JP3026655B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、旋回運動しながらワ
ークの保持及び解除を可能にした構造簡単なワーク搬送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、比較的小さな物品、例えば半導体
チップ，成型製剤等のワークを供給部からピックアップ
し、所定位置まで搬送して、次工程に送る種々の装置が
案出されている。

【０００３】例えば、移動部材としての回転可能なテー
ブルの周縁に配置された上下動可能な吸着ヘッドを吸着
ステーションの位置においてテーブルを停止した後に下
降させ、チップ等のワークを吸着した後、再び上昇させ
る。次にテーブルを所定量回転させワークを保持した吸
着ヘッドを装着ステーションまで搬送して停止させ、再
度吸着ヘッドを下降させてプリント基板上に装着する実
装運動を繰返す構造となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記した如く従来手段
にあっては、吸着ヘッドによるワークの吸着時、及びそ
の吸着解除時においてテーブルの回転を一時停止させる
間欠運動を繰返すため、テーブルが停止している間、ロ
ス時間につながる等作業能率の面で望ましくない。ま
た、搬送領域も回転テーブル上に限定された専用の装置
となっている。

【０００５】そこで、この発明にあっては、搬送領域に
制約されることがなく、しかも、構造が簡単で、作業能
率の面でも優れたワーク搬送装置を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明にあっては、移動部材に取付けられた回転
可能な第１，第２リンクと、その第１，第２リンクと連
動連結しワーク保持部材が装着された第３リンクとを有
し、リンク運動により前記ワーク保持部材の保持部を常
に下向きの状態で最下降位置まで旋回運動を与える四節
リンク機構と、前記移動部材の移動に連動して前記四節
リンク機構にリンク運動を与える差動装置と、前記四節
リンク機構のリンク運動を制御し、ワーク保持部材の保
持及び保持したワークを離す旋回最下降位置の周期をコ
ントロールする差動装置制御機構と、ワーク保持部材の
最下降時に、ワークの保持及びワークを離すワーク解除
時とを制御する制御部とを備えている。

【０００７】

【作用】かかる搬送装置によれば、ワーク保持部材は、
四節リンク機構による簡単な構造によって最下降位置ま
で旋回運動するようになる。この旋回運動時において、
ワークを保持するワーク保持部材の最下降位置からワー
クを離す最下降位置までの周期をコントロールすること
で、ワークを所定の位置へ搬送し、正確に置くことがで
きると共にワークの保持及びその保持の解除は連続移動
しながら行なえるようになる。しかも、搬送領域に制約
されることもない。

【０００８】

【実施例】以下、図１乃至図４の図面を参照しながらこ
の発明の一実施例を詳細に説明する。

【０００９】図１において、１はチェーン３により牽引
制御される搬送装置５の移動部材を示しており、所定の
間隔で配置されている。

【００１０】移動部材１は、プレート状に形成され、ロ
ーラ７を介して前後に長い上下のガイドレール９，９に
沿って走行自在に装着支持されると共に、移動部材１に
は、ワーク保持部材１１が装着され、四節リンク機構１
３によって同一姿勢のまま旋回運動が与えられるように
なっている。

【００１１】四節リンク機構１３は、前記移動部材１の
上部に回転自在に貫通支持された上部回転軸１５に第１
リンク１７の一端が、下部回転軸１９に第２リンク２１
の一端がそれぞれ装着され、上部回転軸１５及び下部回
転軸１９の他方の軸端部は、前記移動部材１から延長さ
れた軸受部２３，２３によって回転自在に支持されてい
る。また、第１，第２リンク１７，２１の他端は、第３
リンク２５を介して回転自在に連動連結している。

【００１２】第１リンク１７と第３リン２５の連結部
は、ワーク保持部材１１の基部が装着された取付軸部２
７によって回転自在に結合されている。また、第２リン
ク２１と第３リンク２５は連結ピン２９を介して回転自
在に結合され、第１リンク１７と第２リンク２１の長さ
は１：１の関係に設定されている。

【００１３】これにより、上部回転軸１５、下部回転軸
１９に回転動力が与えられることで、上部回転軸１５を
中心として前記ワーク保持部材１１は常に下を向いた同
一姿勢の回転運動が得られるようになる。

【００１４】上部回転軸１５及び下部回転軸１９は、後
述する差動装置制御機構３１の伝導系となっていて、各
回転軸１９，２１の各軸端部に設けられたプーリ３３，
３３には伝導ベルト３５が掛回されている。

【００１５】一方、ワーク保持部材１１は、先端が保持
部１１ａとなる吸着ノズルタイプとなっていて、それの
基部は前記した如く取付軸部２７に装着されている。ま
た、ワーク保持部材１１の胴部はブラケット３７を介し
て前記第３リンク２５に固定支持されると共に取付軸部
２７、第１リンク１７、上部回転軸１５にそれぞれ設け
られた連通路３９を介して真空ポンプ４１と接続連通し
ている。真空ポンプ４１は、移動部材１と一緒に移動可
能で、かつ、真空ポンプ４１から延長されたパイプ４３
を介して前記連通路と連通している。パイプ４３には開
閉弁４５が設けられ、この開閉弁４５を開閉制御するこ
とでワーク保持部材１１の真空圧によってワークの吸着
及び吸着解除が可能となっている。

【００１６】差動装置制御機構３１は、図１に示す如く
移動部材１に装着されたモータＭからの動力と、ガイド
レール９に沿って固定されたラック４７からの動力が差
動装置４９を介して同時に入力される伝導経路が構成さ
れるようになっている。

【００１７】差動装置４９は、一般にハーモニック装置
と呼ばれており、モータＭの動力を出力用のプーリ５１
に伝達するモータ伝達系と、前記ラック４７と伝達ギヤ
５３が噛み合い、移動部材１が移動することで伝達ギヤ
５３がラック４７によって自転することでラック４７か
らの動力が差動装置４９を介して下部回転軸１９に伝達
されるラック伝達系の２つの伝達機構を有する構造とな
っている。

【００１８】出力用のプーリ５１は、前記差動装置４９
を構成する太陽ギア５５の周囲を自転しながら公転する
遊星ギヤ５７に装着されている。なお、遊星ギヤ５７
は、伝達ギヤ５３と一体に固定されたリングギヤ５９と
噛み合っている。

【００１９】したがって、モータＭのオフ時において、
移動部材１が矢印（図３イ方向）に移動することで、伝
達ギヤ５３がラック４７と噛み合いながら自転すると、
その回転動力は差動装置４９を介して前記下部回転軸１
９に反時計方向の回転動力として伝達されるようにな
る。この結果、ワーク保持部材１１は図４に示すサイク
ロイド曲線Ｎを描いて上下動するピックアップ運動を繰
返すようになる。

【００２０】一方、ピックアップ運動時において、モー
タＭの作動制御により移動部材１の移動方向と同じ向き
に出力用のプーリ５１を回転させることで、前記のピッ
クアップ運動の周期を長くしたり、短くすることができ
る。

【００２１】この点についてさらに具体的に説明する
と、出力用のプーリ５１が、停止している時、伝達ギヤ
５３が一回転すると、その回転は、遊星ギヤ５７を介し
て太陽ギヤ５５に逆向きの回転として伝達される。この
時に、伝達ギヤ５３の回転と同方向に遊星ギヤ５７をモ
ータＭによって作動制御することで図４に示す如くワー
ク保持部材１１は伝達ギヤ５３のギヤ比に対応した１サ
イクルＬのサイクロイド曲線Ｎを描くピックアップ運動
が得られるようになる。このピックアップ運動は、移動
部材１の矢印イ方向の回転によるワーク保持部材１１の
先端の速度と、吸着時のワーク保持部材１１の先端の速
度とが一致するよう回転比が設定されているため、ワー
ク保持部材１１はほぼ零に近い対地速度となり支障のな
い吸着動作が可能となる。したがって、遊星ギヤ５７の
公転をモータＭによって制御することでサイクロイド曲
線ＮのサイクルＬを長くしたり短くすることが可能とな
る。

【００２２】この場合、遊星ギヤ５７の、回転制御をさ
らに発展させて、遊星ギヤ５７の公転を伝達ギヤ５３の
回転に同期させることで、例えば、ワーク保持部材１１
は同一姿勢のままの移動が行なえるようになる。

【００２３】一方、図１においてＳＬは制御部を示して
いる。制御部ＳＬには、入力側に、ワークの保持状態を
確認する画像認識装置等の視覚センサあるいは、移動距
離センサ等各種情報が入力され、出力側からは入力され
た情報に基づき指令信号を出力し、前記開閉弁４５の開
閉時間やモータＭのオン、オフ時間を作動制御する機能
を有している。

【００２４】次に動作について説明する。

【００２５】移動部材１の移動に対して下向きのワーク
保持部材１１は同一姿勢のまま旋回を続ける。この時、
モータＭにより出力用のプーリ５１に、伝達ギヤ５３と
同方向に回転する動力を与えると、ワーク保持部材１１
は最下降位置から最下降位置までの周期Ｌのサイクロイ
ド曲線Ｎを描いて上下動する。この時、最下降時におい
てワーク保持部材１１はほぼ零に近い対地速度となるた
めワークＰを支障なく吸着し、サイクロイド軌跡を描い
て設置場所まで移動した後、ワークＰの保持を解除する
運動を繰返す。これら一連の動作において、ワーク保持
部材１１は連続移動しながら吸着，解除作動となるため
ロス時間は発生しない。

【００２６】また、サイクロイド曲線Ｎの周期Ｌの長さ
を制御すれば、組立ラインの供給場所へ正しくワークを
置けるようになる。この結果、タクトタイムが短縮し稼
働率が向上する。また、搬送領域に制約されることもな
い。

【００２７】なお、これら一連の実施例ではワークの保
持に真空圧の吸着手段を用いているが、この手段に限定
されるものではなく、電磁石，チャック等の他の手段を
利用することも可能である。

【００２８】また、上述した実施例では、移動部材がチ
ェーン３により案内される例を示しているが、移動部材
に独自の方向制御，速度制御の手段を配設してもよい。
これによりさらに搬送装置としての自由度を増すことが
できる。

【００２９】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明のワー
ク搬送装置によれば、構造を簡単にできると共に、連続
移動しながらサイクロイド曲線を描いて上下動するワー
ク保持部材によってワークの保持とワークの装着解除が
できるためロス時間がなくなり、作業能率の向上が図れ
る。また、搬送領域に制約されることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のワーク搬送装置の概要切断面図。

【図２】図１の概要側面図。

【図３】ワーク搬送装置の全体の概要側面図。

【図４】サイクロイド曲線を描いた説明図。

【符号の説明】

１ 移動部材 ９ ガイドレール（ガイド部材） １１ ワーク保持部材 １１ａ 保持部 １３ 四節リンク機構 １７ 第１リンク ２１ 第２リンク ２５ 第３リンク ３１ 差動装置制御機構 ＳＬ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南浜 悦郎 三重県三重郡朝日町大字縄生2121 株式 会社東芝 三重工場内 (56)参考文献 特開 平３−274800（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−170280（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/00 - 13/04 B23P 19/00 - 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動部材に取付けられた回転可能な第
   １，第２リンクと、その第１，第２リンクと連動連結し
   ワーク保持部材が装着された第３リンクとを有し、リン
   ク運動により前記ワーク保持部材の保持部を常に下向き
   の状態で最下降位置まで旋回運動を与える四節リンク機
   構と、前記移動部材の移動に連動して前記四節リンク機
   構にリンク運動を与える差動装置と、前記四節リンク機
   構のリンク運動を制御し、ワーク保持部材の保持及び保
   持したワークを離す旋回最下降位置の周期をコントロー
   ルする差動装置制御機構と、ワーク保持部材の最下降時
   に、ワークの保持及びワークを離すワーク解除時とを制
   御する制御部とを備えたワーク搬送装置。