JP2008004858A - 直交ロボットおよび電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】稼働中の発熱に起因する負荷変動を緩和する直交ロボットおよび電子部品実装装置を提供する。
【解決手段】一対のＹロボット１１に直交した状態で架設したＸロボット１２を構成するビーム１５の一方の端部をＸ方向への移動が拘束された状態で一方のＹロボット１１に連結し、ビーム１５の他方の端部をＸ方向への移動が拘束された状態とＸ方向への移動が許容された状態の何れかの状態で他方のＹロボット１１に連結した。ビーム１５のＸ方向への移動が許容された状態においては、ビーム１５の内部応力を開放することが可能となり、直交ロボット１０の稼働中の発熱に起因する負荷変動を緩和することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、直交ロボットおよび直交ロボットを備えた電子部品実装装置に関するものである。

電子部品の実装分野においては、実装ヘッドによりピックアップされた電子部品と基板に設定された実装箇所とを正確に位置合わせするため、実装ヘッドを直交ロボットに備え、基板に対して任意の水平位置に位置決め可能に構成した電子部品実装装置が用いられる。直交ロボットは、互いに直交方向に延伸された２組の長尺部材のそれぞれに移動機構を備えた装置であり、各移動機構の駆動により実装ヘッドを任意の水平位置に位置決めすることができる（特許文献１参照）。
特開平６−８５４９３号公報

ところで、特許文献１に開示された直交ロボットは、一方向に延伸された一対のレールに摺動自在に設けられた一対のスライダに、一方向と直交する直交方向に延伸されたビームを保持した構成であり、一対のレールとビームに備えられた各移動機構の駆動により、ビームに設けられた実装ヘッドを任意の位置に位置決めすることができるようになっている。

実装ヘッドは、複数の電子部品を収納する収納部と基板との間を往復しながら電子部品の連続実装を行うが、連続実装の過程で移動機構から発熱し、直交ロボットに熱変形が発生することがある。そのため、初期状態（冷間状態）において正確な位置決め動作を行うように調整された各部材に歪みが生じて初期性能を十分に発揮できない場合がある。特にビームは一対の搬送レールにより直交方向への伸縮が拘束されているため、ビームに生じた熱応力はスライダとレールの摺動部における負荷変動となって顕在化し、これによりビームのスムーズな移動が阻害されるという問題がある。

そこで本発明は、稼働中の発熱に起因する負荷変動を緩和する直交ロボットおよび電子部品実装装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の直交ロボットは、一方向に延伸された一対のレールと、前記一対のレールに前記一方向に移動自在に設けられた一対のスライダと、前記一方向と直交する直交方向に延伸されたビームと、前記一対のスライダに設けられ、前記一対のスライダと前記ビームとを連結する連結機構と、を備え、前記連結機構が、前記一対のスライダの一方において前記ビームの前記直交方向への移動を拘束した状態で前記ビームを連結する第１連結部と、前記一対のスライダの他方において前記ビームの前記直交方向への移動を拘束した移動拘束状態または移動を許容した移動許容状態の何れかの状態で選択的に前記ビームを連結する第２連結部からなる。

請求項２記載の直交ロボットは、請求項１記載の直交ロボットにおいて、前記第２連結部が、前記ビームを前記一対のスライダの他方に対して押圧することで前記ビームの前記直交方向への移動を拘束する。

請求項３記載の電子部品実装装置は、請求項１または２記載の直交ロボットが設けられ
た電子部品実装装置であって、前記直交ロボットが載置される基台と、前記一対のスライダに連結された前記ビームを前記一方向に移動させる第１移動機構と、前記ビームに前記直交方向に移動自在に設けられた実装ヘッドと、前記実装ヘッドを前記直交方向に移動させる第２移動機構と、前記第２連結部における前記ビームの連結状態を前記移動拘束状態または前記移動許容状態の何れかの状態に変更する連結状態変更手段と、前記第１移動機構および前記第２移動機構の稼動が開始してから所定の時間を経過した後に前記第２連結部における前記ビームの連結状態を前記移動許容状態に変更する制御を行う制御手段と、を備えた。

請求項４記載の電子部品実装装置は、請求項３記載の電子部品実装装置において、前記基台に設けられた補正用マークと、前記実装ヘッドと一体的に移動可能に設けられ、所定の補正位置に移動して前記補正用マークを撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記補正用マークの画像に基づいて前記補正用マークと前記撮像手段との水平方向における相対位置を認識する位置認識手段と、前記位置認識手段により認識された前記相対位置に基づいて前記実装ヘッドの水平方向における位置補正を行う実装ヘッド位置補正手段と、をさらに備え、前記制御手段が、前記撮像手段が前記所定の補正位置に移動した後に前記第２連結部における前記ビームの連結状態を前記移動許容状態に変更する。

本発明によれば、一対のレールのそれぞれに摺動自在に設けられた一対のスライダに連結されたビームが、一方のスライダ側でビームの延伸方向に移動可能に連結されているので、ビームに生じた熱応力を開放することができ、稼働中の発熱に起因する負荷変動を緩和することができる。

本発明の実施の形態について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実装装置を示す斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるビームとスライダの連結部の構成を示す側面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるビームとスライダの連結部の構成を示す側面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるビームとスライダの連結部の構成を示す平面図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における制御系の構成図、図６は本発明の他の実施の形態の電子部品実装装置におけるビームとスライダの連結部の構成を示す側面図、図７は本発明の他の実施の形態の電子部品実装装置におけるビームとスライダの連結部の構成を示す側面図である。

まず、電子部品実装装置の全体構成について説明する。図１において、電子部品実装装置のベースとなる基台１の略中央には、基板２の搬送を行う基板搬送装置３がＸ方向に延伸して配設され、実装前の基板２を電子部品実装装置に搬入するとともに実装後の基板２を電子部品実装装置から搬出する。基板搬送装置３は、Ｘ方向に延伸する一対のコンベア３ａ、３ｂを平行に配置して構成され、一対のコンベア３ａ、３ｂにより基板２のＹ方向における両縁部を支持した状態でＸ方向に搬送する（矢印Ａ参照）。一対のコンベア３ａ、３ｂには、基板２の両縁部を挟持して一時固定するクランプ機構が備えられ、基板２を基台１上の所定の位置に位置決めする基板位置決め装置として機能する。なお、本発明においては、基板２の搬送方向をＸ方向とし、これに水平面内で直交する方向をＹ方向としている。基台１のＹ方向における両縁部には、一対のコンベア３ａ、３ｂを挟んで複数のパーツフィーダ４が並設され、一対のコンベア３ａ、３ｂ寄りに上方に開口して設けられた電子部品供給口５に電子部品を供給する電子部品供給装置として機能する。

基台１には、Ｙロボット１１とＸロボット１２を組み合わせて構成される直交ロボット１０が載置されている。Ｙロボット１１は、基台１のＸ方向における両縁部においてＹ方
向に延伸された一対のレール１３ａ、１３ｂと、一対のレール１３ａ、１３ｂにＹ方向に移動自在に装着された一対のスライダ１４ａ、１４ｂで構成され、一対のレール１３ａ、１３ｂは基台１に対する位置が変動しないように固定されている。Ｘロボット１２は、Ｘ方向に延伸されたビーム１５で構成される。ビーム１５のＸ方向における両端部１５ａ、１５ｂは、それぞれ連結部１６ａ、１６ｂによってスライダ１４ａ、１４ｂに連結される。Ｙロボット１１には、ボールねじ機構やリニアモータ機構からなる図示しない第１移動機構が内蔵されており、レール１３ａ、１３ｂに沿ってスライダ１４ａ、１４ｂをＹ方向に同時に移動させることで、ビーム１５はＸ方向に延伸された姿勢を維持した状態でＹ方向に移動する。ビーム１５には実装ヘッド６が装着され、図示しない第２移動機構によりＸ方向に移動可能に構成される。

実装ヘッド６の下部には複数の吸着ノズル７がＺ方向に昇降可能に装着されている。吸着ノズル７は、電子部品をピックアップするとともに基板２に対して押圧して実装する機能を備える。Ｙロボット１１とＸロボット１２に備えられた移動機構の駆動を組み合わせることで、実装ヘッド６は基台１の上方で複数のパーツフィーダ４と基板２の間を往復しながら各種の電子部品を基板２の任意の実装箇所に実装する。また、実装ヘッド６には第１カメラ２０が装着され、実装ヘッド６と一体となって水平移動する。第１カメラ２０は、基板２に設けられた位置認識マーク（図示省略）を上方から撮像するとともに基台１の任意の位置に配設された補正用マーク２１を上方から撮像する撮像手段として機能する。さらに、基台１の一対のレール１３ａ、１３ｂとパーツフィーダ４の間には第２カメラ２２が配設され、吸着ノズル７に吸着された電子部品を下方から撮像する撮像手段として機能する。

次に、直交ロボットにおけるビームと一対のスライダとの連結機構の構成について説明する。図１において、ビーム１５の一方の端部１５ｂは第１連結部１６ｂによって第１スライダ１４ｂに連結され、ビーム１５の他方の端部１５ａは第２連結部１６ａによって第２スライダ１４ａに連結される。図２において、第１連結部１６ｂは、ボルト２３によりビーム１５の端部１５ｂを第１スライダ１４ｂに締結し、ビーム１５のＸ方向への移動を拘束している。図３において、第２連結部１６ａは、ビーム１５のＸ方向への移動を許容する移動許容状態（図３（ａ）参照）と、Ｘ方向への移動を拘束する移動拘束状態（図３（ｂ）参照）とに選択的に連結状態を変更する。

図３（ａ）において、第１レール１３ａにＹ方向に移動自在に装着された第２スライダ１４ａにビーム１５の端部１５ａが載置され、その上方に第２連結部１６ａが配設されている。第２連結部１６ａは、第１の部材３０と、第１の部材３０に対して変位可能な第２の部材３１で構成され、第１の部材３０がビーム１５の端部１５ａに載置される。第１の部材３０には上下方向に貫通する貫通孔３０ａが設けられ、貫通孔３０ａに上方から挿入したボルト３３を第２スライダ１４ａに螺着することで第２連結部１６ａが第１スライダ１４ａに装着される。端部１５ａにはＸ方向に延伸した長孔１５ｃが設けられ、第１の部材３０の貫通孔３０ａに上方から挿入されたボルト３２は、長孔１５ｃを貫通して第１スライダ１４ａに螺着される。このとき、ボルト３２は、頭部３２ａと第１の部材３０の間に間隙ｔ１が形成される程度に第２スライダ１４ｂに螺着され、第１の部材３０とビーム１５の端部１５ａと第２スライダ１４ａの間にボルトの締結による力が作用しないようにしている。これにより、ビーム１５の端部１５ａと第２スライダ１４ａとの間に作用する摩擦力は極めて小さいものとなり、ビーム１５のＸ方向への移動が拘束されることはない。

第２の部材３１の一端は、第１の部材３０の上部に突出した凸部３０ｂに設けられた支軸３３によって軸支されている。第２の部材３１の他端にはシリンダ３１ａが設けられており、シリンダ３１ａに内装されたピストン３１ｂから下方に延伸されたロッド３１ｃに
よって第２の部材３１の上部に支持される。第２の部材３１のシリンダ３１ａと支軸３３の間には、上下方向に貫通するガイド孔３１ｄが設けられ、ガイド孔３１ｄに上方から挿入されたガイド３４が第１の部材３０に螺着される。第２の部材３１は、ロッド３１ｃの伸縮行程により支軸３３を中心として回動し、ロッド３１ｃの伸行程により第１の部材３０から離反する方向に変位し（図３（ｂ）の矢印Ｂ参照）、ロッド３１ｃの縮行程により第１の部材３０に近接する方向に変位する（図３（ｂ）の矢印Ｃ参照）。

図３（ｂ）において、ガイド３４の外周にはバネ３５が巻回され、ガイド３４の上部に設けられたストッパ３４ａにより上方への移動が規制されたバネ３５の下端が第２の部材３１に当接して下方に付勢し、第２の部材３１を第１の部材３０に近接する方向に変位させる（矢印Ｃ参照）。第２の部材３１の下部には下方に延伸された押圧部３６が設けられており、第２の部材３１の変位に伴って移動する。ビーム１５の端部１５ａの上部には受圧部３７が設けられており、第２の部材３１を第１の部材３０に近接する方向に変位させると、押圧部３６が受圧部３７に当接して下方に押圧する（矢印Ｄ参照）。これにより、ビーム１５の端部１５ａは第１スライダ１４ａに押圧された状態で接触するので（矢印Ｅ参照）、端部１５ａと第２スライダ１４ａの間に働く摩擦力が増大し、ビーム１５のＸ方向への移動が拘束される。なお、ボルト３２の頭部３２ａと第１の部材３０の間の間隙ｔ１は、押圧部３６が受圧部３７に当接して押圧する際に働く反作用によって押圧部３６を支点として上昇する第２連結部１６ａの移動代となっており、第１の部材３０がボルト３２の頭部３２ａに当接するまで第２連結部１ａが上昇し、その後、押圧部３６が受圧部３７を下方に押圧する。

図３（ａ）において、シリンダ３１ａに圧縮エアを供給すると、ピストン３１ｂがシリンダ３１ａ内を移動してロッド３１ｃが第２の部材３１から下方に伸出する（矢印Ｆ参照）。これにより、第２の部材３１はバネ３５の付勢力に抗して第１の部材３０から離反する方向に変位し（矢印Ｂ参照）、これに伴って押圧部３６が受圧部３７から離反する。端部１５ａは第２スライダ１４ａに押圧された状態から開放され、端部１５ａと第２スライダ１４ａとの間に作用する摩擦力は極めて小さいものとなるので、ビーム１５のＸ方向への移動が許容される。

図４（ａ）において、直交ロボット１０を構成するＹロボット１１とＸロボット１２に備えられた移動機構の駆動開始前若しくは駆動停止後に所定時間経過後において、ビーム１５はＸ方向に延伸して設けられた長孔１５ｃにより形成される伸び代を確保した状態で第２スライダ１４ａに載置されている。従って、熱変形によりビーム１５のＸ方向における長さが増加した場合には、図４（ｂ）に示すように、伸び代の存在によりビーム１５のＸ方向への移動が許容され、移動が拘束されることにより発生する熱応力が開放される。このように、ビーム１５のＸ方向への移動を許容してビーム１５に生じた熱応力を開放するように構成された直交ロボット１０によれば、ビーム１５に連結されたスライダ１４ａ、１４ｂがレール１３ａ、１３ｂに対してＸ方向に押圧されることがないので、ビーム１５のＹ方向へのスムーズな移動が阻害されることがない。なお、第２連結部１６ａは、シリンダ３１ａに圧縮エアを供給しない限り移動拘束状態を維持し、圧縮エアを供給したときだけ移動許容状態に連結状態を変更する。従って、移動拘束状態を維持するための外力を必要としないため、経済的であるとともに、停電等により外力が遮断された場合の安全を確保することができる。

次に、電子部品実装装置の制御系の構成と動作制御について説明する。図５において、制御部４０は、基板搬送装置３、パーツフィーダ４、実装ヘッド６、Ｙロボット１１、Ｘロボット１２、第１カメラ２０、第２カメラ２２、エア源４１の駆動を制御することで電子部品実装装置における一連の実装動作の制御を行う制御手段として機能する。エア源４１は、第２連結部１６ａのシリンダ３１ａに圧縮エアを供給し、インフラ設備である工場
エア等を使用することができる。画像認識部４２は、第１カメラ２０または第２カメラ２２により撮像された対象の画像処理を行い、画像処理結果に基づいて撮像対象の位置認識や姿勢認識を行う認識手段として機能する。

電子部品実装装置における一連の実装動作は次のように行われる。まず、基台１上の所定の位置に基板２が位置決めされる。次に、実装ヘッド６を移動させ、任意のノズル７をパーツフィーダ４の電子部品供給口５の上方に位置決めする。パーツフィーダ４は電子部品供給口５に電子部品を供給する。位置決めされたノズル７は電子部品供給口５に供給された電子部品を吸着する。吸着後、実装ヘッド６を移動させ、ノズル７に吸着した電子部品を第２カメラ２２の上方に位置決めする。第２カメラにより撮像された電子部品の画像処理結果に基づいてノズル７の中心位置に対する電子部品の位置および姿勢認識を行う。認識後、実装ヘッド６を移動させ、第１カメラ２０を基板２に設けられた位置認識マーク（図示省略）の上方に位置決めする。第１のカメラにより撮像された位置認識マークの画像処理結果に基づいて基板２に対するノズル７の位置認識を行う。これらの位置および姿勢認識結果に基づいて電子部品の位置および姿勢補正を行い、基板２に設定された実装箇所に電子部品を実装する。以上の一連の実装動作により電子部品の実装が行われ、この一連の実装動作を繰り返し行うことで基板２に設定された複数の実装箇所に電子部品を順次実装する。

実装動作における実装ヘッド６の移動は、Ｙロボット１１およびＸロボット１２から構成される直交ロボット１０の稼動により行われるので、一連の実装動作を繰り返し行う過程でＹロボット１１およびＸロボット１２に備えられた移動機構から発熱して直交ロボット１０に熱変形が生じることがある。直交ロボット１０に熱変形が生じると、直交ロボット１０に装着された実装ヘッド６の基台１に対する位置にずれが生じて実装精度が悪化する不具合が発生する。そのため、基台１に設けられた補正用マーク２１を基準として実装ヘッド６の位置補正を行うことで実装精度の悪化を抑制するようにしている。

制御部４０は、直交ロボット１０の稼動が開始してからの経過時間を計測し、予め設定した補正時間に達すると、実装ヘッド６を移動させ、第１カメラ２０を所定の補正位置に位置決めする。この補正位置は、直交ロボット１０が冷間状態にあるとき、すなわち直交ロボット１０に備えられた移動機構が駆動を開始する前の状態において補正用マーク２１の上方に第１カメラ２０が位置するように設定されている。従って、直交ロボット１０の稼動開始から所定の時間を経過した後に補正位置に位置決めされた第１カメラ２０により補正用マーク２１を撮像し、補正用マーク２１と第１カメラ２０の水平方向における相対位置を認識することで、熱変形による基台１に対する実装ヘッド６の位置ずれ量を把握することができる。この位置ずれ量は制御部４０の記憶領域に記憶され、位置制御の際に位置ずれ量を考慮することで実装ヘッド６の水平方向における位置補正が行われる。このように、制御部４０は実装ヘッド６の水平方向における位置補正を行う実装ヘッド位置補正手段として機能する。

また、制御部４０は、第２連結部１６ａにおける連結状態を移動拘束状態または移動許容状態の何れかの状態に変更する連結状態変更手段として機能する。直交ロボット１０の稼動が開始してから所定の時間を経過すると、エア源４１を作動させ、シリンダ３１ａに圧縮エアを供給する。これにより、第２連結部１６ａにおける連結状態が移動拘束状態から移動許容状態に変更され、ビーム１５はＸ方向への移動が許容され、熱応力が開放される。このビーム１５のＸ方向への移動に伴って実装ヘッド６の位置に変化が生じるので、制御部４０は、直交ロボット１０の稼動開始からの経過時間が予め設定された所定時間に達すると、まず、エア源４１を作動させ、シリンダ３１ａに圧縮エアを供給してビーム１５の熱応力を開放した後に実装ヘッド６を移動させ、第１カメラ２０を所定の補正位置に位置決めして補正用マーク２１の撮像を行う。

このように、本実施の形態の直交ロボット１０は、Ｘロボット１２を構成するビーム１５とＹロボット１１に備えられた一対のスライダ１４ａ、１４ｂとの連結において、ビーム１５の一方の端部１５ｂは、Ｘ方向への移動が拘束される移動拘束状態で第１スライダ１４ｂに連結され、ビーム１５の他方の端部１５ａは、Ｘ方向への移動が拘束される移動拘束状態とＸ方向への移動が許容される移動許容状態の何れかの状態で第２スライダ１４ｂに連結される。従って、ビーム１５の端部１５ａにおける連結状態を移動許容状態に変更し、ビーム１５のＸ方向への伸びを許容することで、ビーム１５の内部応力が開放され、直交ロボット１０の稼働中の発熱に起因するスライダ１４ａ、１４ｂとレール１３ａ、１３ｂの摺動部における負荷変動が緩和される。また、本実施の形態の電子部品実装装置は、直交ロボット１０を備えることで、発熱による負荷変動を緩和して実装ヘッド６のスムーズな移動が実現できるので、実装精度の悪化を防止しつつ実装効率の向上を図ることができる。

ビーム１５の端部１５ａを第２スライダ１４ａに連結する第２連結部は、上記の第２連結部１６ａの他の形態のものを使用することができる。図６において、第２連結部５０ａは、ビーム１５のＸ方向への移動を許容する移動許容状態（図６（ａ）参照）と、Ｘ方向への移動を拘束する移動拘束状態（図６（ｂ）参照）とに選択的に連結状態を変更する。第２連結部１６ａでは、押圧部３６がビーム１５の端部１５ａの上部に設けられた受圧部３７を押圧することでビーム１５のＸ方向への移動を拘束しており、この原理は第２連結部５０ａでも同様であるが、押圧部３６を下方に向けて押し下げる機構の構成において異なる。

第２連結部５０ａには上下方向に移動可能な押圧部５１が設けられ、押圧部５１の下部は、ビーム１５の端部１５ａの上部に設けられた受圧部５２に当接している。第２連結部５０ａにはカム機構が設けられ、原動部５３の横方向への運動を従動部である押圧部５１を下方に向けて押下する運動に変換する。原動部５３は押圧部５１の上方に配設され、押圧部５１の上部に形成された従テーパ面５１ａに係合する原テーパ面５３ａが形成されている。原動部５３の両側方には一対のシリンダ５４、５５が配設され、シリンダ５４、５５に内接するピストン５４ａ、５５ａにそれぞれ連なるロッド５４ｂ、５５ｂが原動部５３の両側に取り付けられている。シリンダ５４、５５には、それぞれピストン５４ａ、５５ａを同方向に付勢する付勢手段としてのバネ５６が内装されている。

図６（ｂ）において、原動部５３は、バネ５６に付勢されたピストン５４ａ、５５ａの移動に連動して一方向に付勢される（矢印Ｇ参照）。付勢された原動部５３は、下部に形成された原テーパ面５３ａを押圧部５１の上部に形成された従テーパ面５１ａに摺動させながら一方向に移動するので、押圧部５１は下方に向けて押し下げられ（矢印Ｈ参照）、受圧部５２を下方に押圧する。これにより、ビーム１５の端部１５ａは第２スライダ１４ａに押圧された状態で接触するので、端部１５ａと第２スライダ１４ａの間に働く摩擦力が増大してビーム１５のＸ方向への移動が拘束される。

図６（ａ）において、シリンダ５４、５５に圧縮エアを供給するとピストン５４ａ、５５ａがバネ５６の付勢力に抗して移動し、これに連動して原動部５３が移動する（矢印Ｉ参照）。このとき、原テーパ面５３ａが従テーパ面５１ａから離反し、押圧部５１は下方に向けて押し下げられる力から解放される。これにより、ビーム１５の端部１５ａは第１スライダ１４ａに押圧された状態から開放され、端部１５ａと第１スライダ１４ａとの間に作用する摩擦力は極めて小さいものとなるので、ビーム１５のＸ方向への移動が許容される。

また、第２連結部５０ａのカム機構をリンク機構に変更することもできる。図７におい
て、リンク機構は、ピストン５４ａ、５５ａの横方向への移動を押圧部５１の上下方向への移動に変換する。図７において、ピストン５４ａ、５５ａの間には原動部６１が配設され、原動部６１の両端はそれぞれピストン５４ａ、５５ａの対向する側に取り付けられている。原動部６１には、第１従動部６２と第２従動部６３の一端が支点６１ａを中心に回動自在に取り付けられている。第１従動部６２の他端は、原動部６１の下方となる位置で押圧部５１の上部に支点６２ａを中心に回動自在に取り付けられ、第２従動部６３の他端は、押圧部５１の上方となる位置で第２連結部５０ａの機枠５０ｂに支点６３ａを中心に回動自在に取り付けられる。

図７（ｂ）において、原動部６１の支点６１ａが第１従動部６２の支点６２ａと第２従動部６３の支点６３ａと一直線上に並ぶ位置に向けて原動部６１を移動させると（矢印Ｊ参照）、第１従動部６２の支点６２ａと第２従動部６３の支点６３ａの離間距離が漸増し、押圧部５１は下方に向けて押し下げられ（矢印Ｋ参照）、受圧部５２を下方に押圧する。これにより、ビーム１５の端部１５ａは第１スライダ１４ａに押圧された状態で接触するので、端部１５ａと第１スライダ１４ａの間に働く摩擦力が増大してビーム１５のＸ方向への移動が拘束される。

図７（ａ）において、原動部６１の支点６１ａが第１従動部６２の支点６２ａと第２従動部６３の支点６３ａと一直線上に並ばない位置に向けて原動部６１を移動させると（矢印Ｌ参照）、第１従動部６２の支点６２ａと第２従動部６３の支点６３ａの離間距離が漸減し、押圧部５１は上方に持ち上げられる（矢印Ｍ参照）、これにより、ビーム１５の端部１５ａは第１スライダ１４ａに押圧された状態から開放され、端部１５ａと第１スライダ１４ａとの間に作用する摩擦力は極めて小さいものとなるので、ビーム１５のＸ方向への移動が許容される。なお、第２連結部１６ａ、５０ａではエアシリンダを駆動源にしているが、油圧シリンダや電磁クラッチを駆動源として使用することもできる。

本発明は、一対のレールのそれぞれに摺動自在に設けられた一対のスライダに連結されたビームが、一方のスライダ側でビームの延伸方向に移動可能に連結されているので、ビームに生じた熱応力を開放することができ、稼働中の発熱に起因する負荷変動を緩和することができるという利点を有し、直交ロボットにより実装ヘッドの移動を行う電子部品実装分野において有用である。

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置を示す斜視図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるビームとスライダの連結部の構成を示す側面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるビームとスライダの連結部の構成を示す側面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるビームとスライダの連結部の構成を示す平面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における制御系の構成図 本発明の他の実施の形態の電子部品実装装置におけるビームとスライダの連結部の構成を示す側面図 本発明の他の実施の形態の電子部品実装装置におけるビームとスライダの連結部の構成を示す側面図

符号の説明

１ 基台
６ 実装ヘッド
１０ 直交ロボット
１１ Ｙロボット
１２ Ｘロボット
１５ ビーム
１３ａ、１３ｂ 一対のレール
１４ａ、１４ｂ 一対のスライダ
１６ａ 第２連結部
１６ｂ 第１連結部
２０ 第１カメラ
２１ 補正用マーク
４０ 制御部
４２ 画像認識部

Claims (4)

1. 一方向に延伸された一対のレールと、
   前記一対のレールに前記一方向に移動自在に設けられた一対のスライダと、
   前記一方向と直交する直交方向に延伸されたビームと、
   前記一対のスライダに設けられ、前記一対のスライダと前記ビームとを連結する連結機構と、
   を備え、
   前記連結機構が、前記一対のスライダの一方において前記ビームの前記直交方向への移動を拘束した状態で前記ビームを連結する第１連結部と、前記一対のスライダの他方において前記ビームの前記直交方向への移動を拘束した移動拘束状態または移動を許容した移動許容状態の何れかの状態で選択的に前記ビームを連結する第２連結部からなる直交ロボット。
2. 前記第２連結部が、前記ビームを前記一対のスライダの他方に対して押圧することで前記ビームの前記直交方向への移動を拘束する請求項１記載の直交ロボット。
3. 請求項１または２記載の直交ロボットが設けられた電子部品実装装置であって、
   前記直交ロボットが載置される基台と、
   前記一対のスライダに連結された前記ビームを前記一方向に移動させる第１移動機構と、
   前記ビームに前記直交方向に移動自在に設けられた実装ヘッドと、
   前記実装ヘッドを前記直交方向に移動させる第２移動機構と、
   前記第２連結部における前記ビームの連結状態を前記移動拘束状態または前記移動許容状態の何れかの状態に変更する連結状態変更手段と、
   前記第１移動機構および前記第２移動機構の稼動が開始してから所定の時間を経過した後に前記第２連結部における前記ビームの連結状態を前記移動許容状態に変更する制御を行う制御手段と、
   を備えた電子部品実装装置。
4. 前記基台に設けられた補正用マークと、
   前記実装ヘッドと一体的に移動可能に設けられ、所定の補正位置に移動して前記補正用マークを撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された前記補正用マークの画像に基づいて前記補正用マークと前記撮像手段との水平方向における相対位置を認識する位置認識手段と、
   前記位置認識手段により認識された前記相対位置に基づいて前記実装ヘッドの水平方向における位置補正を行う実装ヘッド位置補正手段と、
   をさらに備え、
   前記制御手段が、前記撮像手段が前記所定の補正位置に移動した後に前記第２連結部における前記ビームの連結状態を前記移動許容状態に変更する請求項３記載の電子部品実装装置。

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