(57)【要約】【課題】  可動部材に対する求心力を高めることができ、ハンドリング性を向上することができるとともに、傾斜した状態で配置した場合や垂直に配置された場合でも十分な求心力を得ることができるフローティングユニットおよびフローティング機構を提供する。【解決手段】  固定部材３と、可動部材４と、両者３、４の間に転動可能に設けられる転動部材１０とを備える。前記固定部材３と可動部材４には、互いに対向する位置に磁極の異なる磁石７、８を配設してなる。また、前記転動部材１０は強磁性体により形成されて、前記互いの磁石７、８に対向するように介装されてなる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、可動部材と、両者の間に転動可能に設けられる転動部材とを備え、
前記固定部材と可動部材には、互いに対向する位置に磁極の異なる磁石を配設してなり、
前記転動部材は強磁性体により形成されて、前記互いの磁石に対向するように介装されてなることを特徴とするフローティングユニット。
【請求項２】
固定部材側に設けられる磁石と、可動部材側に設けられる磁石とを互いの磁極を異ならせて対向配置するとともに、両者の間に転動可能に介装される転動部材を強磁性体により形成してなることを特徴とするフローティング機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面実装コネクタ同士の嵌合およびアライメントを必要とする電子部品、プリント基板、機構部品等へのコネクタ嵌合およびプローブコンタクト、または、機械的ハンドリングをワークのずれ量に応じてアライメントを行うために好適なフローティングユニット及びフローティング機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、面実装コネクタ同士の嵌合およびアライメントを必要とする電子部品の検査を行うための装置として、可動部材と固定部材とを備えたフローティングユニットが用いられる場合がある。この種のフローティングユニットにおいて、検査用コネクタの形成された部材を可動部材上に配置して、前記検査用コネクタに検査対象である被検査用コネクタを嵌合させることで、被検査用コネクタの導通性能等を検査することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、固定盤（固定部材）の上に硬球を置き、その上に可動盤（可動部材）を重ねてなるフローティングユニットが提案されている。前記可動板は硬球によって滑らかに移動でき、かつ、固定盤と離間される。固定盤の上面に永久磁石を固着し、可動盤の下面にも永久磁石を固着する。永久磁石間には間隔が設けられていて非接触となっており、互いに磁気的吸引力を及ぼし合っている。このような構成にすることで、粉塵の発生を抑えてクリーン度を高めるとともに、耐久性の向上をも図っている。
【特許文献１】特開平１１−１７２５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、被検査用コネクタに実装ずれが生じていた場合には、嵌合の際に被検査用コネクタが破損することを防止するために、被検査用コネクタの実装ずれを許容するように検査用コネクタを迅速に移動させて、コネクタ同士を小さな負荷で嵌合する必要がある。更に、被検査用コネクタの検査が終了して、コネクタ同士の嵌合状態が解除された時には、別の被検査用コネクタとの嵌合に備えて、フローティングユニットの位置を原点に正確に復帰させることが必要となる。
【０００５】
しかしながら、従来の技術においては、可動盤（可動部材）と固定盤（固定部材）の磁石同士が互いに空間を隔てて離間して配置されているため、可動部材に対する求心力が弱くなってしまう。その結果、可動部材の微量な動きの制御が困難になるとともに、求心力を一定以上に確保するために磁石の大きさや厚さに制限が出てしまいハンドリング性が低下するという問題がある。特に、フローティングユニットが傾斜した状態で配置した場合や垂直に配置された場合には、十分な求心力を得ることが非常に困難であるという問題がある。
【０００６】
従って、本発明は、前記可動部材の微量な動きの制御が可能になるとともに、ハンドリング性を向上することができるフローティングユニットおよびフローティング機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、固定部材と、可動部材と、両者の間に転動可能に設けられる転動部材とを備え、前記固定部材と可動部材には、互いに対向する位置に磁極の異なる磁石を配設してなり、前記転動部材は強磁性体により形成されて、前記互いの磁石に対向するように介装されてなることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、前記強磁性体により形成された前記転動部材は、それぞれ対向する磁石により磁化されて、磁束を強めることができるので、前記磁石の大きさや厚さを増大させなくても、前記可動部材に対する求心力を強めることができる。従って、前記可動部材の微量な動きの制御が可能になるとともに、磁石の大きさや厚さの制限を広げることができるのでハンドリング性を向上することができる。さらに、フローティングユニットが傾斜した状態で配置した場合や垂直に配置された場合にも、十分な求心力を得ることが可能となる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、固定部材側に設けられる磁石と、可動部材側に設けられる磁石とを互いの磁極を異ならせて対向配置するとともに、両者の間に転動可能に介装される転動部材を強磁性体により形成してなることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、前記強磁性体により形成された前記転動部材は、それぞれ対向する磁石により磁化されて、磁束を強めることができるので、前記磁石の大きさや厚さを増大させなくても、前記可動部材に対する求心力を強めることができ、前記可動部材の微量な動きの制御が可能になる。また、前記固定部材側の磁石と前記可動部材側の磁石とは前記転動部材に対向配置されるので、前記転動部材や前記磁石を他の部位と独立して着脱できるように構成することが可能となり、ハンドリング性を向上できるとともに、メンテナンスを容易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、前記可動部材の微量な動きの制御が可能になるとともに、ハンドリング性を向上することができる。さらに、フローティングユニットが傾斜した状態で配置した場合や垂直に配置された場合にも、十分な求心力を得ることが可能となり、利便性を向上することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、前記可動部材の微量な動きの制御が可能になるとともに、ハンドリング性を向上することができる。また、メンテナンスを容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態におけるフローティングユニットおよびフローティング機構を図面と共に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態におけるフローティングユニットの概略平面図である。図２は図１のＡＡ断面図である。これらの図に示すように、フローティングユニット１は、固定プレート３と、可動プレート４とを備えている。そして、これらのプレート３、４の間に転動可能に設けられる転動部材であるボールベアリング１０を備えている。
【００１４】
固定プレート３は略直方体形状に形成されている。また、固定プレート３の中央部には、貫通孔が形成されている。一方、可動プレート４は固定プレート３よりもサイズの小さい略直方体形状に形成されている。そして、可動プレート４の中央部には、固定プレート３に形成されたものと同等のサイズの貫通孔が形成されている。
【００１５】
前記固定プレート３と可動プレート４には、互いに対向する位置に磁石挿入孔５、６が形成され、それぞれの磁石挿入孔５、６には磁極の異なる永久磁石７、８が配設されている。それぞれの磁石７、８は、平面視で略楕円形状の周面を等分するように、略等間隔に設けられている。
【００１６】
そして、前記ボールベアリング１０は、前記互いの磁石７、８に対向するように介装されている。このように、可動プレート４は、固定プレート３の上側にボールベアリング１０を介して水平方向に変位可能に配置される。また、可動プレート４は、固定プレート３を装着した治具本体２からは一定の隙間を有するようにして配置される。
また、前記ボールベアリング１０は、鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性体により形成されている。これについては、詳細を後述する。
【００１７】
図３は図２に示したベアリング１０や磁石８の要部拡大図である。同図に示すように、磁石８とベアリング１０との間には、ＳＵＳ板１１が介装されるとともに、可動プレート４の下面に対して段差部１７が形成されている。これにより、ベアリング１０の水平方向への移動を許容しつつ、磁石８に接触する範囲内に移動を規制している。また、磁石７とベアリング１０との間にも同様にＳＵＳ板が介装され、段差部が形成されている。
【００１８】
可動プレート４の上面には、検査基板１２が戴置されている。この検査基板１２の上面には、断面凸状の凸型コネクタ１３が形成されている。また、検査基板１２の下面には、配線１４が接続されている。検査基板１２には、前記配線１４を介して電源（図示せず）からの電力が供給される。
【００１９】
そして、図２に示すように、検査基板１２に対向するように被検査基板１５を配置する。被検査基板１５には、断面凹状の凹型コネクタ１６が形成されており、この凹型コネクタ１６を凸型コネクタ１３に嵌合させることで、被検査基板１５を検査基板１２に電気的に接続して導通を確保させる。
【００２０】
ここで、検査基板１２および配線１４と、可動プレート４および固定プレート３との間には、磁気シールド板９が介装されている。磁気シールド板９は断面視略Π字状に形成され、検査基板１２および配線１４を永久磁石７、８により発生する磁場から保護している。
【００２１】
被検査基板１５に形成された凹型コネクタ１６に実装ずれが生じていた場合にも、この実装ずれを許容するように検査基板１２に形成された凸型コネクタ１３を迅速に移動させることができる。コネクタ同士を小さな負荷で嵌合することができる。
【００２２】
上述したように、前記ボールベアリング１０は強磁性体により形成されているので、それぞれ対向する磁石７、８により磁化される。これにより、前記ボールベアリング１０は、前記磁石７、８から磁力による吸引力を受けるため、前記磁石７、８の大きさや厚さを増大させなくても、前記可動プレート４に対する求心力を強めることができる。
【００２３】
従って、前記可動プレート４の微量な動きの制御が可能になるとともに、磁石７、８の大きさや厚さの制限を広げることができるため、ハンドリング性を向上することができる。さらに、フローティングユニット１が傾斜した状態で配置した場合や垂直に配置された場合にも、十分な求心力を得ることが可能となる。これについては、図６を用いて再度後述する。
【００２４】
また、前記固定プレート３側の磁石７と前記可動プレート４側の磁石８とは前記ボールベアリング１０に対向配置されるので、前記ボールベアリング１０や前記磁石７、８を他の部位と独立して着脱できるように構成することが可能となり、ハンドリング性を向上できるとともに、メンテナンスを容易に行うことが可能となる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施の形態におけるフローティングユニットについて、図４、図５を用いて説明する。本実施の形態では、ワーク４１を把持してアライメントを行う装置にフローティングユニット２０を搭載した場合について説明する。
図４は本発明の第２の実施の形態におけるフローティングユニット２０の概略斜視図である。図５は図４の要部を示すＢＢ断面図である。
【００２６】
これらの図に示すように、ロボット軸２１の下面には、断面Ｃ字状に形成された固定部２２が設けられている。この固定部２２は、上側固定盤２２ａと、下側固定盤２２ｂと、側面部２２ｃとを備えている。上側固定盤２２ａは略円盤状に形成され、その上面をロボット軸２１の下面に連結されている。下側固定盤２２ｂは外形を上側固定盤２２ａと略同等のサイズに形成され、中心部に貫通孔を形成している。そして、側面部２２ｃは円筒状に形成され、その内周側で上側固定盤２２ａと下側固定盤２２ｂとを一体的に連結している。
【００２７】
また、上側固定盤２２ａと下側固定盤２２ｂとの間には、可動盤２４が前記固定部２２に囲繞されるように配設される。可動盤２４の下面にはワークハンド取付部３６を介してワークハンド３７が取り付けられている。従って、ワークハンド３７は可動盤２４と一体的に移動することになる。
【００２８】
前記固定盤２２ａ、２２ｂと可動盤２４には、それぞれ互いに対向する位置に磁石挿入孔２５〜２７が形成され、それぞれの挿入孔２５〜２７には永久磁石２８〜３０が挿入されている。そして、それぞれの永久磁石２８〜３０は、互いに異なる磁極が対向するように挿入されている。これにより、それぞれの磁石２８〜３０同士には磁力による吸引力（復帰力）が作用する。
【００２９】
また、前記固定盤２２ａ、２２ｂと可動盤２４には、前記磁石２８〜３０に対向するようにボールベアリング３１、３２が転動可能に介装されている。このように構成することで、第１の実施の形態と同様に、可動盤２４の微量な動きの制御が可能になるとともに、ハンドリング性を工場することができる。加えて、可動盤２４に対する復帰力を水平方向のみならず、垂直方向にも作用させることが可能となる。
【００３０】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるフローティングユニットの求心力を定する装置の概略説明図である。同図に示すように、計測器５４の一端側に設けた連結部材５１を可動プレート４に連結した状態で、ダイヤル５３を矢印Ｃのように回転操作する。これにより計測器５４をスライダ機構５５により矢印Ｄのようにスライドさせることにより、可動プレート４に矢印Ｅのように作用する求心力を計測器５４により測定した。
また、磁石７、８間には空間を形成して他の部位に転動部材を配置したフローティングユニット（従来技術に相当する構成）についても同様の測定を行った。
【００３１】
これにより、磁石７、８間にベアリング１０を配置した場合には、磁石７、８間にはベアリング１０を配置せず空間を形成した場合（従来技術に相当する構成）に比べて数倍に求心力が強化されることが判明した。
【００３２】
なお、本発明の内容は上述の実施の形態のみに限られるものでないことはもちろんである。例えば、実施の形態では、磁石として永久磁石を用いたが、電磁石であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるフローティングユニット１の概略平面図である。
【図２】図１のＡＡ断面図である。
【図３】図２に示したベアリング１０や磁石８の要部拡大図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるフローティングユニット２０の概略斜視図である。
【図５】図４の要部を示すＢＢ断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるフローティングユニット１の求心力を測定する装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、２０…フローティングユニット
３…固定プレート（固定部材）
４…可動プレート（可動部材）
７、８、２８〜３０…永久磁石（磁石）
１０、３１、３２…ボールベアリング（転動部材）
２２ａ…上側固定盤（固定部材）
２２ｂ…下側固定盤（固定部材）
２４…可動盤（可動部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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