JP2803880B2 - 直角座標型ロボット - Google Patents

直角座標型ロボット

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JP2803880B2
JP2803880B2 JP2017241A JP1724190A JP2803880B2 JP 2803880 B2 JP2803880 B2 JP 2803880B2 JP 2017241 A JP2017241 A JP 2017241A JP 1724190 A JP1724190 A JP 1724190A JP 2803880 B2 JP2803880 B2 JP 2803880B2
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一夫 城戸
恵一 神
知司 小杉
裕之 平井
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/001Bearings for parts moving only linearly adjustable for alignment or positioning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/008Systems with a plurality of bearings, e.g. four carriages supporting a slide on two parallel rails

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は直角座標型ロボットに関するものである。
従来の技術 近年、電子部品実装などに用いられるロボットには、
高速、高精度化とともに長ストローク化が要求されてい
る。
従来、たとえば基板などのワークに対して高い位置精
度で各種作業を行うロボットとしては、第5図および第
6図に示すように、Y軸テーブル51と、このY軸テーブ
ル51に片持ち梁式に支持されてY方向の任意位置に位置
決めが可能なX軸テーブル52と、このXテーブル52にて
X方向の任意位置に位置決めが可能な作業ヘッド部53と
を備え、かつこの作業ヘッド部53にX方向に所定間隔D
を設けてワークWの位置認識手段54と作業手段55とを設
けたものが知られている。
上記構成においては、Y軸テーブル51とX軸テーブル
52により、作業ヘッド部53をワークWの作業位置上に移
動させることによって、ワークWの作業位置上に位置認
識手段54を移動させ、この位置認識手段54によりその作
業位置を高精度に認識し、そしてこの認識した作業位置
と作業手段55との間隔Dに基づいて、Y軸テーブル51ま
たはX軸テーブル52により作業ヘッド部53を移動させ
て、作業手段55を作業位置に導いて作業が行われてい
た。
発明が解決しようとする課題 ところで、上記ロボットの構成によると、X軸テーブ
ル52はY軸テーブル51に対して片持ち梁式に支持されて
いるため、基板などのワークに対応してX軸テーブル52
を長ストローク化すると、振動が生じ易くなったり、高
速動作・停止時に作業ヘッド部53の位置決めに時間を要
するという問題があり、またY軸テーブル51とX軸テー
ブル52との締結用ボルトの緩みも生じ易くなる。さら
に、Y軸テーブル51のヨーイングやローリングにより、
作業ヘッド部53の位置決め精度が著しく低下するという
問題もあった。
そこで、本発明は上記課題を解消し得る直角座標型ロ
ボットを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の直角座標型ロボッ
トは、一対の第1テーブルを互いに平行に配置するとと
もにこれら各テーブルに沿って案内移動される第1移動
体を設け、上記両第1テーブルと直交する第2テーブル
を配置するとともにこの第1テーブルに沿って案内移動
される第2移動体を設け、上記第2テーブルの一端部と
上記一方の第1テーブル側に設けられた第1移動体とを
第1および第2テーブルに直交する軸心回りで回動可能
に係合し、上記第2テーブルの他端部と上記他方の第1
テーブル側に設けられた第1移動体とを第1および第2
テーブルに直交する軸心回りで回動可能にかつ第2テー
ブルの軸心方向でスライド可能に係合支持させ、上記第
2移動体にワークの位置認識手段および作業手段を設け
たものである。
作 用 上記構成において、第2テーブルの両端部が一対の第
1テーブルの第1移動体上に支持されて移動するため、
第2テーブルが長くなった場合でも、第2テーブル自体
が安定するとともに、その高速移動および停止を迅速に
行うことができ、また第1テーブルが一対設けられてい
るため、第1テーブルのヨーイングやローリングの発生
を最小に抑えることができ、したがって位置認識手段お
よび作業手順を高精度でもって所定位置に導くことがで
きる。
さらに、第2テーブルの一端部と一方の第1移動体と
は回動可能に係合されるとともに、第2テーブルの他端
部と他方の第1移動体とは回動可能にかつ互いにスライ
ド可能に係合支持されているため、万一、一対の第1テ
ーブルの平行度または一対の第1移動体の移動速度に誤
差が生じた場合でも、これらの誤差は容易に吸収され
る。
実施例 以下、本発明の一実施例を第1図〜第4図に基づき説
明する。
第1図〜第4図において、1および2は互いに平行に
並列して配置された一対のY軸テーブル(第1テーブ
ル)で、これら各Y軸テーブル1,2上には、その軸心方
向と直交するX軸テーブル(第2テーブル)3がY軸テ
ーブル1,2に沿って移動自在に設けられている。すなわ
ち、上記各Y軸テーブル1,2には、その軸心方向に沿っ
て移動案内される第1移動体4,5がそれぞれ設けられ、
またこれら各第1移動体4,5は各Y軸テーブル1,2の内部
に配置されたねじ軸体(たとえば、ボールネジが使用さ
れる)6,7およびこのねじ軸体6,7を回転させる電動機8,
9が配置され、さらに上記各第1移動体4,5はナット体
(図示せず)を介して各ねじ軸体6,7に螺合されてい
る。そして、上記X軸テーブル3は、上記両Y軸テーブ
ル1,2側の第1移動体4,5に回動可能にかつX軸テーブル
3の軸心方向でスライド可能に係合支持されている。す
なわち、各Y軸テーブル1,2側の各第1移動体4,5の中央
部には、鉛直方向(Y軸テーブルおよびX軸テーブルの
両方に直交する方向)で係合用軸体11,12がそれぞれ突
設して設けられている。そして、X軸テーブル3の一端
部には、上記第1移動体4の係合用軸体11に軸受13を介
して回動自在に係合された連結部材14が固定され、また
X軸テーブル3の他端部にはスライドブロック15の固定
部15aが固定されるとともに、このスライドブロック15
の固定部15a間でスライド自在にされた可動部15bが、第
1移動体5の係合用軸体12に軸受16を介して回動自在に
係合されている。したがって、両電動機8,9を同調して
駆動させることによって、両第1移動体4,5を介してX
軸テーブル3をY軸テーブル1,2に沿って任意の位置に
移動させることができ、またX軸テーブル3と一方のY
軸テーブル1とが回動可能に係合されているとともに、
X軸テーブル3と他方のY軸テーブル2とは互いに回動
可能にかつX軸テーブル3の軸心に沿ってスライド可能
に係合されていることになる。
そして、上記X軸テーブル3にも、上記Y軸テーブル
1,2と同様に、その軸心方向に沿って案内移動される第
2移動体21が設けられている。すなわち、この第2移動
体21はやはりX軸テーブル3の内部に配置されたねじ軸
体(たとえば、ボールネジが使用される)22およびこの
ねじ軸体22を回転させる電動機23が配置されるととも
に、上記第2移動体21はナット体24を介してねじ軸体22
に螺合されている。さらに、上記第2移動体21には、ワ
ークの位置認識用カメラ(位置認識手段)25およびワー
クの作業用ツール(作業手段)26が取り付けられた作業
部材取付板27が第2移動体21の側面にかつX軸テーブル
3の軸心方向で移動自在に配置されている。すなわち、
この作業部材取付板27の移動機構も上記と同様に、作業
部材取付板27の背面に取り付けられたナット体28に螺合
するねじ軸体(たとえば、ボールネジが使用される)29
とこのねじ軸体29を回転させる電動機30が上記第2移動
体21側に設けられている。なお、31および32は動力およ
び制御信号を伝送するためのケーブルユニットである。
また、上記各電動機およびねじ軸体としてのボールネジ
は、精密用のものが使用される。
上記構成において、基板などのワークに対して作業を
行う場合、まず両電動機8,9を駆動してY軸テーブル1,2
上の各第1移動体4,5を介してY軸テーブル3を、Y軸
テーブル1,2に沿って移動させるとともに、電動機23を
駆動してX軸テーブル3上の第2移動体21をワーク上に
移動させる。そして、さらにこの第2移動体21側に設け
られた電動機30を介して作業部材取付板27をX軸テーブ
ル3に沿って移動させて、位置認識用カメラ25でワーク
の位置を認識し、そしてこの位置認識用カメラ25と作業
用ツール26との間隔Dを考慮して作業用ツール26を正確
な位置に導いて作業を行う。
このように、X軸テーブル3の両端部が一対のY軸テ
ーブル1,2の第1移動体4,5上に支持されているため、X
軸テーブル3が長くなった場合でも、X軸テーブル3自
体が安定するとともに、その高速移動および停止を迅速
に行うことができ、またY軸テーブル1,2が一対設けら
れているため、Y軸テーブル1のヨーイングやローリン
グの発生を最小に抑えることができ、したがって位置認
識用カメラ25および作業用ツール26を高精度でもって所
定位置に導くことができる。
また、X軸テーブル3の一端部と一方の第1移動体4
とは回転自在に係合されるとともに、X軸テーブル3の
他端部と他方の第1移動体5とは回動自在にかつ互いに
スライド自在にすなわち相対移動自在に係合支持されて
いるため、万一、両Y軸テーブル1,2の平行度または両
第1移動体4,5の移動速度に誤差が生じた場合でも、こ
れらの誤差は容易に吸収される。
さらに、Y軸テーブル1,2に対するX軸テーブル3の
直角度も、Y軸テーブル1,2側の第1移動体4,5の初期位
置を設定し直すだけで、従来におけるような測定しなが
らX軸テーブルをY軸テーブル側に固定しなければなら
ないものに比べて、極めて容易かつ高精度に調整するこ
とができる。
発明の効果 以上のように本発明の構成によると、第2テーブルの
両端部が一対の第1テーブルの第1移動体上に支持され
ているため、第2テーブルが長くなった場合でも、第2
テーブル自体が安定するとともに、その高速移動および
停止を迅速に行うことができ、また第1テーブルが一対
設けられているため、第1テーブルのヨーイングやロー
リングの発生を最小に抑えることができ、したがって位
置認識手段および作業手段を高精度でもって所定位置に
導くことができる。
また、第2テーブルの一端部と一方の第1移動体とは
回動可能に係合されるとともに、第2テーブルの他端部
と他方の第1移動体とは回動可能にかつ互いにスライド
可能に係合支持されているため、万一、一対の第1テー
ブルの平行度または一対の第1移動体の移動速度に誤差
が生じた場合でも、これらの誤差は容易に吸収され、さ
らに第1テーブルに対する第2テーブルの直角度も、第
1テーブル側の第1移動体の初期位置を設定し直すだけ
で、従来におけるような測定しながらX軸テーブルをY
軸テーブル側に固定しなければならないものに比べて、
極めて容易かつ高精度に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の一実施例を示すもので、第1
図は全体斜視図、第2図は全体平面図、第3図は第1テ
ーブルと第2テーブルとの係合部の要部斜視図、第4図
は第3図のI−I断面図、第5図および第6図は従来例
を示すもので、第5図は全体斜視図、第6図は全体平面
図である。 1,2……Y軸テーブル、3……X軸テーブル、4,5……第
1移動体、11,12……係合用軸体、13,16……軸受、14…
…連結部材、15……スライドブロック、15a……固定
部、15b……可動部、21……第2移動体、25……位置認
識用カメラ、26……作業用ツール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−43170(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B25J 9/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の第1テーブルを互いに平行に配置す
    るとともにこれら各テーブルに沿って案内移動される第
    1移動体を設け、上記両第1テーブルと直交する第2テ
    ーブルを配置するとともにこの第1テーブルに沿って案
    内移動される第2移動体を設け、上記第2テーブルの一
    端部と上記一方の第1テーブル側に設けられた第1移動
    体とを第1および第2テーブルに直交する軸心回りで回
    動可能に係合し、上記第2テーブルの他端部と上記他方
    の第1テーブル側に設けられた第1移動体とを第1およ
    び第2テーブルに直交する軸心回りで回動可能にかつ第
    2テーブルの軸心方向でスライド可能に係合支持させ、
    上記第2移動体にワークの位置認識手段および作業手段
    を設けたことを特徴とする直角座標型ロボット。
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KR102121031B1 (ko) 2018-06-19 2020-06-10 엠에스테크놀러지 주식회사 전체 기판어레이의 촬영이 가능한 라우팅 장치

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