JP2672795B2 - 搬送位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カム式のリニア型搬送
位置決め装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体、電子部品の組立、検
査ラインでは、カム式のリニア型搬送位置決め装置が使
用されている。搬送位置決め装置は、例えば、組立ライ
ンでコンベアで順次所定の位置に搬送されてくる組立体
の所定の位置に部品を正確に組み付けるような作業を行
う。カム式のリニア型搬送位置決め装置は、エアシリン
ダによる搬送位置決め装置と異なり、高精度で滑らかな
搬送位置決めを行うことができるため、上記のような作
業に使用されている。

【０００３】この搬送位置決め装置は、外部からモータ
等で回転駆動される入力軸を備え、入力軸の回転により
内部のカムが回転する。このカムは、予め設定されたカ
ム形状を有し、回転運動をカム形状に応じた揺動運動に
変換する。そして、この揺動運動により、チャック等が
装着された出力部材が直線往復駆動される。従って、出
力部材は、入力軸の回転によりカム形状に対応した変位
・速度関係からなる直線往復運動を行う。

【０００４】搬送位置決め装置の内部には、Ｘ軸方向用
と、Ｙ軸方向用の２つのカムが備えられている。そし
て、それぞれのカムにより、出力部材がＸ軸方向及びＹ
軸方向にそれぞれ往復直線駆動される。従って、出力部
材は２方向の自由度を有するため、２次元平面内での種
々の搬送パターンを有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記部品組
み付け工程等においては、所定の箇所に部品が組み付け
られた状態の組立体の製造規格寸法を測定した後に、後
工程に送りたい場合がある。このような寸法測定を行う
場合には、部品組み付け工程の後に寸法測定工程を設
け、別の搬送位置決め装置を配置する。そして、部品組
み付け工程が終了してコンベアにて搬送されてくる組立
体を寸法測定工程の搬送位置決め装置で取り上げ、寸法
測定機に搬送する。

【０００６】従って、組み付け工程及び寸法測定工程に
それぞれ搬送位置決め装置を設けなければならないが、
この２つの搬送位置決め装置にそれぞれ動力を供給しな
ければならないため、２つの搬送位置決め装置ともども
大きなスペースが必要となる問題がある。さらに、２つ
の搬送位置決め装置を同期させて作動させなければなら
ず、そのための動力の供給が難しかった。

【０００７】このような問題を解消するため、１つの搬
送位置決め装置で、部品の供給及び組立体の搬送を行う
ことが考えられるが、従来の搬送位置決め装置では出力
部材を同一の平面内でしか移動させることができないた
め、実際には不可能であった。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、３次元空間での搬送
位置決めを行うことができる搬送位置決め装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、入力軸と、互いに平行に
配置された第１の出力軸及び第２の出力軸を備え、外部
から回転駆動される入力軸の回転運動をカムを使用して
両出力軸の同期した軸線方向の往復運動、及び、各出力
軸の独立した軸線回りの揺動運動に変換する運動変換部
と、両出力軸を、それぞれ回動可能に支持連結する基板
と、前記基板に、前記両出力軸の軸線方向に垂直な平面
内で前後方向に移動可能に支持される前後移動板と、前
記第１の出力軸の揺動運動により、前記前後移動板を前
後方向に直線往復運動させる第１の運動変換手段と、前
記前後移動板に、前記両出力軸の軸線方向に垂直な平面
内で左右方向に移動可能に支持される出力部材と、前記
第２の出力軸の揺動運動により、前記出力部材を左右方
向に直線往復運動させる第２の運動変換手段とから構成
した。

【００１０】又、請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の発明において、第１の運動変換手段は、第１の出
力軸に軸支される第１の揺動レバーと、その第１の揺動
レバーに回転可能に固着されるローラと、前記前後移動
板に固着され、左右方向に延びるガイド溝を有し、その
ガイド溝に前記ローラを左右方向に移動可能に係合する
第１のガイド部とからなるものとし、第２の運動変換手
段は、第２の出力軸に軸支される第２の揺動レバーと、
その第２の揺動レバーに回転可能に固着されるローラ
と、前記出力部材に固着され、前後方向に延びるガイド
溝を有し、そのガイド溝に前記ローラを前後方向に移動
可能に係合する第２のガイド部とからなるものとした。

【００１１】又、請求項３に記載の発明は、請求項１又
は請求項２に記載の発明において、前後移動板は、前記
基板に対して第１のガイドレールとその第１のガイドレ
ールに沿って移動可能に係合する第１の直動ベアリング
とを介して支持されるものとし、出力部材は、前後移動
板に対して第２のガイドレールとその第２のガイドレー
ルに沿って移動可能に係合する第２の直動ベアリングと
を介して支持されるものとした。

【００１２】

【作用】従って、請求項１に記載の発明によれば、運動
変換部の入力軸が回転駆動されると、カムの作用によ
り、平行に配置された第１の出力軸及び第２の出力軸が
同期して軸線方向に往復運動する。そして、両出力軸を
それぞれ回動可能に支持連結する基板が、両出力軸とと
もに軸線方向に往復運動する。又、第１の出力軸が揺動
駆動されると、第１の運動変換手段により基板上に前後
方向に移動可能に支持される前後移動板が基板に対して
前後方向に往復駆動される。そして、第２の出力軸が揺
動駆動されると、第２の運動変換手段により前後移動板
に左右方向に移動可能に支持される出力部材が前後移動
板に対して左右方向に往復駆動される。従って、出力部
材は、基板に対して前後方向及び左右方向にそれぞれ往
復駆動される。その結果、出力部材が、３方向にそれぞ
れ駆動される。

【００１３】又、請求項２に記載の発明によれば、請求
項１に記載の発明の作用に加えて、第１の出力軸が揺動
すると、第１の出力軸に軸支される第１の揺動レバーに
設けられたローラが前後移動板に固着された第１のガイ
ド部に形成された左右方向に延びるガイド溝に沿って左
右方向に往復移動しながら、前後移動板を前後方向に往
復駆動する。又、第２の出力軸が揺動すると、第２の出
力軸に軸支された第２の揺動レバーに設けられたローラ
が出力部材に固着された第２のガイド部に形成された前
後方向に延びるガイド溝に沿って前後方向に往復移動し
ながら、出力部材を左右方向に往復駆動する。

【００１４】又、請求項３に記載の発明によれば、請求
項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、前後移
動板が基板に対して第１のガイドレールと第１のガイド
レールに沿って移動可能に係合する第１の直動ベアリン
グにより前後方向に往復移動する。又、出力部材が、前
後移動板に対して第２のガイドレールと第２のガイドレ
ールに沿って移動可能に係合する第２の直動ベアリング
により左右方向に往復移動する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図４に従って説明する。尚、本実施例では、説明の便宜
上、図１に示す正面図における左右・上下及び前後を基
準として説明する。

【００１６】図１に示すように、基台１の上には、２台
の運動変換部としてのカム式回転型搬送ユニット２，３
がそれぞれの入力軸４，５を同じ軸線上にして配設され
ている。両入力軸４，５は、ジョイント６で連結されて
いる。右側の搬送ユニット３の右側には減速器７が固設
され、外部の図示しないモータの回転を減速して入力軸
５に伝達するようになっている。

【００１７】各搬送ユニット２，３は、公知のカム式回
転型搬送装置である。即ち、搬送ユニット２は、内部に
図示しないローラギアカム及び溝カムをそれぞれ備え、
この両カムが入力軸４にて回転駆動される。そして、ロ
ーラギアカムにて出力軸としてのスプライン軸８を貫挿
する図示しないタレット軸が揺動駆動され、これにより
スプライン軸８が揺動駆動される。又、溝カムにてスプ
ライン軸８がその軸線方向に上下駆動される。搬送ユニ
ット３も同様に構成され、入力軸５の回転によりスプラ
イン軸９が軸線回りに揺動駆動されるとともに、軸線方
向に上下動される。両搬送ユニット２，３の各溝カム
は、同一のカム形状に形成されている。そして、両スプ
ライン軸８，９が同期して上下駆動されるように、両入
力軸４，５が連結されている。従って、両スプライン軸
８，９は、両入力軸４，５の回動に伴い上下方向の同じ
位置になるように同期して上下駆動される。尚、各ロー
ラギアカムのカム形状は、それぞれ別形状に形成されて
いる。

【００１８】スプライン軸８の上部には、ベアリング軸
受１０が嵌挿されている。さらに、スプライン軸８の上
端には、ほぼ左方向に延びるように第１の揺動レバー１
１が嵌挿されている。第１の揺動レバー１１の先端部の
下面には、ローラ１２が回動可能に支持されている。同
様に、スプライン軸９の上部にはベアリング軸受１３が
嵌挿され、上端には第２の揺動レバー１４がほぼ後方向
に延びるように嵌挿されている。第２の揺動レバー１４
の先端部の下面にも、ローラ１５が回動可能に支持され
ている。

【００１９】両ベアリング１０，１３の各下部には、基
板１６がそれぞれ嵌着されている。従って、基板１６に
対して、各スプライン軸８，９は回動が許容される。図
４に示すように、基板１６の左右両側には、それぞれ第
１のガイドレール１７ａ，１７ｂが前後方向に延びるよ
うに固設されている。第１のガイドレール１７ａには、
前後にそれぞれ第１の直動ベアリング１８ａ，１８ｂが
前後方向に移動可能に係合されている。同様に、第１の
ガイドレール１７ｂの前後にもそれぞれ第１の直動ベア
リング１９ａ，１９ｂが係合されている。この左右一対
の各第１の直動ベアリング１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１
９ｂの各上面には、ほぼ「コ」の字形状の前後移動板２
０が固着されている。従って、この前後移動板２０は、
両第１のガイドレール１７ａ，１７ｂに沿って前後方向
に移動可能になっている。

【００２０】図３に示すように、前後移動板２０の上面
には第１のガイド部２１が固着され、この第１のガイド
部２１には左右方向に延びるガイド溝２１ａが形成され
ている。このガイド溝２１ａには、前記ローラ１２が回
動可能に係合されている。従って、第１の揺動レバー１
１が揺動すると、ガイド溝２１ａ内に係合するローラ１
２を介して前後移動板２０が前後方向に往復駆動され
る。この際、前後移動板２０の前後方向の往復移動に伴
い、ローラ１２はガイド溝２１ａに沿って左右方向に往
復移動するようになっている。本実施例では、第１の揺
動レバー１１、ローラ１２及び第１のガイド部２１によ
り、第１の運動変換手段が構成されている。

【００２１】前後移動板２０の上面後側には、その左右
にそれぞれ第２の直動ベアリング２２ａ，２２ｂが固設
されている。両第２の直動ベアリング２２ａ，２２ｂの
上方には、出力部材としての左右方向に延びる出力アー
ム２３が設けられている。出力アーム２３の下面には、
左右方向に延びる第２のガイドレール２４が固着されて
いる。この第２のガイドレール２４は、左右両第２の直
動ベアリング２２ａ，２２ｂにて左右方向に移動可能に
支持されている。

【００２２】出力アーム２３の上面には第２のガイド部
２５が固着され、この第２のガイド部２５には前後方向
に延びるガイド溝２５ａが形成されている。このガイド
溝２５ａには、前記ローラ１５が回動可能に係合されて
いる。従って、第２の揺動レバー１４が揺動すると、ガ
イド溝２５ａ内に係合するローラ１５を介して出力アー
ム２３が左右方向に往復駆動される。この際、出力アー
ム２３の左右方向の往復移動に伴い、ローラ１５はガイ
ド溝２５ａに沿って前後方向に往復移動するようになっ
ている。本実施例では、第２の揺動レバー１４、ローラ
１５及び第２のガイド部２５により、第２の運動変換手
段が構成されている。尚、出力アーム２３の右端部に
は、図示しないチャックが取り付けられている。

【００２３】次に、以上のように構成された搬送位置決
め装置の作用について説明する。入力軸４，５が回転駆
動されると、各搬送ユニット２，３のローラギアカム及
び溝カムが回動する。各溝カムの回動により、両スプラ
イン軸８，９が同期して上下動する。この結果、基板１
６が水平状態で上下往復移動する。

【００２４】又、搬送ユニット２内のローラギアカムの
揺動により、スプライン軸８に連結された第１の揺動レ
バー１１がローラギアカムのカム形状に応じて揺動駆動
される。従って、第１の揺動レバー１１の揺動により、
第１のガイド部２１を介して前後移動板２０が前後方向
に往復駆動されるため、第２の直動ベアリング２２ａ，
２２ｂにて支持される出力アーム２３も前後方向に往復
駆動される。この際、前後移動板２０は、基板１６上に
固着された一対の第１のガイドレール１７ａ，１７ｂに
沿って移動する第１の直動ベアリング１８ａ，１８ｂ，
１９ａ，１９ｂにて支持されているため、高精度に前後
往復駆動される。

【００２５】さらに、搬送ユニット３内のローラギアカ
ムの回動により、スプライン軸９に連結された第２の揺
動レバー１４がローラギアカムのカム形状に応じて揺動
駆動される。従って、第２の揺動レバー１４の揺動によ
り、第２のガイド部２５を介して出力アーム２３が左右
方向に往復駆動される。この際、出力アーム２３は、前
後移動板２０上に固着される第２の直動ベアリング２２
ａ，２２ｂにて支持される第２のガイドレール２４に固
着されているため、高精度に左右往復駆動される。

【００２６】以上の結果、出力アーム２３の右端部が、
前後、左右及び上下方向にそれぞれ駆動されるため、チ
ャックが３方向に往復駆動される。従って、チャックを
３次元空間に形成した搬送パターンで繰り返し駆動する
ことができる。

【００２７】以上詳述したように、本実施例の搬送位置
決め装置によれば、２個のカム式回転型搬送ユニット
２，３の各溝カムのカム形状を同一にするとともに、各
入力軸４，５を連結することにより、同期して回動させ
るようにした。従って、両スプライン軸８，９が、同じ
高さで同期して上下往復移動する。そして、両スプライ
ン軸８，９に支持される基板１６上に、前後移動板２０
を前後方向に移動可能に支持し、第１の揺動レバー１１
にて前後方向に往復駆動するようにした。さらに、前後
移動板２０の上にチャックが装着される出力アーム２３
を左右方向に移動可能に支持し、第２の揺動レバー１４
にて左右方向に往復駆動するようにした。その結果、チ
ャックを３方向にそれぞれ駆動することができるため、
３次元空間で形成される搬送パターンで駆動することが
できる。従って、例えば、組み付け工程で部品を組み付
けた組立体をコンベア上からコンベア脇の測定ゲージ等
に移動させ、寸法測定を行った後、再びコンベア上に移
動させるような複雑な搬送を容易に実施することができ
る。

【００２８】しかも、本実施例では、各スプライン軸
８，９にそれぞれ揺動レバー１１，１４を軸支し、各揺
動レバー１１，１４の揺動運動を前後移動板２０及び出
力アーム２３に固着されたガイド部２１，２５の各ガイ
ド溝２１ａ，２５ａに係合するローラ１２，１５を介し
て行うようにした。従って、簡単な構成で、出力アーム
２３を前後及び左右に高い精度で往復駆動することがで
きる。

【００２９】さらに、本実施例によれば、基板１６に第
１のガイドレール１７ａ，１７ｂを固着し、この両第１
のガイドレール１７ａ，１７ｂに沿って移動する第１の
直動ベアリング１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂに前後
移動板２０を固着するようにした。又、前後移動板２０
に第２の直動ベアリング２２ａ，２２ｂを固着し、この
両第２の直動ベアリング２２ａ，２２ｂに支持される第
２のガイドレール２４に出力アーム２３を固着するよう
にした。従って、前後移動板２０が基板１６に対して、
又、出力アーム２３が前後移動板２０に対して高い位置
精度で支持される。その結果、チャックを高い精度で搬
送パターンに従って駆動することができる。

【００３０】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、以下のように構成することもできる。 （１） 本実施例では、揺動レバー１１，１４をローラ
１２，１５を介して各ガイド部２１，２５に係合させる
ことにより、前後移動板２０及び出力アーム２３を直線
往復駆動させるようにした。これを、例えば、各スプラ
イン軸８，９にスパーギアを嵌着し、又、前後移動板２
０及び出力アーム２３にそれぞれスパーギアに歯合する
ラックを設ける。そして、各スプライン軸８，９の揺動
により、前後移動板２０及び出力アーム２３をそれぞれ
直線往復駆動するようにしてもよい。

【００３１】（２） 上記実施例では、各入力軸４，５
に直交する方向に往復駆動される前後移動板２０の上
に、軸線方向に往復駆動される出力アーム２３を設け、
この出力アーム２３にチャックを装着するようにした。
これを、出力アーム２３の上に前後移動板２０を設け、
この前後移動板２０にチャックを装着するようにしても
よい。

【００３２】（３） 直動ベアリング１８ａ，１８ｂ，
１９ａ，１９ｂ，２２ａ，２２ｂとしては、潤滑油潤滑
方式、プラスティック摺動材による自己潤滑方式、玉等
による転がり接触方式、又は、磁気案内方式等のいずれ
の方式でもよい。

【００３３】（４） 各搬送ユニット２，３は、ローラ
ギアカムと溝カム以外の機構により、スプライン軸８，
９を揺動及び往復駆動するものであってもよい。 （５） 減速機７を備えない構成としてもよい。

【００３４】（６） ２つの搬送ユニット２，３を、１
つのハウジング内に構成した搬送ユニットとしてもよ
い。上記実施例から把握できる請求項以外の技術的思想
について、以下にその効果とともに記載する。

【００３５】（１） 請求項１に記載の搬送位置決め装
置において、搬送ユニット２，３は、ローラギアカムに
より出力軸８，９を軸線回りに揺動駆動し、溝カムによ
り出力軸８，９を軸線方向に往復駆動するようにした。
このような構成によれば、出力軸を高速かつ高精度で往
復及び揺動駆動することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、３次元空間での搬送位置決めを行うこと
ができる。

【００３７】又、請求項２に記載の発明によれば、請求
項１に記載の発明の効果に加えて、簡単な構成で高精度
の搬送位置決めを行うことができる。又、請求項３に記
載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明
の効果に加えて、一層高精度の搬送位置決めを行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 搬送位置決め装置の正面図。

【図２】 同じく側面図。

【図３】 同じく平面図。

【図４】 前後移動板の上面を示す平面図。

【符号の説明】

２，３…運動変換部としての搬送ユニット、４，５…入
力軸、８…第１の出力軸としてのスプライン軸、９…第
２の出力軸としてのスプライン軸、１１…第１の運動変
換手段としての第１の揺動レバー、１２…同じくロー
ラ、１４…第２の運動変換手段としての第２の揺動レバ
ー、１５…同じくローラ、１６…基板、１７ａ，１７ｂ
…第１のガイドレール、１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９
ｂ…第１の直動ベアリング、２０…前後移動板、２１…
第１の運動変換手段としての第１のガイド部、２１ａ…
ガイド溝、２２ａ，２２ｂ…第２の直動ベアリング、２
３…出力部材としての出力アーム、２４…第２のガイド
レール、２５…第２の運動変換手段としての第２のガイ
ド部、２５ａ…ガイド溝。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸（４，５）と、互いに平行に配置
   された第１の出力軸（８）及び第２の出力軸（９）を備
   え、外部から回転駆動される入力軸（４，５）の回転運
   動をカムを使用して両出力軸（４，５）の同期した軸線
   方向の往復運動、及び、各出力軸（４，５）の独立した
   軸線回りの揺動運動に変換する運動変換部（２，３）
   と、 両出力軸（８，９）を、それぞれ回動可能に支持連結す
   る基板（１６）と、 前記基板（１６）に、前記両出力軸（８，９）の軸線方
   向に垂直な平面内で前後方向に移動可能に支持される前
   後移動板（２０）と、 前記第１の出力軸（８）の揺動運動により、前記前後移
   動板（２０）を前後方向に直線往復運動させる第１の運
   動変換手段と、 前記前後移動板（２０）に、前記両出力軸（８，９）の
   軸線方向に垂直な平面内で左右方向に移動可能に支持さ
   れる出力部材（２３）と、 前記第２の出力軸（９）の揺動運動により、前記出力部
   材（２３）を左右方向に直線往復運動させる第２の運動
   変換手段とからなる搬送位置決め装置。
2. 【請求項２】 第１の運動変換手段は、第１の出力軸
   （８）に軸支される第１の揺動レバー（１１）と、その
   第１の揺動レバー（１１）に回転可能に設けられるロー
   ラ（１２）と、前記前後移動板（２０）に固着され、左
   右方向に延びるガイド溝（２１ａ）を有し、そのガイド
   溝（２１ａ）に前記ローラ（１２）を左右方向に移動可
   能に係合する第１のガイド部（２１）とからなり、 第２の運動変換手段は、第２の出力軸（９）に軸支され
   る第２の揺動レバー（１４）と、その第２の揺動レバー
   （１４）に回転可能に設けられるローラ（１５）と、前
   記出力部材（２３）に固着され、前後方向に延びるガイ
   ド溝（２５ａ）を有し、そのガイド溝（２５ａ）に前記
   ローラ（１５）を前後方向に移動可能に係合する第２の
   ガイド部（２５）とからなるものである請求項１に記載
   の搬送位置決め装置。
3. 【請求項３】 前後移動板（２０）は、前記基板（１
   ６）に対して第１のガイドレール（１７ａ，１７ｂ）と
   その第１のガイドレール（１７ａ，１７ｂ）に沿って移
   動可能に係合する第１の直動ベアリング（１８ａ，１８
   ｂ，１９ａ，１９ｂ）とを介して支持され、 出力部材（２３）は、前後移動板（２０）に対して第２
   のガイドレール（２４）とその第２のガイドレール（２
   ４）に沿って移動可能に係合する第２の直動ベアリング
   （２２ａ，２２ｂ）とを介して支持されるものである請
   求項１又は請求項２に記載の搬送位置決め装置。