JPH06312335A - ワーク挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワーク挿入装置における位置決め精度をさほ
ど高めずとも、板状のワークを凹部に確実に挿入するこ
とを可能とする装置を提供する。 【構成】 下端にワークを吸着保持する柔軟性を有する
材料で構成された吸着パッド１２と、吸着パッド１２の
上端に連結棒１４を介して固定されたチャック本体１５
とを備え、チャック本体１５がピン１６を回転中心とし
て回転し得るように構成されており、ピン１６よりも上
方において、ピン１６を介してチャック本体１５に対し
て回転自在に一端が連結されたリンクバー１７を備える
ワーク挿入装置１１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークをワークの形状
に応じた凹部に挿入するための挿入装置に関し、特に、
円板状もしくは角板状のワークを平面形状が円形もしく
は角形の凹部に挿入するためのワーク挿入装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばセラミック電子部品の製造に際
し、円板型あるいは角板型のセラミック焼結体を、外部
電極の形成等の後工程に供するために、所定の寸法の円
板型または角板型の凹部を有する治具に挿入することが
ある。このような円板状もしくは角板状のワークを、上
記凹部に挿入するための従来の装置の一例を、図２及び
図３を参照して説明する。

【０００３】図２において、円板状のワーク１が、パー
ツフィーダー等に備えられたワーク供給端部材２上に供
給されてくる。ワーク供給部材２は、ワーク１が載置さ
れるプレート２ａの一端に、上方に立設された側壁２ｂ
を有する。ワーク１は、この側壁２ｂに一端が接するよ
うに位置決めされ、供給される。

【０００４】従来のワーク挿入装置は、上記のように位
置決めされたワーク１を保持し、ワーク１が挿入される
べき凹部３を有する治具４の該凹部３に挿入する。挿入
装置としては、ピックアップ・アンド・プレス方式の装
置が従来より用いられている。図４に示すように、この
種の挿入装置は、ワーク１の上面に当接され、ワーク１
を吸着する吸着パッド５を有する。また、吸着パッド５
に保持されたワーク１をワーク供給部材２上から上方に
移動させ、さらに目的とする凹部３の上方まで水平方向
に移動させた後、凹部３に向かって降下させ、凹部３内
にワーク２が入り込んだ段階で上記吸着を解除すること
により、ワーク１を凹部３に挿入するものである。

【０００５】ところで、上記のようなワーク１の挿入を
確実に行うには、図３に平面図で示すように、挿入され
る側の凹部３の径は、挿入されるワーク１の径よりも大
きいことが必要である。すなわち、図３におけるＸ方向
のクリアランスＸ₁ 及びＹ方向のクリアランスＹ₁ を設
けておかないと、確実にワーク１を凹部３に挿入するこ
とができない。

【０００６】従って、従来、ワーク１の径に応じて、所
定のクリアランスを有するように凹部３の寸法が定めら
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワーク１の
凹部３への挿入に際し、上述したピックアップ・アンド
・プレス方式の挿入装置では、ワーク供給部材の側壁２
ｂに当接されているワーク１を十分な精度で吸着パッド
に保持させ、しかる後、目的とする凹部３の中心にワー
ク１を位置決めし、吸着パッドを降下させねば、確実に
ワーク１を凹部３に挿入することができなかった。言い
換えれば、ピックアップ・アンド・プレス方式の挿入装
置では、ワーク１の保持に際しての位置決め精度誤差及
びワーク１を凹部３の中心上方に位置決めする際の誤差
の双方の誤差の合計が、上記クリアランスよりも小さく
なければ、正確にワーク１を凹部３に挿入することがで
きなかった。例えば、図５に断面図で示すように、上記
２種類の誤差がクリアランスよりも大きい場合には、ワ
ーク１が凹部３に入り込まず、ワーク１は確実に凹部３
に挿入され得ないことがあった。

【０００８】従って、従来のピックアップ・アンド・プ
レス方式のワーク挿入装置としては、非常に精度の高
い、高価な装置を用意しなければならなかった。本発明
の目的は、円板状もしくは角板状のワークの高精度の位
置決め作業を要することなく、確実に凹部内に挿入する
ことを可能とする、ワーク挿入装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、板状のワーク
を該ワークの内径に応じた凹部に挿入するための装置で
あり、下記の構成を備えることを特徴とする。

【００１０】すなわち、本発明は、板状のワークを保持
するために該板状のワークの主面に吸着される吸着パッ
ドと、吸着パッドが下端に連結されており、かつ該下端
よりも上方に回転中心を有するチャック本体と、回転中
心よりも上方において、チャック本体に一端が回転自在
に連結されたリンクバーと、リンクバーを往復駆動する
ために、前記リンクバーに連結された往復駆動源とを備
え、吸着パッドの前記チャック本体と連結されている部
分が前記吸着パッドの向きをチャック本体に対して変化
させ得るように柔軟性を有する部材で構成されている、
ワーク挿入装置である。

【００１１】

【作用】本発明のワーク挿入装置では、チャック本体が
上記回転中心を中心として回転し得るように構成されて
おり、往復駆動源を駆動してリンクバーを往復駆動する
ことにより、チャック本体を上記回転中心を中心として
回転させ得る。従って、後述の実施例から明らかなよう
に、チャック本体を傾け、ワークの主面を凹部の底面に
対して傾斜させた状態でワークを凹部の上方に位置さ
せ、チャック本体を回転させることによりワークの側面
を凹部の側壁に当接させるようにしてワークを凹部に挿
入することにより、ワークを凹部に無理なく挿入するこ
とができる。

【００１２】しかも、吸着パッドのチャック本体と連結
されている部分が上記柔軟性を有する部材で構成されて
いるので、傾けられたワークを凹部内に挿入するに際
し、若干の位置ずれが生じていたとしても、該柔軟性を
有する部材の作用により吸着パッドの向きを変更し得る
ため、円滑に凹部内にワークを挿入することができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照しつつ実施例を説明するこ
とにより、本発明を明らかにする。

【００１４】図１は、本発明の一実施例にかかるワーク
挿入装置を説明するための部分切欠断面図であり、該ワ
ーク挿入装置によりワークを凹部に挿入する状態を示す
図である。

【００１５】ワーク挿入装置１１は、下端に吸着パッド
１２を有する。ワーク１３の上面が上記吸着パッド１２
に吸着され、それによってワーク１３が吸着パッド１２
に保持されている。吸着パッド１２は、本実施例では、
天然もしくは合成ゴムのような比較的軟らかい材料によ
り構成されている。吸着パッド１２の上端には、連結棒
１４の一端が固定されている。連結棒１４の他端は、チ
ャック本体１５に固定されている。チャック本体１５
は、回転中心であるピン１６を中心として回転し得るよ
うに構成されている。ピン１６は、図示しない枢支構造
により支持されており、それによってチャック本体１５
がピン１６の回りに回転し得るように構成されている。

【００１６】ピン１６よりも上方には、チャック本体１
５にリンクアーム１７の一端がピン１８を介して回転自
在に連結されている。リンクアーム１７の他端は、エア
シリンダーもしくは油圧シリンダーのような往復駆動源
に連結されており、それによってリンクバー１７は図示
の矢印方向に移動可能に構成されている。

【００１７】また、上記リンクバー１７、チャック本体
１５、連結棒１４及び吸着パッド１２は、全体が図示し
ない駆動源により上下方向及び水平方向に一体に移動さ
れ得るように構成されている。上記構造を一体的に上下
方向及び水平方向に移動する駆動源としては、エアシリ
ンダーもしくは油圧シリンダーのような往復駆動源ある
いは回転駆動源に回転駆動源の回転駆動力を往復運動に
変換し得る機構等を組み合わせたものを適宜用いること
ができる。

【００１８】次に、本実施例のワーク挿入装置１１の動
作を説明することにより、本実施例のワーク挿入装置１
１によれば従来よりもワーク挿入装置１１の位置決め動
作の精度を高めずとも、確実にワーク１３を凹部２０内
に挿入し得ることを説明する。

【００１９】いま、ワーク１３が円板状であり、直径
Ｄ、厚みｔの寸法を有するものとする。他方、凹部２０
は平面形状が円形であり、直径Ｗであるとする。本実施
例のワーク挿入装置では、吸着パッド１２に図示のよう
にワーク１３を保持させた状態で、チャック本体１５を
凹部２０の上方に位置決めする。この状態で、本実施例
ではチャック本体１５は図１に示すように傾けられてい
る。このとき、チャック本体１５の初期傾斜角度をθ、
回転中心であるピン１６からワーク挿入装置の先端まで
の距離をｌとすると、図１の距離ｘ、すなわちピン１６
とワーク１３の一方端１３ａとの間の水平方向距離は、

【００２０】

【数１】

【００２１】となる。他方、ピン１６と凹部２０の内側
壁２０ａとの間の水平方向距離をａとすると、挿入クリ
アランスＣ₁ は、

【００２２】

【数２】

【００２３】となる。従って、上記距離ｘが小さい程、
クリアランスＣ₁ を大きくとることができる。しかしな
がら、距離ｘが短くなると、ピン１６とワーク１３の下
端との間の距離Ｈが大きくなる。従って、後述の図７に
示す状態における距離ｈ₁ 、すなわち挿入完了直前の状
態におけるワーク１３の下面と凹部２０の底面との間の
距離が大きくなり、場合によっては、凹部２０の深さよ
りも大きくなってしまい、ワークを凹部２０内に挿入し
得ないおそれがある。

【００２４】今、ワーク１３の厚みｔと、凹部２０の深
さが同じ場合を想定すると、

【００２５】

【数３】

【００２６】である必要がある。より具体的に、ワーク
１３の直径Ｗ＝１３ｍｍ、厚みｔ＝０．８ｍｍ及び上記
ｌ＝４０ｍｍとすると、

【００２７】

【数４】

【００２８】となる。他方、凹部２０の直径Ｗ＝１５ｍ
ｍ、上記ａの寸法をａ＝１２ｍｍとすると、上述したク
リアランスＣ₁ は、

【００２９】

【数５】

【００３０】となる。これに対して、従来のピックアッ
プ・アンド・プレス方式のワーク挿入装置では、ワーク
の直径をＤ、凹部の直径をＷとすると、クリアランスＣ
₂ は、

【００３１】

【数６】

【００３２】となる。従って、ワーク挿入装置の位置決
め精度は、上記クリアランスＣ₂ より小さいことが必要
である。そして、上記実施例の場合と同様に、より具体
的に、ワークの直径ＤをＤ＝１３ｍｍ、凹部の直径をＷ
＝１５ｍｍとすると、クリアランスＣ₂ は、

【００３３】

【数７】

【００３４】となり、クリアランスＣ₂ は１ｍｍであ
る。従って、従来のワーク挿入装置に比べ、本実施例の
ワーク挿入装置を用いれば、挿入クリアランスを非常に
広くすることができ、従って、ワーク挿入装置の位置決
め精度を低め得ることがわかる。

【００３５】本実施例のワーク挿入装置では、図１に示
したようにチャック本体１５を初期角度θだけピン１６
を中心として傾斜させた状態で、ワーク１３を凹部２０
上に位置させる。次に、図１に示す状態から、往復駆動
源を駆動してリンクバー１７を繰り出し、チャック本体
１５を垂直方向を目標に回転させていく。その結果、図
６に示すように、ワーク１３の側面が凹部２０の内側壁
に当接される。この場合、吸着パッド１２が柔軟性を有
する材料で構成されているため、図８（ａ）〜（ｃ）に
示すように、ワーク１３の側面の一部が凹部２０の内側
壁に当接し、ワーク１３の周縁に沿って凹部２０内にワ
ーク１３が入り込むように移動され得る。すなわち、図
９に示すように、吸着パッド１２が柔軟性を有し、ワー
ク１２を保持した状態で図示の破線で示すように変形し
得るので、このようなワーク１３の位置の調整が、上記
吸着パッド１２の柔軟性により許容される。

【００３６】次に、図７に示すように、ワーク１３が凹
部２０内に入り込んだ状態において、リンクバー１７、
チャック本体１５、連結棒１４及び吸着パッド１２の全
体を降下させることにより、ワーク１３を凹部２０内に
確実に挿入することができる。しかる後、ワーク１３と
吸着パッド１２との吸着を解除し、チャック本体１５を
上昇させることにより、次のワークの挿入を待機する状
態に移行させることができる。

【００３７】また、上記実施例で、円板状のワーク１３
を凹部２０内に挿入する工程につき説明したが、本実施
例のワーク挿入装置は、角板状のワークを所定の形状の
凹部に挿入する場合にも適用することができる。もっと
も、角板状ワークを凹部内に確実に挿入するには、角板
のワークをコーナー部分においてワークのコーナー部分
に接触させて挿入することが望ましい。

【００３８】図１０は、上記実施例の変形例を説明する
ための部分切欠断面図である。上記実施例では、吸着パ
ッド１２として全体が柔軟性を有する材料で構成されて
いたものを用い、それによってワークの位置ずれの修正
が可能とされていた。しかしながら、ワークの位置ずれ
を吸収するには、吸着パッド全体が柔軟性を有する材料
で構成されている必要は必ずしもない。例えば、図１０
に示すように、吸着パッド２２と連結部材１４とを、柔
軟性を有するチューブ２３で連結してもよい。このよう
な柔軟性を有するチューブ２３としては、天然もしくは
合成ゴムからなる適宜のチューブを用いることができ
る。このように、柔軟性を有する連結部材で吸着パッド
２２をチャック本体１５に連結する場合には、吸着パッ
ド２２は比較的硬い材料から構成されていてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明のワーク挿入装置
では、チャック本体を回転中心を中心として傾斜させた
状態で、すなわちワークを傾けた状態でワークの下端を
凹部内に入り込ませ、その状態からリンクバーを駆動す
ることによりチャック本体を回転させてワークの主面が
凹部の底面とほぼ平行に移動させる。その結果、ワーク
が一方端側において凹部の内側壁に当接しつつ凹部内に
挿入されることになるため、挿入クリアランスを実質的
に拡げることが可能となる。

【００４０】また、吸着パッドのチャック本体に連結さ
れている部分が柔軟性を有するため、上記ワークの挿入
に際しての僅かな位置ずれが許容される。従って、ワー
クを確実に凹部に挿入し得る。

【００４１】よって、ワーク挿入装置の位置決め精度を
高めることなく、板状のワークを凹部に確実に挿入する
ことができる。また、上記のようにワーク挿入に際して
の位置決め精度を低め得るため、ワーク挿入装置にワー
ク挿入に際しての位置決め精度だけでなく、ワーク挿入
装置にワークを保持させる際の位置決め精度も低めるこ
とができる。

【００４２】よって、従来に比べて安価なワーク挿入装
置を用いて、板状のワークを凹部に挿入することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のワーク挿入装置を説明するための部分
切欠断面図。

【図２】従来のワーク挿入装置を説明するための斜視
図。

【図３】従来例におけるワークと凹部とのクリアランス
を説明するための平面図。

【図４】従来例においてワーク挿入装置によりワークを
凹部に挿入する工程を示す断面図。

【図５】従来例においてワークが凹部に挿入されない状
態を示す断面図。

【図６】実施例においてワークを凹部に挿入する過程を
説明するための部分切欠断面図。

【図７】実施例においてワークを凹部に挿入しつつある
状態を示す断面図。

【図８】（ａ）〜（ｃ）は、吸着パッドの変形によりワ
ークが凹部の淵に沿ってその位置を修正される過程を説
明するための各断面図。

【図９】吸着パッドを説明するための正面図。

【図１０】吸着パッドとチャック本体との連結部分の変
形例を示す断面図。

【符号の説明】

１１…ワーク挿入装置 １２…吸着パッド １３…ワーク １５…チャック本体 １６…回転中心であるピン １７…リンクバー ２０…凹部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状のワークを保持するために該板状の
   ワークの主面に吸着される吸着パッドと、 前記吸着パッドが下端に連結されており、かつ該下端よ
   りも上方に回転中心を有するチャック本体と、 前記回転中心よりも上方において、チャック本体に一端
   が回転自在に連結されたリンクバーと、 前記リンクバーを往復駆動するために、前記リンクバー
   に連結された往復駆動源とを備え、 前記吸着パッドの前記チャック本体と連結されている部
   分が前記吸着パッドの向きをチャック本体に対して変化
   させ得るように柔軟性を有する部材で構成されている、
   ワーク挿入装置。