JPH10107417A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クリーム半田の印刷機の回路基板の外周位置決
めクランプ機構に用いて好適な位置決め装置に関するも
のであって、クランプ位置決めの停止位置を回路基板の
センター基準で任意に設定できるようにした位置決め装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】回路基板１０の両端にそれぞれ当接する一
対のクランプ爪２１、２２を中間を境に互いに逆ねじに
なっているボールねじ２０によって開閉させるように
し、このボールねじ２０の一端にハンドル２９を取付け
るとともに、ボールねじ２０の他端に電磁クラッチ３０
を介して駆動用アクチュエータ３７の伝動機構を設ける
ようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は位置決め装置に係
り、とくにワークの互いに反対側の端部間の中間の所定
の位置を基準位置に位置決めする位置決め装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子回路を製造する場合には、絶縁材料
から成る回路基板上に印刷の手法によってクリーム半田
を塗布し、さらに回路基板上の所定の位置に面実装型の
部品をマウントし、このような状態において回路基板を
静かにリフロー炉内に導くようにしている。炉内におい
て半田の溶融温度以上の温度に加熱されると、クリーム
半田が溶融し、これによってマウントされた部品の電極
と回路基板上に形成されている接続用ランドとが半田付
けされ、所定の回路が形成されることになる。

【０００３】従って電子回路を製造する場合には、回路
基板上に正しくクリーム半田を塗布する必要があり、そ
の位置が狂うと正しい半田付けが行なわれなくなる。ま
たとくに高密度実装を行なうようにした電子回路におい
ては、クリーム半田をより正確に塗布する必要がある。
従って回路基板を正確に位置決めしてクリーム半田の塗
布を行なわなければならない。

【０００４】クリーム半田を印刷によって塗布する際
に、スキージに対して回路基板を中心に合わせ、微妙な
スキージの印圧および押込み量の設定を行なうことが高
密度回路基板の印刷時には必要になる。そしてスキージ
に対して回路基板のセンター合わせで印刷を行なう場合
に、回路基板の搬送方向と同じ方向にスキージを移動さ
せる印刷方法と、回路基板の搬送方向に対して直角であ
って回路基板の幅方向にスキージを移動させる方法の２
種類の印刷方法がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】回路基板の搬送方向と
同じ方向にスキージを移動させながらクリーム半田を印
刷の手法によって回路基板上に塗布するようにした方法
は、回路基板を位置決めしたユニットそのものがスキー
ジに対して回路基板の幅の変更分移動しなければならな
いために、機構が大掛りになり、スペースも大きくな
る。また回路基板の固定方法は、搬送方向とスキージの
移動方向とが同一なために、回路基板の搬送方向に対し
て十分な固定ができない場合が多く、スキージの押込み
によって印刷ずれの原因につながる。

【０００６】これに対してスキージを回路基板の幅方向
であって搬送方向と直角方向に移動させるようにした方
式においては、回路基板の位置決めおよび固定が十分な
精度で、かつ回路基板が所望の剛性を有するものであれ
ば、スキージの押込み量に影響されずに安定した印刷位
置精度が保持できる。ところがスキージに対してセンタ
ー中心に基板を合わせるために、回路基板の長さに対応
した治具を必要としていた。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、ワークの長さの変更に対して、ワーク
の中間の所定の位置の位置決めを治具を使用しないで行
なうことが可能な位置決め装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ワークの互い
に反対側の端部間の中間の所定の位置を基準位置に位置
決めする位置決め装置において、前記ワークの互いに反
対側の端部と当接する一対のクランプ爪と、前記一対の
クランプ爪が互いに近接する方向と互いに離間する方向
とにそれぞれ移動させるように前記中間位置の両側で互
いに逆ねじになっている送りねじと、前記送りねじを手
動で回転操作するハンドルと、前記送りねじを所定の回
転角度正転および逆転させる駆動手段と、前記駆動手段
と前記送りねじとの間に介在され、接続されると前記駆
動手段から前記送りねじへ駆動力が伝達されるととも
に、遮断されると前記駆動手段から送りねじへの駆動力
の伝達が断たれるクラッチと、をそれぞれ具備する位置
決め装置に関するものである。

【０００９】前記送りねじの中間位置の両側のねじが等
しいピッチの逆ねじであって、前記ワークの互いに反対
側の端部間の中央を基準位置に位置決めするようにして
よい。

【００１０】前記駆動手段が往動方向または復動方向に
フルストロークのときに前記クラッチを遮断し、前記ハ
ンドルを回転操作して前記一対のクランプ爪を前記ワー
クの互いに反対側の端部に当接させるようにし、この位
置を前記一対のクランプ爪が閉じたときの原点位置とし
て前記クラッチを接続するようにしてよい。

【００１１】前記駆動手段が所定のストロークの流体式
シリンダと、該流体式シリンダによって移動するラック
と、前記ラックと噛合うピニオンとから構成され、前記
ピニオンが固着されている出力軸から回転が取出される
ようにしてよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１および図２は本発明の一実施
の形態に係る位置決め装置を備えるクリーム半田の印刷
による塗布装置を示している。回路基板１０は両側の一
対のコンベア１１によって搬送され、クリーム半田の印
刷位置の下方に移動される。そしてこのような状態にお
いて、図外の昇降機構によって図２に示すように枠体１
２に支持されているスクリーン１３の下面に接触するよ
うに回路基板１０が上昇され、このような状態において
スクリーン１３上をスキージ１４が移動し、このスクリ
ーン１３に予め成形されている開口に対応する部分にお
いて、回路基板１０にクリーム半田が印刷されるように
している。

【００１３】回路基板１０の搬送方向の位置決めは図３
に示すように、回路基板１０の搬送方向の前方と後方と
にそれぞれ位置する一対のクランプ爪２１、２２によっ
て行なわれるようになっている。クランプ爪２１、２２
はともに所定のストローク実線位置と鎖線位置との間で
移動されるようになっており、一対のクランプ爪２１、
２２が鎖線位置において待機している。このような状態
においてコンベア１１によって回路基板１０が印刷位置
の下側まで搬送されたならば、図外の昇降手段によって
昇降動作が行なわれるとともに、クランプ爪２１、２２
が鎖線位置から実線位置へ移動し、これによって回路基
板１０をその搬送方向の中間位置を基準位置として位置
決めするようになっている。

【００１４】次に位置決め装置について説明すると、図
４〜図６に示すようにこの位置決め装置は回路基板１０
の搬送方向に延びるように配されているボールねじ２０
よって達成されるようになっている。ボールねじ２０は
その長さ方向の中間位置が小径部２５になされるととも
に、この小径部２５の前端側と後端側とでは互いにねじ
が逆ねじになっている。そして小径部２５の両側におい
て、移動子２３、２４の雌ねじ孔がそれぞれボールねじ
２０に螺合されている。そして移動子２３、２４に上記
クランプ爪２１、２２がそれぞれ取付けられるようにな
っている。

【００１５】上記ボールねじ２０はその前端部と後端部
とをそれぞれ軸受２７、２８によって回転可能に支持さ
れている。そしてボールねじ２０の軸受２７側の端部に
はハンドル２９が取付けられている。これに対してボー
ルねじ２０の軸受２８側の端部には電磁クラッチ３０が
取付けられている。電磁クラッチ３０は駆動輪３１と従
動輪３２とから構成されている。

【００１６】クラッチ３０の駆動輪３１にはプーリ３５
が取付けられている。このプーリ３５はタイミングベル
ト３６を介して駆動用アクチュエータ３７の出力軸３８
に取付けられているプーリ３９と連動されるようになっ
ている。

【００１７】次に上記駆動用アクチュエータ３７につい
て説明すると、このアクチュエータ３７は図７に示すよ
うにエアシリンダ４３を備えている。そしてエアシリン
ダ４３のピストンロッド４４にラック４５が固着されて
いる。ラック４５はピニオン４６と噛合うようになって
いる。そして上記ピニオン４６が出力軸３８に固着され
ており、この出力軸３８を通して出力回転が取出される
ようになっている。

【００１８】なお図５に示すように、上記位置決め装置
は基板上昇ベース５０上に支持されるようになってい
る。そして基板上昇ベース５０上において回路基板１０
を支えるためのバックアップブロック５１（図４参照）
およびバックアップピン５２（図６参照）がそれぞれ取
付けられている。

【００１９】次に以上のような構成に係る位置決め装置
による位置決めの動作を説明する。この位置決めの動作
を行なう場合には、まずエアシリンダ４３を往動方向に
フルストロークになるまでピストンロッド４３を突出さ
せる。この状態は一対のクランプ爪２１、２２がそれぞ
れ図３に示すように閉じて回路基板１０の端部に当接し
た状態に対応する。このような状態において電磁クラッ
チ３０を遮断し、駆動輪３１と従動輪３２とが非伝動状
態にする。

【００２０】このような状態においては、ボールねじ２
０は駆動用アクチュエータ３７と遮断された状態にある
ために、反対側の端部に取付けられているハンドル２９
によってボールねじ２０を自由に回転できる状態にあ
る。従ってこのような状態において、クリーム半田が塗
布される回路基板を一対のクランプ爪２１、２２間に配
し、このような状態においてハンドル２９を静かに回転
させ、ボールねじ２０によってクランプ爪２１、２２を
それぞれ回路基板１０の端部に近接する方向に、すなわ
ち図３において鎖線で示す位置から実線で示す位置へ移
動させる。そしてこれらのクランプ爪２１、２２がとも
に回路基板１０の両端に当接し、一対のクランプ爪２
１、２２によって回路基板１０がクランプされたなら
ば、この状態においてハンドル２９の回転操作を停止す
る。そしてこのような状態において電磁クラッチ３０を
接続状態に切換えることによって、位置決めが行なわれ
る。

【００２１】クラッチ３０が接続状態に切換えられる
と、駆動用アクチュエータ３７のエアシリンダ４３が往
動と復動とを繰返すことにより、図３に示す一対のクラ
ンプ爪２１、２２はそれぞれ実線位置と鎖線位置との間
を往復する。そして実線位置においては、回路基板１０
をその搬送方向の中間位置を基準として正しく位置決め
することになる。

【００２２】回路基板１０がコンベア１１によって搬送
され、印刷位置の下側まで移動されると、エアシリンダ
４３が往動し、これによってクランプ爪２１、２２がそ
れぞれ鎖線位置から実線位置へ移動し、回路基板１０を
その長さ方向の中間位置を基準として位置決めするとと
もに、基板上昇ベース５０によって上昇され、図１およ
び図２に示す枠体１２に支持されているスクリーン１３
の下側に上昇される。この状態でスクリーン１３上をス
キージ１４が移動し、クリーム半田が回路基板１０の上
面に塗布される。

【００２３】このように本実施の形態に係る位置決め装
置は、中間の小径部２５を境に互いに逆ねじになってい
るボールねじ２０を備え、このボールねじ２０の端部に
電磁クラッチ３０を介して駆動用アクチュエータ３７と
の伝動機構を設けるようにしたものである。そしてボー
ルねじ２０と螺合するボールナットをを備える一対の移
動子２３、２４はそれぞれボールねじ２０によって図３
に示すように一定のストロークの開閉運動を行なうよう
になっている。

【００２４】搬送コンベア１１によって搬送された回路
基板１０は基板上昇ベース５０が上昇することによっ
て、バックアップピン５２およびバックアップブロック
５１によって受けられ、これによって回路基板１０がコ
ンベア１１から離脱する。次にボールねじ２０を駆動用
アクチュエータ３７によって閉じる方向に一定のストロ
ーク回転させることによって、回路基板１０がその搬送
方向の中間位置を基準として位置決めされることにな
る。

【００２５】回路基板１０の長さの変更に伴う位置決め
の調整は、クラッチ３０を切離し、位置決め用ハンドル
２９を回転操作させ、左右一対のクランプ爪２１、２２
を回路基板１０の搬送方向の両端に当接させて合わせる
ようにし、この状態において電磁クラッチ３０を再び接
続することによって調整作業が行なわれる。

【００２６】ロットによって回路基板の寸法がそれぞれ
異なる。そこでロットの変更の度に電磁クラッチ３０を
遮断し、ハンドル２９を回転操作してボールねじ２０を
手動で回転させる。ボールねじ２０は上述の如く小径部
２５を境にしてねじの方向が互いに逆になっているため
に、両側のクランプ爪２１、２２が互いに逆方向に移動
する。よって静かにハンドル２９によってボールねじ２
０を回転させ、クランプ爪２１、２２が回路基板１０の
両端に正しく図３に示すように当接した状態で電磁クラ
ッチ３０を接続する。すると当接させた位置が駆動用ア
クチュエータ３７の往動方向側の基準位置となるように
アクチュエータ３７が一対のクランプ爪２１、２２の開
閉を行なうことになる。

【００２７】このようなクリーム半田の印刷機における
回路基板１０の位置決め装置は、回路基板１０の搬送方
向とスキージ１４による印刷方向とを互いに直角方向に
して印刷を行なうようにしている。このような装置を使
用することによって、回路基板１０の長さの寸法の変更
にかかわらず、回路基板１０の搬送方向に対して回路基
板１０のセンター位置に任意に位置決めすることが可能
になる。

【００２８】また回路基板１０の長さの変更に対して、
上述の如く電磁クラッチ３０を遮断してハンドル２９を
操作して位置決めを行なうだけでよく、回路基板１０の
中心の位置決めのために治具を用いないで行なうことが
可能になり、コストの削減および段取り時間の短縮が可
能になる。

【００２９】さらにこのような位置決め装置において、
回路基板１０に対するクリーム半田の印刷方向と回路基
板１０の固定とを併用し、回路基板１０を四方から固定
することによって回路基板１０の印刷時の位置決めが十
分な精度でしかも所要の剛性を保持した状態で行なうこ
とが可能になるために、クリーム半田の印刷精度の向上
が期待される。

【００３０】なお上記実施の形態においては、ボールね
じ２０の小径部２５の両側のねじを互いに逆ねじとする
とともに、それらのピッチを等しくすることによって、
回路基板１０の長さ方向の中央を基準位置として位置決
めを行なうようにしているが、小径部２５に対して両側
のねじのピッチを変更することにより、基準位置を中央
に対して一方の側に偏倚させることが可能になる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、ワークの互いに反対側の端部
間と当接する一対のクランプ爪と、一対のクランプ爪が
互いに近接する方向と互いに離間する方向とにそれぞれ
移動させるように中間位置の両側で互いに逆ねじになっ
ている送りねじと、送りねじを手動で回転操作するハン
ドルと、送りねじを所定の回転角度正転および逆転させ
る駆動手段と、駆動手段と送りねじとの間に介在され、
接続されると駆動手段から送りねじへ駆動力が伝達され
るとともに、遮断されると駆動手段から送りねじへの駆
動力の伝達が断たれるクラッチと、をそれぞれ具備する
位置決め装置に関するものである。

【００３２】従ってクラッチを遮断し、送りねじをハン
ドルによって手動で回転操作させることによって、一対
のクランプ爪の間隔を任意に調整できるようになり、こ
れによってワークの寸法に合わせることが可能になる。
そしてこのような状態においてクラッチを接続すると、
駆動手段の所定の回転角度の正転および逆転に応じて上
記の設定された位置を原点としてクランプ爪が開閉動作
することになる。

【００３３】送りねじの中間位置の両側のねじが等しい
ピッチの逆ねじであって、ワークの互いに反対側の端部
間の中央を基準位置に位置決めするようにした構成によ
れば、ワークの一対のクランプ爪によって当接される端
部間の中央を中心として位置決めが行なわれる。

【００３４】駆動手段が往動方向または復動方向にフル
ストロークのときにクラッチを遮断し、ハンドルを回転
操作して一対のクランプ爪をワークの互いに反対側の端
部に当接させるようにし、この位置を一対のクランプ爪
が閉じたときの原点位置としてクラッチを接続するよう
にした構成によれば、クラッチを接続することによって
駆動手段が上記クランプ爪が閉じたときの原点位置を基
準として開閉動作が行なわれる。

【００３５】駆動手段が所定のストロークの流体式シリ
ンダと、該流体式シリンダによって移動するラックと、
ラックと噛合うピニオンとから構成され、ピニオンが固
着されている出力軸から回転が取出されるようにした構
成によれば、流体式シリンダのストロークによって所定
のストロークを発生させることが可能になり、このよう
な流体式シリンダのストロークに応じてクランプ爪が開
閉動作を行なうことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クリーム半田の塗布装置を示す要部斜視図であ
る。

【図２】クリーム半田の塗布装置を示す要部縦断面図で
ある。

【図３】クリーム半田の塗布装置を示す要部平面図であ
る。

【図４】位置決め装置の平面図である。

【図５】位置決め装置の正面図である。

【図６】位置決め装置の側面図である。

【図７】駆動用アクチュエータの分解斜視図である。

【符号の説明】

１０‥‥回路基板、１１‥‥コンベア、１２‥‥枠体、
１３‥‥スクリーン、１４‥‥スキージ、１５‥‥クリ
ーム半田、２０‥‥ボールねじ、２１、２２‥‥クラン
プ爪、２３、２４‥‥移動子（ボールナット）、２５‥
‥小径部、２７、２８‥‥軸受、２９‥‥ハンドル、３
０‥‥電磁クラッチ、３１‥‥駆動輪、３２‥‥往動
輪、３５‥‥プーリ、３６‥‥タイミングベルト、３７
‥‥駆動用アクチュエータ、３８‥‥出力軸、３９‥‥
プーリ、４３‥‥エアシリンダ、４４‥‥ピストンロッ
ド、４５‥‥ラック、４６‥‥ピニオン、５０‥‥基板
上昇ベース、５１‥‥バックアップブロック、５２‥‥
バックアップピン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークの互いに反対側の端部間の中間の所
   定の位置を基準位置に位置決めする位置決め装置におい
   て、 前記ワークの互いに反対側の端部と当接する一対のクラ
   ンプ爪と、 前記一対のクランプ爪が互いに近接する方向と互いに離
   間する方向とにそれぞれ移動させるように中間位置の両
   側で互いに逆ねじになっている送りねじと、 前記送りねじを手動で回転操作するハンドルと、 前記送りねじを所定の回転角度正転および逆転させる駆
   動手段と、 前記駆動手段と前記送りねじとの間に介在され、接続さ
   れると前記駆動手段から前記送りねじへ駆動力が伝達さ
   れるとともに、遮断されると前記駆動手段から送りねじ
   への駆動力の伝達が断たれるクラッチと、 をそれぞれ具備する位置決め装置。
2. 【請求項２】前記送りねじの中間位置の両側のねじが等
   しいピッチの逆ねじであって、前記ワークの互いに反対
   側の端部間の中央を基準位置に位置決めするようにした
   ことを特徴とする位置決め装置。
3. 【請求項３】前記駆動手段が往動方向または復動方向に
   フルストロークのときに前記クラッチを遮断し、前記ハ
   ンドルを回転操作して前記一対のクランプ爪を前記ワー
   クの互いに反対側の端部に当接させるようにし、この位
   置を前記一対のクランプ爪が閉じたときの原点位置とし
   て前記クラッチを接続するようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載の位置決め装置。
4. 【請求項４】前記駆動手段が所定のストロークの流体式
   シリンダと、該流体式シリンダによって移動するラック
   と、前記ラックと噛合うピニオンとから構成され、前記
   ピニオンが固着されている出力軸から回転が取出される
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。