JPH11320280A - ワーク位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度よくワークを位置決めすることができる
ワーク位置決め装置を提供すること。 【解決手段】 ワークＷ１を一方の方向に移動させて位
置決めを行うための、複数の位置決めユニット４１、４
２からなる第１ガイド部４０と、ワークＷ１を他方の方
向に移動させて位置決めを行うための、複数の位置決め
ユニット５１、５２、５３、５４からなる第２ガイド部
５０とを有しているワーク位置決め装置３０において、
第１ガイド部４０及び第２ガイド部５０の少なくとも一
方の位置決めユニット５１には、ワークＷ１との接触す
る位置にローラ７３を有しており、そのローラ７３は弾
性力を有する軸７４により保持されていて、移動可能に
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク位置決め装
置の改良、特に、精度良くワークを位置決めするワーク
位置決め装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】テレビ受像機やＣＲＴ等の画像表示装置
には電子銃が組み込まれており、電子銃から放出される
電子ビームによって受像の蛍光体を発光させ、白黒また
はカラー画像を再現するものである。図９は一般的な電
子銃の一例を示す構成図であり、図９において電子銃１
は陰極２、円筒電極３、４等からなっている。陰極２に
はヒータが配置されていて、陰極２はヒータにより加熱
され電子を放出する。円筒電極３、４は放出した電子を
束にまとめて電子ビームを形成させるとともに、この電
子ビームの制御、加速、集束等を行う。

【０００３】この円筒電極３、４は例えば３つのワーク
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３からなっており、図１０と図１１には
円筒電極を形成する部材を示す図、図１２はこれらの部
材を組み合わせた様子の断面図を示している。図１０の
ワークＷ１には中央に中空部が形成されており、この中
空部に図１１のワークＷ２が図１２に示すように溶接等
により固定される。図１１のワークＷ２には３つの貫通
孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が形成されており、これらの貫通孔
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３内を電子が通過する。

【０００４】ワークＷ１とワークＷ２とを位置決めする
際には、ワークＷ１における中心部から所定の位置Ｐ１
１、Ｐ１２とワークＷ２の貫通孔Ｈ１、Ｈ３の所定の位
置Ｐ２１、Ｐ２２との位置を合わせることにより行われ
る。このとき、まずワークＷ１が所定の位置に位置決め
され、その上からワークＷ１の所定の位置Ｐ１１、Ｐ１
２とワークＷ２１の所定の位置Ｐ２１、Ｐ２２とがそれ
ぞれ重なるようにワークＷ２が位置決めされて、ワーク
Ｗ１とワークＷ２とが溶接等されて固定される。

【０００５】ここで、図１３（Ａ）にはワークＷ１を位
置決めする際用いられる、従来のガイド部の一例の構成
図を示している。ワークＷ１を位置決めする際には、複
数のガイド部１０によりワークＷ１を移動させて行われ
ていて、図１３（Ａ）のガイド部１０は、軸１１、ロー
ラ１２、ガイド部材１４、移動手段１５等からなってい
る。ガイド部材１４は移動手段１５の上に配置されてお
り、矢印Ａ方向に移動可能に設けられている。ガイド部
材１４の上部にはローラ１２が配置されており、図１３
（Ｂ）に示すようにローラ１２は軸１１に対して回転可
能に設けられている。軸１１はガイド部材１４と支持部
材１６によって固定されている。

【０００６】次に図１３を参照してワークＷ１を所定の
位置に位置決めする動作例について説明する。まず、テ
ーブル１７にワークＷ１が保持されて、ワークＷ１とロ
ーラ１２とが接触するようにガイド部１０が配置され
る。その後、ガイド部材１４を移動させるとワークＷが
ローラ１２に押されて、ワークＷ１が所定の位置に位置
決めされる。ワークＷ１の接触面にはローラ１２が組み
込まれていることにより接触抵抗を低減させることがで
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このときガイド部１０
の移動は、ガイド部材１４の基準面１８からローラ１２
の外周面までの距離Ｌ１に基づいて、基準面を予め定め
られた位置に位置決めすることにより行われる。しか
し、電子銃部品のような微小かつ高精度なワークの場
合、従来のような軸１１にローラ１２を組み込み、必要
精度を得ることは困難であった。

【０００８】具体的には、図１３（Ｂ）に示すようなロ
ーラ１２を用いて位置決めを行った場合、位置決め精度
はガイド部１４からローラ１２の外周面までの距離Ｌ１
に依存する。従って、この距離Ｌ１の精度を向上させる
には、ガイド部１４の基準面１７から軸１１の取り付け
位置精度、ローラ１２の貫通孔の内径精度及びローラ１
２の外周面の加工精度の主に４項目の精度が要求される
ことになる。しかし、電子銃部品等の微小なワークを組
み立てる場合、軸１１とローラ１２の寸法も微小なもの
になるので、治具部品のコストが高くなってしまうとと
もに、治具の加工精度に問題が生ずるおそれがある。こ
の治具の加工精度のずれはワークの組立精度に影響し、
組み立てられた製品の不良を引き起こしてしまうという
問題がある。

【０００９】上述した問題を解消するために、ローラが
組み込まれていない位置決め装置が用いられる場合があ
り、図１４には別のワーク位置決め装置の一例の構成図
を示している。図１４のワーク位置決め装置２０は、Ｘ
軸ガイド部２１、Ｙ軸ガイド部２２からなっており、Ｘ
軸ガイド部２１は２つのガイド部を有しており、Ｙ軸ガ
イド部２２は４つのガイド部を有している。Ｘ軸ガイド
部２１はワークＷ１を矢印Ｘ方向に移動させるものであ
り、Ｙ軸ガイド部２２はワークＷ１を矢印Ｙ方向に移動
させるものである。それぞれのガイド部のワークＷ１と
接触する面が曲面加工されており、ガイド部とワークＷ
１の接触抵抗を低減させている。

【００１０】次に、図１４と図１５を参照してワーク位
置決め装置２０の動作例について説明する。まず、Ｘ軸
ガイド部２２が作動して、ワークＷ１がＸ軸方向に対し
て位置決めされる。次に、図１５に示すようにＹ軸ガイ
ド部２２が作動して、ワークＷ１の矢印Ｙ軸方向に対し
て位置決めが行われて、ワークＷ１が所定の位置に配置
される。

【００１１】しかし、上述したようにガイド部がワーク
Ｗ１に接触する面に曲面加工を施したとしても、各ガイ
ド部とワークＷ１との間には接触抵抗が生じて、ワーク
Ｗの移動量が微小にずれて正しい位置に位置決めできな
いという問題がある。具体的には、図１５に示すよう
に、Ｘ軸方向の位置がずれないようにＸ軸ガイド部２１
がワークＷ１に接触したまま、Ｙ軸ガイド部２２を作動
させて位置決めを行っている。このため、Ｘ軸ガイド部
２１とワークＷ１との間には接触抵抗が発生してしま
い、この接触抵抗がＹ軸ガイド部２２が発生する力より
大きいときには、矢印Ｙ方向の位置決めができないとい
う問題がある。

【００１２】この問題は、Ｘ軸ガイド部２１及びＹ軸ガ
イド部２２を動作させるタイミングを同時に行うことに
より解決するように思えるが、実際にはワークＷ１の寸
法にもばらつきがあり、厳密に同時にするのは不可能で
ある。よって、ワークＷ１がＸ方向及びＹ方向の両方向
に移動して位置決めされる際に、接触抵抗により正確な
ワーク位置決めが困難な場合が発生し、組立精度にばら
つきを生じさせてしまうという問題がある。それによっ
て、精度全数検査が必要となり、備品コストを引き上げ
る要因となっている。

【００１３】そこで本発明は上記課題を解消し、精度よ
くワークを位置決めすることができるワーク位置決め装
置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、ワークを一方の方向に移動させて位置決めを行
うための、複数の位置決めユニットからなる第１ガイド
部と、ワークを他方の方向に移動させて位置決めを行う
ための、複数の位置決めユニットからなる第２ガイド部
とを有している、ワークを２軸方向に対して位置決めす
るためのワーク位置決め装置において、第１ガイド部及
び第２ガイド部の少なくとも一方の位置決めユニットに
は、ワークとの接触する位置にローラを有しており、そ
のローラは弾性力を有する軸により保持されていて、２
軸方向に移動可能に設けられているワーク位置決め装置
により、達成される。

【００１５】本発明では、ワークと接触するローラの軸
が弾性力を有しているため、ローラに力が加わると、ロ
ーラは力を受けた方向に回転しながら移動する。従っ
て、ローラとワークとの摩擦をほぼなくすことができ
る。そして、ローラの外周面は、ガイド部に接触するよ
うに設けられており、ローラはガイド部に対して回転し
ながら移動する。これにより、ローラとワークとの接触
抵抗が低減されるため、位置決め精度を向上させること
ができる。さらに、ローラがガイド部に接触するように
設けられているため、ガイド部自体の精度の向上させる
ことができ、位置決め精度を向上させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１７】図１には本発明のワーク位置決め装置の好
ましい実施の形態を示す概略斜視図を示しており、図１
を参照してワーク位置決め装置３０について詳しく説明
する。図１のワーク位置決め装置３０は、第１ガイド部
であるＸ軸ガイド部４０、第２ガイド部であるＹ軸ガイ
ド部５０等からなっている。Ｘ軸ガイド部４０は、例え
ば２つのＸ軸位置決めユニット４１、４２からなってお
り、ワークＷ１を矢印Ｘ方向に位置決めすることができ
る。

【００１８】またＹ軸ガイド部５０は、例えば４つのＹ
軸位置決めユニット５１、５２、５３、５４からなって
いて、ワークＷ１を矢印Ｙ方向に移動させる。Ｘ軸ガイ
ド部４０とＹ軸ガイド部５０の上側には、位置決めピン
６０が配置されている。位置決めピン６０は例えば３本
のピン６１、６２、６３からなっており、これらのピン
６１、６２、６３はそれぞれ図示しないシリンダによっ
てＺ軸方向に移動可能に保持されている。

【００１９】次に、図１を参照してＸ軸位置決めユニッ
ト４１について詳しく説明する。なお、Ｘ軸位置決めユ
ニット４２は位置決めユニット４１と同一の構造を有し
ているのでその説明を省略する。Ｘ軸位置決めユニット
４１は、スライド部４３、アーム４４からなっており、
スライド部４３は矢印Ｘ方向に移動可能に設けられてい
る。スライド部４３にはアーム４４の一端側が固定され
ていて、アーム４４の他端側は略Ｌ字状に形成されてい
る。また、アーム４４の外周面４４ａは傾斜しており、
この外周面４４ａにはピン６２が押し当てられる。ま
た、アーム４４の外周面４４ｃは曲面加工が施されてお
り、外周面４４ｃはワークＷ１と接触する部位である。
そして、アーム４４には貫通孔４４ｂが形成されてお
り、貫通孔４４ｂにはピン６３が挿入される。

【００２０】図２にはこのうちの位置決めユニット５１
の構成図、図３にはローラ７３の周辺部位を示す拡大図
をそれぞれ示しており、図２と図３を参照してＹ軸位置
決めユニット５１について詳しく説明する。なお、Ｙ軸
位置決めユニット５２、５３、５４はＹ軸位置決めユニ
ット５１とほぼ同一の構造を有しているため、その説明
を省略する。図２のＹ軸位置決めユニット５１は、移動
手段７１、ガイド部材７２、ローラ７３からなってい
る。ガイド部材７２は移動手段７１の上に配置されてお
り、矢印Ｙ方向に移動することができる。ガイド部材７
２にはテーパ部７２ｃが形成されており、このテーパ部
７２ｃにはピン６１が押し当てられる。また、ガイド部
材７２の上部にはローラ７３が配置されており、ローラ
７３は軸７４により保持されている。

【００２１】軸７４は両端をガイド部７２と支持体７５
により保持されていて、軸７４はピアノ線等の弾性力を
有するものからなっている。軸７４はローラ７３が落下
しないようにするために設けられていて、ローラ７３が
矢印Ｙ方向に力を受けた場合、ローラ７３がその力方向
に移動し同時にに回転する。図３に示すようにローラ７
３の外周面はガイド部材７２の突き当て面７１ａに密着
されており、ガイド部材７２の基準面７２ｂからローラ
７３の外周面までの距離Ｌ１１は一定の精度に保たれて
いる。これにより、Ｙ軸ガイド部５０の位置決め精度
は、ガイド部材７２の基準面７２ｂからローラ７３の外
周面までの距離Ｌ１１によって決定される。

【００２２】図４には図１のワーク位置決め装置１０を
組み立てた様子を示す斜視図を示しており、図１乃至図
４を参照してワーク組立装置の動作例について詳しく説
明する。まず図４に示すように、Ｘ軸ガイド部４０とＹ
軸ガイド部５０を組み合わせて、これらの上にワークＷ
１を配置する。このとき、Ｘ軸ガイド部４０とＹ軸ガイ
ド部５０は、図５に示すように、テーブル８０の下側に
貫通孔８１からローラ７３が突出するように配置されて
いて、ワークＷ１はテーブル８０によって保持されてい
る。

【００２３】その後、図１０と図１１におけるワークＷ
１の位置Ｐ１１、Ｐ１２とワークＷ２のＰ２１、Ｐ２２
とを合わせるように、ワークＷ１に対してワークＷ２を
位置決めを行う。まず、図５に示すように、ワークＷ２
の貫通孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３にピン６１、６２、６３をそ
れぞれ挿入し、ピン６１、６３が貫通孔４４ｂ、４４ｂ
にそれぞれ挿入される。すると図６に示すように、ピン
６１、６３がテーパ部７２ｃ、７２ｃにそれぞれ押し当
てられて、位置決めユニット７２が矢印Ｙ方向に移動し
てＹ軸方向に対して所定の位置に位置決めされる。

【００２４】同時に、図１のピン６２が外周面４４ａ、
４４ａに押し当てられることにより、Ｘ軸位置決めユニ
ット４１、４２がピン６２を中心として矢印Ｘ１、Ｘ２
方向にそれぞれ移動する。そして、ワークＷ１は外周面
４４ｃ、４４ｃに押されて、Ｘ軸方向に対する所定の位
置に位置決めされる。ここで、図２に示すようにワーク
Ｗ１と接触するローラ７３がピアノ線等の弾性力を有す
るものにより保持されているため、ワークＷ１がＸ方向
に移動する際、その移動方向と同じ向きにローラ７３も
移動しながら回転する。すなわち、軸７４のたわみ量だ
け回転移動する。そして、ローラ７３が元の位置に戻る
際に、ローラ７３が回転しながら戻るため、ワークＷ１
の矢印Ｘ方向の位置決めの際の摩擦による位置決め精度
のずれをなくすることができる。

【００２５】上記実施の形態によると、電子銃部品のよ
うな、微小かつ高精度を要求するワークＷ１の位置決め
精度が向上しばらつきも低減できる。また、ローラ７３
とワークＷ１との摩擦が解消されるため、ワークＷ１に
傷を付けることなく位置決めを行うことができる。さら
に、ローラ７３を予め、数種類用意することにより、電
子銃特性に合わせて組み立て寸法値を任意にコントロー
ルすることがミクロン単位ですることができるようにな
り、品質を向上させることができる。

【００２６】また、Ｙ軸ガイド部５０の摩耗について
は、ローラ７３の交換のみで対応することができ、ロー
ラ７３の加工は構造上内径精度は一般公差で十分である
ため、高精度加工を要求するのは外形のみでよい。よっ
て、加工費が削減でき経費を節約することができる。そ
して、ガイド部材７２自体も従来のように高精度を要求
しないため、加工費も節減でき、位置決め治具全体の加
工精度、組立精度の誤差は、ローラにより吸収すること
ができる。

【００２７】ところで、本発明は、上記実施の形態に限
定されない。上記実施の形態において、Ｙ軸ガイド部５
０にのみローラ７３を有するガイド部を用いたが、図８
に示すようにＸ軸ガイド部４０においてもローラ７３を
有するガイド部を用いてもよい。これにより、Ｙ軸方向
の位置決めする際にも、摩擦による位置決めのずれをな
くすことができ、ワークの位置決め精度をさらに向上さ
せることができる。また、上記実施の形態において、電
子銃の部品の組立についてのみ言及しているが、これ以
外の部品にも適用することができる。さらに、軸７４の
材質としてピアノ線を採用しているが、たとえば繊維や
プラスチック等からなる軸を用いてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
精度よくワークを位置決めすることができるワーク位置
決め装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク位置決め装置の好ましい実施の
形態を示す分解斜視図。

【図２】本発明のワーク位置決め装置におけるＹ軸位置
決めユニットを示す側面図。

【図３】Ｙ軸位置決めユニットにおけるローラ周辺部位
を示す上面図。

【図４】本発明のワーク位置決め装置の好ましい実施の
形態を示す斜視図。

【図５】位置決めピンがガイド部材のテーパ部に挿入さ
れる様子を示す断面図。

【図６】位置決めピンが挿入されて、ガイド部材のテー
パ部がピンに押し当てられている状態を示す断面図。

【図７】本発明のワーク位置決め装置の別の実施の形態
を示す構成図。

【図８】本発明のワーク位置決め装置の別の実施の形態
を示す構成図。

【図９】一般的な電子銃の構成を示す正面図。

【図１０】電子銃に組み込まれている円筒電極を形成す
る１つの部材を示す正面図。

【図１１】電子銃に組み込まれている円筒電極を形成す
る１つの部材を示す正面図。

【図１２】３つの部材を組み合わせて構成されている円
筒電極を示す正面図。

【図１３】従来のワーク位置決め装置における位置決め
ユニットの一例を示す構成図。

【図１４】従来の別のワーク位置決め装置における位置
決めユニットの一例を示す構成図。

【図１５】従来の別のワーク位置決め装置における位置
決めユニットの一例を示す構成図。

【符号の説明】

３０・・・ワーク位置決め装置、４０・・・Ｘ軸ガイド
部（第１ガイド部）、４１、４２・・・Ｘ軸位置決めユ
ニット、５０・・・Ｙ軸ガイド部（第２ガイド部）、５
１、５２、５３、５４・・・Ｙ軸位置決めユニット、７
３・・・ローラ、７４・・・軸、Ｗ１・・・ワーク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを一方の方向に移動させて位置決
   めを行うための複数の位置決めユニットからなる第１ガ
   イド部と、ワークを他方の方向に移動させて位置決めを
   行うための複数の位置決めユニットからなる第２ガイド
   部と、を有している、ワークを２軸方向に対して位置決
   めするためのワーク位置決め装置において、 第１ガイド部及び第２ガイド部の少なくとも一方の位置
   決めユニットには、ワークとの接触する位置にローラを
   有しており、そのローラは弾性力を有する軸により保持
   されていて、移動可能に設けられていることを特徴とす
   るワーク位置決め装置。
2. 【請求項２】 位置決めユニットはガイド部材を有して
   おり、ローラはガイド部材とローラの外周面とが接触す
   るように保持されている請求項１に記載のワーク位置決
   め装置。
3. 【請求項３】 ガイド部材にはテーパ部が形成されてお
   り、このテーパ部にピンを押し当てることにより、位置
   決めユニットを移動させて位置決めを行う請求項２に記
   載のワーク位置決め装置。
4. 【請求項４】 ワークは電子銃を構成する部品である請
   求項１に記載のワーク位置決め装置。