JP3509668B2

JP3509668B2 - ピックアンドプレース装置

Info

Publication number: JP3509668B2
Application number: JP34645399A
Authority: JP
Inventors: 秀彦笠井
Original assignee: 株式会社ケイエスピー
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2004-03-22
Anticipated expiration: 2019-12-06
Also published as: JP2000354915A; US20010018017A1; US6640660B2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はピックアンドプレー
ス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ピックアンドプレース装置は、
ある場所からワークを掴み取り、搬送し、離れた場所に
配置する移載作業を行うためのものであり、各種部品を
処理加工部位に供給したり、処理加工部位から排除した
りするためなどに用いられている。ピックアンドプレー
ス装置の構成としては、ワークを把持する把持機構等を
備えたアームと、このアームを往復動作させるための駆
動機構とを備えている。駆動機構によって、アームは通
常逆Ｕ字状の動作軌跡に沿って往復駆動される。このた
め、駆動機構は、アーム部を動作させるための駆動モー
タなどの駆動源と、駆動源からの動力をアームに伝達す
るとともに、アームに所望の動作を与えるための動作変
換部とを備えている。この動作変換部は、例えば、駆動
モータによって正逆回動する旋回部材と、旋回部材の先
端部に動径方向にスライド自在に取り付けられた従動部
材（カムフォロワ）と、該従動部材を案内する逆Ｕ字型
のカム溝と、必要に応じて従動部材と上記アームとの間
に連結された伝動レバーや歯車などの伝動部材とを備え
ている。旋回部材が旋回すると、従動部材はカム溝に沿
って往復摺動し、この従動部材の摺動軌跡に応じてアー
ムが動作するように構成される。このような技術を開示
した文献としては、特公昭５７−５７２４０号公報や実
開平３−１２６５２２号公報などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のピックアンドプレース装置においては、アームの動
作を実現するために、アームの動作に対応した、例えば
逆Ｕ字状のカム溝によって旋回部材に取り付けられた従
動部材を案内するようにしているため、旋回部材、従動
部材及びカム溝の摺動抵抗や振動などに起因して駆動源
に大きな負荷がかかることから、アームの往復動作の高
速化に限界があるという問題点がある。

【０００４】特に、一般的なカム溝の形状は、例えば左
右方向に直線状に伸びる移動軌跡部分と、移動部の両側
に配置された上下方向に直線状に伸びる昇降軌跡部分
と、移動軌跡部分と昇降軌跡部分との間に小さな曲率半
径を有して円弧状に伸びる接続軌跡部分とからなるた
め、小さな曲率半径を備えた接続軌跡部分においてカム
溝から旋回部材及び従動部材に大きな応力が加わり、駆
動源への負荷や駆動損失が大きくなるという問題点があ
る。この駆動負荷や駆動損失は、アームの高速化に伴っ
て増大する従動部材の移動速度の２乗或いは３乗に比例
して増大する。

【０００５】また、上記のようにカム溝に従って往復移
動する従動部材に従ってアームが動作するため、アーム
の動作軌跡を変更するためにはカム溝の形状を変更する
必要がある。したがって、従来の構造ではアームの動作
軌跡の変更が困難であるという問題点がある。

【０００６】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、動作時の応力が発生しにくく、駆
動源に加わる負荷を低減できる新規の構造とすることに
より、アーム部の動作を高速化することができるととも
に、アーム部の動作軌跡の変更を容易に行うことができ
るピックアンドプレース装置を提供しようとするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のピックアンドプレース装置は、ピックアンド
プレース動作を行うアームと、該アームを駆動するため
の駆動機構とを備えたピックアンドプレース装置におい
て、前記駆動機構には、駆動源によって所定の回転範囲
内を正逆回転駆動される回転部材と、該回転部材に対し
て動径方向にスライド自在に取り付けられているととも
に前記アームに対して直接若しくは間接的に連結された
連結部を備え、前記回転部材の正逆回転によって所定の
回動範囲内を正逆旋回する旋回部材と、該旋回部材をス
ライド可能に保ちつつ、前記旋回部材を前記回転部材に
対する動径方向の所定位置に保持する保持力を付与する
保持手段と、前記回動範囲の両端部近傍において前記旋
回部材を直接若しくは間接的に規制して前記連結部を直
線状に移動させるための規制案内手段とを有し、前記連
結部は、前記回動範囲において、前記旋回部材が実質的
に規制を受けずに旋回することによって構成される円弧
状軌跡部分と、該円弧状軌跡部分の両端部に接続され
た、前記規制案内手段に規制されることによって構成さ
れる直線状軌跡部分とからなる移動軌跡上を往復動作す
るように構成され、前記アームは、前記連結部の移動軌
跡にほぼ対応した動作を行うように構成されていること
を特徴とする。

【０００８】この発明によれば、回転部材に対してスラ
イド自在に取り付けられた旋回部材が実質的に規制を受
けない状態では保持手段によって動径方向の所定位置に
保持されながら旋回するため、連結部は円弧状に移動し
（円弧状軌跡（経路）部分を辿り）、また、旋回部材が
回動範囲の両端部近傍において規制案内手段によって規
制されると、連結部は直線状に移動する（直線状軌跡
（経路）部分を辿る）。この結果、連結部は逆Ｕ字状の
移動軌跡（経路）を往復動作することとなるので、アー
ムもまた逆Ｕ字状に往復動作する。したがって、旋回部
材は回動範囲の両端部近傍で規制案内手段によって規制
される他には実質的に規制されることなく、保持手段に
よって旋回半径を維持しながら自由に旋回動作を行うこ
ととなるため、従来のようにカム溝などから常時規制を
受けることがなくなるから、軌跡の規制によって生ずる
駆動負荷や振動を低減することができ、その結果、アー
ムを高速に動作させることが可能になる。また、連結部
の移動軌跡は円弧状軌跡部分と直線状軌跡部分とが接続
されてなるため、当該接続部分における接続角度を緩く
構成することが可能になるので、規制案内手段による規
制開始位置において旋回部材などが衝撃を受けたり、振
動を起こしたりすることを抑制できる。さらに、カム溝
などのように一体化された規制案内部材を構成する必要
がなくなり、回動範囲の両端部のみに規制案内手段を設
けるだけでアームの動作が可能になるため、旋回部材の
旋回半径を変えたり、規制案内手段による規制案内位置
を変えたりするだけでアームの動作を簡単に且つ大きく
変更することができる。

【０００９】上記発明において、前記保持手段は、前記
旋回部材が規制を受けない状態で、限定された最大旋回
半径位置に前記旋回半径を保持するように構成され、前
記規制案内手段は、前記旋回部材を前記移動軌跡の外側
から規制し、部分的に前記旋回半径を縮小させるように
構成されていることが好ましい。この発明によれば、旋
回部材の旋回半径の最大値が限定され、しかも、旋回部
材が規制を受けない状態ではその最大旋回半径に保持さ
れた状態で旋回するように構成されていることにより、
規制を受けない状態での旋回部材の旋回半径を安定化さ
せることができ、高速旋回時においても旋回半径の変動
が発生しにくいとともに、旋回速度の増減による遠心力
の増減が生じても旋回半径が変化しにくいので、アーム
の動作速度を変化させるために回転部材の回転速度を変
化させても支障なく動作させることができる。

【００１０】この場合には特に、旋回部材の最大旋回半
径を制限する制限手段が設けられ、前記保持手段は旋回
部材を回転部材に対して動径方向外側に向けて押し付け
るように構成されていることが望ましい。このとき、保
持手段としてコイルバネなどの弾性部材が用いられる場
合には、回転部材と旋回部材との間に圧縮状態で弾性部
材を収容し、制限手段として、回転部材と旋回部材とを
直接若しくは間接的に（制限部材を介して）係合させて
それ以上の旋回部材のスライドを禁止するように構成さ
れていることが望ましい。

【００１１】また、上記発明において、前記保持手段
は、前記旋回部材が規制を受けない状態で、限定された
最小旋回半径位置に前記旋回半径を保持するように構成
され、前記規制案内手段は、前記旋回部材を前記移動軌
跡の内側から規制し、部分的に前記旋回半径を増大させ
るように構成されていることが好ましい。この発明によ
れば、旋回部材の旋回半径の最小値が限定され、しか
も、旋回部材が規制を受けない状態ではその最小旋回半
径に保持された状態で旋回するように（例えば弾性部材
等によって強く内側に押し付けるように）構成されてい
ることにより、規制を受けない状態での旋回部材の旋回
半径を安定化させることができ、高速旋回時においても
旋回半径の変動が発生しにくいとともに、旋回速度の増
減による遠心力の増減が生じても旋回半径が変化しにく
いので、アームの動作速度を変化させるために回転部材
の回転速度を変化させても支障なく動作させることがで
きる。

【００１２】さらに、上記発明において、前記保持手段
は、前記旋回部材が規制を受けない状態で、前記旋回半
径をスライド可能範囲の中間位置に保持するように構成
され、前記規制案内手段は、前記直線状軌跡部分の一部
において前記旋回部材を前記移動軌跡の内側から規制し
て前記旋回半径を増大させるとともに、前記直線状軌跡
部分の他部において前記移動軌跡の外側から規制して前
記旋回半径を縮小させるように構成されていることが好
ましい。

【００１３】上記各発明において、前記保持手段は前記
旋回部材の動径方向の位置を弾性力によって保持する弾
性部材によって構成されていることが好ましい。

【００１４】さらに、上記各発明において、前記旋回部
材の前記連結部に対して回動可能に連結された従動部材
を有し、該従動部材が前記規制案内手段に当接して前記
旋回部材が規制されるように構成されていることが好ま
しい。

【００１５】また、本発明において、前記旋回部材は前
記連結部において前記アームに回動可能に連結され、前
記アームを前記円弧状軌跡部分の両端部に接続された一
対の前記直線状軌跡部分の延長方向にスライド自在に案
内する第１案内部材と、該第１案内部材を一対の前記直
線状軌跡部分の間を結ぶ方向に移動自在に構成する第２
案内部材とを備えた案内支持手段を備えていることが好
ましい。この場合に、前記規制案内手段が第１案内部材
若しくは前記アームを規制することによって、前記旋回
部材が上記移動軌跡に沿って移動するように構成されて
いることが望ましい。

【００１６】さらに、本発明において、前記アームを前
記連結部に対して常に同方位に伸びるように案内、支持
する案内支持手段を有し、前記規制案内手段は、前記ア
ーム若しくは前記案内支持手段を規制し、この規制によ
って前記連結部が前記移動軌跡に沿って移動するように
構成されていることが好ましい。

【００１７】また、上記各発明において、前記移動軌跡
の前記直線状軌跡部分の延長方向は、前記円弧状軌跡部
分の端部の接線方向に対して９０度未満の角度を有する
ように構成されているが、そのうち上記角度は０〜４０
度であることが好ましく、特に０〜３０度の範囲内であ
ることが望ましい。特に、上記角度がほぼ０度、すなわ
ち直線状軌跡部分が前記円弧状軌跡部の端部の略接線方
向に伸びていることが好ましい。このようにすると、旋
回部材が規制案内手段による規制が開始されるときの衝
撃や負荷応力の変動などを低減することができる。

【００１８】さらに、上記各発明において、前記移動軌
跡の前記直線状軌跡部分は、前記円弧状軌跡部分の延長
円弧上の一点における接線に対して平行に設定され、且
つ、前記一点の両側にほぼ等しい軌跡長さを有すること
が好ましい。すなわち、上記一点の接線と平行に形成さ
れ、且つ、上記一点から旋回中心に向かう直線が直線状
軌跡部分の垂直２等分線になるように構成する。このよ
うにすると、旋回部材の旋回半径の変化量を少なくしつ
つ直線状軌跡部分の長さを十分に確保することができる
ので、駆動負荷の低減や騒音及び振動を低減することが
できる。

【００１９】さらに、上記各発明においては、上記規制
案内手段として、旋回部材を旋回半径の増大する方向に
規制する規制案内面を有するもの、旋回部材を旋回半径
の減少する方向に規制する規制案内面を有するもの、及
び、旋回半径の増大する方向と減少する方向の双方に規
制する対向する一対の規制案内面を有するものがある。
この場合、旋回半径の増大する方向と減少する方向の双
方に規制する一対の規制案内面を有する構造は、溝形状
を備えた部材によって構成できる。上記各規制案内面は
平坦面として構成されることが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係るピックアンドプレース装置の実施形態について詳
細に説明する。図２は本実施形態の主要部分を示す正面
側から見た断面図、図３は同部分を示す上方から見た断
面図、図４は同部分を示す側方から見た断面図である。
いずれの図面においても、図面手前側の部材或いは部材
の一部を省略して示してある。

【００２１】支持フレーム１０には駆動モータ１１が背
後から取り付けられている。駆動モータ１１の出力軸１
１ａは回転支持台１２に固定されている。この回転支持
台１２に対して軸受１２ａを介して旋回部材１３が直線
状に、回転支持台１２の回転半径方向（以下、単に「動
径方向」という。）にスライド自在に取り付けられてい
る。旋回部材１３は回転支持台１２に固定されたストッ
パ１２ｂとの間に収容されたコイルバネなどの弾性部材
１４によって動径方向に付勢されている。旋回部材１３
には制限部材１５が固定されている。この制限部材１５
の端部に設けられた係合部１５ａは、旋回部材１３が旋
回半径の増大する動径方向にスライドしたとき、ストッ
パ１２ｂに係合することによって旋回部材１３のスライ
ド範囲を制限するように構成されている。図３に示すよ
うに、回転支持台１２にはスリット板などからなる検出
板１２ｃが取り付けられ、この検出板１２ｃの通過を光
センサなどからなる検出器１６によって検出することに
よって、回転支持台１２の回転姿勢を検知し、これをフ
ィードバック信号として用いて図示しない制御装置が駆
動モータ１１の制御を行うように構成されている。

【００２２】旋回部材１３の先端部には、ガイドローラ
１７を回転自在に挿通してアーム１８が回動自在に取り
付けられている。アーム１８はガイド部材１９に対して
上下方向にスライド自在に取り付けられている。支持フ
レーム１０には、取付枠２１を介して水平方向に伸びる
ガイドレール２２が固定されており、このガイドレール
２２に対して上記ガイド部材１９が水平方向にスライド
自在に取り付けられている。

【００２３】また、支持フレーム１０には左右一対の取
付台２３を介して一対の規制板２４が固定されている。
規制板２４は回転支持台１２の左右両側に配置され、ガ
イドローラ１７の外周面に装着された当接リング２５に
対し、旋回部材１３の旋回軌跡の外側から当接し、旋回
部材１３とアーム１８との連結部分を回動半径が減少す
る方向に規制するように構成されている。

【００２４】なお、本実施形態では、制限部材１５の旋
回部材１３に対する取付固定位置を変えることができる
ように構成されている。この構造としては、たとえば制
限部材１５を旋回部材１３に対してネジ止めする場合に
は、旋回部材１３又は制限部材１５に相手とネジ止めす
るためのネジ穴を２箇所以上設けておく場合がある。こ
のように制限部材１５の旋回部材１３に対する取付位置
を変えることによって係合部１５ａとストッパ１２ｂと
の位置関係が変化するので、旋回部材１３の旋回半径を
変えることができる。旋回半径を変えることによって、
アーム１８の上下方向の移動ストロークを変化させるこ
とができる。

【００２５】また、上記の左右の規制板２４は、支持フ
レーム１０に対する取付台２３の位置を変更することに
よってその位置を図示左右方向に（旋回中心に対する距
離が変化する方向に）変えることができるように構成さ
れている。この構造によれば、アーム１８のピック位置
及びプレース位置を簡単に変更することができる。

【００２６】次に、以上説明した本実施形態の動作につ
いて説明する。駆動モータ１１はその出力軸１１ａが所
定の回転範囲を正逆回転するように動作し、出力軸１１
ａの回転に伴って回転支持台１２が回転する。回転支持
台１２の回転によって検出板１２ｃもまた回動し、検出
板１２ｃが所定位置に来たことを検出器１６が検出する
と、駆動モータ１１は出力軸１１ａを逆方向に回転させ
る。この繰り返しによって、回転支持台１２は正逆方向
に繰り返し回転し、この回転によって旋回部材１３の先
端部は、図１に示す矢印に示すように逆Ｕ字状の軌跡
（経路）に沿って往復動作する。

【００２７】このとき、図１に一点鎖線で示すように旋
回部材１３が規制板２４に当接していない状態では、弾
性部材１４によって旋回部材１３の旋回半径が最大にな
るように、制限部材１５の係合部１５ａがストッパ１２
ｂに係合した状態で保持されている。この状態で回転支
持台１２の回転とともにガイドローラ１７及び当接リン
グ２５は円弧状の軌跡上を移動する。旋回部材１３が図
１の矢印で示される円弧状の軌跡の端部に接近すると、
当接リング２５は規制板２４の側面に当接するので、旋
回部材１３は弾性部材１４を押し縮めながらさらに回動
を続ける。このときの旋回部材１３に連結されたガイド
ローラ１７は図示の矢印に示す如く直線状に下降する。
旋回部材１３がこの直線状の軌跡の端部まで移動すると
駆動モータ１１は逆方向に回転し、旋回部材１３もまた
逆方向に回動を始める。このときはまだ当接リング２５
が規制板２４に当接した状態であるので、ガイドローラ
１７は直線状に上昇し、旋回部材１３が徐々に移動軌跡
の外側に伸びながら、やがて当接リング２５が規制板２
４から離れると、ガイドローラ１７は本来の旋回半径で
円弧状に旋回を始める。

【００２８】上記のような運動を旋回部材１３が繰り返
し行うと、旋回部材１３に対して回動自在に連結された
アーム１８は、ガイド部材１９によってその垂直姿勢状
態を保ったまま上下及び左右に移動する。このとき、ア
ーム１８の下端部（マニュプレータ等が接続される部
位）の移動軌跡もまた、図１に示す矢印のように逆Ｕ字
型になる。

【００２９】本実施形態では、上記のように旋回部材１
３の先端部が円弧状の軌跡をとるように回動し、その回
動範囲の両端部においてのみ規制板２４に当接リング２
５が当接し、規制板２４が弾性部材１４によって保持さ
れた旋回部材１３の旋回半径を押し縮めながら、規制板
２４の側面に沿って旋回部材１３とアーム１８の連結部
分を直線状に移動させるように構成していることによ
り、従来のような逆Ｕ字型のカム溝を用いる必要がない
うえに、連結部分の移動軌跡の円弧状部分と、直線状部
分との間の曲折角度も小さく構成することが可能にな
る。このため、駆動時における旋回部材１３への負荷応
力が低減されるとともに、振動を抑制することができる
から、アーム１８を高速に動作させることができる。

【００３０】図５は本実施形態の基本的構成を示す概念
図である。回転支持台１２が回転すると、その回転範囲
の中央部分では、軸受１２ａ、弾性部材１４及び制限部
材１５によって旋回部材１３は所定の旋回半径（最大旋
回半径）に保持された状態で円弧状に旋回するが、この
とき、回転支持台１２及び旋回部材１３は、規制板２４
などによって運動を規制されることなく、自由に回転、
回動する。したがって、駆動源である駆動モータの駆動
負荷が少なくなるため、きわめて容易に高速化できる。

【００３１】一方、回転支持台１２の回転範囲の両端部
近傍、すなわち、旋回部材１３の回動範囲の両端部近傍
では、当接リング２５が規制板２４の側面によって規制
されることによって直線状の軌跡を辿る。この直線状部
分が上記の円弧状部分に対して浅い角度で接続されるよ
うに構成することが可能になるため、当接リング２５が
規制板２４に当接したときの衝撃を低減することができ
るとともに、旋回部材１３の旋回半径をわずかに縮小す
るだけで比較的長い直線状部分を確保することができ
る。旋回軌跡の直線状部分においては、旋回部材１３は
規制板２４の側面から受ける応力と、これに対応する弾
性部材１４の弾性力とのバランスによって規制板２４に
押し付けられた状態のまま上下に移動する。

【００３２】本実施形態では、旋回部材１３における旋
回半径が増大する方向への移動が制限部材１５によって
制限されているので、この制限によって定まった最大旋
回半径を有する位置に弾性部材１４によって保持されて
いる。したがって、旋回部材１３の旋回サイクルを変化
させても、制限部材１３に加わる遠心力の変化によって
旋回半径が変化することがなく、安定した動作を期待す
ることができる。

【００３３】なおこの場合に、規制板２４によって規制
される上記連結部分の移動軌跡の直線状部分が図示一点
鎖線で示す円弧状部分を延長して形成した円上の所定位
置の接線と平行に形成され、且つ、上記円上の所定位置
からの垂線が直線状部分の垂直２等分線になっているこ
とが好ましい。このようにすると、軌跡の直線状部分の
長さを確保しながら、規制板２４による旋回部材１３の
スライド量を低減することができる。換言すれば、旋回
部材１３のスライド量（動径方向の移動距離）を抑制し
ながら、直線状軌跡部分の長さを大きくとることができ
る。

【００３４】図６は、上記実施形態の変形例を示す概念
図である。この変形例においては、回転支持台１２に対
して弾性部材１４を介して旋回部材１３が接続され、当
接リング２５が設けられている点で上記実施形態と同様
の構成を備えている。しかし、この変形例では、旋回部
材１３の旋回半径が増減するように旋回部材１３が回転
支持台１２に対してスライド可能に構成されているが、
制限部材１５’は旋回部材１３の旋回半径の下限を設け
るように構成されている。そして、旋回部材１３が旋回
軌跡の円弧状部分にあるとき、弾性部材１４’はその最
小旋回半径を維持するように旋回部材１３を保持してい
る。すなわち、弾性部材１４’は、旋回部材１３を回転
支持台１２に引き付けるように構成されている。図示の
弾性部材１４’は回転支持台１２と旋回部材１３との間
に圧縮状態で接続されているが、逆に、回転支持台１２
と旋回部材１３との間に伸張状態で接続されていても構
わない。また、この変形例では、旋回部材１３の旋回軌
跡の両端部に規制板２４’が配置されている。この規制
板２４’は当接リング２５に対し、旋回軌跡の内側から
当接するように構成されている。

【００３５】この変形例においては、旋回部材１３がそ
の旋回軌跡の両端部に接近すると、規制板２４’が旋回
軌跡の内側から当接リング２５に当接し、旋回半径を増
大させるように旋回部材１３を規制する。このため、旋
回部材１３は旋回軌跡の円弧状部分においては最小旋回
半径で旋回しているが、徐々に規制板２４’によって外
側に押し出される。これに対して弾性部材１４は規制板
２４’から受ける押圧力を押し返すようにして旋回部材
１３を回転支持台１２側へ引き付け、その軌跡を安定さ
せる。

【００３６】この変形例においても、旋回部材１３及び
回転支持台１２は軌跡の円弧状部分では自由に回動し、
旋回するために駆動負荷が少なく、また、この場合には
連結部の移動軌跡において円弧状部分の端部の接線に沿
って規制板２４’の規制案内面が形成されているので、
移動軌跡の直線状部分が円弧状部分の端部の接線として
接続しているため、連結部分が円弧状部分と直線状部分
の接続点を通過する際における、すなわち規制板２４’
に当接する際及び規制板２４’から離れる際の衝撃や振
動を低減することができる。

【００３７】図７は、さらに別の変形例を示す概念図で
ある。この変形例においては、回転支持台１２と旋回部
材１３との間に上記と同様の弾性部材１４が配置されて
いるが、旋回部材１３が規制板などから規制を受けてい
ない状態、すなわち、旋回部材１３の連結部分が旋回軌
跡の円弧状部分を移動している状態では、旋回部材１３
は特に旋回半径についてリジッドな制限を受けていない
点が上記の各例と異なる。この場合、上記の制限部材１
５，１５’のような旋回半径の最大値、最小値の少なく
とも一方を制限する制限部材を備えていてもよいが、軌
跡の円弧状部分を移動している際にはその旋回半径が最
大値、最小値のいずれにも該当せず、旋回部材１３がそ
のスライド範囲の中途位置に保持されている。

【００３８】一方、旋回部材１３の旋回軌跡の両端部に
は、上記実施形態と同様に旋回軌跡の外側から当接リン
グ２５に当接して軌跡を規制する規制板２４と、上記変
形例と同様に旋回軌跡の内側から当接リング２５に当接
して軌跡を規制する規制板２４’とが共に設けられてい
る。このため、当接リング２５は、旋回範囲の中央側か
ら端部へ向けて移動している場合には、当初は、規制板
２４，２４’に当接していないときの旋回半径よりも内
側に規制板２４によって規制されて直線状に（図示の場
合には下方に向けて）移動し、やがてその移動軌跡が規
制板２４，２４’に当接していないときの旋回半径より
も外側にくると規制板２４’によって規制される。した
がって、当接リング２５の旋回軌跡の直線状部分を長く
確保することが可能になる。

【００３９】この変形例においても、規制板２４，２
４’によって規制される上記連結部分の移動軌跡の直線
状部分が図示一点鎖線で示す円弧状部分を延長して形成
した円上の所定位置の接線と平行に形成され、且つ、上
記円上の所定位置からの垂線が直線状部分の垂直２等分
線になっていることが好ましい。このようにすると、直
線状部分の長さを確保しながら、規制板２４による旋回
部材１３のスライド量を低減することができる。

【００４０】最後に、図８を参照して本発明に係るさら
に別の実施形態について説明する。この実施形態では、
図２に示す実施形態における規制板２４を設けることな
く、その代わりに、ガイド部材１９の図示左右方向の往
復動作範囲を規制する一対の規制材２７を設けている。
他の構成については図２に示す実施形態と同様であり、
それらの説明は省略する。この実施形態では、旋回部材
１３の旋回動作に従って動作するアーム１８とともに左
右に移動するガイド部材１９の左右往復動作の左右端部
近傍において、ガイド部材１９は規制材２７に当接す
る。ガイド部材１９はアーム１８を図示上下方向に伸び
た姿勢（垂直姿勢状態）に保持するように支持している
ので、ガイド部材１９の左右方向の動きが規制される
と、アーム１８を介してこれに連結された旋回部材１３
もまた左右方向に規制され、その結果、旋回部材１３は
上記図２に示す実施形態と同じ軌跡を辿ることとなる。

【００４１】この実施形態では、規制材２７をガイド部
材１９に当接させて規制するように構成しているが、こ
のガイド部材１９は図示左右方向にのみ移動するように
構成されているため、ガイド部材１９と規制材２７との
当接面に平行な方向に相互に擦れ合うことがなく、ガイ
ド部材１９と規制材２７の双方の当接面が磨耗する恐れ
がほとんどなくなり、また、騒音の発生量も低減され
る。ガイド部材１９及び規制材２７の材質を適宜に選定
することによって、ガイド部材１９と規制材２７との当
接音自体を抑制することも可能である。この場合におい
て上記の材質は耐磨耗性をほとんど考慮することなく選
定することができる。

【００４２】なお、この実施形態における上記のガイド
部材１９の代わりにアーム１８に対して直接に規制材２
７を当接させて規制を行うことも可能である。この場
合、規制材２７のアーム１８に対する当接位置は、ガイ
ド部材１９より図示下方、図示上方のいずれでも構わな
いが、ガイド部材１９がアーム１８から受ける回転モー
メントを低減するという観点から見れば、規制材２７の
アーム１８に対する当接位置は、ガイド部材１９より図
示上方、すなわち、アーム１８におけるガイド部材１９
に支持される部位と旋回部材１３に対して連結される部
位との間の位置に設定されることが望ましい。また、図
６及び図７に示す変形例のように、上記規制板２７と同
様にガイド部材１９又はアーム１８に対して規制を行う
規制手段を旋回部材１３の移動軌跡を内側から外側に向
けて押し広げるように（すなわち旋回半径が増大するよ
うに）作用させるものとして設けても構わない。

【００４３】尚、本発明のピックアンドプレース装置
は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ることは勿論である。例えば、規制案内手段としては上
記の規制板のように側面にて当接リング２５等の連結
部、アーム、ガイド部材等の従動部分を案内する構造で
ある必要はなく、例えば、従動部分を両側から規制する
直線状の溝構造であっても構わない。

【００４４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
旋回部材は回動範囲の両端部近傍で規制案内手段によっ
て規制される他には特に規制されることなく、保持手段
によって旋回半径を維持しながら自由に旋回動作を行う
こととなるため、従来のようにカム溝などから常時規制
を受けることがなくなるから、軌跡の規制によって生ず
る駆動負荷や振動を低減することができ、その結果、ア
ームを高速に動作させることが可能になる。また、連結
部の移動軌跡は円弧状軌跡部と直線状軌跡部とが接続さ
れてなるため、当該接続部分における接続角度を緩く構
成することが可能になるので、規制案内手段による規制
が始まる部分において旋回部材などが衝撃を受けたり、
振動を起こしたりすることを抑制できる。さらに、カム
溝などのように一体化された規制案内部材を構成する必
要がなくなり、回動範囲の両端部のみに規制案内手段を
設けるだけでアームの動作が可能になるため、旋回部材
の旋回半径を変えたり、規制案内手段による規制案内位
置を変えたりするだけでアームの動作を簡単に大きく変
更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るピックアンドプレース装置の実施
形態における主要部の構造及び動作を示すための拡大説
明図である。

【図２】同実施形態を正面側から見た縦断面図である。

【図３】同実施形態を上方から見た横断面図である。

【図４】同実施形態を側方から見た縦断面図である。

【図５】同実施形態の概念的構成を示す概念図である。

【図６】同実施形態の変形例の概念的構成を示す概念図
である。

【図７】同実施形態の別の変形例の概念的構成を示す概
念図である。

【図８】本発明に係る別の実施形態の概略構成を正面側
から見た状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０支持フレーム１１駆動モータ１１ａ出力軸１２回転支持台１２ａ軸受１２ｂストッパ１２ｃ検出板１３旋回部材１４弾性部材１５制限部材１５ａ係合部１６検出器１７ガイドローラ１８アーム１９ガイド部材２２ガイドレール２４規制板２５当接リング２７規制材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ピックアンドプレース動作を行うアーム
と、該アームを駆動するための駆動機構とを備えたピッ
クアンドプレース装置において、前記駆動機構には、駆動源によって所定の回転範囲内を
正逆回転駆動される回転部材と、該回転部材に対して動
径方向にスライド自在に取り付けられているとともに前
記アームに対して直接若しくは間接的に連結された連結
部を備え、前記回転部材の正逆回転によって所定の回動
範囲内を正逆旋回する旋回部材と、該旋回部材をスライ
ド可能に保ちつつ、前記旋回部材を前記回転部材に対す
る動径方向の所定位置に保持する保持力を付与する保持
手段と、前記回動範囲の両端部近傍において前記旋回部
材を直接若しくは間接的に規制して前記連結部を直線状
に移動させるための規制案内手段とを有し、前記連結部は、前記回動範囲において、前記旋回部材が
実質的に規制を受けずに旋回することによって構成され
る円弧状軌跡部分と、該円弧状軌跡部分の両端部に接続
された、前記規制案内手段に規制されることによって構
成される直線状軌跡部分とからなる移動軌跡上を往復動
作するように構成され、前記アームは、前記連結部の移動軌跡にほぼ対応した動
作を行うように構成され、前記旋回部材は前記連結部において前記アームに回動可
能に連結され、前記アームを前記円弧状軌跡部分の両端
部に接続された一対の前記直線状軌跡部分の延長方向に
スライド自在に案内する第１案内部材と、該第１案内部
材を一対の前記直線状軌跡部分の間を結ぶ方向に移動自
在に構成する第２案内部材とを備えた案内支持手段を備
えていることを特徴とするピックアンドプレース装置。
【請求項２】請求項１において、前記案内支持手段は
前記アームを前記連結部に対して常に同方位に伸びるよ
うに案内、支持し、前記規制案内手段は、前記アーム若
しくは前記案内支持手段を規制し、この規制によって前
記連結部が前記移動軌跡に沿って移動するように構成さ
れていることを特徴とするピックアンドプレース装置。
【請求項３】ピックアンドプレース動作を行うアーム
と、該アームを駆動するための駆動機構とを備えたピッ
クアンドプレース装置において、前記駆動機構には、駆動源によって所定の回転範囲内を
正逆回転駆動される回転部材と、該回転部材に対して動
径方向にスライド自在に取り付けられているとともに前
記アームに対して直接若しくは間接的に連結された連結
部を備え、前記回転部材の正逆回転によって所定の回動
範囲内を正逆旋回する旋回部材と、該旋回部材をスライ
ド可能に保ちつつ、前記旋回部材を前記回転部材に対す
る動径方向の所定位置に保持する保持力を付与する保持
手段と、前記回動範囲の両端部近傍において前記旋回部
材を直接若しくは間接的に規制して前記連結部を直線状
に移動させるための規制案内手段とを有し、前記連結部は、前記回動範囲において、前記旋回部材が
実質的に規制を受けずに旋回することによって構成され
る円弧状軌跡部分と、該円弧状軌跡部分の両端部に接続
された、前記規制案内手段に規制されることによって構
成される直線状軌跡部分とからなる移動軌跡上を往復動
作するように構成され、前記アームは、前記連結部の移動軌跡にほぼ対応した動
作を行うように構成され、前記保持手段は、前記旋回部材が規制を受けない状態
で、限定された最小旋回半径位置に前記旋回半径を保持
するように構成され、前記規制案内手段は、前記旋回部
材を前記移動軌跡の内側から規制し、部分的に前記旋回
半径を増大させるように構成されていることを特徴とす
るピックアンドプレース装置。
【請求項４】ピックアンドプレース動作を行うアーム
と、該アームを駆動するための駆動機構とを備えたピッ
クアンドプレース装置において、前記駆動機構には、駆動源によって所定の回転範囲内を
正逆回転駆動される回転部材と、該回転部材に対して動
径方向にスライド自在に取り付けられているとともに前
記アームに対して直接若しくは間接的に連結された連結
部を備え、前記回転部材の正逆回転によって所定の回動
範囲内を正逆旋回する旋回部材と、該旋回部材をスライ
ド可能に保ちつつ、前記旋回部材を前記回転部材に対す
る動径方向の所定位置に保持する保持力を付与する保持
手段と、前記回動範囲の両端部近傍において前記旋回部
材を直接若しくは間接的に規制して前記連結部を直線状
に移動させるための規制案内手段とを有し、前記連結部は、前記回動範囲において、前記旋回部材が
実質的に規制を受けずに旋回することによって構成され
る円弧状軌跡部分と、該円弧状軌跡部分の両端部に接続
された、前記規制案内手段に規制されることによって構
成される直線状軌跡部分とからなる移動軌跡上を往復動
作するように構成され、前記アームは、前記連結部の移動軌跡にほぼ対応した動
作を行うように構成され、前記保持手段は、前記旋回部材が規制を受けない状態
で、前記旋回半径をスライド可能範囲の中間位置に保持
するように構成され、前記規制案内手段は、前記直線状
軌跡部分の一部において前記旋回部材を前記移動軌跡の
内側から規制して前記旋回半径を増大させるとともに、
前記直線状軌跡部分の他部において前記移動軌跡の外側
から規制して前記旋回半径を縮小させるように構成され
ていることを特徴とするピックアンドプレース装置。
【請求項５】請求項１から請求項４までのいずれか１
項において、前記保持手段は前記旋回部材の動径方向の
位置を弾性力によって保持する弾性部材によって構成さ
れていることを特徴とするピックアンドプレース装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか１項に
おいて、前記直線状軌跡部分は前記円弧状軌跡部分の端
部の略接線方向に伸びるように構成されていることを特
徴とするピックアンドプレース装置。
【請求項７】請求項３又は請求項４において、前記旋
回部材は前記連結部において前記アームに回動可能に連
結され、前記アームを前記円弧状軌跡部分の両端部に接
続された一対の前記直線状軌跡部分の延長方向にスライ
ド自在に案内する第１案内部材と、該第１案内部材を一
対の前記直線状軌跡部分の間を結ぶ方向に移動自在に構
成する第２案内部材とを備えた案内支持手段を備えてい
ることを特徴とするピックアンドプレース装置。
【請求項８】請求項３又は請求項４において、前記ア
ームを前記連結部に対して常に同方位に伸びるように案
内、支持する案内支持手段を有し、前記規制案内手段
は、前記アーム若しくは前記案内支持手段を規制し、こ
の規制によって前記連結部が前記移動軌跡に沿って移動
するように構成されていることを特徴とするピックアン
ドプレース装置。