JP2010006509A - 電子部品の自動分類機におけるノズルヘッドの作動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】より高速でのノズルヘッドの移動を可能にし、しかも構造が簡単で、より小型化を可能とした、電子部品の自動分類機におけるノズルヘッドの作動機構を提供する。
【解決手段】ノズルヘッドの作動機構は、長リンクに相当する旋回アーム（２）及びリンクロッド（３）と、短リンクに相当し、旋回アーム及びリンクロッドの近位端間及び遠位端間をピボットを介して結ぶ一対の揺動アーム（８、９）と、を含む平行四辺形リンク機構（１０）と、旋回アーム及びリンクロッドの遠位端間を結ぶ一方の揺動アームに、その延長線上において設けられたノズルヘッド（１１）と、旋回アーム及び他方の揺動アームの近位端のピボットが共通の定置軸線（１２）を有し、平行四辺形リンク機構を機能させるべく旋回アーム及び他方の揺動アームをそれらの共通の定置軸線を中心に別々に回転させるためのサーボモータ（１３、１４）と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品をその性能測定結果ランクに基づいて分類するための電子部品の分類機、特に、電子部品をそのランク別にピンボックスに投入するためのノズルヘッドの作動機構に関する。

この種の自動分類機は、電子部品の性能を測定するためのテスタと関連して用いられ、テスタが、電子部品の種々の性能を測定し、その測定結果をランク付けし、ランク付けされた電子部品は、自動分類機によってランク別に仕分けられて分類される。そのため、自動分類機は、縦横に配列され、ランクの数に相当する数の受け口管と、その下に出し入れ可能に群として位置し、受け口管と連絡チューブを介して連結されるようになった多数のピンボックスと、受け口管の上をＸＹ方向に移動するように制御されるノズルヘッドと、を含む。ノズルヘッダーは、テスタから延びる送出チューブに接続されていて、受け口管の１つと対峙したとき、検査後の電子部品を受け口管及び連絡チューブを通してピンボックスに投入するためのノズルを有する。

近年、電子部品の性能測定をより高速で行なうテスタが求められているが、このような要求を満たすためには、分類機の機能の高速化が不可欠である。しかし、上述したようなノズルヘッドのＸＹ移動方式では、その駆動部分をどのように設計してもノズルヘッドの移動速度には限度があって意図する分類機の高速化は達成されないことが分かった。また、ＸＹ移動方式では、駆動部分が複雑になり、かつ駆動部分の占める空間が大きく、そのため分類機の小型化にも限度があった。

本発明の目的は、より高速でのノズルヘッドの移動を可能にし、しかも構造が簡単で、より小型化を可能とした、電子部品の自動分類機におけるノズルヘッドの作動機構を提供することにある。

本発明のこの目的は、長リンクに相当する旋回アーム及びリンクロッドと、短リンクに相当し、旋回アーム及びリンクロッドの近位端間及び遠位端間をピボットを介して結ぶ一対の揺動アームと、を含む平行四辺形リンク機構と、旋回アーム及びリンクロッドの遠位端間を結ぶ一方の揺動アームに、その延長線上において設けられたノズルヘッドと、旋回アーム及び他方の揺動アームの近位端のピボットが共通の軸線を有し、ノズルヘッドを、縦横に配列された多数の受け口管の選択された１つに対峙させるために、平行四辺形リンク機構を機能させるべく旋回アーム及び他方の揺動アームをそれらの共通の軸線を中心に別々に回転させるためのサーボモータと、を含む、電子部品の自動分類機におけるノズルヘッドの作動機構を提供することによって達成される。

本発明の好ましい実施形態では、一方のサーボモータによる旋回アームの回転は、水平となす可変角度で９０度まで行われ、他方のサーボモータによる他方の揺動アームの回転は、リンクロッドを介して一方の揺動アーム、従ってノズルヘッドを旋回アームの遠位端のピボットを中心に可変角度回転させるべくそれと等しい可変角度で行われる。

本発明のさらなる実施形態では、一方のサーボモータは、固定ベースに設置され、旋回アームは、サーボモータの出力部に固定して取り付けられ、他方のサーボモータは、旋回アームに固定して取り付けられた支持枠に設置され、他方の揺動アームは、他方のサーボモータの出力部に固定して取り付けられる。

本発明の更に別の実施形態では、一方のサーボモータは、ダイレクトドライブモータからなり、且つ固定ベースに設置され、旋回アームは、サーボモータの出力部に固定して取り付けられ、且つ一端が旋回アームに固定され、そして固定ベースの下までサーボモータを貫いて延びる中空軸を有し、他方のサーボモータは、中空軸にキー止め且つ固定された支持枠で支持され、且つ中空軸と同軸の出力部を有し、この出力部に他方の揺動アームが固定して取り付けられる。

本発明によるノズルヘッドの作動機構では、ノズルヘッドを、その下に配置された多数の受け口管のうちの特定の１つに向かわせる又は対峙させようとする度に、２つのモータにそれぞれ特定の電気信号を与えてモータをそれぞれ所定角度回転させ、それによって平行四辺形機構を作動する。

今、本発明によるノズルヘッドの作動機構の詳細を添付図面を参照して説明する。図１、２、及び３に示すように、電子部品の自動分類機におけるノズルヘッドの作動機構１は、長リンクに相当する旋回アーム２及びリンクロッド３と、短リンクに相当し、旋回アーム２及びリンクロッド３の近位端間及び遠位端間をピボット４、５、６、７を介して結ぶ一対の揺動アーム８、９と、を含む平行四辺形リンク機構１０を含む。ノズルヘッド１１が、旋回アーム２及びリンクロッド３の遠位端間を結ぶ一方の揺動アーム９に、その延長線上において設けられている。旋回アーム２及び他方の揺動アーム８の近位端のピボット４は共通の軸線１２を有する。２つのサーボモータ１３、１４が上下に対向して設けられ、かつ出力部１５、１６をそれぞれ有している。一方のサーボモータ１３は、固定ベース１７に設置され、旋回アーム２は、サーボモータ１３の出力部１５に固定して取り付けられる。他方のサーボモータ１４は、旋回アーム２に固定して取り付けられた支持枠１８に設置され、その出力部１６に他方の揺動アーム８が固定して取り付けられる。

図４は、平行四辺形リンク機構１０の動作を線図的に示している。この図から分かるように、一方のサーボモータ１３による旋回アーム２の回転は、水平となす可変角度αで９０度まで行われ、他方のサーボモータ１４による他方の揺動アーム８の回転は、リンクロッド３を介して一方の揺動アーム９、従ってノズルヘッド１１を旋回アーム２の遠位端のピボットを中心に可変角度β回転させるべく、それと等しい可変角度で行われる。

かくして、２つのサーボモータ１３、１４は、ノズルヘッド１１を、その下で固定ベース１７に縦横配列状態（縦列ＡないしＬで、横列１ないし１１で指示）にして固定された、電子部品の測定結果のランクの数に相当する多数の受け口管１９の任意の１つに対峙させるために、平行四辺形リンク機構１０を機能させるべく旋回アーム２及び他方の揺動アーム８をそれらの共通の定置軸線１２を中心に別々に可変角度α、β回転させるように電気的に作動される。これら２つのサーボモータ１３、１４は同時に作動されるが、他方のサーボモータ１４も、先に述べたように、これが旋回アーム２に固定して取り付けられた支持枠１８に設置されているため、サーボモータ１３の作動により、旋回アーム２と一緒に共通の定置軸線１２を中心に回転することに気づくであろう。

図５、６及び７は、平行四辺形リンク機構の機能によりノズルヘッド１１を受け口管１９の意図する１つに対峙させている様子を示している。図５では、ノズルヘッド１１は［Ｃと１］で特定される受け口に（以下、「例１」という。）、図６では、［Ｈと７］で特定される受け口に（以下、「例２」という。）、図７では、［Ｋと１１］で特定される受け口に（以下、「例３」という。）対峙している。例１の場合には、旋回アームの可変角度αは５３．４５５度、揺動アームの可変角度βは３５．６４１度、例２の場合には、旋回アームの可変角度αは７０．３４４度、揺動アームの可変角度βは７３．３２３度、例３の場合には、旋回アームの可変角度αは８２．７３３度、揺動アームの可変角度βは１０４．０８２度、である。勿論、すべての受け口について旋回アーム及び揺動アームの可変角度α、βが予め割り当てられることは明らかである。

図８ないし１０は本発明の別の実施形態を示し、この実施形態では、一方のサーボモータ１３は、ダイレクトドライブモータ１３’からなり、固定ベース１７に固定され、旋回アーム２は、サーボモータの出力部１５’に固定して取り付けられる。ダイレクトドライブモータ１３’は、一端が旋回アーム２に固定され、そして固定ベース１７の下までサーボモータ１３’を貫いて延びる中空軸２０を有している。他方のサーボモータ１４は、中空軸２０にキー止め且つ固定２１された支持枠２２で支持され、且つ中空軸２０と同軸の出力軸の形態の出力部１６’を有し、旋回アームより上でこの出力部１６’に他方の揺動アーム８が固定して取り付けられる。かくして、サーボモータ１３、１４は、旋回アーム２及び他方の揺動アーム８をそれらの共通の定置軸線１２を中心に別々に回転させるように作動される。

この実施形態においても、本発明の第１の実施形態におけると同様に、一方のサーボモータ１３による旋回アーム２の回転は、水平となす可変角度αで９０度まで行われ、他方のサーボモータ１４による他方の揺動アーム８の回転は、リンクロッド３を介して一方の揺動アーム９、従ってノズルヘッド１１を旋回アーム２の遠位端のピボットを中心に可変角度β回転させるべく、それと等しい可変角度で行われる。

いずれの実施形態においても、２つのモータは、平行四辺形機構１０の作動でノズルヘッド１１を、その下に配置された多数の受け口管１９のうちの特定の１つに向かわせる又は対峙させようとする度に、その特定の受け口管１９に対応して予め決定されたそれぞれ特定の電気信号を受けてそれぞれ所定角度α、β回転するようになっていることはサーボモータに携わる当業者において容易に理解されよう。

上述したように、自動分類機のノズルヘッダー１１は、テスタ（図示せず）から延びる送出チューブ２３に接続されていて、上述した方法で受け口管１９の１つと対峙したとき、検査後の電子部品を受け口管１９を通して、その下に出し入れ可能に位置する多数のピンボックス（図示せず）に投入する。

以上の記載から分かるように、本発明によるノズルヘッドの作動機構では、ノズルヘッドを上下に配置された２つのサーボモータとこれによって作動される平行四辺形リンク機構の組み合わせにより受け口管に対して位置の制御を行うようにしたので、在来のＸＹ方向移動方式のものに比してノズルヘッドをより高速で移動させることができ、加えて、機構全体をよりコンパクトにすることができる。

本発明によるノズルヘッドの作動機構の平面図である。 図１のノズルヘッドの作動機構の側面図である。 図２の3−3線における断面図である。 平行四辺形リンク機構の動作によるノズルヘッドと受け口の関係を示す線図である。 ノズルヘッドを意図する受け口管に臨ませている、作動機構の動作状態を示す図１と同様の図である。 ノズルヘッドを意図する他の受け口管に臨ませている、作動機構の動作状態を示す図１と同様の図である。 ノズルヘッドを意図するさらに他の受け口管に臨ませている、作動機構の動作状態を示す図１と同様の図である。 本発明によるノズルヘッドの作動機構の他の実施形態を示す平面図である。 図８のノズルヘッドの作動機構のIX−IX線における断面図である。 図８のノズルヘッドの作動機構の一部断面の右側面図である。

符号の説明

１ ノズルヘッドの作動機構
２ 旋回アーム
３ リンクロッド
４ ピボット
５ ピボット
６ ピボット
７ ピボット
８ 揺動アーム
９ 揺動アーム
１０ 平行四辺形リンク機構
１１ ノズルヘッド
１２ 共通の定置軸線
１３ サーボモータ
１４ サーボモータ
１５ 出力部
１６ 出力部
１７ 固定ベース
１８ 支持枠
１９ 受け口管
２０ 中空軸
２２ 支持枠

Claims (4)

1. 長リンクに相当する旋回アーム及びリンクロッドと、短リンクに相当し、旋回アーム及びリンクロッドの近位端間及び遠位端間をピボットを介して結ぶ一対の揺動アームと、を含む平行四辺形リンク機構と、旋回アーム及びリンクロッドの遠位端間を結ぶ一方の揺動アームに、その延長線上において設けられたノズルヘッドと、旋回アーム及び他方の揺動アームの近位端のピボットが共通の定置軸線を有し、ノズルヘッドを、縦横に配列された多数の受け口管の任意の１つに対峙させるために、平行四辺形リンク機構を機能させるべく旋回アーム及び他方の揺動アームをそれらの共通の定置軸線を中心に別々に回転させるためのサーボモータと、を含む、電子部品の自動分類機におけるノズルヘッドの作動機構。
2. 一方のサーボモータによる旋回アームの回転は、水平となす可変角度で９０度まで行われ、他方のサーボモータによる他方の揺動アームの回転は、リンクロッドを介して一方の揺動アーム、従ってノズルヘッドを旋回アームの遠位端のピボットを中心に可変角度回転させるべくそれと等しい可変角度で行われる、請求項１に記載のノズルヘッド作動機構。
3. 一方のサーボモータは、固定ベースに固定され、旋回アームは、サーボモータの出力部に固定して取り付けられ、他方のサーボモータは、旋回アームに固定して取り付けられた支持台に固定され、他方の揺動アームは、他方のサーボモータの出力部に固定して取り付けられる、請求項１に記載のノズルヘッド作動機構。
4. 一方のサーボモータは、ダイレクトドライブモータからなり、且つ固定ベースに設置され、旋回アームは、サーボモータの出力部に固定して取り付けられ、且つ一端が旋回アームに固定され、そして固定ベースの下までサーボモータを貫いて延びる中空軸を有し、他方のサーボモータは、中空軸にキー止め且つ固定された支持枠で支持され、且つ中空軸と同軸の出力部を有し、この出力部に他方の揺動アームが固定して取り付けられる、請求項１に記載のノズルヘッド作動機構。

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