JPH0720226U - プリント基板自動位置決め装置の位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板の位置決め方法に関し、基板テ
ーブル上におけるプリント基板の位置決めに当たり、同
テーブルの軽量性を損なうことなく、基板の変更に伴
い、基準位置決め部材に対する可動位置決め部材の位置
調整を自動的に遂行可能にすることを目的とする。 【構成】 基板テーブル１０に積載するプリント基板の
基準側位置決め部材１６と可動側位置決め部材２８を設
け、基板幅を変更する際に、ＮＣ制御された送り駆動源
５８により移動する可動ブラケット３６を原点設定手段
側に移動して原点設定基準片４８と原点検出器７４とに
より可動ブラケット３６の原点位置を確認し、同ブラケ
ット３６の原点位置を基準にして、変更後のプリント基
板の幅に対応する位置に可動側位置決め部材２８を移動
する位置決め方法の構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子部品自動挿入機のプリント基板載置用のワークテーブル（以下 基板テーブルという）に設けられる位置決めピンを用いたプリント基板位置決め 装置に関し、特にプリント基板のサイズの変更に伴う基準穴の位置の変更に対応 して位置決めピンを自動的に移動させて基板テーブル上の所定の位置にプリント 基板を位置決め保持できるようにしたプリント基板自動位置決め装置の位置決め 方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電子部品自動挿入機は、プリント基板を基板テーブル上に自動供給して、この プリント基板に電子部品を自動的に挿入定着させる組立作業を行う自動機として 従来より各種のものが使用されている。これらの電子部品自動挿入機においては 、プリント基板を平板状の基板テーブル上に供給し、この基板テーブルの水平面 内における前後及び左右方向（つまり、Ｘ方向、Ｙ方向）の移動や回転移動によ って、プリント基板の部品挿入穴を挿入ヘッドの挿入位置に移動設定し、上方か ら電子部品の挿入が行われる。依って基板テーブルには自動供給されるプリント 基板を常に定位置に載置保持すべく、２個の位置決め穴と位置決めピンを用いた 位置決め装置が設けられている。

【０００３】 例えば、特開昭６０−２３６２８５号公報に係る願書に最初に添付された明細 書および図面には、プリント基板の位置決め装置の例が開示され、この例では特 に、複数枚の同一種類のプリント基板を一対のガイドレールで摺動保持し、夫々 のプリント基板の基準孔に挿入される複数本の第１の位置決めピンと、夫々のプ リント基板の個別孔に挿入される第２の位置決めピンとを設け、後者の個別孔に 挿入される第２の位置決めピンは、相互に結合された位置調整手段に結合して、 同時に位置調整を行えるようにして効率化を図ったものを開示している。

【０００４】 一方、単一枚のプリント基板を基板テーブル上に位置決めする場合の位置決め ピンを用いた従来のプリント基板の位置決めでは、電子部品自動挿入機自体が大 量生産のために開発されたものであって、しかも同一寸法のプリント基板のみが 使用されるものなので、使用するプリント基板を変更する時の位置決めピンの設 定変更は作業者が変更作業を行うことで充分であるとされていた。

【０００５】 然しながら、近時はマイクロコンピュータや事務機、家庭電機製品等にもプリ ント基板を組込んだ電子機器類が使用されることが増加するに伴って、プリント 基板に対する電子部品の自動挿入組立作業をＦＭＳ（フレキシブルマニュファク チュアリングシステム）規模で行い得るように改善することが要望され、電子部 品自動挿入機におけるプリント基板の基板テーブルに対する位置決め保持も、プ リント基板の変更に伴う位置決めピンの設定変更を作業者が介入することなく自 動的に遂行し得るように改善する必要が生じてきた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上述した特開昭６０−２３６２８５号公報に係るプリント基板の位置決め装置 では、複数枚のプリント基板の位置決めに当たり、作業者が遂行する位置調整を 単一の摘子手段の利用で同時的に遂行する点の開示があるにしても、単一枚毎の プリント基板の位置決めを行うとき、プリント基板の変更に伴う位置決めを寸法 の変更を自動的に遂行するための技術的手段に就いては何らの開示がない。 しかも、既述したように電子部品自動挿入機の挿入ヘッドに対する基板テーブ ルのＸ、Ｙ両軸方向の移動は、電子部品挿入作業を能率良く遂行するためには高 速で移動させなければならないから、基板テーブルを軽量化することは必須であ り、この基板テーブルの軽量性を損なうことなく、上記位置決めピンの自動設定 変更を実施し得ることが必要とされる。 本考案の目的はこのような必要を満たすことのできる電子部品自動挿入機用の プリント基板自動位置決め装置の位置決め方法を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 上述の目的に鑑みて、本考案は、位置決めピンを基準側位置決めピンと可動側 位置決めピンとに分け、各一枚のプリント基板の供給過程で、供給されるプリン ト基板の変更に対応して可動側位置決めピンを基準側位置決めピンに対して自動 的に移動させることにより、基板テーブル上の所望の定位置にプリント基板を位 置決め、保持できるようにしたものである。すなわち、電子部品自動挿入機の挿 入ヘッドの下方に挿入ヘッドと対向して設けられると共に一平面内で少なくとも 左右方向と前後方向との直交するＸ、Ｙ両軸方向に移動可能に設けられた平板状 の軽量化されたプリント基板載置用の基板テーブルの定位置に一枚のプリント基 板を位置決め保持するプリント基板位置決め装置の位置決め方法を実現したもの である。

【０００８】 即ち、本考案に依れば、プリント基板載置用の基板テーブルの定位置にプリン ト基板を位置決め保持するプリント基板位置決め装置において、前記基板テーブ ル上に設けられ、前記プリント基板の一端側に係合して位置決め保持する基準側 位置決め部材及び他端側に係合して位置決め保持する可動側位置決め部材と、前 記基準側位置決め部材及び可動側位置決め部材をプリント基板に嵌脱する位置決 め部材駆動手段と、前記基板テーブル上に設けられて前記プリント基板の供給方 向に延設された案内部材と、該案内部材に沿って移動し先端に前記可動側位置決 め部材を保持する可動ブラケットと、該可動ブラケットを送り動作させる送り手 段及び該送り手段を送り方向に駆動するＮＣ制御された送り駆動源と、前記可動 部ブラケットの移動範囲の端部に設けられた原点設定用基準片と原点検出器とか らなる原点設定手段とを有し、前記基板テーブルに積載するプリント基板の幅を 変更する際に、ＮＣ制御された送り駆動源によって移動する可動ブラケットを前 記原点設定手段側に移動して原点設定基準片と原点検出器とによって可動ブラケ ットの原点位置を確認し、該可動ブラケットの原点位置を基準にして、変更され たプリント基板の幅に対応する位置に前記可動側位置決め部材を移動することを 特徴とするプリント基板自動位置決め装置の位置決め方法が提供される。

【０００９】

【作用】 上述の構成によれば、基板テーブル上に積載、位置決めするプリント基板の幅 を変更する際に、ＮＣ制御された送り駆動源によって移動する可動ブラケットを 前記原点設定手段側に移動して原点設定基準片と原点検出器とによって可動ブラ ケットの原点位置を確認し、該可動ブラケットの原点位置を基準にして、変更さ れたプリント基板の幅に対応する位置に前記可動側位置決め部材を移動すること により、プリント基板を常に所定位置に位置決めすることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案を添付図面に示す実施例に基いて更に詳細に説明する。 図１、図２は、本考案による基板自動位置決め装置を具備した電子部品自動挿 入機の基板テーブルの要部を示した部分平面図であり、図３及び図４は、それぞ れ図１、図２のII−II線断面図、III−III線断面図である。

【００１１】 図において、１０は電子部品自動挿入機の挿入ヘッド（図示なし）の下方に配 設されている基板テーブルであり、この基板テーブル１０には矢印Ａの方向から プリント基板が順次供給され、この基板テーブル１０が前後左右及び回転方向に 移動して図示しない挿入ヘッドの下方にプリント基板の所定の挿入穴を位置決め し、挿入ヘッドによる電子部品の挿入定着の組立作業を受けた後に次工程に向け て矢印“Ｂ”で示す方向に送出される。

【００１２】 なお、上述の基板テーブル１０の前後左右方向（Ｘ、Ｙ方向）及び回転方向の 移動は、周知のテーブル送り機構、回転割出し機構により、無駄時間、つまり、 アイドルタイムを少なくするように、高速度で送り移動が行なわれ、挿入ヘッド に対して上記所定の挿入穴の迅速な位置決めが行なわれる。 この基板テーブル１０にはプリント基板の供給及び送出の際にプリント基板を案 内する横ガイド１２が設けられている。この横ガイド１２は、プリント基板の両 側面を挟持して案内するものであって、プリント基板が円滑かつ正しい向き及び 姿勢で所定のプリント基板の取付位置に到達するように案内する。

【００１３】 さて、基板テーブル１０の一端、本図示例ではプリント基板の送出端側に基準 側位置決めピン１６がピン支持腕１８によって横ガイド１２の内側に突出した先 端に設けられており、このピン支持腕１８の基端側は軸受２０を介して水平軸２ ２に回転可能に保持されている。水平軸２２はブラケット２４に取付けられてお り、該ブラケット２４は基板テーブル１０の送出端側の側方に取付けられている 。プリント基板の供給端側には、可動側位置決めピン２８が同じくピン支持腕３ ０に保持されて設けられている。このピン支持腕３０は軸受３２を介して可動ブ ラケット３６の水平軸３４に枢着されており、同可動ブラケット３６はボールね じ軸３８に螺合されている。

【００１４】 このボールねじ軸３８は基準側位置決めピン１６の近くの送出端側に設けられ た保持具４０と、供給端側に設けられた他の保持具４２とに軸受４４ａ、４４ｂ を介して軸承されており、ボールねじ軸３８の軸心はプリント基板の前記供給、 送出方向すなわち横ガイド１２の延設されている方向と一致している。上記ボー ルねじ軸３８の軸心と平行に案内杆４６が上述の両保持具４０、４２の間に設け られ、この案内杆４６には可動ブラケット３６の足３６ａが摺動可能に嵌合され ている。また該可動ブラケットの足３６ａから後述するドグ４８が突起形状部と して設けられている。ピン支持腕１８、３０は、図２に示すように、上面に嵌合 溝１８ａ、３０ａ（１８ａは図示せず）が形成されており、この嵌合溝１８ａ、 ３０ａにロッド７６が嵌入している。

【００１５】 ロッド７６の両端はそれぞれ固定ブラケット７８、８０に回動自在に軸承され たレバー８２、８４に固定されており、供給端側のレバー８４は下方に突出して おり、ばね８６で位置決めピン１６、２８がプリント基板の基準穴に嵌入する方 向に付勢されており、基板テーブル１０の外部の固定位置に設けられたシリンダ ８８の作動によってレバー８４が図２において反時計方向に回動することによっ て位置決めピン１６、２８がプリント基板の基準穴から外される。更に上記ボー ルねじ軸３８から保持具４２を貫通して基板テーブル１０の送入端に突出した端 部にはクラッチ歯５０を有した結合子５２が取付けられており、この結合子５２ のクラッチ歯５０は、図１に明示のごとく、基板テーブル１０の外側に配設され 、かつ、軸方向に対向して設けられた軸動結合子５４のクラッチ歯５６と機械的 に噛合可能に設けられている。すなわち、軸動結合子５４は回転駆動源、例えば パルスモータ、直流モータ等のＮＣ制御された電動機（図示なし）の出力軸端に 結合した回転入力軸５８の一端に形成された摺動溝６０にキー６２を突出挿入し て軸方向には移動可能にかつ軸心まわりには該入力軸５８と一体回転可能に設け られているから、その軸動結合子５４が入力軸５８に対して基板テーブル１０側 に向けて摺動前進すると、クラッチ歯５６が結合子５２のクラッチ歯５０に噛合 するのである。こうして結合子５２と５４とが機械的に噛合結合すると、入力軸 ５８を介して回転駆動源の回転がボールねじ軸３８を回転させ、故に、このボー ルねじ軸３８に螺合した可動ブラケット３６を移動させて可動側位置決めピン２ ８を基準側位置決めピン１６に対して相対移動させるのである。なお、軸動結合 子５４の入力軸５８に沿う前進、後退の軸動は、上記の回転駆動源と同様に基板 テーブル１０の外部に配設されたシリンダ６４によって支点６６に関し揺動可能 に設けられたレバー６８によって駆動される。つまり、該レバー６８のストッパ ７０が固定ストッパ７２に当接するまで揺動したとき、上記軸動結合子５４のク ラッチ歯５６がボールねじ軸３８の結合子５２のクラッチ歯５０とちょうど噛合 結合するように固定ストッパ７２が調節配置されている。

【００１６】 上記基板テーブル１０の可動側位置決めピン側の側方部には更にドグ検出器７ ４が、基板テーブル１０に対して外部領域に設けられている。このドグ検出器７ ４は、可動ブラケット３６のドグ４８を検出するために設けられており、このド グ検出器７４によってドグ４８が検出されたとき、可動側位置決めピン２８はそ の軸動の原点位置に在るものとして設定されている。なお、このドグ検出器７４ は、図示されてないが基板テーブル１０の回転の障害とならないように、同基板 テーブル１０に臨んだ位置から退避可能であり、周知のフォトセンサ、磁気セン サ等の適宜の検出器によって構成すればよく、ドグ４８と協働して原点設定手段 を形成している。

【００１７】 上述の構成によれば、軸動結合子５４、回転駆動源、シリンダ６４、固定スト ッパ７２等はそれぞれ基板テーブル１０の外部に設けられ、軸動結合子５４がシ リンダ６４、レバー６８の作動によって、所定の位置に位置決めされた基板テー ブル１０上の結合子５２と噛合されると、回転駆動源の回転がボールねじ軸３８ に伝達され、可動ブラケット３６を介して可動側位置決めピン２８を基準側位置 決めピン１６に対して遠近両方向に移動させることができるのである。つまり、 可動側位置決めピン２８の自動送り手段が上記の回転駆動源、両結合子５２、５ ４からなる機械的クラッチ、ボールねじ軸３８と可動ブラケット３６のナット等 によって構成されているのである。

【００１８】 上述した構成によれば、可動側位置決めピン２８を原点位置（ドグ４８がドグ 検出器７４によって検出される位置）から自動送り手段によって自動送りするこ とにより基準側位置決めピン１６と可動側位置決めピン２８との間の距離を適宜 に設定することができる。つまり、回転駆動源を構成する、例えばパルスモータ によってボールねじ軸３８を一定回転数だけ回転させれば、該ボールねじ軸３８ の回転数に対応した一定距離だけ可動側位置決めピン２８を基準側位置決めピン １６に対して相対移動させることができる。依って、このような自動送り手段を 用いれば基準側位置決めピン１６に対して可動側位置決めピン２８の位置を基板 テーブル１０に供給されるプリント基板の寸法の変化によるプリント基板の基準 穴の位置の変化に合わせて自動的に移動させ、各種サイズのプリント基板を基板 テーブル１０に位置決め保持することができるのである。

【００１９】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、基準側位置決め部材及び可 動側位置決め部材を具備し、その可動側位置決め部材を原点設定手段によって定 められる原点位置から自動送り手段により自動的に移動させることが可能な自動 基板位置決め装置が得られるので、斯る位置決め装置を電子部品自動挿入機の基 板テーブルに具備させれば、プリント基板に対する電子部品の挿入定着による組 立作業過程で、供給されるプリント基板の形式の変更によって寸法変化があった 場合にも自動的に当該プリント基板に応じて位置決め部材の位置を変更できるか ら、かかる組立作業の量産化に伴うＦＭＳ化をも可能にする効果が得られる。

【００２０】 しかも、基板テーブル上にプリント基板が位置決めされたとき、基板テーブル は、前後、左右及び回転の移動を高速度で行なって、プリント基板の多数の電子 部品挿入穴を次々き自動電子部品挿入機の挿入ヘッドの下方に迅速に位置決めし 、電子部品の挿入を無駄時間なく、高速度で遂行する必要があるから、基板テー ブルの軽量性を損なうことなく、可動位置決め部材の自動送り手段が設けられる 必要があるが、本考案によれば、既述した本装置の較正の説明から明らかなよう に、可動位置決めピンの送り手段の駆動源や機械的クラッチの要部は全て基板テ ーブルの外部に設ける構成が取られているから、基板テーブルの重量増加が抑制 され、高速度による挿入穴の位置決めを遂行する機能が維持でき、特に、多数の プリント基板をＦＭＳ化により自動処理する過程では、この高速度の基板テーブ ルの位置決め性能の確保の効果は高生産能率の観点から極めて大きい。

【００２１】 なお、上述した本考案の構成では、可動位置決め部材をプリント基板の変更に 対応して移動させる作用は、基板テーブルが所定の位置、つまり、クラッチ機構 が噛み合わされる位置でしか遂行し得ないが、プリント基板の変更は、ロット数 単位で多くは行なわれるから、１ロット数が数百から数万のプリント基板を処理 する行程内では、ロットが変わるときに可動位置決め部材の自動位置決めが行い 得れば、実質的に何らの支障はないのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る自動基板位置決め装置が電子部品
自動挿入機のワークテーブルに具備された状態の要部構
成の半分を示す平面図である。

【図２】本考案に係る自動基板位置決め装置が電子部品
自動挿入機のワークテーブルに具備された状態の要部構
成の他の半分を示す平面図である。

【図３】図２のII−II線断面図である。

【図４】図１のIII−III線断面図である。

【符号の説明】

１０…基板テーブル １６…基準側位置決めピン １８…ピン支持腕、 ２８…可動側位置決めピン ３０…ピン支持腕 ３６…可動ブラケット ３８…ボールねじ軸 ４６…案内杆 ４８…ドグ ５０…クラッチ歯 ５２…結合子 ５４…軸動結合子 ５６…クラッチ歯 ５８…入力軸 ６４…シリンダ ６８…レバー ７４…ドグ検出器 ７６…ロッド ８４…レバー ８６…ばね ８８…シリンダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板載置用の基板テーブル（１
   ０）の定位置にプリント基板を位置決め保持するプリン
   ト基板位置決め装置において、 前記基板テーブル（１０）上に設けられ、前記プリント
   基板の一端側に係合して位置決め保持する基準側位置決
   め部材（１６）及び他端側に係合して位置決め保持する
   可動側位置決め部材（２８）と、 前記基準側位置決め部材（１６）及び可動側位置決め部
   材（２８）をプリント基板に嵌脱する位置決め部材駆動
   手段（１８，３０，７６，８４，８６，８８）と、 前記基板テーブル（１０）上に設けられて前記プリント
   基板の供給方向に延設された案内部材（４６）と、 該案内部材（４６）に沿って移動し先端に前記可動側位
   置決め部材（２８）を保持する可動ブラケット（３６）
   と、 該可動ブラケット（３６）を送り動作させる送り手段
   （３８）及び該送り手段（３８）を送り方向に駆動する
   ＮＣ制御された送り駆動源５８と、 前記可動部ブラケット（３６）の移動範囲の端部に設け
   られた原点設定用基準片（４８）と原点検出器（７４）
   とからなる原点設定手段とを有し、 前記基板テーブル（１０）に積載するプリント基板の幅
   を変更する際に、 ＮＣ制御された送り駆動源（５８）によって移動する可
   動ブラケット（３６）を前記原点設定手段側に移動して
   原点設定基準片（４８）と原点検出器（７４）とによっ
   て可動ブラケット（３６）の原点位置を確認し、 該可動ブラケット（３６）の原点位置を基準にして、変
   更されたプリント基板の幅に対応する位置に前記可動側
   位置決め部材（２８）を移動することを特徴とするプリ
   ント基板自動位置決め装置の位置決め方法。