JPH0730259Y2 - 電子部品位置決め機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は位置決め用ダボと取付螺子用挿通孔とを備えた
電子部品をシャシ等の支持体上の装着位置に自動的に位
置決めするための電子部品位置決め機に関する。

〔従来の技術およびその課題〕

位置決め用ダボと取付螺子用挿通孔とを備えた電子部品
として、例えば第４図に示すようなリミットスイッチ10
が挙げられ、このリミットスイッチ10は方形状を呈する
スイッチ本体部12と、このスイッチ本体部12の一側面か
ら延びた一対のリード端子14と、該一側面の反対側の側
面から延びるスイッチレバー16とから構成される。スイ
ッチレバー16はスイッチ本体部12に対して枢動し得るよ
うになっていて、その枢動作用によって一対のリード端
子14間が“オン”されたり、“オフ”されたりするよう
になっている。

リミットスイッチ10の取付面はスイッチ本体部12の上下
面（第４図において）とされ、これら取付面の一方が必
要に応じて選ばれる。図示するように、スイッチ本体部
12の両取付面間に貫通孔18が形成され、この貫通孔18に
は取付螺子20が挿通されるようになっている。また、ス
イッチ本体部12の両取付面の各々には位置決め用ダボ22
が形成され、これら位置決め用ダボ22は該両取付面間で
互いに整列するような関係で配置される。

第４図において、リミットスイッチ10を装着させるべき
支持体として、シャシの一部が参照番号24でもって示さ
れ、このシャシ24には螺子孔26とスロット28とが形成さ
れている。螺子孔26には取付螺子20が螺着され、スリッ
ト28には位置決め用ダボ22が収容され、これによりシャ
シ24に対するリミットスイッチ10の装着が完了すること
になる。

さて、上述したような取付態様、すなわち位置決め用ダ
ボと取付螺子用挿通孔とを用いる取付態様は比較的微細
な電子部品に採用されることが多い。というのは、ただ
一本の取付螺子の使用によってシャシ等の支持体に対す
る電子部品の回転変位を阻止し得ると共に電子部品の微
細性のために一本の取付螺子で十分な取付強度が得られ
るからである。また別の理由として、微細な電子部品に
取付螺子用挿通孔を２つ設ける必要がないので、該電子
部品の設計上の自由度に対する制限が軽減されるという
点も無視できない。

このように位置決め用ダボと取付螺子用挿通孔とを用い
る取付態様は微細な電子部品に適したものであるが、該
電子部品を装着位置に人員によって位置決めする際の位
置決め作業がその微細性のために難しく面倒であるとい
う点が問題とされている。このため電子部品の装着作業
に手間が掛かって、製品の組立コストが高く付くという
ことになる。

〔考案の目的およびその構成〕

したがって、本考案の目的は位置決め用ダボと取付螺子
用挿通孔とを備えた電子部品をシャシ等の支持体上の装
着位置に自動的に位置決めするための電子部品位置決め
機であって、信頼度の高い位置決め作業を達成し得るよ
うに構成された電子部品位置決め機を提供することであ
る。

本考案による電子部品位置決め機は電子部品の取付螺子
用挿通孔を垂直方向に向けた姿勢で該電子部品を真空作
用でもって吸着するようになった吸着ヘッド部材を具備
する。この吸着ヘッド部材はそこに吸着された電子部品
の回転変位を阻止する拘束手段と、該電子部品の取付螺
子用挿通孔を貫通して延びるピン要素とを包含する。ま
た、本考案による電子部品は、更に、吸着ヘッド部材を
上下方向に対して垂直な平面内で回転自在にかつ上下方
向に移動自在に支持する支持手段と、吸着ヘッド部材を
下方に弾性的に偏倚すべく支持手段に組み込まれた弾性
的偏倚手段と、吸着ヘッド部材を所定の角度範囲に亘っ
て往復回転運動させる駆動手段と、吸着ヘッド部材の回
転運動が拘束された際に駆動手段から該吸着ヘッドへの
駆動力の伝達を阻止すべく該駆動力を吸収するための弾
性的駆動力吸収手段とを具備する。

本考案において、好ましくは、上述の支持手段は吸着ヘ
ッド部材を吊下するロッド部材と、このロッド部材を上
下方向に変位自在にしかも該上下方向に対して直角な平
面内で回転自在に収容する支持構造体とを包含し、一方
上述の駆動手段は該ロッド部材の上下の変位方向に対し
て直角方向に往復駆動するようになった往復駆動部材
と、この往復駆動部材の駆動方向に弾性的に変位自在に
しかも上下方向にも変位自在に連結されたレバー部材と
を包含し、該レバー部材が該往復駆動部材の往復運動を
該ロッド部材の往復回転運動に変換するように該ロッド
部材に連結される。

〔実施例〕

次に、添付図面の第１図ないし第３図を参照して、本考
案による電子部品位置決め機の一実施例について説明す
る。

第１図および第３図を参照すると、電子部品位置決め機
が参照番号30でもって全体的に示されており、この電子
部品位置決め機30は第４図に示したような電子部品すな
わちリミットスイッチ10を真空作用でもって吸着するよ
うになった吸着ヘッド部材32を具備する。第３図に最も
よく示すように、吸着ヘッド部材32は直方形の形態を呈
するブロック部材として構成され、その矩形底面の対向
両側辺からは一対の突起片34が吊下された態様で一体的
に突出する。

吸着ヘッド部材すなわちブロック部材32中には吸引通路
（第２図および第３図では見えない）が形成され、この
吸引通路の一方の端部はブロック部材32の底面に開口し
て吸着孔を形成する。また、該吸引通路の他方の端部は
ブロック部材32の一方の側面に開口し、この開口部には
ポート部材36（第２図）が取り付けられる。ポート部材
36のポート38には例えば可撓性ホース（図示されない）
の一端が接続され、またその他端は適当な真空源（図示
されない）に接続され、これによりブロック部材32の底
面の吸着孔には第４図に示すような電子部品すなわちリ
ミットスイッチ10が真空作用でもって吸着されることに
なる。

本実施例では、ブロック部材すなわち吸着ヘッド部材32
の一対の突起片34の幅はリミットスイッチ10の取付面の
横幅よりも幾分広くされ、このためリミットスイッチ10
はその取付螺子用挿通孔18を垂直方向に向けた姿勢で吸
着ヘッド部材32の底面に吸着されることになる。ここ
で、注目すべき点は、吸着ヘッド部材32の底面に吸着さ
れたリミットスイッチ10が一対の突起片34によって該底
面に対して回転変位を行えないようにされているという
点である。要するに、一対の突起片34はリミットスイッ
チ10の回転変位を阻止するための拘束手段として機能し
ているということである。

第２図および第３図に見られるように、吸着ヘッド部材
32の底面からピン要素40が吊下し、リミットスイッチ10
が該底面に吸着される際にピン要素40がリミットスイッ
チ10の取付螺子用挿通孔18を貫通して、該ピン要素40の
先端が取付螺子用挿通孔18から突出するようになってい
る。

吸着ヘッド部材32は適当な支持手段によって上下方向に
変位自在にしかも該上下方向に対して直角な平面内で回
転自在に支持されることになる。本実施例では、該支持
手段は吸着ヘッド部材32を吊下するロッド部材42と、こ
のロッド部材42を上下方向に変位自在にしかも該上下方
向に対して直角な平面内で回転自在に収容する支持構造
体44とを包含する。支持構造体44は略コップ形状の形態
を呈するコップ形状部材46からなり、ロッド部材42はコ
ップ形状部材46の底部の中心を貫通する態様で遊嵌させ
られ、これによりロッド部材42は支持構造体44に対して
上下方向に変位自在とされる。また、支持構造体44はコ
ップ形状部材46の内部に設けられた環状軸受部材48を包
含し、この環状軸受部材48は球面状となった支承面を備
えて、その球面状支承面にはロッド部材42に摺動自在に
嵌合させられたボール状要素50が収容され、これにより
ロッド部材42は上下方向に対して直角な平面内で回転自
在とされる。

第２図から明らかなように、ロッド部材42の上側端部側
はボール状要素50が嵌合された部分よりも幾分太くさ
れ、このためロッド部材42はボール状要素50から抜け落
ちないようにされている。なお、第２図では、ロッド部
材42は最下方位置に置かれ、このとき吸着ヘッド部材32
も最下方位置を取ることになるが、このときの吸着ヘッ
ド部材32の位置は後の記載から明らかにされるようにリ
ミットスイッチ10の装着完了位置に相当するこになる。

第２図に示すように、ロッド部材42にはコップ形状部材
46の底部と吸着ヘッド部材32の頂面との間で圧縮コイル
ばね52が巻き付けられ、このためロッド部材42は常に垂
直方向下側に向かって弾性的に偏倚させられので、吸着
ヘッド部材32は通常は上述の装着完了位置を取ることに
なる。要するに、圧縮コイルばね52は吸着ヘッド部材を
垂直方向下側に弾性的に偏倚させる弾性的偏倚手段とし
て機能することになる。

第１図および第２図から明らかなように、支持構造体44
のコップ形状部材46は支持板54によって支持される。詳
しく述べると、支持板54はその一端部で略正八角形状を
呈するヘッド部56を備え、コップ形状部材46は該ヘッド
部56に形成された開口部内内に収容されて固定支持され
ることになる。支持板54の反対側端部には一対の取付孔
58が形成され（第１図）、この一対の取付孔58によっ
て、支持板54は三次元方向に制御下で移動し得るように
なった適当な可動構造体（図示されない）に取り付けら
れることになる。要するに、そのような可動構造体によ
って、電子部品位置決め機30は電子部品としてのリミッ
トスイッチ10の供給場所と、そのリミットスイッチ10の
装着を必要とする製品の組立ライン上での適当な位置す
なわちリミットスイッチ10の装着準備位置との間を移動
させられることになる。

支持板54の一方の側辺部には、また、ロッド部材42を所
定の範囲内で往復回転運動を行わせるための駆動手段が
支持されており、その駆動手段は参照番号60でもって示
されている（第１図）。本実施例では、駆動手段60は圧
縮空気でもって作動されるようになった所謂シリンダ62
から構成される。この種のシリンダ62は周知ものであ
り、それは圧縮空気でもって往復駆動させれるようにな
った往復駆動部材すなわちピストンロッド要素64を備え
る。第１図および第２図から明らかなように、シリンダ
62は支持板54の一方の側辺部から一体的に固着された直
立取付板66に取り付けられ、このときピストンロッド要
素64がロッド部材42の上下の変位方向に対して直角方向
に往復駆動し得るように配置される。なお、駆動手段60
はピストンロッド要素64の往復運動速度を制御する速度
コントローラ68も包含し、この速度コントローラ68は第
１図から明らかなようにシリンダ62に一体化的に取り付
けられる。

駆動手段60は更にレバー部材70をも包含し、このレバー
部材70の一端部はそれがロッド部材42に対して直角とな
るように該ロッド部材42の上端部に止め螺子72でもって
固着され、またレバー部材70の他端部は矩形状拡大端部
74とされ、そこには下側に開口した溝部が形成されて、
該矩形状拡大端部74は逆Ｕ形の形態を呈することにな
る。第１図および第２図から明らかなように、シリンダ
62のピストンロッド要素64の先端側には一対の隔設され
たフランジ部76が固着され、この一対のフランジ部76間
でレバー部材70の矩形状拡大端部74はピストンロッド要
素64と弾性的に係合させられることになる。詳述する
と、レバー部材70の矩形状拡大端部74の溝部内にはピス
トンロッド要素64の先端部すなわち一対のフランジ部76
間の部分が収容され、しかも矩形状拡大端部74の両側面
のそれぞれとその該当フランジ部76との間には圧縮コイ
ルばね78が設けられ、これによりレバー部材70の矩形状
拡大端部74はピストンロッド要素64の駆動方向に弾性的
に変位自在にしかも上下方向にも変位自在に該ピストン
ロッド要素64に連結されることになる。このような構成
により、ピストンロッド要素64の往復運動がレバー部材
70でもってロッド部材42の往復回転運動に変換されるこ
になる。なお、レバー部材70の矩形状拡大端部74をピス
トンロッド要素64の駆動方向に弾性的に変位自在に連結
させる技術的意義については、後の作動の説明の際に明
らかにされるであろう。

第１図および第２図に示すように、直立取付板66には支
持板54のヘッド部56側に延長する延長部が設けられ、そ
の延長部には周知の金属探知センサ80が取り付けられ、
この金属探知センサ80の検出部82はその直ぐ先方に存在
する金属を検出するようになっている。すなわち、ロッ
ド部材42の上端とレバー部材70との連結部が金属探知セ
ンサ80によって検出されるこになる。この場合、ロッド
部材42とレバー部材70を必ずしも金属製とする必要はな
く、例えば止め螺子72を金属製とすれば、それら両部材
を非金属材料から形成してもよい。なお、金属探知セン
サ80の代わりに、コンタクトスイッチや光センサ等の位
置検出器を用いてもよいことは言うまでもない。

次に、第４図を参照して、以上に述べた電子部品位置決
め機30の作動について説明するが、この場合第４図に示
したリミットスイッチ10は吸着ヘッド部材32に吸着保持
された状態にあるものと仮定する。

リミットスイッチ10が吸着ヘッド部材32に吸着保持され
ているとき、吸着ヘッド部材32のピン要素40はリミット
スイッチ10の取付螺子用挿通孔18を貫通して、その先端
部がリミットスイッチ10の下側取付面から突出した状態
となっている。電子部品位置決め機30が上述の可動構造
体によって装着準備位置（すなわち吸着ヘッド部材32が
シャシ24上の装着位置の真上となる位置）まで移動させ
られ、次いで電子部品位置決め機30の全体が該可動構造
体によって下降させられて、ピン要素40の先端部がシャ
シ24の螺子孔26に挿入させられる。電子部品位置決め機
30が更に下降させられると、リミットスイッチ10の下側
取付面がシャシ24の表面に接触することになる。この場
合、リミットスイッチ10の下側取付面の位置決め用ダボ
22がスリット28内に挿通されれば、該下側取付面の全体
がシャシ24の表面に接触するこになるが、このような場
合は稀で、殆どの場合は位置決め用ダボ22はシャシ24の
表面上に当接して、該下側取付面はシャシ24の表面と部
分的に接触することになる。

電子部品位置決め機30が位置決め用ダボ22とシャシ24の
表面と当接した時点から更に下降されると、ロッド部材
42とレバー部材70とが圧縮コイルばね52に抗して支持構
造体44に対して相対的に押し上げられることになり、ロ
ッド部材42とレバー部材70と連結部が金属検出センサ80
によって検出されると、電子部品位置決め機30の下降運
動が停止されることになる。

次いで、シリンダ62が作動され、そのピストンロッド要
素64が往復駆動させられ、これによりロッド部材42が所
定の範囲内で往復回転運動させられることになる。この
ようなロッド部材42の往復回転運動に伴って、吸着ヘッ
ド部材32とそこに吸着保持されたリミットスイッチ10と
は同様な往復回転運動を行い、この往復回転運動中に位
置決め用ダボ22が圧縮コイルばね52の押圧作用のために
シャシ24のスリット28中に落ち込んで、リミットスイッ
チ10が装着位置に位置決めされることになる。

位置決めダボ22がスリット28内に落ち込むと、ロッド部
材42とレバー部材70とがその分だけ下降し、この時点で
ロッド部材42とレバー部材70との連結部が金属検出セン
サ80の検出位置から外れることになって、ノックシリン
ダ62の作動が停止される。

ここで注目すべき点は、位置決め用ダボ22がスリット28
内に落ち込んだ直後では、ピストンロッド要素64は往復
駆動状態下にあるが、位置決め用ダボ22がスロット28内
に落ち込むと同時にロッド部材42の回転往復運動は阻止
されるということである。というのは、その時点ではロ
ッド部材42とレバー部材70とは位置決め用ダボ22とスリ
ット28との係合によって非回転状態となるので、ピスト
ンロッド要素40が往復駆動しても、その駆動エネルギー
は一対の圧縮コイルばね78の弾性変形によって吸収され
てレバー部材70には伝達されることがないからである。
要するに、このような構成により、スリット28に係合し
た位置決め用ダボ22には大きな負荷が掛からないように
されているので、位置決め用ダボ22が損傷されたり、リ
ミットスイッチ10と吸着ヘッド部材32との間にジャミン
グが生じたりすることが排除されることになる。

尚、電子部品位置決め機30の降下状態、即ちリミットス
イッチ10のダボ22とシャーシ24が当接した状態で、ダボ
22のシャーシ24との当接位置が常にスリット28に対して
一方向にあるようにオフセットを加味して電子部品位置
決め機30を設定すれば、ロット部材42における回転方向
を規定できるので機構の簡略化が行え、また作業時間の
短縮も図れる。特に回転駆動手段としてモータシリンダ
等を用いた場合、駆動方向を一方にできるのでこの構成
が望ましい。

第５図は電子部品位置決め機30によって位置決めされた
リミットスイッチ10を取り付け螺子20で固定する動作を
説明する図である。

押さえレバー90は電子部品位置決め機30に連動して動作
し、リミットスイッチ10のダボ22がスリット28内に落ち
込んだことを金属探知センサ82（第２図参照）で検出す
ると、その先端部91でリミットスイッチ10を固定する
（第５図（ａ）参照）。その後、電子部品位置決め機32
が上昇及び移動し、図示せぬ螺子締め装置によって螺子
20が閉められて、リミットスイッチ10がシャーシ24へ固
定される（第５図（ｂ）。

〔考案の効果〕

以上の記載から明らかなように、本考案による電子部品
位置決め機においては、位置決め用ダボと取付螺子用挿
通孔とを持つ電子部品を信頼度の高い作動態様でその装
着位置に位置決めすることが可能となり、このためかか
る電子部品を用いる製品の組立コストを大巾に改善する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による電子部品位置決め機の平面図、第
２図は第１図の電子部品位置決め機の正面図であって、
その一部を断面で示す図、第３図は第１図の電子部品位
置決め機の吸着ヘッド部材を拡大して示す部分拡大斜視
図、第４図は位置決め用ダボと取付螺子用挿通孔とを備
えた電子部品としてのリミットスイッチをシャシ上の装
着位置に位置決めして装着する際の動作説明に用いられ
る斜視図、第５図（ａ）および第５図（ｂ）は第１図の
電子部品位置決め機によって位置決めされたリミットス
イッチの固定作動を示す図である。 30…電子部品位置決め機、32…吸着ヘッド部材、34…突
起片、36…ポート部材、38…ポート、40…ピン要素、42
…ロッド部材、44…支持構造体、46…コップ形状部材、
48…環状軸受部材、50…ボール状要素、52…圧縮コイル
ばね、54…支持板、56…ヘッド部、58…取付孔、60…駆
動手段、62…シリンダ、64…ピストンロッド要素、66…
直立取付板、68…速度コントローラ、70…レバー部材、
72…止め螺子、74…矩形拡大端部、76…フランジ部、78
…圧縮コイルばね、80…金属検出センサ、82…検出部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】位置決め用ダボと取付螺子用挿通孔とを備
   えた電子部品を前記ダボと係合する凹部と前記挿通孔と
   対応する螺子孔を有するシャシ等の支持体上の装着位置
   に自動的に位置決めするための電子部品位置決め機であ
   って、前記電子部品の取付螺子用挿通孔を垂直方向に向
   けた姿勢で該電子部品を吸着するようになった吸着ヘッ
   ド部材を具備し、前記吸着ヘッド部材はそこに吸着され
   た電子部品の回転変位を阻止する拘束手段と、該電子部
   品の取付螺子用挿通孔を貫通して延びるピン要素とを包
   含し、更に、前記吸着ヘッド部材を上下方向に対して垂
   直な平面内で回転自在にかつ上下方向に移動自在に支持
   する支持手段と、前記吸着ヘッド部材を下方に弾性的に
   偏倚すべく前記支持手段に組み込まれた弾性的偏倚手段
   と、前記吸着ヘッド部材を所定の角度範囲に亘って往復
   回転運動させる駆動手段と、前記吸着ヘッド部材の回転
   運動が拘束された際に前記駆動手段から該吸着ヘッドへ
   の駆動力の伝達を阻止すべく該駆動力を吸収するための
   弾性的駆動力吸収手段とを具備する電子部品位置決め
   機。