JP2002239850A - ハンドリング装置およびこのハンドリング装置を用いた部品組立装置 - Google Patents
ハンドリング装置およびこのハンドリング装置を用いた部品組立装置Info
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】円形の磁気回路部を用いて磁気効率を高めると
ともに、狭ピッチ間隔に配列された部品をピックおよび
プレースすることができる部品組立装置を提供する。 【解決手段】コイル６，ヨーク３および磁石４を有し、
上方から見て円形に構成された磁気回路部２を有するボ
イスコイルモータと、可動側のコイル６と連結部材７を
介して連結され、部品のピックおよびプレース動作を行
なうためのノズル１０とを備えたハンドリング装置Ａで
あって、ノズル１０はボイスコイルモータの上方から見
て磁気回路部２から半径方向に突出した位置に配置さ
れ、ノズル１０の幅寸法は磁気回路部２の外径より小さ
い。ノズル１０が磁気回路部２の外径寸法より狭ピッチ
間隔でかつ一列に配列されるように、複数のハンドリン
グ装置Ａをノズル１０が交互に対向方向を向くように千
鳥状に配置した。
ともに、狭ピッチ間隔に配列された部品をピックおよび
プレースすることができる部品組立装置を提供する。 【解決手段】コイル６，ヨーク３および磁石４を有し、
上方から見て円形に構成された磁気回路部２を有するボ
イスコイルモータと、可動側のコイル６と連結部材７を
介して連結され、部品のピックおよびプレース動作を行
なうためのノズル１０とを備えたハンドリング装置Ａで
あって、ノズル１０はボイスコイルモータの上方から見
て磁気回路部２から半径方向に突出した位置に配置さ
れ、ノズル１０の幅寸法は磁気回路部２の外径より小さ
い。ノズル１０が磁気回路部２の外径寸法より狭ピッチ
間隔でかつ一列に配列されるように、複数のハンドリン
グ装置Ａをノズル１０が交互に対向方向を向くように千
鳥状に配置した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボイスコイルモータ
を用いたハンドリング装置およびこのハンドリング装置
を用いた部品組立装置に関するものである。
を用いたハンドリング装置およびこのハンドリング装置
を用いた部品組立装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、小型の電子部品を基板などに実装
する際などに、ボイスコイルモータを用いた部品組立装
置が用いられている。ボイスコイルモータは、空圧を用
いた実装機やソレノイドを用いた実装機に比べて、位置
決め精度に優れ、部品に与える力を軽減できる点で優れ
ている。
する際などに、ボイスコイルモータを用いた部品組立装
置が用いられている。ボイスコイルモータは、空圧を用
いた実装機やソレノイドを用いた実装機に比べて、位置
決め精度に優れ、部品に与える力を軽減できる点で優れ
ている。
【０００３】図１はこのようなボイスコイルモータを用
いたハンドリング装置１００を多連配置した場合の実装
機の平面図を示す。図において、１０１はコイル，ヨー
ク，磁石などから構成されるボイスコイルモータの磁気
回路部、１０２はノズルであり、ノズル１０２は磁気回
路部１０１の中心部に配置されている。なお、ノズル１
０２は部品を吸着できるように、図示しないエアー吸引
装置と接続されている。
いたハンドリング装置１００を多連配置した場合の実装
機の平面図を示す。図において、１０１はコイル，ヨー
ク，磁石などから構成されるボイスコイルモータの磁気
回路部、１０２はノズルであり、ノズル１０２は磁気回
路部１０１の中心部に配置されている。なお、ノズル１
０２は部品を吸着できるように、図示しないエアー吸引
装置と接続されている。
【０００４】図のようにハンドリング装置１を多連配置
した場合、隣合うハンドリング装置１同士が干渉し、ノ
ズル１０２のピッチ間隔Ｐｎを磁気回路部１０１の直径
Ｄ以下にはできない。ハンドリング装置１００を高速化
しようとすると、磁気回路部１０１の直径Ｄが大きくな
るので、ノズル１０２のピッチ間隔Ｐｎも必然的に大き
くなってしまうという欠点がある。
した場合、隣合うハンドリング装置１同士が干渉し、ノ
ズル１０２のピッチ間隔Ｐｎを磁気回路部１０１の直径
Ｄ以下にはできない。ハンドリング装置１００を高速化
しようとすると、磁気回路部１０１の直径Ｄが大きくな
るので、ノズル１０２のピッチ間隔Ｐｎも必然的に大き
くなってしまうという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解消
するものとして、特開平６−３２８３２７号公報、特開
平７−１３６８７７号公報には、角形コイルの中にノズ
ルを配置した構造の組立装置が提案されている。この組
立装置の場合には、コイルが平面視長方形状に構成され
ているので、その厚みを円形の磁気回路を備えたハンド
リング装置に比べて薄くでき、これらハンドリング装置
を隣接配置することでノズルのピッチ間隔を狭くできる
利点がある。
するものとして、特開平６−３２８３２７号公報、特開
平７−１３６８７７号公報には、角形コイルの中にノズ
ルを配置した構造の組立装置が提案されている。この組
立装置の場合には、コイルが平面視長方形状に構成され
ているので、その厚みを円形の磁気回路を備えたハンド
リング装置に比べて薄くでき、これらハンドリング装置
を隣接配置することでノズルのピッチ間隔を狭くできる
利点がある。
【０００６】しかしながら、上記のような角形コイルを
用いた組立装置では、円形コイルに比べて加工コストが
高くつくだけでなく、コイルの側面の２方向にはヨーク
が存在しないため、コイル全周をヨークで囲めない。そ
のため、磁気回路の効率が悪く、必要な推力を得るため
にはコイルが大型になるという欠点がある。
用いた組立装置では、円形コイルに比べて加工コストが
高くつくだけでなく、コイルの側面の２方向にはヨーク
が存在しないため、コイル全周をヨークで囲めない。そ
のため、磁気回路の効率が悪く、必要な推力を得るため
にはコイルが大型になるという欠点がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、円形の磁気回路
部を用いて磁気効率を高めるとともに、狭ピッチ間隔で
ノズルを配列可能なハンドリング装置を提供することに
ある。また、他の目的は、上記ハンドリング装置を用い
て狭ピッチ間隔に配列された部品をピックおよびプレー
スすることができる部品組立装置を提供することにあ
る。
部を用いて磁気効率を高めるとともに、狭ピッチ間隔で
ノズルを配列可能なハンドリング装置を提供することに
ある。また、他の目的は、上記ハンドリング装置を用い
て狭ピッチ間隔に配列された部品をピックおよびプレー
スすることができる部品組立装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、コイル，ヨークおよび磁
石を有し、上方から見て円形に構成された磁気回路部を
有するボイスコイルモータと、可動側のコイルまたは磁
石と連結部材を介して連結され、部品のピックおよびプ
レース動作を行なうためのノズルとを備え、上記ノズル
はボイスコイルモータの上方から見て磁気回路部から半
径方向に突出した位置に配置され、上記ノズルの幅寸法
を磁気回路部の外径より小さくしたことを特徴とするハ
ンドリング装置を提供する。請求項５に記載の発明は、
ノズルが磁気回路部の外径寸法より狭ピッチ間隔でかつ
一列に配列されるように、請求項１ないし４のいずれか
に記載のハンドリング装置を上記ノズルが交互に対向方
向を向くように複数台千鳥状に配置したことを特徴とす
る部品組立装置を提供する。
め、請求項１に記載の発明は、コイル，ヨークおよび磁
石を有し、上方から見て円形に構成された磁気回路部を
有するボイスコイルモータと、可動側のコイルまたは磁
石と連結部材を介して連結され、部品のピックおよびプ
レース動作を行なうためのノズルとを備え、上記ノズル
はボイスコイルモータの上方から見て磁気回路部から半
径方向に突出した位置に配置され、上記ノズルの幅寸法
を磁気回路部の外径より小さくしたことを特徴とするハ
ンドリング装置を提供する。請求項５に記載の発明は、
ノズルが磁気回路部の外径寸法より狭ピッチ間隔でかつ
一列に配列されるように、請求項１ないし４のいずれか
に記載のハンドリング装置を上記ノズルが交互に対向方
向を向くように複数台千鳥状に配置したことを特徴とす
る部品組立装置を提供する。
【０００９】請求項１において、部品のピックおよびプ
レース動作を行なうためのノズルは、磁気回路部から半
径方向に突出しており、ノズルの幅寸法は磁気回路部の
外径より小さい。そのため、このハンドリング装置を複
数台配置するとき、ノズルを磁気回路部の直径より近づ
けて配置できる。本発明では、磁気回路部が角形ではな
く、円形の磁気回路部を用いているので、ヨークがコイ
ルの全周を取り囲むことができ、角形の磁気回路部に比
べて磁気効率が向上する。
レース動作を行なうためのノズルは、磁気回路部から半
径方向に突出しており、ノズルの幅寸法は磁気回路部の
外径より小さい。そのため、このハンドリング装置を複
数台配置するとき、ノズルを磁気回路部の直径より近づ
けて配置できる。本発明では、磁気回路部が角形ではな
く、円形の磁気回路部を用いているので、ヨークがコイ
ルの全周を取り囲むことができ、角形の磁気回路部に比
べて磁気効率が向上する。
【００１０】請求項２のように、連結部材を、ボイスコ
イルモータの本体部に対して直動ガイド手段によって上
下方向に移動自在にガイドするのがよい。ノズルは磁気
回路部の中心部に対してオフセットしているので、ノズ
ルの自重によってノズル部分に傾きが生じ、ノズルの上
下移動が円滑でなくなる可能性がある。そこで、連結部
材を直動ガイド手段によってガイドすることで、ノズル
の上下移動が円滑になり、精度のよいピックおよびプレ
ース動作を行うことが可能である。
イルモータの本体部に対して直動ガイド手段によって上
下方向に移動自在にガイドするのがよい。ノズルは磁気
回路部の中心部に対してオフセットしているので、ノズ
ルの自重によってノズル部分に傾きが生じ、ノズルの上
下移動が円滑でなくなる可能性がある。そこで、連結部
材を直動ガイド手段によってガイドすることで、ノズル
の上下移動が円滑になり、精度のよいピックおよびプレ
ース動作を行うことが可能である。
【００１１】請求項３のように、ボイスコイルモータの
本体部の内部に、ノズルを原点位置へ復帰付勢するため
のばね機構を設けると、コイルへの励磁電流をＯＦＦす
れば、ノズルを簡単に原点復帰させることができる。ま
た、ばね機構が外部に突出しないので、ノズルと干渉し
ないですむ。
本体部の内部に、ノズルを原点位置へ復帰付勢するため
のばね機構を設けると、コイルへの励磁電流をＯＦＦす
れば、ノズルを簡単に原点復帰させることができる。ま
た、ばね機構が外部に突出しないので、ノズルと干渉し
ないですむ。
【００１２】請求項４のように、ノズルとボイスコイル
モータの本体部との間に、ノズルの位置を検出する位置
検出用センサを設けるのがよい。この場合には、位置検
出センサによってノズルの高さを正確に認識できるの
で、ピックおよびプレース動作を高精度に行うことがで
きる。
モータの本体部との間に、ノズルの位置を検出する位置
検出用センサを設けるのがよい。この場合には、位置検
出センサによってノズルの高さを正確に認識できるの
で、ピックおよびプレース動作を高精度に行うことがで
きる。
【００１３】請求項５のように、ノズルが磁気回路部の
外径寸法より狭ピッチ間隔でかつ一列に配列されるよう
に、複数のハンドリング装置をノズルが交互に対向方向
を向くように千鳥状に配置するのがよい。この場合に
は、ノズルのピッチ間隔を磁気回路部の外径寸法より狭
くできるので、狭ピッチ間隔に配列された複数の部品を
同時にピックおよびプレースすることができる。
外径寸法より狭ピッチ間隔でかつ一列に配列されるよう
に、複数のハンドリング装置をノズルが交互に対向方向
を向くように千鳥状に配置するのがよい。この場合に
は、ノズルのピッチ間隔を磁気回路部の外径寸法より狭
くできるので、狭ピッチ間隔に配列された複数の部品を
同時にピックおよびプレースすることができる。
【００１４】請求項６のように、θ軸回りに回転可能な
複数のノズルを設け、これらノズルのうちの少なくとも
１つのノズルをθ軸方向に選択的に回転させる回転駆動
手段を設けるのがよい。この場合には、部品をノズルで
吸着した後、θ方向のずれを個別に補正でき、複数の部
品を常に一定の姿勢でプレースすることができる。
複数のノズルを設け、これらノズルのうちの少なくとも
１つのノズルをθ軸方向に選択的に回転させる回転駆動
手段を設けるのがよい。この場合には、部品をノズルで
吸着した後、θ方向のずれを個別に補正でき、複数の部
品を常に一定の姿勢でプレースすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図２，図３は本発明にかかるハン
ドリング装置の一例を示す。このハンドリング装置Ａ
は、ＸＹロボットのヘッド部などに取り付けられた非磁
性体よりなるシャーシ（本体部）１を備え、シャーシ１
の上部にはボイスコイルモータの磁気回路部２が設けら
れている。磁気回路部２は、シャーシ１の上部に固定さ
れたヨーク３、ヨーク３の円筒部３ａの内面に固定され
た磁石４、ヨーク３の中心磁極３ｂに対して上下動自在
に挿通されたボビン５、ボビン５に巻回されたコイル６
などで構成されている。コイル６は磁石４と軸方向にオ
ーバーラップしている。磁気回路部２は、図３に示すよ
うに平面視円形に形成されている。この実施例では、固
定側に磁石４、可動側にコイル６を設けたが、これとは
逆に固定側にコイル６、可動側に磁石４を設けてもよ
い。
ドリング装置の一例を示す。このハンドリング装置Ａ
は、ＸＹロボットのヘッド部などに取り付けられた非磁
性体よりなるシャーシ（本体部）１を備え、シャーシ１
の上部にはボイスコイルモータの磁気回路部２が設けら
れている。磁気回路部２は、シャーシ１の上部に固定さ
れたヨーク３、ヨーク３の円筒部３ａの内面に固定され
た磁石４、ヨーク３の中心磁極３ｂに対して上下動自在
に挿通されたボビン５、ボビン５に巻回されたコイル６
などで構成されている。コイル６は磁石４と軸方向にオ
ーバーラップしている。磁気回路部２は、図３に示すよ
うに平面視円形に形成されている。この実施例では、固
定側に磁石４、可動側にコイル６を設けたが、これとは
逆に固定側にコイル６、可動側に磁石４を設けてもよ
い。
【００１６】ボビン５の下端面には、連結部材７の一端
部が固定され、連結部材７の他端部はシャーシ１および
ヨーク３より半径方向へ突出し、この突出部７ａにノズ
ル１０が固定されている。ノズル１０の下端面にはワー
クを吸着する吸引口１０ａが形成され、この吸引口１０
ａは図示しないエアー吸引装置とエアーホースなどを介
して接続されている。図３のように、磁気回路部２の直
径をＤとすると、ノズル１０の幅寸法ｄは磁気回路部２
の直径Ｄより小さく設定されている。具体的には、幅寸
法ｄを直径Ｄの１／２以下にするのがよい。
部が固定され、連結部材７の他端部はシャーシ１および
ヨーク３より半径方向へ突出し、この突出部７ａにノズ
ル１０が固定されている。ノズル１０の下端面にはワー
クを吸着する吸引口１０ａが形成され、この吸引口１０
ａは図示しないエアー吸引装置とエアーホースなどを介
して接続されている。図３のように、磁気回路部２の直
径をＤとすると、ノズル１０の幅寸法ｄは磁気回路部２
の直径Ｄより小さく設定されている。具体的には、幅寸
法ｄを直径Ｄの１／２以下にするのがよい。
【００１７】連結部材７の突出部７ａには検出素子１１
が固定され、この検出素子１１と対向する部位には、シ
ャーシ１またはヨーク３とリテーナ１３を介して連結さ
れた位置検出用センサ１２が配置されている。シャーシ
１の内部には、連結部材７を上方へ付勢するスプリング
１４が設けられ、これにより、ノズル１０を原点位置
（上限位置）へ復帰付勢することができる。連結部材７
とシャーシ１との間には直動ガイド１５が設けられ、連
結部材７は上下方向（Ｚ軸方向）に円滑に移動すること
ができる。
が固定され、この検出素子１１と対向する部位には、シ
ャーシ１またはヨーク３とリテーナ１３を介して連結さ
れた位置検出用センサ１２が配置されている。シャーシ
１の内部には、連結部材７を上方へ付勢するスプリング
１４が設けられ、これにより、ノズル１０を原点位置
（上限位置）へ復帰付勢することができる。連結部材７
とシャーシ１との間には直動ガイド１５が設けられ、連
結部材７は上下方向（Ｚ軸方向）に円滑に移動すること
ができる。
【００１８】上記位置検出用センサ１２の検出信号はコ
ントローラ１６に入力され、コントローラ１６はこの検
出信号に基づいて電流アンプ１７に指令信号を出力し、
上記コイル６に電流を流す。これにより、コイル６には
磁束密度と電流とコイルの導体長に比例した軸方向の推
力が作用し、コイル６と連結部材７を介して連結された
ノズル１０も上下方向へ移動する。このようにして、ノ
ズル１０の高さ位置を高精度（例えば±０．１ｍｍ以
下）に制御でき、かつワークに対するノズル１０の衝撃
荷重を抑制（例えば２Ｎ以下）することができる。
ントローラ１６に入力され、コントローラ１６はこの検
出信号に基づいて電流アンプ１７に指令信号を出力し、
上記コイル６に電流を流す。これにより、コイル６には
磁束密度と電流とコイルの導体長に比例した軸方向の推
力が作用し、コイル６と連結部材７を介して連結された
ノズル１０も上下方向へ移動する。このようにして、ノ
ズル１０の高さ位置を高精度（例えば±０．１ｍｍ以
下）に制御でき、かつワークに対するノズル１０の衝撃
荷重を抑制（例えば２Ｎ以下）することができる。
【００１９】図４は上記ハンドリング装置Ａを多連配置
した組立装置の一例を示す。この組立装置は、組立台２
０上に設けられた部品供給テーブル２１と部品組立テー
ブル２４と組立ヘッド３０とを備えている。部品供給テ
ーブル２１上には、図５に示すようにトレー２２が位置
決めれされて載置されており、このトレー２２上に予め
小さなピッチ間隔Ｐで多数の部品Ｗが配列されている。
また、部品組立テーブル２４上には１枚または複数枚の
基板２５が位置決めされて載置されている。部品組立テ
ーブル２４は可動テーブル２３に対しθ軸作動機構を介
して取り付けられており、基板２５の回転位置を調整可
能である。組立ヘッド３０は、トレー２２にピッチ間隔
Ｐで配列された部品Ｗを、複数個（例えば４個）同時に
ピックアップして、基板２５上に実装する。
した組立装置の一例を示す。この組立装置は、組立台２
０上に設けられた部品供給テーブル２１と部品組立テー
ブル２４と組立ヘッド３０とを備えている。部品供給テ
ーブル２１上には、図５に示すようにトレー２２が位置
決めれされて載置されており、このトレー２２上に予め
小さなピッチ間隔Ｐで多数の部品Ｗが配列されている。
また、部品組立テーブル２４上には１枚または複数枚の
基板２５が位置決めされて載置されている。部品組立テ
ーブル２４は可動テーブル２３に対しθ軸作動機構を介
して取り付けられており、基板２５の回転位置を調整可
能である。組立ヘッド３０は、トレー２２にピッチ間隔
Ｐで配列された部品Ｗを、複数個（例えば４個）同時に
ピックアップして、基板２５上に実装する。
【００２０】組立台２０上には、部品供給テーブル２１
をＸ軸方向に作動させるＸ軸作動機構２６と、可動テー
ブル２３をＸ軸方向に作動させるＸ軸作動機構２７とが
設けられている。これらＸ軸作動機構２６，２７は、例
えばサーボモータとボールネジとで構成されている。部
品供給テーブル２１と部品組立テーブル２４との間に
は、照明設備を有するカメラ２８が上向きに設けられて
いる。
をＸ軸方向に作動させるＸ軸作動機構２６と、可動テー
ブル２３をＸ軸方向に作動させるＸ軸作動機構２７とが
設けられている。これらＸ軸作動機構２６，２７は、例
えばサーボモータとボールネジとで構成されている。部
品供給テーブル２１と部品組立テーブル２４との間に
は、照明設備を有するカメラ２８が上向きに設けられて
いる。
【００２１】組立台２０上には、組立ヘッド３０をＹ軸
方向に作動させるＹ軸作動機構２９が設けられている。
このＹ軸作動機構２９も、例えばサーボモータとボール
ネジとで構成されている。後述するように、組立ヘッド
３０にはノズル１０をＺ軸方向に作動させる複数（例え
ば４台）のハンドリング装置Ａが取り付けられており、
これらハンドリング装置Ａによってピックアップされた
部品Ｗは、カメラ２８の上方を通過することにより、そ
の姿勢が撮影される。
方向に作動させるＹ軸作動機構２９が設けられている。
このＹ軸作動機構２９も、例えばサーボモータとボール
ネジとで構成されている。後述するように、組立ヘッド
３０にはノズル１０をＺ軸方向に作動させる複数（例え
ば４台）のハンドリング装置Ａが取り付けられており、
これらハンドリング装置Ａによってピックアップされた
部品Ｗは、カメラ２８の上方を通過することにより、そ
の姿勢が撮影される。
【００２２】図６は組立ヘッド３０の平面図を示す。組
立ヘッド３０には、複数台（ここでは４台）のハンドリ
ング装置Ａをノズル１０が対向方向を向くように平面視
千鳥状に配置してある。ノズル１０は磁気回路部２から
半径方向に突出しているので、ノズル１０（吸引口１０
ａ）はラインＬに沿うように一列に配列され、ノズル１
０のピッチ間隔Ｐが磁気回路部２の直径Ｄより狭ピッチ
間隔としてある。ノズル１０のピッチ間隔Ｐは、トレー
２０上に配列された部品Ｗのピッチ間隔Ｐと一致してい
る。
立ヘッド３０には、複数台（ここでは４台）のハンドリ
ング装置Ａをノズル１０が対向方向を向くように平面視
千鳥状に配置してある。ノズル１０は磁気回路部２から
半径方向に突出しているので、ノズル１０（吸引口１０
ａ）はラインＬに沿うように一列に配列され、ノズル１
０のピッチ間隔Ｐが磁気回路部２の直径Ｄより狭ピッチ
間隔としてある。ノズル１０のピッチ間隔Ｐは、トレー
２０上に配列された部品Ｗのピッチ間隔Ｐと一致してい
る。
【００２３】４台のハンドリング装置Ａを備えた組立ヘ
ッド３０を、Ｙ軸作動機構２９によってＹ軸方向に位置
決めし、部品供給テーブル２１に配置されたトレー２２
をＸ軸作動機構２６によってＸ軸方向に位置決めする。
そして、トレー２２からノズル１０によって４個の部品
Ｗを同時にピックアップする。ピックアップ後、カメラ
２８の上方を移動する間に部品Ｗの画像を取込み、部品
Ｗの姿勢を検出し、正確な組立のための位置補正量が算
出される。この位置補正量に基づいてＹ軸作動機構２９
およびＸ軸作動機構２７が制御され、目標位置で組立ヘ
ッド３０のＺ軸機構であるボイスコイルモータが作動さ
れ、ノズル１０に吸着された部品Ｗが部品組立テーブル
２４に配置された基板２５の上に実装される。このと
き、コイル６への電流を制御することによって、ノズル
１０（部品Ｗ）の高さを正確に制御でき、部品Ｗに加え
る押圧力を制御することができる。ノズル１０のピッチ
間隔Ｐがトレー２２上の部品Ｗのピッチ間隔Ｐと同一で
あるから、複数の部品Ｗをトレー２２のピッチ間隔Ｐの
まま基板２５に精度よく実装することができる。なお、
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の位置補正だけでなく、部品組立テーブ
ル２４を回転させることでθ方向の補正も可能である。
ッド３０を、Ｙ軸作動機構２９によってＹ軸方向に位置
決めし、部品供給テーブル２１に配置されたトレー２２
をＸ軸作動機構２６によってＸ軸方向に位置決めする。
そして、トレー２２からノズル１０によって４個の部品
Ｗを同時にピックアップする。ピックアップ後、カメラ
２８の上方を移動する間に部品Ｗの画像を取込み、部品
Ｗの姿勢を検出し、正確な組立のための位置補正量が算
出される。この位置補正量に基づいてＹ軸作動機構２９
およびＸ軸作動機構２７が制御され、目標位置で組立ヘ
ッド３０のＺ軸機構であるボイスコイルモータが作動さ
れ、ノズル１０に吸着された部品Ｗが部品組立テーブル
２４に配置された基板２５の上に実装される。このと
き、コイル６への電流を制御することによって、ノズル
１０（部品Ｗ）の高さを正確に制御でき、部品Ｗに加え
る押圧力を制御することができる。ノズル１０のピッチ
間隔Ｐがトレー２２上の部品Ｗのピッチ間隔Ｐと同一で
あるから、複数の部品Ｗをトレー２２のピッチ間隔Ｐの
まま基板２５に精度よく実装することができる。なお、
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の位置補正だけでなく、部品組立テーブ
ル２４を回転させることでθ方向の補正も可能である。
【００２４】従来（図１）のようにノズル１０２が磁気
回路部１０１の中心位置に設けられたハンドリング装置
の場合には、ノズルのピッチ間隔Ｐｎを磁気回路部の直
径Ｄより狭くできないので、狭ピッチで配列されたトレ
ー２２上の部品をそのままピックアップすることができ
ない。そのため、例えば隣合う基板２５のピッチ間隔Ｐ
ｓのように、広い間隔でしか部品Ｗをピックアップでき
ず、基板２５の外形形状が変化したりすると、ハンドリ
ング装置の配置も変更せざるを得なくなり、汎用性に欠
けるとともに、作業効率も悪いという欠点があった。こ
れに対し、本発明では上記実施例のように複数のノズル
１０を狭ピッチ間隔Ｐで配置できるので、部品Ｗをトレ
ー２２に配列された順番通りに基板２５に実装でき、基
板２５の外形形状の変化にも対応でき、作業効率が高
い。
回路部１０１の中心位置に設けられたハンドリング装置
の場合には、ノズルのピッチ間隔Ｐｎを磁気回路部の直
径Ｄより狭くできないので、狭ピッチで配列されたトレ
ー２２上の部品をそのままピックアップすることができ
ない。そのため、例えば隣合う基板２５のピッチ間隔Ｐ
ｓのように、広い間隔でしか部品Ｗをピックアップでき
ず、基板２５の外形形状が変化したりすると、ハンドリ
ング装置の配置も変更せざるを得なくなり、汎用性に欠
けるとともに、作業効率も悪いという欠点があった。こ
れに対し、本発明では上記実施例のように複数のノズル
１０を狭ピッチ間隔Ｐで配置できるので、部品Ｗをトレ
ー２２に配列された順番通りに基板２５に実装でき、基
板２５の外形形状の変化にも対応でき、作業効率が高
い。
【００２５】図７，図８は本発明にかかる組立装置の第
２実施例を示す。なお、第１実施例と同一部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。この実施例の組立ヘ
ッド４０では、例えば４台のハンドリング装置Ａ’が設
けられ、各ハンドリング装置Ａ’のノズル１０を軸心回
り（θ軸回り）に個別に姿勢補正可能としたものであ
る。すなわち、連結部材７の突出部７ａにはノズル１０
を回転自在かつ上下移動不能に支持する軸受８が固定さ
れている。ノズル１０の上部外周にはプーリ９が回転自
在かつ上下動自在に挿通されており、プーリ９の穴はス
プライン穴となっている。ノズル１０の上端部には、プ
ーリ９のスプライン穴と嵌合可能なスプライン溝１０ｂ
が形成されている。プーリ９は、シャーシ１またはヨー
ク３に固定された支持具４４によって、回転自在にかつ
上下移動不能に支持されている。
２実施例を示す。なお、第１実施例と同一部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。この実施例の組立ヘ
ッド４０では、例えば４台のハンドリング装置Ａ’が設
けられ、各ハンドリング装置Ａ’のノズル１０を軸心回
り（θ軸回り）に個別に姿勢補正可能としたものであ
る。すなわち、連結部材７の突出部７ａにはノズル１０
を回転自在かつ上下移動不能に支持する軸受８が固定さ
れている。ノズル１０の上部外周にはプーリ９が回転自
在かつ上下動自在に挿通されており、プーリ９の穴はス
プライン穴となっている。ノズル１０の上端部には、プ
ーリ９のスプライン穴と嵌合可能なスプライン溝１０ｂ
が形成されている。プーリ９は、シャーシ１またはヨー
ク３に固定された支持具４４によって、回転自在にかつ
上下移動不能に支持されている。
【００２６】図８に示すように、組立ヘッド４０にはθ
軸回転モータ４５が固定されており、モータ４５の駆動
プーリ４６と各ハンドリング装置Ａ’のプーリ９との間
に、無端ベルト４７が巻き掛けられている。なお、この
実施例では１本のベルト４７によって複数台（例えば４
台）のハンドリング装置Ａ’のプーリ９を選択的に回転
させ、ノズル１０のθ軸補正を選択的に行うように構成
したが、これに限るものではない。例えば、各ノズル１
０に対して個別のθ軸回転モータを設け、それぞれのノ
ズル１０を独立してθ軸補正可能としてもよい。
軸回転モータ４５が固定されており、モータ４５の駆動
プーリ４６と各ハンドリング装置Ａ’のプーリ９との間
に、無端ベルト４７が巻き掛けられている。なお、この
実施例では１本のベルト４７によって複数台（例えば４
台）のハンドリング装置Ａ’のプーリ９を選択的に回転
させ、ノズル１０のθ軸補正を選択的に行うように構成
したが、これに限るものではない。例えば、各ノズル１
０に対して個別のθ軸回転モータを設け、それぞれのノ
ズル１０を独立してθ軸補正可能としてもよい。
【００２７】上記構造よりなる第２実施例の組立装置の
作動について説明する。部品供給テーブル２１に配置さ
れたトレー２２からノズル１０によって４個の部品Ｗを
同時にピックアップし、部品組立テーブル２４に配置さ
れた基板２５の上に実装する動作は第１実施例と同様で
ある。なお、この場合には、部品組立テーブル２４にθ
軸作動機構を設ける必要はない。組立ヘッド４０がカメ
ラ２８の上部を移動する際、部品Ｗの画像の取込み、部
品Ｗの姿勢認識を行い、正確な組立のための位置補正量
（Ｘ，Ｙ，θ）が算出される。そして、この補正量に基
づいてＸ軸，Ｙ軸，θ軸方向に正確に位置決めされる。
作動について説明する。部品供給テーブル２１に配置さ
れたトレー２２からノズル１０によって４個の部品Ｗを
同時にピックアップし、部品組立テーブル２４に配置さ
れた基板２５の上に実装する動作は第１実施例と同様で
ある。なお、この場合には、部品組立テーブル２４にθ
軸作動機構を設ける必要はない。組立ヘッド４０がカメ
ラ２８の上部を移動する際、部品Ｗの画像の取込み、部
品Ｗの姿勢認識を行い、正確な組立のための位置補正量
（Ｘ，Ｙ，θ）が算出される。そして、この補正量に基
づいてＸ軸，Ｙ軸，θ軸方向に正確に位置決めされる。
【００２８】θ軸補正の１つの方法としては、組立ヘッ
ド４０をＹ軸方向に移動させる間に補正を行ってもよ
い。すなわち、コイル６に電流を流し、θ軸補正を行う
べきノズル１０のみをスプライン溝１０ｂがプーリ９の
穴に対応する位置まで降下させる。これにより、ノズル
１０とプーリ９とが一体回転可能となる。この状態で、
θ軸回転モータ４５を駆動してノズル１０を必要量だけ
回転させ、θ軸の補正を行う。補正終了後、ノズル１０
を原点位置へ復帰させる。なお、θ軸補正を行う間、補
正の必要のないノズル１０は、そのスプライン溝１０ｂ
以外の軸部がプーリ９の穴に対応しているので、ノズル
１０とプーリ９とが相対回転し、ノズル１０の回転が防
止される。
ド４０をＹ軸方向に移動させる間に補正を行ってもよ
い。すなわち、コイル６に電流を流し、θ軸補正を行う
べきノズル１０のみをスプライン溝１０ｂがプーリ９の
穴に対応する位置まで降下させる。これにより、ノズル
１０とプーリ９とが一体回転可能となる。この状態で、
θ軸回転モータ４５を駆動してノズル１０を必要量だけ
回転させ、θ軸の補正を行う。補正終了後、ノズル１０
を原点位置へ復帰させる。なお、θ軸補正を行う間、補
正の必要のないノズル１０は、そのスプライン溝１０ｂ
以外の軸部がプーリ９の穴に対応しているので、ノズル
１０とプーリ９とが相対回転し、ノズル１０の回転が防
止される。
【００２９】他の方法としては、組立ヘッド４０をＸ軸
方向およびＹ軸方向の目標位置に位置決めした後、θ軸
補正を行うべきノズル１０のみをスプライン溝１０ｂが
プーリ９の穴に対応する位置まで降下させ、この状態で
θ軸回転モータ４５を駆動させ、ノズル１０を必要量だ
け回転させてθ軸補正を行う。θ軸補正を行った状態の
まま、ノズル１０をさらに降下させ、ノズル１０に吸着
された部品Ｗを基板２５に実装する。この動作を、４台
のハンドリング装置Ａ’について順次実行すればよい。
方向およびＹ軸方向の目標位置に位置決めした後、θ軸
補正を行うべきノズル１０のみをスプライン溝１０ｂが
プーリ９の穴に対応する位置まで降下させ、この状態で
θ軸回転モータ４５を駆動させ、ノズル１０を必要量だ
け回転させてθ軸補正を行う。θ軸補正を行った状態の
まま、ノズル１０をさらに降下させ、ノズル１０に吸着
された部品Ｗを基板２５に実装する。この動作を、４台
のハンドリング装置Ａ’について順次実行すればよい。
【００３０】本発明のハンドリング装置は、上記実施例
のようにトレーから部品をピックアップし、別の位置に
設けられた基板に実装する組立装置に適用するものに限
らない。例えば、製造装置から部品を複数個同時にピッ
クアップし、これら部品をトレーなどの治具に収納する
装置にも適用できる。さらには、トレーからピックアッ
プされた部品を、ケースなどに収容する場合にも使用で
きる。
のようにトレーから部品をピックアップし、別の位置に
設けられた基板に実装する組立装置に適用するものに限
らない。例えば、製造装置から部品を複数個同時にピッ
クアップし、これら部品をトレーなどの治具に収納する
装置にも適用できる。さらには、トレーからピックアッ
プされた部品を、ケースなどに収容する場合にも使用で
きる。
【００３１】図４に示す組立装置では、ハンドリング装
置を備えた組立ヘッドをＹ軸方向に移動させ、トレーと
基板をＸ軸方向に移動させるようにしたが、これに限ら
ない。例えば、トレーと基板を一定位置に固定し、ハン
ドリング装置を備えた組立ヘッドをＸ，Ｙ軸方向に移動
させるようにしてもよいし、逆にハンドリング装置を備
えた組立ヘッドを一定位置に固定し、トレーと基板を
Ｘ，Ｙ軸方向に移動させるようにしてもよい。
置を備えた組立ヘッドをＹ軸方向に移動させ、トレーと
基板をＸ軸方向に移動させるようにしたが、これに限ら
ない。例えば、トレーと基板を一定位置に固定し、ハン
ドリング装置を備えた組立ヘッドをＸ，Ｙ軸方向に移動
させるようにしてもよいし、逆にハンドリング装置を備
えた組立ヘッドを一定位置に固定し、トレーと基板を
Ｘ，Ｙ軸方向に移動させるようにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、部品のピックおよびプレース動
作を行なうためのノズルが、磁気回路部より半径方向に
突出しており、ノズルの幅寸法が磁気回路部の外径より
小さいので、このハンドリング装置を複数台配置すると
き、ノズルを磁気回路部の直径より近づけて配置でき
る。また、磁気回路部が角形ではなく、円形の磁気回路
部を用いているので、ヨークがコイルの全周を取り囲む
ことができ、磁気効率が向上する。
に記載の発明によれば、部品のピックおよびプレース動
作を行なうためのノズルが、磁気回路部より半径方向に
突出しており、ノズルの幅寸法が磁気回路部の外径より
小さいので、このハンドリング装置を複数台配置すると
き、ノズルを磁気回路部の直径より近づけて配置でき
る。また、磁気回路部が角形ではなく、円形の磁気回路
部を用いているので、ヨークがコイルの全周を取り囲む
ことができ、磁気効率が向上する。
【００３３】また、請求項５に記載の発明によれば、ノ
ズルが磁気回路部の外径寸法より狭ピッチ間隔でかつ一
列に配列されるように、複数のハンドリング装置をノズ
ルが交互に対向方向を向くように千鳥状に配置したの
で、狭ピッチ間隔に配列された部品を同時にピックおよ
びプレースすることができる組立装置を得ることができ
る。
ズルが磁気回路部の外径寸法より狭ピッチ間隔でかつ一
列に配列されるように、複数のハンドリング装置をノズ
ルが交互に対向方向を向くように千鳥状に配置したの
で、狭ピッチ間隔に配列された部品を同時にピックおよ
びプレースすることができる組立装置を得ることができ
る。
【図１】従来の多連配置されたハンドリング装置の一例
の平面図である。
の平面図である。
【図２】本発明にかかるハンドリング装置の第１実施例
の断面図である。
の断面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図２に示すハンドリング装置を用いた組立装置
の全体斜視図である。
の全体斜視図である。
【図５】部品供給部および部品組立部の拡大図である。
【図６】図４に示す組立装置の組立ヘッドの平面図であ
る。
る。
【図７】本発明にかかるハンドリング装置の第２実施例
の断面図である。
の断面図である。
【図８】図７に示すハンドリング装置を用いた組立ヘッ
ドの平面図である。
ドの平面図である。
Ａ，Ａ’ ハンドリング装置 １ シャーシ（本体部） ２ 磁気回路部（ボイスコイルモータ） ３ ヨーク ４ 磁石 ６ コイル ７ 連結部材 １０ ノズル １１ 検出素子 １２ センサ １４ スプリング １５ 直動ガイド １６ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 AS08 BT02 BT14 CY36 DS01 DS07 FS01 HS01 HS24 KS29 KX06 3C030 AA12 AA19 AA21 BC02 BC11 BC31 DA02 DA09 DA15 DA24 5E313 AA02 AA11 AA23 CC01 CC07 EE01 EE02 EE03 EE24 EE25 FF24 FF26 FF28
Claims (6)
- 【請求項１】コイル，ヨークおよび磁石を有し、上方か
ら見て円形に構成された磁気回路部を有するボイスコイ
ルモータと、可動側のコイルまたは磁石と連結部材を介
して連結され、部品のピックおよびプレース動作を行な
うためのノズルとを備え、上記ノズルはボイスコイルモ
ータの上方から見て磁気回路部から半径方向に突出した
位置に配置され、上記ノズルの幅寸法を磁気回路部の外
径より小さくしたことを特徴とするハンドリング装置。 - 【請求項２】上記連結部材は、ボイスコイルモータの本
体部に対して直動ガイド手段によって上下方向に移動自
在にガイドされていることを特徴とする請求項１に記載
のハンドリング装置。 - 【請求項３】上記ボイスコイルモータの本体部の内部
に、ノズルを原点位置へ復帰付勢するためのばね機構を
設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のハン
ドリング装置。 - 【請求項４】上記ノズルとボイスコイルモータの本体部
との間に、ノズルの位置を検出する位置検出用センサを
設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに
記載のハンドリング装置。 - 【請求項５】上記ノズルが磁気回路部の外径寸法より狭
ピッチ間隔でかつ一列に配列されるように、請求項１な
いし４のいずれかに記載のハンドリング装置を上記ノズ
ルが交互に対向方向を向くように複数台千鳥状に配置し
たことを特徴とする部品組立装置。 - 【請求項６】θ軸回りに回転可能な複数のノズルを設
け、これらノズルのうちの少なくとも１つのノズルをθ
軸方向に選択的に回転させる回転駆動手段を設けたこと
を特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の部品
組立装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001041158A JP2002239850A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | ハンドリング装置およびこのハンドリング装置を用いた部品組立装置 |
| KR10-2002-0007416A KR100465212B1 (ko) | 2001-02-19 | 2002-02-08 | 핸드링 장치 및 이 핸드링 장치를 사용한 부품 조립 장치 |
| CNB021046220A CN100390034C (zh) | 2001-02-19 | 2002-02-11 | 送料装置及采用该送料装置的元器件装配装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001041158A JP2002239850A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | ハンドリング装置およびこのハンドリング装置を用いた部品組立装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002239850A true JP2002239850A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18903638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001041158A Pending JP2002239850A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | ハンドリング装置およびこのハンドリング装置を用いた部品組立装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002239850A (ja) |
| KR (1) | KR100465212B1 (ja) |
| CN (1) | CN100390034C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007214428A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Yamaha Motor Co Ltd | 表面実装機 |
| JP2007214429A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Yamaha Motor Co Ltd | 表面実装機 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102555596B (zh) * | 2011-11-15 | 2014-12-10 | 苏州工业园区新维自动化科技有限公司 | 中芯笔密封圈的装配装置及方法 |
| JP5873338B2 (ja) | 2012-01-11 | 2016-03-01 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装装置 |
| CN103747630B (zh) * | 2014-01-28 | 2017-06-23 | 杭州纽登科技有限公司 | 贴片机料带进料装置 |
| CN104517142B (zh) * | 2015-01-16 | 2017-07-14 | 上海实甲智能系统有限公司 | 硬质及异型电子标签读写装置 |
| CN106002967B (zh) | 2015-03-31 | 2019-03-22 | 佳能株式会社 | 自动装配方法和自动装配设备 |
| JP6816254B2 (ja) * | 2017-03-10 | 2021-01-20 | ヤマハ発動機株式会社 | ノズル交換治具及びこれを用いたノズル交換システム |
| CN109436801A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-08 | 杭州捷能科技有限公司 | 一种零件自动上料装置及零件自动上料方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5785567A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-28 | Hitachi Ltd | Voice coil motor |
| JP3011010B2 (ja) * | 1994-03-25 | 2000-02-21 | 松下電器産業株式会社 | 部品の保持ヘッド |
| DE19529537A1 (de) * | 1995-08-11 | 1997-02-13 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Greifen und Halten eines flachen Substrats |
| DE19529945C2 (de) * | 1995-08-16 | 1997-12-11 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Greifen und Halten eines flachen Substrats |
| DE19606764C1 (de) * | 1996-02-23 | 1997-04-03 | Singulus Technologies Gmbh | Vorrichtung zum Greifen, Halten und/oder Transportieren von Substraten |
| DE19614596C1 (de) * | 1996-04-13 | 1997-05-22 | Singulus Technologies Gmbh | Vorrichtung zum Transport von Substraten |
| KR100188859B1 (ko) * | 1996-11-05 | 1999-06-01 | 이종훈 | 힘 제어가 용이한 로봇 손 |
| JP3727355B2 (ja) * | 1996-12-25 | 2005-12-14 | 松下電器産業株式会社 | 部品保持ヘッド、部品装着装置、及び部品保持方法 |
| CN2317216Y (zh) * | 1997-12-27 | 1999-05-05 | 云南昆船设计研究院 | 一种机械式物料自动搬卸装置 |
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| JP3659132B2 (ja) * | 2000-06-16 | 2005-06-15 | 株式会社村田製作所 | 荷重制御型アクチュエータ |
-
2001
- 2001-02-19 JP JP2001041158A patent/JP2002239850A/ja active Pending
-
2002
- 2002-02-08 KR KR10-2002-0007416A patent/KR100465212B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-02-11 CN CNB021046220A patent/CN100390034C/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007214428A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Yamaha Motor Co Ltd | 表面実装機 |
| JP2007214429A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Yamaha Motor Co Ltd | 表面実装機 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100465212B1 (ko) | 2005-01-13 |
| KR20020067972A (ko) | 2002-08-24 |
| CN100390034C (zh) | 2008-05-28 |
| CN1371852A (zh) | 2002-10-02 |
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