JP2919160B2 - シェルフ構造体の組立て方法、組立装置及び組立治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子交換機等の
電子回路基板を多数個収納するシェルフ構造とその組立
方法及び組立装置にかかり、特に自動組立に好適なシェ
ルフ構造とその組立方法及び組立装置並びに組立治具に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシェルフ構造の一例（第一の従来
技術とする）を挙げると、例えば特開平２−１４０９９
４号公報に記載の如く、一対の上下レール板に、予めた
わみ防止枠、バックボード取付け枠、及びその他の必要
部品を組付けたバックボード体（電子回路基板を搭載接
続するもの）を嵌め込むための案内位置決め溝を設け、
次いで下レール板の前記溝にバックボード体を嵌合さ
せ、正確に位置決めしてから左右側板と共に下レール板
に固定する。その後、上レール板の溝にバックボード体
を嵌合させて上レール板を被せ、左右側板に固定するも
のであった。

【０００３】また、従来シェルフの他の例（第二の従来
技術とする）を図１、図２により説明すると、図１は組
立方法手順を示す斜視図であり、図２は組立られたシェ
ルフ構造を示す斜視図である。組立て手順は、図１に示
したように予めリベット３２で上下レール板２、３の端
部コーナを左右側板４、５の端部コーナにそれぞれかし
めて箱状に組立て、この箱体（以下、シェルフと呼ぶ）
１の側板４、５に設けられた切り曲げ１２（内部に９０
°折り曲げてリブとした切欠き）上に第一のたわみ防止
金具１０を、その上部がシェルフ１の底面６と同一の高
さとなるように設置する。次に上下レール板の底面６及
び既に設置された第一のたわみ防止金具１０の上部に第
一の絶縁板７をそれぞれ設置し、更にその上にバックボ
ード９を乗せる。その後、バックボード９を間にはさみ
込む様に第二の絶縁板８を第一の絶縁板７と同様の位置
に配置し、更に第二の絶縁板８の上に第二のたわみ防止
金具１１を乗せる。次にこの状態でバックボード９の底
面６にあるネジ穴６０に、第一、第二の絶縁板７、８、
バックボード９、第一、第二のたわみ防止金具１０、１
１のネジ穴位置をそれぞれ合わせ、位置ずれを起さない
よう位置決めピン３０を各同一位置のネジ穴に挿入す
る。その後上部方向からネジ３１を複数個所締め付ける
ことにより組み立てを行ない、図２に外観を示したシェ
ルフの組立を完了する。

【０００４】なお、図２に示したシェルフ１の使用方法
について説明すると、バックボード体９がシェルフの底
部を構成し、開口部（この図はシェルフ１を立てた状態
を示しているので見えない下部が開口部となる）から上
下レール板２、３の切り起こしにより所定の間隔で形成
されたレール６５に案内されて予めプリント板に電子部
品が搭載された電子回路基板が挿入され、ピン端子が多
数個配設されているバックボード体９のコネクタに接続
されて使用される。電子回路基板が接続されたバックボ
ード体９の背面にも多数のピンが植設され、外部接続用
のコネクタを構成している。バックボード体９について
さらに詳述すると、図面を省略しているが実際には上記
のようにシェルフ内部側の表面にはレール６５に対応し
て電子回路基板を搭載接続するためのコネクタが、その
背面には外部接続用のコネクタがそれぞれ多数個配列し
ており、バックボード体９自身は通常、プリント回路基
板で構成されている。電子回路基板を搭載接続したシェ
ルフ１は所定の架に複数段組み込まれて例えば電子交換
機等の電子装置を構成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記第一の従来技術で
は、バックボード取付け枠と上下レール板にある溝との
嵌合、位置決め作業及びバックボードに予め必要な電子
部品を搭載し、バックボード組立体とする。更にバック
ボード組立体を立てて、その上に上レール板を被せると
いうものであるためシェルフ組立は手作業を主体とせざ
るを得ず自動組立には不向きであった。また、上記第二
の従来技術では、シェルフ１の構造から片手で部品を保
持しながらもう一方の手で組付けると言ったように両手
作業を主体とするものであり、自動組立については上記
第一の従来技術の場合と同様にやはり充分な配慮がされ
ておらず不向きであった。特に前者の場合には、バック
ボード取付け枠があり、また、部品のネジ締めに際して
は例えば絶縁板の位置ずれ防止のために保持用テープ部
品が必要となるなど部品点数も多かった。

【０００６】したがって、本発明の目的は、上記従来技
術の問題点を解消することにあり、その第一の目的は機
械装置による自動組立てを容易とし、部品点数を削減し
たシェルフ構造体の組立方法を、第二の目的はその組立
装置を、そして第三の目的は組立装置に好適な組立治具
を、それぞれ提供することにある。

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】 上記第一の目的は、上
下レール板と左右側板とを箱状部品に仮組し、その一方
のバックボード搭載面となる開口部を上向きにして組立
治具上に搭載、位置決めする工程と、前記仮組された
箱状部品のコーナー部に設けられたリベット位置決め用
切り欠きに、前記組立治具の位置決めガイドが挿入され
た状態でリベットかしめする工程と、前記リベットか
しめされた箱状部品のバックボード搭載面に、バックボ
ード組立部品を組込み、位置決めする工程と、前記バ
ックボード組立部品を前記箱状部品に固定し、シェルフ
構造体を形成する工程と、前記組立治具からシェルフ
構造体を取り外し、組立治具を次工程の搬送ユニットに
排出する組立治具排出工程とを有して成るシェルフ構造
体の自動組立方法により、達成される。

【０００９】上記第二の目的は、上下レール板と左右
側板とを箱状部品に仮組し、その一方のバックボード搭
載面となる開口部を上向きにして組立治具上に搭載、位
置決めする手段と、前記仮組された箱状部品のコーナ
ー部に設けられたリベット位置決め用切り欠きに、前記
組立治具の位置決めガイドが挿入された状態でリベット
かしめする手段と、前記リベットかしめされた箱状部
品のバックボード搭載面に、バックボード組立部品を組
込み、位置決めする手段と、前記バックボード組立部
品を前記箱状部品に固定し、シェルフ構造体を組立る手
段と、前記組立治具からシェルフ構造体を取り外し、
組立治具を次工程に排出する組立治具排出手段と、前
記各手段間を接続する組立治具搬送手段とを有して成る
シェルフ構造体の自動組立装置により、達成される。

【００１０】上記第三の目的は、長方形のベース上に
一方が固定され他方がガイドバーに沿ってスライドする
一対のサイドプレートと、前記一対のサイドプレート
間に箱状部品を搭載し、一方の側板を前記サイドプレー
トの固定側に寄せると共に、他方の側板に可動側のサイ
ドプレートを押付けて位置決めする手段と、前記サイ
ドプレートに配設され複数の位置決め爪と受け爪とを備
えたバックボード組立部品の位置決め手段と、前記各
爪を回転もしくは水平移動させることにより箱状部品の
切欠き穴に出し入れし、前記バックボード組立部品の位
置決め手段を駆動する手段とを有して成るシェルフ構造
体の自動組立治具により、達成される。

【００１１】上記複数の位置決め爪としては、回転位置
決め爪として同軸上に複数個配設すると共に、その軸上
の一端にはラチェットを接続する。爪の回転駆動手段と
しては、ラチェット機構と、サイドプレートと爪の間に
配設されたバネの弾性力を利用したものとし、このラチ
ェットの開閉に同期させて前記自動組立装置に設けられ
たロボットにより、搭載部品を供給するようにすること
が望ましい。受け爪は上記位置決め爪と対をなして設け
られ、これらは左右側板に設けた切欠き穴の数に合わせ
て複数個設ける。

【００１２】

【作用】搬送される組立治具に、切欠き穴を設けた左右
側板と上下板を組付け、一連の機械装置で箱状部品（シ
ェルフ）を形成した後、切欠き穴を介して組立治具に設
けられた位置決め爪をシェルフの内側に向かうように進
入させることにより、シェルフの底部に位置するように
組付けられる絶縁板、たわみ防止金具を前記位置決め爪
で位置決めし、その後ネジで上下板に固定する。その
後、前記位置決め爪を前述とは逆の動作を行わせて、シ
ェルフより取り出すことにより完成する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。 〈実施例１〉図３は、本発明のシェルフ構造及び組立方
法の一実施例を説明するための模式図を示したものであ
り、同図（ａ）は組立方法を、（ｂ）は組立られたシェ
ルフの斜視図を示す。先ず、同図（ａ）にしたがって組
立方法の概要を説明すると、上下レール板（以下、単に
上下板と略称）２、３、左右側板４、５を予めシェルフ
１に仮組みした状態で後述する図６に示した組立治具７
０に搭載し、左右側板４、５及び上下板２、３の合わせ
目にそれぞれ設けられたリベット位置決め用切欠き１８
２に、治具７０のサイドプレート８０の両側面に固定さ
れたガイド８２を差し込むことにより、仮組みされたシ
ェルフ１の上下板と左右側板との位置決めを正確に行な
い、この状態で上下板に左右側板をリベット３２でかし
めてシェルフ１の各コーナーを固定する。次いで、リベ
ット３２でかしめられたシェルフ１は、同一治具７０に
搭載されたままシェルフの底部となる一方の開口部側
に、第一のたわみ防止金具１０、第一の絶縁板７、バッ
クボード９、第二の絶縁板８、第二のたわみ防止金具１
１を順次組み込んでいく過程で、予め左右側板４、５に
それぞれ複数個設けられた切欠き穴２７０、２７１を介
してバックボード９を組み込むのに必要な全部品の位置
決めを行い、これらをネジでシェルフ底面６及び左右側
板に設けられた切り曲げ２９２、２９３に固定すること
を特徴とするシェルフ組立方法である。

【００１４】同図（ｂ）は、このようにして組立られた
シェルフ構造を示しており、リベット位置決め用切欠き
１８２とバックボード９を組み込む時に使用した部品類
の位置決め用切欠き穴２７０、２７１とを有している。
このリベット位置決め用切欠き１８２は、シェルフの自
動組立時に、治具上で上下板と左右側板との位置決めを
正確に行なう上で重要な役割を果たすと共に、各シェル
フを筐体（架体）に組み込むときの位置決め基準として
使用できるため筐体組立時の工数低減、自動組立を可能
とする効果を有している。また、バックボード組み込み
時の位置決め用切欠き穴２７０、２７１は、部品の正確
な位置決めと共に、ボードに搭載された電子部品から発
生する熱を外部に放出する際の換気口としての役割をも
果たしている。

【００１５】図４は、シェルフ自動組立装置の一例を示
す概略斜視図である。以下、図にしたがって説明する
と、架台１２０上に組立治具供給部１２１、リベットか
しめ部１２２、部品供給部Ａ１２３、バックボード供給
部１２４、部品供給部Ｂ１２５、ネジ締め部１２６、ハ
ウジング組込部１２７、組立治具排出部１２８が順次ラ
イン状に配設されている。

【００１６】組立治具供給部１２１には、搬送ユニット
Ａ１２９、上下摺動可能な搬送ユニットＢ１３０、搬送
ユニットＣ１３１が設けられ、架台１２０内には搬送ユ
ニットＡ１２９、同じくＤ１３２、同じくＥ１３５、同
じくＦ１３８、同じくＧ１４１、同じくＨ１４４、同じ
くＩ１４７、同じくＪ１５０が設けられており、箱状部
品（予め仮組されたシェルフ）２９１を搭載した組立治
具７０を矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ方向に搬送する機構と
なっている。

【００１７】リベットかしめ部１２２は、組立治具供給
部１２１の搬送ユニットＣ１３１から組立治具７０を受
け取り乗り移らせる搬送ユニットＤ１３２と組立ロボッ
トＡ１３３と、この組立ロボットＡ１３３の先端に箱状
部品２９１をリベットかしめするかしめユニット（図示
せず）を備えている。

【００１８】部品供給部Ａ１２３は、リベットかしめ部
１２２の搬送ユニットＤ１３２から組立治具７０を受け
取り乗り移らせる搬送ユニットＥ１３５と、第一のたわ
み防止金具１０及び第一の絶縁板７を多数保有する供給
ユニット１３６と、組立ロボットＢ１３７を備えてい
る。

【００１９】バックボード供給部１２４は、部品供給部
Ａ１２３の搬送ユニットＥ１３５から組立治具７０を受
け取り乗り移らせる搬送ユニットＦ１３８と、バックボ
ード９を多数保有するバックボード供給ユニット１３９
と、組立ロボットＣ１４０を備えている。

【００２０】部品供給部Ｂ１２５は、バックボード供給
部１２４の搬送ユニットＦ１３８から組立治具７０を受
け取り乗り移らせる搬送ユニットＧ１４１と、第二のた
わみ防止金具１１及び第二の絶縁板８を多数保有する供
給ユニット１４２と、組立ロボットＤ１４３を備えてい
る。

【００２１】ネジ締め部１２６は、部品供給部Ｂ１２５
の搬送ユニットＧ１４１から組立治具７０を受け取り乗
り移らせる搬送ユニットＨ１４４と、組立ロボットＥ１
４５と、この組立ロボットＥ１４５の先端にたわみ防止
金具１０及び１１、絶縁板７及び８、バックボード９を
ネジ３１にて締結させるネジ締めユニット１４６を備え
ている。

【００２２】ハウジング組込部１２７は、ネジ締め部１
２６の搬送ユニットＨ１４４から組立治具７０を受け取
り乗り移らせる搬送ユニットＩ１４７と、バックボード
９上に組み込むハウジング（電子回路基板等を搭載す
る）を多数保有するハウジング供給ユニット１４８と、
組立ロボットＦ１４９を備えている。

【００２３】組立治具排出部１２８は、ハウジング組込
部１２７の搬送ユニットＩ１４７から組立治具７０を受
け取り乗り移らせる搬送ユニットＪ１５０を備えてお
り、組立治具７０を矢印Ｆ方向に排出する。

【００２４】図５は、以上の構成から成るシェルフ自動
組立装置における一連の動作工程フローの一例を示した
ものであり、先の図４を引用しながら以下に各工程の動
作説明をする。 工程（ａ）：組立治具供給部１２１において搬送ユニッ
トＪ１５０上にある組立治具７０に、人手もしくは図示
していない別に設けた組立ラインで上下板２、３と左右
側板４、５とを用いて箱状部品２９１を仮組立する。 工程（ｂ）：箱状部品２９１を搭載した組立治具７０
を、矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ方向に搬送する。 工程（ｃ）：搬送されてきた箱状部品２９１は、リベッ
トかしめ部１２２において組立ロボットＡ１３３によ
り、リベット３２でかしめられて後にバックボード９等
が搭載されるシェルフとなる。 工程（ｄ）：リベットかしめされたシェルフは部品供給
部Ａ１２３に搬送され、ここで組立ロボットＢ１３７に
より第一のたわみ防止金具１０を左右側板４、５に設け
られた切り曲げ２９２及び２９３上に、さらに第一の絶
縁板７を第一のたわみ防止金具１０上及び上下板２、３
の底面６上にそれぞれ供給、搭載する。 工程（ｅ）：バックボード供給部１２４にてプリント基
板等の回路板からなるバックボード９が、組立ロボット
Ｃ１４０により第一の絶縁板７上に供給、搭載される。 工程（ｆ）：部品供給部Ｂ１２５にて組立ロボットＤ１
４３によりバックボード９上に第二の絶縁板８、第二の
たわみ防止金具１１を順次供給、搭載する。 工程（ｇ）：工程（ｄ）〜工程（ｆ）で搭載、組み込ま
れた部品を、ネジ締め部１２６にて、組立ロボットＥ１
４５とネジ締めユニット１４６とにより、ネジ締めし、
シェルフの組立を完了する。 工程（ｈ）：組立完了したシェルフはハウジング組込部
１２７に搬送され、組立ロボットＦ１４９によりその開
口部から電子部品の搭載された電子回路基板等のハウジ
ングがバックボード９上に供給、接続され、電子装置の
実装されたシェルフ１が完成する。 工程（ｉ）：最後に組立治具排出部１２８に搬送され
て、シェルフは組立ラインから外され、組立治具７０を
スタートラインの組立治具供給部１２１に搬送する。こ
の後は、上記各工程を繰返し連続的に自動組立が行なわ
れる。

【００２５】次に図６で、シェルフ１の自動組立に使用
する組立治具７０の一構成例を説明する。同図（ａ）に
外観斜視図を示すように、７２は複数個の位置決め溝７
２´を有するの位置決めレールであり、長方形のベース
７１の長手方向に固定されている。７３はガイドプレー
トであり、位置決めレール７２の間に位置し、ベース７
１の短手方向の端部に固定されると共に、長手方向に位
置する一対のガイドバー８３を支持する。ガイドバー８
３に支持され、直立したサイドプレート８０ａ（固定
側）と一体でガイドプレート７３に固定された固定板７
４と、ガイドバー８３を介して摺動するスライド板７５
とがあり、このスライド板７５には直立して固定された
サイドプレート８０ｂ（可動側）がある。８４及び８５
は共にシェルフ１の位置決めを担う位置決めピンであ
り、固定板７４とスライド板７５上の対向した位置にそ
れぞれ固定されている。８２はシェルフ１のガイドで各
サイドプレート８０側面の所定位置に固定されている。
７６はスライド板であり、ガイドバー８３を介して摺動
し、位置決めレール７２の溝７２´で位置決めを行なう
位置決めバー８６を有し、サイドプレート８０ｂの背面
を押し付ける移動ネジ７９及びナット７８を支持するブ
ロック７７を有している。

【００２６】同図（ｂ）はサイドプレート８０ｂ（可動
側）の上部に配設された部品の位置決め手段の要部を拡
大した斜視図、同図（ｃ）はさらに同図（ｂ）の要部断
面図である。同図において２７３及び２７４は共にサイ
ドプレート８０ｂの側面に固定されたシェルフ１のガイ
ドであり、軸８８及び８９を回動自在に支持する。これ
と同様の部品位置決め手段は、対向するサイドプレート
８０ａ（固定側）にも配設されており、対応するガイド
８１及び２７２には図示していないが同様の２本の軸を
支持している。

【００２７】回転位置決め爪２８０、２８１及びレバー
９２を有する回転位置決め爪１３は、いずれも軸８８に
固定されており、これら爪の内側にはバネ９５を支持す
る凹部が形成されてバネ９５をサイドプレート８０ｂと
の間に圧縮した状態で支持している。そしてこの軸８８
の一端にはラチェット９３が固定されており、これとか
み合う固定のレバー９１が軸９０を中心に回転するよう
にガイド２７４に取り付けられている。レバー９１の一
端は、サイドプレート８０ｂにその一端が固定されたバ
ネ２８８により張力の掛った状態で係止されている。な
お、両サイドプレート８０に設けられている回転位置決
め爪１３及び２８４には、たわみ防止金具や絶縁板等の
部品位置決め用の溝部１３ａ及び２８４ａがそれぞれ設
けられている。

【００２８】また、２７５、２７６及び８７は、いずれ
も軸８９に固定された受け爪で、サイドプレート８０ｂ
の上部の溝に嵌め込まれたバネ９４を受ける。これと同
様に対向するサイドプレート８０ａ側にも回転位置決め
爪２８２、２８３、２８４及び受け爪２７７、２７８、
２７９があり、図示していないがそれぞれ対応する２本
の軸に固定されている。なお、受け爪８７及び２７９に
もそれに対応する回転位置決め爪１３及び２８４と同様
に部品位置決め用の溝部８７ａ（図示せず）、２７９ａ
がそれぞれ設けられている。このように回転位置決め爪
２８０、２８１及び１３と受け爪２７５、２７６及び８
７とはそれぞれ対をなし、バネ９４、９５とラチェット
９３の作用により回動自在に構成されている。これら爪
の開閉動作機構について説明すると、先ず、回転位置決
め爪１３のレバー９２をロボットで外側に倒すと回転位
置決め爪は軸８８を支点にして外側に回動しバネ９５を
圧縮しながらその先端が開くと共に、ラチェット９３が
レバー９１の爪にロックされる。この時、受け爪もバネ
９４の復元力により軸８９を支点に外側に回動してその
先端が開く。次にレバー９１の上端をロボットにより内
側に回転するとラチェット９３は開放され、バネ９５の
復元力により回転位置決め爪は内側に回動しその先端は
閉じる。部品を組まないで上記動作をさせた時には、受
け爪の一部が回転位置決め爪に押圧されてバネ９４を圧
縮させながら内側に回動してその先端が閉じる。部品を
組み込んだ時には、絶縁板７が受け爪２７６で位置決め
され、この爪上を含む絶縁板７上に搭載されたバックボ
ード９が回転位置決め爪２８１の先端で押圧され、受け
爪２７６とで挾み込まれ保持される。

【００２９】〈実施例２〉次に上記図４〜図６に示した
自動組立装置、組立治具及び組立方法を用いて、図３に
示した本発明のシェルフ１を組立てる具体的な組立方法
の一例を組立装置及び治具の動作と共に図７〜図１３に
より説明する。先ず、図７は治具の動作説明図であり、
上下板２、３と左右側板４、５とを仮組み後、組立治具
７０の固定板７４の位置決めピン８４、サイドプレート
８０ａに固定したガイド８１、８２、２７２でガイド位
置決めされるようにサイドプレート８０ａ側に上記仮組
されたシェルフ１を押し付け、左側板４に予め設けられ
た所定形状の複数の切欠き穴２７０に受け爪２７７、２
７８、２７９をそれぞれ挿入した状態でセットする（爪
の配置は図６参照）。このとき、サイドプレート８０ａ
の回転位置決め爪２８２、２８３、２８４は、ラチェッ
ト９３がロックされそれぞれ上方に回転した位置にあ
る。

【００３０】次に図８に示すように移動ネジ７９を回転
させることによりスライド板７５をシェルフ１側（矢印
方向）に移動させ、ガイド２７３及び２７４でシェルフ
１の外形をガイドしながら左側板４と同様に予め右側板
５に設けられた所定形状の複数の切欠き２７１に受け爪
２７５、２７６及び８７を挿入させ、ナット７８で移動
ネジ７９を固定することでシェルフ１を組立治具７０に
セットする。図９はこのセットされた状態を示してい
る。この状態で、図４に示した装置のコンベアに投入さ
れ最初の工程（リベットかしめ部１２２）でシェルフ１
をリベット３２でかしめる。なお、リベットかしめは組
立ロボットＡ１３３が行なうが、これについては本発明
の要旨でないので詳細説明は省略する。

【００３１】次に、図１０に示すように、ロボット(図
示せず)で吸着保持した絶縁板７を左側板４側のガイド
２７２と切欠き穴２７０から突出した受け爪２７７との
間でガイドしながら上板２の底面６に搭載して位置決
め、組み込みを行ない、同様の構造を具備した下板３側
においても行なう。続いて、ロボットで第一のたわみ防
止金具１０及び絶縁板７を左側板４側の受け爪２７９と
右側板５側の受け爪８７にある溝部２７９ａ、８７ａで
ガイドさせながら左右側板の切り曲げ２９２及び２９３
上に搭載することで位置決め、組み込みを行なう。な
お、同図（ａ）は組立斜視図、同図（ｂ）は、そのＡ−
Ａ´断面を示したものであり、この工程は図４の部品供
給部Ａ１２３にて組立ロボットＢ１３７が行なう。

【００３２】次に、図１１に示すように、バックボード
供給部１２４において組立ロボットＣ１４０（図４参
照）によりバックボード９を、サイドプレート８０に設
けられたガイド８１、２７２及びガイド２７３、２７
４、さらには左右側板４、５の端部で外形をガイドしな
がら、既に搭載された第一の絶縁板７の上に搭載する。
なお、同図（ａ）は組立斜視図、同図（ｂ）は、そのＡ
−Ａ´断面を示したものである。

【００３３】そして図１２に示すように、ロボットで右
側板５側のレバー９１を内側に倒すことによってラチェ
ット９３が外れ、回転位置決め爪２８０、２８１及び１
３がバネ９５の復元力により回転し、これと同様の動作
により対向する左側板４側のレバー２８５も内側に倒す
ことによって回転位置決め爪２８２、２８３、２８４が
回転し、これら両側の回転位置決め爪でバックボード９
を固定する。このバックボード９上に、第二の絶縁板８
及び第二のたわみ防止金具１１を、先ずガイド２７２
と、受け爪２７７と同様に切欠き穴２７０から突出した
回転位置決め爪２８２との間でガイドしながら順次上板
２側に搭載し、位置決め、組み込みを行ない、同様の方
法で下板３側にも行なう。続いて、ロボットで同じく第
二の絶縁板８及び第二のたわみ防止金具１１を左側板４
の回転位置決め爪２８４と右側板５側の回転位置決め爪
１３の溝部２８４ａ、１３ａ（図６参照）でガイドさせ
ながら順次搭載することで位置決め、組み込みを行な
う。なお、同図（ａ）は組立斜視図、同図（ｂ）は、そ
のＡ−Ａ´断面を示したものである。

【００３４】最後に、図１３に示すように、ネジ締めし
て絶縁板、バックボード９、たわみ防止金具等の部品を
一括固定する。なお、同図（ａ）は組立斜視図、同図
（ｂ）は、そのＡ−Ａ´断面を示したものである。

【００３５】〈実施例３〉この例は、実施例１で使用し
た左右側板４、５の切欠き穴２７０及び２７１の構造を
変更したものであり、その他の構成は実施例１同様であ
る。以下、図１４〜図１６を用いて説明する。図１４
は、リベットかしめの終了したシェルフ１の斜視図を示
したものである。図示のように、左側板４、右側板５に
設けた切欠き穴２７０及び２７１を完全に打ち抜かず
に、図１５に要部を示すように一部分を残て他の部分を
切り離し、切り離されたこの部分をシェルフ１の内側へ
突出して凸部１６を設けたものである。この凸部１６は
バックボード９を搭載するための絶縁板、たわみ防止金
具等の部品を位置決めすると共にそれらを支持する機能
を有する。特に切欠き穴２７０ａ及び２７１ａの凸部１
６は、左右側板の中心部に設けられた切り曲げ２９２及
び２９３の上部から所定の間隔をおいて、これら切り曲
げの中心線上を対称軸として左右対称に形成されてい
る。そして、この凸部１６の相対向する面によって、た
わみ防止金具１０、１１と絶縁板７、８とを案内し、し
かもこれら部品の側面位置を規制するスリットを構成し
ている。第一のたわみ防止金具１０の両端底部は切り曲
げ２９２及び２９３で支持され、その上端部はスリット
内に突出して位置決めされる。このスリットに案内され
て第一の絶縁板７が第一のたわみ防止金具１０の上に搭
載される。バックボード９は、この絶縁板７上に搭載さ
れ、その長手方向の位置は左右側板４、５の凸部１６で
規制される。続いてスリット内に第二の絶縁板８及び第
二のたわみ防止金具１１が案内、搭載される。このよう
に本実施例ではこのスリットを構成する凸部１６によ
り、絶縁板とバックボード及びたわみ防止金具が位置決
めされるため、実施例１に記載の組立治具７０の全てを
必要とせず、部分的に必要なものを選択して組立ること
になり、例えば部品供給部Ａ１２３及びＢ１２５におい
ては部品搭載にロボットを使用するのみでサイドプレー
ト８０に設けられた位置決め手段は使用する必要がな
い。

【００３６】図１６は本実施例の組立手順を示した斜視
図である。組立方法は前述したように左側板４、５に上
下板２、３をリベット３２で固定し、その後、たわみ防
止金具１０、絶縁板７、バックボード９、絶縁板８、た
わみ防止金具１１の順序で組み込み、最後にネジ３１で
複数個所固定する。

【００３７】〈実施例４〉この例は、バックボード９の
組立に特徴があり、シェルフ１のリベットかしめ工程迄
は前記何れの実施例とも同じである。以下、図１７〜図
１９により説明すると、図１７に示す如くバックボード
９を固定する位置に接着剤１８を複数個所塗布し、さら
に絶縁板８に接着剤１８を塗布する。また絶縁板７にも
接着剤１８を塗布すると共に、たわみ防止金具１０にも
接着剤１８を塗布する。これらを矢印３４２方向に各々
重ね合わせ、接着剤１８により各々を固定する。図１８
に各々を重ね合わせ接着剤１８にて固定したバックボー
ドユニット３４０を示す。このバックボードユニット３
４０を図１９に示す如くシェルフ１の底面６に、矢印３
４３方向から搭載しネジ３１にて複数個所締め付けるこ
とにより、組み立てが完成する。この例の場合も組立治
具７０上では全部の機能を動作させる必要はなく、例え
ばシェルフ１のリベットかしめ部１２２、ネジ締め部１
２６等を選択して使用すれば良い。なお、左右側板４、
５の切欠き穴２７０、２７１の形状については図示のも
のに限らず実施例１及び３に示した形状のものでも良
い。ただし、いずれの実施例の場合にも共通しているこ
とは、リベット位置決め用の切欠き１８２が、上下板
２、３と左右側板４、５との合わせ目にそれぞれ設けら
れていることであり、この切欠き１８２に組立治具７０
のサイドプレート８０の側面に固定されたガイド（例え
ば８２）を差し込んでリベットかしめ穴６１の位置を正
しく保持した状態でリベットかしめすることである。

【００３８】〈実施例５〉図２０〜図２３は、シェルフ
１の組立において水平移動可能な位置決め爪を用いてシ
ェルフ組立用部品の位置決めを行ない、シェルフ組立動
作を説明する図である。すなわち、実施例１の図６に示
した組立治具７０の回転位置決め爪と受け爪との構成
を、回転移動方式から水平移動方式に変更したものであ
り、これらをシェルフの左右側板の切欠き穴にサイドプ
レート８０側から水平に出し入れできる構成としたもの
である。以下、組立工程にしたがって順次説明する。

【００３９】図２０（ａ）は斜視図、同図（ｂ）はその
Ａ−Ａ´要部断面を示す。左側板４の切欠き穴２７０に
対応して水平移動可能な位置決め爪Ａ１６０及び位置決
め爪Ｂ１６１を配置し、シェルフ組立用部品の第一のた
わみ防止金具１０及び第一の絶縁板７を予めリベットか
しめされたシェルフ１の底部６の上方から組み込む。

【００４０】図２１バックボード９を搭載する様子を示
したものである。第一のたわみ防止金具１０が上方から
組み込まれて左右側板の切り曲げ２９２及び２９３に達
した後、位置決め爪Ａ１６０がエアシリンダ等で左右か
ら水平方向に前進移動してきて、たわみ防止金具１０の
位置決めを行なう。その後、第一の絶縁板７をたわみ防
止金具１０の上に組み込む。さらにその上方からバック
ボード９が組み込まれる。なお、同図（ａ）は斜視図、
同図（ｂ）はそのＡ−Ａ´要部断面を示す。

【００４１】図２２は、バックボード９上に絶縁板８、
たわみ防止金具１１を搭載する様子を示す。バックボー
ド９が絶縁板７の上に組み込まれた後、位置決め爪Ｂ１
６１がエアシリンダ等で左右から水平方向に移動してき
て、バックボード９の上面を押さえ、位置決めを行な
う。次に第二の絶縁板８及び第二のたわみ防止金具１１
をバックボード９の上方より位置決め爪Ｂ１６１で位置
決めしながら組み込んでいく。なお、同図（ａ）は斜視
図、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ´要部断面を示す。

【００４２】図２３は、シェルフ１の底面を構成するバ
ックボードの組立用部品が全て組み込まれた状態を示
し、この後ネジ３１で締結すればシェルフ１が完成す
る。組立が完了した後、位置決め爪Ａ１６０及び位置決
め爪Ｂ１６１はエアシリンダやリニアモータ等の水平移
動手段により左右水平方向に後退移動して原点に戻る。
なお、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ´
要部断面を示す。

【００４３】〈実施例６〉図２４及び図２５は、シェル
フにバックボード組立部品を搭載し組み込む際に、部品
の位置決めをより容易とするためにシェルフを構成する
上下板及び左右側板の部品搭載面の構造に改良を加えた
ものであり、実施例１の変形例を示すものである。すな
わち、これらの図面は、予め組立治具７０でコーナーが
リベットかしめされたシェルフ１のバックボード搭載側
の開口部に、バックボードの組立用部品を搭載、位置決
めする突起部１７０を位置決め手段として配設した例を
示している。図２４（ａ）はその斜視図を、同図（ｂ）
はシェルフの底部６を構成する上板２の部品搭載面の一
部を、そして同図（ｃ）は右側板５の部品搭載面となる
切り曲げ２９３の近傍を、それぞれ示している。これら
の部品搭載面にはいずれも突起部１７０が設けてあり、
シェルフ組立用部品の位置決めを容易にしている。 図
２４（ａ）に示すように上下板２、３については、バッ
クボードの組立用部品が組み込まれる位置の両端に突起
部１７０を設け、これに搭載部品の穴を合わせて落しこ
むことにより位置決め可能となる。また、左右側板４、
５については、同図（ｂ）に示すように搭載部品が組み
込まれる切り曲げ２９２、２９３上に突起部１７０を設
け、これに搭載部品の穴を合わせて落しこむことにより
位置決め可能となる。突起部１７０の高さは搭載される
部品の板厚の合計厚さとほぼ同じ寸法とする。

【００４４】図２５は、図２４に示したように部品搭載
面に突起部１７０が設けられ、しかも予め組立治具７０
でコーナーがリベットかしめされたシェルフ１上に、バ
ックボード組立部品を順次搭載し、組み込んで、ネジ締
めする手順を示す組立図である。先ず、左右側板の切り
曲げ２９２、２９３上に設けられた突起部１７０に第一
のたわみ防止金具１０の穴を合わせて落しこみ、次に上
下板２及び３の突起部１７０、既にたわみ防止金具１０
が搭載された切り曲げ２９２、２９３の突起部１７０に
それぞれ第一の絶縁板７の穴、バックボード９の穴を合
わせてそれぞれ落しこんで組み込み、位置決めする。同
様に各突起部１７０に第二の絶縁板８、第二のたわみ防
止金具１１の穴をそれぞれ合わせて落しこみ、位置決め
する。最後にネジ３１によりシェルフ組立用部品を締結
することによりシェルフが完成する。

【００４５】上記実施例ではシェルフの組立に際し、上
下板と左右側板との固定をいずれもリベット３２をかし
めて行ったが、リベットの代わりに例えばボルト・ナッ
トによるネジ締め固定も可能であり、この場合にはリベ
ット位置決め用切欠き１８２を、ネジ穴位置決め用とす
れば良いことは云うまでもない。なお、このようにして
組立られたシェルフ１のバックボード９上には、その開
口部側から周知の方法により必要とされる回路基板が搭
載、実装されて各種電子装置を構成する。

【００４６】

【発明の効果】本発明により、上記の通り所期の目的を
達成することができた。すなわち、各組立部品をその都
度人手等により位置決め、保持しながら組み込むといっ
た従来の作業が簡素化され、かつ搬送しながら部品組み
込みを行なう自動組立が可能となった。また、絶縁板保
持用テープ部品が不要となり、部品点数を削減すること
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のシェルフ組立方法を示す斜視図。

【図２】同じく従来のシェルフ構成例を示す外観斜視
図。

【図３】本発明の一実施例となる実施例１のシェルフ組
立方法を示す組立斜視図。

【図４】同じく実施例１となる自動組立装置の概略斜視
図。

【図５】同じく実施例１となる自動組立装置の動作フロ
ーチャート。

【図６】同じく実施例１となる組立治具の概要を示した
斜視図。

【図７】同じく実施例２となり、実施例１の組立治具を
用て組立動作の概要を説明する斜視図。

【図８】同じく実施例２となる組立動作の概要を説明す
る斜視図。

【図９】同じく実施例２となる組立動作の概要を説明す
る斜視図。

【図１０】同じく実施例２となる組立動作の概要を示す
説明図。

【図１１】同じく実施例２となる組立動作の概要を示す
説明図。

【図１２】同じく実施例２となる組立動作の概要を示す
説明図。

【図１３】同じく実施例２となる組立動作の概要を示す
説明図。

【図１４】同じく実施例３となるシェルフの外観斜視
図。

【図１５】同じく実施例３となる右側板の要部斜視図。

【図１６】同じく実施例３となる組立方法の概要を示す
斜視図。

【図１７】同じく実施例４となるバックボード組立方法
を示す斜視図。

【図１８】同じく実施例４となるバックボードユニット
の斜視図。

【図１９】同じく実施例４となるバックボードユニット
をシェルフに組み込む斜視図。

【図２０】同じく実施例５となる他の組立治具を用いた
組立動作の概要説明図。

【図２１】同じく実施例５となる組立動作の概要説明
図。

【図２２】同じく実施例５となる組立動作の概要説明
図。

【図２３】同じく実施例５となる組立動作の概要説明
図。

【図２４】同じく実施例６となるシェルフの部品搭載面
にバックボード組立部品の搭載位置決め突起部を設けた
要部斜視図。

【図２５】同じく実施例６となるシェルフにバックボー
ド組立部品を搭載、固定する組立斜視図。

【符号の説明】

１…シェルフ、 ２…上板、３
…下板、 ４…左側板、５
…右側板、 ６…上下板の底
面、７…第一の絶縁板、 ８…第一
の絶縁板、９…バックボード、 １０
…第一のたわみ防止金具、１１…第二のたわみ防止金
具、 １２…切り曲げ、１３…回転位置決め爪、
１３ａ…溝部、１６…凸部、
１８…接着剤、３０…位置決めピン、
３１…ネジ、３２…リベット、
６０…ネジ穴、６１…かしめ穴、
６５…レール、７０…組立治具、
７１…ベース、７２…位置決めレール、
７２´…位置決め溝、７３…ガイドプレート、
７４…固定板、７５、７６…スライド
板、 ７７…ブロック、７８…ナット、
７９…移動ネジ、８０…サイドプレ
ート、 ８１、８２…ガイド、８３…ガイドバ
ー、 ８４、８５…位置決めピン、８６…位
置決めバー、 ８７…受け爪、８７ａ…
溝部、 ８８、８９…軸、９１、９２…
レバー、 ９３…ラチェット、９４、９
５…バネ、 １２０…架台、１２１…組
立治具供給部、 １２２…リベットかしめ部、
１２３…部品供給部Ａ、 １２４…バックボ
ード供給部、１２５…部品供給部Ｂ、 １２
６…ネジ締め部、１２７…ハウジング組込部、
１２８…組立治具排出部、１２９…搬送ユニットＡ、
１３０…搬送ユニットＢ、１３１…搬送ユニッ
トＣ、 １３２…搬送ユニットＤ、１３３…組
立ロボットＡ、 １３５…搬送ユニットＥ、１
３７…組立ロボットＢ、 １３８…搬送ユニッ
トＦ、１４０…組立ロボットＣ、 １４１…搬
送ユニットＧ、１４３…組立ロボットＤ、 １
４４…搬送ユニットＨ、１４５…組立ロボットＥ、
１４６…ネジ締めユニット、１４７…搬送ユニッ
トＩ、 １４８…ハウジング供給ユニット、１
４９…組立ロボットＦ、 １５０…搬送ユニッ
トＪ、１６０、１６１…水平移動可能な位置決め爪、１
７０…突起部、 １８２…リベット位
置決め用切り欠き、２７０、２７１…切欠き穴、２７
２、２７３、２７４…ガイド、２７５、２７６、２７
７、２７８、２７９…受け爪、２７９ａ…溝部、２８
０、２８１、２８２、２８３、２８４…回転位置決め
爪、２８４ａ…溝部、 ２８５…レバ
ー、２８８…バネ、２９１…箱状部品（予め仮組された
シェルフ）、２９２、２９３…切り曲げ、 ３４０
…バックボードユニット。

フロントページの続き (72)発明者 上田 章二 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所 情報通信事業部内 (72)発明者 滝本 弘孝 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所 情報通信事業部内 (72)発明者 又平 浩 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所 情報通信事業部内 (72)発明者 川端 稔 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所 情報通信事業部内 (72)発明者 菊地 正浩 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所 情報通信事業部内 (56)参考文献 特開 平３−101299（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−187294（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−109389（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−174980（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 7/14

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下レール板と左右側板とを箱状部品に
   仮組し、その一方のバックボード搭載面となる開口部を
   上向きにして組立治具上に搭載、位置決めする工程と、
   前記仮組された箱状部品のコーナー部に設けられたリ
   ベット位置決め用切り欠きに、前記組立治具の位置決め
   ガイドが挿入された状態でリベットかしめする工程と、
   前記リベットかしめされた箱状部品のバックボード搭
   載面に、バックボード組立部品を組込み、位置決めする
   工程と、前記バックボード組立部品を前記箱状部品に
   固定し、シェルフ構造体を形成する工程と、前記組立
   治具からシェルフ構造体を取り外し、組立治具を次工程
   の搬送ユニットに排出する組立治具排出工程とを有して
   成るシェルフ構造体の自動組立方法。
2. 【請求項２】上記のリベットかしめされた箱状部品の
   バックボード搭載面に、バックボード組立部品を組込
   み、位置決めする工程において、前記バックボード組立
   部品の供給を、ロボットで前記箱状部品の搭載面へ供給
   するように構成して成る請求項１記載のシェルフ構造体
   の自動組立方法。
3. 【請求項３】上下レール板と左右側板とを箱状部品に
   仮組し、その一方のバックボード搭載面となる開口部を
   上向きにして組立治具上に搭載、位置決めする手段と、
   前記仮組された箱状部品のコーナー部に設けられたリ
   ベット位置決め用切り欠きに、前記組立治具の位置決め
   ガイドが挿入された状態でリベットかしめする手段と、
   前記リベットかしめされた箱状部品のバックボード搭
   載面に、バックボード組立部品を組込み、位置決めする
   手段と、前記バックボード組立部品を前記箱状部品に
   固定し、シェルフ構造体を組立る手段と、前記組立治
   具からシェルフ構造体を取り外し、組立治具を次工程に
   排出する組立治具排出手段と、前記各手段間を接続す
   る組立治具搬送手段とを有して成るシェルフ構造体の自
   動組立装置。
4. 【請求項４】長方形のベース上に一方が固定され他方
   がガイドバーに沿ってスライドする一対のサイドプレー
   トと、前記一対のサイドプレート間に箱状部品を搭載
   し、一方の側板を前記サイドプレートの固定側に寄せる
   と共に、他方の側板に可動側のサイドプレートを押付け
   て位置決めする手段と、前記サイドプレートに配設さ
   れ複数の位置決め爪と受け爪とを備えたバックボード組
   立部品の位置決め手段と、前記各爪を回転もしくは水
   平移動させることにより箱状部品の切欠き穴に出し入れ
   し、前記バックボード組立部品の位置決め手段を駆動す
   る手段とを有して成るシェルフ構造体の組立治具。
5. 【請求項５】上記の複数の位置決め爪を、回転位置決
   め爪として同軸上に複数個配設すると共に、その軸上の
   一端にはラチェットを接続して成る請求項４記載のシェ
   ルフ構造体の組立治具。
6. 【請求項６】上記爪の回転駆動手段を、上記ラチェット
   によるラチェット機構と、サイドプレートと爪との間に
   配設したバネの弾性力とを利用した構成となし、前記ラ
   チェットの開閉動作に基づいて回転駆動するようにして
   成る請求項５記載のシェルフ構造体の組立治具。
7. 【請求項７】上記の受け爪を、上記回転位置決め爪と
   は異なる軸上に、前記回転位置決め爪に対応させて複数
   個配設すると共に、上記サイドプレートと前記受け爪と
   の間にバネを圧入して成る請求項４記載のシェルフ構造
   体の組立治具。
8. 【請求項８】上記一対のサイドプレートの両側面に、互
   いにその先端をシェルフ搭載側に突出させたシェルフ位
   置決め用イドを複数個配設、固定して成る請求項４乃至
   ７の何れか一つに記載のシェルフ構造体の組立治具。