(57)【要約】      （修正有）【課題】クランプアームの当接面を、ワークの被当接面に均一に当てる。【解決手段】ワーク載置部を有する装置本体と、ワークの被当接面に当接する一端部と、一端部から離間し配置される支点とを有し、揺動可能に装置本体に装着されるクランプアームと、クランプアームの一端部とは揺動支点を挟んだ他端部を押圧し、一端部をワークから離間させる方向へクランプアームを押圧する押圧手段と、クランプアームがワークの被当接面に当接する際、被当接面に対して略鉛直方向への移動のみを可能にする第１の規制部材と、クランプアームの揺動範囲において、被当接面に対して略鉛直方向及び略平行な方向へのクランプアームの移動を制限する第２の規制部材と、クランプアームの一端部を、ワーク載置部に接近する方向へ移動させる鉛直方向成分と、ワーク載置部から離間する方向へ移動させる平行方向成分とを有する付勢力をクランプアームに付与する付勢手段を備える。【選択図】図１
2008030161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを位置決めするワーク位置決め装置であって、
前記ワークを載置するためのワーク載置部を有する装置本体と、
前記ワークの被当接面に当接する一端部と、前記一端部から離間し配置される揺動支点とを有し、揺動可能に前記装置本体に装着されるクランプアームと、
前記クランプアームの一端部とは揺動支点を挟んだ他端部を押圧し、前記一端部を前記ワークから離間させる方向へ前記クランプアームを押圧する押圧手段と、
前記クランプアームが前記ワークの被当接面に当接する際、前記被当接面に対して略鉛直方向への移動のみを可能にし、前記クランプアームの揺動及び前記被当接面に対して略平行な方向への移動を規制する第１の規制部材と、
前記クランプアームの揺動範囲において、前記被当接面に対して略鉛直方向及び略平行な方向への前記クランプアームの移動を規制する第２の規制部材と、
前記クランプアームの前記一端部を、前記略鉛直方向に関し前記ワーク載置部に接近する方向へ移動させる鉛直方向成分と、前記略平行な方向に関し前記ワーク載置部から離間する方向へ移動させる平行方向成分と、を有する付勢力を前記クランプアームに付与する付勢手段と、を備え、
前記クランプアームの前記一端部が、前記ワークの被当接面に対して略鉛直方向から当接しワークを位置決めするワーク位置決め装置。
【請求項２】
前記第１の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記クランプアームに隣接して前記略鉛直方向に延びる鉛直壁部であり、前記第２の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記揺動支点を支持する湾曲壁部である請求項１に記載のワーク位置決め装置。
【請求項３】
前記鉛直壁部は、前記クランプアームを挟むように対向配置される一対の部材から構成される請求項２に記載のワーク位置決め装置。
【請求項４】
前記第１の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記クランプアームを挟んで前記略鉛直方向に延びる一対の鉛直壁部であり、前記第２の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記略平行な方向に延在する壁部である請求項１に記載のワーク位置決め装置。
【請求項５】
前記クランプアーム及び前記装置本体の一方は、前記揺動支点と同心に配置される係合ピンを有し、前記クランプアーム及び前記装置本体の他方は、前記係合ピンが摺動可能に係合する逆Ｌ字状溝を有し、前記第１の規制部材及び第２の規制部材は、逆Ｌ字状溝から構成される請求項１に記載のワーク位置決め装置。
【請求項６】
前記クランプアーム及び前記装置本体の一方は、前記揺動支点と同心に配置される係合ピンを有し、前記クランプアーム及び前記装置本体の他方は、前記係合ピンが摺動可能に係合する逆Ｌ字状溝を有し、前記装置本体はさらに、前記クランプに隣接して略鉛直方向に延びる鉛直壁部を有し、前記第１の規制部材は、逆Ｌ字状溝及び前記鉛直壁部から構成され、前記第２の規制部材は、逆Ｌ字状溝から構成される請求項１に記載のワーク位置決め装置。
【請求項７】
前記クランプアームの他端部には、回転自在の回転ローラが装着され、前記押圧手段が前記回転ローラを押圧する請求項１〜６の何れか一項に記載のワーク位置決め装置。
【請求項８】
前記当接面に略平行であって、互いに直交する２つの方向において前記ワークを位置決めするための、第２の押圧手段を有するクランプ機構と、前記略平行な方向に摺動するスライドと、を備え、前記押圧手段と前記第２の押圧手段が前記スライドに装着される請求項１〜７の何れか一項に記載のワーク位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
基板の表面に実装される電子部品の位置決めするためのワーク位置決め装置に関し、特に、電子部品のフォーミング工程において電子部品を押圧保持することで位置決めを行うワーク位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品、例えば３端子フィルタとして使用される表面実装部品等を製造する工程では、実装部品の端子金具を成形するための作業、すなわちフォーミング工程が必須である。昨今、電子部品の微小化が進み、フォーミング工程をより高精度で行う必要が生じてきている。このフォーミング工程を高精度に行うためには、被加工部材を高精度に位置決めする必要があり、フォーミング工程において種々の位置決め装置がに従来より提案されている。
【０００３】
以下に、従来に自動車用パネル材をヘミング加工する際に、パネル材を保持するための位置決め装置について説明する。図７は、従来のクランプ装置を示す正面図である。
【０００４】
従来のワーク位置決め装置５０１は、下型５０２の側部に揺動可能に支持されたスイングアーム５０５と、スイングアーム５０５の先端に揺動可能に指示されたクランプアーム５０３と、一端がクランプアーム５０３に連結され、他端がスイングアーム５０５に連結された中間アーム５０７と、中間アーム５０７とスイングアーム５０５との間に介装された引張りコイルバネ５１３と、スイングアーム５０５を枢動させるシリンダ５１１を備える。
【０００５】
上記構成において、シリンダ５１１を作動させて、ロッド５１５を突き出すと、スイングアーム５０５がヒンジピン５１７を中心にして反時計回りに揺動する。反対にロッド５１５を引っ込めると、スイングアーム５０５が時計回りに揺動する。
【０００６】
さらに、中間アーム５０７の一端は、ヒンジピン５１９を介してクランプアーム５０３のヒンジピン５２１よりも後方で連結されている。また、連結ピン５０９は、スイングアーム５０５に形成された上下方向に長い長孔５２１に連結され、長孔５２１の範囲内で変位可能である。連結ピン１０９が上方へ変位すると、ヒンジピン５１４を介してクランプアーム５０３の後部が押され、ヒンジピン５２１を中心としてクランプアーム５０３が反時計回りに揺動しワーク５２３を保持する（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１９７１４９号公報（段落〔００１７〕〜〔００２１〕、図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のワーク位置決め装置では、クランプアーム５０３が揺動しワーク５２３に当接することになる。このワーク位置決め装置を電子部品のフォーミング工程で用いる場合、クランプアーム５０３がワーク５２３へ当接する際、ワーク５２３に当接するクランプアーム５０３の当接面全体が、ワーク５２３の被当接面に対して均一に当たらない恐れがある。結果として、ワーク５２３に付与する力を均一にできず、ワーク５２３に過負荷を与え破損したり、ワーク５２３の位置決めが不完全になる恐れがある。さらに、ワーク５２３に対する荷重が偏り、後のフォーミング工程における端子金具に折り曲げ作業を高精度で行えない恐れもある。
【０００９】
そこで、本発明は、クランプアームの当接面がワークの被当接面に対して均一に当接させることができる構成で、ワークの位置決めを高精度かつ確実に行うことができる位置決め装置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】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明のワークを位置決めするワーク位置決め装置の第１の態様は、前記ワークを載置するためのワーク載置部を有する装置本体と、前記ワークの被当接面に当接する一端部と、前記一端部から離間し配置される揺動支点とを有し、揺動可能に前記装置本体に装着されるクランプアームと、前記クランプアームの一端部とは揺動支点を挟んだ他端部を押圧し、前記一端部を前記ワークから離間させる方向へ前記クランプアームを押圧する押圧手段と、前記クランプアームが前記ワークの被当接面に当接する際、前記被当接面に対して略鉛直方向への移動のみを可能にし、前記クランプアームの揺動及び前記被当接面に対して略平行な方向への移動を規制する第１の規制部材と、前記クランプアームの揺動範囲において、前記被当接面に対して略鉛直方向及び略平行な方向への前記クランプアームの移動を規制する第２の規制部材と、前記クランプアームの前記一端部を、前記略鉛直方向に関し前記ワーク載置部に接近する方向へ移動させる鉛直方向成分と、前記略平行な方向に関し前記ワーク載置部から離間する方向へ移動させる平行方向成分と、を有する付勢力を前記クランプアームに付与する付勢手段と、を備え、前記クランプアームの前記一端部が、前記ワークの被当接面に対して略鉛直方向から当接しワークを位置決めする。
【００１１】
本発明のワーク位置決め装置の第２の態様によれば、前記第１の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記クランプアームに隣接して前記略鉛直方向に延びる鉛直壁部であり、前記第２の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記揺動支点を支持する湾曲壁部である。
【００１２】
本発明のワーク位置決め装置の第４の態様によれば、前記第１の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記クランプアームを挟んで前記略鉛直方向に延びる一対の鉛直壁部であり、前記第２の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記略平行な方向に延在する壁部である。
【００１３】
本発明のワーク位置決め装置の第３の態様によれば、前記鉛直壁部は、前記クランプアームを挟むように対向配置される一対の部材から構成される。
【００１４】
本発明のワーク位置決め装置の第４の態様によれば、前記第１の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記装置本体に設けられ、前記略鉛直方向に延びる鉛直壁部であり、前記第２の規制部材は、前記装置本体に設けられ、前記揺動支点を支持する湾曲壁部である。
【００１５】
本発明のワーク位置決め装置の第５の態様によれば、前記クランプアーム及び前記装置本体の一方は、前記揺動支点と同心に配置される係合ピンを有し、前記クランプアーム及び前記装置本体の他方は、前記係合ピンが摺動可能に係合する逆Ｌ字状溝を有し、前記第１の規制部材及び第２の規制部材は、逆Ｌ字状溝から構成される。
【００１６】
本発明のワーク位置決め装置の第６の態様によれば、前記クランプアーム及び前記装置本体の一方は、前記揺動支点と同心に配置される係合ピンを有し、前記クランプアーム及び前記装置本体の他方は、前記係合ピンが摺動可能に係合する逆Ｌ字状溝を有し、前記装置本体はさらに、前記クランプに隣接して略鉛直方向に延びる鉛直壁部を有し、前記第１の規制部材は、逆Ｌ字状溝及び前記鉛直壁部から構成され、前記第２の規制部材は、逆Ｌ字状溝から構成される。
【００１７】
本発明のワーク位置決め装置の第７の態様は、前記クランプアームの他端部には、回転自在の回転ローラが装着され、前記押圧手段が前記回転ローラを押圧する第１〜第６の態様の何れかである。回転ローラを使用することによりクランプアームの作動を高速かつ滑らかにすることが可能である。
【００１８】
本発明のワーク位置決め装置の第８の態様は、前記当接面に略平行であって、互いに直交する２つの方向において前記ワークを位置決めするための、第２の押圧手段を有するクランプ機構と、前記略平行な方向に摺動するスライドと、を備え、前記押圧手段と前記第２の押圧手段が前記スライドに装着される第１〜第７の態様の何れかである。単一のスライダを駆動することにより、ワークに対して３方向（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向）に関する位置決めを実現できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のワーク位置決め装置によれば、クランプアームがワークの当接面に対して略鉛直方向に移動し、クランプアームがワーク当接面に当接するので、ワークの一部に過負荷が掛かることを防止できる。さらに、ワークに等荷重を付加した状態でワークを保持することができるので、ワークの位置決めを確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明によるワーク位置決め装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図面において同一部分は同一符号で示してある。
【００２１】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態によるワーク位置決め装置１の概略図であり、（Ａ）は部分断面正面図であり、（Ｂ）は図１（Ａ）の線ＩＢ−ＩＢに沿った断面図であり、（Ｃ）は、図１の平面図であり、（Ｄ）は図１（Ａ）のＩＤ部分の拡大図である。なお、図１（Ｃ）、（Ｄ）では、図面の明瞭化のためワーク位置決め装置の主要な要素のみを示した。
【００２２】
また、本実施形態では、上下方向クランプ機構８と前後方向クランプ機構１０を備える構成としてあるが、本発明のワーク位置決め装置は、この構成に限定されることなく、上下方向クランプ機構８のみを備える構成とすることができることは言うまでもない。
【００２３】
ワーク位置決め装置１の上下方向クランプ機構８は、ワーク２０（図３参照）に当接する当接部２３と揺動支点ｘとなる係合部３１とを有する逆Ｃ字状のクランプアーム３と、クランプアーム３に付勢力を付与するために連結された付勢手段すなわちコイルスプリング１１と、クランプアーム３の当接部２３をワーク２０から離間させる方向へクランプアーム３を押圧する押圧手段（１９、４３）と、クランプアーム３がワーク２０に当接する際、略鉛直方向（図中の上下方向）への移動のみを可能にし、クランプアーム３の揺動を規制する第１の規制部材と、前記クランプアームの揺動範囲において、略鉛直方向への前記クランプアームの移動を規制する第２の規制部材と、を備える。なお、押圧手段は、カム部材である直動カム１９と、直動カム１９のカムフォロア４３とから構成される。
【００２４】
また、前後方向クランプ機構１０は、前後方向（図１の左右方向）に位置決めするための前後位置決め用アーム２１を備える。前後位置決め用アーム２１は、Ｃ字状に屈曲した部材である。また、クランプアーム３と前後位置決め用アーム２１は互いに図面の左右方向に向き合うように配置されている。
【００２５】
以下に上記各構成要素について詳述する。逆Ｃ字形状のクランプアーム３の一端部には、ワーク２０を押圧する当接部２３が設けられており、他端部には、ボールベアリングを介して回転ローラ２５が装着されている。また、当接部２３の一端部の当接面２３ａは、ワーク２０の上面である被当接面と平行な位置関係で当接する。すなわち、被当接面が水平方向に延在している場合には、当接面２３ａも水平方向に延在するような位置関係となる。さらに、当接部２３と回転ローラ２５との間には、揺動支点ｘが配置される。
【００２６】
クランプアーム３の鉛直部３ａには、逆Ｌ字状の溝２７が形成されている。溝２７は、鉛直部３ａに長手方向に沿って延びる第１溝部２７ａと、第１溝部２７ａに垂直で、鉛直部３ａの短手方向に延びる第２溝部２７ｂとから構成される。溝２７内には、装置本体２９に設けられた円柱状の係合ピン３１が摺動可能に係合している。従って、クランプアーム３の移動範囲は、係合ピン３１が溝２７内を移動できる範囲内に制限される。
【００２７】
さらに、鉛直部３ａにおいて、溝２７の下方にはクランプアーム３を貫通し（図１（Ｂ）の左右方向）揺動支点ｘと同心に延在するアーム揺動軸３７が嵌合している。なお、本実施形態では、アーム揺動軸３５には、ボールベアリングを介装して回転ローラ３５が装着されている。また、装置本体２９には、回転ローラ３５の図１の上方向への移動を規制する湾曲状（凹状）に延在する湾曲壁部４１が設けられている（図１（Ｄ）参照）。なお、本実施形態では、回転ローラ３５が湾曲壁部４１に確実に係合するように湾曲壁部４１を回転ローラ３５と相補的な形状である湾曲状とした。しかし、本発明のワーク位置決め装置がこの形状に限定されることはなく、少なくともクランプアーム３の略鉛直方向への移動を規制できる形状（例えば、略水平方向に延在する略平坦な形状等）であれば良い。
【００２８】
また、装置本体２９には、クランプアーム３の前後方向（図１（Ａ）の左右方向）への移動を制限する規制部材である互いに略平行な鉛直壁部１３、１５が、クランプアーム３の鉛直部３ａに隣接し、鉛直部３ａを挟むように対向する位置に設けられている。また、クランプアーム３が傾く側に設けられた鉛直壁部１３の上端は、鉛直壁部１５の上端より低く、鉛直壁部１５の下端とほぼ同じ高さになるように配置されている。よって、カムフォロア４３を押し上げてクランプアーム３を上昇させると、回転ローラ３５の外周面が湾曲壁部４１及び鉛直壁部１３に係止され、さらにカムフォロア４３により押圧されると、クランプアーム３が時計回りに揺動する。逆に、カムフォロア４３を下降させると開放したクランプアーム３が鉛直壁部１３、１５に沿って反時計回りに揺動し、クランプアーム３が直立状態となる。すなわち、鉛直壁部１３、１５、湾曲壁部４１によりクランプアームが揺動できる揺動範囲が画成される。
【００２９】
さらにクランプアーム３を下降させると、略水平方向についての前方及び後方への移動は鉛直壁部１３、１５により規制されるので、直立した状態でクランプアーム３を下降させることができる。
【００３０】
また図１（Ｂ）に示されるように、押圧手段を構成する直動カム１９は、クランプアーム３の回転ローラ２５の下方に配置されている。直動カム１９のカム面は、略水平方向に延在し、高さの異なる２つの直線部１９ａ、１９ｂと、両方の直線部１９ａ、１９ｂを結ぶ傾斜部１９ｃとから構成される。また、直動カム１９に対して略鉛直方向上方には、昇降可能に配置されたカムフォロア４３が配置されている。カムフォロア４３は、下端に回動可能なローラ４５を備え、上端には、クランプアーム３及び前後位置決めクランプ２１に当接する、高さが異なる第１当接面４３ａ、第２当接面４３ｂとを備える。
【００３１】
付勢部材であるコイルスプリング１１の一端部１１ａは、クランプアーム３の下端に設けたローラ２５より鉛直部３ａに近い側に装着されている。他端部１１ｂは、装置本体２９の下端であって、揺動支点ｘより右側に装着されている。すなわち、図面の上下方向に関して傾斜した方向にコイルスプリング１１が延在する。またコイルスプリング１１は、常に張力を掛けた状態となるように寸法付けされている。よって、ローラ２５がカムフォロア４３に押圧されていない状態では、実線で示すクランプアーム３のように、ワーク載置部５１に付勢される状態である。なお、張力の大きさは、ワーク２０に対してフォーミング加工する際、ワーク２０が少なくとも確実に位置決めされている大きさとする。付勢手段としては、クランプアーム３からワーク２０に加える負荷の設定を容易に設定することができるので、コイルスプリングを使用することが望ましい。但し、他の付勢手段を使用できることは言うまでもない。
【００３２】
なお、コイルスプリング１１の一端部１１ａ及び他端部１１ｂが装着される位置は、本実施形態の構成に限定されることはない。すなわち、クランプアーム３の突起３ａがワーク載置部５１に略鉛直方向に関し接近する方向への鉛直方向成分及びワーク載置部５１から略水平方向に関し離間する水平方向成分（ワーク２０の上面と平行な方向成分）を有する付勢力を付与できるようにコイルスプリングを配置すればよい。すなわち、揺動支点ｘ、その近傍、若しくは逆Ｌ字状溝２７より上方の部分に、コイルスプリング１１の一端部１１ａを装着することも可能である。
【００３３】
次に、図２（Ａ）、（Ｂ）を用いて前後方向クランプ機構１０について説明する。図２は、実施形態に係る位置決め装置の一部切り欠き正面図であり、（Ａ）は前後クランプ及びクランプアームが開いた状態を示し、（Ｂ）は、前後クランプアーム及びクランプアームが閉じた状態である。なお、前後方向クランプ機構１０の構成を明瞭に示すため、図中において、上下方向クランプ機構８の構成は、二点鎖線で示してある。
【００３４】
前後方向クランプ機構１０は、図２の紙面上で揺動可能な前後位置決め用アーム２１と、前後位置決め用アーム２１を後方（図２中の右方向）に付勢する付勢手段であるコイルスプリング４７と、押圧手段である直動カム１９及びカムフォロア４３と、を有する。なお、直動カム１９及びカムフォロア４３は、先に説明した上下方向クランプ機構８の押圧手段としても兼用する構成である。
【００３５】
前後位置決め用アーム２１の水平部２１ａの先端部には、突起部４９が設けられている。ワーク２０は、突起部４９と、図２中において略鉛直方向に延在するワーク載置部５１の壁面５１ａとの間に挟まれ保持される。
【００３６】
また、前後位置決め用アーム２１の鉛直部２１ｂの近傍であって装置本体２９には、鉛直部２１ｂを図中右方向へ付勢するコイルスプリング４７が配置されている。コイルスプリング４７の一端部は、装置本体２９に固定され、他端部は、鉛直部２１ｂの左側から当接している。なお、コイルスプリング４７の付勢力は、常に鉛直部２１ｂに負荷されている状態であるので、鉛直部２１ｂは壁部５１ａ側に付勢されている。
【００３７】
さらに、前後位置決め用アーム２１の屈曲部２１ｃには、前後位置決め用アーム２１の揺動支点Ｙが配置され、前後位置決め用アーム２１が揺動支点Ｙと同心の軸部材５３に装着されている。よって、軸部材５３を回転中心として前後位置決め用アーム２１が揺動できる。
【００３８】
前後位置決め用アーム２１の基部２１ｄの下面には、カムフォロア４３が当接する突出部２１ｅが設けられている。上記構成において、カムフォロア４３と突出部２１ｅとが接触していない状態では、コイルスプリング４７が鉛直部２１ｂを押圧するので（図２（Ｂ）参照）、ワーク２０を保持した状態（もしくは閉じた状態）である。カムフォロア４３が上方に移動し、当接部４３ｂが突出部２１ｅを突き上げると、基部２１ｄが反時計回りに回転し、突起部４９がワーク２０から離れる方向（図中の左方向）に揺動し開放状態となる（図２（Ａ）参照）。
【００３９】
上記説明した上下方向クランプ機構８及び前後方向クランプ機構１０の動作について図１〜３を参照して説明する。図３は、図１（Ａ）に示した実施形態の位置決め装置と同じ正面図であり、（Ａ）は、両クランプ機構が開放した状態、（Ｂ）は前後クランプ機構が閉鎖した状態、（Ｃ）は、両クランプ機構が閉鎖した状態をそれぞれ示す。
【００４０】
まず、ワーク２０をワーク載置部５１に挿入するために、上下方向クランプ機構８及び前後クランプ機構１０を開放した状態とする（図３（Ａ）参照）。両クランプアームを開放し、ワーク載置部５１へのワーク２０の導入経路を確保する。このとき、溝２７の第２溝部２７ｂに係合ピン３１が係合している。また、カムフォロア４３がカム高さの最も高い位置にあるカム面１９ｂに位置し、カムフォロア４３の上部に設けた第１当接面４３ａ、第２当接面４３ｂがそれぞれ、ローラ２５及び突出部２１ｅを上方に突き上げた状態である。
【００４１】
カムフォロア４３にローラ２５を突き上げられたクランプアーム３は、コイルスプリング１１の付勢力に抗して上方に持ち上げられる。他方、クランプアーム３は湾曲壁部４１及び鉛直壁部１３により略鉛直方向上方及び略水平方向右方への移動が規制される。よって、クランプアーム３は揺動支点ｘを中心として時計回りに回転し、ワーク載置部５１を開放した状態となっている。なお、湾曲壁部４１及び鉛直壁部１３を設けずに本実施形態において設けられた係合ピン３１と第２溝部２７ｂとが係合することのみでも、クランプアーム３の略水平方向右方や略鉛直方向上方への移動を規制することが可能である。しかし、本実施形態では、両要素と、湾曲壁部４１及び鉛直壁部１３とを協働させることで、クランプアーム３の移動方向を補助的に規制する部材として設けている。
【００４２】
次に、カムフォロア４３が、カム面の傾斜面１９ｃに移行すると、コイルスプリング１１によりクランプアーム３が図中の右下方向へ引っ張られる。ところが、揺動支点ｘに嵌合したローラ３５の略水平方向右方への移動が壁部材１３に規制されているので、クランプアーム３が反時計回りに揺動する。この揺動によって係合ピン３１と第２溝部２７ｂとの係合が外れることになる。カムフォロア４３が傾斜面１９ｃの中間辺りに達すると、クランプアーム３がほぼ直立した状態となる（図３（Ｂ）参照）。
【００４３】
さらに、カムフォロア４３が下がると、コイルスプリング１１の付勢力によりさらにクランプアーム３は揺動しようとするが、鉛直壁部１５とクランプアーム３が係合し、略水平方向左方へのクランプアーム３の移動が規制される。従って、カム高さが最低のカム面１９ａに到達するまで、クランプアーム３が直立状態で略鉛直方向下方に下降していき、ワーク２０がクランプアーム３の当接部３ａと底面５１ｂとの間に押圧保持される。すなわち、ワークの上下方向の位置決めがなされる。
【００４４】
ここで、クランプアーム３の揺動を規制する部材である鉛直壁部１５を設ける代わりに、次のような構成としてもよい。鉛直壁部１３の一部分が（クランプアーム３とは直接接触せずに）回転ローラ３５に当接し、他の部分がクランプアーム３の鉛直壁部１３と当接する、段差形状としてもよい。すなわち、本実施形態では、回転ローラ３５の外周面の一部が、クランプアーム３の外側端面３ａ１より図１（ａ）の右方向に延出し、回転ローラ３５が壁面を転動する構成である。従って、クランプアーム３の鉛直壁部１３に段差を設け、回転ローラ３５の外周面及びクランプアーム３の外側端面３ａ１とが、鉛直壁部１３に当接する構成によっても、クランプアーム３の反時計回り方向への揺動を規制することができる。さらに、上記実施形態では、回転ローラ３５の外周の一部をクランプアーム３の外側端面３ａ１から延出させたが、この構成に限らず、回転ローラ３５の外周面が、外側端面３ａ１と面一になるようにしてもよい。また、回転ローラ３５を用いずに円柱状のピンとしてもよい。
【００４５】
上記のように、上下方向クランプ機構を構成するクランプアーム３がワーク２０に対して略鉛直方向に下降するので、ワークに対して均一な力で挟持することが可能となる。
【００４６】
次に、前後クランプ機構１０の動作について説明する。図３（Ａ）に示されるように、クランプアーム３と同様に前後位置決め用アーム２１は、カムフォロア４３により突き上げられ、開放した状態である。前後位置決め用アーム２１は、常に右方向への付勢力を受けているが、カムフォロア４３の突き上げにより付勢力に抗してワーク載置部５１を開放している。
【００４７】
カムフォロア４３が下降すると、前後位置決め用アーム２１が時計回りに回転し、前後位置決め用アーム２１とワーク載置部５１の壁面５１ａとの間でワーク２０を挟持保持する（図３（Ｂ）参照）。なお、この時点では、クランプアーム３は、揺動回転が終わり直立状態となっている。すなわち、カムフォロア４３の第１当接面４３ａと第２当接面４３ｂとの間で、高さを変えることにより両クランプの作動タイミングを変えている。このように、実施形態による位置決め装置は、前後クランプ機構１０を先に作動させて、ワーク２０の前後方向における位置決めを行った後、上下方向クランプ機構８により上下方向に関するワークの位置決めを行う構成である（図３（Ｃ）参照）。
【００４８】
上記実施形態では、揺動支点ｘやカムフォロア４３が当接するクランプアーム３の他端に回転ローラ２５、３５を装着する構成としたが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、回転ローラ２５、３５は、部材間の摩擦を低減し高速な駆動を可能とするために設けているのであり、ローラを介さずに直接当接させる構成にできることは言うまでもない。
【００４９】
また、規制部材は、湾曲壁部４１と一対の鉛直壁部１３、１５から構成したが、本発明は上記の実施形態の態様に限られない。例えば、係合ピン３１、逆Ｌ字状溝２７及び湾曲壁部４１により規制部材を構成したり、係合ピン３１、逆Ｌ字状溝２７及び鉛直壁部１３により規制部材を構成したりしてもよい。また、実施形態と同じ構成で、係合ピン３１をクランプアーム３に設け、逆Ｌ字状溝２７を装置本体２９クランプアーム３に設ける構成としてもよい。この構成では、係合ピン３１と、逆Ｌ字状溝２７の鉛直溝部２７ａと、鉛直壁部１３と、が第１規制部材として機能し、水平溝部２７ｂが第２規制部材として機能する。
【００５０】
さらに、別の構成としては、揺動支点ｘを回転ローラ２５の中心とし、係合ピン３１と、逆Ｌ字状溝２７と、から規制部材を構成することもできる。逆Ｌ字状溝の鉛直溝部２７ａが第１規制部材であり、水平溝部２７ｂが第２規制部材として機能する。
【実施例】
【００５１】
次に、本発明の位置決め装置を適用した実施例について図４〜５を参照して説明する。本実施例は、三方向でワークの位置決めが可能なワーク位置決め装置である。この位置決め装置により保持する対象は、３端子フィルタを構成する微小電子部品である。図４（Ａ）は、コアと金属端子を組み合わせた電子部品の正面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の線IVＢ−IVＢに沿ってコアを切断した断面図である。この電子部品２０は、一対の板状コア５２、５３と、コア５２、５３を連結する金属端子５５とを備える。金属端子５５は、長手方向のほぼ中央にＵ字状に屈曲した湾曲部と、その湾曲部の両端から略水平に延びる水平部とを備える。一対のコア５２、５３は、それぞれ側面のほぼ中心に幅方向に貫通する孔を有し、湾曲部を両側から挟むように各水平部の先端部からコアの孔内に挿入した状態である。この電子部品２０を後述する位置決め装置を用いて保持し、金属端子５５の水平部を、図４（Ｂ）の破線で示すようにフォーミング加工用の装置を用いて成形する。なお、この電子部品を位置決めする際には、クランプアーム３の当接部２３（図１参照）は、湾曲部及びコアの上面（被当接面）とに当接する。
【００５２】
以下に、電子部品２０を位置決めするためのワーク位置決め装置について説明する。図５（Ａ）は、位置決め装置の開放状態を示す平面図であり、図５（Ｂ）はその正面図である。
【００５３】
ワーク位置決め装置１０１は、上下方向クランプ機構１０７と、前後方向クランプ機構１０９と、左右クランプ機構１１１と、これらの機構を駆動させるための駆動部１０５と、これらの構成要素が載置される装置本体１０３と、を備える。なお、上下方向クランプ機構１０７と前後方向クランプ機構１０９の詳細な構成は、図面の明瞭化のため割愛したが、これらの構成は図１〜図３で説明したものと同じである。
【００５４】
位置決め装置の装置本体１０３上には、図５中で左右方向に摺動可能で棒状のスライダ１２４が配置されている。さらに、スライダ１２４の上面には、直動カム１９が装着されている。従って、スライダ１２４が左右方向に移動すると、直動カム１９がの移動に伴いカムフォロア４３が昇降運動する構成である。
【００５５】
次に、左右方向クランプ機構１１１について説明する。左右方向クランプ機構１１１は、ワーク載置部５１を挟んで左右に配置される位置決めガイド１１３、１１５とを備える。位置決めガイド１１３、１１５は、正面から見るとそれぞれＬ字形状、及び逆Ｌ字形状を呈し、ワーク載置部５１を挟んで対向配置される（図５（Ｂ）参照）。また、ガイド１１３、１１５の先端部は、薄肉状に形成され電子部品２０の寸法に対応させている（図５（Ａ）参照）。
【００５６】
ガイド１１３、１１５のガイド先端部１１３ａ、１１５ａが、それぞれ板状の摺動部材１２１、１２３の一端部に固定されている。摺動部材１２１（１２３）の長手方向の他端部には、短手方向には突出して延びる棒部材１２５（１２７）が設けられている。また、基部１０３には、その長手方向について棒部材１２５（１２７）と離間し対向する係止部材１２９（１３１）が固定されている。棒部材１２５（１２７）と係止部材１２９（１３１）には、コイルスプリング１３３（１３５）の両端部のそれぞれが固定され、棒部材１２５（１２７）と係止部材１２９（１３１）とが互いに近づく方向に常に引っ張られている。また、摺動部材１２１（１２３）の棒部材１２５（１２７）が延在する位置に対応して、摺動部材１２１（１２３）の厚さ方向に（図５（Ｂ）の上下方向）貫通する収容孔１３７（１３９）が設けられている。
【００５７】
摺動部材１２１（１２３）の下方であって、スライダ１２４上にボルトにより固定されるのは、直動カム１４１（１４３）である。直動カム１４１は、水平カム面１４３ａ及び傾斜カム面１４３ｂとを備える。もう一つの直動カム１４３は、直動カム１４１と同様に水平カム面１４１ａ及び傾斜カム面１４１ｂ（１４３ｂ）を有する。さらに、それぞれの直動カム１４１（１４３）に対応して、２つのカムフォロア１４５、１４７が左右対称に配置されている。２つのカムフォロア１４５、１４７は、同形状、同寸法なので、一方のカムフォロア１４５について説明する。
【００５８】
直動カム１４１のＬ字形状のカムフォロア１４５が直動カム１４１の上方に揺動可能に配置される。カムフォロア１４５は、水平部１４５ａ及び鉛直部１４５ｂが角度約９０度を形成するように連結した構成である。また屈曲部１４５ｃには、揺動軸１４９が嵌合しており図５（Ｂ）の紙面上においてカムフォロア１４５が揺動する。
【００５９】
また、カムフォロア１４５は、鉛直部１４５ｂの上端部が収容孔１３７内で、棒部材１２５に係合するように配置されている。さらに、水平部１４５ａの先端部には、ローラ１５１が回転可能に装着されており、直動カム１４１のカム面に沿ってローラ１５１が回転する。従って、ローラ１５１が水平カム面１４１ａを通過し、傾斜カム面１４１ｂに入ると徐々に下降する。その時、カムフォロア１４５は、揺動軸１４９を支点として時計回りに回転する。スライダ１２１は、係止部材１２９の方向に付勢されているので、ガイド１１３が対向するガイド１１５へ近づく方向へ移動する。また、ガイド１１５も同様に、対向するガイド１１３へ近づく方向へ移動する。よって、傾斜カム面１４１ｂにカムフォロア１４５が到達すると、ワーク２０が左右方向において位置決めされる。
【００６０】
スライダ１２４を移動させるための駆動手段としては、本実施例ではエアシリンダ１０５を用いた。しかし、油圧シリンダ等の他の駆動手段を利用できることは言うまでもない。シリンダ１０５のピストンロッド１５５は、ジョイント１５３を用いてスライダ１２４に連結されており、図５におけるピストンロッド１５５の左右方向へ往復運動するとスライダ１２４が移動する。
【００６１】
上記構成のワーク位置決め装置は以下のように動作する。まず、ワーク位置決め装置が開放状態において、図４（Ａ）に示すコア５２が、図５（Ｂ）において正面を向くようにワーク載置部５１に配置する。次に、エアシリンダ１０５を駆動し、ピストンロッド１５３を突出させるとスライダ１２４が右方向に移動する。なお、スライダ１２４を移動させると、直動カム１９が破線で示される位置となる。よって、実施形態で説明したように、上下方向クランプ機構１０７及び前後方向クランプ機構１０９が作動し、ワーク２０を位置決めするとともに、左右方向の位置決めも左右クランプ機構１１１により行われる。よって、スライダを駆動するための駆動源を備えるだけて、電子部品に対して３方向（略鉛直方向（ｚ方向）及び略水平方向（互いに直交するｘ、ｙ方向））の位置決めを行うことができる。なお、左右クランプ機構１１１の駆動タイミングは、直動カム１４１（１４３）、１９のカム面の高さを変えることにより、適宜制御できる。
【００６２】
また、フォーミング加工を行った後は、ピストンロッド１５５を引っ込めることにより各クランプ機構を開放し、ワークを次の工程に移行させることができる。
（変形例）
上述の実施例は、エアシリンダを駆動手段として用いた位置決め装置であったが、変形例は手動により駆動する位置決め装置である。図６は、位置決め装置を開放した状態を示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図である。左右クランプ機構２１１は、前述の実施例と同様の構成である。また、上下方向クランプ機構及び前後方向クランプ機構のカムフォロア２４３や直動カム２１９は、実施例とは異なる形状、寸法であるが、両クランプの動作機構は実施形態と同じである。
【００６３】
スライダ２２４の一端部には、スライダの側面から突出して突起部２２５が設けられている。手動ハンドル２２７は、ハンドル基部２２９と、ハンドル基部２３１から延びる握り部２３１とを備える。ハンドル基部２３１は、回転軸２３３に連結され、ハンドル基部２３１は回転軸２３３を中心として回転可能となっている。また、ハンドル基部２２９の下部には、切り欠き２２９ａが設けられ、切り欠き２２９ａが突起部２２５と係合している。握り部２３１を反時計回りに回すと、突起部２２５が図６中の右方に移動し、スライダ２２４が右方向に移動する。前述の実施例と同様に、一つの手動ハンドルを操作することにより、電子部品に対して３方向の位置決めが可能となる。
【００６４】
本実施形態の位置決め装置は、前後方向クランプ機構、上下方向クランプ機構を組み合わせた構成とし、実施例の位置決め装置は、前後方向クランプ機構、上下方向クランプ機構、左右クランプ機構を組み合わせた構成としてが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、本発明の位置決め装置は、上下方向についての位置決め機構のみを備える構成としてもよいことは言うまでもない。
【００６５】
また、実施例では、ワークとして３端子フィルタを用いたが、本発明の位置決め装置の対象は、これに限定されるものではない。すなわち、上下方向に関する位置決めを行う必要のある部材であればいかなる部材に対しても本発明の位置決め装置を適用することができる。
【００６６】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】（Ａ）は、上下方向クランプ機構及び前後方向クランプ機構を示す部分断面正面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の線ＩＢ−ＩＢに沿った断面図であり、（Ｃ）は平面図であり、（Ｄ）は、図１（Ａ）のＩＤ部分の拡大図である。
【図２】前後方向クランプ機構を示す正面図であり、（Ａ）はクランプ状態を示し、（Ｂ）はアンクランプ状態を示す。
【図３】上下方向クランプ機構及び前後方向クランプ機構がクランプする動作を示す正面図であり、（Ａ）は、両機構ともアンクランプ状態を示し、（Ｂ）は、前後方向クランプ機構のクランプ状態を示し、（Ｃ）は、両クランプともクランプした状態を示す。
【図４】（Ａ）は本発明の実施例で用いた電子部品の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の線ＩＶＢ−ＩＶＢを示す。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施例の位置決め機構の平面図及び正面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明の実施例の変形例のワーク位置決め装置の平面図及び正面図である。
【図７】従来のワーク位置決め装置の正面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１                ワーク位置決め装置
３                クランプアーム
１１              コイルスプリング
２０              ワーク
２１              前後位置決め用アーム
２３              当接部
２５              回転ローラ
２７              溝
５１              ワーク載置部
【図１】
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【図２】
2008030161.tif 000004
【図３】
2008030161.tif 000005
【図４】
2008030161.tif 000006
【図５】
2008030161.tif 000007
【図６】
2008030161.tif 000008
【図７】
2008030161.tif 000009