JPH0666985U

JPH0666985U - クランプ装置

Info

Publication number: JPH0666985U
Application number: JP009424U
Authority: JP
Inventors: 邦夫柳
Original assignee: 株式会社テスコン
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】プリント基板等の平板や一般の板状体の端部
を把持するクランプ機構の構造に関し、簡易な構造でか
つ高圧力を発揮し、クランプ後の保持機能も合わせ持つ
ようにすることを目的とする。【構成】プリント基板等の平板若しくは板状体の端部
を挟持する把持装置のクランプ装置４０において、挟持
用の挟持用爪と該挟持用爪を挟持作用させる駆動手段と
の間に倍力機構を介在させたことである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プリント基板等の平板や一般の板状体の端部を把持するクランプ機構の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電子部品を実装したプリント基板や、未実装のベアボードのプリント基板における部品の有無や断線等の各種性能検査を行うプリント基板検査装置は、該検査装置内のプリント基板固定装置に検査対象のプリント基板を搬入して、位置決め固定した後に複数のプローブを所定の測定ポイントへ移動後に当接させ、その得られた電気信号を計測器及びマイクロコンピュータで判定して、検査対象のプリント基板の良否を判別していた。

【０００３】ここにおいて、プリント基板固定装置にプリント基板を固定するには、単に基準位置を合わせてプリント基板の縁部を挟持するだけの固定方法が知られているが、実装済みのプリント基板等におけるプリント基板のソリを是正できず、高密度実装用のプリント基板では各測定ポイントのピッチが狭くて近接しているので、前記基板のソリによって測定ポイントの位置がズレてしまい測定ができなかったり、他の測定ポイントにプローブピンが当接したりしてミスタッチとなったりする問題点がある。

【０００４】また、プリント基板の片面側を真空装置で吸着して多数植設したプローブピンに当接させた状態で、該プリント基板をプリント基板固定装置に固定する方法では、電子部品の実装・未実装に関わらずにプリント基板のソリを是正できるが、その一方でプリント基板の両面を検査することができずに非能率的であり、更に前記プリント基板固定装置の吸着装置自体が大がかりで複雑な構造となってプリント基板の検査装置としてコストが嵩むものとなっていた。

【０００５】更に、最近のプリント基板の実装方法の主流となってきている高密度表面実装用のプリント基板において、電子部品等が実装された基板の測定ができない。

【０００６】そこで、上記の問題点を解決すべく本件出願人はプリント基板を縦にして保持し、更に引張力を付加してプリント基板のソリを矯正して、その片面・両面で実装・未実装状態での良否を検査するプリント基板検査装置を提供した（特願平４ −３３８５３０号）。

【０００７】前記プリント基板検査装置１の構成を図７乃至図１０を参照して説明する。即ち、検査対象のプリント基板２を装置本体内に搬入し、該プリント基板２を縦にしてその両端縁をクランプユニット８，８で把持し、かつ、該クランプユニット８の少なくとも一方を縦方向（Ｙ方向）に引っ張って前記プリント基板２に引張応力を加えるプリント基板固定装置９を備え、測定用プローブ４を前記プリント基板固定装置９で縦方向に保持されたプリント基板２の両面側に備えたものであり、この他に操作用のキーボード６、測定値や良否判定の表示をするディスプレイ７、検査プログラムに従ってサーボモータやエアシリンダー等を作動指示するＣＰＵ（図示せず）を備えている。

【０００８】前記プリント基板固定装置９は、前記検査装置１の本体内に立設されたガイド支柱１０，１０の間に、クランプ用の基台１１と可動基台１２が縦方向に対向配置で架設されている。そして、前記基台１１と可動基台１２の対向面には把持装置３が装着されている。

【０００９】該把持装置３は前記基台１１，可動基台１２にボルト等で固着されたＬ型ブラケット１３，１３と、前記ブラケット１３に軸架された伝達軸１４と、前記ブラケット１３の先端部に架設されるとともに前記伝達軸１４及びリンク１５を介して回動されプリント基板２の端縁に当接する挟持面を有する可動爪１６と、前記ブラケット１３に固定して架設されるとともに前記可動爪１６の挟持面と対向するようになされた挟持面を有する固定爪１７と、からなる。

【００１０】前記可動爪１６を回動させる伝達軸１４は、その一端部が前記把持装置３の各々片側で基台１１と可動基台１２から立設されたブラケット１８，１８に軸支され、そして当該ブラケット１８に設けられたエアーシリンダー１９で回動せしめられるようになされている。

【００１１】前記可動爪１６は前記エアーシリンダー１９で約９０°回転されて（図９中の矢印で示す）、前記固定爪１７の挟持面とともにプリント基板２の両縁部を挟持するものである。

【００１２】前記固定爪１７のうちの一方の挟持面の片端部には、プリント基板２の基準孔に挿通され位置決め作用する基準ピン２０が突設されている。

【００１３】更に、前記固定爪１７のうち他方の挟持面には、図９に示すように、その長手方向に沿って凹溝が設けられ、その端面に吸引口１７ａが設けられて、挟持されたプリント基板２の縁部を真空装置で吸着して保持するようになされている。

【００１４】また、前記可動爪１６と固定爪１７の挟持面はＹ方向に連続した挟持面であり、その長さは各種のプリント基板２を検査できるように、設計時に検査対象のプリント基板２の最大寸法を十分カバーするようにしておくものである。

【００１５】前記可動基台１２は、前記ガイド支柱１０，１０の内部へ出没自在なスプラインガイド２１，２１の先端部に架設されており、該スプラインガイド２１とともに縦方向（Ｙ方向）に移動する。

【００１６】前記可動基台１２を縦方向に移動させるのは、ボールネジ２２の伸縮によるものであり、ネジ溝を刻設した軸受部２３に螺合された前記ボールネジ２２がタイミングベルト２４を介してサーボモータ２５で回動され、それにより、ボールネジ２２が前記軸受部２３に対して縦方向に移動し、それに伴ってスプラインガイド２１にガイドされながら前記回動基台１２が縦方向に移動するものである。

【００１７】なお、前記サーボモータ２５及びタイミングベルト２４の回転と同じくして同調ベルト２６が回転して、可動基台１２の他端部のボールネジ２２が回動せしめられ、よって前記可動基台１２は両スプラインガイド２１，２１と両ボールネジ２２，２２によって縦方向へ移動自在になされるものである。

【００１８】次に、前記測定用プローブ４とＹ軸アーム５について、図１０を参照して説明すると、測定用プローブ４は、Ｙ軸アーム５にベース４ａを介して摺動自在に載置され、該ベース４ａがボールネジ２７と該ボールネジ２７を回転させるＹ軸サーボモータ２８でＹ方向に移動される。

【００１９】前記測定用プローブ４は、検査対象のプリント基板２が電子部品実装前であれば、プリント基板固定装置９で固定されたプリント基板２の板面に対して垂直になるようにして前記ベース４ａに固着されるものである。

【００２０】そして、前記Ｙ軸アーム５は、Ｘ軸ビーム２９に片端支持でＸ方向に摺動自在に載置され、ボールネジ３０とタイミングベルト３１及びＸ軸サーボモータ３２によってＸ方向に移動自在になされるものである。

【００２１】上記のようにしてＸ方向に移動自在なＹ軸アーム５を、前記プリント基板固定装置９の把持装置３に把持されたプリント基板２を間に挟んで、その両面側に各々２個ずつ前記Ｘビーム２９に配設するものである。

【００２２】こうして、プリント基板検査装置１にプリント基板２を把持装置３，３で縦に挟着し支持して、測定用プローブ４で測定することによりプリント基板２の良否を判別するものである。

【００２３】

【考案が解決しようとする課題】

前記プリント基板２を把持装置３で挟持する際には、プリント基板２のソリを矯正するために引張力をＹ方向付加にするので、該基板２の端部を把持する把持装置３のクランプする挟着力が高圧力（例えば２５０Ｋｇｆ程度）となる。

【００２４】このような高圧力を発揮するクランプ装置は従来のものは構造的に大きくかつ複雑であり、図８に示すように、プリント基板固定装置９の基台１１と可動基台１２の各々把持装置３に装着するとプリント基板固定装置９が大がかりなものとなり、また可動基台１２が重くなって移動性が劣り、装置全体のコストが嵩むことにもなる、更にクランプした後のクランプ保持装置も必要になって装置が複雑になると言う問題点がある。

【００２５】本考案は、上記の課題に鑑みてなされたもので、簡易な構造でかつ高圧力を発揮するし、クランプ後の保持機能も合わせ持つクランプ機構を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】

本考案の上記課題を解決し上記目的を達成するための要旨は、プリント基板等の平板若しくは板状体の端部を挟持する把持装置のクランプ装置において、挟持用の挟持用爪と該挟持用爪を挟持作用させる駆動手段との間に倍力機構を介在させたことであり、更に、前記倍力機構のリンクの思案点を越えた位置で挟持作用がロックされるようにしたことである。

【００２７】

【作用】

本考案のクランプ装置によれば、把持装置の挟持用の爪を回動させる該爪と一体のリンクに倍力機構を連結させ、この倍力機構を例えばエアーシリンダー等の駆動手段で作用させるだけの簡易な構造でもって、前記爪にはきわめて大きな押圧力が発生し、プリント基板等の板の端部を高圧力で挟持できる。また、倍力機構のリンクの思案点を越えた位置で挟持作用がロックされるようにすれば、挟持作用を停止させた状態において、板を挟持した前記爪の反力で倍力機構のリンクを逆方向に回動させることができないので、クランプ装置全体がロックされた状態で保持される。

【００２８】

【実施例】

次に、本考案に係る一実施例について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本考案に係るクランプ装置の概略を示す機構図である。図２はプリント基板を挟着する爪の作用を説明する説明図であり、図３〜図６はクランプ装置の動作状態を示す機構図である。

【００２９】本考案のクランプ装置４０は、図８乃至図９に示すブラケット１８やＬ型ブラケット１３の側壁等に設けられるものであって、図１に示すように、前記の側壁等に軸支された取着軸４１に揺動自在に軸着されたエアーシリンダー４２と、該エアーシリンダー４２のロッド４３の先端部に連結ピン４４を介して回動自在に軸着され取着軸４５を中心にして回動するリンク４６と、該リンク４６と一体に形成されて前記取着軸４５を中心に回動するリンク４７と、該リンク４７と連結ピン４８で回動自在に軸着されるリンク４９と、該リンク４９と連結ピン５０で回動自在に軸着されるとともにクランプ軸５１に回動自在に軸着されるリンク５２と、からなるものである。

【００３０】前記取着軸４１と取着軸４５とクランプ軸５１は前述のブラケット１３，１８の側壁等に設けられた固定軸であり、機構学上の永久固定中心である。また、前記連結ピン４４，４８，５０はこのクランプ装置４０の作動により所定の軌跡を描く機構学上の固定中心である。

【００３１】そして、図２に示すように、前記クランプ軸５１が前記のリンクの作用で回動して回動爪１６が同時に回動し、検査対象のプリント基板２の端部を挟持するものである。

【００３２】次に、前記クランプ装置４０でクランプ軸５１を回動させ可動爪１６でプリント基板２を所定の押圧力で挟持する作用を説明する。即ち、図３に示す基本状態から始まり、エアーシリンダー４２のロッド４３はシリンダー内に縮退した状態で、このリンク長さＬ₁は最も短くされた状態である。

【００３３】よって、クランプ軸５１はθ分だけ反時計方向に回動され、回動爪１６と固定爪１７との間が最も離間された状態でプリント基板２が未装着である。

【００３４】次に、プリント基板２を把持装置３に装着しロッド４３を伸長させてリンク長さＬ₂となると、図４に示すようになり、ロッド４３が時計方向に揺動し、リンク４６が反時計方向に回動するとともに、リンク４７も同時に反時計方向に回動する。

【００３５】前記リンク４７の回動によって、リンク４９の介在によりリンク５２がθから θ₁へと時計方向に回動し、リンク５２と一体的に固定されたクランプ軸５１が時計方向に回動してプリント基板２の端部を挟持する。

【００３６】そして、更に前記ロッド４３を伸長させリンク長さＬ₃になると図５に示すように、リンク５２が更に時計方向に回動してプリント基板２の端部を強く押圧する。このとき、リンク４７とリンク４９が一直線状となり、きわめて大きなモーメントがリンク５２に働き、クランプ軸５１を介して回動爪１６には大きな押圧力が発生する。

【００３７】このように、リンク４７，４９が一直線状となったときに、連結ピン４８が機構学上の思案点（死点）となるものであり、このような機構が倍力機構と言われている。

【００３８】そして更に前記ロッド４３を伸長させそれ以上は伸びることのないリンク長さが最大のＬ₄とすると、図６に示すように、図５の状態から更にリンク４６，４７が反時計方向に回動して連結ピン４８が前述の思案点を越えた位置で停止し、リンク４９を介してリンク５２が少し逆戻りしてθ₂（この角度はきわめて小さい値である）だけ反時計方向に回動する。

【００３９】この状態で前記エアーシリンダー４２のロッド４３の駆動を停止させることで、回動爪１６が所望の押圧力でプリント基板２の端部を挟着する。この時の回動爪１６の押圧力は、図５の状態における瞬間的に発揮される最大押圧力よりも少し小さい値である。

【００４０】そして、図６の状態でクランプ装置４０のリンク４７，４９が前記思案点の位置を越えて位置固定されるので、全体がロック状態となる。即ち、プリント基板２を挟持した可動爪１６が押圧力の反力を受けてクランプ軸５１を反時計方向に回動させようと働いても、リンク４９を介してリンク４７，４６を時計方向に回動させようと働くのでロッド４３を最大リンク長さＬ₄から更に伸ばそうと働く。

【００４１】ところが、ロッド４３は既に最大リンク長さとなって伸びきっているので、それ以上は物理的に伸びない。よって、このクランプ装置４０全体がロックされた状態となっているのである。

【００４２】こうしてプリント基板２の端部が所望の押圧力を発揮する回動爪１６で挟着され、回動爪１６と固定爪１７との摩擦力によって保持され、プリント基板２にソリを矯正するに十分な引張力を付加することができる。

【００４３】このように、図３から図６に順に示すようにロッド４３を伸長させて回動爪１６を回動させてプリント基板２の端部を挟持させ、これとは逆にロッド４３を縮退させて図６の挟持状態から図３の基本状態に戻してプリント基板２の挟持を解除するものである。

【００４４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係るクランプ装置は、挟持用の挟持用爪と該挟持用爪を挟持作用させる駆動装置との間に倍力機構を介在させ、更に、倍力機構のリンクの思案点を越えた位置で挟持作用がロックされるようにしたので、プリント基板等の板を大きな押圧力でクランプすることができ、プリント基板等の板のソリを矯正する引張力を付加することができるようになり検査精度が向上すると云う優れた効果を奏する。

【００４５】また、機構的にも部品点数の少ない簡易な構造なので、狭い空間に本考案のクランプ装置を装着できて検査装置に組み込み容易となり、コストの低減となり、把持装置における可動基台の全体の重さが軽量化され移動性も改善されると云う優れた効果を奏する。更に、リンクの思案点を越えたところで駆動装置の駆動作用を停止させるようにしたので、容易にロック状態にすることができて特別な装置を必要とせず安価なものとなると云う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るクランプ装置の概略を示す機構図
である。

【図２】プリント基板を挟着する爪の作用を説明する説
明図である。

【図３】クランプ装置の動作状態を示す機構図であり、
基本状態を示す。

【図４】同じくクランプ装置の動作状態を示す機構図で
あり、図３から更にロッドが伸びた状態を示す。

【図５】図４から更にロッドが伸びてリンク４７，４９
が一直線状となった状態を示す機構図である。

【図６】クランプ装置のロック状態を示す機構図であ
る。

【図７】従来例のクランプ装置を装備したプリント基板
検査装置の斜視図である。

【図８】従来例に係るクランプ装置を示す要部拡大斜視
図である。

【図９】同じく従来例に係るクランプ装置の可動爪と固
定爪でプリント基板を挟持する様子を示す断面図であ
る。

【図１０】同じくプリント基板検査装置の測定用プロー
ブの構造を示す要部斜視図である。

【符号の説明】

４０クランプ装置、４１，４５取着軸、４２エアーシリンダー、４３ロッド、４４，４８，５０連結ピン、４６，４７，４９，５２リンク、５１クランプ軸。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】プリント基板等の平板若しくは板状体の
端部を挟持する把持装置のクランプ装置において、挟持
用の挟持用爪と該挟持用爪を挟持作用させる駆動装置と
の間に倍力機構を介在させたことを特徴としてなるクラ
ンプ装置。
【請求項２】倍力機構のリンクの思案点を越えた位置
で挟持作用がロックされるようにした請求項１に記載の
クランプ装置。