JP2005206356A - Article carrying device, and article carrying method - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品実装用の基板などの物体を搬送する物体搬送装置および物体搬送方法に関するものである。 The present invention relates to an object conveying apparatus and an object conveying method for conveying an object such as a substrate for mounting electronic components.
リードフレームやプリント基板などの板状ワークは一般にマガジンなどの容器に段積み状態で収納されており、マガジンから下流側装置の搬送コンベア上に送り出される。このマガジンからの送り出しには、マガジンの後方から板状ワークの後端面をプッシャで押してマガジンの前面から押し出すプッシャ機構が多用される。 Plate-like workpieces such as lead frames and printed circuit boards are generally stored in a stacked state in a container such as a magazine, and sent out from the magazine onto a conveyor on the downstream apparatus. For feeding from the magazine, a pusher mechanism is often used in which the rear end surface of the plate-like workpiece is pushed with a pusher from the rear of the magazine and pushed out from the front of the magazine.
このプッシャ機構として、細長い帯板状の板バネ材を押出部材として用いたものが知られている(例えば特許文献1、2参照)。特許文献1に示す例は、渦巻き状に巻回された平板形状の押出部材を繰り出すものであり、特許文献2に示す例は、断面がコンベックス形状に加工された押出部材を中空細長のガイド部材に収容した状態のまま繰り出すように構成されている。
しかしながら、上述の先行技術例においては以下に述べるような問題点があった。まず特許文献1に示す例では、押出部材が撓みやすく長い押出ストロークが必要とされる場合や、繰り出し精度が求められる場合には適用が困難であった。また特許文献2に示す例では、押出ストロークに対応した長さのガイド部材を配設する必要があり、装置のコンパクト化が求められる場合には対応ができなかった。このように、従来の帯板状の押出部材を用いたプッシャ機構には、長ストロークを可能とし且つ高精度・コンパクトな機構を実現することが困難であった。
However, the above prior art examples have the following problems. First, in the example shown in
そこで本発明は、長ストロークを可能とし且つ高精度・コンパクトな機構の物体搬送装置を実現することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize an object conveying apparatus that enables a long stroke and has a highly accurate and compact mechanism.
本発明の物体搬送装置は、物体を略水平方向に搬送する物体搬送装置であって、帯板状の弾性材を弧形断面に成形して成り板厚方向に可撓性を有する帯状部材と、前記帯状部材の一端部に連結され前記弧形断面の凸側を外側に向けた状態で該帯状部材を巻き取り方向に巻き取る巻き取り部と、前記帯状部材を前記巻き取り方向と反対の送り出し方向に送り出す送り出し部と、前記巻き取り部およびまたは送り出し部を回転駆動する回転駆動機構と、前記送り出し部から送り出された帯状部材を前記物体の搬送高さ位置で略水平方向に案内する案内機構と、前記帯状部材の他端に設けられ前記物体に搬送方向の力を伝達する搬送作用部とを備え、前記搬送高さ位置よりも上方に前記巻き取り部を配置した。 The object conveying device of the present invention is an object conveying device that conveys an object in a substantially horizontal direction, and is formed by forming a strip-shaped elastic material into an arc-shaped cross section and having flexibility in the plate thickness direction; A winding portion connected to one end of the belt-like member and winding the belt-like member in the winding direction with the convex side of the arc-shaped cross section facing outward, and the belt-like member opposite to the winding direction A feed section that feeds in the feed direction, a rotary drive mechanism that rotationally drives the winding section and / or the feed section, and a guide that guides the belt-shaped member fed from the feed section in a substantially horizontal direction at the conveyance height position of the object A mechanism and a transport action unit that is provided at the other end of the belt-shaped member and transmits a force in the transport direction to the object, and the winding unit is disposed above the transport height position.
本発明の物体搬送方法は、帯板状の弾性材を弧形断面に成形して成り板厚方向に可撓性を有する帯状部材と、前記帯状部材の一端部に連結され前記弧形断面の凸側を外側に向けた状態で該帯状部材を巻き取り方向に巻き取る巻き取り部と、前記帯状部材を前記巻き取り方向と反対の送り出し方向に送り出す送り出し部と、前記巻き取り部およびまたは送り出し部を回転駆動する回転駆動機構と、前記送り出し部から送り出された帯状部材を前記
物体の搬送高さ位置で略水平方向に案内する案内機構と、前記帯状部材の他端に設けられ前記物体に搬送方向の力を伝達する搬送作用部とを備えた物体搬送装置によって物体を略水平方向に搬送する物体搬送方法であって、前記搬送高さ位置よりも上方に前記巻き取り部を位置させて前記帯状部材を巻き取りまたは送り出すことにより、前記搬送作用部を介して前記物体を搬送する。
The object conveying method of the present invention comprises a belt-shaped elastic material formed into an arc-shaped cross section, and is flexible in the thickness direction, and is connected to one end of the belt-shaped member and has the arc-shaped cross section. A winding part that winds the belt-shaped member in the winding direction with the convex side facing outward, a feeding part that feeds the belt-shaped member in a feeding direction opposite to the winding direction, and the winding part and / or feeding A rotational drive mechanism that rotationally drives the belt, a guide mechanism that guides the belt-shaped member fed from the feed-out portion in a substantially horizontal direction at the conveyance height position of the object, and a second mechanism provided on the other end of the belt-shaped member. An object conveying method for conveying an object in a substantially horizontal direction by an object conveying device including a conveying action unit that transmits a force in a conveying direction, wherein the winding unit is positioned above the conveying height position. The strip member By come up or feeding, conveying the object via the conveying action section.
本発明によれば、帯板状の弾性材を弧形断面に成形した帯状部材を弧形断面の凸側を外側に向けた状態で巻き取り部に巻き取り収納しておき、この巻き取り部を搬送対象の物体の搬送高さ位置よりも上方に配置し、帯状部材の凸側を下向きにした変形しにくい姿勢で帯状部材を送り出し部によって送り出し・巻き戻しを行う構成を採用することにより、長ストロークを可能とし且つ高精度・コンパクトな機構の物体搬送装置を実現することができる。 According to the present invention, a belt-shaped member formed of a strip-shaped elastic material in an arc-shaped cross section is wound and stored in the winding portion with the convex side of the arc-shaped cross section facing outward, and this winding portion By adopting a configuration in which the belt-like member is sent out and rewound by the sending-out portion in a posture that is difficult to deform with the convex side of the belt-like member facing downward, with the conveying height position of the object to be conveyed being It is possible to realize an object conveying apparatus that enables a long stroke and has a highly accurate and compact mechanism.
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子部品の物体搬送装置の斜視図、図2は本発明の一実施の形態の電子部品の物体搬送装置による基板搬送動作の説明図、図3は本発明の一実施の形態の電子部品の物体搬送装置の平面図、図4は本発明の一実施の形態の電子部品の物体搬送装置の側面図、図5,図6、図7は本発明の一実施の形態の電子部品の物体搬送装置の断面図、図8は本発明の一実施の形態の電子部品の物体搬送装置の巻き取り部の分解斜視図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an electronic component object conveying apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a substrate conveying operation by the electronic component object conveying apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a side view of an electronic component object transporting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5, 6, and 7 are diagrams of the present invention. FIG. 8 is an exploded perspective view of a winding portion of an electronic component object transport apparatus according to an embodiment of the present invention.
まず図1を参照して、物体搬送装置1の全体構成を説明する。物体搬送装置1は、リードフレームなどの薄型・軽量の物体を、帯板状の押出部材3(帯状部材)によって押送することにより略水平方向に搬送するプッシャ機構を備えている。図1に示すように、物体搬送装置1は、ベース部2に立設された垂直フレーム2aの側面に、巻き取り部5、送り出し部6、押し付けローラ8、上ガイドローラ9および下ガイドローラ10を配設した構成となっている。
First, the overall configuration of the
巻き取り部5は板厚方向に可撓性を有する押出部材3を、巻き取り部5に近接する方向である巻き取り方向に巻き取って巻回収納する。送り出し部6は、巻き取り部5から巻きほどかれた押出部材3を巻き取り方向と反対の送り出し方向に送り出す。この送り出し部6による送り動作においては、回転送り部材6aに設けられた送りピン6b(突部)を、押出部材3に設けられた送り穴3aに挿入した状態で行われる。
The
巻き取り部5および送り出し部6は、モータ7を共通の駆動源とする回転駆動機構によって回転駆動される。このとき、押出部材3が送り出し部6と押し付けローラ8によって挟み込まれ、さらに上ガイドローラ9と下ガイドローラ10との間に挟み込まれてガイドされた状態で送られることにより、押出部材3は物体搬送装置1から略水平方向に延出する。
The
図2は、物体搬送装置1による物体搬送動作の例を示している。物体搬送装置1は、ダイボンディング装置などの基板供給部において基板12を多段で収納したマガジン11の後方に押出部材3を基板搬送高さに合わせて配置される。そして押出部材3の先端部に装着された搬送作用部4の溝部4aを基板12の後端部に押し当てた状態で、押出部材3を基板搬送方向に所定ストロークだけ送り出すことにより、基板12には搬送作用部4によって搬送方向の力が伝達される。これにより、基板12はマガジン11から下流側の搬送路上に押し出される。すなわち押出部材3の他端に設けられた搬送作用部4は、搬送対象の物体である基板12に搬送方向の力を伝達する。なお、溝部4aは必須のものではなく、平坦面でも構わない。
FIG. 2 shows an example of an object conveying operation by the
次に、図3〜図7を参照して、物体搬送装置1の各部の詳細構造について説明する。図5は図3におけるA−A断面を、図6、図7は、図4におけるC−C断面、D−D断面をそれぞれ示している。図3のB−B断面に示すように、押出部材3は、簡易式の巻き尺として用いられている市販のコンベックスルールと同様に、所定幅に切断された薄い板ばね材などの帯板状の弾性材を弧形断面に成形して製作されている。押出部材3は板厚方向に可撓性を有しており、前述のように巻き取り部5によって巻き取られる。
Next, with reference to FIGS. 3 to 7, the detailed structure of each part of the
押出部材3の先端部には、溝部4aが設けられた搬送作用部4が装着されており、反対側の端部(一端部)は、巻き取り部5を構成する円環部材20に連結されている。押出部材3を円環部材20に連結する際には、巻き取り部5が押出部材3の弧形断面の凸側を外側(円環部材20の径が増加する方向)に向けた状態で、押出部材3を巻き取り方向(図4において時計回り方向)に巻き取る形態となるように端部を結合する。これにより、後述するように押出部材3が曲げ変形を生じやすい方向に巻き取る形となり、押出部材3を無理に変形させることなく巻き取り収納することが可能となっている。
A conveying
ここで、押出部材3の断面形状と板厚方向の曲げに対する押出部材3の強度との関係について説明する。押出部材3は長手方向のどの位置においても固有の同一断面形状に成形されており、その固有の断面形状が保たれている限りにおいては各断面における断面係数は一定である。このため、固有の断面形状が保たれるような小さな曲げ荷重が負荷された場合には、荷重方向に関係なく、同一の撓み状態を生じる。
Here, the relationship between the cross-sectional shape of the
ところが、ある程度以上の大きな曲げ荷重が作用すると、荷重方向によって変形挙動に大きな差異を生じる。すなわち、曲げ荷重による最大圧縮応力が押出部材3の断面のどの部位に作用するかによって、押出部材3が断面形状を保つことが出来ずに折れ曲がって大変形を生じるか否か(変形状態が弾性的に安定であるか否か)が左右される。押出部材3のような弧形断面の場合には、図3に示すように、曲げ荷重の方向によって中性軸N.A.から最も離れた部位、すなわち凸側の中央部3cか、または凹側の両端部3eのいずれかに生じる。
However, when a large bending load exceeding a certain level is applied, a large difference in deformation behavior occurs depending on the load direction. In other words, depending on which part of the cross section of the
中央部3cに最大圧縮応力が作用した場合には、両端部3eには最大引張応力が作用しており、この場合には、中央部3cは周囲を拘束されていることから面外変形を生じにくく、したがって断面が局部的に座屈することによって断面全体が大変形する事態を生じにくい。これに対し、両端部3eに最大圧縮応力が作用するような方向に曲げが作用した場合には、自由端に位置している両端部3eは面内の圧縮応力によって容易に面外変形を生じて座屈する。これにより、押出部材3はこの部分において当初の弧形断面を保つことが出来ず、曲げに対する剛性が低下して大変形を生じる。
When the maximum compressive stress is applied to the
すなわち、凸側が下向きになるような姿勢で押出部材3を引き出しても、押出部材3は自重によって容易には折れ曲がらないが、凸側を上向きにした状態で押出部材3を引き出すと、押出部材3はある長さ以上片持ち状態で水平姿勢を維持することができず、自重によって簡単に折れ曲がってしまう。このような変形挙動の相違は、実際にコンベックスルールを操作して注意深く観察することにより確認できる。
That is, even if the pushing
このため本実施の形態においては、押出部材3を水平方向に移動させる搬送動作において、押出部材3の弧形断面の凸側が下向きになるように、装置配置を構成している。これにより、押出部材3を片持ち状態で搬送方向に延出する際に、自重による折れ曲がりを生じることなく押し出すことが可能な距離、すなわち基板12を押し出す際の最大搬送ストロークを、極力長くすることが可能となっている。
For this reason, in the present embodiment, the apparatus arrangement is configured so that the convex side of the arc-shaped cross section of the
次に、巻き取り部5について各図を参照して説明する。図4に示すように、巻き取り部5は、外周面20b(図8参照)に押出部材3が巻回される円環部材20と円環部材20の嵌合孔20a(図8参照)に回転自在に嵌合する軸芯部材21とを組み合わせた構成となっている。図6に示すように、軸芯部材21は水平な軸部材16と結合されており、軸部材16は軸受ユニット18を介して垂直フレーム2aに軸支されている。軸部材16の端部には従動ギア14が結合されており、図5、図7に示すように、従動ギア14はモータ7の回転軸7aに結合された駆動ギア13と噛合している。
Next, the winding
図8に示すように、円環部材20の嵌合孔20aに嵌合する軸芯部材21の外周面21aは、軸延出方向と反対側の端面側が略半円周範囲だけ部分的に切り欠かれて、外周面21aよりも小径の周面部21bが形成されている。周面部21bの一端部にはピン23が突設されており、円環部材20の嵌合孔20aにはピン22が突設されている。軸芯部材21を嵌合孔20aに嵌合させた状態において、ピン22とピン23には引張バネ24が周面部21bに沿って掛け渡される(図4も参照)。
As shown in FIG. 8, the outer
この状態でモータ7を駆動して軸部材16を矢印a方向(巻き取り方向)に回転させると、引張バネ24には矢印b方向の張力が作用し、これにより、円環部材20には矢印c方向への回転力、すなわち押出部材3を巻き取る巻き取り方向の回転力が伝達される。したがって、モータ7、駆動ギア13および従動ギア14は、巻き取り部5を回転駆動する回転駆動機構となっている。この構成において、図5に示すように、駆動ギア13は送り出し部6を駆動する従動ギア15にも噛合しており、共通の駆動源によって巻き取り部5,送り出し部6とを駆動する形態となっている。
When the
この巻き取り部5の回転駆動において、軸芯部材21と円環部材20とは機構的に剛結されておらず、弾性部材である引張バネ24を介して連結されていることから、円環部材20と軸芯部材21とは引張バネ24によって所定回転範囲内での回転方向の弾性相対変位が許容されている。これにより、上述のように送り出し部6によって巻き取り方向に送られた押出部材3を巻き取り部5によって巻き取る際に、複数層の押出部材3が外周面に積層されることによる巻き取り部5の巻き取り径の増大分に起因する1回転あたりの巻き取り長さの変動を、引張バネ24の伸縮によって吸収することができるようになっている。
In the rotational drive of the winding
上記構成において巻き取り部5は、押出部材3の一端部が連結され外周面に押出部材3を巻回する円環部材20の内部に、回転駆動機構によって回転駆動される軸芯部材21を配設した構成となっている。そしてピン22、23および引張バネ24は、円環部材20と軸芯部材21とを、回転方向の弾性相対変位を許容する引張バネ24を介して相互に連結することにより軸芯部材21から円環部材20に回転を伝達する回転伝達機構となっている。
In the above-described configuration, the winding
次に送り出し部6について、各図を参照して説明する。図7に示すように、送り出し部6は、押出部材3に一定間隔で形成された送り穴3aに対応する送りピン6bを外周面に有する回転送り部材6aを備えている。回転送り部材6aは水平な軸部材17と結合されており、軸部材17は軸受ユニット19を介して垂直フレーム2aに軸支されている。軸部材17の端部には従動ギア15が結合されており、従動ギア15はモータ7の回転軸7aに結合された駆動ギア13と噛合している(図5も参照)。モータ7を駆動することにより、回転送り部材6aが回転する。したがって、モータ7、駆動ギア13および従動ギア15は、回転送り部材6aを回転駆動する回転駆動機構となっている。
Next, the
そしてこの回転駆動機構は、前述のように巻き取り部5および送り出し部6を同一の回転駆動源であるモータ7によって回転駆動する構成となっており、これにより、回転駆動
機構を低コスト・コンパクトに構成することができる。さらにこの回転駆動機構は、巻き取り部5と送り出し部6とをそれぞれ回転させる従動ギア14、15が駆動ギア13に噛み合っており、従動ギア14,15の歯数が同一であることから、巻き取り部5と送り出し部6とを常に機構的に同期させて回転駆動するようになっている。
As described above, this rotational drive mechanism is configured to rotationally drive the winding
送りピン6bが押出部材3の送り穴3aに挿入した状態で、モータ7を駆動して回転送り部材6aを送り方向に回転させることにより、押出部材3は送り方向に回転送り部材6aの回転角度によって定められる所定送り量だけ送られる。またモータ7を駆動して回転送り部材6aを送り方向と反対の巻き取り方向に回転させることにより、同様に押出部材3は巻き取り方向に送られる。
With the
この押出部材3の送りにおいて、送りピン6bが送り穴3aに挿入された状態で送りが行われることから、滑りのない確実な送りが実現される。このとき、押出部材3には巻き取り部5の引張ばね24によって張力が付与されていることにより、押出部材3は回転送り部材6aに常に押しつけられており、送りピン6bの送り穴3aへの確実・安定した嵌入が確保される。
In the feeding of the pushing
なお、巻き取り部5に複数層の押出部材3が巻回収納され、送りピン6bが送り穴3aに嵌入されている状態において、押出部材3には引張ばね24によって張力が作用するが、巻き取り部5と送り出し部6とは機構的に同期して回転駆動する構成となっており、巻き取り部5と回転送り部材6aとの自由な相対回転が許容されない構造となっていることから、モータ7が回転停止した状態においても、引張ばね24の張力によって巻き取り部5と送り出し部6が強制的に回転させられる事態は発生しない。
In the state where the multiple layers of the pushing
回転送り部材6aの下方には、押し付けローラ8が水平な支持軸8aの廻りに回転自在に軸支されている。押し付けローラ8は、回転送り部材6aの外周面との間に押出部材3を挟み込んで、回転送り部材6aの外周面に沿わせるガイド機能を果たしている。押し付けローラ8の外周面には、送りピン6bの位置に対応して円周溝8bが設けられており、押出部材3の送り穴3aに嵌合した送りピン6bが押し付けローラ8の外周と干渉しないようになっている。
A
図4に示すように、送り出し部6による押出部材3の送り出し方向に位置して、上ガイドローラ9および下ガイドローラ10がそれぞれ取付プレート9a、10aによって垂直フレーム2aに固着されている。図6に示すように、上ガイドローラ9は紡錘形外周を有するローラ部材であり、下ガイドローラ10は上ガイドローラ9の外周形状に対応した鞍形状の凹外周を有するローラ部材である。
As shown in FIG. 4, the
上ガイドローラ9、下ガイドローラ10の外周形状は押出部材3の弧状断面に対応しており、送り出し部6と押し付けローラ8によって案内されて送り方向に延出した押出部材3が、上ガイドローラ9、下ガイドローラ10の外周面の間に挟まれることにより、押出部材3は水平姿勢に保たれる。このとき、取付プレート9a、10aの上下方向位置を調整することにより、押出部材3の送り方向(水平面に対する角度方向)の調整が可能となっている。
The outer peripheral shape of the
すなわち、押し付けローラ8,上ガイドローラ9および下ガイドローラ10は、送り出し部6から送り出された押出部材3を基板12の搬送高さ位置で略水平方向に案内する案内機構となっている。なお、案内機構は上記3つのローラを全て備えている必要はなく、押出部材3を略水平方向に案内できるものであれば足りる。例えば押し付けローラ8のみ、下ガイドローラ10のみ、または上ガイドローラ9と下ガイドローラ10のみ等であってもよい。
That is, the
この物体搬送装置1による物体搬送方法においては、搬送対象の物体である基板12の搬送レベルに押出部材3の搬送高さ位置を合わせ、すなわち搬送高さ位置よりも上方に巻き取り部5が位置するように配置して、押出部材3を巻き取りまたは送り出すことにより、搬送作用部4を介して基板12を水平搬送方向に搬送する。
In this object conveying method by the
この搬送動作において、前述のように押出部材3として薄くて軽量の帯状部材を、凸側を下向きにした姿勢で用いていることから、自重による撓みを小さくすることができ、長い送りストロークを確保することができる。このとき、押出部材3を巻き取り部5によって巻き取り収納することから、長い送りストロークを対象とする場合にあっても巻き取り部5のサイズを大きくする必要がなく、コンパクトなプッシャ機構が実現されている。また対象とする基板12の長さが変わって送りストロークを変更する場合には、モータ7の回転量を数値制御によって変更するのみでよく、同一の物体搬送装置を多種類の基板に対して共用可能となっている。
In this transport operation, as described above, the thin and light belt-like member is used as the
なお上記実施の形態においては、押出部材3を送り出すことによって搬送対象の基板12を押送して搬送する例を示したが、物体搬送装置1は、基板12をマガジン内に引き込む基板引き込み機構としても使用可能である。この場合には、押出部材3の先端部に装着される搬送作用部4を、押出部材3の引き込み動作において基板端部を係止可能な形状にし、且つ物体搬送装置1を係止代分だけ昇降させる昇降機構と組み合わせる。これにより、押出部材3を巻き取る動作によって、基板12を引き込み方向に搬送することができる。
In the above-described embodiment, the example in which the
本発明の物体搬送装置は、長ストロークを可能とし且つ高精度・コンパクトな機構の物体搬送装置を実現することができるという効果を有し、リードフレームなど、軽量・薄型の基板を水平方向に搬送する用途に有用である。 The object conveying apparatus of the present invention has an effect that a long stroke can be realized and an object conveying apparatus having a highly accurate and compact mechanism can be realized, and a lightweight and thin substrate such as a lead frame is conveyed in a horizontal direction. It is useful for the application.
3 押出部材
4 搬送作用部
5 巻き取り部
6 送り出し部
6a 回転送り部材
6b 突部
7 モータ
9 上ガイドローラ
10 下ガイドローラ
20 円環部材
21 軸芯部材
24 引張ばね
DESCRIPTION OF
Claims (6)
A strip-shaped member formed by molding a strip-shaped elastic material into an arc-shaped cross section, and being flexible in the thickness direction, and connected to one end of the strip-shaped member with the convex side of the arc-shaped cross section facing outward A winding portion that winds the belt-shaped member in the winding direction, a feeding portion that feeds the belt-shaped member in a feeding direction opposite to the winding direction, and a rotational drive mechanism that rotationally drives the winding portion and / or the feeding portion. And a guide mechanism that guides the belt-shaped member fed from the feed-out portion in a substantially horizontal direction at the transport height position of the object, and transport that is provided at the other end of the belt-shaped member and transmits a force in the transport direction to the object. An object transport method for transporting an object in a substantially horizontal direction by an object transport device including an action unit, wherein the winding member is positioned above the transport height position and the belt-shaped member is wound or sent out. This Accordingly, an object conveying method characterized by conveying the object via the conveying action section.
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CN105668213A (en) * | 2016-04-06 | 2016-06-15 | 卢林 | Mechanical electronic component push device |
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