JP2880378B2

JP2880378B2 - 搬送位置決め装置

Info

Publication number: JP2880378B2
Application number: JP5178355A
Authority: JP
Inventors: 友章新美
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1993-07-19
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1999-04-05
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JPH0735214A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、半導体等の電子部品を対象とする
微小ワークを高速で精度良く搬送するために小型の搬送
位置決め装置が用いられている。搬送位置決め装置は出
力軸に設けられたチャックを上下に移動させるとともに
所定の角度回転又は回動させ、部品を搬送させるように
なっている。

【０００３】図７に示すように、搬送位置決め装置のハ
ウジング５１には入力軸５２が挿通され回転可能に支持
されている。入力軸５２には図示しないモータが連結さ
れ、モータの回転が伝達される。入力軸５２には溝カム
５３及びローラギアカム５４が入力軸５２と一体回転す
るように固着されている。

【０００４】又、図６に示すように、ハウジング５１に
は出力軸５５が入力軸５２と直交する方向に設けられて
いる。出力軸５５はタレット軸５６，スプラインナット
５７及びスプライン軸５８とから構成されている。タレ
ット軸５６はハウジング５１に回動可能に支持され、こ
のタレット軸５６に取着されたカムフォロア５９が前記
ローラギアカム５４に係合し、ローラギアカム５４の回
転によって間欠的に回動するようになっている。スプラ
インナット５７はタレット軸５６内に嵌入され、回動不
能に固定されている。

【０００５】図８に示すように、スプライン軸５８はス
プラインナット５７に貫挿され、ボール６０によってス
プラインナット５７に対して軸方向（図６の上下方向）
に移動可能、かつ回動不能に支持されている。即ち、ス
プライン軸５８はハウジング５１に対して上下方向に移
動可能に支持されるとともに間欠的に水平回動可能に支
持されている。ボール６０は予め予圧がかかるようにス
プラインナット５７とスプライン軸５８間に挿入され、
スプライン軸５８の軸中心がぶれるのを防止している。

【０００６】入力軸５２とスプライン軸５８はハウジン
グ５１内に揺動可能に支持された揺動レバー６１によっ
て連結されている。揺動レバー６１には前記溝カム５３
によって入力軸５２の回転が伝達され、その回転に対し
て揺動するようになっている。従って、スプライン軸５
８は入力軸５２が回転すると、その回転に基づいて間欠
的に水平回動するとともに、軸線方向に往復動するよう
になっている。そして、スプライン軸５８の先端には搬
送用のアーム６２が一体回転するように固定され、電子
部品等の搬送を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、搬送しよう
とする電子部品等の負荷が大きいと、ボール６０の剛性
が低いため、ローラギアカム５４の回転によってアーム
６２が所定の角度回転した後、アーム６２がしばらく振
動している、いわゆる残留振動が発生するという問題が
ある。そこで、現状ではスプラインナット５７を２組用
いてボール６０にかかる力を分散して相対的に剛性を高
めたものも考案されているが、搬送位置決め装置のサイ
ズが大きくなってしまい、使用し難いという問題があ
る。

【０００８】また、スプライン軸５８の剛性トルクは軸
芯からスプラインナット５７によって支持された部分
（予圧がかかる部分）までの距離に基づいて決定され
る。しかし、スプライン軸５８が円なので前記距離はス
プライン軸５８の半径ｒ１となり、剛性トルクが低く比
較的低い回転又は低荷重でも残留振動が発生する。従っ
て、アーム６２の負荷はスプラインナット５７及びスプ
ライン軸５８の能力によって決定されてしまい、ローラ
ギアカム５４及びカムフォロア５９の能力を発揮できな
いという問題がある。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、その目的はコンパクトで残留振動を防止するこ
とのできる搬送位置決め装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、溝カム及びローラギアカ
ムを固着し、ハウジングに対して回転可能に固着された
回転入力軸と、ハウジングに対して基端部が回動可能に
軸支された揺動レバーと、前記揺動レバーに取着され、
前記溝カムと係合し、回転する溝カムによって揺動レバ
ーを揺動させる第１のカムフォロアと、ハウジングに対
して回転可能に支持された筒状のタレット軸と、タレッ
ト軸の外周面に取着され、前記ローラギアカムのカム面
に沿って転動することによってタレット軸を回転させる
第２のカムフォロアと、タレット軸内に固設されたスプ
ラインナットと、スプラインナットに貫挿され、スプラ
インナットに対して軸線方向に移動可能にかつ周方向に
移動不能に軸支されたスプライン軸と、スプライン軸に
形成した入力軸部及び前記揺動レバーと係合し、揺動レ
バーの揺動によってスプライン軸を軸方向に往復動させ
る運動変換部材とからなり、スプライン軸に形成した出
力軸部に取着した搬送位置決め部材を回動及び直進運動
させるようにした搬送位置決め装置において、前記スプ
ライン軸とスプラインナットとが対向する軸線方向の面
の少なくとも一箇所を共に平行となる平面とし、その両
平面間には保持部材を配設し、その保持部材は針状コロ
を該針状コロの外周面が前記両平面に直接当接するよう
に軸線方向に複数保持することをその要旨としている。

【００１１】また、前記スプライン軸の中央部は断面４
角形状に形成され、各側面にそれぞれ針状コロがスプラ
イン軸の軸方向に沿って配設されている。

【００１２】

【作用】上記手段を採用したことにより、スプラインナ
ットとスプライン軸の両平面間に配設した保持部材は、
針状コロを該針状コロの外周面がスプライン軸及びスプ
ラインナットの平面に直接当接するように保持している
ため、スプライン軸の剛性を高めることができる。これ
により、搬送位置決め部材の残留振動を抑えることがで
きる。また、１組のスプラインナットでスプライン軸を
支持することができるので、搬送位置決め装置をコンパ
クトにすることができる。

【００１３】また、スプライン軸は中央部が断面４角形
状に形成され、その側面に針状コロが配設されているの
で、スプライン軸の軸芯と予圧のかかる針状コロの両端
の距離が大きくなり、残留振動を抑えることができる。

【００１４】

【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。図２に示すように、搬送位置決
め装置のハウジング１には回転入力軸２が貫挿され、テ
ーパローラベアリング３ａ，３ｂによって回転可能に支
持されている。回転入力軸２には図示しないモータが連
結され、そのモータの回転により回転入力軸２が所定の
方向に比較的低速（本実施例では６０ｒｐｍ）で回転す
るようになっている。回転入力軸２には溝カム４及びロ
ーラギアカム５が回転入力軸２と一体回転するように固
着されている。図１に示すように、溝カム４の一方の側
面には所定の形状の溝４ａが形成されている。ローラギ
アカム５の外周面にはカム面５ａが所定の形状に形成さ
れている。

【００１５】また、ハウジング１には揺動レバー６がそ
の基端部で回動可能に軸支されている。揺動レバー６の
中央部には第１のカムフォロア７が設けられ、前記溝カ
ム４の溝４ａに係合している。又、揺動レバー６の先端
部にはカムフォロア８が設けられている。第１のカムフ
ォロア７は溝カム４が回転することによって溝４ａの内
壁に当接し、上下方向に間欠的に往復動するようになっ
ている。その結果、揺動レバー６が上下方向に間欠的に
揺動する。尚、本実施例では、溝４ａは溝カム４が１回
転するときに揺動レバー６が２回上下方向に間欠的に揺
動するように形成されている。

【００１６】図１に示すように、ハウジング１には筒状
のタレット軸ホルダ９が固着されている。タレット軸ホ
ルダ９の内周面にはボールベアリング１０，１１が上下
方向に所定の間隔で配設されている。両ボールベアリン
グ１０，１１には筒状のタレット軸１２が貫挿されてい
る。タレット軸１２の外周面上端にはベアリング押えナ
ット１３が螺合され、ベアリング押えナット１３によっ
てボールベアリング１０，１１の内輪と一体回転するよ
うに固定されている。従って、タレット軸１２はボール
ベアリング１０，１１によってハウジング１に対して水
平回動可能に支持されている。

【００１７】タレット軸１２の外周面下端には複数の個
数（本実施例では６個）の第２のカムフォロア１４が放
射状に取着されている。第２のカムフォロア１４は前記
ローラギアカム５のカム面５ａに沿って転動し、その転
動によってタレット軸１２が１方向に間欠的に回転又は
所定の角度間欠的に回動するようになっている。尚、本
実施例では６０度の角度で回動するようにカム面５ａが
形成されている。

【００１８】又、タレット軸１２内には段部１５と凹部
１６が上下方向に所定の間隔で形成されている。そし
て、タレット軸１２内にはスプラインナット１７，１８
が固設されている。スプラインナット１７，１８は２つ
に分割された略筒状に形成され、タレット軸１２に嵌入
され、段部１５に係合している。凹部１６には穴用Ｃ型
止輪１９が係合され、段部１５と穴用Ｃ型止輪１９とに
よってスプラインナット１７，１８の上下方向の移動を
規制している。タレット軸１２の内周面とスプラインナ
ット１７の外周面にはそれぞれキー溝２０，２１が形成
され、キー溝２０，２１にはキー２２が嵌入されてい
る。従って、スプラインナット１７，１８はキー２２に
よってタレット軸１２と一体回転するようになってい
る。

【００１９】図４に示すように、スプラインナット１
７，１８の内側面は相対向する平面の外軌道面２３，２
４が形成されている。スプラインナット１７，１８には
スプライン軸２５が貫挿されている。スプライン軸２５
の先端部はハウジング１の外部に突出し、出力軸部２５
ａが形成されている。スプライン軸２５の中央部は断面
四角形状に形成され、前記外軌道面２３，２４に対して
平行となる平面の内軌道面２６が形成されている。外軌
道面２３，２４と内軌道面２６との間には針状コロ２７
が予圧がかかるようにスプライン軸２５の軸線方向に沿
って複数個配設されている。針状コロ２７は一般的にボ
ール６０より剛性が高い。また、内軌道面２６が形成さ
れた部分において、予圧のかかる部分は針状コロ２７の
両端位置であり、この両端とスプライン軸２５の軸芯を
結ぶ距離ｒ２は従来のスプライン軸５８の半径ｒ１に比
べて大きくなっている。

【００２０】図３に示すように、外軌道面２３，２４と
内軌道面２６との間には保持部材としてのリテーナ２８
が配設され、針状コロ２７が所定の間隔に保持されてい
る。スプライン軸２５の基端部にはカムフォロアガイド
２９が設けられ、前記揺動レバー６のカムフォロア８に
係合している。従って、スプライン軸２５は揺動レバー
６の揺動によって上下方向に往復動するようになってい
る。

【００２１】そして、スプライン軸２５の出力軸部２５
ａには搬送用のアーム３０が固着されている。従って、
アーム３０は回転入力軸２の回転に基づいて回動すると
ともに上下方向に直進運動するようになっている。

【００２２】次に、上記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。回転入力軸２が伝達さ
れたモータの回転によって回転駆動されると、溝カム４
及びローラギアカム５が一体に回転する。この時、揺動
レバー６の第１のカムフォロア７は溝カム４の溝４ａに
沿って転動し、上下に移動する。その結果、揺動レバー
６が基端部を中心として上下方向に揺動する。

【００２３】揺動レバー６が上下方向に揺動すると、揺
動レバー６の先端部に設けられたカムフォロア８に係合
するカムフォロアガイド２９が上下方向に移動し、その
結果、スプライン軸２５が上下方向に移動する。この
時、スプライン軸２５は外軌道面２３，２４と内軌道面
２６間に予圧され配設された針状コロ２７によってぶれ
ることなく移動することができる。

【００２４】一方、タレット軸１２の第２のカムフォロ
ア１４はローラギアカム５のカム面５ａに沿って転動
し、その転動によってタレット軸１２が所定の角度回動
する。タレット軸１２に嵌入されたスプラインナット１
７が一体回動する。そして、スプラインナット１７に貫
挿され、針状コロ２７によって支持されたスプライン軸
２５が一体回動し、スプライン軸２５に固定されたアー
ム３０を旋回させる。この時、針状コロ２７はボール６
０に対して剛性が高いので、アーム３０にかかる負荷が
大きくてもローラギアカム５によってアーム３０が回転
した後に、アーム３０が残留振動することはない。

【００２５】また、スプライン軸２５の剛性トルクは軸
芯からスプラインナット１７，１８によって予圧のかか
る針状コロ２７の両端までの距離ｒ２に基づいて決定さ
れる。即ち、スプライン軸２５の距離ｒ２が大きくなる
ほど剛性トルクが大きくなる。そして、スプライン軸２
５の距離ｒ２は従来のスプライン軸５８の半径ｒ１に比
べて大きいので、スプライン軸２５の剛性トルクは大き
くなる。従って、アーム３０は高速回転または重荷重ま
で残留振動が発生することがなく、ローラギアカム５及
び第２のカムフォロア１４の能力までアーム３０に負荷
をかけることができる。

【００２６】以上のように、本実施例によれば、スプラ
イン軸２５を互いに平行な平面の外軌道面２３，２４と
内軌道面２６間に予圧がかけられ配設された剛性の高い
針状コロ２７によって支持しているので、アーム３０の
残留振動を防止することができる。

【００２７】また、スプラインナット１７，１８でスプ
ライン軸２５を剛性が高く支持することができ、スプラ
インナット１７，１８を１組で支持することができるの
で、搬送位置決め装置をコンパクトにすることができ
る。

【００２８】また、スプライン軸２５の軸芯から予圧の
かかる針状コロ２７の両端までの距離ｒ２を従来のスプ
ライン軸５８の半径ｒ１に比べて大きくすることがで
き、スプライン軸２５の剛性トルクを大きくすることが
できる。従って、アーム３０は高速回転又は重荷重まで
残留振動が発生せず、ローラギアカム５及び第２のカム
フォロア１４の能力まで負荷をかけることができる。

【００２９】なお、本発明は、上記実施例のみに限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲に
おいて、以下のように実施することも可能である。（１）上記実施例では、スプラインナット１７，１８を
分割した略筒状に形成したが、一体に形成するようにし
てもよい。また、周方向に沿って３個以上の複数に分割
して形成するようにしてもよい。

【００３０】（２）上記実施例では、スプライン軸２５
を断面四角形状に形成したが、断面の形状を三角形や図
５（ａ）に示す形状に形成してもよい。この時、スプラ
イン軸２５の軸芯から予圧のかかる針状コロ２７の両端
までの距離ｒ２が大きくなるように形成することは言う
までもない。

【００３１】（３）上記実施例では、スプライン軸２５
を軸に沿って針状コロ２７のみを用いて支持したが、針
状コロ２７とボール６０を併用して支持するようにして
もよい。また、スプライン軸２５を図５（ｂ）に示すよ
うに断面をかまぼこ型に形成し、円弧面をボール６０で
支持するようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
スプライン軸の剛性を高めることができるので、搬送位
置決め部材の残留振動を抑えることができるという優れ
た効果を奏する。また、１組のスプラインナットでスプ
ライン軸を支持することができるので、搬送位置決め装
置をコンパクトにすることができるという優れた効果を
奏する。

【００３３】また、スプライン軸は中央部が断面４角形
状に形成され、その側面に針状コロが配設されているの
で、スプライン軸の軸芯と予圧のかかる針状コロの両端
の距離が大きくなり、残留振動を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した搬送位置決め装置の一実施
例を示す一部断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＣ部の拡大図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ断面図であって、一実施例のタレ
ット軸，スプラインナット及びスプライン軸の拡大断面
図である。

【図５】（ａ），（ｂ）それぞれ別例のスプライン軸、
スプラインナット及びタレット軸の拡大断面図である。

【図６】従来の搬送位置決め装置を示す一部断面図であ
る。

【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。

【図８】図６のＢ−Ｂ断面図であって、従来のタレット
軸，スプラインナット及びスプライン軸の拡大断面図で
ある。

【符号の説明】１…ハウジング、２…回転入力軸、４…溝カム、５…ロ
ーラギアカム、５ａ…カム面、６…揺動レバー、７…第
１のカムフォロア、８…運動変換部材としてのカムフォ
ロア、１２…タレット軸、１４…第２のカムフォロア、
１７…スプラインナット、２３，２４…平面としての外
軌道面、２５…スプライン軸、２６…平面としての内軌
道面、２７…針状コロ、２８…保持部材としてのリテー
ナ、２９…運動変換部材としてのカムフォロアガイド、
３０…搬送位置決め部材としてのアーム。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 25/08 F16H 23/02 F16H 29/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溝カム（４）及びローラギアカム（５）
を固着し、ハウジング（１）に対して回転可能に固着さ
れた回転入力軸（２）と、ハウジング（１）に対して基端部が回動可能に軸支され
た揺動レバー（６）と、前記揺動レバー（６）に取着され、前記溝カム（４）と
係合し、回転する溝カム（４）によって揺動レバー
（６）を揺動させる第１のカムフォロア（７）と、ハウジング（１）に対して回転可能に支持された筒状の
タレット軸（１２）と、タレット軸（１２）の外周面に取着され、前記ローラギ
アカム（５）のカム面（５ａ）に沿って転動することに
よってタレット軸（１２）を回転させる第２のカムフォ
ロア（１４）と、タレット軸（１２）内に固設されたスプラインナット
（１７，１８）と、スプラインナット（１７，１８）に貫挿され、スプライ
ンナット（１７，１８）に対して軸線方向に移動可能に
かつ周方向に移動不能に軸支されたスプライン軸（２
５）と、スプライン軸（２５）に形成した入力軸部及び前記揺動
レバー（６）と係合し、揺動レバー（６）の揺動によっ
てスプライン軸（２５）を軸方向に往復動させる運動変
換部材（８，２９）とからなり、スプライン軸（２５）
に形成した出力軸部に取着した搬送位置決め部材（３
０）を回動及び直進運動させるようにした搬送位置決め
装置において、前記スプライン軸（２５）とスプラインナット（１７，
１８）とが対向する軸線方向の面の少なくとも一箇所を
共に平行となる平面（２６，２３，２４）とし、その両
平面（２６，２３，２４）間には保持部材（２８）を配
設し、その保持部材（２８）は針状コロ（２７）を該針
状コロ（２７）の外周面が前記両平面（２６，２３，２
４）に直接当接するように軸線方向に複数保持すること
を特徴とする搬送位置決め装置。
【請求項２】前記スプライン軸（２５）の中央部は断
面４角形状に形成され、その側面（２６）にそれぞれ針
状コロ（２７）が配設されていることを特徴とする請求
項１に記載の搬送位置決め装置。