JP2004082239A - Microcomponent gripping device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微小部品把持装置に関し、詳しくは、精密機器、電子機器等に使用される微小部品の加工、組立、検査、整列箱詰等を行う生産作業において、該微小部品を自動制御されるチャックで把持してピックアップする装置に関し、特に、高密度パターンでシート上に作成されるコンタクトプローブのピックアップ装置として好適に用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の微小部品の把握装置として種々の装置が提供されている。
例えば、実公昭63−34868号公報に開示された把握装置1では、図8に示すように、ピンセット2の根元部をホルダー3に差し込み、ピンセット固定部よりわずかに前方に位置する開き量調節ねじ7でピンセット2の最大開き量を制限していると共に、アクチュエータ4に連動した作動レバー5の先端に対向して設けられた作動ねじ6によりピンセット2を可動させている。アクチュエータ4は、空圧や油圧やモータ等により駆動している。
【0003】
また、特開昭63−156680号では電歪素子、特公平5−2471号では圧電素子、特開平5−293778号では積層型ピエゾ素子を、それぞれピンセットの把持部に組み込み、これらの素子に電圧を印加してピンセットを自動的に開閉して微小部品を把持する装置が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記実開昭63−34868号公報に開示された把握装置1では、ピンセット2の開閉を担うアクチュエータ4は空圧やモータ等により駆動されているため、ピンセット2の先端の微小な開閉量の制御が困難であると共に、ピンセット2の開閉はアクチュエータ4との間に作動レバー5を介して行っているため、装置の軽量化および小型化が十分でない問題がある。また、ピンセット2の開閉ストロークは狭く、対象物の品種変更に対するフレキシビリティが低い問題もある。
【0005】
さらに、前記特開昭63−156680号の電歪素子、特公平5−2471号の圧電素子、特開平5−293778号の積層型ピエゾ素子を用いてピンセットを開閉制御する装置は、どれも構造自体が複雑であると共に、ピンセットを開閉させるための制御が複雑で非常に高価となる問題があり、また、ノイズによる誤動作も考えられる。
【0006】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、構造がシンプルかつ安価であり、フレキシブルで長期信頼性のある把持装置を提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、微小部品をチャックによりピックアップする微小部品把持装置において、
位置決めモータによりチャックの一対の爪部材を開閉作動するチャック開閉手段と、CCDカメラからなる微小部品の検出手段と、該検出手段からの微小部品の被把持部の幅および隣接する部品との間隔の検出信号に基づいて上記チャックの一対の爪部材の開閉ストロークを設定する演算処理手段を備え、
上記演算処理手段からの信号で上記位置決めモータの回転量を制御する構成としていることを特徴とする微小部品把持装置を提供している。
【0008】
上記構成とすると、上記CCDカメラで上記微小部品を撮像し、2値化処理やパターンマッチング等の画像処理により上記微小部品の被把持部(ex.重心位置)を割り出し、上記演算処理手段により、隣接する微小部品との間隔からチャックの開き量を算出し、該被把持部の幅からチャックの閉じ量を算出することができる。
また、上記位置決めモータによりチャックの開閉作動を行っているので、位置決めモータのパルス毎の微小な開閉量の制御を行うことができる。
【0009】
上記チャック開閉手段は、上記位置決めモータと、該位置決めモータで作動されるカムと、該カムに従動して昇降すると共に下向きに拡がる両側テーパ部を有する昇降部材と、該昇降部材の両側テーパ部に当接されるカムフォロアを上端に連結していると共に下端に把持爪を有する一対の上記爪部材と、該一対の爪部材を離反方向に付勢して連結するバネ手段と、該一対の爪部材を近接・離反方向にスライド自在に保持するリニアガイドとを備え、
上記位置決めモータの回転で上記カムを介して上記昇降部材を昇降させ、該昇降部材の両側テーパ部に沿う上記カムフォロアと上記バネ手段とにより一対の爪部材を近接・離反させて上記チャックの一対の爪部材を上記位置決めモータにより設定されるストロークで開閉させる構成としている。
【0010】
上記構成とすると、位置決めモータでパルス毎に上記カムを回転させることにより、カムの回転運動が上記昇降部材の上下運動に変換され、該昇降部材の上下運動が上記爪部材の水平方向の開閉運動に変換される。
詳しくは、上記チャック開閉手段は、ハウジングの上壁と上記昇降部材との間にバネを取り付けて、該昇降部材を上方に付勢して保持していると共に、上記ハウジングに上下方向のガイドレールを設け、該ガイドレールに上記昇降部材より突設した摺動片を嵌合している。
上記バネによる昇降部材の上方への付勢により、該昇降部材をカムに安定して当接させることができ、カムの回転で突出側が昇降部材に接触すると下降する一方、非突出側が昇降部材側となった時はバネにより上昇させ、カムの回転に昇降部材を追従させることできる。かつ、昇降部材をガイドレールに上下に摺動自在に取り付けることにより、昇降部材を安定して上下運動させることができる。
したがって、シンプルな構造で安価な把持装置を提供することができると共に、位置決めモータのパルス毎の微小な開閉制御が可能となる。
【0011】
上記チャック開閉手段を目標とする微小部品の位置に位置決めする手段を備え、該位置決め手段はX軸テーブル、Y軸テーブル、Z軸テーブルを備え、該Z軸テーブルに上記チャック開閉手段を取り付けている。
【0012】
上記構成とすることで、X軸テーブルおよびY軸テーブルでチャック開閉手段をX−Y方向に移動させて位置決めし、Z軸テーブルで上記位置決めされたチャック開閉手段を降下させ上記微小部品の両側に上記チャックの爪部材を配置し、チャックを閉じて微小部品を把持した後、上昇させて微小部品をピックアップすることができる。
【0013】
上記チャック開閉手段にチャック回転モータの下向きに突出する出力軸を取り付け、上記一対の爪部材の間の中心軸線を回転軸としてチャック開閉手段を回転して、一対の爪部材で把持した微小部品を回転できる構成としている。
【0014】
上記構成とすることで、微小部品をピックアップした状態で、上記チャック回転モータによりチャック開閉手段を回転させることで、微小部品を任意の方向に向けることができ、ピックアップした微小部品を次工程で整列収容する際などに好適である。
【0015】
上記チャックの一対の爪部材をボール軸受けを介して上記リニアガイドにスライド自在に嵌合させ、
上記微小部品の把持作業時には1/2回転未満で回転される上記カムを、把持作業時以外の時間に上記ボールの潤滑用として1回転させ、上記リニアガイド上を爪部材が移動することで上記ボールを1回転以上させる設定としている。
【0016】
微小部品を把持する際のチャックの開閉ストロークは小さく、上記ボール軸受けのボールは1/2回転未満(例えば1/10〜1/15程度)しか回転しないため、ボールの同じ箇所ばかり擦れて油膜が無くなり磨耗する恐れがある。しかし、上記構成によると、微小部品の把持作業を行っていない時間を利用して、上記カムを1回転させることによりチャックを大きく開閉してボールを1回転以上させてボール表面の油膜を潤滑させるようにしているので、ガイドの長期信頼性を向上させることができる。
【0017】
上記ピックアップする微小部品は高密度にシート上に配列され、上記チャックの一対の爪部材により把持される上記微小部品の被把持部の幅は0.05〜5mmで、隣接する微小部品との間の寸法は2mm以上であり、上記チャックの一対の爪部材の開閉ストロークを0〜9.3mmとし、上記位置決めモータの1パルス当たりに0.1〜1.0μm開閉する構成としている。
【0018】
上記微小部品はシート上に粘着した状態で高密度に形成されるコンタクトプローブ等をピックアップする場合に好適に用いられるものであり、上記チャックの一対の爪部材の開閉ストロークを上記寸法に設定すると、隣接する微小部品に接触せず且つピックアップする微小部品を十分に把持することができる。しかも、開閉ストロークを0〜9.3mmとしているため、把持される微小部品の大きさが変更になってもそのままで対応することができる。
また、上記位置決めモータの1パルス当たりの上記チャックの開閉寸法を0.1〜1.0μmとして高分解能にすることで、高密度パターンに配置された微小部品も精度良く把持することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は微小部品把持装置10を示し、基台9にX軸テーブル11を固定し、該X軸テーブル11にT字形状のX方向可動部12をX方向に移動自在に搭載している。該X方向可動部12のY方向突出部をY軸テーブル12aとし、該Y軸テーブル12aにY方向にZ軸テーブル(兼、Y方向可動部)13を移動自在に搭載している。Z軸テーブル13にZ方向可動部14をZ軸方向に移動自在に取り付けると共に、CCDカメラ(検出手段)17およびこれに電気的に接続した演算処理装置18を付設している。上記Z方向可動部14にチャック回転モータ16を固定し、該チャック回転モータ16の下向きに突出する出力軸にチャック開閉手段15を取り付けている。
【0020】
チャック開閉手段15は、上記チャック回転モータ16の出力軸にハウジング21を固定し、図3に示すように、該ハウジング21の背面側に位置決めモータ23を搭載し、該位置決めモータ23の出力軸をハンジグ21に回転自在に貫通させ、偏心させたカム24を固定し、上記出力軸をカム軸22としている。
なお、本実施形態の位置決めモータ23はいわゆるステッピングモータとしている。
【0021】
上記カム24の下部にカム24の回転に対応して上下運動する昇降部材25を配置し、該昇降部材25の上下運動に従動して開閉する一対の爪部材33を設けたチャック40を昇降部材25に連係させて設けている。
【0022】
上記昇降部材25は、下部に下向きに広がる一対のテーパ部25a、25bを有するテーパコーン状の凹部25cを設けている。該昇降部材25の背面に摺動片29を突設し、ハウジング21の側壁に上下方向に固定されたガイドレール32に上下方向にスライド嵌合されている。かつ、該昇降部材25の正面側にカムフォロア受部27を取り付け、該カムフォロア受部27を昇降部材25より突設した調節部30により上下位置を調節すると共に支持している。
上記カムフォロア受部27に上記カム24の外周面に当接させるカムフォロア26を回転自在に取り付けると共に、カムフォロア受部27より前方に突出させたバネ受け27aとハウジング21の上壁より下方に突出させた支持部21aとの間にバネS1を縮装し、昇降部材25を上方に付勢した状態で支持している。このように、バネS1により昇降部材25およびカムフォロア26を上方に付勢していることにより、カムフォロア26をカム24の外周面に押し付けて安定して接触させ、カム24の回転に応じてカムフォロア26および昇降部材25が昇降される構成としている。
【0023】
チャック40は対称形状の一対の爪部材33からなり、各爪部材33は本体部35の背面にボール軸受け38を固定する一方、ハウジング21の側面に水平方向に設けられたリニアガイド39に上記ボール軸受け38をスライド嵌合して、爪部材33を夫々水平方向にスライド自在に支持している。
なお、図4および図5に示すように、ボール軸受け38には直径1mm程度のボール41がリニアガイド39との当接面に複数配置された滑り軸受けとしている。
【0024】
爪部材33の本体部35の上端にはカムフォロア34を回転自在に取り付け、これらカムフォロア34を上記昇降部材25の両側のテーパ部25a、25bに当接するするように位置させている。
また、本体部35の下端35aに対向して断面L字状の凹部35a−1を形成し、先端に極細の把持爪36aを突出した取付材36を上記凹部35a−1に嵌合しネジ37で固定している。上記左右の爪部材33の間に離反方向に付勢するバネS2を張設している。
【0025】
上記のように、一対の爪部材33をリニアガイド39を介してハウジング21に水平方向にスライド自在に支持すると共に、爪部材33同士を連結するバネS2により離反方向に付勢して、カムフォロア34を昇降部材25のテーパ部25a、25bに押し付けている。よって、昇降部材25が下降すると両側のカムフォロア34が近接して、把持爪36aが閉鎖方向に移動し、昇降部材25が上昇すると両側のカムフォロア34が離反して、把持爪36aが開き方向に移動させる構成としている。
【0026】
爪部材33の先端の把持爪36aは、図7に示すように、厚さをTmm、長さをLmmとすると、T≧0.1mm、L=1〜3mmとしている。
厚さTを0.1mm以上としたのは、把持爪36a自身の折れ曲がりを防止して十分な把持力を得るためであり、また、長さLを1mm以上としたのは後述する微小部品50の高さに干渉しないようにするためであり、長さLを3mm以下としたのは、把持爪36aの折れ曲がりを防止して十分な把持力を得るためである。
【0027】
微小部品50は、ICパッドの検査用コンタクトプローブや精密機器、電子機器等に用いられるもので、図7に示すように、厚さをWmmとし、厚さ方向の互いのピッチをPmmとして、粘着シリコンゴムシート51上に多数配列している。なお、厚さWおよびピッチPの値は、W=0.05〜5mm、P≧0.2mmとしている。
厚さWを5mm以下としているのは、把持爪36aの厚さTが0.1mm以上と細いため、微小部品50の厚さWが5mmより大きくなると把持爪36aが折れる可能性があると共に、粘着シリコンゴムシート51から微小部品50を取り外すのに微小部品50の厚さWが大きくなると、取り外す力が大きくなってしまうからである。
ピッチPを0.2mm以上としているのは、爪部材33の把持爪36aの厚さTが0.1mm以上であることより、チャック40の開閉ストロークを確保する必要があるからである。
【0028】
微小部品50の生成方法は、LIGA(Lithographie Galvano−formung Abformung)プロセスと呼ばれる方法で、放射光から得られるX線を使用した深いリソグラフィにより厚いレジストをパターンニングし、電気メッキで金型を作成し、モールドによって微小部品50を大量・高密度に作り出しており、そのモールド金型に粘着シリコンゴムシート51を押し付けることにより多数の微小部品50を転写させて該モールド金型より一括して取り出している。
【0029】
次に、微小部品把持装置10による微小部品50のピックアップ手順について説明する。
先ず、CCDカメラ17で粘着シリコンゴムシート51に張り付けられた微小部品50を撮像し、演算処理装置18で2値化処理やパターンマッチング等の画像処理により特定の微小部品50の重心位置を割り出す。
そして、CCDカメラ17からの微小部品50の重心位置の幅Wおよび隣接する微小部品50との間隔Pの検出信号に基づいて、X軸テーブル11およびY軸テーブル12aでX方向可動部12およびY方向可動部13をX−Y方向に移動させて、チャック開閉手段15をその微小部品50の直上に位置させる。
【0030】
次いで、演算処理手段18により、隣接する微小部品50との間隔Pからチャック40の開き量を算出し、該重心位置の幅Wからチャック40の閉じ量を算出した上で、Z軸テーブル13でZ方向可動部14を降下させ、爪部材33の把持爪36aを微小部品50の両側の隙間に位置させた状態で停止し、位置決めモータ23のパルスを微調節してチャック40を閉じて把持爪36aで微小部品50を把持する。
【0031】
上記チャック40の開閉による微小部品50の把持作動について詳述する。
図2はチャック40が閉じた状態であり、ここから位置決めモータ23の回転によりカム軸22を介してカム24が回転し、図6に示すように、バネS1の収縮によりカムフォロア26がカム24の径が小さい部位の外周縁に当接すべく昇降部材25が上方へスライド移動する。
【0032】
昇降部材25が上方へ移動し、かつ、バネS2で一対の爪部材33が離反方向に付勢されていることにより、両側のカムフォロア34がテーパ部25a、25bに沿って従動し、爪部材33に固定されたボール軸受け38がリニアガイド39上を左右にスライドし、一対の爪部材33が離反方向に移動してチャック40が開かれる。
なお、チャック40が閉じられる動作は、上記同様の原理で開き動作と逆の動作となり、昇降部材25が下降することにより、一対の爪部材33が近接方向に閉じられる。
【0033】
チャック40の開閉ストロークは0〜9.3mmと十分な大きさに設定しており、微小部品50の大きさが変更になってもそのままで対応することができる。また、位置決めモータ23は1パルス当たり0.036°の回転分解能で、位置決めモータ23の1パルス当たりのチャック40の開閉寸法を0.1〜1.0μmと高分解能としており、高密度パターンに配置された微小部品50を精度良く把持することができる。
【0034】
チャック40で微小部品50を把持(チャッキング)した後、Z軸テーブル13でZ方向可動部14を上昇させることにより、チャック開閉手段15を上昇させて微小部品50をピックアップすることができる。
上記微小部品50をピックアップした状態で、チャック回転モータ16により、チャック40の中心軸線を回転軸として、チャック開閉手段15を回転させることにより、微小部品50を任意の方向に向けることができ、次工程でチャック40を開き、微小部品50を収容ケースに整列配置することができる。
【0035】
上記構成とすると、位置決めモータ23でパルス毎にカム24を回転させることにより、チャック40の微小な開閉量の制御が可能となると共に、シンプルな構造で安価な把持装置10を提供することができる。
なお、上記把持装置10は、各微小部品50が挟ピッチで配置されておらず、各微小部品のピッチPが大きい場合でも好適に用いられることは言うまでもない。
【0036】
さらに、上記把持装置10は、微小部品50を把持する作業以外の時間に、カム24を1回転させてボールガイド38の内部のボール41の油膜を潤滑させるている。
例えば、粘着シリコンゴムシート51上に配列された微小部品50のピッチPが0.2mmであった場合、隣接する微小部品50に把持爪36aが干渉しないように、チャック40の爪部材33の開閉ストロークは0〜0.18mmと小さくなる。
ボールガイド38のボール41として直径φ1mmの極小のものを使用したとしても、その円周が約3.14mmであることより、ボール41は微量だけしか回転せず1回転しないので、ボール41の同じ箇所ばかり擦れて油膜が無くなり局所的に磨耗する恐れがある。
【0037】
しかし、本発明では、微小部品50の把持作業を行っていない時間を利用して、カム24を1回転させてチャックの爪部材33を大きく開閉させボール41表面の油膜を潤滑させるようにしているので、ボール41の磨耗等が防止されて長期信頼性を向上させることができる。
なお、本実施形態では、直径φ1mmのボール41を使用し、その円周が約3.14mmで、かつ、チャック40の爪部材33の開閉ストロークが0〜9.3mmであることより、カム24を1回転させることでボール41を約3回転させることが可能となっている。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、位置決めモータでパルス毎にカムを回転させることで、チャックの微小な開閉量の制御が可能となると共に、シンプルな構造で安価な把持装置を提供することができる。
また、チャックの開閉ストロークを0〜9.3mmと十分な大きさに設定することで、微小部品の大きさが変更になってもそのままで対応することができると共に、上記位置決めモータの1パルス当たりの上記チャックの開閉寸法を0.1〜1.0μmと高分解能にすることで、高密度パターンに配置された微小部品も精度良く把持することができる。
さらに、微小部品の把持作業を行っていない時間を利用して、カムを1回転させてチャックを大きく開閉させることで、ボールガイドのボール表面の油膜を潤滑させることができ、ガイドの長期信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の微小部品把持装置の斜視図である。
【図2】チャック開閉手段の正面図である。
【図3】チャック開閉手段のI−I線断面図である。
【図4】要部拡大正面図である。
【図5】要部拡大断面図である。
【図6】カムを回転させた状態のチャック開閉手段の正面図である。
【図7】微小部品が配列された状態を示す上面図である。
【図8】従来の把握装置の斜視図である。
【符号の説明】
10 微小部品把持装置
11 X軸テーブル
12 X方向可動部
12a Y軸テーブル
13 Z軸テーブル(Y方向可動部)
14 Z方向可動部
15 チャック開閉手段
16 チャック回転モータ
17 CCDカメラ(検出手段)
18 演算処理手段
21 ハウジング
22 カム軸
23 位置決めモータ
24 カム
25 昇降部材
25a、25bテーパ部
26 カムフォロア
27 カムフォロア受部
29 摺動片
30 調節部
32 ガイドレール
33 爪部材
34 カムフォロア
35 本体部
36 取付材
36a 把持爪
37 ネジ
38 ボール軸受け
39 リニアガイド
40 チャック
41 ボール
50 微小部品
51 粘着シリコンゴムシート
S1、S2 バネ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a micro component gripping device, and in particular, automatically controls a micro component in a production operation of processing, assembling, inspecting, aligning and packing a micro component used in precision equipment, electronic equipment, and the like. The present invention relates to a device for holding and picking up with a chuck, and is particularly suitably used as a pickup device for a contact probe formed on a sheet in a high-density pattern.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various devices have been provided as a device for grasping such a minute component.
For example, in the
[0003]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-156680, an electrostrictive element, in Japanese Patent Publication No. 5-24771, a piezoelectric element, and in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-293778, a laminated piezo element is incorporated into a gripper of tweezers. There has been proposed a device for automatically opening and closing tweezers by applying force to grip a micropart.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0005]
Further, the apparatus for controlling the opening and closing of tweezers using the electrostrictive element described in JP-A-63-156680, the piezoelectric element described in Japanese Patent Publication No. Hei 5-24771, and the laminated piezoelectric element described in JP-A-5-293778 is all structured. There is a problem that the control itself for opening and closing the tweezers is complicated and very expensive, and a malfunction due to noise can be considered.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a gripping device that is simple, inexpensive, flexible, and has long-term reliability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention relates to a micro component gripping device that picks up a micro component by a chuck,
Chuck opening / closing means for opening / closing a pair of claw members of the chuck by a positioning motor; detecting means for a minute component comprising a CCD camera; and detecting the width of a portion to be gripped by the minute component from the detecting means and the distance between adjacent parts. Comprising arithmetic processing means for setting the opening and closing stroke of the pair of claw members of the chuck based on the detection signal,
There is provided a micro component gripping device characterized in that a rotation amount of the positioning motor is controlled by a signal from the arithmetic processing means.
[0008]
With the above configuration, the CCD camera captures an image of the micro component, and a gripped portion (ex. Center of gravity position) of the micro component is determined by image processing such as binarization processing or pattern matching. The amount of opening of the chuck can be calculated from the distance between adjacent minute parts, and the amount of closing of the chuck can be calculated from the width of the gripped portion.
Further, since the opening / closing operation of the chuck is performed by the positioning motor, it is possible to control a minute opening / closing amount for each pulse of the positioning motor.
[0009]
The chuck opening / closing means includes a positioning motor, a cam operated by the positioning motor, an elevating member having both-side tapered portions that move up and down following the cam and expand downward, and a taper portion on both sides of the elevating member. A pair of claw members having a cam follower connected thereto connected to an upper end thereof and having a gripping claw at a lower end, spring means for urging the pair of claw members in a separating direction and connecting the pair, and the pair of claw members And a linear guide that slidably holds in the approaching / separating direction.
The rotation of the positioning motor raises and lowers the elevating member via the cam, and the cam follower and the spring means along the tapered portions on both sides of the elevating member move a pair of claw members closer to and away from each other to form a pair of chucks. The pawl member is configured to be opened and closed at a stroke set by the positioning motor.
[0010]
With the above configuration, by rotating the cam for each pulse by the positioning motor, the rotational movement of the cam is converted into the vertical movement of the lifting member, and the vertical movement of the lifting member is the horizontal opening and closing movement of the claw member. Is converted to
More specifically, the chuck opening / closing means attaches a spring between an upper wall of the housing and the elevating member to urge and hold the elevating member upward, and also guides the housing up and down in a vertical direction. And a sliding piece projecting from the elevating member is fitted to the guide rail.
By the upward biasing of the elevating member by the spring, the elevating member can be stably brought into contact with the cam. When the protruding side comes into contact with the elevating member by rotation of the cam, the elevating member is lowered, while the non-projecting side is the elevating member side. When it becomes, it can be raised by a spring, and the lifting member can follow the rotation of the cam. In addition, by attaching the elevating member to the guide rail so as to be slidable up and down, the elevating member can be moved up and down stably.
Therefore, an inexpensive gripping device with a simple structure can be provided, and minute opening / closing control for each pulse of the positioning motor can be performed.
[0011]
Means for positioning the chuck opening / closing means at a position of a target micro component, the positioning means including an X-axis table, a Y-axis table, and a Z-axis table, and the chuck opening / closing means being attached to the Z-axis table; .
[0012]
With the above configuration, the chuck opening / closing means is moved and positioned in the XY directions by the X-axis table and the Y-axis table, and the positioned chuck opening / closing means is moved down by the Z-axis table so as to be positioned on both sides of the micro component. After the claw member of the chuck is arranged, the chuck is closed and the micro component is gripped, and then lifted to pick up the micro component.
[0013]
An output shaft protruding downward from the chuck rotating motor is attached to the chuck opening / closing means, and the chuck opening / closing means is rotated with the center axis between the pair of claw members as a rotation axis, and the minute component gripped by the pair of claw members is removed. It is designed to be rotatable.
[0014]
With the above configuration, the micro component can be oriented in any direction by rotating the chuck opening / closing means by the chuck rotating motor with the micro component picked up, and the picked micro component is aligned in the next step. It is suitable for housing.
[0015]
A pair of claw members of the chuck are slidably fitted to the linear guide via a ball bearing,
The above-mentioned cam, which is rotated by less than 1/2 rotation at the time of the gripping operation of the micropart, is rotated once by lubrication of the ball at a time other than the time of the gripping operation, and the claw member moves on the linear guide, thereby The setting is such that the ball makes one or more rotations.
[0016]
The opening / closing stroke of the chuck when gripping a minute component is small, and the ball of the ball bearing rotates only less than 1/2 rotation (for example, about 1/10 to 1/15). It may be lost and worn. However, according to the above configuration, the time when the work of gripping the minute parts is not performed, the cam is rotated once to open and close the chuck largely, and the ball is rotated one or more times to lubricate the oil film on the ball surface. As a result, the long-term reliability of the guide can be improved.
[0017]
The micro components to be picked up are arranged on a sheet at high density, and the width of the gripped portion of the micro components to be gripped by the pair of claw members of the chuck is 0.05 to 5 mm. Is 2 mm or more, the opening and closing stroke of the pair of claw members of the chuck is 0 to 9.3 mm, and the positioning motor is opened and closed by 0.1 to 1.0 μm per pulse.
[0018]
The micro-parts are preferably used when picking up contact probes and the like formed at high density in a state of being adhered on a sheet, and when the opening and closing stroke of a pair of claw members of the chuck is set to the above dimensions, The micro component to be picked up without contacting the adjacent micro component can be sufficiently gripped. In addition, since the opening / closing stroke is set to 0 to 9.3 mm, even if the size of the micro component to be gripped is changed, it can be dealt with as it is.
Further, by setting the opening / closing dimension of the chuck per pulse of the positioning motor to 0.1 to 1.0 μm to achieve high resolution, it is possible to accurately hold even a small component arranged in a high-density pattern.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a micro
[0020]
The chuck opening / closing means 15 fixes the
Note that the
[0021]
An elevating
[0022]
The elevating
A
[0023]
The
As shown in FIGS. 4 and 5, the
[0024]
A
Further, a
[0025]
As described above, the pair of
[0026]
As shown in FIG. 7, the
The reason why the thickness T is set to 0.1 mm or more is to prevent bending of the
[0027]
The
The thickness W is set to 5 mm or less, because the thickness T of the
The pitch P is set to 0.2 mm or more because the thickness T of the
[0028]
A method for forming the
[0029]
Next, a procedure for picking up the
First, the
Then, based on the detection signal of the width W of the position of the center of gravity of the
[0030]
Next, the arithmetic processing means 18 calculates the opening amount of the
[0031]
The gripping operation of the
FIG. 2 shows a state in which the
[0032]
Since the lifting
The operation of closing the
[0033]
The opening / closing stroke of the
[0034]
After the
By rotating the chuck opening / closing means 15 about the central axis of the
[0035]
With the above configuration, by rotating the
Needless to say, the gripping
[0036]
Further, the gripping
For example, when the pitch P of the
Even if a very
[0037]
However, in the present invention, the
In this embodiment, a
[0038]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, by controlling the minute opening / closing amount of the chuck by rotating the cam for each pulse by the positioning motor, an inexpensive gripping device having a simple structure can be obtained. Can be provided.
Further, by setting the opening and closing stroke of the chuck to a sufficient size of 0 to 9.3 mm, it is possible to cope with a change in the size of a minute component as it is, and it is also possible to respond to one pulse of the positioning motor. By setting the opening / closing dimension of the chuck to a high resolution of 0.1 to 1.0 μm, it is possible to accurately hold even a small component arranged in a high-density pattern.
Furthermore, by utilizing the time when the small parts are not gripped, the cam is rotated once to open and close the chuck so that the oil film on the ball surface of the ball guide can be lubricated. Can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a micro component gripping device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a chuck opening / closing unit.
FIG. 3 is a sectional view of the chuck opening / closing means taken along line II.
FIG. 4 is an enlarged front view of a main part.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part.
FIG. 6 is a front view of the chuck opening / closing means in a state where a cam is rotated.
FIG. 7 is a top view showing a state in which minute components are arranged.
FIG. 8 is a perspective view of a conventional grasping device.
[Explanation of symbols]
14 Z direction
18 arithmetic processing means 21
Claims (7)
位置決めモータによりチャックの一対の爪部材を開閉作動するチャック開閉手段と、CCDカメラからなる微小部品の検出手段と、該検出手段からの微小部品の被把持部の幅および隣接する部品との間隔の検出信号に基づいて上記チャックの一対の爪部材の開閉ストロークを設定する演算処理手段を備え、
上記演算処理手段からの信号で上記位置決めモータの回転量を制御する構成としていることを特徴とする微小部品把持装置。In a micro component holding device that picks up a micro component with a chuck,
Chuck opening / closing means for opening / closing a pair of claw members of the chuck by a positioning motor; detecting means for a minute component comprising a CCD camera; and detecting the width of a portion to be gripped by the minute component from the detecting means and the distance between adjacent parts. Comprising arithmetic processing means for setting the opening and closing stroke of the pair of claw members of the chuck based on the detection signal,
A micro component gripping device, wherein a rotation amount of the positioning motor is controlled by a signal from the arithmetic processing means.
上記位置決めモータの回転で上記カムを介して上記昇降部材を昇降させ、該昇降部材の両側テーパ部に沿う上記カムフォロアと上記バネ手段とにより一対の爪部材を近接・離反させて上記チャックの一対の爪部材を上記位置決めモータにより設定されるストロークで開閉させる構成としている請求項1に記載の微小部品把持装置。The chuck opening / closing means includes a positioning motor, a cam operated by the positioning motor, an elevating member having both-side tapered portions that move up and down following the cam and expand downward, and a taper portion on both sides of the elevating member. A pair of claw members having a cam follower connected thereto connected to an upper end thereof and having a gripping claw at a lower end, spring means for urging the pair of claw members in a separating direction and connecting the pair, and the pair of claw members And a linear guide that slidably holds in the approaching / separating direction.
The rotation of the positioning motor raises and lowers the elevating member via the cam, and the cam follower and the spring means along the tapered portions on both sides of the elevating member move a pair of claw members closer to and away from each other to form a pair of chucks. The micro component gripping device according to claim 1, wherein the claw member is configured to be opened and closed at a stroke set by the positioning motor.
上記微小部品の把持作業時には1/2回転未満で回転される上記カムを、把持作業時以外の時間に上記ボールの潤滑用として1回転させ、上記リニアガイド上を爪部材が移動することで上記ボールを1回転以上させる設定としている請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の微小部品把持装置。A pair of claw members of the chuck are slidably fitted to the linear guide via a ball bearing,
The above-mentioned cam, which is rotated by less than 1/2 rotation at the time of the gripping operation of the micropart, is rotated once by lubrication of the ball at a time other than the time of the gripping operation, and the claw member moves on the linear guide, thereby The device for gripping a micro component according to any one of claims 2 to 4, wherein the ball is set to rotate one or more times.
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---|---|
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008016465A (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Murata Mfg Co Ltd | Small component picking-up apparatus |
JP2008028344A (en) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of detecting state of wear, slider unit of device for mounting parts, and device for mounting parts |
JP2011129647A (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Shinapex Co Ltd | Reworking device for chip component, and set pin used for the same |
FR2983761A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-14 | Centre Nat Recherche | Microtechnic device for e.g. handling objects, has mobile assembly comprising base with head that is moved in rotation with respect to base, where image sensor is arranged on head of mobile assembly facing actuator |
CN103350333A (en) * | 2013-06-03 | 2013-10-16 | 大连理工大学 | Tiny component assembling device and method |
CN104291110A (en) * | 2014-09-24 | 2015-01-21 | 昆山迈致治具科技有限公司 | Grabbing device for automatic plug cleaning |
CN104971914A (en) * | 2014-04-02 | 2015-10-14 | 洛阳理工学院 | Precision part washing device |
CN106601661A (en) * | 2017-01-09 | 2017-04-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | Transfer printing device and method |
JP2019520587A (en) * | 2016-07-14 | 2019-07-18 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレーテッドSiemens Healthcare Diagnostics Inc. | Method, system and apparatus for dynamic pick and place selection sequence based on sample rack imaging data |
JP2019520586A (en) * | 2016-07-14 | 2019-07-18 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレーテッドSiemens Healthcare Diagnostics Inc. | Method and apparatus for dynamic position adjustment of robot gripper based on sample rack imaging data |
CN111128820A (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-08 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | LED unit and manufacturing method of LED display |
CN114523480A (en) * | 2022-02-18 | 2022-05-24 | 合肥合滨智能机器人有限公司 | Ultrasonic probe quick-change transverse hand grasping device |
CN116634759A (en) * | 2023-05-30 | 2023-08-22 | 惠州市国宏科技有限公司 | Plug-in equipment suitable for loudspeaker production |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61182786A (en) * | 1985-02-08 | 1986-08-15 | 株式会社日立製作所 | Body automatic gripping system by parallel gripper |
JPH03270890A (en) * | 1990-03-20 | 1991-12-03 | Canon Inc | Work grasp control device with visual sensor |
JPH0970786A (en) * | 1995-09-06 | 1997-03-18 | Ricoh Co Ltd | Holding hand |
JP2000323830A (en) * | 1999-05-12 | 2000-11-24 | Hitachi Ltd | Apparatus for mounting components |
JP2001018184A (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-23 | Smc Corp | Opening/closing chuck |
-
2002
- 2002-08-23 JP JP2002244378A patent/JP2004082239A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61182786A (en) * | 1985-02-08 | 1986-08-15 | 株式会社日立製作所 | Body automatic gripping system by parallel gripper |
JPH03270890A (en) * | 1990-03-20 | 1991-12-03 | Canon Inc | Work grasp control device with visual sensor |
JPH0970786A (en) * | 1995-09-06 | 1997-03-18 | Ricoh Co Ltd | Holding hand |
JP2000323830A (en) * | 1999-05-12 | 2000-11-24 | Hitachi Ltd | Apparatus for mounting components |
JP2001018184A (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-23 | Smc Corp | Opening/closing chuck |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008016465A (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Murata Mfg Co Ltd | Small component picking-up apparatus |
JP2008028344A (en) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of detecting state of wear, slider unit of device for mounting parts, and device for mounting parts |
JP4597923B2 (en) * | 2006-07-25 | 2010-12-15 | パナソニック株式会社 | Wear state detection method and component mounting apparatus |
JP2011129647A (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Shinapex Co Ltd | Reworking device for chip component, and set pin used for the same |
FR2983761A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-14 | Centre Nat Recherche | Microtechnic device for e.g. handling objects, has mobile assembly comprising base with head that is moved in rotation with respect to base, where image sensor is arranged on head of mobile assembly facing actuator |
CN103350333A (en) * | 2013-06-03 | 2013-10-16 | 大连理工大学 | Tiny component assembling device and method |
CN104971914A (en) * | 2014-04-02 | 2015-10-14 | 洛阳理工学院 | Precision part washing device |
CN104291110A (en) * | 2014-09-24 | 2015-01-21 | 昆山迈致治具科技有限公司 | Grabbing device for automatic plug cleaning |
US11209447B2 (en) | 2016-07-14 | 2021-12-28 | Siemens Healthcare Diagnostics Inc. | Methods, systems, and apparatus for dynamic pick and place selection sequence based on sample rack imaging data |
US11241788B2 (en) | 2016-07-14 | 2022-02-08 | Siemens Healthcare Diagnostics Inc. | Methods and apparatus for dynamic position adjustments of a robot gripper based on sample rack imaging data |
JP2019520587A (en) * | 2016-07-14 | 2019-07-18 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレーテッドSiemens Healthcare Diagnostics Inc. | Method, system and apparatus for dynamic pick and place selection sequence based on sample rack imaging data |
JP2019520586A (en) * | 2016-07-14 | 2019-07-18 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレーテッドSiemens Healthcare Diagnostics Inc. | Method and apparatus for dynamic position adjustment of robot gripper based on sample rack imaging data |
CN106601661A (en) * | 2017-01-09 | 2017-04-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | Transfer printing device and method |
US10212867B2 (en) | 2017-01-09 | 2019-02-19 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Transfer apparatus and transfer method |
CN111128820A (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-08 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | LED unit and manufacturing method of LED display |
CN111128820B (en) * | 2018-10-31 | 2023-02-07 | 成都辰显光电有限公司 | LED unit and manufacturing method of LED display |
CN114523480A (en) * | 2022-02-18 | 2022-05-24 | 合肥合滨智能机器人有限公司 | Ultrasonic probe quick-change transverse hand grasping device |
CN116634759A (en) * | 2023-05-30 | 2023-08-22 | 惠州市国宏科技有限公司 | Plug-in equipment suitable for loudspeaker production |
CN116634759B (en) * | 2023-05-30 | 2023-11-07 | 惠州市国宏科技有限公司 | Plug-in equipment suitable for loudspeaker production |
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