JP4302755B2 - Work gripping positioning device and gripping device - Google Patents
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Description
本発明は、プリント基板等のワークの加工装置又は検査装置において、前記ワークを加工領域又は検査領域に取り込み、2次元方向及び回転方向について前記ワークの位置決めをするワーク把持位置決め装置及びそれに使用するワークの把持装置に関する。 The present invention relates to a workpiece gripping and positioning device for taking a workpiece into a processing region or an inspection region and positioning the workpiece in a two-dimensional direction and a rotating direction in a workpiece processing device or inspection device such as a printed circuit board, and a workpiece used therefor. The present invention relates to a gripping device.
プリント基板は、パンチング装置において、所定の形状パターンがくり抜かれ、また検査装置において、プリント基板の導通が検査される。このとき、装置入り口に位置したプリント基板をパンチング領域又は検査領域に取り入れ、その2次元方向(X方向及びY方向)のプリント基板の位置並びにX方向及びY方向に垂直の軸の回りのプリント基板の回転方向の位置を、パンチング領域又は検査領域に配置されたパンチングユニット又は検査ユニットに合わせて位置決めする必要がある。 The printed circuit board has a predetermined shape pattern cut out in a punching apparatus, and the inspection apparatus inspects the continuity of the printed circuit board. At this time, the printed circuit board located at the entrance of the apparatus is taken into the punching area or the inspection area, and the position of the printed circuit board in the two-dimensional direction (X direction and Y direction) and the printed circuit board around the axis perpendicular to the X direction and the Y direction. It is necessary to position the position in the rotation direction according to the punching unit or inspection unit arranged in the punching area or inspection area.
このような従来のワークの位置決め装置としては、特許文献1乃至3に開示されたものがある。これらの特許文献1乃至3に開示されたワークの位置決め装置においては、ワークを任意の位置で位置決めする場合、ワークの予め設定された2点又は4点の位置を把持部により面接触にて把持し、前記把持部を、X方向、Y方向及び回転方向に動かしてその位置を調整している。 Examples of such conventional workpiece positioning devices are disclosed in Patent Documents 1 to 3. In the workpiece positioning devices disclosed in these Patent Documents 1 to 3, when the workpiece is positioned at an arbitrary position, two or four preset positions of the workpiece are gripped by surface contact by the gripping portion. The gripper is moved in the X direction, the Y direction, and the rotation direction to adjust the position.
しかしながら、上述の従来技術においては、ワークの予め設定された2点又は4点の位置を基台に接続された把持部により面接触にて把持し、前記把持部を含む基台部を、X方向、Y方向及び回転方向に動かしてその位置を調整しているので、その移動機構の構造が複雑化し、大型化する。これにより、装置コストが上昇する。また、異なる大きさのワークを把持する場合、ワーク把持部の段取りの変更が必要である。 However, in the above-described prior art, the positions of two or four points set in advance on the workpiece are gripped by surface contact by a gripping part connected to the base, and the base part including the gripping part is Since the position is adjusted by moving in the direction, the Y direction, and the rotation direction, the structure of the moving mechanism becomes complicated and the size increases. This increases the device cost. Further, when gripping workpieces of different sizes, it is necessary to change the setup of the workpiece gripping portion.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、ワークの加工装置又は検査装置において、前記ワークを2箇所で把持して、X方向及びY方向に加えて回転方向の位置決めもすることができ、小型化及び低コスト化が可能なワーク把持位置決め装置及び把持装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in a workpiece processing apparatus or inspection apparatus, the workpiece is gripped at two locations and positioned in the rotational direction in addition to the X direction and the Y direction. An object of the present invention is to provide a workpiece gripping and positioning device and a gripping device that can be reduced in size and cost.
本発明に係るワーク把持位置決め装置は、2個の移動部に夫々対応して設けられ夫々前記移動部を相互に直交するX方向及びY方向に駆動する2個の駆動部と、前記各移動部に設けられた把持部と、を有し、前記各把持部は、ワークの一方の面に接触してこれを支持する基部と、前記ワークの他方の面側に設けられ水平軸を介して揺動可能な爪部材と、この爪部材を揺動させる爪駆動部と、を有し、前記爪部材は、前記爪駆動部により前記基部に向けて揺動したときに前記ワークに点接触して前記基部との間で前記ワークを点で把持する形状を有し、前記移動部の移動により前記ワークを、前記X方向及びY方向に垂直な軸の周りに回転させて位置決めすることが可能であることを特徴とする。 The workpiece gripping and positioning device according to the present invention includes two driving units that are provided corresponding to two moving units , respectively, and that drive the moving units in the X and Y directions orthogonal to each other, and each of the moving units. Each gripping part is in contact with one surface of the workpiece and supports it, and the other gripping portion is provided on the other surface side of the workpiece via a horizontal shaft. A claw member that can move, and a claw driving portion that swings the claw member, and the claw member is in point contact with the workpiece when swung toward the base by the claw driving portion. have a shape for gripping a point of the workpiece to and from the base, the work by the movement of the moving part, can be positioned by rotating around an axis perpendicular to the X and Y directions characterized in that there.
前記駆動部は、Y方向に延びる1対の平行なYガイドと、前記Yガイドに沿って移動可能のY台座と、前記Y台座を往復駆動するY駆動部材と、前記Y台座上に設けられX方向に延びるXガイドと、前記Xガイドに沿って移動可能のX台座と、前記Y台座上に設けられ前記X台座を往復駆動するX駆動部材と、を有し、前記X台座により前記移動部が構成されることが好ましい。 The drive unit is provided on the Y base, a pair of parallel Y guides extending in the Y direction, a Y base movable along the Y guide, a Y drive member that reciprocates the Y base, and the Y base. An X guide extending in the X direction; an X pedestal movable along the X guide; and an X drive member provided on the Y pedestal for reciprocatingly driving the X pedestal, wherein the movement by the X pedestal It is preferable that the part is configured.
また、前記移動部上に設けられ前記爪部材の位置における前記ワークの標識を撮像する撮像部と、前記撮像部の画像を画像処理して前記標識の位置を認識しこの認識位置をもとに把持部を移動させて前記ワークの位置を調整する制御部と、を有することが好ましい。更に、前記ワークは、例えば、プリント基板である。 An image pickup unit that is provided on the moving unit and picks up an image of the sign of the workpiece at the position of the claw member; recognizes the position of the mark by performing image processing on the image of the image pickup unit; and based on the recognition position And a control unit that adjusts the position of the workpiece by moving the gripping unit. Furthermore, the workpiece is, for example, a printed board.
本発明に係るワークの把持装置は、相互に直交するX方向及びY方向に移動可能な2個の移動部上に夫々設置され、ワークを点で把持して前記2個の移動部の移動により、前記ワークを前記X方向及びY方向に垂直な軸の周りに回転させて位置決めする際に使用されるワークの把持装置において、前記移動部から前記Y方向に突出する基部と、この基部の上方で前記X方向に平行な水平軸の回りに揺動可能に支持された爪部材と、前記爪部材を揺動させる爪駆動部とを有し、前記爪部材は前記基部に向けて揺動したときに前記ワークの前記基部上の部分に点接触し、前記基部との間で、前記ワークを点で把持することを特徴とする。 The workpiece gripping device according to the present invention is installed on each of two moving parts movable in the X direction and the Y direction orthogonal to each other , grips the workpiece with a point, and moves the two moving parts. In a workpiece gripping device used when positioning the workpiece by rotating it around an axis perpendicular to the X direction and the Y direction, a base portion protruding in the Y direction from the moving portion, and an upper portion of the base portion And a claw member supported so as to be able to swing around a horizontal axis parallel to the X direction, and a claw driving unit for swinging the claw member, and the claw member swings toward the base. The point on the base of the workpiece is sometimes point-contacted, and the workpiece is gripped by a point between the base and the base.
本発明によれば、フィルム状等のワークを、1対の把持部が2点で把持する。この場合に、把持部は、基部とワークに点接触する爪部材との間で、ワークを点で把持するので、駆動部が移動部をX方向及びY方向に駆動することにより、ワークをX方向及びY方向に位置調整できると共に、例えば、Y方向の移動量を1対の駆動部で相違するものとすることにより、ワークをその面に垂直な軸の回りに回転させることができる。この場合に、前記爪部材はワークを点で把持するので、ワークがフィルム状である場合に、ワークの回転に伴い、ワークにシワ及びたるみ等が発生することはない。また、駆動部は、移動部をX方向及びY方向の2方向に移動させるだけでよく、回転駆動する必要はないので、駆動部が簡素化され、小型化することができる。 According to the present invention, a pair of gripping units grips a film-like workpiece at two points. In this case, the gripping unit grips the workpiece with the point between the base and the claw member that makes point contact with the workpiece, so that the driving unit drives the moving unit in the X direction and the Y direction, thereby moving the workpiece to X. The position can be adjusted in the direction and the Y direction, and the workpiece can be rotated about an axis perpendicular to the surface by making the amount of movement in the Y direction different between the pair of driving units. In this case, since the claw member grips the workpiece with a point, when the workpiece is in the form of a film, the workpiece does not wrinkle or sag as the workpiece rotates. In addition, the drive unit only needs to move the moving unit in two directions, the X direction and the Y direction, and does not need to be rotationally driven. Therefore, the drive unit can be simplified and reduced in size.
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の実施形態に係るワーク把持位置決め装置の全体を示す平面図、図2は同じくその正面図、図3はその一部を示す斜視図、図4(a)は把持部を示す正面図、図4(b)乃至(d)は把持部の動作を示す側面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing an entire workpiece gripping and positioning apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view thereof, FIG. 3 is a perspective view showing a part thereof, and FIG. FIGS. 4B to 4D are side views showing the operation of the gripping portion.
図2に示すように、支持部100上に、1対の駆動部101及び102が設置されている。フィルム状ワークとしてのFPC基板(フレキシブルプリント基板:Flexible Printed Circuit)(図示せず)のパンチング領域又は検査領域への導入方向をY軸とし、このY軸に直交する方向をX軸とする。各駆動部101,102においては、基台20,30上に、その長手方向をY方向に平行にしたY軸ボールネジ6,13がその中心軸を中心として回転可能に支持されており、このY軸ボールネジ6,13はY軸駆動モータ7,8により回転駆動されるようになっている。また、基台20,30上には、Y軸ガイド5,12がその長手方向をY方向に平行にして設置されており、このY軸ガイド5,12に案内されて、Y台座21,31がY方向に往復移動できるようになっている。
As shown in FIG. 2, a pair of
このY台座21,31上には、その長手方向をX方向に平行にしてX軸ボールネジ3,10がその中心軸を中心として回転可能に支持されており、このX軸ボールネジ3,10はX軸駆動モータ4,11により回転駆動されるようになっている。いる。また、Y台座21,31上には、X軸ガイド2,9がその長手方向をX方向に平行にして設置されており、このX軸ガイド2,9に案内されて、X台座22,32がX方向に往復移動できるようになっている。
On the
このX台座22,32は、駆動部の移動部として機能する。このX台座22,32上に夫々把持部1,8が設けられている。把持部1,8はX台座22,32からY方向の前方に突出するアーム40,50を有し、このアーム40,50の前端に、把持部の爪部材41,51が配置されている。なお、図3に示す符号15はパンチ用金型、符号17はダイ用金型である。
The
図4に一方の爪部材41を代表して示すように、アーム40の下面が前方に延長して基部49が形成されており、この基部49の若干後方のアーム40に水平の回転軸42が設けられている。この回転軸42を中心として爪支持部48が回転可能に支持されている。爪支持部48には、爪部材41が固定されている。また、この爪支持部48の側面には、連結軸47がその長手方向を水平にして突出している。ピストン44はその長手方向をY方向にして設置されており、Y方向に進出退入することができる。このピストン44の先端にはハウジング45が固定されており、このハウジング45の側面には、垂直方向に延びる長孔46が形成されている。そして、この長孔46内に連結軸47が嵌合しており、ピストン44が進出すると、ハウジング45が前方に移動し、長孔46内に嵌合する連結軸47を前方に押すことにより、爪部材41の爪支持部48が図4(b)から図4(c)に示すように前方下方に回動する。逆に、ピストン44が退入することにより、爪部材41の爪支持部48は上方後方に回動する。
As representatively shown in one
爪部材41は、円錐状に形成されており、その先端43はFPC基板と点接触するように、表面積が小さいものとなっている。この先端43は、例えば、所定の曲率半径で湾曲する半球状をなし、FPC基板との接触面積は、FPC基板を穿孔してしまわない程度の大きさをもち、またFPC基板を基部49との間で確実に把持できる大きさであるが、先端43が基部49との間でFPC基板を把持した状態で、FPC基板がシワ及び歪みを生じないで回転できる程度に小さいことが必要である。なお、他方の爪部材51も爪部材41と同様の構造を有する。
The
また、撮像部を移動部(Y台座22、32)上に設け、爪部材41,51に把持されたワーク内に設けられている標識を撮像し、制御部が、この撮像部の画像を画像処理して前記標識の位置を認識し、この認識位置をもとに把持部1,8を移動させてワークの位置を調整する。
Further, the imaging unit is provided on the moving unit (
ワークとしては、FPC基板等のフィルム状ワークに限らず、本発明は、種々の形状のワークに対し、本発明を適用することができる。更に、ワークは、柔軟な材質のものに限らず、剛体のワークに対して本発明を適用することもできる。剛体の場合は、本発明のような点で把持する把持部を使用しなくても、シワ等の問題が生じないが、本発明は、ワークの回転用の駆動部が費用であるという効果を奏する。 The workpiece is not limited to a film-shaped workpiece such as an FPC board, and the present invention can be applied to workpieces having various shapes. Furthermore, the workpiece is not limited to a flexible material, and the present invention can also be applied to a rigid workpiece. In the case of a rigid body, problems such as wrinkles do not occur even if a gripping part that grips at a point as in the present invention is not used. Play.
次に、上述の如く構成されたワーク把持位置決め装置の動作について説明する。フレキシブルプリント基板等のワークW(図2,3参照)は、把持部1,8の基部(49)上に供給される。そして、ワークW上の標識の位置を撮像し、ピストン(44)が進出することにより、爪部材(41)が前方の下方に揺動して、ワークWを爪部材(41)の先端(43)と基部(49)との間で把持する。そして、Y軸ボールネジ6,13をモータ7,8により回転駆動して、Y台座21、31をパンチング領域又は検査領域内に引き込み、所定のパンチング領域又は検査領域に位置させる。このとき、標識の撮像画像に基づき、画像処理して、標識の位置を把握し、この標識の位置が、パンチング領域内又は検査領域内で所定の位置になるように、必要に応じて、X台座22、32(移動部)をX方向及びY方向に若干移動させ、X方向位置及びY方向位置を調節すると共に、X方向及びY方向に垂直な軸(ワークの表面に垂直な軸)の回りにワークを回転させてその回転方向の位置も調節する。
Next, the operation of the workpiece gripping and positioning apparatus configured as described above will be described. A workpiece W such as a flexible printed circuit board (see FIGS. 2 and 3) is supplied onto the base (49) of the grips 1 and 8. Then, the position of the mark on the workpiece W is imaged, and the piston (44) advances, whereby the claw member (41) swings forward and downward, and the workpiece W is moved to the tip (43) of the claw member (41). ) And the base (49). Then, the Y-axis ball screws 6 and 13 are rotationally driven by the
その後、所定の形状のパターンをパンチングによりくり抜くか、又はFPCの導通検査を行う。 Thereafter, a pattern having a predetermined shape is cut out by punching or FPC continuity inspection is performed.
このようにして、本実施形態においては、把持部が、基部とワークに点接触する爪部材との間で、ワークを点で把持するので、駆動部が移動部をX方向及びY方向に駆動することにより、ワークをX方向及びY方向に位置調整できると共に、例えば、Y方向の移動量を1対の駆動部で相違するものとすることにより、ワークをその面に垂直な軸の回りに回転させることができる。駆動部は、移動部をX方向及びY方向の2方向に移動させるだけでよく、回転駆動する必要はないので、駆動部が簡素化され、小型化することができる。また、爪部材41,51はワークを点で把持するので、ワークがフィルム状である場合に、ワークの回転に伴い、ワークにシワ及びたるみ等が発生することはない。
Thus, in this embodiment, since the gripping part grips the work with the point between the base and the claw member that makes point contact with the work, the drive part drives the moving part in the X direction and the Y direction. As a result, the position of the workpiece can be adjusted in the X direction and the Y direction. For example, the amount of movement in the Y direction can be made different by a pair of drive units, so that the workpiece can be rotated around an axis perpendicular to the surface. Can be rotated. The drive unit only needs to move the moving unit in two directions, the X direction and the Y direction, and does not need to be rotationally driven. Therefore, the drive unit can be simplified and reduced in size. Further, since the
本発明は、ワーク位置決め装置によりワークを所定の位置に位置させて、パンチング又は電気検査を行うパンチング装置及び検査装置等に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a punching apparatus and an inspection apparatus that perform punching or electrical inspection by positioning a work at a predetermined position by a work positioning device.
1,8 把持部
2,9 ガイド
3,10 ボールネジ
4,11 モータ
5,12 ガイド
6,13 ボールネジ
7,8 モータ
20,30 基台
21,31 Y台座
22,32 X台座
40、50 アーム
41、51 爪部材
42 回転軸
43 先端
44 ピストン
45 ハウジング
46 長孔
47 連結軸
48 支持部
49 基部
51 爪部材
100 支持部
101、102 駆動部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,8
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