JPH0679677A - Thin wire gripping mechanism - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a thin wire gripping mechanism which well suits a small and light automatic machine for wiring thin wires upon a printed wiring board. CONSTITUTION:A thin wire gripping mechanism includes a fixing finger 21, moving finger 22, spring 24 to energize the moving finger 22 in the direction of going apart from the fixing finger 21, two air cylinders 25, 26 to move the moving finger 22 in the direction of approaching the fixing finger 21, and two stoppers 27, 28 to restrict the strokes of the air cylinders 25, 26. In the initial state, the spacing between the fixing finger 21 and moving finger 22 is much larger than the dia. of the thin wire held, becomes smaller than the dia. of the thin wire with operation of the air cylinder for closing 25, and becomes a little larger than the dia. of the thin wire with operation only of the air cylinder for loosening 26.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は細線把持機構、特にプリ
ント配線板上に細線を配線する装置における細線把持機
構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fine wire gripping mechanism, and more particularly to a fine wire gripping mechanism in a device for wiring a fine wire on a printed wiring board.

【０００２】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】プリント
配線板の製造に際しては、製造上の欠陥の修正や設計変
更への対応のために、一旦製作したプリント配線板上に
ワイヤを配線することが行われている。このワイヤを配
線する作業は、ワイヤ始点側のボンディング、ワイヤ中
間部のルーティング（他の配線等に支障のない位置に配
線する）、ワイヤ終点側のボンディングからなり、極度
に高密度化されたプリント配線板の場合には、この一連
の作業を従来は作業者が顕微鏡下でピンセットを使用し
て行っていた。2. Description of the Related Art When manufacturing a printed wiring board, it is necessary to wire a wire on the printed wiring board once manufactured in order to correct manufacturing defects and cope with design changes. Is being done. The work of wiring this wire consists of bonding at the wire start point side, routing in the middle part of the wire (wiring at a position that does not interfere with other wiring etc.), and wire bonding at the wire end point side. In the case of a wiring board, an operator has conventionally performed this series of work using tweezers under a microscope.

【０００３】ところがこの作業は、例えば、直径０.1mm
以下の被覆したワイヤを使用する微細作業であり、これ
を手作業で行うためにはかなりの熟練を要する上、高密
度化された多層プリント配線板にピンセットが強く接触
するとその絶縁層が破壊して導体層間が短絡する危険性
がある。そのため、この配線作業の自動化が望まれてい
る。However, this work, for example, has a diameter of 0.1 mm.
It is a fine work using the following covered wires, and it requires considerable skill to do this manually, and when the tweezers make strong contact with the densified multilayer printed wiring board, its insulating layer is destroyed. There is a risk of short circuit between conductor layers. Therefore, automation of this wiring work is desired.

【０００４】ところで、配線作業を自動化する場合、通
常、ワイヤを把持する二指のメカニカルハンドを備えた
ロボットを使用する。この場合、特に上記のような微細
作業の場合には、上記の一連の作業の途中ではハンドか
らワイヤを放さない方が良い。なぜならば、微細なワイ
ヤを一旦ハンドから放すと位置が変動し、再度把持する
ためには、そのワイヤの空間位置を数十μm の精度で認
識し、更に配線中のワイヤと配線済のワイヤとの識別も
必要となり、現在の視覚認識技術ではこれらの実現が極
めて難しいからである。By the way, when automating the wiring work, a robot having a two-fingered mechanical hand for gripping a wire is usually used. In this case, especially in the case of the fine work as described above, it is better not to release the wire from the hand during the series of work described above. This is because the position of a fine wire fluctuates once it is released from the hand, and in order to grip it again, the spatial position of the wire is recognized with an accuracy of several tens of μm, and the wire being wired and the wire already wired This is because it is extremely difficult to realize these with the current visual recognition technology.

【０００５】上記の一連の作業の途中でハンドからワイ
ヤを放さないためには、ハンドは、ワイヤを強固に把持
するクローズ状態とワイヤを放すオープン状態の他に、
ワイヤを緩く保持して滑らせることが出来るルース状態
を安定して実現出来なければならない。指の移動をモー
タ駆動により行えば二指の間隔を制御することは比較的
容易であり、ルース状態を安定して実現出来る。In order to prevent the wire from being released from the hand during the above series of operations, the hand has a closed state in which the wire is firmly gripped and an open state in which the wire is released.
It must be possible to stably realize a loose state in which the wire can be held loosely and slid. If the movement of the fingers is driven by a motor, it is relatively easy to control the distance between the two fingers, and the loose state can be stably realized.

【０００６】ところが、指をモータ駆動とするとハンド
は大きく且つ重たくなる。ワイヤの配線作業は複雑であ
り、ハンド部分は少なくともＸＹＺの三自由度を必要と
するから、ハンドが大きく且つ重たくなればこれを移動
する機構が大きくなって他の機構と干渉するようにな
る。However, if the finger is driven by a motor, the hand becomes large and heavy. The wiring work of the wire is complicated, and the hand portion requires at least three degrees of freedom of XYZ. Therefore, if the hand is large and heavy, the mechanism for moving the hand becomes large and interferes with other mechanisms.

【０００７】本発明はこのような問題を解決して、小型
・軽量で、プリント配線板上に細線を配線する自動機に
適した細線把持機構を提供することを目的とする。An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a small and lightweight thin wire gripping mechanism suitable for an automatic machine for wiring a thin wire on a printed wiring board.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的は本発明によれ
ば、〔１〕固定指と、移動指と、該移動指を該固定指か
ら離隔する方向に作用するバネと、個別に作動して該移
動指を該固定指に接近する方向に移動させる複数の直動
アクチュエータと、該複数の直動アクチュエータの各作
動時に該移動指の行程を相互に異なる位置で制限する複
数のストッパとを有し、該移動指を異なる直動アクチュ
エータの作動により異なる位置に移動するように構成し
たことを特徴とする細線把持機構とすることで、〔２〕
固定指と、移動指と、該移動指を該固定指から離隔する
方向に作用するバネと、該移動指を該固定指に接近する
方向に移動させる一個の空気圧式直動アクチュエータ
と、該直動アクチュエータに供給する空気の圧力を切り
替える空気圧切り替え手段とを有し、該直動アクチュエ
ータに異なる圧力の空気を供給することにより該移動指
を異なる位置に移動するように構成したことを特徴とす
る細線把持機構とすることで、〔３〕前記の〔１〕及び
〔２〕において、前記固定指と前記移動指の少なくとも
一方の細線を把持する部位の両側に凸部を設けるように
構成することで、達成される。According to the present invention, the object is to [1] individually actuate a fixed finger, a moving finger, and a spring acting to separate the moving finger from the fixed finger. A plurality of linear motion actuators that move the moving finger in a direction approaching the fixed finger, and a plurality of stoppers that limit the strokes of the moving finger at mutually different positions during each operation of the plurality of linear motion actuators. [2] The thin wire gripping mechanism is characterized in that the moving finger is configured to move to different positions by the operation of different linear motion actuators.
A fixed finger, a moving finger, a spring that acts in a direction to separate the moving finger from the fixed finger, a single pneumatic linear actuator that moves the moving finger in a direction approaching the fixed finger, and And a pneumatic pressure switching means for switching the pressure of the air supplied to the dynamic actuator, wherein the moving finger is moved to different positions by supplying air of different pressure to the linear motion actuator. [3] In the above [1] and [2], the thin wire gripping mechanism is provided with convex portions on both sides of a part for gripping at least one thin wire of the fixed finger and the moving finger. Will be achieved.

【０００９】[0009]

【作用】図１は本発明の原理説明図である。同図(A) 、
(B) 、(C) は請求項１の細線把持機構のそれぞれオープ
ン状態とクローズ状態とルース状態とを示している。こ
の機構は、基体10に固着された固定指11と、移動体13に
固着された移動指12と、バネ14と、移動体13を移動する
二個の直動アクチュエータ15, 16と、移動体13を位置決
めする三個のストッパ17, 18, 19とで構成されている。
尚、移動体13はリニア・ガイド（図示は省略）にガイド
されて直動する。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention. Figure (A),
(B) and (C) show the open state, the closed state, and the loose state of the thin wire gripping mechanism of claim 1, respectively. This mechanism includes a fixed finger 11 fixed to a base body 10, a moving finger 12 fixed to a moving body 13, a spring 14, two linear actuators 15 and 16 for moving the moving body 13, and a moving body. It is composed of three stoppers 17, 18 and 19 for positioning 13.
The moving body 13 is guided by a linear guide (not shown) and moves linearly.

【００１０】図１(A) では、二個の直動アクチュエータ
15, 16は共に作動しておらず、バネ14の力で移動体13は
オープン用ストッパ19に当接している。固定指11と移動
指12との間隔は把持する細線（図示は省略）の直径より
充分に大きく、オープン状態となっている。In FIG. 1A, two linear actuators are shown.
Neither 15 nor 16 are operating, and the moving body 13 is in contact with the opening stopper 19 by the force of the spring 14. The distance between the fixed finger 11 and the moving finger 12 is sufficiently larger than the diameter of a thin wire (not shown) to be gripped, and is in an open state.

【００１１】図１(B) では、第一の直動アクチュエータ
15が作動し、バネ14の力に抗して移動体13をクローズ用
ストッパ17に当接するまで移動している。固定指11と移
動指12との間隔は把持する細線（図示は省略）の直径よ
り小さくなり、クローズ状態となっている。In FIG. 1B, the first linear actuator is shown.
15, the movable body 13 is moved against the force of the spring 14 until it comes into contact with the closing stopper 17. The distance between the fixed finger 11 and the moving finger 12 is smaller than the diameter of a thin wire (not shown) to be gripped, and the finger is in a closed state.

【００１２】図１(C) では、第二の直動アクチュエータ
16だけが作動し、そのロッドに設けた突起16a がルース
用ストッパ18に当接し、移動体13はクローズ用ストッパ
17にもオープン用ストッパ19にも接していない。固定指
11と移動指12との間隔はクローズ状態より若干広く、ル
ース状態となっている。In FIG. 1C, the second linear actuator is shown.
Only 16 operates, the projection 16a provided on the rod abuts the loose stopper 18, and the moving body 13 closes.
Neither 17 nor the stopper 19 for opening is touching. Fixed finger
The distance between 11 and the moving finger 12 is slightly wider than in the closed state, and is in a loose state.

【００１３】このように、二指の内の一方を固定指と
し、直動型のアクチュエータを使用することにより、一
個のアクチュエータと一個のストッパとの組み合わせで
一つの指間隔を規定することが出来る。又、初期状態は
バネとストッパとの組み合わせで安定する。オープン状
態とクローズ状態の他にルース状態を形成するためには
アクチュエータとストッパとを各一個追加することにな
るが、エアシリンダ等の直動アクチュエータは位置決め
機能のついたモータより遙かに小型・軽量である上、回
転運動を直線運動に変換する必要もないから、全体とし
て小型・軽量化することが出来る。As described above, by using one of the two fingers as a fixed finger and using the direct-acting type actuator, one finger interval can be defined by a combination of one actuator and one stopper. . Also, the initial state is stabilized by the combination of the spring and the stopper. In order to form a loose state in addition to the open state and the closed state, one actuator and one stopper are added, but a linear actuator such as an air cylinder is much smaller than a motor with a positioning function. In addition to being lightweight, there is no need to convert rotational movement into linear movement, so the overall size and weight can be reduced.

【００１４】請求項２の発明は、上記の直動アクチュエ
ータへの入力を加減することにより指間隔を変化させる
ものであり、オープン状態とクローズ状態の他にルース
状態を形成するためにアクチュエータとストッパとの追
加を必要としない。直動アクチュエータへの入力を制御
する装置を別途必要とするが、細線把持機構としては請
求項１のものより更に小型・軽量化することが出来る。According to a second aspect of the present invention, the finger spacing is changed by adjusting the input to the linear motion actuator. The actuator and the stopper are provided to form a loose state in addition to the open state and the closed state. No need to add with. A separate device for controlling the input to the linear actuator is required, but the thin wire gripping mechanism can be made smaller and lighter than that of claim 1.

【００１５】[0015]

【実施例】本発明に係る細線把持機構の実施例を図２〜
５を参照しながら説明する。図２は本発明の第一の実施
例を示す図である。この例では、直動アクチュエータと
してエアシリンダを使用している。同図において、20は
基体、21は固定指、22は移動指、23は移動体、24はバ
ネ、25はクローズ用エアシリンダ、26はルース用エアシ
リンダ、27はクローズ用ストッパ、28はルース用ストッ
パである。EXAMPLE An example of a fine wire gripping mechanism according to the present invention is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. In this example, an air cylinder is used as the linear actuator. In the figure, 20 is a base, 21 is a fixed finger, 22 is a moving finger, 23 is a moving body, 24 is a spring, 25 is a closing air cylinder, 26 is a loose air cylinder, 27 is a closing stopper, and 28 is a loose. It is a stopper for.

【００１６】固定指21は基体20に固着され、移動指22は
移動体23に固着され、移動体23は基体20に固着されたリ
ニアガイド23a にガイドされて直動する。バネ24は引張
コイルバネであり、両端はそれぞれ基体20と移動体23に
固着されている。尚、エアシリンダはピストンの行程が
シリンダ内に限られるから、この例ではオープン用スト
ッパを省略した。従って、クローズ用エアシリンダ25、
ルース用エアシリンダ26共に作動させない状態ではこれ
らの少なくとも一方のロッドが移動体23に接している。The fixed finger 21 is fixed to the base body 20, the moving finger 22 is fixed to the moving body 23, and the moving body 23 is guided by the linear guide 23a fixed to the base body 20 and moves linearly. The spring 24 is a tension coil spring, and both ends thereof are fixed to the base body 20 and the moving body 23, respectively. Since the stroke of the piston of the air cylinder is limited to the inside of the cylinder, the opening stopper is omitted in this example. Therefore, the closing air cylinder 25,
At least one of these rods is in contact with the moving body 23 when neither the loose air cylinder 26 is operated.

【００１７】クローズ用エアシリンダ25を作動させる
と、そのロッドが伸びて移動体23がクローズ用ストッパ
27に突き当たる。この時、固定指21と移動指22との間隔
が把持する細線（図示は省略）の直径より若干小さく
（例えば細線の直径が100 μm ならば被覆材の変形を考
慮して80μm 以下に）なるようにクローズ用ストッパ27
の位置を調整しておく。When the closing air cylinder 25 is operated, the rod extends and the moving body 23 closes.
Hit 27. At this time, the distance between the fixed finger 21 and the moving finger 22 is slightly smaller than the diameter of the thin wire (not shown) to be grasped (for example, if the diameter of the thin wire is 100 μm, it will be 80 μm or less in consideration of the deformation of the covering material). Stopper for closing 27
Adjust the position of.

【００１８】ルース用エアシリンダ26を作動させると、
そのロッドが伸びてロッドに設けた突起26a がクローズ
用ストッパ27に突き当たる。この時、固定指21と移動指
22との間隔が把持する細線の直径より若干大きく（例え
ば細線の直径が100 μm ならば 120μm 以上に）なるよ
うにルース用ストッパ28の位置を調整しておく。When the loose air cylinder 26 is operated,
The rod extends and the projection 26a provided on the rod hits the closing stopper 27. At this time, the fixed finger 21 and the moving finger
The position of the loose stopper 28 is adjusted so that the distance between the loose wire 22 and 22 is slightly larger than the diameter of the thin wire to be gripped (for example, 120 μm or more if the diameter of the thin wire is 100 μm).

【００１９】この細線把持機構は、クローズ用エアシリ
ンダ25、ルース用エアシリンダ26共に作動させない状態
でオープン状態となり、クローズ用エアシリンダ25を作
動させるとクローズ状態となり、ルース用エアシリンダ
26を作動させ、クローズ用エアシリンダ25の作動を解除
するとルース状態となる。This fine wire gripping mechanism is in the open state when neither the closing air cylinder 25 nor the loose air cylinder 26 is in operation, and is in the closed state when the closing air cylinder 25 is in operation.
When 26 is activated and the closing air cylinder 25 is deactivated, a loose state is established.

【００２０】図３は本発明の第二の実施例を示す図であ
る。この例では、直動アクチュエータとしてソレノイド
を使用している。同図において、35はクローズ用ソレノ
イド、36はルース用ソレノイド、39はオープン用ストッ
パであり、その他、図２と同じものには同一の符号を付
与した。FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. In this example, a solenoid is used as the linear actuator. In the figure, 35 is a closing solenoid, 36 is a loose solenoid, 39 is an open stopper, and other parts that are the same as in FIG.

【００２１】小型のソレノイドは通電時にそのプランジ
ャが引っ込む方向に動くから、エアシリンダとは逆向き
に基体20に取り付けられている。その他、各部の関係や
動作は、第一の実施例と同等であるから、説明を省略す
る。Since the small solenoid moves in the direction in which its plunger retracts when energized, it is attached to the base body 20 in the opposite direction to the air cylinder. Other than that, the relationship and operation of each unit are the same as those in the first embodiment, and therefore the description is omitted.

【００２２】図４は本発明の第三の実施例を示す図であ
る。この例では、第一の実施例におけるルース用エアシ
リンダ26とルース用ストッパ28を削除し、クローズ用エ
アシリンダ25に供給する空気圧を変化させることによ
り、クローズ用エアシリンダ25一個でクローズ状態とル
ース状態とを形成する。即ち、充分に高い空気圧でクロ
ーズ用エアシリンダ25を作動させるとそのロッドは移動
体23がクローズ用ストッパ27に接するまで伸びてクロー
ズ状態を形成し、空気圧をこれより低くするとバネ24に
抗する力が低下して移動体23が若干戻され、固定指21と
移動指22の間隔が若干増加して、ルース状態が形成され
る。FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. In this example, the loose air cylinder 26 and the loose stopper 28 in the first embodiment are deleted, and the air pressure supplied to the closing air cylinder 25 is changed, so that the closing air cylinder 25 alone can be used in a closed state and a loose state. Form states and. That is, when the closing air cylinder 25 is operated with a sufficiently high air pressure, the rod extends until the moving body 23 contacts the closing stopper 27 to form a closed state, and when the air pressure is lower than this, the force against the spring 24 is exerted. Is lowered, the moving body 23 is slightly returned, the distance between the fixed finger 21 and the moving finger 22 is slightly increased, and a loose state is formed.

【００２３】空気圧を切り替える手段としては、例え
ば、図４に示したように、出力する空気圧が指示電圧に
比例する電空弁を使用し、クローズ状態とルース状態と
で電空弁への指示電圧を変える。As a means for switching the air pressure, for example, as shown in FIG. 4, an electropneumatic valve in which the output air pressure is proportional to the instruction voltage is used, and the instruction voltage to the electropneumatic valve in the closed state and the loose state is used. change.

【００２４】図５は指先形状の例を示す図である。把持
する細線１がルース状態で脱落するのを防止するため
に、二本の指のいずれか一方（図では固定指21) の細線
把持部位の両側に、各二個の突部21a が設けられてい
る。指先をこのような形状にすることにより、ルース状
態の指間隔を大きく取り、その精度をラフにすることが
出来る。尚、これは第一乃至第三の実施例の総て適用可
能である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the shape of a fingertip. In order to prevent the thin wire 1 to be grasped from falling out in a loose state, two protrusions 21a are provided on both sides of the thin wire grasping portion of one of the two fingers (fixed finger 21 in the figure). ing. By forming the fingertips in such a shape, it is possible to secure a large distance between fingers in a loose state and to make the accuracy rough. This is applicable to all the first to third embodiments.

【００２５】本発明は以上の実施例に限定されることな
く、更に種々変形して実施することが出来る。The present invention is not limited to the above embodiments and can be carried out in various modified forms.

【００２６】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型・軽量で、プリント配線板上に細線を配線する自動
機に適した細線把持機構を提供することが出来、プリン
ト配線板製造における生産性向上等に寄与する。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a thin wire gripping mechanism that is small and lightweight and is suitable for an automatic machine for wiring a thin wire on a printed wiring board, and contributes to improved productivity in manufacturing a printed wiring board.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.

【図２】 本発明の第一の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図３】 本発明の第二の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図４】 本発明の第三の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図５】 指先形状の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a fingertip shape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 細線 10, 20 基体 11, 21 固定指 12, 22 移動指 13, 23 移動体 14, 24 バネ 15 第一の直動アクチュエータ 16 第二の直動アクチュエータ 16a,26a 突起 17, 27 クローズ用ストッパ 18, 28 ルース用ストッパ 19, 39 オープン用ストッパ 21a 凸部 23a リニアガイド 25 クローズ用エアシリンダ 26 ルース用エアシリンダ 35 クローズ用ソレノイド 36 ルース用ソレノイド 1 Fine wire 10, 20 Base 11, 21 Fixed finger 12, 22 Moving finger 13, 23 Moving body 14, 24 Spring 15 First linear actuator 16 Second linear actuator 16a, 26a Protrusion 17, 27 Stopper 18 , 28 Loose stopper 19, 39 Open stopper 21a Convex part 23a Linear guide 25 Close air cylinder 26 Loose air cylinder 35 Close solenoid 36 Loose solenoid

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 固定指と、移動指と、 該移動指を該固定指から離隔する方向に作用するバネ
と、 個別に作動して該移動指を該固定指に接近する方向に移
動させる複数の直動アクチュエータと、 該複数の直動アクチュエータの各作動時に該移動指の行
程を相互に異なる位置で制限する複数のストッパとを有
し、 該移動指を異なる直動アクチュエータの作動により異な
る位置に移動するように構成したことを特徴とする細線
把持機構。1. A fixed finger, a moving finger, a spring acting in a direction to separate the moving finger from the fixed finger, and a plurality of springs individually operated to move the moving finger in a direction approaching the fixed finger. Of the linear motion actuators and a plurality of stoppers for restricting the strokes of the moving fingers at mutually different positions during each operation of the plurality of linear motion actuators. A fine wire gripping mechanism characterized by being configured to move to. 【請求項２】 固定指と、移動指と、 該移動指を該固定指から離隔する方向に作用するバネ
と、 該移動指を該固定指に接近する方向に移動させる一個の
空気圧式直動アクチュエータと、 該直動アクチュエータに供給する空気の圧力を切り替え
る空気圧切り替え手段とを有し、 該直動アクチュエータに異なる圧力の空気を供給するこ
とにより該移動指を異なる位置に移動するように構成し
たことを特徴とする細線把持機構。2. A fixed finger, a moving finger, a spring acting in a direction to separate the moving finger from the fixed finger, and a single pneumatic linear motion for moving the moving finger in a direction approaching the fixed finger. An actuator and an air pressure switching means for switching the pressure of air supplied to the linear motion actuator are provided, and the moving finger is moved to different positions by supplying air of different pressure to the linear motion actuator. A fine wire gripping mechanism characterized by the above. 【請求項３】 前記固定指と前記移動指の少なくとも一
方の細線を把持する部位の両側に凸部を設けたことを特
徴とする請求項１又は２記載の細線把持機構。3. The fine wire gripping mechanism according to claim 1, wherein convex portions are provided on both sides of a portion for gripping the thin wire of at least one of the fixed finger and the moving finger.