CN117546622A - 把持机构 - Google Patents

Abstract

把持机构具备：多个把持爪，把持元件；开闭装置，使多个把持爪向相互分离的打开方向和相互接近的闭合方向移动；及多个挡块，具有能够与元件的上表面抵接的抵接部。挡块构成为，与把持爪一体地移动，并且在多个把持爪相互分离了的打开状态下抵接部相对于把持爪的把持面而向闭合方向突出。

Description

把持机构

技术领域

本说明书公开了把持机构。

背景技术

以往，提出一种元件的把持机构，具备：能够把持元件的一对把持爪、使一对把持爪开闭的开闭装置及与元件的上表面抵接的块状的挡块(例如，参照专利文献1)。记载有：在该把持机构中，在开闭装置的大致中央设置挡块的安装面，从多种挡块之中将与元件的大小对应的挡块安装于安装面、使元件的上表面抵接于挡块并由把持爪把持，从而能够以正确的姿势把持元件。另外，这样的挡块也用于将在下方具有引脚的元件从上方压入而使引脚插入于基板的插入孔时的压入等。

现有技术文献

专利文献1：WO2018/051451A1

发明内容

发明所要解决的课题

在上述的专利文献1中，需要在开闭装置确保挡块的安装用的空间，因此，存在开闭装置大型化的情况。另外，需要与元件的大小对应地更换挡块，因此，也有时更换作业耗费时间而对生产带来影响。

本公开的主要目的在于提供不需要在开闭装置确保挡块的安装用的空间且能够提高挡块的通用性而减少更换作业的把持机构。

用于解决课题的技术方案

本公开为了实现上述的主要目的而采取了以下的方案。

本公开的把持机构具备：多个把持爪，把持元件；开闭装置，使上述多个把持爪向相互分离的打开方向和相互接近的闭合方向移动；及多个挡块，具有能够与上述元件的上表面抵接的抵接部，上述挡块构成为，与上述把持爪一体地移动，并且在上述多个把持爪相互分离的打开状态下上述抵接部相对于上述把持爪的把持面而向上述闭合方向突出。

在本公开的把持机构中，挡块构成为，与把持爪一体地移动，并且在多个把持爪相互分离了的打开状态下抵接部相对于把持爪的把持面而向闭合方向突出。由此，不需要在开闭装置确保挡块的安装用的空间。另外，无论把持爪根据把持的元件的大小而移动至哪个位置，抵接部均相对于把持面突出，因此，无论元件的大小如何均能够使挡块的抵接部抵接于元件的上表面。因此，能够提高挡块的通用性，减少挡块的更换作业。

附图说明

图1是表示作业系统10的结构的概略的结构图。

图2是表示作业系统10的电连接关系的框图。

图3是元件卡盘装置30的立体图。

图4是把持机构40的主视图。

图5是把持机构40的侧视图。

图6是一体化有挡块50的把持爪45的主视图。

图7是把持爪45与挡块50的分解立体图。

图8是表示把持爪45为闭合状态的把持机构40的状况的说明图。

图9是表示把持机构40把持引脚元件P的状况的说明图。

图10是表示把持机构40压入引脚元件P的状况的说明图。

图11是表示把持机构40把持没有引脚L的元件P1的状况的说明图。

具体实施方式

接下来，参照附图对用于实施本公开的方式进行说明。图1是表示作业系统10的结构的概略的结构图。图2是表示作业系统10的电连接关系的框图。另外，图1中，左右方向是X轴方向，前后方向是Y轴方向，上下方向是Z轴方向。

作业系统10作为如下的系统而构成：通过固定于作业台11的机器人20的工作，把持例如机械元件或电子元件等各种元件而进行预定作业。作为预定作业的一个例子，可举出将元件向基板S安装的安装作业等。

在作业台11配设有输送基板S的基板输送装置12和供给元件的带式供料器等供料器14、16。基板输送装置12具有在前后方向(Y轴方向)上隔开间隔地在左右方向(X轴方向)上架设的一对传送带，通过传送带将基板S从左向右输送。供料器14通过将以预定间隔收容有多个元件的带向后方(Y轴方向)送出而供给元件。另外，供料器16通过送出粘贴有引脚元件P的带而供给引脚元件P。引脚元件P具有主体B和从主体B向下方延伸的引脚L，通过供料器16以使主体B成为上侧的直立姿势供给。另外，不局限于带式供料器，也可以成为供给配置有多个元件的托盘的托盘供料器或以分散的状态收容多个元件并一边使上述元件整齐排列一边供给上述元件的散料供料器等。

机器人20具备：例如垂直多关节型的机器人臂22、以可拆装的方式安装于机器人臂22的前端连杆的作为末端执行器的元件卡盘装置30及相机24。机器人臂22在各关节设置有未图示的伺服马达和检测旋转角度的编码器等。元件卡盘装置30虽详情将后述，但通过能够开闭的一对把持爪45(参照图3)来把持元件。相机24拍摄用于识别由供料器14、16供给的元件的位置和姿势的图像和拍摄用于识别由基板输送装置12输送的基板S的位置的图像。另外，作为机器人20而例示了垂直多关节机器人，但也可以是水平多关节机器人或XY机器人等。

如图2所示，控制装置28构成为以CPU28a为中心的微处理器，除了具备CPU28a之外，还具备存储各种控制程序的ROM28b、被用作作业区域的RAM28c、存储各种数据的HDD28d、未图示的输入输出端口等。对控制装置28输入来自基板输送装置12、供料器14、16、机器人20具备的未图示的传感器等的检测信号、由相机24拍摄到的图像等。另外，从控制装置28输出对于基板输送装置12、供料器14、16、机器人20(机器人臂22、元件卡盘装置30)、相机24等的控制信号。

以下是元件卡盘装置30的结构的说明。图3是元件卡盘装置30的立体图。图4是把持机构40的主视图。图5是把持机构40的侧视图。图6是一体化有挡块50的把持爪45的主视图。图7是把持爪45与挡块50的分解立体图。

元件卡盘装置30具备：主体部31和通过把持爪45把持元件的把持机构40。主体部31在上部设置有固定部32，上述固定部32通过螺栓等而固定于机器人臂22的前端连杆，主体部31在下部设置有支撑把持机构40的支撑部34。主体部31收容向把持机构40的开闭装置42的致动器传递驱动信号的信号线、对致动器供给空气或电力的供给线等。

把持机构40具备：开闭装置42、一对把持爪45、分别被把持爪45支撑的一对挡块50及分别对挡块50施力的两个弹簧55。开闭装置42通过气缸或马达等致动器的驱动而使一对滑动件44以相互接近或分离的方式滑动。开闭装置42能够通过编码器等位置传感器检测滑动件44的位置。在一对滑动件44分别安装有把持爪45。开闭装置42通过致动器的驱动，使一对把持爪45以相互接近的方式向闭合方向(内侧)移动，或者以相互分离的方式向打开方向(外侧)移动，由此使把持爪45开闭。

把持爪45设置为从安装于滑动件44的平板状的安装部46向下方延伸，在主视时下端侧(前端侧)形成为比上端侧(基端侧)小的宽度，并且形成为把持元件的把持面45a从上端侧至下端侧为止共面地连续。另外，把持爪45在与把持面45a相反侧以形成沿上下方向以直线状延伸的槽部48的方式呈分叉状地形成。槽部48以从上端侧延伸至下端侧为止的方式形成于把持爪45的宽度方向(图5中的左右方向)上的中央。另外，槽部48以能够收容挡块50的一部分的方式形成为比挡块50的厚度稍大的宽度。把持爪45在槽部48的两侧的侧壁49形成有用于支撑挡块50的支撑孔49a。另外，在槽部48，槽的底面48a形成于上下方向上的大致中央，且在比底面48a靠上侧和下侧分别形成有贯通至把持面45a为止的贯通孔48b、48c。

挡块50是在主视时倒L字状的部件，且形成为向下方延伸的第一延伸部52与沿着水平方向延伸的第二延伸部53正交。另外，挡块50在形成于倒L字状的弯曲部分的轴孔50a安装有支撑轴51，并设置有抵接部54，上述抵接部54从第一延伸部52的下端侧向与第二延伸部53相反方向比第二延伸部53短地延伸，且能够与元件的上表面抵接。

该挡块50以在其与侧壁49之间夹着滑动环57的方式插入于把持爪45的槽部48内。并且，支撑轴51在支撑孔49a、轴孔50a、滑动环57的中心孔相互连通的状态下插入，由此被把持爪45轴支撑。即，本实施方式的挡块50以能够绕支撑轴51摆动(转动)的方式支撑于把持爪45。

弹簧55是螺旋弹簧，且安装于在挡块50的第二延伸部53的延伸端形成的凸部53a。另外，在把持爪45的安装部46的下表面形成有能够嵌合弹簧55的凹部46a(参照图6)。弹簧55以凹部46a的底面作为弹簧承接部，对挡块50的第二延伸部53的延伸端朝向下方施力。

在本实施方式中，在把持爪45支撑着挡块50的状态下在槽部48内收容挡块50(第一延伸部52)的一部分。另外，第二延伸部53相对于支撑轴51而向打开方向延伸，其延伸端被弹簧55向下方施力。因此，挡块50以支撑轴51为支点而朝向第二延伸部53下降那样的旋转方向、即使抵接部54从把持面45a突出的方向摆动。因此，挡块50的抵接部54插通槽部48的下侧的贯通孔48c而相对于把持面45a向闭合方向突出。但是，把持爪45的槽部48的底面48a从侧方与挡块50抵接，对第一延伸部52的侧面52a进行支撑，因此，挡块50向使抵接部54从把持面45a突出的方向的摆动被限制。因此，挡块50在图6所示的状态下静止。另外，挡块50构成为在静止状态下抵接部54的下表面成为水平。另外，在本实施方式中，以抵接部54在比把持面45a的下端靠上方处向闭合方向突出的方式构成把持爪45和抵接部54。

以下是元件卡盘装置30的动作的说明。在此，作为把持对象的元件而例示具有引脚L的引脚元件P。

图8是表示把持爪45为闭合状态的把持机构40的状况的说明图。如图示那样，在闭合状态下，一对把持爪45的把持面45a相互抵接。另外，分别支撑于各把持爪45的挡块50使相向的抵接部54彼此抵接而相互作用打开方向(向外)的力。因此，各挡块50以使抵接部54克服弹簧55的作用力而向打开方向移动的方式绕着支撑轴51摆动，使抵接部54相对于把持面45a而向打开方向收纳而埋没。这样，即便抵接部54能够从把持面45a突出，也在使把持爪45成为闭合状态时不使抵接部54从把持面45a突出，因此，能够使把持面45a彼此抵接而可靠地成为闭合状态。因此，控制装置28能够利用位置传感器检测闭合状态下的滑动件44的位置，能够检测出把持爪45没有把持元件。另外，在如图8那样挡块50摆动时，槽部48的上侧的贯通孔48b作为挡块50的弯曲部分的避让孔发挥作用。

图9是表示把持机构40把持引脚元件P的状况的说明图。如图示那样，把持机构40(开闭装置42)在使一对把持爪45移动至与引脚元件P(主体B)的大小对应的位置的打开状态下，把持引脚元件P的主体B。通过使把持爪45成为打开状态，打开方向的力不再作用于抵接部54，因此，挡块50成为抵接部54相对于把持面45a而向闭合方向突出的状态。把持机构40在把持爪45的把持面45a中的比抵接部54靠下方的区域把持引脚元件P的主体B。

图10是表示把持机构40压入引脚元件P的状况的说明图。在此，控制装置28控制机器人臂22，以使引脚元件P的引脚L位于形成于基板S的未图示的引脚孔的上方的方式使把持机构40(元件卡盘装置30)移动之后，使把持机构40向下方移动。通过把持机构40向下方移动，而能够通过挡块50的抵接部54按压引脚元件P(主体B)的上表面来将引脚L压入引脚孔。

在此，如上述那样，通过与槽部48的底面48a抵接而限制挡块50的摆动，因此，即便在压入引脚元件P时受到向上方的反作用力，抵接部54也不向上方(闭合方向)移动而保持上下方向上的位置。因此，把持机构40能够可靠地压入引脚元件P。另外，如图9所示那样，把持机构40在把持面45a中的比抵接部54靠下方的区域把持引脚元件P的主体B，因此，能够在不改变夹持引脚元件P的情况下开始压入动作。另外，挡块50的抵接部54无论引脚元件P的大小如何，均能够与引脚元件P(主体B)的上表面抵接而压入，所以挡块50的通用性高。

图11是表示把持机构40把持没有引脚L的元件P1的状况的说明图。如图示那样，挡块50的抵接部54通过与元件P1的侧面抵接而在抵接部54作用打开方向的力。因此，挡块50克服弹簧55的作用力而朝向使抵接部54相对于把持面45a向打开方向收纳的方向摆动，抵接部54埋没于把持面45a。这样，通过使抵接部54埋没于把持面45a，能够与挡块50(抵接部54)无关地在把持面45a的任意区域中把持元件P1。即，即便使把持爪45与挡块50成为一体的结构，也能够防止元件的把持产生制约。

在此，明确本实施方式的结构要素与本公开的结构要素的对应关系。本实施方式的把持爪45相当于把持爪，开闭装置42相当于开闭装置，挡块50相当于挡块，把持机构40相当于把持机构。弹簧55相当于施力部件。槽部48相当于槽部，底面48a相当于底面，贯通孔48c相当于贯通孔。

如以上说明的那样，在本公开的把持机构40中，挡块50构成为，与把持爪45一体地移动，并且在把持爪45的打开状态下抵接部54相对于把持面45a而向闭合方向突出。由此，无论把持爪45根据把持的元件的大小移动至哪个位置，都能够使抵接部54抵接于元件的上表面来压入元件。因此，能够提高挡块50的通用性而减少挡块50的更换作业。

另外，对于挡块50而言，当向抵接部54作用打开方向的力时抵接部54埋没于把持面45a，所以以把持面45a彼此抵接的方式使把持爪45全闭，或者能够通过把持面45a中的抵接部54突出的部位把持元件。

另外，通过挡块50以能够绕轴摆动的方式轴支撑于把持爪45的简单的结构，能够使抵接部54相对于把持面45a而突出或者埋没。

另外，具备弹簧55，上述弹簧55以使挡块50向抵接部54从把持面45a突出的方向摆动的方式对挡块50施力，所以能够防止抵接部54由于动作不良等而无法突出的情况。

另外，把持爪45在与把持面45a相反侧形成有槽部48，使挡块50以能够绕着支轴摆动的方式轴支撑于槽部48的侧壁49。槽部48具有从侧方与挡块50抵接的底面48a，并且形成有以供抵接部54插通的方式贯通至把持面45a为止的贯通孔48c。因此，能够成为在把持爪45的宽度方向上收纳了挡块50的紧凑的结构。另外，即便在压入元件时向抵接部54作用向上方的力，也由于槽部48的底面48a限制挡块50的摆动而保持抵接部54的上下方向上的位置，所以能够可靠地压入元件。另外，把持爪45在把持面45a中的比抵接部54突出的部位靠下方的区域中把持引脚元件P，所以能够在不改变夹持的情况下通过抵接部54压入引脚元件P。

另外，本公开不受上述的实施方式的任何限定，只要属于本公开的技术范围则能够以各种方式实施，这是不言而喻的。

在上述的实施方式中，使把持爪45成为分叉状而形成槽部48，将挡块50的一部分(第一延伸部52)收容于槽部48，从而在把持爪45的宽度方向上收纳挡块50，但不限于此。例如，也可以构成为，挡块50轴支撑于把持爪45的宽度方向上的两外侧。在这样构成的情况下，不需要使把持爪45成为分叉状而形成槽部48。另一方面，也可以使挡块50成为分叉状而在从两外侧突出的两个抵接部54之间收纳把持爪45。

在实施方式中，在槽部48的上部形成了作为避让孔发挥作用的贯通孔48b，但在槽的深度成为足够作为避让孔发挥功能的深度的情况下也可以不成为贯通孔。

在实施方式中，具备对挡块50施力的弹簧55，但不限于此，也可以不具备弹簧55而通过挡块50的自重而摆动，也可以通过安装重物等而摆动。

在实施方式中，成为挡块50能够摆动的结构，但不限于此。例如，也可以使挡块50成为如下那样的销状的部件等：通过弹簧等施力部件以使前端的抵接部54从把持面45a向闭合方向突出的方式施力，当作用了打开方向的力时，抵接部54克服施力部件的作用力而埋没于把持面45a内。即，也可以使挡块50成为如下那样的结构：能够以使前端的抵接部54相对于把持面45a而向闭合方向突出或向打开方向埋没的方式沿着水平方向移动

在实施方式中，挡块50支撑于把持爪45，但不限于此，也可以支撑于安装部46，也可以支撑于滑动件44。

在实施方式中，例示出具备一对把持爪45的情况，但不限于此。例如，成为具备多对把持爪45的结构、相互错开地具备三个以上的把持爪45的结构、相对于把持中心呈放射状地具备三个以上的把持爪45的结构等具备多个把持爪45的结构即可。另外，不限于在多个把持爪45全部安装有挡块50的结构，也可以在多个把持爪45中的一部分没有安装有挡块50。

在实施方式中，例示出通过挡块50压入引脚元件P的情况，但不限于此，也可以为了在把持元件时匹配高度位置而使挡块50(抵接部54)抵接于元件的上表面。

实施方式的挡块50能够与元件的大小无关地与元件的上表面抵接，通用性高，但也可以根据元件的大小、形状而更换挡块50。例如，也可以安装从抵接部54从把持面45a突出的长度、突出的部位的上下方向的位置不同的多种挡块50之中选择出的挡块50。

在此，本公开的把持机构也可以如以下那样构成。例如，在本公开的把持机构中，也可以是，上述挡块构成为，当对上述抵接部作用了上述打开方向上的力时上述抵接部相对于上述把持面而向上述打开方向收纳。这样一来，即便构成为使挡块的抵接部相对于把持面突出，也能够以把持面彼此抵接的方式使把持爪全闭，或者在把持面中的抵接部突出的部位处把持元件。

在本公开的把持机构中，也可以是，上述挡块以能够绕着支轴摆动的方式轴支撑于上述把持爪，当上述多个把持爪成为上述打开状态而对上述抵接部不再作用上述打开方向上的力时，上述挡块向上述抵接部相对于上述把持面而向上述闭合方向突出的方向摆动，当在上述多个把持爪相互接近而成为闭合状态时对上述抵接部作用了上述打开方向上的力时，上述挡块向上述抵接部相对于上述把持面而向上述打开方向收纳的方向摆动。这样一来，能够通过简单的结构，使挡块的抵接部相对于把持面突出或者收纳。

在本公开的把持机构中，也可以是，上述把持机构具备施力部件，上述施力部件对上述挡块进行施力，以使上述挡块向上述抵接部相对于上述把持面而向上述闭合方向突出的方向摆动。这样一来，能够防止抵接部由于动作不良等而无法突出的情况。

在本公开的把持机构中，也可以是，上述把持爪在与上述把持面相反侧的宽度方向上的中央形成有以收容上述挡块的至少一部分的方式沿着上下方向延伸的槽部，上述挡块的上端侧以能够绕着支轴摆动的方式轴支撑于上述槽部的侧壁，并且上述挡块在下端侧以向上述闭合方向延伸的方式设置有上述抵接部，上述槽部具有从侧方与上述挡块抵接的底面，并且形成有以供上述抵接部插通于上述底面的一部分的方式贯通至上述把持面为止的贯通孔。这样一来，能够成为在把持爪的宽度方向上收纳挡块的紧凑的结构。另外，即便在压入元件时向上方的力作用于抵接部，也由于槽部的底面从侧方与挡块抵接而限制摆动从而保持抵接部的位置，因此，能够可靠地压入元件。

在本公开的把持机构中，也可以是，上述挡块的上述抵接部在比上述把持面的下端靠上方处向上述闭合方向突出，上述把持爪能够在上述把持面中的比上述抵接部靠下方的区域把持元件。这样一来，抵接部比由把持面把持的元件靠上方处突出，因此，能够在不改变夹持的情况下压入所把持的元件。

产业上的可利用性

本公开能够在把持元件的装置的技术领域中利用。

附图标记说明

10...作业系统；11...作业台；12...基板输送装置；14、16...供料器；20...机器人；22...机器人臂；24...相机；28...控制装置；28a...CPU；28b...ROM；28c...RAM；28d...HDD；30...元件卡盘装置；31...主体部；32...固定部；34...支撑部；40...把持机构；42...开闭装置；44...滑动件；45...把持爪；45a...把持面；46...安装部；46a...凹部；48...槽部；48a...底面；48b、48c...贯通孔；49...侧壁；49a...支撑孔；50...挡块；50a...轴孔；51...支撑轴；52...第一延伸部；52a...侧面；53...第二延伸部；53a...凸部；54...前端部；55...弹簧；57...滑动环；B...主体；L...引脚；P...引脚元件；P1...元件。

Claims (6)

1.一种把持机构，具备：

多个把持爪，把持元件；

开闭装置，使所述多个把持爪向相互分离的打开方向和相互接近的闭合方向移动；及

多个挡块，具有能够与所述元件的上表面抵接的抵接部，

所述挡块构成为，与所述把持爪一体地移动，并且在所述多个把持爪相互分离的打开状态下所述抵接部相对于所述把持爪的把持面而向所述闭合方向突出。

2.根据权利要求1所述的把持机构，其中，

所述挡块构成为，当对所述抵接部作用了所述打开方向上的力时所述抵接部相对于所述把持面而向所述打开方向收纳。

3.根据权利要求1或2所述的把持机构，其中，

所述挡块以能够绕着支轴摆动的方式轴支撑于所述把持爪，当所述多个把持爪成为所述打开状态而对所述抵接部不再作用所述打开方向上的力时，所述挡块向所述抵接部相对于所述把持面而向所述闭合方向突出的方向摆动，当在所述多个把持爪相互接近而成为闭合状态时对所述抵接部作用了所述打开方向上的力时，所述挡块向所述抵接部相对于所述把持面而向所述打开方向收纳的方向摆动。

4.根据权利要求3所述的把持机构，其中，

所述把持机构具备施力部件，所述施力部件对所述挡块进行施力，以使所述挡块向所述抵接部相对于所述把持面而向所述闭合方向突出的方向摆动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的把持机构，其中，

所述把持爪在与所述把持面相反侧的宽度方向上的中央形成有以收容所述挡块的至少一部分的方式沿着上下方向延伸的槽部，

所述挡块的上端侧以能够绕着支轴摆动的方式轴支撑于所述槽部的侧壁，并且所述挡块在下端侧以向所述闭合方向延伸的方式设置有所述抵接部，

所述槽部具有从侧方与所述挡块抵接的底面，并且形成有以供所述抵接部插通于所述底面的一部分的方式贯通至所述把持面为止的贯通孔。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的把持机构，其中，

所述挡块的所述抵接部在比所述把持面的下端靠上方处向所述闭合方向突出，

所述把持爪能够在所述把持面中的比所述抵接部靠下方的区域把持元件。