JP4228451B2 - Work positioning device - Google Patents
Work positioning device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4228451B2 JP4228451B2 JP03733499A JP3733499A JP4228451B2 JP 4228451 B2 JP4228451 B2 JP 4228451B2 JP 03733499 A JP03733499 A JP 03733499A JP 3733499 A JP3733499 A JP 3733499A JP 4228451 B2 JP4228451 B2 JP 4228451B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- workpiece
- table mechanism
- axis table
- edge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば略矩形のプラスチックシート等のワークを所定の位置に位置決めする装置に関する。さらに特定すれば、本発明は上記のようなワークを略水平の面内における互いに直交するX軸およびY軸方向の所定位置に位置決めするとともに、この平面と直交するθ軸まわりの回動位置を位置決めすることができるワークの位置決め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、たとえばプラスチックシート、紙葉などを重ねて積層するような場合には、これら複数のシート等を丁合トレー等の上に位置決めして重ね、これらを熱圧着等により積層していた。
【0003】
この場合に、複数のシート等を丁合させた状態で重ねるために、これらのシートの所定位置に丁合用の孔等を形成し、これらのシートを丁合トレーの丁合ピンなどに嵌合させて重ねるようにしている。
【0004】
このようなシート等に上記のような孔を形成するには、穴あけ用のパンチ装置に対して所定位置にシートを位置決めし、このシートの所定位置に穴あけをおこなっている。しかし、上記のような薄いシート等は、上記のようなパンチ装置上に載置する際に、その位置がずれやすい。したがって、上記のようなシート等を所定の位置に位置決めする装置が必要となる。
【0005】
上記のようなフイルム等は、薄くかつ可撓性が大きいため、このシートのみを機械的に移動させて位置決めすることは困難である。このため、従来からこのようなシート等の位置決めは、略水平面内のX軸方向およびY軸方向に移動するとともに、この平面と垂直なθ軸まわりに回動するテーブル機構の上に上記のようなシートを載置し、上方からCCDカメラ等でこのシートの画像を撮影し、このシートの画像を演算回路で処理して上記のテーブル機構を制御し、このシートをX軸方向、Y軸方向、およびθ軸まわりについて、所定の位置に位置決めしていた。
【0006】
しかし、このようなシートの画像を処理してその位置を検出するためには、このシートの画像のX軸方向およびY軸方向への移動とともに、θ軸まわりの回動の画像処理をおこなう必要がある。このようなθ軸まわりの回動の画像処理は、その演算量が大きく、大容量の演算回路を必要とする。
【0007】
さらに、上記のテーブル機構によりシートをθ軸まわりに回動させた場合には、X軸方向およびY軸方向にずれが発生するので、一回の制御作動では位置決めが完了せず、このずれが収束するまでX軸方向、Y軸方向、およびθ軸まわりについて複数回の制御作動を行わなければならず、位置決め作動に時間が掛かる等の不具合があつた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の事情に基づいてなされたもので、プラスチックシート等のワークをX軸およびY軸方向、およびθ軸まわりの所定位置に位置決めすることができ、しかも構造が簡単であるとともに位置決め制御作動も単純で、迅速に位置決めをおこなうことができるワークの位置決め装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された本発明は、上面に上記のワークを載置するとともに、このワークを上記のX軸方向およびY軸方向にそれぞれ移動させるX軸テーブル機構およびY軸テーブル機構および上記のワークを上記のθ軸まわりに回動させるθ軸テーブル機構を備えたテーブルユニット機構を備えており、上記のθ軸テーブル機構のθ軸回動中心は載置された上記のワークの一縁部の一個所に対応する位置に配置されており、
また、固定側に設けられ、上記のワークがX軸方向、Y軸方向およびθ軸まわりの所定位置に位置された場合におけるこのワークの一縁部の少なくとも2個所の位置に対応して配置され、このワークの一縁部を検出する少なくとも2個の第1および第2の縁部検出器と、このワークの上記他縁部の少なくとも1個所を検出する少なくとも1個の第3の縁部検出器とを備え、
上記の第1の縁部検出器は、上記のテーブルユニット機構が上記のY軸方向またはX軸方向に移動した場合の上記のθ軸テーブル機構のθ軸回動中心の移動軌跡上に配置されており、
また、上記の第1ないし第3の縁部検出器からの信号を受けるとともに上記のテーブルユニット機構のX軸テーブル機構、Y軸テーブル機構およびθ軸テーブル機構を制御する制御回路を備えており、この制御回路は、上記のテーブルユニット機構上に上記のワークが載置された後に、上記のY軸テーブル機構またはX軸テーブル機構をY軸方向またはX軸方向に移動させ、上記の第1の縁部検出器に上記のθ軸テーブル機構のθ軸回動中心が略合致した状態で上記のワークの一縁部の1個所を検出してY軸テーブル機構またはX軸テーブル機構の移動を停止させ、次に上記のθ軸テーブル機構をθ軸まわりに回動させて上記のワークをθ軸まわりに回動させ、上記の第2の縁部検出器がこのワークの一縁部の他の個所を検出した状態でこのθ軸テーブル機構を停止させ、次に上記のX軸テーブル機構またはY軸テーブル機構をX軸方向またはY軸方向に移動させ、上記の第3の縁部検出器が上記のワークの他縁部を検出した状態でこのX軸テーブル機構またはY軸テーブル機構の移動を停止させるものであることを特徴とするワークの位置決め装置である。
【0010】
したがって、ワークは最初にY軸方向またはX軸方向に移動し、その一縁部の一個所が第1の縁部検出器すなわち所定の位置に位置決めされる。またこの状態では、θ軸テーブル機構のθ軸回動中心が上記の第1の縁部検出器すなわち所定の位置に位置決めされる。そして、この次にこのワークはθ軸テーブル機構によりθ軸回動中心まわりに回動し、ワークの一縁部の他の個所が第2の縁部検出器により検出され、この一縁部がY軸方向またはX軸方向について位置決めされる。この場合にこのθ軸回動中心が第1の縁部検出器すなわち所定の位置に略合致しているので、このθ軸まわりの回動によつても、このワークの一縁部がY軸方向またはX軸方向についてずれることはない。そして、この次にワークはX軸方向またはY軸方向に移動し、このワークの他縁部がX軸方向またはY軸方向について位置決めされ、このワークは、X軸およびY軸方向、およびθ軸まわりについて所定の位置に位置決めされる。
【0011】
このような位置決め作動は、1回の作動でY軸方向およびθ軸まわりについて位置決めができ、迅速かつ正確にワークを位置決めすることができる。また、この装置の制御は、少なくとも3個の縁部検出器からの信号処理と、X軸、Y軸、θ軸の各テーブル機構のシーケンス制御だけの単純な制御作動であり、制御回路が簡単でかつ上記のようにその制御作動も迅速となる。
【0012】
また、請求項2に記載の本発明は、前記のθ軸テーブル機構は、前記のY軸テーブル機構またはX軸テーブル機構の上に配置されており、このθ軸テーブル機構の上にX軸テーブル機構またはY軸テーブル機構が配置されていることを特徴とするものである。
【0013】
したがってθ軸テーブル機構は、その下のY軸テーブル機構またはX軸テーブル機構により、Y軸方向またはX軸方向に単純に直線的に移動するだけであり、この移動方向と直交するX軸方向またはY軸方向には移動しない。したがって、前記の第1の縁部検出器は上記のθ軸テーブル機構のθ軸回動中心のY軸方向またはX軸方向の直線的な移動軌跡上に配置しておけば、このθ軸回動中心は必ず第1の縁部検出器と合致するので、制御が容易である。
【0014】
また、請求項3に記載の本発明は、前記のθ軸テーブル機構はθ軸テーブルと、このθ軸テーブルをθ軸まわりに回動自在に支承するθ回動軸とを備えていることを特徴とするものである。したがって、構造が簡単でこのθ軸テーブル機構の精度を高くすることができる。
【0015】
また、請求項4に記載の本発明は、前記のθテーブル機構は、θ軸テーブルと、このθ軸テーブルをθ軸を中心として回動させるθ軸ガイド機構とを備えていることを特徴とするものである。したがって、このθ軸テーブル機構のθ軸回動中心の部分には、軸や軸受け等を配置する必要がなく、このθ軸回動中心と合致する第1の縁部検出器がこれら軸や軸受けと干渉することがなく、このθ軸テーブル機構の構造が簡単で設計も容易となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。図1ないし図13は本発明の第1の実施形態の構成および作動を示す図である。この実施形態のものは、磁気カードやICカード等を製造する際に、ベースシート、印刷シート、保護シート等の複数の薄いプラスチックシートを互いに位置決めすなわち丁合した状態で重ね合わせるためにこれらシートを位置決めする装置である。
【0017】
まず、図1を参照してこの実施形態の全体の概略的な構成を説明する。図中の1は本発明の位置決め装置であり、シートを載置してこのシートを略水平の面内の互いに直交するX軸およびY軸方向に移動させるとともにこの平面と垂直なθ軸まわりに回動させて位置決めするテーブルユニット機構2を備えている。なお、この位置決め装置1の詳細な構成および作動は後に説明する。
【0018】
また、上記のテーブルユニット機構2の近傍には、一対の穴あけパンチ機構3が配置されており、上記のテーブルユニット機構2により位置決めされたシートの所定の位置に丁合用の孔を形成する。
【0019】
そして、この位置決め装置1の一方側には、シートテーブル4が配置されており、このシートテーブル4の上には複数のシートSが積み重ねられている。またこの位置決め装置1の他方側にはローラコンベア等のコンベア機構5が設けられており、このコンベア機構5上を丁合トレー6が搬送されるように構成されている。そして、この丁合トレー6には、たとえば一対の丁合ピン7が突設されている。
【0020】
また、上記のシートトレー4上のシートSを吸着保持して上記の位置決め装置1のテーブルユニット機構2上に移送する吸着ユニット8と、このテーブルユニット機構上のシートSを上記の丁合トレー6上に移送する吸着ユニット9が設けられている。
【0021】
そして、上記の吸着ユニット8により、シートトレー4上のシートSが吸着されて上記のテーブルユニット機構2の上に移送され、このテーブルユニット機構2により位置決めされ、上記の穴あけパンチ機構3によりこのシートSの所定位置に丁合用の孔が形成される。そして、このように孔が形成されたシートSは、吸着ユニット9により上記の丁合トレー6上に移送され、この場合にこのシートSの孔が上記の丁合ピン7に嵌合し、このシートSがこの丁合トレー6上の所定位置に載置される。
【0022】
なお、上記のようなシートトレー4、位置決め装置1、穴あけパンチ機構3等は、上記のコンベア機構5に沿って複数組のものが配置されており、上記の丁合トレー6は上記のコンベア機構5上を搬送されながら、順次各シートが重ねられた後に、次の熱圧着工程に送られ、互いに熱圧着により一体化される。
【0023】
次に、上記の位置決め装置1の構成および作動を図1ないし図13を参照して説明する。
【0024】
この位置決め装置1には、前述したように、テーブルユニット機構2が備えられている。このテーブルユニット機構2は、図2に示すように、固定側の基礎である床面10等の上に設置されている。そして、このテーブルユニット機構2は、基台11を備えており、この基台11は上記の固定側の基礎である床面10の上に設置されている。
【0025】
そして、上記の基台11の上には、略矩形をなすY軸テーブル機構20が設けられている。このY軸テーブル機構20は、上記の基台11すなわち固定側に対して略水平面内に沿うY軸方向に移動自在なY軸テーブル22を備えている。このY軸テーブル22は、たとえばガイド機構およびリニア駆動機構等を一体化したY軸駆動機構21により、Y軸方向に移動され、かつ任意のY軸方向の位置に位置決めされるように構成されている。
【0026】
また、上記のY軸テーブル22の上には、θ軸テーブル機構30が設けられている。このθ軸テーブル機構30は、上記のY軸テーブル22に対して略水平面と直交するθ軸まわりにこの水平面内で回動する略矩形のθ軸テーブル31を備えている。このθ軸テーブル31は、その一隅部がθ回動軸32により上記のY軸テーブル22に対して上記のようにθ軸まわりに回動自在に支承されている。なお、図2ないし図4に示すように、このθ軸テーブル31の他の隅部にはそれぞれガイドローラ34が回転自在に設けられており、これらガイドローラ34は上記のY軸テーブル22の上面を転動し、このθ軸テーブル31が上記のY軸テーブル22に対して平行な位置関係を維持しつつ回動するように、このθ軸テーブル31を案内支持している。
【0027】
また、上記のY軸テーブル22とθ軸テーブル31との間には、θ軸駆動機構33が設けられ、上記のθ軸テーブル31を上記のY軸テーブル22に対してθ軸まわりに回動するとともに、このθ軸テーブル31を任意の回動位置に位置決めするように構成されている。
【0028】
また、上記のθ軸テーブル31の上には、X軸テーブル機構40が設けられている。このX軸テーブル機構40は、前述のY軸テーブル機構20と同様の構成であり、上記のθ軸テーブル31に対して略水平の面内で前記のY軸と直交するX軸方向に移動するX軸テーブル42およびこのX軸テーブル42をX軸方向に案内および移動して所定のX軸方向に位置決めするX軸駆動機構41を備えている。
【0029】
そして、このX軸テーブル42の上には、前述の吸着ユニット8により、ワークすなわちシートSが所定の位置に載置される。そして、図3に示すように、このX軸テーブル42が所定の位置、たとえば初期状態の位置にある場合に、このX軸テーブル42の上に載置されたシートSの一縁部の一個所と対応する位置に、前記のθ軸テーブル機構30の回動軸すなわちθ回動軸32が合致するように各部の寸法、位置関係等が設定されている。
【0030】
また、上記のように構成されたテーブルユニット機構2の近傍には、上記のシートSの所定位置、たとえばその一縁部近傍の2個所に丁合用の孔を形成する前記の穴あけパンチ機構3が設置されている。これらの孔あけパンチ機構3は、前述した床面10等の固定側に設置されている。
【0031】
また、このテーブルユニット機構2の近傍には、上記のシートSの位置を検出するための縁部検出器50a,50b,50cが設けられている。これら縁部検出器は、シートSの縁部の位置を検出するもので、この実施形態では、対をなす発光素子および受光素子からなる透過形の光学検出器が用いられている。
【0032】
そして、これらの縁部検出器は、前記の床面10等の固定側に設置され、上記のシートSが所定の位置、すなわち上記の穴あけパンチ機構3に対して所定の位置に位置決めされた場合に、このシートSの縁部を検出するように構成されている。
【0033】
なお、図では、これら縁部検出器50a,50b,50cおよび前記の穴あけパンチ機構3を支持する部材は省略されているが、これらは前述のように、床面10等の固定側に適切な部材により支持されており、またこれらの支持部材は前記のテーブルユニット機構2の各部と干渉しないように構成されている。また、前記のX軸テーブル42の縁部には、上記の縁部検出器や穴あけパンチ機構との干渉を防止するため、および縁部検出器の光を透過させるための切欠部51a,51b,51cがそれぞれ形成されている。
【0034】
上記の縁部検出器は、たとえば上記のシートSの一縁部、すなわち上記のY軸と直交する縁部の2個所を検出する第1の縁部検出器50aおよび第2の縁部検出器50b、およびこの一縁部と交差する方向の他縁部すなわち上記のX軸と直交する方向の縁部の一個所を検出する第3の縁部検出器50cとから構成されている。なお、このような縁部検出器50a,50b,50cの数および配置は、必要最小限のもので、位置検出の冗長性を増すためにこれら以外に縁部検出器を設けてもよい。
【0035】
そして、上記の第1の縁部検出器50aは、たとえば上記のテーブルユニット機構2のY軸テーブル機構20がY軸方向に移動し、その上のθ軸テーブル機構30のθ回動軸32の中心、すなわちθ軸回動中心がY軸方向に移動した場合に、このθ軸回動中心の移動軌跡上に配置されている。したがって、上記のようにθ軸テーブル機構30がその上のX軸テーブル機構40とともにY軸方向に移動した場合に、このX軸テーブル機構40上に載置されているシートSの一縁部の一個所を上記の第1の縁部検出器50aが検出した場合には、この第1の縁部検出器50aと前記のθ軸回動中心とが合致するように構成されている。
【0036】
また、上記の各縁部検出器50a,50b,50cからの信号を受け、これらの信号を処理して前記のテーブルユニット機構2の各Y軸テーブル機構20、X軸テーブル機構30、およびθ軸テーブル機構40を制御する制御回路55が設けられている。
【0037】
次に、図5ないし図13を参照して上記の制御回路55およびこの装置の作動を説明する。
【0038】
図5には、この位置決め装置1の初期状態を示す。この初期状態では、前記のX軸テーブル42はθ軸テーブル31に対して所定の位置にあるが、Y軸テーブル22は一方向に偏位した状態にあり、したがって、このθ軸テーブル31のθ回動中心と第1の縁部検出器50aとは一致していない。
【0039】
そして、この状態で前記の吸着ユニット8がシートトレー4上に重ねられているシートから一枚のシートSを吸着し、図6に示すように、このシートSをX軸テーブル42上の所定の位置に載置する。なお、この場合には、前述のように、上記のθ軸テーブル機構30のθ回動軸32すなわちθ軸回動中心とこの載置されたシートSの一縁部の一個所が略一致するように、上記の吸着ユニット8によるシートSの載置位置等が設定されている。
【0040】
この状態のシートS、θ回動軸32、各縁部検出器50a,50b,50cの位置関係を概略的な平面図で図10に示す。この図10では、シートSはθ軸まわりに回動したようにずれて載置された状態を示す。また、この載置状態では、このシートSはY軸方向およびX軸方向にもずれている。
【0041】
なお、上記のように、このシートSはX軸テーブル42上に載置される際に位置ずれが生じるので、このシートSの一縁部の一個所とθ回動中心とが必ずしも一致するとは限らないが、後述するようにこれらが多少ずれても実用上では支障はない。
【0042】
次に、このシートSの載置が完了すると、前記の制御回路55からこのテーブルユニット機構2のY軸テーブル機構20に制御信号が送られ、Y軸テーブル22がその上のθ軸テーブル機構30およびX軸テーブル機構40とともにY軸方向に移動する。
【0043】
そして、図7および図11に示すように、シートSの一縁部の一個所が第1の縁部検出器50aによって検出されると、この検出信号が上記の制御回路55に送られ、この制御回路55はこの信号に対応して上記のY軸テーブル22の移動を停止する。これによって、このシートSの一縁部の一個所がこの第1の縁部検出器50aの位置、すなわち所定の位置に位置決めされる。なお、上述の如く、このシートSの一縁部の一個所は、上記のθ回動軸32すなわちθ回動中心と一致しているので、この第1の縁部検出器50a、θ回動中心、シートSの一縁部の一個所とが一致する。
【0044】
次に、図8および図11に示すように、制御回路55からの信号により、θ軸テーブル機構30が作動し、θ軸テーブル31およびその上のX軸テーブル機構40がθ軸まわりに回動する。そして、このシートSの一縁部の他の個所が第2の縁部検出器50bにより検出されると、その検出信号に対応して制御回路55はこのθテーブル機構30を停止させる。これにより、このシートSの一縁部は、この第1の縁部検出器50aと第2の縁部検出器50bとによって規定される位置、すなわちY軸方向の所定位置に位置決めされ、かつこのシートSはθ軸まわりの所定位置に位置決めされる。
【0045】
この場合に、上記のシートSの一縁部の一個所とθ回動中心とは合致しているので、シートSがこのθ軸まわりに回動しても、このシートSの一縁部の一個所がY軸方向にずれることはない。したがって、上記のような1回の作動により、このシートSの一縁部を正確に位置決めすることができる。
【0046】
なお、前述の如く、このシートSを載置する際に、このシートSの一縁部の一個所がθ回動中心に対してY軸方向にずれることがある。しかし、実際には、上記のシートSのθ軸まわりの回動角度は、数度程度のわずかな角度であるため、このシートSの一縁部の一個所が多少ずれても、このシートSの一縁部のY軸方向のずれは極めて小さく、実用上の支障はない。
【0047】
上記のように、このシートSの一縁部のY軸方向の位置決めが終了したら、制御回路55からの信号によりX軸テーブル機構40が作動され、図12に示すようにX軸テーブル42およびシートSがX軸方向に移動する。
【0048】
そして、図13に示すように、このシートSの他縁部の一個所が第3の縁部検出器50cにより検出されると、その検出信号に対応して制御回路55からX軸テーブル機構40に停止信号が出力され、このX軸テーブル機構40が停止する。これによって、このシートSはX軸方向にも位置決めされ、このシートSはY軸方向、X軸方向、およびθ軸まわりについて、全て位置決めが完了する。
【0049】
このようにして、このシートSの位置決めが完了すると、上記の制御回路55からの信号により、前述の穴あけパンチ機構3が作動し、このシート55の所定位置に丁合用の孔が形成される。
【0050】
そして、この穴あけが終了したら、図9に示すように、前記のY軸テーブル機構20のY軸テーブル22がY軸方向に後退し、前述の吸着ユニット9によりこのシートSを吸着して前述の丁合トレー6上に移送し、その丁合ピン7にシートの孔を嵌合して位置決め載置する。また、これと同時に、前述の吸着ユニット8により、シートトレー4から新たなシートSを吸着して上記のテーブルユニット2の上に載置し、前述と同様の作動を繰り返す。
【0051】
上述のように、この位置決め装置1は、シートSのθ軸まわりの位置決めの際にY軸方向のずれがほとんど発生しないので、1回の作動でY軸方向の位置決めとθ軸まわりの位置決めを完了することができ、その作動が単純であり、迅速に位置決めをおこなうことができる。
【0052】
また、この装置の作動を制御する制御回路は、各機構の作動をシーケンス的に制御するだけでよく、シートの画像を撮影するCCDカメラやその画像信号を処理する複雑な演算処理を必要としないので、この制御回路の構成も簡単ですみ、装置を簡略化することができる。
【0053】
なお、本発明は上記の第1の実施形態には限定されない。たとえば、図14および図15には、本発明の第2の実施形態を示す。
【0054】
この実施形態のものは、θ軸テーブル機構30aのθ軸テーブル31をたとえばθ軸回動中心Oを中心として円弧状に案内駆動するθ軸ガイド機構35により上記のθ軸回動中心Oを中心として回動させるものである。なお、この実施形態は、上記の点以外は前述の第1の実施形態と同様の構成であり、図14および図15中で第1の実施形態と対応する部分には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
【0055】
この実施形態のものは、前記の第1の実施形態のようなθ回動軸が無いので、この軸が他の部材と干渉することが無く、設計が容易で、また構造も簡略化することが可能となる。
【0056】
さらに、本発明は上記の実施形態にも限定されない。たとえば、上記のY軸およびX軸は、説明の便宜上で設定したものであり、前記のY軸とX軸とを入れ替えても同じであることはもちろんである。
【0057】
また、上記の実施形態では、Y軸テーブル機構とX軸テーブル機構との間にθ軸テーブル機構を配置したが、Y軸テーブル機構およびX軸テーブル機構の上、すなわち一番上にθ軸テーブル機構を配置してもよい。さらに、Y軸テーブル機構およびX軸テーブル機構の下、すなわち一番下に上記のθ軸テーブル機構を配置してもよい。このように、テーブル機構の配置を変更しても、本発明の装置の機能には変わりはない。
【0058】
また、位置決めすべきワークは、上記のようなシートには限定されず、本発明は任意のワークの位置決め装置として適用することができる。
【0059】
また、このワークの縁部を検出する縁部検出器は、必ずしも上述のような透過形の光学検出器には限定されず、磁気的、またはその他の検出器を使用してもよいことはもちろんである。
【0060】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、ワークのθ軸回動中心が第1の縁部検出器すなわち所定の位置に略合致しているので、このθ軸まわりの回動によつても、このワークの一縁部がY軸方向またはX軸方向についてずれることはない。したがって、1回の単純な作動でこのワークのθ軸まわりとY軸またはX軸方向について迅速かつ正確にワークを位置決めすることができる。また、この装置の制御は、少なくとも3個の縁部検出器からの信号処理と、X軸、Y軸、θ軸の各テーブル機構のシーケンス制御だけの単純な制御作動であり、制御回路が簡単でかつ上記のようにその制御作動も迅速となる等、その効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の装置全体の斜視図。
【図2】第1の実施形態の位置決め装置の概略的な側面図。
【図3】第1の実施形態の位置決め装置の斜視図。
【図4】図4の位置決め装置のθテーブル機構の概略平面図。
【図5】第1の実施形態の装置の作動状態を示す斜視図。
【図6】第1の実施形態の装置の別の作動状態を示す斜視図。
【図7】第1の実施形態の装置の別の作動状態を示す斜視図。
【図8】第1の実施形態の装置の別の作動状態を示す斜視図。
【図9】第1の実施形態の装置の別の作動状態を示す斜視図。
【図10】作動状態を説明するためのシートと縁部検出器との位置関係を示す概略平面図。
【図11】別の作動状態を説明するためのシートと縁部検出器との位置関係を示す概略平面図。
【図12】別の作動状態を説明するためのシートと縁部検出器との位置関係を示す概略平面図。
【図13】別の作動状態を説明するためのシートと縁部検出器との位置関係を示す概略平面図。
【図14】第2の実施形態の位置決め装置の斜視図。
【図15】図14の位置決め装置のθテーブル機構の概略平面図。
【符号の説明】
1 位置決め装置
2 テーブルユニット機構
3 穴あけパンチ機構
20 Y軸テーブル機構
22 Y軸テーブル
30 θ軸テーブル機構
31 θ軸テーブル
32 θ回動軸
40 X軸テーブル機構
42 X軸テーブル
50a 第1の縁部検出器
50b 第2の縁部検出器
50c 第3の縁部検出器
55 制御回路
S シート
O θ軸回動中心[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for positioning a workpiece such as a substantially rectangular plastic sheet at a predetermined position. More specifically, the present invention positions the workpiece as described above at a predetermined position in the X-axis and Y-axis directions orthogonal to each other in a substantially horizontal plane, and the rotational position around the θ-axis orthogonal to this plane. The present invention relates to a workpiece positioning apparatus capable of positioning.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, when a plastic sheet, a paper sheet, and the like are stacked and stacked, the plurality of sheets are positioned and stacked on a collating tray or the like, and these are stacked by thermocompression bonding or the like.
[0003]
In this case, in order to stack a plurality of sheets in a collated state, a hole for collation is formed at a predetermined position of these sheets, and these sheets are fitted to a collation pin of a collation tray. And let them overlap.
[0004]
In order to form such a hole in such a sheet or the like, the sheet is positioned at a predetermined position with respect to a punching device for punching, and the hole is punched at a predetermined position of the sheet. However, the position of the thin sheet or the like as described above is likely to shift when it is placed on the punch device as described above. Therefore, a device for positioning the above-described sheet or the like at a predetermined position is required.
[0005]
Since the above film is thin and flexible, it is difficult to position only this sheet by mechanical movement. For this reason, the positioning of such a sheet or the like has been conventionally performed on the table mechanism that moves in the X-axis direction and the Y-axis direction in a substantially horizontal plane and rotates around the θ axis perpendicular to the plane as described above. An image of the sheet is taken from above with a CCD camera or the like, and the image of the sheet is processed by an arithmetic circuit to control the table mechanism. The sheet is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction. , And about the θ-axis, they are positioned at predetermined positions.
[0006]
However, in order to process such a sheet image and detect its position, it is necessary to perform image processing of rotation about the θ axis as well as movement of the sheet image in the X-axis direction and Y-axis direction. There is. Such image processing of rotation about the θ axis requires a large amount of calculation and requires a large capacity calculation circuit.
[0007]
Further, when the sheet is rotated around the θ axis by the above table mechanism, a deviation occurs in the X axis direction and the Y axis direction. Therefore, the positioning is not completed in one control operation, and this deviation occurs. A plurality of control operations must be performed about the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ-axis direction until convergence, resulting in problems such as a long time for the positioning operation.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made based on the above circumstances, and can position a workpiece such as a plastic sheet at predetermined positions around the X-axis and Y-axis directions and around the θ-axis, and has a simple structure and positioning control. It is an object of the present invention to provide a workpiece positioning device that is simple in operation and can be positioned quickly.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention described in
Also, provided on the fixed side, the workpiece is disposed corresponding to at least two positions on one edge of the workpiece when the workpiece is positioned at predetermined positions around the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ-axis. At least two first and second edge detectors for detecting one edge of the workpiece and at least one third edge detector for detecting at least one of the other edges of the workpiece. Equipped with
The first edge detector is disposed on the movement locus of the θ-axis rotation center of the θ-axis table mechanism when the table unit mechanism moves in the Y-axis direction or the X-axis direction. And
A control circuit for receiving signals from the first to third edge detectors and controlling the X-axis table mechanism, the Y-axis table mechanism, and the θ-axis table mechanism of the table unit mechanism; After the workpiece is placed on the table unit mechanism, the control circuit moves the Y-axis table mechanism or the X-axis table mechanism in the Y-axis direction or the X-axis direction, thereby Stops the movement of the Y-axis table mechanism or the X-axis table mechanism by detecting one position of one edge of the workpiece while the θ-axis rotation center of the θ-axis table mechanism substantially coincides with the edge detector. Next, the θ-axis table mechanism is rotated about the θ-axis so that the workpiece is rotated about the θ-axis, and the second edge detector detects the other edge of the workpiece. The θ-axis with the location detected The table mechanism is stopped, the X-axis table mechanism or the Y-axis table mechanism is then moved in the X-axis direction or the Y-axis direction, and the third edge detector detects the other edge of the workpiece. In this state, the workpiece positioning device stops movement of the X-axis table mechanism or the Y-axis table mechanism.
[0010]
Accordingly, the work is first moved in the Y-axis direction or the X-axis direction, and one portion of one edge thereof is positioned at the first edge detector, that is, a predetermined position. In this state, the θ-axis rotation center of the θ-axis table mechanism is positioned at the first edge detector, that is, a predetermined position. Then, the workpiece is rotated about the θ axis rotation center by the θ axis table mechanism, and the other edge portion of the workpiece is detected by the second edge detector, and this one edge portion is detected. Positioning is performed in the Y-axis direction or the X-axis direction. In this case, the center of rotation of the θ axis substantially coincides with the first edge detector, that is, a predetermined position. There is no deviation in the direction or the X-axis direction. Then, the workpiece is moved in the X-axis direction or the Y-axis direction, and the other edge portion of the workpiece is positioned in the X-axis direction or the Y-axis direction. It is positioned at a predetermined position around.
[0011]
Such a positioning operation can perform positioning in the Y-axis direction and around the θ-axis with a single operation, so that the workpiece can be positioned quickly and accurately. The control of this device is a simple control operation with only signal processing from at least three edge detectors and sequence control of the X-axis, Y-axis, and θ-axis table mechanisms. In addition, as described above, the control operation is quick.
[0012]
Further, in the present invention described in
[0013]
Therefore, the θ-axis table mechanism is simply moved linearly in the Y-axis direction or the X-axis direction by the Y-axis table mechanism or the X-axis table mechanism below the θ-axis table mechanism. It does not move in the Y-axis direction. Therefore, if the first edge detector is arranged on a linear movement locus in the Y-axis direction or the X-axis direction of the θ-axis rotation center of the θ-axis table mechanism, the θ-axis rotation is possible. Since the center of movement always coincides with the first edge detector, it is easy to control.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, the θ-axis table mechanism includes a θ-axis table and a θ-rotating shaft that rotatably supports the θ-axis table about the θ-axis. It is a feature. Therefore, the structure is simple and the accuracy of the θ-axis table mechanism can be increased.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, the θ table mechanism includes a θ axis table and a θ axis guide mechanism that rotates the θ axis table about the θ axis. To do. Therefore, it is not necessary to arrange a shaft or a bearing at the θ-axis rotation center portion of the θ-axis table mechanism, and the first edge detector that matches the θ-axis rotation center is provided with these shafts and bearings. The θ-axis table mechanism is simple in structure and easy to design.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 13 are diagrams showing the configuration and operation of the first embodiment of the present invention. In this embodiment, when manufacturing a magnetic card, an IC card, etc., a plurality of thin plastic sheets such as a base sheet, a printing sheet, a protective sheet and the like are stacked in a state where they are positioned with each other. It is a device for positioning.
[0017]
First, the overall schematic configuration of this embodiment will be described with reference to FIG.
[0018]
In addition, a pair of punching
[0019]
A sheet table 4 is disposed on one side of the
[0020]
Further, the
[0021]
Then, the sheet S on the sheet tray 4 is sucked by the
[0022]
A plurality of sets of the sheet tray 4, the
[0023]
Next, the configuration and operation of the
[0024]
As described above, the
[0025]
A Y-
[0026]
A θ-
[0027]
Further, a θ-
[0028]
An X
[0029]
On the X-axis table 42, the workpiece, that is, the sheet S is placed at a predetermined position by the
[0030]
Further, in the vicinity of the
[0031]
In the vicinity of the
[0032]
These edge detectors are installed on the fixed side of the
[0033]
In the figure, the
[0034]
The edge detector includes, for example, a
[0035]
In the
[0036]
The Y-
[0037]
Next, the operation of the
[0038]
FIG. 5 shows an initial state of the
[0039]
Then, in this state, the
[0040]
FIG. 10 is a schematic plan view showing the positional relationship between the sheet S, the
[0041]
As described above, since the sheet S is displaced when it is placed on the X-axis table 42, one position of one edge of the sheet S and the θ rotation center are not necessarily coincident. Although not limited, as will be described later, there is no practical problem even if they are slightly deviated.
[0042]
Next, when the placement of the sheet S is completed, a control signal is sent from the
[0043]
Then, as shown in FIGS. 7 and 11, when one portion of one edge of the sheet S is detected by the
[0044]
Next, as shown in FIGS. 8 and 11, the θ-
[0045]
In this case, since one part of the edge of the sheet S and the θ rotation center coincide with each other, even if the sheet S rotates about the θ axis, One place does not shift in the Y-axis direction. Accordingly, one edge portion of the sheet S can be accurately positioned by one operation as described above.
[0046]
As described above, when the sheet S is placed, one edge portion of the sheet S may be displaced in the Y-axis direction with respect to the θ rotation center. However, in actuality, the rotation angle of the sheet S around the θ axis is a slight angle of several degrees, so even if one edge portion of the sheet S is slightly shifted, the sheet S The deviation in the Y-axis direction at one edge is extremely small, and there is no practical problem.
[0047]
As described above, when the positioning of one edge portion of the sheet S in the Y-axis direction is completed, the
[0048]
Then, as shown in FIG. 13, when one portion of the other edge portion of the sheet S is detected by the
[0049]
In this way, when the positioning of the sheet S is completed, the above-described
[0050]
When the drilling is completed, as shown in FIG. 9, the Y-axis table 22 of the Y-
[0051]
As described above, since the
[0052]
In addition, the control circuit for controlling the operation of the apparatus only needs to control the operation of each mechanism in sequence, and does not require a CCD camera for taking an image of the sheet or a complicated arithmetic processing for processing the image signal. Therefore, the configuration of this control circuit is simple, and the apparatus can be simplified.
[0053]
Note that the present invention is not limited to the first embodiment. For example, FIGS. 14 and 15 show a second embodiment of the present invention.
[0054]
In this embodiment, the θ-axis table 31 of the θ-axis table mechanism 30a is centered on the θ-axis rotation center O by the θ-
[0055]
Since this embodiment does not have the θ rotation shaft as in the first embodiment, the shaft does not interfere with other members, the design is easy, and the structure is simplified. Is possible.
[0056]
Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the Y axis and the X axis are set for convenience of explanation, and it goes without saying that the Y axis and the X axis are the same even if they are interchanged.
[0057]
In the above embodiment, the θ-axis table mechanism is disposed between the Y-axis table mechanism and the X-axis table mechanism. However, the θ-axis table is placed on the Y-axis table mechanism and the X-axis table mechanism, that is, on the top. A mechanism may be arranged. Further, the above-mentioned θ-axis table mechanism may be arranged below the Y-axis table mechanism and the X-axis table mechanism, that is, at the bottom. Thus, even if the arrangement of the table mechanism is changed, the function of the apparatus of the present invention is not changed.
[0058]
Further, the workpiece to be positioned is not limited to the sheet as described above, and the present invention can be applied as a positioning device for an arbitrary workpiece.
[0059]
Further, the edge detector for detecting the edge of the workpiece is not necessarily limited to the transmission type optical detector as described above, and of course, a magnetic or other detector may be used. It is.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the θ-axis rotation center of the workpiece is substantially coincident with the first edge detector, that is, a predetermined position. The one edge portion is not shifted in the Y-axis direction or the X-axis direction. Therefore, the workpiece can be quickly and accurately positioned with respect to the θ-axis and the Y-axis or X-axis direction of the workpiece by one simple operation. The control of this device is a simple control operation with only signal processing from at least three edge detectors and sequence control of the X-axis, Y-axis, and θ-axis table mechanisms. In addition, as described above, the effect of the control operation is rapid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an entire apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view of the positioning device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of the positioning device according to the first embodiment.
4 is a schematic plan view of a θ table mechanism of the positioning device of FIG. 4;
FIG. 5 is a perspective view showing an operating state of the apparatus of the first embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing another operating state of the apparatus of the first embodiment.
FIG. 7 is a perspective view showing another operating state of the apparatus of the first embodiment.
FIG. 8 is a perspective view showing another operating state of the apparatus of the first embodiment.
FIG. 9 is a perspective view showing another operating state of the apparatus of the first embodiment.
FIG. 10 is a schematic plan view showing a positional relationship between a sheet and an edge detector for explaining an operating state.
FIG. 11 is a schematic plan view showing a positional relationship between a sheet and an edge detector for explaining another operation state.
FIG. 12 is a schematic plan view showing a positional relationship between a sheet and an edge detector for explaining another operation state.
FIG. 13 is a schematic plan view showing a positional relationship between a sheet and an edge detector for explaining another operation state.
FIG. 14 is a perspective view of a positioning device according to a second embodiment.
15 is a schematic plan view of a θ table mechanism of the positioning device of FIG. 14;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上面に上記のワークを載置するとともに、このワークを上記のX軸方向およびY軸方向にそれぞれ移動させるX軸テーブル機構およびY軸テーブル機構および上記のワークを上記のθ軸まわりに回動させるθ軸テーブル機構を備えたテーブルユニット機構を備え、上記のθ軸テーブル機構のθ軸回動中心は載置された上記のワークの一縁部の一個所に対応する位置に配置されており、
また、固定側に設けられ、上記のワークがX軸方向、Y軸方向およびθ軸まわりの所定位置に位置された場合におけるこのワークの一縁部の少なくとも2個所の位置に対応して配置され、このワークの一縁部を検出する少なくとも2個の第1および第2の縁部検出器と、このワークの上記他縁部の少なくとも1個所を検出する少なくとも1個の第3の縁部検出器とを備え、
上記の第1の縁部検出器は、上記のテーブルユニット機構が上記のY軸方向またはX軸方向に移動した場合の上記のθ軸テーブル機構のθ軸回動中心の移動軌跡上に配置されており、
また、上記の第1ないし第3の縁部検出器からの信号を受けるとともに上記のテーブルユニット機構のX軸テーブル機構、Y軸テーブル機構およびθ軸テーブル機構を制御する制御回路を備えており、この制御回路は、上記のテーブルユニット機構上に上記のワークが載置された後に、上記のY軸テーブル機構またはX軸テーブル機構をY軸方向またはX軸方向に移動させ、上記の第1の縁部検出器に上記のθ軸テーブル機構のθ軸回動中心が略合致した状態で上記のワークの一縁部の1個所を検出してY軸テーブル機構またはX軸テーブル機構の移動を停止させ、次に上記のθ軸テーブル機構をθ軸まわりに回動させて上記のワークをθ軸まわりに回動させ、上記の第2の縁部検出器がこのワークの一縁部の他の個所を検出した状態でこのθ軸テーブル機構を停止させ、次に上記のX軸テーブル機構またはY軸テーブル機構をX軸方向またはY軸方向に移動させ、上記の第3の縁部検出器が上記のワークの他縁部を検出した状態でこのX軸テーブル機構またはY軸テーブル機構の移動を停止させるものであることを特徴とするワークの位置決め装置。A workpiece having one edge portion and the other edge portion in a direction intersecting with the one edge portion is positioned at a predetermined position in the X axis direction and the Y axis direction orthogonal to each other in a substantially horizontal plane. A device for positioning at a predetermined rotational position around the θ axis perpendicular to the surface,
The workpiece is placed on the upper surface, and the X-axis table mechanism and the Y-axis table mechanism that move the workpiece in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively, and the workpiece are rotated around the θ axis. a table unit mechanism provided with a θ-axis table mechanism, and the θ-axis rotation center of the θ-axis table mechanism is disposed at a position corresponding to one position of one edge portion of the placed workpiece;
Also, provided on the fixed side, the workpiece is disposed corresponding to at least two positions on one edge of the workpiece when the workpiece is positioned at predetermined positions around the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ-axis. At least two first and second edge detectors for detecting one edge of the workpiece and at least one third edge detector for detecting at least one of the other edges of the workpiece. Equipped with
The first edge detector is disposed on the movement locus of the θ-axis rotation center of the θ-axis table mechanism when the table unit mechanism moves in the Y-axis direction or the X-axis direction. And
A control circuit for receiving signals from the first to third edge detectors and controlling the X-axis table mechanism, the Y-axis table mechanism, and the θ-axis table mechanism of the table unit mechanism; After the workpiece is placed on the table unit mechanism, the control circuit moves the Y-axis table mechanism or the X-axis table mechanism in the Y-axis direction or the X-axis direction, thereby Stops the movement of the Y-axis table mechanism or the X-axis table mechanism by detecting one position of one edge of the workpiece while the θ-axis rotation center of the θ-axis table mechanism substantially coincides with the edge detector. Next, the θ-axis table mechanism is rotated about the θ-axis so that the workpiece is rotated about the θ-axis, and the second edge detector detects the other edge of the workpiece. The θ-axis with the location detected The table mechanism is stopped, the X-axis table mechanism or the Y-axis table mechanism is then moved in the X-axis direction or the Y-axis direction, and the third edge detector detects the other edge of the workpiece. A workpiece positioning apparatus that stops movement of the X-axis table mechanism or the Y-axis table mechanism in a state of being performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03733499A JP4228451B2 (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Work positioning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03733499A JP4228451B2 (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Work positioning device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000235419A JP2000235419A (en) | 2000-08-29 |
| JP4228451B2 true JP4228451B2 (en) | 2009-02-25 |
Family
ID=12494736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03733499A Expired - Fee Related JP4228451B2 (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Work positioning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4228451B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012073463A1 (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | Thk株式会社 | Alignment stage |
| TWI630975B (en) * | 2017-03-31 | 2018-08-01 | 南臺學校財團法人南臺科技大學 | Active error compensation platform |
-
1999
- 1999-02-16 JP JP03733499A patent/JP4228451B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000235419A (en) | 2000-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6827544B2 (en) | Suction control unit in a plate suction and lifting device | |
| JP5189370B2 (en) | Substrate exchange apparatus, substrate processing apparatus, and substrate inspection apparatus | |
| KR101359564B1 (en) | Inspection device used for manufacturing process of laminated battery | |
| JP2000294990A (en) | Method for attaching electrical component and electrical component attaching system | |
| KR20090095607A (en) | Board conveying method | |
| JP5574690B2 (en) | Component mounting apparatus and component mounting method | |
| JPH07263518A (en) | Semiconductor wafer transfer apparatus, transfer method, and semiconductor wafer processing apparatus | |
| JP4228451B2 (en) | Work positioning device | |
| EP1085382B1 (en) | Positioning method and positioning device | |
| CN104782243B (en) | Component supply device | |
| CN101616547B (en) | Automatic plate placement system and method for placing substrates | |
| JP2011155183A (en) | Method for manufacturing printed wiring board, apparatus for manufacturing printed wiring board, and printed wiring board | |
| CN110291029B (en) | Handling system | |
| JP2008247578A (en) | Plate feeding apparatus | |
| JP6751636B2 (en) | Alignment device, semiconductor wafer processing device equipped with the alignment device, and alignment method | |
| JP2001068898A (en) | Electronic component mounting equipment | |
| JP4827573B2 (en) | A substrate positioning method, a substrate positioning device, and a plasma display back plate manufacturing apparatus. | |
| TW202230589A (en) | Aligner device | |
| JP4324543B2 (en) | Sheet processing apparatus and image forming apparatus | |
| JP2000040735A (en) | Substrate transfer device | |
| CN113928808A (en) | Article transport vehicle | |
| JP2697080B2 (en) | Edge cutting machine | |
| US20020079712A1 (en) | Placement head and placement system for a placement apparatus for placing components | |
| KR20220001287A (en) | Laminating device | |
| EP4592158A1 (en) | Rail-guided carrier system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081106 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081111 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081124 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131212 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |