−X側から当接するカム従節部46(図2参照)が形成されている。また、スカート部44とベースプレート11との間には、第1可動部42を+X側に向けて付勢する第1付勢部材47(図3参照)が介在している。
押さえ部45は、+Z側に開口するU字状を呈している。押さえ部45におけるY方向の中央部には、Z方向に延びる揺動軸50が挿通されている。押さえ部45は、揺動軸50を介してスカート部44の−X側端部に支持されている。押さえ部45におけるY方向の両端部は、ステージプレート32よりも+Z側に突出するとともに、その内側端面(+X側端面)がトレイ2の側面(−X側端面)に当接する当接面として機能する。
図5は、図1のV矢視図である。
図2、図5に示すように、押さえ部45の+Z側端部には、+X側に向けて突出する庇部51が形成されている。庇部51は、その内側端面(+X側端面)が+Z側に向かうに従い+X側に向けて傾斜するテーパ形状とされている。
図2、図3に示すように、上述したベースプレート11において、+X側及び+Y側に位置する部分には、+Z側に向けてガイドピン53が一対ずつ立設されている。各ガイドピン53のうち、+X側に位置する一対のガイドピン53は、ベースプレート11のうちY方向の中央部に位置し、固定部35の凹部36に対してX方向で対向している。一方、+Y側に位置する一対のガイドピン53は、ベースプレート11のうちX方向の中央部に位置し、固定部35の凹部36に対してY方向で対向している。
上述したガイドピン53には、+Z側からトレイ2を押さえる第2可動部55がそれぞれZ方向に移動可能に支持されている。本実施形態の第2可動部55は、カムプレート14の回動に伴い、トレイ2を+Z側から押さえ付けるクランプ位置(図7〜9参照)と、トレイ2から離間するオープン位置(図1〜3参照)と、の間を移動する。なお、各第2可動部55は、取付位置以外は同一の構成からなる。以下の説明では、+X側の第2可動部55について主に説明し、+Y側の第2可動部55において+X側の第2可動部55と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
第2可動部55は、ベースブロック61と、ベースブロック61に設けられた押さえ片62と、を備えている。ベースブロック61には、上述した一対のガイドピン53が各別に挿通される挿通孔61aがベースブロック61をZ方向に貫通して設けられている。また、ベースブロック61には、−X側に向けて第2カム従節部63が突設されている。この第2カム従節部63は、X方向を軸方向とする円柱状とされ、その外周面がカムプレート14に形成された一方の第2カム部22のカム面に+Z側から当接している。また、ベースブロック61とステージプレート32との間には、第2可動部55を−Z側に向けて付勢する第2付勢部材65が介在している。なお、上述したカムユニット10、各カム従節部46,63、及び各付勢部材47,65により、本実施形態の連動機構を構成している。また、図示の例おいて、ベースブロック61の+X側端部は、固定部35の凹部36内に収容されている。
図6は、図1のVI矢視図である。
図2、図6に示すように、押さえ片62は、Y方向から見てL字状を呈する薄板状とされ、そのZ方向に沿って延在する延在部66と、延在部66における+Z側端部から−X側に向けて延びる屈曲片67と、を有している。
延在部66は、その−Z側端部がベースブロック61における+X側端面に固定されている。なお、延在部66の−X側端面は、上述した固定部35の当接面(−X側端面)よりも+X側に位置し、トレイ2の側面(+X側端面)との干渉が防止されている。
屈曲片67は、押さえ位置において、トレイ2の係合部3とZ方向で重なる位置まで延在し、その−Z側端面が係合部3の+Z側端面に当接可能とされている。
<作用>
次に、上述した位置決め装置の作用を説明する。以下の説明では、位置決め装置1にトレイ2をセットする位置決め作業、及び位置決め装置1からトレイ2を取り外す取り外し作業について説明する。また、以下の説明では、図1に示すように、各可動部42,55がトレイ2から離間したオープン位置にある状態を初期状態とする。すなわち、初期状態では、第1可動部42の押さえ部45がトレイ2の側面から離間し、第2可動部55の屈曲片67がトレイ2の係合部3から+Z側に離間している。また、初期状態において、カムユニット10は、始点位置において操作レバー24がプランジャ25によって係止されることで、終点位置への移動が規制されている。
まず、トレイ2をステージプレート32上にセットする。具体的には、固定部35及び第1可動部42(押さえ部45)間に、厚さ方向がZ方向に一致するようにトレイ2を進入させ、トレイ2の各側面が対応する固定部35及び押さえ部45にX方向またはY方向で対向するようにトレイ2をセットする。なお、トレイ2のうち、他方の角部(+X,+Y側)を形成する2辺を固定部35に当接させた状態で、トレイ2をステージプレート32上にセットしても構わない。
次に、カムユニット10を終点位置に向けて回動させる。具体的には、操作レバー24を始点位置から終点位置(周方向の一方側から他方側)に向けて操作すると、操作レバー24とプランジャ25との係止が解除され、カムユニット10が終点位置に向けて回動軸12周りに回動する。すると、カムユニット10の回動に伴い、第1可動部42及び第2可動部55がトレイ2を押さえるクランプ位置に向けて移動する。
具体的に、図1〜図3に示すように、第1可動部42は、第1付勢部材47の復元力により、第1カム従節部46が第1カム部21のカム面上を摺接しながら(接しながら動く)、トレイ2の側面に向けて移動する。すなわち、各第1可動部42のうち、−X側に位置する第1可動部42が+X側に向けて移動し、−Y側に位置する第1可動部42が+Y側に向けて移動する。
また、第2可動部55は、第2付勢部材65の復元力により、第2カム従節部63が第2カム部22のカム面上を摺接しながら、−Z側に向けて下降する。なお、第2可動部55がクランプ位置に向けて移動する過程において、第2カム従節部63は第2カム部22の直線部22b(図4参照)上を摺動した後、傾斜部22a(図4参照)を摺動する。そのため、第2可動部55が下降を開始するタイミングは、第1可動部42がトレイ2の側面に向けて移動を開始するタイミングよりも遅くなっている。これにより、トレイ2の側面と第2可動部55(屈曲片67)との干渉が防止されている。
図7〜図10は位置決め装置1がクランプ位置にある状態を示す図であって、図7は位置決め装置1の斜視図、図8はステージ31を取り外した状態における位置決め装置1の平面図を示している。また、図9は図7のIX矢視図であり、図10は図7のX矢視図である。
そして、図7〜図10に示すように、第1可動部42がクランプ位置に向けて移動すると、押さえ部45の当接面がトレイ2の側面に当接する。その後、さらにカムユニット10が回動することで、トレイ2を固定部35の当接面に向けて移動させる。そして、トレイ2の側面が固定部35の当接面に当接した時点で、第1可動部42が停止する(クランプ位置になる)。これにより、トレイ2の側面のうち、他方の角部を形成する2辺に固定部35が当接し、一方の角部を形成する2辺に第1可動部42(押さえ部45)が当接した状態で、トレイ2がXY方向で保持される。
なお、第1可動部42がクランプ位置に移動する過程において、庇部51の内側端面(当接面)にトレイ2の肩部(係合部3と側面とのなす部分)が当接する場合には、トレイ2の+Z側への移動を規制した状態で、第1可動部42がクランプ位置に向けて移動する。
一方、第2可動部55がクランプ位置に向けて移動すると、屈曲片67の−Z側端面がトレイ2の係合部3に+Z側から当接する。これにより、トレイ2が係合部3を介して−Z側(ステージプレート32)に向けて押さえ付けられ、トレイ2がZ方向で保持される。その結果、トレイ2が位置決め装置1によりXYZ方向で位置決めされる。
そして、カムユニット10を終点位置まで回動させ、操作レバー24をプランジャ26に係止することで、カムユニット10が終点位置で保持される。以上により、トレイ2の位置決め作業が終了する。
なお、上述したように各可動部42,55は、それぞれ付勢部材47,65によってカム部21,22に向けて付勢されているので、カムユニット10が終点位置に到達する前にトレイ2が位置決めされたとしても、カムユニット10の回動は規制されない。すなわち、カムユニット10が終点位置に到達する前にトレイ2が位置決めされた場合には、各可動部42,55とは独立してカムプレート14が回動することで、各可動部42,55のカム従節部46,63がカムプレート14のカム部21,22から離間する。これにより、トレイ2の形状ばらつきに関わらず、各可動部42,55によってトレイ2を確実に押さえつけることができる。
また、位置決め作業の終了後、ハンドリングロボットが位置決め装置1によって位置決めされたトレイ2から記録ヘッドを1つずつ取り出し、実装機構に搬送することで、実装機構において記録ヘッドとアームとの組み付け作業が行われる。
次に、トレイ2の交換時等に行う取り外し作業について説明する。取り外し作業は、主に上述した位置決め作業とは逆の動作が行われる。
まず操作レバー24を終点位置から始点位置(周方向の他方側から一方側)に向けて操作すると、操作レバー24とプランジャ26との係止が解除され、カムユニット10が始点位置に向けて回動軸12周りに回動する。すると、カムユニット10の回動に伴い、第1可動部42及び第2可動部55がオープン位置に向けて移動する。
具体的に、第1可動部42は、カムユニット10の回動に伴い第1カム従節部46が第1カム部21のカム面に摺接することで、オープン位置に向けて移動する。すなわち、各第1可動部42のうち、−X側に位置する第1可動部42が−X側に向けて移動し、−Y側に位置する第1可動部42が−Y側に向けて移動する。これにより、第1可動部42がトレイ2の側面から離間する。
また、第2可動部55は、カムユニット10の回動に伴い第2カム従節部63が第2カム部22のカム面に摺接することで、オープン位置に向けて移動する。すなわち、各第2可動部55が+Z側に上昇することで、トレイ2の係合部3から離間する。
そして、図1〜図3に示すように、カムユニット10を始点位置まで回動させ、操作レバー24をプランジャ26に係止することで、カムユニット10が始点位置で保持される。この状態で、ステージプレート32上のトレイ2を取り出すことで、トレイ2の位置決め作業が終了する。
このように、本実施形態では、トレイ2の側面に対して接離可能に移動して、固定部35との間でトレイ2を保持する第1可動部42と、Z方向に移動可能とされ、ステージプレート32との間でトレイ2を保持する第2可動部55と、を備える構成とした。
この構成によれば、第2可動部55がZ方向に移動可能とされているので、トレイ2の厚さばらつきに関わらず、ステージプレート32との間でトレイ2をZ方向に保持することができる。これにより、トレイ2の浮き上がりを抑制して、トレイ2のがたつきや位置ずれを抑制できるので、トレイ2を高精度に位置決めすることができる。
特に、本実施形態では、第1可動部42及び第2可動部55を連動させる連動機構を備えているため、トレイ2の位置決め作業や取り外し作業を一動作で行うことができる。そのため、各可動部42,55をそれぞれ別々に動作させる場合に比べて操作性の向上を図るとともに、各可動部42,55に対して別々の駆動部を設ける場合に比べてスペース効率の向上や簡素化を図ることができる。
また、本実施形態では、カムユニット10の移動に伴い、各可動部42,55がクランプ位置及びオープン位置の間で移動するため、例えばリンク機構等により各可動部42,55を連動させる構成に比べて、簡素化や小型化を図ることができる。
また、カムユニット10が回動軸12周りに回動可能に構成されているため、例えばカムユニット10がスライド移動する構成に比べて、スペース効率を向上させ、更なる小型化を図ることができる。
さらに、カムユニット10を操作する操作レバー24が始点位置及び終点位置でプランジャ25,26に係止されるため、カムユニット10の始点位置から終点位置への移動、及び終点位置から始点位置への移動を規制することができる。そのため、カムプレート14を始点位置や終点位置で保持するための外部動力の必要がないので、より簡素化を図ることができる。
また、第1可動部42に庇部51が形成されているため、トレイ2のZ方向への位置決めを第2可動部55とともに行うことができる。しかも、庇部51がテーパ形状とされているため、第1可動部42がクランプ位置に向けて移動する過程において、トレイ2のがたつきや厚さばらつきに関わらず、トレイ2の肩部が庇部51に当接することになる。これにより、トレイ2の位置決め精度をより向上させることができる。
さらに、本実施形態では、第1可動部42の押さえ部45が揺動軸50周りに揺動可能とされているため、クランプ位置において、トレイ2の側面の傾きや固定部35の当接面に応じて第1可動部42が揺動することになる。そのため、第1可動部42(押さえ部45)の当接面と、トレイ2の側面と、の片当たりを抑制し、トレイ2の側面を均一に押さえることが可能になる。
また、本実施形態では、矩形状のトレイ2において、対角の他方の角部を形成する2辺に固定部35が当接し、一方の角部を形成する2辺に第1可動部42が当接するので、トレイ2をXY方向で安定して保持できる。
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、HDDの組立装置に位置決め装置1を搭載した構成について説明したが、これに限られない。
また、位置決め装置1で位置決めするワークとして、矩形状のトレイ2を例にした場合について説明したが、これに限らず、基板や電子部品、時計部品自体をワークとして適用しても構わない。また、ワークの形状は、矩形状に限らず、円形状や矩形状以外の多角形状等、種々の形状を適用することができる。例えば、ワークが円形状の場合には、2つの固定部35と1つの第1可動部42により周方向の3ヶ所でワークを保持することが好ましい。
また、固定部35や第1可動部42、第2可動部55の個数やレイアウトについても適宜設計変更が可能である。
さらに、上述した実施形態では、カムユニット10の回動に伴い各可動部42,55を移動させる構成について説明したが、例えばカムユニット10のスライド移動に伴い各可動部42,55を移動させる構成であっても構わない。
また、連動機構の構成としては、種々の構成を採用することが可能であり、カムユニット10の他にリンク機構等を採用しても構わない。
さらに、上述した実施形態において、各第1可動部42は、U字状の押さえ部45によってトレイ2の同一側面のうち、2カ所に当接する構成について説明したが、これに限られない。例えば、図11、図12に示す第1可動部142のように、押さえ部145を棒状に形成しても構わない。具体的に、押さえ部145は、スカート部44から+Z側に向けて突設された円柱状とされている。また、押さえ部145の+Z側端部には、+Z側に向かうに従い漸次拡径されたテーパ形状の庇部151が形成されている。なお、押さえ部145の外周面のうち、内側(ステージプレート32側)に位置する部分がトレイ2の側面に当接する当接部として機能する。
この構成においては、上述した実施形態と同様に、第1可動部142がクランプ位置に向けて移動すると、押さえ部145の当接部がトレイ2の側面に当接することで、トレイ2がXY方向で保持される。このとき、円柱状の各押さえ部145がトレイ2の同一側面のうち1カ所に当接するため、トレイ2の側面と押さえ部145との接触面積を低減できる。そのため、トレイ2の側面と押さえ部145との間の摩擦を小さくし、押さえ部145に対してトレイ2がスムーズに移動することになる。そのため、トレイ2の位置ずれをより確実に抑えることができる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。
1…位置決め装置
2…トレイ(ワーク)
10…カムユニット
12…回動軸
21…第1カム部
22…第2カム部
25,26…プランジャ(ストッパ)
31…ステージ
35…固定部
42,142…第1可動部
47…第1付勢部材
50…揺動軸
51,151…庇部
55…第2可動部
65…第2付勢部材

Claims (8)

  1. ワークがセットされるステージと、
    前記ワークの側面が当接する固定部と、
    前記ワークの側面に対して接離可能に移動して、前記固定部との間で前記ワークを保持する第1可動部と、
    前記ワークの厚さ方向に移動可能とされ、前記ステージとの間で前記ワークを保持する第2可動部と、
    前記ワークを押さえ付けるクランプ位置、及び前記ワークから離間したオープン位置の間で前記第1可動部及び前記第2可動部を連動させる連動機構と、を備えていることを特徴とする位置決め装置。
  2. 前記連動機構は、前記第1可動部に係合する第1カム部、及び前記第2可動部に係合する第2カム部が形成されたカムユニットを備え、
    前記第1可動部及び前記第2可動部は、前記カムユニットの移動に伴い、前記クランプ位置及び前記オープン位置の間を移動することを特徴とする請求項1記載の位置決め装置。
  3. 前記第1可動部には、前記第1可動部を前記第1カム部に向けて付勢する第1付勢部材が設けられ、
    前記第2可動部には、前記第2可動部を前記第2カム部に向けて付勢する第2付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項2記載の位置決め装置。
  4. 前記カムユニットの始点位置及び終点位置それぞれにおいて、前記カムユニットに係止可能な一対のストッパを備えていることを特徴とする請求項2または請求項3記載の位置決め装置。
  5. 前記カムユニットは、厚さ方向に沿って延びる回動軸周りに回動可能に構成されていることを特徴とする請求項2から請求項4の何れか1項に記載の位置決め装置。
  6. 前記第1可動部には、前記ワークの厚さ方向から見て前記ワークと重なる位置まで突出する庇部が設けられ、
    前記庇部は、先端部に向かうに従い前記ワークから離間する方向に向けて傾斜するテーパ形状とされていることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の位置決め装置。
  7. 前記第1可動部は、前記ワークの厚さ方向に沿って延びる揺動軸周りに揺動可能に構成されていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の位置決め装置。
  8. 前記第1可動部は、矩形状の前記ワークにおいて、対角の一方の角部を形成する2辺に対応する位置に一対配設され、
    前記固定部は、前記対角のうち、他方の角部を形成する2辺に対応する位置に一対配設されていることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項に記載の位置決め装置。
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