JP3264192B2 - フレキシブルプリント配線板の保持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，長さの変動するフレキシブルプ
リント配線板を弛みが生じないように自在に保持するこ
とのできる保持装置に関する。

【０００２】

【従来技術】図７に示すように，フレキシブルプリント
配線板（ＦＰＣ）８０は，絶縁性のフレキシブルシート
８１１に回路８２をプリント配線したものである。即
ち，ポリエステルフィルム等に銅箔を印刷してなる一定
の幅を有するフレキシブルロールシート８１をマスキン
グ印刷装置９１に供給し，回路８２を次々とマスキング
印刷する。この時，フレキシブルロールシート８１の幅
は一定であるから，複数（同図では４個）の同一の回路
８２が幅（ｘ）方向に同時に印刷されることが多い。

【０００３】その後，穴明け機９２により回路８２の前
後の位置に基準穴８３１，８３２を穿設し，切断機９３
により，縦（ｙ）方向に回路８２を含む一定の長さに切
断される。続いて，図示しないプレス切断機により，使
用単位である一つの回路８２を含むユニット８０１（図
８）に切断，分離する。この時，ユニット８０１の切
断，分離と同時に装着する素子又はジャンパー線の挿入
穴をプレス型を用いて穿設する。

【０００４】その後，プリント配線板ユニット８０１を
固定し，上記挿入穴に回路素子やジャンパー線等が専用
の治具を用いて挿入される。なお，実装する上記回路素
子やジャンパー線は，実装前に人手により上記専用治具
に取り付けられ，この専用治具をユニット８０１に押し
つけることにより，上記素子等は挿入穴に挿入される。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記プリント
配線板ユニット８０１は，用途によって形状と幅ｘ方向
及び縦ｙ方向の大きさが異なるから，回路素子及びジャ
ンパー線の実装作業は，専用治具の種類が多くなると共
に手作業による取り付け作業の効率の低下等の問題があ
る。そして，回路素子等を自動実装機により効率的に実
装するためには，プリント配線板をその大きさに関わら
ず位置精度よく保持する装置が必須である。本発明は，
かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり，プリ
ント配線板の形状と大きさの多様性並びに基準穴の誤差
に柔軟に対応可能であると共に，弛みがなくピンと張っ
た状態にプリント配線板を確実に保持することのできる
保持装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題の解決手段】請求項１の発明にかかるフレキシブ
ルプリント配線板（ＦＰＣ）の保持装置は，ＦＰＣの一
方の端部の基準穴に嵌合させる基準ピンを備えた固定ア
ームと，ＦＰＣの他端部の基準穴に嵌合させる基準ピン
を備えた可動アームと，可動アームを前後の基準穴のピ
ッチ方向に移動させる直動手段と，フレキシブルプリン
ト配線板を上記両アーム側に移動させ面接触させる供給
手段と，上記直動手段及び供給手段を操作する制御手段
とを有する。

【０００７】そして，上記可動アームは，ＦＰＣの面に
対して垂直な軸心の周りに揺動可能であり，基準ピン
は，上記基準穴と略同径の胴部と，この胴部よりも細径
化した先端部とを有する。また，制御手段は，供給され
るフレキシブルプリント配線板のサイズ情報に基づい
て，フレキシブルプリント配線板の上記他方の基準穴の
位置に上記可動アームの基準ピンを適合させるよう上記
直動手段を操作し，その後上記供給手段を操作し両部の
基準穴に上記固定アームと可動アームの基準ピンとを嵌
合させ，更に直動手段を微動させフレキシブルプリント
配線板に張力を付与する。

【０００８】上記直動手段には，モーターによりホール
ネジを駆動する直動装置やシリンダーにより駆動する直
動装置がある。また，プリント配線板の供給手段には，
プリント配線板を把持（クランプ）又は吸着して移動さ
せるロボットハンドなどのマニピュレータがある。本発
明の装置では，プリント配線板のサイズ情報に基づいて
直動手段を操作し，可動アームを移動させて基準ピンの
位置をプリント配線板の基準穴の位置（プリント配線板
のサイズ）に柔軟に対応させることができる。

【０００９】そして，本装置の基準ピンは，先端部が胴
部よりも細径化してあるから，プリント配線板を基準ピ
ンの方向に昇降，移動させた場合に，基準穴の位置に誤
差があり基準ピンと基準穴の中心位置との間に若干の位
置ズレがあっても，基準ピンを基準穴に確実に挿入する
ことができる。そして，可動アームは，ＦＰＣの面に対
して垂直な軸心の周りに揺動可能であるから，プリント
配線板の前後の基準穴間の平行関係が崩れていても，上
記可動アームが揺動することにより，基準穴に適合した
平行関係が前後の基準ピンの間にも形成される。

【００１０】上記のように基準ピンと基準穴の位置関係
を整合させることが出来るから，更に直動手段を微動さ
せフレキシブルプリント配線板に張力を付与して場合に
は，プリント配線板に捩れや歪みが生じず，ピンと張っ
た状態にプリント配線板を保持することができる。上記
のように，本発明によれば，プリント配線板の大きさと
基準穴の誤差に柔軟に対応し，弛みや歪みが生じないよ
うにプリント配線板を確実に保持することのできるプリ
ント配線板の保持装置を提供することができる。

【００１１】なお，上記移動装置は，例えば，ガイドレ
ールと，このガイドレールに沿って移動可能な滑動体
と，上記滑動体に対してレール方向の駆動力を付与する
アクチュエータとにより構成することができる。そし
て，更に，請求項２記載のように，上記滑動体をガイド
レールに対する固定状態と移動可能状態とに切り換える
ロック手段を設けることが好ましい。このようなロック
手段を設けることにより，制御手段は，滑動体のロック
（固定状態）を解除して滑動体を高速で移動することが
でき，所望に位置になったとき滑動体をロックして確実
にその状態を維持することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

実施形態例 本例は，図６に示すように前後にそれぞれ複数の位置決
め用の基準穴８３１，８３２を有するフレキシブルプリ
ント配線板８０を弛みが生じないように張力を付与しつ
つ保持するフレキシブルプリント配線板の保持装置１
（図１）である。上記保持装置１は，図１に示すよう
に，フレキシブルプリント配線板８０の後方の基準穴８
３２（図６），に嵌合させる基準ピン１２を備えた固定
アーム１１と，フレキシブルプリント配線板の前方の基
準穴８３１（図６）に嵌合させる基準ピン１６を備えフ
レキシブルプリント配線板の面に対して垂直な支軸ピン
１７の周りに揺動可能な可動アーム１５と，可動アーム
１５を前後方向に移動させる直動手段２０と，フレキシ
ブルプリント配線板８０を移動させ上記両アーム１１，
１５に面接触させる供給手段としてのロボットハンド５
１（図３，図１では図示略）と，直動手段及２０び上記
供給手段（ロボットハンド５１）を操作する制御手段４
０（図３，図１では図示略）とを有している。

【００１３】基準ピン１２，１６は，図５に示すよう
に，前記基準穴８３１，８３２と略同径の胴部１２１，
１６１と，この胴部１２１，１６１よりも細径化した先
端部とを有している。制御手段４０は，図３に示すよう
に，入力手段４１から入力された上記フレキシブルプリ
ント配線板８０のサイズ情報に基づいて，フレキシブル
プリント配線板８０の前部の基準穴８３１の位置に可動
アーム１５の基準ピン１６を適合させるよう直動手段２
０の駆動モーター２６等を操作し，その後ロボットハン
ド５１を操作し図５に示すように前後の基準穴８３１，
８３２に可動アーム１５と固定アーム１１の基準ピン１
６，１２とを嵌合させ，更に直動手段２０の駆動モータ
ー２６を微動させフレキシブルプリント配線板８０に張
力を付与する。

【００１４】直動手段２０は，図１に示すように，ガイ
ドレール２１１と，このガイドレール２１１に沿って移
動可能であると共に可動アーム１５を装着する滑動体２
２と，この滑動体２２をガイドレール２１１に対して固
定する状態と移動可能にする状態とに切り換えるロック
手段２３と，滑動体２２に対してガイドレール２１１方
向の駆動力を付与するアクチュエータ２４とを備えてい
る。そして，図３に示すように，制御手段４０は，上記
ロック手段２３を構成する解除シリンダー２９とアクチ
ュエータ２５を構成する駆動モーター２６及び係合シリ
ンダー２７（図２）とを操作し上記滑動体２２を移動さ
せる

【００１５】以下，それぞれについて説明を補足する。
図１に示すように，プリント配線板８０を保持する固定
アーム１１は，基板３１に固定されている。固定アーム
１１は，基板３１に固定された基準ピン１２と，蝶番１
１２と，基板３１に固定され蝶番１１２を取り付ける台
座１１１と，基準ピン１２の挿通穴を有し蝶番１１２に
可動片に取り付けた押さえ板１１０と，図５の矢印Ｒ１
に示すように押さえ板１１０を開閉駆動する図示しない
駆動部材とを有する。同図において，符号３１１は基板
３１の補強材である。

【００１６】一方，可動アーム１５は，蝶番１５２と，
蝶番１５２を固定し下記に述べるように僅かだけ揺動可
能なように滑動体２２に取り付けられた台座１５１と，
台座１５１に立設した基準ピン１６と，基準ピン１６の
挿通穴を有し蝶番１５２の可動片に取り付けられた板１
５０と，図５の矢印Ｒ２に示すように押さえ板１５０を
開閉駆動する図示しない駆動部材とを有する。即ち，上
記台座１５１は，図４に示すように，滑動体２２に立設
された支軸ピン１７の周りに揺動可能であるが，滑動体
２２に立設されたピン１７１が台座１５１に穿設した長
穴１５３に係合しているため，その揺動範囲は長穴１５
３中をピン１７１が移動できる範囲に局限されている。

【００１７】上記滑動体２２は，図２に示すように，下
方にベアリングユニット２２１を装着し，ガイドレール
２１１（図１）に沿ってスライドする。また，滑動体２
２の端部には，ロック手段２３を構成する回動軸２３１
が回動自在に立設されている。回動軸２３１は，滑動体
２２に嵌着された上方の円形断面の円柱軸２３２と，下
方の偏心円の断面形状を有する偏心軸２３３とからな
り，円柱軸２３２の頭部には，リンク２３５が固定され
ており，偏心軸２３３の下部には偏心軸２３３の回動位
置によりガイドレール２１１に当接又は離隔するロック
板２３４が固定されている。

【００１８】そして，図２，図４に示すように，リンク
２３５の端部に立設されたピン２３６と滑動体２２に立
設されたピン２２３との間には，スプリング２３７が張
架されており，スプリング２３７はリンク２３５を図４
の反時計方向に回転させる付勢力を付与する（図２はリ
ンク２３５が時計方向に約４５°回転した状態であ
る）。その結果，上記ロック板２３４がガイドレール２
１１に当接し，滑動体２２の移動を抑止し，滑動体２２
の位置を固定する。

【００１９】そして，上記リンク２３５の他端部２３７
を詳細を後述する解除シリンダー２９のロッド２９１
（図２）が同図の左方向から押圧し，リンク２３５を図
４の時計方向に回転させる。その結果，前記ロック板２
３４（図２）がガイドレール２１１に当接しなくなり，
滑動体２２はガイドレール２１１に沿って自在に移動可
能となる。

【００２０】また，図２に示すように，滑動体２２に
は，後述する係合シリンダー２７のロッド２７１の端部
が挿通する係合穴２２５が穿設されている。直動手段２
０は，図１，図２に示すように，基台５０に固定された
駆動モーター２６と，駆動モーター２６によって回転駆
動される雄ネジ軸３１（図１）と，雄ネジ軸３１に螺合
するスライドベース３２とを有し，スライドベース３２
は，基台５０に固定された一対のＬＭ（リニアモーショ
ン）軌道軸２１２，２１３に沿ってスライドする。図１
において，符号３１１は駆動モーター２６と雄ネジ軸３
１とを連結するカップリングである。また，図２におい
て符号３２１，３２２は，ベアリングユニットである。

【００２１】そして，図２に示すように，スライドベー
ス３２の同図右側部には，係合シリンダー２７が取り付
けられており，ロッド２７１を突出させることにより，
ロッド２７１は前記滑動体２２の係合穴２２５を挿通す
る。それ故，ロッド２７１を係合穴２２５に係合させて
から，駆動モーター２６を回動させることにより，スラ
イドベース３２は雄ネジ軸３１に沿って直動し，滑動体
２２は上記スライドベース３２と共にガイドレール２１
１に沿って滑動する。

【００２２】また，図２に示すように，スライドベース
３２の同図左側部には，ポール３２０が立設されてお
り，ポール３２０の頂部には，解除シリンダー２９が装
着されている。そして，ロッド２９１を突出させること
により，前記リンク２３５の他端部２３７を図４の左方
向から押圧し，リンク２３５を図４の時計方向に回転さ
せる。その結果，前記ロック板２３４（図２）がガイド
レール２１１から離れて当接しなくなり，滑動体２２は
ガイドレール２１１に沿って移動可能となる。

【００２３】そして，制御手段４０は，マイクロプロセ
ッサを用いた電子制御装置であり，図３に示すように，
プリント配線板８０のサイズ情報を入力する入力手段
（キーボード）４１を有し，供給手段としてのロボット
ハンド５１と，駆動装置４１１〜４１３を介して駆動モ
ーター２６と係合シリンダー２７と解除シリンダー２９
とを制御する。

【００２４】次に，本例の保持装置１の動作手順を説明
する。制御手段４０は，入力手段４１から入力されたプ
リント配線板８０のサイズ情報（基準穴８３１，８３２
の間隔の大きさ）に基づいて，滑動体２２を所定の位置
に移動させる。即ち，始めに解除シリンダー２９を作動
させ，図２のロッド２９１を突出させ，リンク２３５の
他端部２３７を押圧し，滑動体２２がガイドレール２１
１に沿って移動可能な状態にする。この時，同時に図２
の係合シリンダー２７を作動させ，ロッド２７１を突出
させ，ロッド２７１を滑動体２２の係合穴２２５に係合
させ，滑動体２２がスライドベース３２と一体で移動す
るようにする。

【００２５】次いで，制御手段４０は，駆動モーター２
６を所定の量だけ回転させ，可動アーム１５の基準ピン
１６と固定アーム１１の基準ピン１２との間隔が，プリ
ント配線板８０の基準穴８３１，８３２の間隔と一致す
るように，滑動体２２を移動させる。次いで，ロボット
ハンド５１を操作し，プリント配線板８０をアーム１
１，１５に圧接し，基準穴８３１，８３２を基準ピン１
２，１６に挿通させる。

【００２６】この時，基準ピン１２，１６は，図５に示
すように，先端部が胴部１２１，１６１よりも細径化し
てあるから，基準穴８３１，８３２の位置に製造誤差等
があり基準ピン１１，１６と基準穴８３１，８３２の中
心位置との間に若干の位置ズレがあっても，基準ピン１
１，１６を基準穴８３１，８３２に確実に挿入すること
ができる。

【００２７】また，可動アーム１５は，図１の支軸ピン
１７の周りに少しだけ揺動可能であるから，プリント配
線板８０の前後の基準穴８３１，８３２間の平行関係が
崩れていても，可動アーム１５が支軸ピン１７の周りに
揺動することにより，基準穴８３１に適合した平行関係
が前後の基準ピン１６，１２の間に形成されることにな
る。続いて，制御手段４０は，更に直動手段２０の駆動
モーター２６を微動させフレキシブルプリント配線板８
０に張力を付与し，プリント配線板８０をぴんと張った
状態にする。

【００２８】その後，制御手段４０は，解除シリンダー
２９を復元させ，スプリング２３７の付勢力によりロッ
ク板２３４をガイドレール２１１に当接させ，滑動体２
２をガイドレール２１１に固定する。上記のように，本
例の保持装置１によれば，プリント配線板８０の大きさ
と基準穴８３１，８３２の誤差に柔軟に対応可能である
と共に，弛みがないピンと張った状態にプリント配線板
８０を確実に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例のプリント配線板保持装置の平面
図。

【図２】図１の要部の右側面図（断面図）

【図３】実施形態例のプリント配線板保持装置のシステ
ム接続図。

【図４】図１の滑動体周辺の要部拡大図。

【図５】図１の固定アーム及び可動アームの横断面図。

【図６】実施形態例の保持装置が保持するプリント配線
板の平面図。

【図７】フレキシブルプリント配線板の製造過程を模式
的に示す図。

【図８】複数のプリント配線板ユニットからなるプリン
ト配線板の斜視図。

【符号の説明】

１１．．．固定アーム，１２，１６．．．基準ピン，１
５．．．可動アーム，１７．．．支軸ピン，２０．．．
直動手段，８０．．．フレキシブルプリント配線板，

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後にそれぞれ複数の位置決め用の基準
   穴を有するフレキシブルプリント配線板を弛みが生じな
   いように張力を付与しつつ保持するフレキシブルプリン
   ト配線板の保持装置であって，上記フレキシブルプリン
   ト配線板の一方の基準穴に嵌合させる基準ピンを備えた
   固定アームと，フレキシブルプリント配線板の他方の基
   準穴に嵌合させる基準ピンを備えフレキシブルプリント
   配線板の面に対して垂直な軸心の周りに揺動可能な可動
   アームと，上記可動アームを前後の基準穴のピッチの方
   向に移動させる直動手段と，フレキシブルプリント配線
   板を移動させ上記両アームに面接触させる供給手段と，
   上記直動手段及び供給手段を操作する制御手段とを有し
   ており，上記基準ピンは，上記基準穴と略同径の胴部
   と，この胴部よりも細径化した先端部とを有しており，
   上記制御手段は，供給されるフレキシブルプリント配線
   板のサイズ情報に基づいて，フレキシブルプリント配線
   板の上記他方の基準穴の位置に上記可動アームの基準ピ
   ンを適合させるよう上記直動手段を操作し，その後上記
   供給手段を操作し両方の基準穴に上記固定アームと可動
   アームの基準ピンとを嵌合させ，更に直動手段を微動さ
   せフレキシブルプリント配線板に張力を付与することを
   特徴とするフレキシブルプリント配線板の保持装置。
2. 【請求項２】 請求項１において，前記直動手段は，ガ
   イドレールと，このガイドレールに沿って移動可能であ
   ると共に前記可動アームを装着する滑動体と，この滑動
   体を上記ガイドレールに対して固定する状態と移動可能
   にする状態とに切り換えるロック手段と，上記滑動体に
   対してガイドレール方向の駆動力を付与するアクチュエ
   ータとを備えており，前記制御手段は，上記ロック手段
   とアクチュエータとを操作し上記滑動体を移動させるこ
   とを特徴とするフレキシブルプリント配線板の保持装
   置。