(57)【要約】　　　（修正有）【課題】各種の凹凸形状や曲面形状などを持ったワークを受けて良好に保持することができる汎用性の高い受け治具装置を提供する。【解決手段】ケーシング１内に多数のサポートピン３が、立てた状態で複数の列を形成して縦に摺動可能に、且つ列方向に移動可能に並設される。各サポートピンの下側にサポートピンを上方に付勢するためのコイルばねが配設される。各サポートピン列のサポートピンとサポートピンの間に摩擦板が、列の前後方向に移動可能に且つ縦方向の移動を拘束された状態で介装される。各サポートピン列の端部に、サポートピン列を列の前後方向に押圧して各サポートピンをロックするロック機構１０が配設される。【選択図】図２
2004122298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に多数のサポートピンが、立てた状態で複数の列を形成して縦に摺動可能に、且つ列方向に移動可能に並設され、該各サポートピンの下側に該サポートピンを上方に付勢するためのコイルばねが配設され、各サポートピン列のサポートピンとサポートピンの間に摩擦板が、列の前後方向に移動可能に且つ縦方向の移動を拘束された状態で介装され、各サポートピン列の端部に、該サポートピン列を列の前後方向に押圧して各サポートピンをロックするロック機構が配設されたことを特徴とする受け治具装置。
【請求項２】
前記ケーシングには複数の列溝が隔壁を介して並設され、該各列溝内に４角柱状の多数のサポートピンが、前記摩擦板を間に介装した状態で列状に且つ上下摺動可能に並設されていることを特徴とする請求項１記載の受け治具装置。
【請求項３】
前記ロック機構には、各サポートピン列の端部のサポートピン又は摩擦板を列の前後方向に押圧する押圧ピンが設けられると共に、該押圧ピンを軸方向に移動させるための流体圧シリンダが配設され、該流体圧シリンダのピストンロッドの先端に、該押圧ピンを軸方向に押圧するためのテーパ部材が連結されていることを特徴とする請求項１記載の受け治具装置。
【請求項４】
前記流体圧シリンダのピストンは、押圧ピンを押圧して前記サポートピンをロックする方向に常時コイルばねにより付勢され、流体圧をシリンダ室内に印加することにより、該押圧ピンの押圧を解除する方向に作動することを特徴とする請求項３記載の受け治具装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の凹凸形状を持った回路基板などの半田付け、或いは各種形状のワークの溶接などの際に、ワークの受け治具として汎用性を持って使用される受け治具装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種製品の製造工場では、多品種少量生産が必要となっており、多くの種類の製品が同じ製造ラインで生産されるようになりつつある。例えば、ワークに半田付けや溶接を施す場合においても、各種の形状のワークが半田付け工程や溶接工程に搬入され、そこで、ワークを受け治具装置により定位置に保持し、半田付けロボットや溶接ロボットによって、ワークに半田付けや溶接を行なっている。その際に使用される受け治具としては、例えば下記の特許文献１、２のような受け治具装置が公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１１３６２６号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１２７３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この種の従来の受け治具装置は、ある程度形状の決まった一定形状のワークを、複数の点で受けて保持する構造であり、例えば、各種の回路素子を実装した回路基板、或いは自動車のボディなどの各種の凹凸部を持ったワークの細かい部分を、下側から良好に受けて保持することができず、そのような各種の凹凸形状を持ったワークを受けて保持可能な汎用性のある受け治具が要望されていた。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、各種の凹凸形状や曲面形状などを持ったワークを受けて良好に保持することができる汎用性の高い受け治具装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の受け治具装置は、ケーシング内に多数のサポートピンが、立てた状態で複数の列を形成して縦に摺動可能に、且つ列方向に移動可能に並設され、各サポートピンの下側にサポートピンを上方に付勢するためのコイルばねが配設され、各サポートピン列のサポートピンとサポートピンの間に摩擦板が、列の前後方向に移動可能に且つ縦方向の移動を拘束された状態で介装され、各サポートピン列の端部に、サポートピン列を列の前後方向に押圧して各サポートピンをロックするロック機構が配設されたことを特徴とする。
【０００７】
ここで、請求項２のように、ケーシングには複数の列溝が隔壁を介して並設され、各列溝内に４角柱状の多数のサポートピンを、摩擦板を間に介装した状態で列状に且つ上下摺動可能に並設することができる。
【０００８】
また、ロック機構には、各サポートピン列の端部のサポートピン又は摩擦板を列の前後方向に押圧する押圧ピンが設けられると共に、押圧ピンを押圧方向に移動させるためのコイルばねを備えた流体圧シリンダが配設され、流体圧シリンダのピストンロッドの先端に、押圧ピンを軸方向に押圧するためのテーパ部材を連結して構成することができる。
【０００９】
【作用】
上記構成の受け治具装置は、ワークに半田付け或いは溶接を施す際などに、ワークを下側から保持するために使用され、水平に固定された受け治具装置の上に、各種の凹凸形状のワークが載置される。このとき、ケーシング内に立てた状態で多数本のサポートピンが下からコイルばねで付勢されて並設されているから、これらのサポートピン上にワークを置くことにより、ワークの底面の凹凸に合わせて、各々のサポートピンがコイルばねを圧縮して下降する。これにより、ワークは、受け治具の多数のサポートピン上で、その凹凸部分を細かく支持される。この状態で、ロック機構を作動させ、各サポートピン列の端部のサポートピンまたは摩擦板を列の前後方向から押圧する。このとき、各サポートピンは列の前後の摩擦板に挟まれて挟持され、ワークを支持した状態でロックされる。
【００１０】
特に、各サポートピンの前後の摩擦板は、列溝内で上下動を拘束された状態で、列の前後方向にのみ移動可能であり、各サポートピン列の各サポートピンとその前後の摩擦板は、全て上下摺動可能に且つその前後で隙間なく接触しているから、ロック機構の押圧ピンが各サポートピン列の端部のサポートピンまたは摩擦板を列方向に押圧したとき、その押圧力が略そのまま各サポートピンを前後の摩擦板との摩擦抵抗で挟持する挟持力（ブレーキ力）として印加される。
【００１１】
したがって、各サポートピン列に多数のサポートピンが列状に並設される場合であっても、比較的小さな押圧力で、各サポートピンを保持可能な摩擦力（ブレーキ力）を生じさせ、全てのサポートピンをワークの支持状態でロックすることができる。よって、多数のサポートピンを並設した構造のサポートピン列を複数列配置した受け治具装置であっても、多数のサポートピンによりワークの凹凸部分を細かく支持した状態で、全てのサポートピンを確実にロックして、ワークを安定して支持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は受け治具装置の平面図を、図２はその側面図を示している。１は直方体形状のケーシングであり、ケーシング１の上面から底部にかけて、多数の列溝２が隔壁を介して平行に形成されている。列溝２は、ケーシング１内に上面から内部にかけて深く形成された板状の溝であり、上面に開口している。図例では、横方向に長い８本の列溝２が薄い隔壁を介して直線状に形成される。
【００１３】
これらの各列溝２内には、多数の４角柱状のサポートピン３が、１列に且つ列の前後間に摩擦板５を介装して、上下摺動可能に挿入されている。図５に示すように、各サポートピン３の下側には、コイルばね４が配設され、各サポートピン３はコイルばね４により上方に付勢され、ワークをサポートピン３上に載置すると、ワークの荷重によりサポートピン３はコイルばね４を圧縮して下降する。各サポートピン３と各摩擦板５は、列溝２内を長手方向（列方向）に移動可能に挿入され、各サポートピン３は上下にも摺動可能に挿入されているが、各摩擦板５は図６に示すように、上下方向に移動ができないように拘束された構造、つまり摩擦板５の上部の両肩部が列溝の狭窄された開口の縁部に当接し、上下動が拘束された状態となっている。
【００１４】
図３、図４に示すように、ケーシング１内の右端には、各サポートピン列をその列の前後方向に摩擦板５を介して押圧して各サポートピン３をロックするためのロック機構１０が配設される。このロック機構１０は、流体圧シリンダ１１によりテーパ部材１５と押圧ピン１８を介して、サポートピン３（摩擦板５）をその列の前後方向から押圧して、各サポートピン３をロックするように構成される。
【００１５】
流体圧シリンダ１１のピストン１２は、ケーシング１内に形成されたシリンダ室１３内に上下移動可能に嵌挿され、底部にコイルばね１７が配設され、コイルばね１７のばね力により、上方つまり押圧ピン１８を押し出して、ロックする方向に付勢している。ピストン１２の上部にはピストンロッド１４を介してテーパ部材１５が固定され、テーパ部材１５のテーパ面に押圧ピン１８の先端が接している。シリンダ室１３の上部に接続されたポート１６からシリンダ室１３の上部に流体圧を印加することにより、ピストン１２を下げてテーパ部材１５を下降させ、押圧ピン１８の押圧動作を停止する構造である。
【００１６】
このように構成された受け治具装置は、例えば、ワークに半田付けや溶接などを施す加工ラインなどにおいて、各種の形状のワークを定位置に保持するために使用される。
【００１７】
ワークを載置するに際し、先ず、流体圧シリンダ１１のポート１６に流体圧力を印加し、ピストン１２を下降させてテーバ部材１５を下降させ、これによって、押圧ピン１８の押圧動作を解除して、全てのサポートピン３のロックを解除し、サポートピン３をフリーな状態とする。
【００１８】
そして例えば、半田付けの加工ライン上で半田付けロボットなどにより半田付けを行なうために、回路素子を実装した回路基板のワークＷ１を受け治具装置の上に載置すると、図７のように、回路基板のワークＷ１の凹凸形状に応じて、ケーシング１上の各サポートピン列のサポートピン３に荷重がかかり、これによって、各サポートピン３は列溝２内にコイルばね４を圧縮して下降し、ワークＷ１は、その底面の細かい凹凸部分をサポートピン３によって支持され、安定した水平状態に支持される。
【００１９】
この状態で、ロック機構１０の流体圧シリンダ１１のポート１６から流体圧力を抜くと、コイルばね１７に付勢力により、ピストン１２が上昇し、それに伴いテーパ部材１５が上昇して、その傾斜面で押圧ピン１８の先端を図３の左方向（サポートピンの列方向）に移動させ、サポートピン列の先端の摩擦板５を左に押圧する。
【００２０】
このとき、各サポートピン列では、各サポートピン３が前後の摩擦板５を介して殆ど隙間なく列状に並設され、且つ介装された各々摩擦板５は上下動を拘束されサポートピン３に接触して列方向にのみ移動可能であるから、押圧ピン１８による列方向の押圧力は、そのまま各摩擦板５に伝達される。したがって、例えば押圧ピン１８による押圧力をＦ，摩擦板５の摩擦係数をμとした場合、前後両方の摩擦板５で挟持されてロックされるサポートピン３のブレーキ力Ｆｂは、Ｆｂ＝Ｆ×μ／２となり、並設されたサポートピン３の本数にかかわらず、各サポートピン３には、両側の摩擦板５の挟持力としてのブレーキ力が、押圧ピン１８の押圧力に対応した力として印加されることになる。このため、サポートピン列に非常に多くのサポートピン３が並設される場合であっても、比較的小さな押圧力で各サポートピン３にブレーキ力を印加してロックすることができる。
【００２１】
ところで、サポートピン３の前後に摩擦板を介装せずに、各サポートピン３を並設する構造も考えられるが、この場合には、各サポートピンがその前後のサポートピン（上下動可能な部材）との間の摩擦抵抗による挟持力によりロックされることになる。しかし、このような構造の場合には、各サポートピンを前後から挟持するサポートピンも上下摺動可能な状態にあるから、各サポートピンとサポートピン間の摩擦係数をμ、サポートピン列のサポートピンの本数をｎとすると、各サポートピンをロックするブレーキ力Ｆｂは、Ｆｂ＝Ｆ×μ／２ｎとなり、サポートピン列のサポートピンの本数ｎが増加させると、ブレーキ力Ｆｂは大きく減少する結果となり、多数のサポートピンをロックするためには、ロック機構の押圧力を非常に大きくする必要がある。
【００２２】
したがって、本発明のように、各サポートピン３の前後に摩擦板５を介装させ、それらの摩擦板５を前後方向にのみ移動可能で上下動を拘束した構造とすることにより、サポートピン３の本数には関係なく、ロック機構１０のコイルばね１７のばね力による比較的小さい押圧力により、充分なブレーキ力を生じさせ、全てのサポートピン３のロックを行なうことができる。また、ロック機構１０によるサポートピン３のロックは、コイルばね１７の付勢力により行なわれ、流体圧の印加によりロックが解除される構造であるから、流体圧を印加しない非運転状態では、全てのサポートピン３をロックして、サポートピン３の不要な摺動を防止することができる。
【００２３】
このような構成の受け治具装置は、上記のように、各種の凹凸形状や曲面形状などのワークの細かい部分を多数のサポートピンにより下から受けて保持することができ、例えば、図８のように、下面に曲面もったワークＷ２であっても、そのワークＷ２を受け治具装置の上に載置すれば、各サポートピン３がワークＷ２の底面形状に応じてケーシング１内に下降し、ロック機構１０の流体圧シリンダ１１のシリンダ室１３内の流体圧を排出して、テーパ部材１５を上昇させ、押圧ピン１８を押圧動作させて、各サポートピン３をその位置でロックし、ワークＷ２の細かい多数の部分を多数のサポートピン３で受けて、保持することができる。このように、各種の底面形状をもった各種のワークを、安定して受けて保持することができる汎用性を有した受け治具装置とすることができる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、ロック機構１０として、コイルばね１７付きの流体圧シリンダ１１を使用したが、コイルばねなしの流体圧シリンダ、その他の駆動機構で構成することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の受け治具装置によれば、コイルばねにより上方に付勢されて並設された多数のサポートピンの上に、ワークを載置して保持する構造であるから、各種の凹凸形状や曲面形状を有するワークの細かい凹凸部分などを多数のサポートピンで支持することができ、各種のワークを安定して受けることが可能な、高い汎用性をもった受け治具装置とすることができる。また、各サポートピン列に多数のサポートピンが列状に並設される装置であっても、各サポートピンの前後に摩擦板が介装されているから、比較的小さな押圧力で、各サポートピンを確実に保持可能な摩擦力（ブレーキ力）を、摩擦板とサポートピン間に生じさせ、全てのサポートピンをワークの支持状態で確実にロックし、ワークを安定して支持することができる。また、サポートピンをロックするロック機構は、サポートピン列の端部に小型のコイルばね付き流体圧シリンダとして配設することができ、装置の全体形状を小型化して構造も簡単化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す受け治具装置の平面図である。
【図２】同受け治具装置の側面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】使用状態を示す受け治具装置の側面図である。
【図８】使用状態を示す受け治具装置の側面図である。
【符号の説明】
１−ケーシング
２−列溝
３−サポートピン
４−コイルばね
５−摩擦板
１０−ロック機構
１１−流体圧シリンダ
１５−テーパ部材
１７−コイルばね
１８−押圧ピン
【図１】
2004122298.tif 000003
【図２】
2004122298.tif 000004
【図３】
2004122298.tif 000005
【図４】
2004122298.tif 000006
【図５】
2004122298.tif 000007
【図６】
2004122298.tif 000008
【図７】
2004122298.tif 000009
【図８】
2004122298.tif 000010