JP2002273673A - Pick-and-place unit - Google Patents

Pick-and-place unit

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JP2002273673A
JP2002273673A JP2001078149A JP2001078149A JP2002273673A JP 2002273673 A JP2002273673 A JP 2002273673A JP 2001078149 A JP2001078149 A JP 2001078149A JP 2001078149 A JP2001078149 A JP 2001078149A JP 2002273673 A JP2002273673 A JP 2002273673A
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JP
Japan
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arm
guide
axis
lever
cam
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JP2001078149A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Yonezawa
和博 米沢
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MACH ENG KK
Machine Engineering Co Ltd
Original Assignee
MACH ENG KK
Machine Engineering Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate a stroke change while maintaining high speed operation, high repeatability and durability in a PPU using a cam. SOLUTION: A structure where a turning movement of a lever 11 following a rotation of the cam 4 slides an X arm 31 has a stroke changing guide 20 with one journaled end. The guide 20 engages with a linear guide block 16 movable on a linear guide rail 15 mounted on the lever 11, and the linear guide block 16 moved by the turning movement of the lever 11 moves the X arm 31. A change in the inclination angle of the stroke changing guide 20 adjusts the stroke of the X arm 31.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、自動組立て機に
用いられ、ワークをフィーダーなどから組み立て冶具へ
供給するなどの作業を行なう装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus used in an automatic assembling machine for performing operations such as supplying a work from a feeder or the like to an assembling jig.

【0002】[0002]

【従来の技術】ワークをフィーダーから取り上げ(ピッ
ク)て、搬送し、組み立て冶具へ供給(プレース)する装
置、いわゆるピックアンドプレース装置(以下、PPU
という)は、電子機器の組み立て装置などにおいて用い
られている。なお、PPUはワーク供給のためばかりで
なく、梱包や製品取り出しのための移転・排出ユニット
としても用いられている。
2. Description of the Related Art An apparatus for picking up (picking) a work from a feeder, transporting the work, and supplying (placing) the work to an assembling jig, a so-called pick-and-place apparatus (hereinafter referred to as a PPU).
Is used in electronic equipment assembling apparatuses and the like. The PPU is used not only for supplying the work but also as a transfer / discharge unit for packing and taking out the product.

【0003】このようなPPUは、さまざまな分野で用
いられているが、最近ではユーザー側の変化が早く、ま
た、細分化されつつあり、このためPPU製品の改良や
タイプチェンジが頻繁に発生している。しかし、PPU
は取り扱うワークに応じて専用機とされるのが普通であ
るため、ワークにサイズ変更が生じたり、ワークの配置
に変更があると、これらの変更がわずかなものであって
も、トッププレートに装着したチャックを丸ごと作り替
えたり、PPUのカムを交換してストロークを変更した
りする、大掛かりな改造となってしまう。
[0003] Such PPUs are used in various fields, but recently the users are changing quickly and are becoming more fragmented, so that PPU products are frequently improved and type changes occur. ing. However, PPU
Is usually a dedicated machine according to the work to be handled, so if the size of the work changes or the work arrangement changes, even if these changes are slight, the top plate This would be a major remodeling in which the entire chuck that was mounted was changed, or the stroke was changed by changing the cam of the PPU.

【0004】取り扱うワークにサイズ変更などPPUで
は対処しにくい事態が予測される場合には、スカラ型ロ
ボット・単軸ロボットを使用することもあるが、ロボッ
トは複合動作のため高速な作業には高価なスカラ型ロボ
ットを採用しなければならない。また、ロボットは一般
に単純作業を行うには未だ繰り返し精度が低いとか、サ
イクルタイムが遅いとか、ロボット自体のコストが高い
あるいは配置スペースが大きいなどの難点がある。
[0004] When it is expected that the PPU is difficult to deal with such as changing the size of the work to be handled, a SCARA-type robot or a single-axis robot may be used. However, since the robot is a complex operation, it is expensive for high-speed work. Must use a good scalar robot. Further, robots generally have drawbacks such as low repetition accuracy for performing simple tasks, slow cycle time, high cost of the robot itself, and large space for placement.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】カムとレバーおよびス
ライド部材からなる構造を主構成とするPPUにおい
て、高速作動、繰り返し精度の高さおよび耐久性を維持
して、簡単にストローク(ッププレートの移動範囲)
を変更できる構成の提供を課題とする。
The structure consisting of the cam and the lever and the slide member [0006] In PPU whose main structure, high speed operation, while maintaining the height and durability of repeatability, move easily stroke (g Ppupureto range)
To provide a configuration that can change

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】PPUとして、ベースプ
レート、Xアーム、カムおよびレバーを備えさらに、ス
トローク可変ガイドを備える。これらは、それぞれベー
スプレートに取り付ける。ベースプレートは厚手の頑丈
な鋼板であり、各部材の支点軸、回動軸を軸支し、ま
た、Xアームのガイド部を提供したり、あるいはモータ
ーや位置検出装置の取り付け部となる。
The PPU includes a base plate, an X arm, a cam and a lever, and further includes a variable stroke guide. These are each attached to a base plate. The base plate is a thick and strong steel plate, which supports the fulcrum shaft and the rotation shaft of each member, provides a guide portion for the X-arm, or serves as a mounting portion for a motor or a position detecting device.

【0007】Xアームは、直線ガイドのスライダーであ
り、先端部にワークを取り扱うためのチャックを装着す
るトッププレートを設ける。直角座標におけるX軸スラ
イダー(左右移動)、Z軸スライダー(上下移動)ある
いはY軸スライダー(前後移動)がその代表的なもので
ある。カムは、レバーを回動するためのものであり、こ
の発明に関してはどのようなタイプのカムでも良いが、
PPUでは、外周をカム面とした板カムを用いることが
多い。板カムはX軸、Z軸などに応じて配置され、ベー
スプレートに取り付けたモータによって駆動される。カ
ムの回転位置は位置検出装置で把握され、ワークを扱う
チャックの開閉作動タイミングなどに利用される。
The X-arm is a slider for a linear guide, and has a top plate provided with a chuck for handling a work at a distal end thereof. An X-axis slider (horizontal movement), a Z-axis slider (vertical movement), or a Y-axis slider (forward / backward movement) in rectangular coordinates are typical examples. The cam is for rotating the lever, and any type of cam may be used according to the present invention.
In PPU, a plate cam having an outer periphery as a cam surface is often used. The plate cams are arranged according to the X axis, the Z axis, and the like, and are driven by a motor attached to the base plate. The rotational position of the cam is grasped by a position detecting device, and is used for the opening / closing operation timing of a chuck for handling a work.

【0008】レバーは、カムの回転による外周径の変化
をXアームに伝達するためのもので、カムによって移動
される側である駆動側アームと変位をXアームに伝達す
る従動側アームを一体に有し、支点軸でベースプレート
に軸支されている。このレバーはカムの回転にともなっ
て支点軸を中心に所定角度間を往復回動する。レバーの
従動側アームにはアームの長手方向に沿ってリニアガイ
ドレールを固定し、これにリニアガイドブロックを取り
付けてある。すなわち、リニアガイドブロックはレバー
の従動側アームを長手方向へ移動可能である。そして、
リニアガイドブロックは、Xアームにおけるスライダー
の基部へ回転可能に連結してある。実際には前記のXア
ームとその直線ガイドとの間に戻りスプリングを配置し
ておいて、その付勢でスライダーの基部を常時リニアガ
イドブロックのローラーに当接させた構造(すなわち、
回転可能に連結)とすることが多い。
The lever is for transmitting a change in the outer diameter due to the rotation of the cam to the X arm, and integrally includes a driving arm which is moved by the cam and a driven arm which transmits displacement to the X arm. And is supported by a base plate on a fulcrum shaft. The lever reciprocates for a predetermined angle about the fulcrum shaft as the cam rotates. A linear guide rail is fixed to the driven arm of the lever along the longitudinal direction of the arm, and a linear guide block is attached to the linear guide rail. That is, the linear guide block can move the driven arm of the lever in the longitudinal direction. And
The linear guide block is rotatably connected to the base of the slider in the X-arm. In practice, a return spring is disposed between the X arm and the linear guide, and the base of the slider is always in contact with the roller of the linear guide block by the biasing force (ie, a structure in which the return spring is disposed).
Rotatably connected).

【0009】ストローク可変ガイドは基端をベースプレ
ートへ回動可能に軸支した直線のレール形あるいは溝形
のガイド部材であり、前記のレバーに取り付けたリニア
ガイドブロックが回転可能に係合して案内される。レバ
ーに設けたリニアガイドレールに案内されるガイドブロ
ックは、Xアームと回転可能に連結すると共に、ストロ
ーク可変ガイドにも回転可能に係合していることにな
る。なお、ストローク可変ガイドは、先端を基端よりも
レバーにおける従動側アームの回動軌跡の内側としてあ
り、ガイド方向であるガイド軸線がXアームの直線移動
方向に対して傾斜している。ストローク可変ガイドの支
点軸は基端側でも先端側でもよいが、基端から先端への
方向は同じとする。ストローク可変ガイドのガイド方向
に沿った軸線(ガイド軸線)は、レバーにおける従動側
アームに設けたリニアガイドレールのガイド方向に沿っ
た軸線(レバー軸線)と交差し、リニアガイドブロック
は常にこれら軸線の交点に位置することになる。
The variable stroke guide is a linear rail-shaped or groove-shaped guide member whose base end is rotatably supported on a base plate, and a linear guide block attached to the lever is rotatably engaged and guided. Is done. The guide block guided by the linear guide rail provided on the lever is rotatably connected to the X arm and rotatably engaged with the variable stroke guide. In the variable stroke guide, the distal end is located inside the rotation trajectory of the driven arm of the lever with respect to the base end, and the guide axis, which is the guide direction, is inclined with respect to the linear movement direction of the X arm. The fulcrum axis of the variable stroke guide may be on the proximal side or the distal side, but the direction from the proximal side to the distal side is the same. The axis (guide axis) along the guide direction of the variable stroke guide intersects with the axis (lever axis) along the guide direction of the linear guide rail provided on the driven arm of the lever, and the linear guide block always has these axes. It will be located at the intersection.

【0010】カムが回転し、レバーが回動するとリニア
ガイドブロックが移動し、Xアームを移動させる。移動
範囲(ストローク)は、ストローク可変ガイドの角度に
よって異なる。すなわち、基端側を支点軸としていると
き、レバーが回動して従動側アームの先端が最も前方に
移動した位置(前進端)にあるとき、従動側アームのレ
バー軸線とストローク可変ガイドのガイド軸線との交点
がレバーの支点軸に近いほど、基点側から先端側へのX
アームのストロークが小さくなる。この変化を利用して
ワークのサイズ変更に対応してPPUのストローク調整
を行うことができる。その際、PPUの他の構造や周辺
機器の変更は本質的なものではなく、単なる調整程度で
済む。支点軸が先端側にあるときは、先端側から基端側
へXアームのストロークが小さくなる。
When the cam rotates and the lever rotates, the linear guide block moves and moves the X arm. The moving range (stroke) differs depending on the angle of the variable stroke guide. That is, when the base end is used as a fulcrum shaft, when the lever rotates and the distal end of the driven arm is at the most forward position (forward end), the lever axis of the driven arm and the guide of the variable stroke guide are used. The closer the intersection with the axis is to the fulcrum axis of the lever, the more X from the base side to the tip side.
The arm stroke becomes smaller. Using this change, the stroke of the PPU can be adjusted in response to the change in the size of the work. In that case, the change of other structures and peripheral devices of the PPU is not essential, and only a simple adjustment is required. When the fulcrum shaft is on the distal side, the stroke of the X arm decreases from the distal side to the proximal side.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1〜6は、この発明によるPP
U1の構造を概略で示している。図において、左右がX
軸方向、上下がZ軸方向とする。また、このPPU1で
は、X軸方向のストロークだけを調節できる構造となっ
ている。べースプレート2は、PPU1における機枠の
一部を構成するものであり、基板3から垂直に、かつ、
面を平行に立設してある(図2)。ベースプレート2
a、2bのほぼ中央部にX軸板カム4、Z軸板カム5を
軸支している。ベースプレート2a、2bの上方には駆
動モータ6を取り付け、出力軸7、ギア8a、8b、9
を介してX軸板カム4、Z軸板カム5を駆動している。
なお、X軸板カム4、Z軸板カム5は同一のカム駆動軸
10に固定してあって、共にベースプレート2と平行な
面で回転する。
1 to 6 show a PP according to the present invention.
2 schematically shows the structure of U1. In the figure, the left and right are X
The axial direction and the vertical direction are the Z-axis direction. Further, the PPU 1 has a structure in which only the stroke in the X-axis direction can be adjusted. The base plate 2 constitutes a part of the machine frame in the PPU 1 and is perpendicular to the substrate 3 and
The surfaces are set up in parallel (FIG. 2). Base plate 2
An X-axis plate cam 4 and a Z-axis plate cam 5 are pivotally supported at substantially the center portions of a and 2b. A drive motor 6 is mounted above the base plates 2a, 2b, and an output shaft 7, gears 8a, 8b, 9
, The X-axis plate cam 4 and the Z-axis plate cam 5 are driven.
The X-axis plate cam 4 and the Z-axis plate cam 5 are fixed to the same cam drive shaft 10, and both rotate on a plane parallel to the base plate 2.

【0012】符号11はX軸レバーで、駆動側アーム1
2と従動側アーム13を備えたクランク形をしており
(図1、3)、クランクの頂点部を支点軸s1でベース
プレート2へ回転可能に軸支している。支点軸s1の位
置はカム回転軸10の右上約45°の位置である。駆動
側アーム12の先端部はカムフォロアとなってローラー
14を取り付けてあり、ローラー14でX軸板カム4の
周面に接している。従動側アーム13には、アーム13
の長手方向で先端部から支点軸s1へ近づく側へ、リニ
アガイドレール15(図3)を固定すると共にこれにリ
ニアガイドブロック16をスライド自在に取り付けてあ
る。図1では、X軸レバー11が往復回動の後退端(右
端)にあって、ローラー14はX軸板カム4においてカ
ム駆動軸10中心からの距離がもっとも小さな個所に位
置し、また、従動側アーム13はほぼ垂直となってい
る。
Reference numeral 11 denotes an X-axis lever,
2 and a driven arm 13 (FIGS. 1 and 3), and the top of the crank is rotatably supported on the base plate 2 by a fulcrum shaft s1. The position of the fulcrum shaft s1 is approximately 45 ° to the upper right of the cam rotation shaft 10. A roller 14 is attached to the tip of the drive side arm 12 as a cam follower, and the roller 14 is in contact with the peripheral surface of the X-axis plate cam 4. The driven arm 13 includes an arm 13
A linear guide rail 15 (FIG. 3) is fixed to the side closer to the fulcrum shaft s1 from the distal end in the longitudinal direction, and a linear guide block 16 is slidably attached thereto. In FIG. 1, the X-axis lever 11 is at the retreat end (right end) of the reciprocating rotation, and the roller 14 is located at the position where the distance from the center of the cam drive shaft 10 is the smallest in the X-axis plate cam 4. The side arm 13 is substantially vertical.

【0013】符号17はZ軸レバーであり(図1、
4)、後端をX軸レバー11と同じ支点軸s1へ回転可
能に取り付け、中間部にローラー18を取り付けてこの
部分をZ軸板カム5の周面に接するカムフォロアとし、
さらに、前端にローラー19を取り付けてZ軸レバー1
7の従動側としてある。図1において、Z軸レバー17
は上下往復動の上端位置にある。なお、この実施形態は
X軸方向のストロークを調整できることを示そうとする
ものなので、Z軸スライド機構は図において簡略に示す
にとどめ、図においてZ軸方向の移動は上端位置に固定
している。
Reference numeral 17 denotes a Z-axis lever (FIG. 1,
4), the rear end is rotatably attached to the same fulcrum shaft s1 as the X-axis lever 11, and the roller 18 is attached to the intermediate portion, and this portion is used as a cam follower contacting the peripheral surface of the Z-axis plate cam 5,
Further, a roller 19 is attached to the front end, and the Z-axis lever 1 is mounted.
7 as the driven side. In FIG. 1, the Z-axis lever 17
Is at the upper end of the vertical reciprocation. Since this embodiment is intended to show that the stroke in the X-axis direction can be adjusted, the Z-axis slide mechanism is simply shown in the drawing, and the movement in the Z-axis direction is fixed to the upper end position in the drawing. .

【0014】ベースプレート2にはさらに、ストローク
可変ガイド20の基端を支点軸s2で回動可能に軸支し
ている(図3、5)。したがって、ストローク可変ガイ
ド20は支点軸s2を中心に先端を回動してガイド軸線
a(a1−a1、a2−a2)の角度を変更することが
可能である。変更するための機構は種々であるが、この
実施形態では(図5、6)、背面側のベースプレート2
aの内側にネジ固定ブロック21とナットブロック22
を取り付けて、これらに調整ネジ23を垂直に通し、そ
の下端部に調整ブロック24を取付け、調整ネジ23を
回動可能としてある。調整ブロック24は、全体として
内側を向いた凹形でベースプレート2aに設けた上下方
向のガイド長孔25(図5)に嵌りこんで上下方向に移
動が可能である。調整ブロック24は、内側にストロー
ク可変ガイド20の中間部を把持している。
The base end of the variable stroke guide 20 is rotatably supported on the base plate 2 about a fulcrum shaft s2 (FIGS. 3 and 5). Therefore, the stroke variable guide 20 can change the angle of the guide axis a (a1-a1, a2-a2) by rotating the tip about the fulcrum axis s2. Although there are various mechanisms for the change, in this embodiment (FIGS. 5 and 6), the base plate 2 on the rear side is used.
a screw fixing block 21 and nut block 22 inside
, And the adjusting screw 23 is vertically passed through them, and the adjusting block 24 is attached to the lower end thereof, so that the adjusting screw 23 can be rotated. The adjustment block 24 is fitted in a vertically long guide slot 25 (FIG. 5) provided in the base plate 2a in a concave shape facing inward as a whole, and can be moved vertically. The adjustment block 24 holds an intermediate portion of the variable stroke guide 20 inside.

【0015】把持の態様は、ストローク可変ガイド20
を下方からプリセットバネ26で押し上げる一方、スト
ローク可変ガイド20の上面を前記の調整ネジ23の下
端へ当接して挟み込む構造である。ガイド長孔25の外
面には、板ワッシャ27をあてがい、その上から固定用
ネジ28を調整ブロック24に差込みストローク可変ガ
イド20をベースプレート2aへ固定している。調整ネ
ジ23の上端部はスパナ掛け部29に形成され、ベース
プレート2aの上辺よりも突出して配置してある。すな
わち、ストローク可変ガイド20の傾斜は、ネジ固定ブ
ロック21による調整ネジ23の拘束を解くと共に、固
定用ネジ28も緩めておき、スパナ掛け部9を利用して
調整ネジ23をナットブロック22に対して回動するこ
とにより行う。調整ネジ23の回動によって、調整ブロ
ック24と共にストローク可変ガイド20の傾斜が支点
軸S2を中心に変化する。傾斜の設定が終わったら、ネ
ジ固定ブロック21を締め込んで調整ネジ23の回動を
拘束し、又、固定用ねじ28を締め込んで、ストローク
可変ガイド20の傾斜を固定する。図3に示すガイド軸
線a1−a1とa2−a2の角度範囲が調整できる範囲
である。
The gripping mode is the stroke variable guide 20.
Is pushed up from below by a preset spring 26, and the upper surface of the variable stroke guide 20 is abutted against the lower end of the adjusting screw 23 to be sandwiched. A plate washer 27 is applied to the outer surface of the guide slot 25, and a fixing screw 28 is inserted into the adjustment block 24 from above, and the stroke variable guide 20 is fixed to the base plate 2a. The upper end of the adjusting screw 23 is formed in a spanner hook 29 and is arranged so as to protrude from the upper side of the base plate 2a. That is, the inclination of the variable stroke guide 20 releases the restraint of the adjusting screw 23 by the screw fixing block 21, loosens the fixing screw 28, and uses the spanner hook 9 to move the adjusting screw 23 to the nut block 22. The rotation is performed by turning. By the rotation of the adjustment screw 23, the inclination of the stroke variable guide 20 together with the adjustment block 24 changes about the fulcrum axis S2. After setting the inclination, the screw fixing block 21 is tightened to restrain the rotation of the adjusting screw 23, and the fixing screw 28 is tightened to fix the inclination of the stroke variable guide 20. The angle range between the guide axes a1-a1 and a2-a2 shown in FIG. 3 is a range that can be adjusted.

【0016】ストローク可変ガイド20は溝形のガイド
で、X軸レバー11における前記リニアガイドブロック
16に設けたフォロアローラー30(その中心を軸点s
3とする)が係合している。なお、X軸レバー11の従
動側アーム13が後退端にあるとき、フォロアローラー
30はストローク可変ガイド20の支点軸s2と同じ位
置にある(図3)。すなわち、ストローク可変ガイド2
0の支点軸s2は、X軸レバー11が後退端にあると
き、その従動側アーム13の下部右側にあり、ガイド軸
線a(a1−a1又はa2−a2)はリニアガイドにお
けるレバー軸線b−bと交差した横方向となっている。
The variable-stroke guide 20 is a groove-shaped guide, and a follower roller 30 (having its center at the axis point s) provided on the linear guide block 16 of the X-axis lever 11.
3) are engaged. When the driven arm 13 of the X-axis lever 11 is at the retracted end, the follower roller 30 is at the same position as the fulcrum shaft s2 of the variable stroke guide 20 (FIG. 3). That is, the variable stroke guide 2
The fulcrum shaft s2 of 0 is located on the lower right side of the driven arm 13 when the X-axis lever 11 is at the retracted end, and the guide axis a (a1-a1 or a2-a2) is the lever axis bb of the linear guide. And the horizontal direction intersects.

【0017】符号31はXアームで、X軸ガイド32に
案内されて左右方向へ移動が可能である。Xアーム31
の後端には垂直なエンドプレート33を固定してあり、
これに、前記のリニアガイドブロック16へさらに設け
た押圧ローラー34が当接している(図1、図4)。押
圧ローラー34は、前記のフォロアローラー30と同軸
に配置してある。したがって、押圧ローラー34の位置
は常にフォロアローラー30の位置と一致する。
Reference numeral 31 denotes an X arm, which is guided by an X-axis guide 32 and can move in the left-right direction. X arm 31
At the rear end, a vertical end plate 33 is fixed,
A pressing roller 34 further provided on the linear guide block 16 is in contact with the linear guide block 16 (FIGS. 1 and 4). The pressing roller 34 is arranged coaxially with the follower roller 30. Therefore, the position of the pressing roller 34 always coincides with the position of the follower roller 30.

【0018】X軸ガイド32とXアーム31との間に
は、Xアーム31を常時後方へ押圧するコイルスプリン
グ35を取り付けてある。なお、X軸ガイド32はZア
ーム36の下端部に固定してあり、Z軸板カム5の回転
でZアーム36が上下移動することにより、上下に移動
する。このZ軸板カム5によるXアーム31の上下移動
とX軸板カム4による左右移動は、これらの板カム4、
5の回転により、所定のタイミングで行われ、Xアーム
31の先端に取り付けたトッププレートのチャックがピ
ックアンドプレースの門形運動やL形運動を行う。
Between the X-axis guide 32 and the X arm 31, a coil spring 35 for constantly pressing the X arm 31 backward is attached. The X-axis guide 32 is fixed to the lower end of the Z-arm 36, and moves up and down as the Z-arm 36 moves up and down by rotation of the Z-axis plate cam 5. The vertical movement of the X arm 31 by the Z-axis plate cam 5 and the left and right movement by the X-axis plate cam 4 are controlled by these plate cams 4,
The rotation of 5, which is performed at a predetermined timing, causes the chuck of the top plate attached to the tip of the X arm 31 to perform a pick-and-place portal movement or L-shaped movement.

【0019】Xアーム31のX軸方向の作動について説
明する。今、X軸板カム4の回転位置は、図3のよう
に、カム駆動軸10からの距離がもっとも小さな後退端
位置にあり、ストローク可変ガイド20は、前端を上方
とした軸線a1−a1の位置(図3)にある。Xアーム
31はコイルスプリング35に押されてエンドプレート
33がX軸レバー11の従動側アーム13に設けたリニ
アガイドブロック16の押圧ローラー34に接してい
る。後退端位置なので、リニアガイドブロック16に設
けた前記の押圧ローラー34とストローク可変ガイド2
0の溝に係合したフォロアローラー30の軸点s3は、
ストローク可変ガイド20の支点軸s2に一致してい
る。
The operation of the X arm 31 in the X axis direction will be described. Now, as shown in FIG. 3, the rotational position of the X-axis plate cam 4 is at the retreat end position where the distance from the cam drive shaft 10 is the shortest, and the stroke variable guide 20 is positioned on the axis a1-a1 with the front end upward. Position (FIG. 3). The X arm 31 is pushed by the coil spring 35 and the end plate 33 is in contact with the pressing roller 34 of the linear guide block 16 provided on the driven arm 13 of the X-axis lever 11. Since it is the retreat end position, the pressing roller 34 provided on the linear guide block 16 and the stroke variable guide 2
The axial point s3 of the follower roller 30 engaged with the groove of No. 0 is
It corresponds to the fulcrum axis s2 of the stroke variable guide 20.

【0020】駆動モーター6によってX軸板カム4が回
転すると、X軸レバー11は、支点軸s1を中心に右回
転して従動側アーム13を前方へ移動する。これにとも
ない、従動側アーム13におけるリニアガイドブロック
16のフォロアローラー30はガイド軸線a1−a1に
沿って移動すると同時にレール軸線b−bに沿って移動
し、この場合、全体として前方上方へ移動する。この作
動によって、リニアガイドブロック16に設けてある押
圧ローラー34が前方上方へ移動し、エンドプレート3
3を押してXアーム31をコイルスプリング35を圧縮
しながら前方へ押出す。なお、Xアーム31はZ軸側の
X軸ガイド32に案内されているので、水平に移動し、
リニアガイドブロック16はストローク可変ガイド20
のガイド軸線a1ーa1を前方上方へ移動する。すなわ
ち、押圧ローラー34はエンドプレート33の上方へ転
動しながらX軸スライダー31を前方へ押圧する。
When the X-axis plate cam 4 is rotated by the drive motor 6, the X-axis lever 11 rotates clockwise about the fulcrum shaft s1 to move the driven arm 13 forward. Along with this, the follower roller 30 of the linear guide block 16 in the driven arm 13 moves along the guide axis a1-a1 and at the same time along the rail axis bb. In this case, it moves forward and upward as a whole. . By this operation, the pressing roller 34 provided on the linear guide block 16 moves forward and upward, and the end plate 3
3, the X-arm 31 is pushed forward while the coil spring 35 is compressed. Since the X arm 31 is guided by the X axis guide 32 on the Z axis side, it moves horizontally,
The linear guide block 16 has a variable stroke guide 20.
The guide axis a1-a1 is moved forward and upward. That is, the pressing roller 34 presses the X-axis slider 31 forward while rolling above the end plate 33.

【0021】そして、X軸板カム4が約120°回転す
るとX軸レバー11の駆動側アーム12におけるローラ
ー14はカム駆動軸10からの距離がもっとも大きい位
置に達し、X軸レバー11のリニアガイドブロック16
は前進端位置に達する(図7、8)。X軸アーム31も
前進端位置に達するが、このとき、前記の後退端からの
移動量(水平方向直線距離)は、支点軸s2とフォロア
ローラー30の軸点s3間の水平距離L1である。な
お、この実施形態によると、X軸板カム4のカム周面構
造はカム駆動軸10からの距離が等しい部分が長く、X
アーム31が前進端あるいは後退端にとどまっている期
間は比較的長い。その期間は、いずれもX軸板カム4の
回転角度で約120°である。
When the X-axis plate cam 4 rotates about 120 °, the roller 14 of the drive arm 12 of the X-axis lever 11 reaches the position where the distance from the cam drive shaft 10 is the longest. Block 16
Reaches the forward end position (FIGS. 7 and 8). The X-axis arm 31 also reaches the forward end position. At this time, the amount of movement (the horizontal linear distance) from the retracted end is the horizontal distance L1 between the fulcrum axis s2 and the axis point s3 of the follower roller 30. According to this embodiment, the cam peripheral surface structure of the X-axis plate cam 4 has a long portion where the distance from the cam drive shaft 10 is equal,
The period during which the arm 31 remains at the forward end or the backward end is relatively long. In each of the periods, the rotation angle of the X-axis plate cam 4 is about 120 °.

【0022】次に、ストローク可変ガイド20の角度を
調整した場合の作動について説明する。図6において、
固定用ネジ28とネジ固定ブロック21を緩めて調整ネ
ジ23を回動し、調整ブロック24を押し下げる。これ
により、図2においてストローク可変ガイド20を、支
点軸s2を中心に前端を下方へ回動し、軸線a2の位置
に固定する。ストローク可変ガイド20は支点軸s2か
ら前方下方へと傾斜する。
Next, the operation when the angle of the variable stroke guide 20 is adjusted will be described. In FIG.
The adjusting screw 23 is turned by loosening the fixing screw 28 and the screw fixing block 21, and the adjusting block 24 is pushed down. Thereby, the front end of the variable stroke guide 20 is rotated downward about the fulcrum shaft s2 in FIG. 2 and fixed at the position of the axis a2. The variable stroke guide 20 is inclined forward and downward from the fulcrum shaft s2.

【0023】この状態でX軸板カム4が回転すると、前
記と同様にX軸レバー11は支点軸s1を中心に回動し
て、図9、図10に示す前端位置となる。しかし、この
ときリニアガイドブロック16のフォロアローラー30
の軸点s3は、X軸レバー10におけるリニアガイドレ
ール15の先端近くまで移動するので、前進端位置にお
いて、支点軸s2とフォロアローラー30の軸点s3間
の水平距離L2は、前記の水平距離L1よりも明らかに
大きい。すなわち、ストローク可変ガイド20の角度を
軸線a1ーa1から軸線a2ーa2へ変えることによっ
てX軸スライダー31のストロークをL2とL1の差分
だけ大きくすることができた。
When the X-axis plate cam 4 rotates in this state, the X-axis lever 11 rotates about the fulcrum shaft s1 in the same manner as described above, and assumes the front end position shown in FIGS. However, at this time, the follower roller 30 of the linear guide block 16
Is moved to near the tip of the linear guide rail 15 in the X-axis lever 10, so that at the forward end position, the horizontal distance L2 between the fulcrum axis s2 and the axis point s3 of the follower roller 30 is the horizontal distance It is clearly larger than L1. That is, by changing the angle of the stroke variable guide 20 from the axis a1-a1 to the axis a2-a2, the stroke of the X-axis slider 31 could be increased by the difference between L2 and L1.

【0024】ここで、軸線a1−a1、a2−a2の角
度がストローク可変ガイド20が取り得る角度の最大と
最小だとすると、軸線a1−a1、a2−a2の角度の
間でXアーム31のストロークを任意に調整できること
を意味する。このように、Xアーム31のストロークを
簡単に、しかも手動にて調整することができる。
Here, assuming that the angles of the axes a1-a1 and a2-a2 are the maximum and minimum of the angles that the stroke variable guide 20 can take, the stroke of the X arm 31 is set between the angles of the axes a1-a1 and a2-a2. It can be adjusted arbitrarily. Thus, the stroke of the X arm 31 can be easily and manually adjusted.

【0025】なお、以上の説明は後退端を定点としてX
アーム31の前進端を変更することによりストロークを
調整したが、ストローク可変ガイド20をベースプレー
ト2a、2bへ軸支する支点軸s2の位置を反対位置と
したり、X軸レバー11の形状を変えることで前進端を
定点とし、後退端を調整する構造とすることもできる。
Z軸スライド機構に関しても同様にしてストロークの調
整を可能な構造とすることができる。さらに、手動とし
ているストローク可変ガイド20の角度調整を、サーボ
モータやステッピングモータで行わせることにより、ワ
ークの供給位置が毎回変更になっていくパレットへの排
出や1部品多点供給など、ロボットが使用されるような
システムにも活用することができる。以上の説明におい
て、上下、左右、先端、基端などの方向を持つ用語は説
明の都合上で定めたもので、実際ではPPU1の使用状
態によって変わる相対的なものである。
The above description is based on the assumption that the retreat end is a fixed point and X
The stroke was adjusted by changing the forward end of the arm 31. However, by changing the position of the fulcrum shaft s2 that supports the variable stroke guide 20 to the base plates 2a and 2b, or by changing the shape of the X-axis lever 11, It is also possible to adopt a structure in which the forward end is a fixed point and the backward end is adjusted.
Similarly, the Z-axis slide mechanism can have a structure capable of adjusting the stroke. Further, by manually adjusting the angle of the variable stroke guide 20 using a servo motor or a stepping motor, the robot can be used to discharge the workpiece to a pallet where the supply position is changed each time, or to supply one part at multiple points. It can also be used for systems that are used. In the above description, terms having directions such as up and down, left and right, distal end, and proximal end are defined for convenience of explanation, and are actually relative terms that vary depending on the use state of the PPU 1.

【0026】[0026]

【発明の効果】カムとレバーおよびXアームからなる構
造を主構成とするPPUにおいて、部品を取り替えるこ
となくストロークを簡単に調整できるので、ワークサイ
ズの変更、ワーク位置の変更に対して簡単に対応できる
PPUとすることができる。ストロークの調整を行うた
めの構造が簡単で、耐久性が高く、また、部品点数が少
ないので、位置繰り返し精度が高く、コストも低減する
ことができる。カムとレバーおよびXアームからなる構
造を主構成とするので、コンパクトでサイクルタイムが
短く、作動の確実なPPUとできる。
According to the present invention, in a PPU having a main structure including a cam, a lever, and an X arm, a stroke can be easily adjusted without changing parts, so that it is possible to easily cope with a change in a work size and a change in a work position. PPU that can be used. Since the structure for adjusting the stroke is simple, the durability is high, and the number of parts is small, the position repeatability is high and the cost can be reduced. Since the main structure is a structure including a cam, a lever, and an X-arm, a compact PPU with a short cycle time and reliable operation can be obtained.

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

【図1】概略で機構を示す正面図FIG. 1 is a front view schematically showing a mechanism.

【図2】板カムとその駆動系統を示した一部断面による
側面図
FIG. 2 is a side view of a partial cross-section showing a plate cam and its drive system.

【図3】ストローク可変の機構を説明するための正面図FIG. 3 is a front view for explaining a variable stroke mechanism.

【図4】リニアガイドブロックに関連する構造を説明す
るための一部断面による側面図
FIG. 4 is a partial cross-sectional side view for explaining a structure related to the linear guide block.

【図5】ストローク可変ガイドの調整構造を示す正面図FIG. 5 is a front view showing an adjustment structure of a variable stroke guide.

【図6】ストローク可変ガイドの調整構造を説明するた
めの一部断面による側面図
FIG. 6 is a partial cross-sectional side view for explaining an adjustment structure of a variable stroke guide.

【図7】ストローク小のとき、X軸スライダーが前進端
位置にある状態を示す正面図
FIG. 7 is a front view showing a state where the X-axis slider is at a forward end position when the stroke is small.

【図8】ストローク小に設定されているときのストロー
ク可変機構の正面図(前進端位置)
FIG. 8 is a front view of the variable stroke mechanism when the stroke is set to be small (forward end position).

【図9】ストローク大のとき、X軸スライダーが前進端
位置にある状態を示す正面図
FIG. 9 is a front view showing a state where the X-axis slider is at a forward end position when the stroke is large.

【図10】ストローク大に設定されているときのストロ
ーク可変機構の正面図(前進端位置)
FIG. 10 is a front view of the variable stroke mechanism when the stroke is set to be large (forward end position).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 PPU 2a、2b ベースプレート 3 基板 4 X軸板カム 5 Z軸板カム 6 駆動モータ 7 出力軸 8a、8b ギア 9 ギア 10 カム駆動軸 11 X軸レバー 12 駆動側アーム 13 従動側アーム 14 ローラー 15 リニアガイドレール 16 リニアガイドブロック 17 Z軸レバー 18 ローラー 19 ローラー 20 ストローク可変ガイド 21 ネジ固定ブロック 22 ナットブロック 23 調整ネジ 24 調整ブロック 25 ガイド長孔 26 プリセット用バネ 27 板ワッシャ 28 固定用ネジ 29 スパナ掛け部 30 フォロアローラー 31 Xアーム 32 X軸ガイド 33 エンドプレート 34 押圧ローラー 35 コイルスプリング 36 Zアーム a1−a1、a2−a2 ガイド軸線 s1 支点軸(X軸レバー) s2 支点軸(ストローク可変ガイド) s3 軸点(フォロアローラー) Reference Signs List 1 PPU 2a, 2b Base plate 3 Substrate 4 X-axis plate cam 5 Z-axis plate cam 6 Drive motor 7 Output shaft 8a, 8b Gear 9 Gear 10 Cam drive shaft 11 X-axis lever 12 Drive arm 13 Follower arm 14 Roller 15 Linear Guide rail 16 Linear guide block 17 Z-axis lever 18 Roller 19 Roller 20 Variable stroke guide 21 Screw fixing block 22 Nut block 23 Adjustment screw 24 Adjustment block 25 Guide slot 26 Preset spring 27 Plate washer 28 Fixing screw 29 Spanner hook Reference Signs List 30 Follower roller 31 X arm 32 X axis guide 33 End plate 34 Press roller 35 Coil spring 36 Z arm a1-a1, a2-a2 Guide axis s1 Support axis (X-axis lever) s2 Support axis (straw) Variable guide) s3 axis point (follower roller)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16H 25/16 F16H 25/16 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) F16H 25/16 F16H 25/16 A

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カムと、直線移動するXアームと、カム
に対する駆動側アームとXアームに対する従動側アーム
を有する回動レバー及びストローク可変ガイドを備え、
カムの回転による前記駆動側アームの変位をレバーの従
動側アーム他端でXアームに伝達する機構を有するピッ
クアンドプレース装置であって、ストローク可変ガイド
は、先端を基端よりもレバーにおける従動側アームの回
動軌跡の内側として、ガイド方向であるガイド軸線をX
アームの直線移動方向に対して傾斜してあり、前記従動
側アームの他端とXアームとの連結点を従動側アームの
長手方向と同時にストローク可変ガイドのガイド軸線に
沿って移動可能としてあることを特徴としたピックアン
ドプレース装置。
1. A cam, a linearly moving X arm, a rotary lever having a drive side arm for the cam and a driven side arm for the X arm, and a stroke variable guide,
A pick-and-place device having a mechanism for transmitting a displacement of the drive-side arm due to rotation of a cam to an X-arm at the other end of a driven side arm of a lever, wherein the variable stroke guide is configured such that the distal end is more driven side than the base end in the lever. The guide axis, which is the guide direction, is defined as X inside the rotation locus of the arm.
The arm is inclined with respect to the direction of linear movement of the arm, and a connection point between the other end of the driven arm and the X arm can be moved along the guide axis of the variable stroke guide simultaneously with the longitudinal direction of the driven arm. Pick and place device characterized by the following.
【請求項2】 カムの回転により、Xアーム先端のトッ
ププレートを左右へ移動する機構を備えたピックアンド
プレース装置であって、ベースプレートの面と平行に左
右方向へスライド可能なXアームと、ベースプレートに
軸支しモーターにより回転するカムと、ベースプレート
に軸支した支点軸を中心にベースプレートの面と平行に
左右へ回動するレバー及び基端の支点軸を中心にベース
プレートと平行な面内で回動するストローク可変ガイド
を備え、ストローク可変ガイドは、前記の支点軸を中心
に回動させ固定することによってガイド方向を示すガイ
ド軸線の傾斜角度を選択可能にするとともに、前記のガ
イド軸線を前記レバーにおける従動側アームの長手方向
に沿ったレバー軸線と交差させて配置してあり、 前記レバーの従動側アームにレバー軸線に沿ったリニア
ガイドレールを取り付け、これにリニアガイドブロック
を上下移動可能に装着し、Xアームとリニアガイドブロ
ックとを、左右方向の移動を拘束するが上下方向の移動
を許容した回動可能な状態で連結すると共に、ストロー
ク可変ガイドとリニアガイドブロックとを回動可能に、
かつ、ガイド軸線に沿って移動可能に連結してあること
を特徴としたピックアンドプレース装置。
2. A pick-and-place device having a mechanism for moving a top plate at the tip of an X arm to the left and right by rotation of a cam, wherein the X arm is slidable in the left and right direction parallel to a surface of the base plate. A cam that is supported by a motor and rotates by a motor, a lever that rotates left and right parallel to the surface of the base plate around a fulcrum shaft that is supported by the base plate, and a lever that rotates in a plane parallel to the base plate around a fulcrum shaft at the base end A variable stroke guide that moves, the variable stroke guide is rotated around the fulcrum shaft and fixed, thereby enabling selection of an inclination angle of a guide axis indicating a guide direction, and moving the guide axis with the lever. And is disposed so as to intersect a lever axis along the longitudinal direction of the driven arm at A linear guide rail along the lever axis, and a linear guide block mounted on the linear guide block so that it can move up and down. In addition to being movably connected, the variable stroke guide and the linear guide block are rotatable,
And a pick-and-place device which is movably connected along the guide axis.
【請求項3】 XアームをZ軸方向へ移動させるZアー
ム機構を設け、Xアームの先端に設けたトッププレート
をX方向とZ方向の移動を組み合わせた作動とすること
を特徴とした請求項2に記載のピックアンドプレース装
置。
3. A Z-arm mechanism for moving the X-arm in the Z-axis direction, wherein a top plate provided at the tip of the X-arm is operated by a combination of movements in the X- and Z-directions. 3. The pick and place device according to 2.
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