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【発明の名称】 強制位置決め枠及び位置決め機構
【発明者】 【氏名】佐藤 孝輝
【住所又は居所】東京都中央区日本橋一丁目１３番１号ＴＤＫ株式会社内
【要約】 【課題】底面板と位置決め板間に可動板を移動自在に設けて、位置決め対象物の片寄せを確実に行える構成として、位置決め精度の向上、歩留まり向上を図り、さらに多数個の場合の位置決め精度の向上も可能とし、ひいては量産性を改善してコストダウンを図る。

【解決手段】底面板３０上に位置決め板１０をスペーサ４０を介して固定し、前記スペーサ４０よりも肉厚の薄い可動板２０を前記底面板３０と前記位置決め板１０間に移動自在に配設した構造であって、前記位置決め板１０は位置決め対象物Ｐが入る整列用抜き穴１１を有するとともに、前記可動板２０は前記位置決め対象物Ｐが入りかつ前記整列用抜き穴１１よりも大きな片寄せ用抜き穴を有する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面板上に位置決め板をスペーサを介して固定し、前記スペーサよりも肉厚の薄い可動板を前記底面板と前記位置決め板間に移動自在に配設した強制位置決め枠であって、
前記位置決め板は位置決め対象物が入る整列用抜き穴を有するとともに、前記可動板は前記位置決め対象物が入りかつ前記整列用抜き穴よりも大きな片寄せ用抜き穴を有することを特徴とする強制位置決め枠。
【請求項２】
前記可動板は前記スペーサが貫通するスペーサ回避穴を有し、かつ該スペーサ回避穴は前記可動板の所要可動範囲の動作を妨げない寸法差を前記スペーサに対して有する請求項１記載の強制位置決め枠。
【請求項３】
前記整列用抜き穴と前記片寄せ用抜き穴が共に方形穴であり、前記可動板の移動により前記位置決め対象物を整列用抜き穴の直交する２側面に当接させる請求項１又は２記載の強制位置決め枠。
【請求項４】
前記底面板、前記可動板及び前記位置決め板は、それらの位置合わせ穴が同芯状となるように組み立てられている請求項１，２又は３記載の強制位置決め枠。
【請求項５】
前記底面板に前記スペーサが一体に形成されて凸状底面板を構成している請求項１，２又は３記載の強制位置決め枠。
【請求項６】
請求項１，２，３，４又は５記載の強制位置決め枠と、該強制位置決め枠を位置決め載置するステージと、前記可動板を片寄せする押圧機構とを備えたことを特徴とする位置決め機構。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の製造工程に用いる整列処理に使われる強制位置決め枠及び位置決め機構に係り、とくに、位置決め対象物（被加工物）の位置決め精度を整列した位置決め対象物の個数の寸法バラツキ範囲内にして、強制的に位置決めすることができる強制位置決め枠及び位置決め機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６（Ａ）,（Ｂ）は従来の整列枠を示し、底面板８０上に位置決め板８１が重ねられ、一体化されている。位置決め板８１にはＸ方向、及びこれに直交するＹ方向にそれぞれ一定間隔で整列用凹部（位置決め用凹部）８２が形成されている。図６（Ｃ）は整列用凹部８２に入り込んだ位置決め対象物Ｐの様子を拡大して示し、従来の整列枠では、位置決め対象物Ｐの整列用凹部８２への挿入に必要なギャップの範囲で位置ずれが発生していた。
【０００３】
上記従来の整列枠を使用する場合、整列用凹部８２と位置決め対象物間に生じる挿入ギャップ内における位置ずれ対策として、各整列用凹部の同一隅部に片寄せして加工機（例えば、クリームはんだ等のペーストのスクリーン印刷機、コイルの挿入等の組立機）に取り付ける方法がとられていたが、以下のような原因により位置ずれが発生した。
(1) 整列枠の整列用凹部内に入った異物（加工物の欠片など）により片寄せが出来ない物が発生する。
(2) 一旦片寄せした後に、加工機に取り付ける際の振動で片寄せ出来ない物が発生する。
(3) 加工を行う際の振動で片寄せした物が動くため位置ずれとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑み、底面板と位置決め板間に可動板を移動自在に設けて、位置決め対象物の片寄せを確実に行える構成として、位置決め精度の向上、歩留まり向上を図り、さらに多数個の場合の位置決め精度の向上も可能とし、ひいては量産性を改善してコストダウンを図れるようにした強制位置決め枠及び位置決め機構を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、底面板上に位置決め板をスペーサを介して固定し、前記スペーサよりも肉厚の薄い可動板を前記底面板と前記位置決め板間に移動自在に配設した強制位置決め枠であって、
前記位置決め板は位置決め対象物が入る整列用抜き穴を有するとともに、前記可動板は前記位置決め対象物が入りかつ前記整列用抜き穴よりも大きな片寄せ用抜き穴を有することを特徴としている。
【０００７】
本願請求項２の発明に係る強制位置決め枠は、請求項１において、前記可動板は前記スペーサが貫通するスペーサ回避穴を有し、かつ該スペーサ回避穴は前記可動板の所要可動範囲の動作を妨げない寸法差を前記スペーサに対して有することを特徴としている。
【０００８】
本願請求項３の発明に係る強制位置決め枠は、請求項１又は２において、前記整列用抜き穴と前記片寄せ用抜き穴が共に方形穴であり、前記可動板の移動により前記位置決め対象物を整列用抜き穴の直交する２側面に当接させることを特徴としている。
【０００９】
本願請求項４の発明に係る強制位置決め枠は、請求項１，２又は３において、前記底面板、スペーサ及び前記位置決め板は、それらの位置合わせ穴が同芯状となるように組み立てられていることを特徴としている。
【００１０】
本願請求項５の発明に係る強制位置決め枠は、請求項１，２又は３において、前記底面板に前記スペーサが一体に形成されて凸状底面板を構成していることを特徴としている。
【００１１】
本願請求項６の発明に係る位置決め機構は、請求項１，２，３，４又は５記載の強制位置決め枠と、該強制位置決め枠を位置決め載置するステージと、前記可動板を片寄せする押圧機構とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る強制位置決め枠によれば、底面板上に位置決め板をスペーサを介して固定し、前記スペーサよりも肉厚の薄い可動板を前記底面板と前記位置決め板間に移動自在に配設した構成とし、さらに前記位置決め板は位置決め対象物が入る整列用抜き穴を有するとともに、前記可動板は前記位置決め対象物が入りかつ前記整列用抜き穴よりも大きな片寄せ用抜き穴を有するようにしたので、前記可動板により位置決め対象物を片寄せして強制位置決めが可能となる。この結果、位置決め対象物の整列処理の際の位置ずれを確実に防止でき、加工精度が向上する。また、位置決め精度を低下させず、一度に多数個の加工が可能となり、量産性の改善、ひいてはコストダウンが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る強制位置決め枠を用いて位置決め機構を構成することで、高精度の位置決め、加工精度の向上、量産性の向上、コスト低減効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、強制位置決め枠及び位置決め機構の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１５】
図１乃至図４は本発明に係る強制位置決め枠の実施の形態を、図５はその強制位置決め枠を用いた位置決め機構の実施の形態を示す。
【００１６】
まず、図１乃至図４で強制位置決め枠の詳細について説明する。強制位置決め枠１は、図２（Ａ）〜（Ｌ）等に示すように、位置決め板１０、可動板２０、底面板３０及びスペーサ４０を備え、位置決め板１と底面板３０とをスペーサ４０を介在させて一体化するために、特殊ナット５０及び皿ネジ６０が複数個（図示の場合は１２個ずつ）使用される。
【００１７】
位置決め板１０にはＸ方向、及びこれに直交するＹ方向にそれぞれ一定間隔で整列用抜き穴（位置決め用抜き穴）１１が形成されている。図示の場合、各整列用抜き穴１１は方形であり、図１（Ｃ）に示す如く、電子部品等の直方体状の位置決め対象物（被加工物）Ｐを挿置可能なように挿入クリアランスを有し、位置決め対象物Ｐよりも僅かに大きな開口寸法である。また、位置決め板１０には四辺に沿って取付穴１２がそれぞれ複数形成され、さらに位置合わせ穴１３が四隅に形成されている。
【００１８】
可動板２０には、Ｘ方向、及びこれに直交するＹ方向に前記整列用抜き穴１１と同じ配列間隔で片寄せ用抜き穴２１が形成されている。図示の場合、各片寄せ用抜き穴２１は方形であり、位置決め対象物Ｐの挿入の妨げとならないように、整列用抜き穴１１よりも一回り大きな開口寸法である（例えば整列用抜き穴１１と相似形状）。また、可動板２０の四隅には、前記位置合わせ穴１３と同芯位置に位置合わせ穴２３が形成されている。但し、位置合わせ穴２３の径は、可動板２０の所要可動範囲の動作を妨げないように前記位置合わせ穴１３よりもかなり大径とする。さらに、可動板２０は、強制位置決め枠として組み立てたときに、スペーサ４０が貫通するスペーサ回避穴２２を有し、かつスペーサ回避穴２２は当該可動板２０の所要可動範囲の動作を妨げない寸法差をスペーサ４０に対して有している。また、可動板２０の直交する二辺及び一つの角部に片寄せ駆動用の凸部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃがそれぞれ一体に形成されている。
【００１９】
底面板３０には、四辺に沿って取付穴３２が前記取付穴１２に対応してそれぞれ複数形成され、さらに前記位置合わせ穴１３と同芯位置に位置合わせ穴３３が四隅に形成されている。
【００２０】
スペーサ４０は、可動板２０の可動クリアランスを確保するために、可動板２０よりも肉厚が大きい直方体部材であり、スペーサ４０の取付穴４２は、位置決め板１０及び底面板３０の各辺に沿った取付穴１２，３２と一致する位置に形成されている。
【００２１】
組立手順は図３に、位置決め板１０、可動板２０、底面板３０及びスペーサ４０相互の位置決めは図４に示される。まず、図３（Ａ）のように底面板３０の下面側より皿状頭部を有する特殊ナット５０を取付穴３２に嵌め込む。図４（Ｃ）のように底面板３０の取付穴３２の下面側にテーパーを形成しておくことで、特殊ナット５０の皿状頭部が底面板３０の下面より突出しないようにしている。
【００２２】
そして、図３（Ｂ）のように特殊ナット５０を設けた底面板３０上にスペーサ４０を配設する。このとき、スペーサ４０は底面板３０の取付穴３２に対して取付穴４２が一致するように配置される。
【００２３】
スペーサ４０の配置後、図３（Ｃ）のように可動板２０を追加配置し、そのスペーサ回避穴２２をスペーサ４０が貫通する配置とする。そして最後に図１（Ａ）,（Ｂ）及び図４（Ａ）〜（Ｄ）のように位置決め板１０をスペーサ４０上に載置し、位置決め板１０、可動板２０及び底面板３０の四隅の位置合わせ穴１３，２３，３３を図４（Ｄ）のように同芯位置とした状態（各板の抜き穴に傾き、ずれが無い状態）にして、図４（Ｃ）のように皿ネジ６０を特殊ナット５０に螺合し、締め付ける。但し、位置合わせを簡易化するために、底面板３０の位置合わせ穴３３は位置決め板１０の位置合わせ穴１３（後述するステージに対する位置決め穴）よりも大径としている。
【００２４】
これにより、位置決め板１０と底面板３０とがスペーサ４０を介在させて一体化され、かつ位置決め板１０及び底面板３０間に可動板２０が所定可動範囲で移動自在に保持された構造を持つ強制位置決め枠１が得られる。
【００２５】
このような強制位置決め枠１を用いて位置決め対象物Ｐの整列、位置決めを行う場合、まず位置決め対象物Ｐを位置決め板１０の整列用抜き穴１１内に挿入する。その際、位置決め対象物Ｐの挿入待機時の可動板２０の片寄せ用抜き穴２１の位置は図１（Ｃ）の点線２１−１の位置であり（可動板２０を右上隅部と反対の方向に位置させてあり）、位置決め対象物Ｐの挿入を妨げない位置となっている。その後、図１（Ａ）の可動板２０に形成された片寄せ駆動用の凸部２４Ａ，２４Ｂに矢印Ｘ，Ｙのように強制位置決めのための押圧力をＸ，Ｙ方向に加えて図１（Ｃ）のように位置決め対象物Ｐを整列用抜き穴１１の直交する２側面に当接させることによって行う。あるいは、片寄せ駆動用の凸部２４Ｃに、矢印Ｑのように強制位置決めのための押圧力を強制位置決め枠１の対角線方向に加えて整列、位置決めを行う。
【００２６】
図１（Ｃ）において、点線２１−１は位置決め対象物Ｐの挿入待機時の片寄せ用抜き穴２１の位置、点線２１−２は片寄せ後、つまり可動板強制位置決め時の片寄せ用抜き穴２１の位置であり、各整列用抜き穴１１に挿入された位置決め対象物Ｐの中で最も大きい物に可動板２０は当たってギャップを最小限まで小さくする。換言すれば、位置決め対象物Ｐの位置決め精度を整列した位置決め対象物の個数の寸法バラツキ範囲内に強制的に位置決めすることが可能となり、従って、整列用抜き穴１１に挿置された位置決め対象物Ｐの位置ずれを実質的に無くすことができる。
【００２７】
なお、位置決めされた位置決め対象物Ｐに対する加工の基準を、位置決め対象物Ｐのセンター値とすることで、バラツキに対し、最小限の位置ずれで加工することが可能となる。
【００２８】
図５は上記強制位置決め枠１を備えた位置決め機構の１例であり、強制位置決め枠１と、該強制位置決め枠１を位置決め載置するステージ５（各種加工機に備えられたステージ）と、強制位置決め枠１が有する可動板２０を片寄せする押圧機構６とを備えている。
【００２９】
ステージ５には、強制位置決め枠１の位置決め板１０に形成された位置合わせ穴１３（位置決め穴として使用される）に対応する位置決めピン（図示せず）が設けられており、位置合わせ穴１３を位置決めピンに嵌合させることで、強制位置決め枠１はステージ５上に位置決め固定されるようになっている。押圧機構６は、例えば、可動板２０に形成された片寄せ駆動用の凸部２４Ａ，２４Ｂに矢印Ｘ，Ｙのように強制位置決めのための押圧力をＸ，Ｙ方向に加えるために、あるいは、矢印Ｑの対角線方向に加えるために、エアーシリンダ等のアクチュエータ７の先端に押圧用ローラー８を設けた構成である。なお、アクチュエータ７としてはバネを利用したものでもよい。
【００３０】
この場合の位置決め手順は、以下の通りである。
(1) まず、位置決め対象物（被加工物）Ｐを強制位置決め枠１に挿入する。このとき、可動板２０は図１（Ｃ）の右上隅部と反対の方向に位置させ、整列用抜き穴１１に対する片寄せ用抜き穴２１の位置は点線２１−１の位置となっている。
(2) 位置決め対象物Ｐの挿入を終えたら、強制位置決め枠１を加工機のステージ５上に取り付ける。
(3) 可動板２０を押圧機構６で図１（Ｃ）の右上隅部方向に移動させ、片寄せ用抜き穴２１を点線２１−２の位置として、位置決め対象物Ｐと位置決め板１０の整列用抜き穴１１とのギャップを小さくし可動できない状態で可動板２０を固定的に保持する。
(4) この状態で位置決め対象物Ｐに所要の加工を施す。
(5) 位置決め対象物Ｐを取り出す際は可動板２０を左下隅部に移動させる（片寄せ用抜き穴２１を点線２１−１の位置に戻す）。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、底面板３０とスペーサ４０とが別部品として構成されているが、底面板にスペーサを一体に形成して一部品、つまり凸状底面板とする構成であってもよく、この場合には組立作業性が改善する。
【００３２】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る強制位置決め枠の実施の形態であって、（Ａ）は全体構成の平面図、（Ｂ）は同じく正断面図、（Ｃ）は要部拡大平面図である。
【図２】前記強制位置決め枠の構成部材であって、（Ａ）は位置決め板の平面図、（Ｂ）は同正面図、（Ｃ）は可動板の平面図、（Ｄ）は同正面図、（Ｅ）は底面板の平面図、（Ｆ）は同正面図、（Ｇ）はスペーサの平面図、（Ｈ）は同正面図、（Ｉ）は皿ネジの平面図、（Ｊ）は同正面図、（Ｋ）は特殊ナットの平面図、（Ｌ）は同正面図である。
【図３】前記強制位置決め枠の組立手順を示し、（Ａ）は底面板に特殊ナットを取り付けた状態、（Ｂ）はスペーサを追加した状態、（Ｃ）は可動板を追加した状態をそれぞれ示す平面図である。
【図４】前記強制位置決め枠の組立完了時を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は同じく正断面図、（Ｃ）はスペーサ配置部分の要部拡大断面図、（Ｄ）は位置決め板、可動板、底面板の位置合わせ穴部分の要部拡大断面図である。
【図５】本発明に係る位置決め機構の実施の形態であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は同じく正断面図である。
【図６】従来の整列枠であって、（Ａ）は全体構成の平面図、（Ｂ）は同じく正断面図、（Ｃ）は要部拡大平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 強制位置決め枠
５ ステージ
６ 押圧機構
７ アクチュエータ
８ ローラー
１０，８１ 位置決め板
１１ 整列用抜き穴
１２，３２，４２ 取付穴
１３，２３，３３ 位置合わせ穴
２０ 可動板
２１ 片寄せ用抜き穴
２２ スペーサ回避穴
２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ 片寄せ駆動用の凸部
３０，８０ 底面板
４０ スペーサ
５０ 特殊ナット
６０ 皿ネジ
８２ 整列用凹部
【出願人】 【識別番号】０００００３０６７
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
【住所又は居所】東京都中央区日本橋１丁目１３番１号
【出願日】 平成１５年１１月１２日（２００３．１１．１２）
【代理人】 【識別番号】１０００７９２９０
【弁理士】
【氏名又は名称】村井 隆
【公開番号】 特開２００５−１５０２１０（Ｐ２００５−１５０２１０Ａ）
【公開日】 平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【出願番号】 特願２００３−３８２３６１（Ｐ２００３−３８２３６１）