JP2012161908A - いくつかの構成要素を同時に操作するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピックアップし、移動して、互いに近くに配置することができ、強固で信頼性が高く構造的簡略化され、正確かつ迅速な動作を提供する。
【解決手段】閉じた位置と、互いに予め設定された距離にある少なくとも１つの間隔を置いた位置との間で移動可能である複数の握持ヘッドを有するいくつかの構成要素を同時に操作する装置であって、握持ヘッドが摺動して結合される第１のロッド形の要素と；閉じた位置に対応する第１の位置と、少なく１つの間隔を置かれた位置に対応する第２の位置との間で移動可能であり、長手方向の案内を備えた、第１のロッド形に平行な第２のロッド形の要素と；第２のロッド形の要素と一体になる支柱を有する破線を形成するジグザグにおいてヒンジ結合される複数のロッドと；ロッドが遠方端部で自由に回転させられ、第２のロッド形の要素で作動する動作手段は第２のロッド形の要素の案内で自由に摺動する複数の横の支柱と；を含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、その最も一般的な態様において自動操作の分野に関するものであり、特に、移動される、配置される、組立てられる又は試験されるいくつかの構成要素又は様々な部品を同時に操作するための装置に関連するものである。

特に、本発明は、例えば電子装置、半導体、機械式部品その他のように小さな寸法しか有しないがそれらに限定されない様々な構成要素及び要素のための複数の握持及び操作ヘッドを含む、前記のタイプの装置に関連するものである。

公知であるように、自動操作の分野（オートメーション）において、装置が、より迅速かつ正確な動作及び位置決めを保証できることが必要とされる。

前記の必要性は、例えば、小さな寸法の大量な構成要素が操作され、組立てられて、試験されなければならない電子装置産業において、特に認知されるものである。

この必要性を満たすため、公知の技術は、米国特許公開２００９／０５３０１８号に記載されるもののように、小さなサイズの複数の構成要素を同時に握持及び操作するために多くの自動装置を提供してきた。握持手段を操作するためのカム制御手段又はファン案内システムを有している装置もまた、市販されている。

これらの装置は、好都合に構造及び機能的な複雑性の欠点を逃れるものではないが、近接した装置の高密度での商品又は装置製造における相当の便利さで使われる可能性を制限する相当な大きさが指摘される。

本発明に基づく技術的な問題は、かさばらない複数の構成要素を同時に操作し、複数のこれらの構成要素をピックアップし、移動して、互いに非常に近くにさえ配置することができ、同時に、強固でかつ、使用の間信頼性が高いのと同様に構造的及び有効に簡略化され、正確かつ迅速な動作につながる装置を提供することである。

米国特許公開２００９／０５３０１８号公報

本発明によると、しっかり密着する閉じた位置と、互いに予め設定された距離にある少なくとも１つの間隔を置いた位置との間で移動可能な複数の握持ヘッドを有するいくつかの構成要素又は様々な部品を同時に操作する装置であって、前記握持ヘッドが摺動して結合される第１のロッド形の要素と；前記閉じた位置に対応する第１のロッド形の要素から第１の予め設定された距離にある第１の位置と、前記握持ヘッドの前記少なく１つの間隔を置かれた位置に対応する第１のロッド形の要素から、前記第１の予め設定された距離より短い第２の距離にある少なくとも第２の位置との間で移動可能な長手方向の案内を定める第１のロッド形の要素に平行した平面に配置される第２のロッド形の要素と；前記ロッド形の要素と一体になる手段によって、中間の支柱で破線を形成するジグザグにおいてヒンジ結合される複数のロッドであって、一次の横の支柱は、各々の前記ロッドが自由に回転できるように前記第２のロッド形の要素の前記案内において自由に摺動することができ、二次の支柱は、握持ヘッドを各々担持するロッドと；前記閉じた位置と間隔を置かれた位置との間で第１のロッド形の要素に沿って前記破線により握持ヘッドを動かすために前記第２の移動可能なロッド形の要素に接続される制御手段と；を含む装置によって、前記問題は解決される。

都合よく、前記制御手段は、電気機械式又は空気式手段である。いずれの場合においても、前記制御手段は、第２のロッド形の要素に固定する少なくとも１つの可動要素と、前記少なくとも１つの移動可能な装置が摺動して連結される第１のロッド形の要素に固定する少なくとも１つの支持柱とを含む。

好ましくは、前記支持柱は、第１のロッド形の要素に関して、前記第２のロッド形の要素の移動方向の方へ導かれる。

好ましくは、複数の操作ヘッドに対向した部分に配置される第１のロッド形の要素に固定する２つのそれぞれの支持柱に組立てられる第２のロッド形の要素に固定する２つの可動要素が提供される。

さらに、装置はまた、固定されたロッド形の要素と平行したロッド形の要素の移動のため、それぞれの支持柱上の前記２つの可動要素の摺動を同期する手段を含む。

制御手段が電気機械式手段である場合、前記可動要素は、電気モータによって回転可能に駆動され、可動要素がそれとともに連結される支持柱に沿って得られるかみ合いラックと嵌合するピニオンを備えるカーソルである。

制御手段が空気式手段である場合、それらは圧力下で流体によって供給される少なくとも１つの空気式シリンダを含み、支持柱は、前記シリンダにおいて作動している密封ガスケットを有するピストン型の部分を有する。

都合よく、その使用のために、前記装置は、すべての操作アーム、装置又はロボットに適用されて、類似した装置と結合されて使われ、２つの装置は他の装置の握持ヘッドと比較してずらされる装置の握持ヘッドと向かい合って配置されている。

本発明のさらなる特徴及び利点は、説明の便宜上添付の図面に参照され、限定的な意図は有しない好ましい実施態様のいくつかの例の以下の説明から、より明白になる。図面の説明は以下の通りである：
図１は、本発明の第１の実施態様による複数の構成要素を同時に操作するための装置の斜視図及び部分的な分解立体図を示す； 図２は、閉じた位置で複数の握持ヘッドを有する図１の装置の斜視図を示す； 図３は、図２の装置の前及び一部を断面で表した図を示す； 図４は、間隔を置かれた位置で複数の握持ヘッドを有する図１の装置の斜視図を示す； 図５は、移動可能なロッド形の要素のない図１の装置の前及び一部を断面で表した図を示す； 図６は、図５のＡ−Ａ矢印により得られた装置の横の部分を示す； 図７は、本発明の実施態様の変形例により閉じた位置において複数の握持ヘッドを有する同時にいくつかの構成要素を操作するための装置の正面図を示す； 図８は、間隔を置かれた位置で複数の操作ヘッドを有する図７の装置の正面図を示す； 図９は、図８のＢ−Ｂ矢印により得られた横断面を示す。

図１−６を参照すると、いくつかの構成要素及び様々な部品を操作するための本発明の装置が、一般に数１によって示される。それは、それぞれの複数の構成要素（図示せず）をピックアップする、移動する、放す、組立てる、試験するのに適応する、又は、いずれにしても特定の動作を実行するのに適応する、表された例においては４つであるが他の数であってもよい複数の握持及び操作ヘッド２を含む。

特に、握持ヘッド２は平行して並んで配置され、閉じた位置、すなわち、操作ヘッドが密着するように近づいた位置と、互いに距離を置いて存在する間隔を置かれた位置との間で移動可能であり、その逆も同じである。

さらに、握持ヘッド２はまた、後でより明らかになるように前記２つの一番端の位置間の中間位置を採用する。

本発明によると、装置１は、さらに、第１のロッド形の要素３、又は、バー、それとともに摺動して結合される握持ヘッド２と；長手方向の案内５を備え、第１のロッド形の要素３から第１の予め設定された距離にある第１の位置Ａ（図２及び３）と、前記第１の予め設定された距離より特に短い異なる距離にある第２の位置Ｂ（図４）との間でそれ自体と平行して移動可能である第１のロッド形の要素３と平行して平面に置かれる第２のロッド形の要素４、又は、バーと；連続的に整列配置された半平行四辺形の形で破線７を形成するため、ジグザグに互いにヒンジ結合した複数のロッド６と；を含む。特に、この破線は、第２のロッド形の要素４と一体になる中間の支柱８と、各々のロッド６が自由に回転するようにされる前記第２のロッド形の要素４の案内５で自由に摺動する複数の横の支柱９とを有する。９において支柱を有するそれの反対側のそれぞれの遠方端部で、各々のロッド６は、握持ヘッド２を担持する。

制御手段１０も同様に、破線７のロッド６によって、閉じた位置と間隔を置かれた位置との間で握持ヘッド２の移動を引き起こすように、相対的な第１のロッド形の要素３へのその移動のため、第２のロッド形の要素４に接続される。

詳細には、握持ヘッド２を第１のロッド形の要素３へ結びつける摺動を実行するため、これらのヘッド２の各々は、ロッド形の要素３の輪郭に沿って係合して動作する案内溝１１の前で提供される。

第１のロッド形の要素３と平行して及びそれから離れて移動可能である第２のロッド形の要素４を参照すると、前記第１の位置Ａは握持ヘッド２の閉じた位置に対応する（図２及び３）、一方で前記第２の位置Ｂは握持ヘッド２の間隔を置かれた位置に対応する（図４及び５）ということができる。

さらに、第２のロッド形の要素４は、閉じた位置から始まり互いに間隔を置いた場合のそれらの中心−中心間の選択のため、握持ヘッド２の中間位置に対応する第１及び第２の位置Ａ、Ｂ間の中間位置を採用する。

前記位置間の対応は、本発明により、握持ヘッド２を第２の移動可能なロッド形の要素４に結合する破線７によって得られる。

この点に関して、装置１は、第２のロッド形の要素４に破線７の中間の支柱８を拘束する固定ねじから構成される示された例において、計画的な結合手段１２と、及び、支柱９によって、第２のロッド形の要素と関連して端部の反対側の端部にそれぞれのロッド６の各々のヘッド２を拘束するためのねじ止めされた釘又はピンの形で示された例において、計画的な枢軸手段１３とを含む。

さらに、中間の支柱８の対向する部分からの破線７の支柱９は、好ましくは、都合よくＣの輪郭の軌道の形状において提供される第２のロッド形の要素４の案内５において導かれるローラー又は軸受を有する。

本発明の第１の実施態様によれば、第２のロッド形の要素４の動作方向において向きを定められ、複数の握持ヘッド２に関して対向する部分で配置された第１のロッド形の要素３に固定する支持柱１６の対応している対に沿って導かれる特に一組のカーソル１５において、制御手段１０は本質的に、第２のロッド形の要素４の端部に拘束される一組の可動要素を駆動する例えばブラシ不要タイプの電気モータ１４を含む。

このように、装置は、特に強固でかつ動作において正確であるが、第２及び第１のロッド形の要素にそれぞれ固定する１つの可動要素のみ又はカーソルのみ、及び、１つの支持柱のみを提供する可能性は除外されない。

２つのカーソル１５の場合には、本発明の装置は、さらに都合よく、それらの動作を同期させる同期手段を含む。

詳細に、及び、図１−６で述べたように、カーソル１５の動作を同期させる手段は、電気モータ１４と結合され、２つのカーソルの間で延長する駆動軸１７である。

特に各々のカーソル１５は、好ましくは、カーソル内部で得られ、前記ハウジング１９にわずかに触れる程度に延長して面する少なくとも支持柱１６の長さに沿って得られたかみ合い歯２０と嵌合するように配置されたハウジング１９に組立てられるそれぞれのピニオン１８を備える。

各々のカーソル１５のハウジング１９は、軸受２２、２４が介入されるそれぞれのピニオン１８を支持するフランジ２１、２３によって横に閉じられる（図１、３及び５）。

都合よく駆動モータの駆動時間を変えることによって、それらの閉じた位置から始まる握持ヘッド間の距離の必要条件により選びかつ調整することができると概説されなければならない。

第１のロッド形の要素３への支持柱１６の固定、及び、第２のロッド形の要素４への可動要素、すなわちカーソル１５の固定は、それぞれ第１の接続手段２５及び第２の接続手段２６によって得られる。

表された例において、これら第１の接続手段２５及び第２の接続手段２６は、各々の支持柱１６の一端で提供されるブラケット部、及び、第１のロッド形の要素３及び第２の移動可能なロッド形の要素４の一端でそれぞれ固定する各々のカーソル１５の一端で提供される突起である。

握持ヘッド２を参照すると、それらが公知のタイプのものであり、本明細書において詳細に記載されないが、発明の要約のために有用な特徴の範囲内で示されることに留意されなければならない。

各々の握持ヘッド２は、相互に連結されて導かれる２つの要素、例えば空気式制御のような制御により実行される、固定された摺動要素に関して往復運動の線形の移動に影響されやすいロッド６及び移動可能な摺動要素２９に拘束される、特に固定された摺動要素２８から本質的に構成される摺動タイプである。

移動可能な摺動要素２９は、例えば、概略的に図５に示されるような吸着カップ、又はクランプ又は他のもののような把握作用をもつ部材３０を自由端で備える。

移動可能な摺動要素２９、及び、把握作用をもつ部材３０、又は、それへ結合される他の端部装置のアクティブ制御のため、把握作用をもつ部材３０を担持する端部の反対側に各々のヘッド２の端部で提供される対応する通路３２に接続して、それぞれの空気式連結３１が提供される。

本発明及び別の実施態様によれば、空気式制御手段が、第２のロッド形の要素の移動のために採用される。この他の実施態様は特に図７−９に示され、図１−６に示される装置のそれらに構造的かつ有効に類似した又は同等の部品は、同じ参照番号によって示される。

図７−９において、装置は全体として数１００によって示され、以前に示された装置１、及び、数１１０によって全体として示される制御手段を正確に除いてそれに関する説明に完全に類似している。特に、これらの制御手段１１０は、両方とも室１１８を定める２つのシリンダ１１５から特に構成されている第２のロッド形の要素４に固定する２つの可動要素を含む。

以前に記載されたものに類似して、各々のシリンダ１１５は、第２のロッド形の要素４の移動方向において延長され、第１のロッド形の要素３に固定されたそれぞれの支持柱１１６によって結合される。そのような支持柱１１６は、それぞれのシリンダ１１５の室１１８内部のピストンとして収容され、作動する少なくとも１つの密封ガスケット１１７を有する部分を有する。

各々のシリンダ１１５は、ピストンに関して、及び、それぞれの支持柱１１６に関してシリンダの往復運動している移動のため、ガスケット１１７を有するピストンの対向する部分から流体室１１８と通信する、数字１１９によって示される、例えば圧搾空気のような流体の流入／放出通路を備える。

実際には、それはピストン−シリンダ連結であり、表された場合では、往復運動して線形に移動できる可動要素は、各々の支持柱１１６で提供される、計画的なリミットストップ１２０によって決定される予め設定された最大のストロークにより支持柱１１６に一体化されるピストン上で摺動するシリンダである。

装置１００は、それぞれの支持柱１１６に沿ったシリンダ１１５のストローク（移動）、そして第２のロッド形の要素４の連続的な位置に基づく調整のため、流入／放出通路１１９に収容される計画的な流量調節弁を含むことに留意されなければならない。

数字１２１によって示される流量調節弁は、２つのシリンダ１１５の動作を同期する計画的な手段によって導かれる。この目的のため、本発明の装置はまた、示されていない電子制御装置として管理される。

装置１００は、例えば、各々の支持柱の周りで、支持柱とそれぞれのシリンダとの間に配置される、異なる高さを有する座金の形をした関連した支持柱１１６に関して、分離した位置による各々のシリンダ１１５の移動の調整のためのスペーサ１２２を含む。

またこの変形例において、装置は、特に強固でかつ動作において正確であるが、特に１つのみの空気式シリンダ及び１つのみの支持柱である１つの可動要素のみを提供する、可能性は除外されず、それぞれ第２及び第１のロッド形の要素と一体である。

また図１−６に関して記載される装置と同様に、図７−９による装置１００も、各々の支持柱１１６の一端において提供されるブラケット部であり、第１のロッド形の要素３に固定する第１の接続手段２５と、各々のシリンダ１１５の一端において提供される突起であり、第２のロッド形の要素４において固定する数字２６によって示される第２の接続手段とを含む。

前記の説明ですでに見られた本発明の利点は、本発明が、握持ヘッドの厚さが前の大きな突起なしで本質的に２つの平らなロッド形及びジグザグのヒンジ結合されたロッドの要素の厚さのみに加えられるような、かさばらない大きさの複数の構成要素を同時に操作する装置を提供することを考慮してさらに指摘される。

この態様は、特に限定されずに、握持ヘッドを支持している第１のロッド形の要素とぴったり重なり互いに当接して、本発明の２つの装置を向かい合って結合して結びつけることができるので特に好都合である。このようにして、作動中の握持ヘッドの数を増やし、小さな表面上でより多数の構成要素を操作し、都合よくまた、他の装置に関してそれらの装置をずらされるように配置することによって握持ヘッド間の傾斜度を半減させることができる。

握持ヘッドの固定された摺動要素の自由端近くの空間部はまた、本質的に明確であり、移動可能な摺動要素、把握作用をもつ部材、及び、使用される場合に他の制御を駆動するように空気式連結を集めるために都合よく役立つことに留意されなければならない。

さらに、構造の及び機能的な単純性の利点は装置の大きさを小さくすることに加えられ、本発明を異なるオートメーションプロセスに用いられるように適応する。

電気又は空気式動作手段によってそれぞれ駆動される可動要素、カーソル又はシリンダの動作により、ジグザグのみにおいてヒンジ結合されるロッドにより伝えられるので両方の運動速度、動作範囲及びそれの精度を指す、近い又は間隔を置かれた位置において、握持ヘッドの往復運動している移動の効率的な制御を有することができる。

さらに、支持柱による第１の３、及び、第２の４ロッド形の要素を連結することで、全体に特別な耐久性を伝える。

当業者は、付随する特定の必要条件を満たすため、その様々な実施態様において上記の装置に様々な変化及び変種を作成することができ、一方で、すべては、以下の請求項に定義されるように本発明の保護範囲において含まれる。

Claims (10)

1. いくつかの構成要素又は様々な部品を同時に操作する装置であって、動いてしっかり密着する閉じた位置と、互いに予め設定された距離にある少なくとも１つの間隔を置いた位置との間で移動可能な複数の握持ヘッド（２）を含む装置（１；１００）において、−該握持ヘッド（２）が摺動しながら結合される第１のロッド形の要素（３）と；−該閉じた位置に対応する該第１のロッド形の要素（３）から第１の予め設定された距離にある第１の位置（Ａ）と、該握持ヘッドの該少なく１つの間隔を置かれた位置に対応する該第１のロッド形の要素（３）から、該第１の予め設定された距離より短い第２の距離にある少なくとも第２の位置（Ｂ）との間で移動可能な長手方向の案内（５）を定める該第１のロッド形の要素（３）に平行した平面に配置される第２のロッド形の要素（４）と；−該ロッド形の要素（４）と一体になる手段によって、中間の支柱（８）で破線（７）を形成するジグザグにおいてヒンジ結合される複数のロッドであって、一次の横の支柱（９）は、各々の該ロッド（６）が拘束された該第２のロッド形の要素（４）の該案内（５）において自由に摺動することができ、二次の支柱（１３）は、各々の該握持ヘッドを各々担持するロッドと；−該閉じた位置と該間隔を置かれた位置との間で該第１のロッド形の要素（３）に沿って該破線（７）により該握持ヘッド（２）を動かすために該第２の移動可能なロッド形の要素（４）に接続される制御手段（１０；１１０）と；をさらに含み、該握持ヘッド（２）は並んで配置されて、該第１のロッド形の要素（３）に沿って導かれ、該ジグザクのロッドは、該第２のロッド形の要素（４）によって定められる長手方向の案内に沿って実行される支柱を有することにおいて特徴付けられる、装置。
2. 前記制御手段（１０）が電気機械式である、請求項１記載の装置。
3. 前記制御手段（１１０）が空気式である、請求項１記載の装置。
4. 前記制御手段が、前記第２のロッド形の要素（４）に固定する少なくとも１つの可動要素（１５、１１５）と、前記第１のロッド形の要素（３）に固定する少なくとも１つの支持柱（１６；１１６）とを含み、該可動要素は該支持柱に沿って連結されかつ実行される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記少なくとも１つの支持柱（１６；１１６）が、前記第２のロッド形の要素（４）の移動方向の方へ導かれる、請求項４記載の装置。
6. 前記第２のロッド形の要素（４）に固定し、前記複数の操作ヘッド（２）の反対側の部分に配置された前記第１のロッド形の要素（３）に固定する２つのそれぞれの支持柱（１６、１１６）に沿って置き換え可能である一対の可動要素（１５、１１５）を含む、請求項４又は５記載の装置。
7. 前記一対の可動要素の動きを同期させるさらなる手段（１７）を含む、請求項６記載の装置。
8. 前記少なくとも１つの可動要素が、電気モータ（１４）によって回転可能に駆動される、ピニオン（１８）を備えたカーソル（１５）であり、前記少なくとも１つの支持柱（１６）が、少なくとも該ピニオン（１８）と嵌合するためのかみ合い歯（２０）を有する部品を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記可動要素が、圧力下の流体によって供給されるシリンダ（１１５）であり、前記少なくとも１つの支持柱（１１６）が、該シリンダ（１１５）上で作動するガスケットを有するピストンを構成している部分を含む、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の装置。
10. 同等の装置と対において使用可能であり、２つの装置は、他方の装置の前記ヘッドと比較してずらされる装置の前記握持ヘッドで向かい合って配置されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。