JP2020019119A - ベースマシン - Google Patents

Abstract

【課題】生産機器の取り付け及び取り外し作業が簡易にできるとともに、生産機器の仕様変更、生産機器の順序の入れ換え、生産機器の配置間隔の変更等、生産機器の様々な配置の組み合わせに対応可能なベースマシンを提供する。【解決手段】リニアモータの第１レール２１を有する第１筐体１１と、リニアモータの第２レール２２を有する第２筐体１２とを備え、第１レール２１と第２レール２２とが連結した軌道上を走行動作するワーク搬送用のパレット５と、パレット２の走行動作を制御するコントローラ７とを備え、第１筐体１１における第１レール２１よりも設置面側の位置と、第２筐体１２における第２レール２２よりも設置面側の位置とに、複数の溝部８ａがそれぞれ所定間隔で配設されており、パレット２に保持されたワークを加工又は検査する複数の生産機器８０ａ、８０ｂ、８０ｃが溝部８ａにそれぞれ取付け固定可能な構成である。【選択図】図１

Description

本発明は、ベースマシンに関する。

電子機器の変種変量生産に対応すべく、生産品種の切換え情報や生産数量の増減情報等の各種情報に基づいて、製造現場では、電子部品の基板実装ラインや実装基板の検査ライン等の生産ラインの構築又は再構築が行われる。

従来、平面視長方形に延びる基台と、基台の上に設けられる一対のリニア駆動部と、各リニア駆動部によって駆動される可動子としてのスライダとを備え、スライダを一方（往動側）のリニア駆動部の下流端から他方（復動側）のリニア駆動部の上流端へ循環させる第１の循環装置と、他方のリニア駆動部の下流端から一方のリニア駆動部の上流端へ循環させる第２の循環装置とが設けられている構成の搬送装置が提案されている（特許文献１：特許第５８２６５９９号公報）。

特許第５８２６５９９号公報

生産ラインを構築又は再構築する場合、電子部品の基板実装機器や実装基板の検査機器等の生産機器を配置して基台に固定する必要がある。生産機器を仕様の異なる機器に変更する場合、生産機器の順序を入れ換える場合、生産機器の配置間隔を変更させる場合等、様々な配置の組み合わせがある。

しかし、特許文献１は、リニアモータの解体作業や連結作業の作業効率の改善を課題としており、生産機器を再配置して基台に固定することについては言及していない。例えば、生産機器を基台に固定する取付け穴を予め設けておくことも考えられるが、多数の取付け穴を基台に予め設けておくことは合理的ではないため実現性に乏しい。一例として、携帯情報端末等の電子機器においては、特に、需要の見通しが予測し難くなっており、生産品種の切換え情報や生産数量の増減情報等の各種情報に基づいて、早急に生産機器の配置を見直して生産ラインを構築又は再構築する必要があり、そのためには一時的に多大な労力が必要となる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、生産機器の取り付け及び取り外し作業が簡易にできるとともに、生産機器の仕様変更、生産機器の順序の入れ換え、生産機器の配置間隔の変更等、生産機器の様々な配置の組み合わせに対応可能なベースマシンを提供する。

一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。

本発明のベースマシンは、リニアモータの第１レールを有する第１筐体と、リニアモータの第２レールを有する第２筐体と、前記第１レールと前記第２レールとが連結された軌道上を走行動作するワーク搬送用のパレットと、前記パレットの走行動作を制御するコントローラとを備え、前記第１筐体における前記第１レールよりも設置面側の位置と、前記第２筐体における前記第２レールよりも設置面側の位置とに、複数の溝部がそれぞれ所定間隔で配設されており、前記パレットに保持されたワークを加工又は検査する複数の生産機器が前記溝部にそれぞれ取付け固定可能な構成であることを特徴とする。

この構成によれば、第１筐体と第２筐体とに配設された溝部によって、生産機器の取り付け及び取り外し作業が簡易にできるとともに、生産機器の仕様変更、生産機器の順序の入れ換え、生産機器の配置間隔の変更等、生産機器の様々な配置の組み合わせに対応できる。

前記溝部は複数の第１溝部と複数の第２溝部とを有し、前記第１筐体は前記第１溝部が前記第１レールと交差する方向にそれぞれ所定間隔で配設されており、前記第２溝部が前記第１溝部の両端を挟んで固定する構成であり、前記第２筐体は前記第１溝部が前記第２レールと交差する方向にそれぞれ所定間隔で配設されており、前記第２溝部が前記第１溝部の両端を挟んで固定する構成であることが好ましい。この構成によれば、複数の第１溝部を同時に固定することができ、尚且つ、複数の第１溝部と直交配置された複数の第２溝部とによって、複数の生産機器を直交配置させた状態で、取り付け及び取り外し作業が簡易にできる。

例えば、前記溝部は複数の第１溝部と複数の第２溝部と複数の第３溝部とを有し、前記第１筐体は前記第１溝部が前記第１レールと交差する方向にそれぞれ所定間隔で配設されており、前記第２溝部が前記第１溝部の前後方向の両端を挟んで固定する構成であり、前記第３溝部が前記第２溝部の左右方向の両端を挟んで固定する構成である、としてもよい。第２筐体についても同様である。この構成によれば、複数の第１溝部を前後左右いずれの方向においても位置ずれしないように固定できる。

前記溝部はＴ溝を有し、前記Ｔ溝に内蔵されたナットと、前記生産機器に挿通されたボルトとが締結する構成であることが好ましい。この構成によれば、例えば、生産機器に形成されている取り付固定用の貫通穴にボルトを通し、溝部に内蔵されているナットと締結することで、生産機器を溝部に簡便に連結固定できる。

前記第１レールの端部に配設されている凸部又は凹部と、前記第２レールの端部に形成されている凹部又は凸部とが嵌め合わされて連結される構成であることが好ましい。この構成によれば、凸部と凹部との嵌め合いによって、第１筐体と第２筐体との連結作業、及び第１レールと第２レールの連結作業の両方を同時かつ簡便にできる。

前記第１筐体は前記第１レールと交差する方向に第１往復部が配設されており、前記第１往復部はリニアモータの第３レールと第１駆動部とを有し、前記第３レールは前記第１駆動部によって前記第１レールの一端側に近接又は離隔する構成であり、前記第２筐体は前記第２レールと交差する方向に第２往復部が配設されており、前記第２往復部はリニアモータの第４レールと第２駆動部とを有し、前記第４レールは前記第２駆動部によって前記第２レールの一端側に近接又は離隔する構成であることが好ましい。この構成によれば、パレットを第１レールに受け渡しすることができる。また、パレットを第２レールに受け渡しすることができる。

前記第１筐体は前記第１レールと平行にリニアモータの第５レールが配設されており、前記第３レールは前記第１レールの一端側と前記第５レールの一端側とを往復動する構成であり、前記第２筐体は前記第２レールと平行にリニアモータの第６レールが配設されており、前記第４レールは前記第２レールの一端側と前記第６レールの一端側とを往復動する構成であることが好ましい。この構成によれば、パレットを第１レールと第５レールとで受け渡しすることができる。また、パレットを第２レールと第６レールとで受け渡しすることができる。

例えば、前記第１レール、前記第２レール、前記第３レール、前記第４レール、前記第５レール及び前記第６レールは、それぞれの上面が同じ高さに配設されており、前記第１レールと前記第２レールとが連結されるとともに前記第５レールと前記第６レールとが連結された軌道上を前記パレットが循環動作する構成である。この構成によれば、第１レールと第２レールとが連結された軌道上と、第５レールと第６レールとが連結された軌道上の両方で複数のパレットを往復動させることができる。

第１筐体と第２筐体とが直結する場合には、第１レール、第２レール、第３レール、第４レール、第５レール及び第６レールによってリニアモータ軌道が形成される。第１筐体と第２筐体とが同一の場合には、第１筐体を２つ組み合わせた最小の構成でリニアモータ軌道が形成される。第１筐体と第２筐体とを第３筐体を介して連結する場合には、リニアモータのレール軌道を延長することができ、多数の生産機器の取り付け及び取り外しが可能となる。第３筐体は、例えば、第１筐体から第１往復部を取り外した状態のものと同じ構成にできる。

本発明のベースマシンによれば、第１筐体と第２筐体とに配設された溝部によって、生産機器の取り付け及び取り外し作業が簡易にできるとともに、生産機器の仕様変更、生産機器の順序の入れ換え、生産機器の配置間隔の変更等、生産機器の様々な配置の組み合わせに対応できる。したがって、生産ラインを再構築する作業が従来よりも短時間で円滑にできるとともに、従来の搬送装置よりも生産ライン編成の組み合わせの自由度が高い構成となる。

図１は本発明の実施形態のベースマシンを示す概略の斜視図である。 図２は図１の一点鎖線で囲んだエリアIIにおける正面視での概略の断面図である。 図３は本実施形態のベースマシンを示す概略の平面図である。 図４Ａは本実施形態に係る第１筐体から第１往復部を取り外した状態を示す概略の平面図であり、図４Ｂは図４Ａの正面図である。 図５Ａは本実施形態に係る第２筐体から第２往復部を取り外した状態を示す概略の平面図であり、図５Ｂは図５Ａの正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。ベースマシン１は、一例として、電子機器等の製造ラインで用いられる。図１は本実施形態のベースマシン１の例を示す概略の斜視図であり、リニアモータの第１レール２１を有する第１筐体１１と、リニアモータの第２レール２２を有する第２筐体と、第１レール２１と第２レール２２とが連結された軌道上を走行動作するワーク搬送用のパレット２と、パレット２の走行動作を制御するコントローラ３とを備える。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

ここで、ベースマシン１の各部の位置関係を説明し易くするため、図中に上、下、前、後、右、左の矢印で向きを示している。前と後、及び、左と右は相対的な位置関係を示しており、前と後、左と右は互いに逆の場合を含む。

図４Ａと図４Ｂに示すように、第１筐体１１は四角枠の箱形状となっており、第１筐体１１の上面側に、第１レール２１と平行にリニアモータの第５レール２５が配設されている。同様に、図５Ａと図５Ｂに示すように、第２筐体１２は四角枠の箱形状となっており、第２筐体１２の上面側に、第２レール２２と平行にリニアモータの第６レール２６が配設されている。一例として、第１レール２１と第５レール２５とは同一の構成品である。一例として、第２レール２２と第６レール２６は同一の構成品である。一例として、第２レール２２は第１レール２１の２倍の長さである。

図１と図３に示すように、第１筐体１１の左側には、第１レール２１と交差する方向に第１往復部３１が配設されている。第１往復部３１はリニアモータの第３レール２３と第１駆動部４１とを有し、第３レール２３は第１駆動部４１によって第１レール２１の一端側（左側）に近接又は離隔する構成である。同様に、第２筐体１２の右側には、第２レール２２と交差する方向に第２往復部３２が配設されている。第２往復部３２はリニアモータの第４レール２４と第２駆動部３２とを有し、第４レール２４は第２駆動部４２によって第２レール２２の一端側（右側）に近接又は離隔する構成である。前記交差する方向は、一例として、直交する方向である。第１駆動部４１と第２駆動部４２は、一例として、トラバース機構である。一例として、第１往復部３１と第２往復部３２は同一の構成品である。

図４Ａと図４Ｂに示すように、第１筐体１１は、第１レール２１の一端側（左側）と反対側（右側）の位置に凸部５１ａ，５１ｂが配設されている。図５Ａと図５Ｂに示すように、第２レール２２の一端側（右側）と反対側（左側）の位置に凹部５２ａ，５２ｂが形成されている。そして、凸部５１ａと凹部５２ａとが嵌め合わされて連結され、同時に、凸部５１ｂと凹部５２ｂとが嵌め合わされて連結される構成である。

本実施形態は、第１筐体１１に第２筐体１２を横付けすると、第１レール２１と第２レール２２とが直線状に連結されるとともに、第５レール２５と第６レール２６とが直線状に連結される。パレット２は、ワーク９０を載置した状態やワーク９０を取り付けた状態等の保持された状態で、リニアモータ軌道上を走行動作する。また本実施形態は、第１レール２１、第２レール２２、第３レール２３、第４レール２４、第５レール２５及び第６レール２６は、それぞれの上面が同じ高さに配設されている。そして、第３レール２３は、第１レール２１又は第５レール２５に近接してパレット２を受け渡しする構成であり、また、第４レール２４は、第２レール２２又は第６レール２６に近接してパレット２を受け渡しする構成である。

本実施形態によれば、パレット２を循環動作させることができる。そして、第１レール２１と第２レール２２とが連結された軌道上と、第５レール２５と第６レール２６とが連結された軌道上の両方で複数のパレット２を往復動させることができる。

第１筐体１１と第２筐体１２とが直結する場合には、第１レール２１、第２レール２２、第３レール２３、第４レール２４、第５レール２５及び第６レール２６によってリニアモータ軌道が形成される。第１筐体１１と第２筐体１２とが同一の場合には、第１筐体１１を２つ組み合わせた最小の構成でリニアモータ軌道が形成される。第１筐体１１と第２筐体１２とを第３筐体を介して連結する場合には、リニアモータのレール軌道を延長することができ、多数の生産機器の取り付け及び取り外しが可能となる。第３筐体は、例えば、図４Ａと図４Ｂに示すように、第１筐体１１から第１往復部を取り外した状態のものと同じ構成にできる。

本実施形態は、第１筐体１１と第２筐体１２とは、それぞれ複数のキャスタ７１及びストッパ７２が設置面Ｅ１側に近接配置されている。この構成によって、第１筐体１１と第２筐体１２との生産ラインにおける移動が容易となり、また、編成後の生産ラインの所定位置に位置固定させることが容易となる。

ここで、リニアモータを構成する第１レール２１、第２レール２２、第３レール２３、第４レール２４、第５レール２５、第６レール２６及びバレット２と、コントローラ３とは、市販品のモジュールが適用できる。または、カスタム仕様とする場合がある。

本実施形態は、第１筐体１１における第１レール２１よりも設置面Ｅ１側の位置に、複数の溝部４ａが、第１レール２１と交差する方向に、所定間隔で配設されている。同様に、第２筐体１２における第２レール２２よりも設置面Ｅ１側の位置に、複数の溝部４ａが、第２レール２２と交差する方向に、所定間隔で配設されている。そして、パレット２におけるワーク９０を加工又は検査する複数の生産機器７０ａ，７０ｂ，７０ｃが溝部４ａにそれぞれ取付け固定可能な構成となっている。前記交差する方向は、一例として、直交する方向である。生産機器は、一例として、はんだ付け機７０ａ、レーザ加工機７０ｂ、検査機７０ｃである。本実施形態は、この例に限定されず、１台以上の生産機器の取り付け及び取り外しが可能な構成であればよい。

図２は、本実施形態における溝部締結構造の例を示す概略の部分断面図である。図２に示すように、溝部４ａは、Ｔ溝を有し、Ｔ溝にナット６１が内蔵されている。生産機器７０ａは、一例として、右側と左側とに貫通穴７１ａが形成されている。図２の例では、貫通穴７１ａ挿通されたボルト６２とナット６１とを螺合させ、ボルト６２に取り付けられた座金６３（又はワッシャ）が生産機器７０ａに当接した状態でボルト６２に所定トルクを加えてボルト６２とナット６１とを締結する。ナット６１は、既知の六角ナットが適用でき、例えば、溝部４ａの側面開口側からナット６１を入れて所定位置に配設する。または、ナット６１は、菱形ナットが適用でき、例えば、溝部４ａの上面開口側からナット６１を入れて所定位置に配設する。

溝部４ａは、一例として、アルミニウムやステンレス等の硬質金属材を引き抜き加工、又は挽物加工によって形成される。この構成によれば、複数の溝部４ａのそれぞれの上面を同じ高さに配設することが容易となり、位置精度が高くなる。上記以外の構成として、溝部４ａは、アルミニウムやステンレス等の硬質金属の板材をプレス加工したものや、その他既知の機械加工によって形成される。

そして、図４Ａの例では、前記溝部は複数の第１溝部４ａと複数の第２溝部４ｂと複数の第３溝部４ｃとを有し、第１筐体１１は第１溝部４ａが第１レール２１と交差する方向にそれぞれ所定間隔で配設されており、第２溝部４ｂが第１溝部４ａの前後方向の両端を挟んで固定する構成であり、第３溝部４ｃが第２溝部４ｂの左右方向の両端を挟んで固定する構成である。また、図５Ａの例では、前記溝部は複数の第１溝部４ａと複数の第２溝部４ｂと複数の第３溝部４ｃとを有し、第２筐体１２は第１溝部４ａが第１レール２１と交差する方向にそれぞれ所定間隔で配設されており、第２溝部４ｂが第１溝部４ａの前後方向の両端を挟んで固定する構成であり、第３溝部４ｃが第２溝部４ｂの左右方向の両端を挟んで固定する構成である。前記交差する方向は、一例として、直交する方向である。この構成によれば、複数の第１溝部４ａを前後左右いずれの方向においても位置ずれしないように同時に固定できる。尚且つ、複数の第１溝部４ａと直交配置された複数の第２溝部４ｂとによって、一例として、複数の生産機器７０ａ，７０ｂ，７０ｃの幾つかを直交配置させた状態で、取り付け及び取り外し作業が簡易にできる。または、複数の第１溝部４ａと直交配置された複数の第３溝部４ｃとによって、一例として、複数の生産機器７０ａ，７０ｂ，７０ｃの幾つかを直交配置させた状態で、取り付け及び取り外し作業が簡易にできる。そのうえ、複数の第１溝部４ａ、複数の第２溝部４ｂ、及び複数の第３溝部４ｃによって、堅牢なフレーム構造の第１筐体１１、及び第２筐体１２となる。

つまり、複数の第２溝部４ｂが、第１レール２１並びに第２レール２２と平行な方向に、所定間隔で配設されている。同様に、複数の第３溝部４ｃが、第１レール２１並びに第２レール２２と直交する方向に、所定間隔で配設されている。そして、上述の例と同様に、パレット２におけるワーク９０を加工又は検査する複数の生産機器７０ａ，７０ｂ，７０ｃが第１溝部４ａ、第２溝部４ｂ、第３溝部４ｃのいずれにもそれぞれ取付け固定可能な構成となっている。

本実施形態によれば、生産機器の取り付け及び取り外し作業が簡易にできるとともに、生産機器の仕様変更、生産機器の順序の入れ換え、生産機器の配置間隔の変更等、生産機器の様々な配置の組み合わせに対応できる。したがって、生産ラインを再構築する作業が従来よりも短時間で円滑にできるとともに、従来の搬送装置よりも生産ライン編成の組み合わせの自由度が高い構成となる。

ワーク９０は、一例として、配線基板、半導体基板、電子部品の実装基板、電子部品、小型電子機器、コネクタ、自動車用部品、その他既知の電子部品等が挙げられる。

コントローラ３は、一例として、パレット２の起動、停止、所定ストロークでの移動、前進、後退、循環、その他既知の走行動作を制御する構成である。

本実施形態は、第１筐体１１と第２筐体１２とはそれぞれ中空の枠体となっており、それぞれ正面側（又は背面側）に扉４０ａ，４０ｂ，４０ｃが配設されている。この構成によれば、一例として第１筐体１１の扉４０ａや、第２筐体１２の扉４０ｂ，４０ｃを開けて、生産機器と生産機器との信号接続や、各生産機器それぞれの電源接続配線等の接続を簡便にできる。

本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、第１溝部４ａ、第２溝部４ｂ、第３溝部４ｃは、いずれも断面視でＴ溝となっているが、この例に限られず、断面視でストレート形状の溝とする場合があり、また、断面視でＴ溝と、断面視でストレート形状の溝とを使い分ける場合もある。例えば、上述の実施形態では、ボルト６２とナット６１とを締結する締結構造となっているが、この例に限られず、フック等の係止具によって締結する締結構造とすることも可能である。

１ ベースマシン
２ パレット
３ コントローラ
４ａ 溝部（第１溝部）
４ｂ 溝部（第２溝部）
４ｃ 溝部（第３溝部）
１１ 第１筐体
１２ 第２筐体
２１ 第１レール
２２ 第２レール
２３ 第３レール
２４ 第４レール
２５ 第５レール
２６ 第６レール
３１ 第１往復部
３２ 第２往復部
４１ 第１駆動部
４２ 第２駆動部
５１ａ、５１ｂ 凸部
５２ａ、５２ｂ 凹部
６１ ナット
６２ ボルト
６３ 座金
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ 扉
７１ キャスタ
７２ ストッパ
８０ａ、８０ｂ、８０ｃ 生産機器
９０ ワーク（基板）
Ｅ１ 設置面

Claims (5)

1. リニアモータの第１レールを有する第１筐体と、リニアモータの第２レールを有する第２筐体と、前記第１レールと前記第２レールとが連結された軌道上を走行動作するワーク搬送用のパレットと、前記パレットの走行動作を制御するコントローラとを備え、
   前記第１筐体における前記第１レールよりも設置面側の位置と、前記第２筐体における前記第２レールよりも設置面側の位置とに、複数の溝部がそれぞれ所定間隔で配設されており、
   前記パレットに保持されたワークを加工又は検査する複数の生産機器が前記溝部にそれぞれ取付け固定可能な構成であること
   を特徴とするベースマシン。
2. 前記溝部は複数の第１溝部と複数の第２溝部とを有し、
   前記第１筐体は前記第１溝部が前記第１レールと交差する方向にそれぞれ所定間隔で配設されており、前記第２溝部が前記第１溝部の両端を挟んで固定する構成であり、
   前記第２筐体は前記第１溝部が前記第２レールと交差する方向にそれぞれ所定間隔で配設されており、前記第２溝部が前記第１溝部の両端を挟んで固定する構成であること
   を特徴とする請求項１記載のベースマシン。
3. 前記溝部はＴ溝を有し、前記Ｔ溝に内蔵されたナットと、前記生産機器に挿通されたボルトとが締結する構成であること
   を特徴とする請求項１または２記載のベースマシン。
4. 前記第１レールの端部に配設されている凸部又は凹部と、前記第２レールの端部に形成されている凹部又は凸部とが嵌め合わされて連結される構成であること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のベースマシン。
5. 前記第１筐体は前記第１レールと交差する方向に第１往復部が配設されており、前記第１往復部はリニアモータの第３レールと第１駆動部とを有し、前記第３レールは前記第１駆動部によって前記第１レールの一端側に近接又は離隔する構成であり、
   前記第２筐体は前記第２レールと交差する方向に第２往復部が配設されており、前記第２往復部はリニアモータの第４レールと第２駆動部とを有し、前記第４レールは前記第２駆動部によって前記第２レールの一端側に近接又は離隔する構成であり、
   前記第１筐体は前記第１レールと平行にリニアモータの第５レールが配設されており、
   前記第３レールは前記第１レールの一端側と前記第５レールの一端側とを往復動する構成であり、
   前記第２筐体は前記第２レールと平行にリニアモータの第６レールが配設されており、
   前記第４レールは前記第２レールの一端側と前記第６レールの一端側とを往復動する構成であること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のベースマシン。

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