JP4248635B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリニア型の搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【発明が解決しようとする課題】
従来より、半導体、電子部品等の組立、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。カム式のリニア型搬送装置は、エアシリンダによる搬送装置と異なり、高精度で滑らかな搬送を行うことかできる。このリニア型搬送装置は、外部のモータで回転駆動される入力軸と、２次元方向に移動可能な出力部材を備えている。そして、入力軸の回転により内部のカムが回転し、一方向の直線往復運動を作り出す。カムはＸ軸方向用とＹ軸方向用にそれぞれ備えられ、各カムがそれぞれの方向の直線運動を作り出す。そして、各カムのカム形状により各方向の最大ストローク内での運動パターンが決定され、両方向の直線運動パターンにより２次元の運動パターン（即ち、搬送パターン）が合成される。従って、各カムのカム形状を適宜設定することにより、種々の搬送パターンを得ることができる。
【０００３】
ところが、この搬送装置の出力軸に吸着パットを２つ固着し、搬送装置の出力軸の運動方向と垂直に、平行して流れる２本のラインの、２つの部品をライン間で運ぶ搬送装置に利用する場合がある。
この時、２本のラインの治具が異なり、部品間のピッチが異なる場合には、出力軸に出力軸の運動面と垂直方向に移動するシリンダーやボールねじなどを取りつけたり、もう一台搬送装置を用いたりして部品の搬送を行っている。
【０００４】
しかしながら、シリンダーやボールねじなどを搬送装置の出力軸に取り付ける場合には、別途にエアなどの駆動源が必要であり、搬送装置との同期を取るのも難しくなる。
【０００５】
また、もう一台搬送装置を用いる場合でもモータなどの駆動源が必要となり、同期をとるのも難しくなり、装置も大型化する。
【０００６】
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、１つの駆動源より、２本のラインの、２つの部品間のピッチが異なる場合でもライン間の部品の搬送を行うことができる搬送装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明では、ハウジングに回転自在に入力軸が支持され、入力軸には第１の確動カムと第２の確動カムが一体回転可能に固着され、第２の確動カムのカム作用によって往復駆動される第２の揺動レバーと上下移動体からなる第２の従動体と、第１の確動カムのカム作用によって第２の従動体の駆動方向とは異なる方向へ往復駆動される第１の揺動レバーと出力軸からなる第１の従動体を備え、入力軸の回転により、前後方向への運動及び、上下方向への運動を複合させた、複合運動を行う出力軸を備えた搬送装置において、出力軸に固定部と移動部からなるアームを設け、出力軸の複合運動をアーム移動部の移動に変換して伝達する伝達機構を設けるとともに、前記伝達機構はアーム移動部を出力軸の複合運動面に対して垂直方向へ移動させる構成とした。
【０００８】
又、請求項２に係る発明では、請求項１に記載の発明において、伝達装置はアーム移動部に設けたカムと、ハウジングに固着されたカムフォロアであり、カムとカムフォロアの接触時に出力軸の上下運動に伴ってアーム移動部を複合運動面に対して垂直方向へ移動させる構成とした。
【０００９】
又、請求項３に係る発明では、請求項１に記載の発明において、伝達装置はアーム移動部に設けたカムフォロアと、上下移動体に固着されたカムであり、カムとカムフォロアの接触時に出力軸の前後運動に伴ってアーム移動部を複合運動面に対して垂直方向へ移動させる構成とした。
【００１０】
以下、 本発明の「作用」について説明する。
本発明に記載の発明によれば複合運動を行うリニア型の搬送装置の動作の一部を利用することにより、出力軸の複合運動面の垂直方向へ出力軸に設けられたアームの移動を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明を具体化した第１実施例を図１及至図７に基づき詳細に説明する。
本実施例の以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜図７に従って説明する。図１に示すように、搬送装置は、ハウジング１を備えている。ハウジング１の上部には入力軸４が一対のベアリング５にて回転自在に支持されている。この入力軸４には、外部の図示しないモータが連結されるようになっている。そして、入力軸４は、モータにより一方向に回転されるようになっている。入力軸４には、第２の確動カムとしてのローラギアカム６、及び、第１の確動カムとしてのローラギアカム７それぞれが一体回転可能に固着されている。各ローラギアカム６，７の外周面には、それぞれカム溝が形成されている。
【００１２】
ローラギアカム６の下方には、第２の揺動レバー８が入力軸４と直交する回転軸に対して回転可能に支持されている。揺動レバー８は前記カム溝に係合する一対のカムフォロア１０が固設されている。この両カムフォロア１０の内、少なくとも一方が前記カム溝内に完全に係合されるため、揺動レバー８がカム溝に対してがたを持たないようになっている。即ち、ローラギアカム６は確動（拘束型）カムとなっている。又、揺動レバー８の先端には、ローラ１１が固設されている。
【００１３】
ハウジング１の内側には上下方向に延びるガイドレール１２が固着され、このガイドレール１２には直動ベアリング１３が上下方向に移動可能に支持されている。直動ベアリング１３の前面には、上下移動板１４が固着されている。この上下移動板１４の上部前面には、ガイドブロック１５が固着されている。このガイドブロック１５には左右方向に延びるガイド溝２が形成され、このガイド溝２には前記揺動レバー８のローラ１１が左右方向に移動可能に係合されている。従って、揺動レバー８が揺動すると、ローラ１１により上下移動板１４が上下方向に往復駆動される。この際、ローラ１１がガイド溝２に沿って左右方向に移動する状態で保持される。本実施例では、ローラ１１、ガイドレール１２、直動ベアリング１３、上下移動板１４及びガイドブロック１５により第２の従動体が構成されている。
【００１４】
上下移動板１４の下部前面にはスペーサ１６が固着され、そのスペーサ１６には支持部材としての一対の直動ベアリング１７が左右に隣接されている。この両直動ベアリング１７には、出力部材としての出力軸１８が左右方向に移動可能に支持されている。図１に示すように、出力軸１８の基端部（図１において左側端部）には、第１のガイド部としてのガイドブロック１９が固着されている。ガイドブロック１９の前面には、上下方向に延びるガイド溝が形成されている。出力軸１８の先端部（図１において右側端部）は、ハウジング１開口部から外部に延出されている。従って、上下移動板１４が上下移動すると、出力軸１８も上下方向に移動する。
【００１５】
又、前記ローラギアカム７の下方には、第１の揺動レバー２０が入力軸４と直交する回転軸に対して回転可能に支持されている。揺動レバー２０には前記カム溝に係合する一対のカムフォロア２２が設けられている。この両カムフォロア２２の内、少なくとも一方がカム溝に完全に案内されるため、揺動レバー２０がカム溝に対してがたを持たないようになっている。即ち、ローラギアカム７も確動（拘束型）カムとなっている。揺動レバー２０の前面には、ローラ２７がそれぞれ回転可能に支持され、前記ガイドブロック１９のガイド溝に上下方向に移動可能に係合されている。従って、揺動レバー２０が揺動すると、出力軸１８が左右水平方向に往復移動する。本実施例では、ガイドブロック１９及びローラ２７にて第１の従動体が構成されている。
また、図4から図7で示すようにハウジング１には伝達機構としてのカムフォロア２９が備えられ、出力軸にはアーム先端部３７を備えたアーム固定部３０、直動ベアリング３１、ばね３２、一部が伝達機構としてのカムとアーム先端部３７‘を備えたアーム移動部３３からなるアームが設けられている。
【００１６】
次に上記構成を備えた搬送装置の作用を示す。
入力軸４が回転駆動されると、揺動レバー８のカムフォロア１０がローラギアカム６のカム溝に案内されて、揺動レバー８がほぼ上下方向に揺動する。従って、先端のローラ１１が揺動レバー８の回転軸を中心にして上下方向に揺動されるため、上下移動板１４がガイドレール１２に沿って上下方向に往復駆動される。この結果、両直動ベアリング１７に支持される出力アーム１８が上下方向に往復駆動される。尚、２つのカムフォロア１０の内の少なくとも一方が完全にカム溝に係合するため、揺動レバー８が高精度に揺動駆動される。その結果、出力アーム１８がカム溝の形状に対応して高精度に上下動される。
【００１７】
又、同時に、揺動レバー２０のカムフォロア２２がローラギアカム７のカム溝に案内されて揺動レバー２０がほぼ左右方向に揺動する。従って、揺動レバー２０が揺動レバー２０の回転軸を中心にしてほぼ左右方向に揺動され、ガイドブロック１９が左右水平方向に往復駆動されるため、出力軸１８の先端が左右水平方向に往復駆動される。尚、２つのカムフォロア２２の内の少なくとも一方が完全にカム溝に係合するため、揺動レバー２０が高精度に揺動駆動される。その結果、出力軸１８がカム溝の形状に対応して高精度に左右動される。
【００１８】
従って、入力軸４の回転により、出力アーム１８の先端は、ローラギアカム６のカム溝により決定される上下方向の運動パターンと、ローラギアカム７のカム溝により決定される左右方向の運動パターンが合成された２次元の搬送パターンを繰り返し移動する。
【００１９】
次にアームの動きについて、図３〜図７に基づき説明する。出力軸が図３に示す位置Ａから位置Ｂに移動するときに、ハウジング１に固着されたカムフォロア２９にアーム移動部３３のカムが接触しながら、アーム移動部３３が動くため、アーム移動部３３とアーム固定部３０のアーム先端部３７‘と３７のピッチが徐々に縮まり、位置Ｂの時には図４と図６、位置Ａのときには図５と図７のようなピッチとなる。位置Ｂから位置Ａに移動するときにはアーム固定部３０とアーム移動部３３の間にある、ばね３２によりアーム移動部３３のカムの形状に伴って徐々にアーム先端部間のピッチが広がる。また位置Ａから位置Ｃ、位置Ｃから位置Ｄへの出力軸の移動時にはカムフォロア２９とアーム移動部３３のカムが接触せず、ばね３２とアーム移動部３３に取り付けられているストッパ３４によりアーム先端部間のピツチは広がったまま固定される。従って、アーム固定部３０とアーム移動部３３のアーム先端部それぞれに吸着パットを取り付けることにより、平行して流れるラインの、搬送装置より手前側のラインは治具の部品間が短いピッチ、向こう側のラインは長いピツチの、ライン間の２つの部品を運ぶ搬送装置として利用することができる。
【００２０】
次に第２の実施例を図８から図１１に基づき詳細に説明する。
本実施例の搬送装置の出力軸までは第１実施例と同様であり、上下移動体には伝達機構としてのカム３５が設けられ、出力軸１８はアーム先端部３７を備えたアーム固定部３０、直動ベアリング、ばね３２、伝達機構としてのカムフォロア３６やアーム先端部３７‘が設けられているアーム移動部３３からなるアームが設けられている。
次に上記構成を備えた搬送装置の作用を示す。
アームの動きについて図８から図１１に基づいて説明すると、出力軸１８が図８に示す位置Ｅから位置Ｆに移動するときに、上下移動体１４に設けられたカム３５にアーム移動部３３に設けられたカムフォロア３６が接触しながら、アーム移動部３３が動くため、アーム移動部３３とアーム固定部３０のアーム先端部３７‘と３７のピッチが徐々に広がり、位置Ｅの時には図１０、位置Ｆの時には図９のようなピッチとなる。
また、位置Ｆから位置Ｇへの出力軸１８の移動時には、上下移動体には伝達機構としてのカム３５が設けられているので、カム３５にアーム移動部３３に設けられたカムフォロア３６が接触したままの状態で移動するため、アーム先端部間部のピッチは広がったままであり、位置Ｇでは図１１で示すようなピッチとなる。また、位置Ｆから位置Ｅに出力軸１８が移動するときには、アーム固定部に取り付けたばね受け、アーム移動部３３の間にある、ばね３２などにより押されて、カム３５の形状に伴って徐々にアーム先端部間のピッチが縮まる。
また、位置Ｅから位置Ｈの出力軸１８の移動時には、アーム移動部３３に設けられたカムフォロア３６と、カム３５が接触しないため、ばね３２とアーム固定部３０とアーム移動部に取り付けられているストッパ３８によりアーム先端部間のピッチが縮まったまま固定される。
従って、アーム固定部３０とアーム移動部３３のアーム先端部３７と３７‘それぞれに吸着パットを取り付けるにより、平行に流れるラインの搬送装置より手前側のラインは、治具の部品間が長いピッチ、向こう側のラインは短いピッチの、ライン間の２つの部品を運ぶ搬送装置として利用することができる。
【００２１】
従って、この実施の形態によれば次に示す効果が得られる。
入力軸の回転のみで、リニア型の搬送装置の複合運動と複合運動面の垂直方向へのアームの移動との両方を行わせることができる。その結果、一連の動作を単一の駆動源により達成でき、駆動源を簡略化することができる。
アームが機械式のアームであるため、流体圧駆動源のアームと比べて流体源が不要となり、配管を省略あるいは簡素化することができる。もちろん、アームそれ自体の小型化にも寄与することになる。
リニア型の搬送装置の複合運動に対し、アームの移動動作が機械的連動によって、達成されるので、それらの動作タイミングを設置時に調整する必要がなく、使用者にとって、非常に扱い易いものとなる。又、複合運動とアーム移動動作とを機械的連動によって行っていることで、動作が確実となる。
カム構造を利用してアームの移動を行うようにしているので、複合運動及び移動動作の高速化や高精度化等を達成することができる。
以上の結果、アーム専用の駆動源が不要となり、付帯設備を含む構造の簡略化、制御の簡略化、動作の高速化及び動作の高精度化等を達成することができる。
複合運動の動きを利用して伝達機構によって、複合運動の動きに付加した動きを、出力軸に取り付けたアームに行わせる構造であるため、リニア型の搬送装置に限らず、その他の例えば旋回式の搬送位置決め装置への適用も可能になる。
【００２２】
以上の実施の形態の他、次のような他の実施の形態もある。
カムとカムフォロアの位置を逆にしても良い。
ばねの位置を変更しても良い。
アーム固定部とアーム移動部のそれぞれにセンサなどを取り付けることにより、2本のラインの、部品間のピッチがそれぞれ異なる場合の検査装置としても利用できる。
移動アームのみとした場合は３次元的にアームが動くリニア式搬送装置となる。
【００２３】
前記実施の形態では、リニア型の搬送装置に限らず、その他の例えば旋回式の搬送装置への適用も可能になる。
【００２４】
【発明の効果】
上記実施例において具体的に説明したように、請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、１つの駆動源により、２本のラインの、２つの部品間のピツチが異なる場合でも、ライン間の部品の搬送を行うことができる、リニア型の搬送装置を提供できる等の効果がある。
【００２５】
また、請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加え、アームの移動が前後運動と上下運動が同時に起こっている時にもアームの移動を行うことが出来るため、移動にかかるサイクルタイムがより短くなり、ライン作業の自由度がより増すという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】搬送装置本体の正面側断面図
【図２】搬送装置本体の側面側断面図
【図３】第1実施例における出力軸の動きを示す正面図
【図４】第1実施例におけるアーム固定部とアーム移動部が閉じた状態を示す部分平面図
【図５】第1実施例におけるアーム固定部とアーム移動部が開いた状態を示す部分平面図
【図６】第1実施例におけるアーム固定部とアーム移動部が閉じた状態を示す側面側一部断面図
【図７】第1実施例におけるアーム固定部とアーム移動部が開いた状態を示す側面側一部断面図
【図８】第２実施例における出力軸の動きを示す正面図
【図９】第２実施例におけるアーム固定部とアーム移動部が開いた状態を示す部分平面図
【図１０】第２実施例におけるアーム固定部とアーム移動部が閉じた状態を示す部分平面図
【図１１】第２実施例におけるアームの側面側一部断面図
【符号の説明】
１・・ハウジング、２・・ガイド溝、４・・入力軸、５・・ベアリング、６・・ローラーギアカム、７・・ローラーギアカム、８・・第２の揺動レバー、１０・・カムフォロア、１１・・ローラ、１２・・ガイドレール、１３・・直動ベアリング、１４・・上下移動板、１５・・ガイドブロック、１６・・スペーサ、１７・・直動ベアリング、１８・・出力軸、１９・・ガイドブロック、２０・・第１の揺動レバー、２２・・カムフォロア、２７・・ローラ、２９・・カムフォロア、３０・・アーム固定部、３１・・直動ベアリング、３２・・ばね、３３・・アーム移動部、３５・・カム、３６・・カムフォロア、３７，３７‘・・アーム先端部、３４，３８・・ストッパ、Ａ〜Ｈ・・出力軸の移動位置。

Claims (3)

1. ハウジングに回転自在に入力軸が支持され、入力軸には第１の確動カムと第２の確動カムが一体回転可能に固着され、第２の確動カムのカム作用によって往復駆動される第２の揺動レバーと上下移動体からなる第２の従動体と、第１の確動カムのカム作用によって第２の従動体の駆動方向とは異なる方向へ往復駆動される第１の揺動レバーと出力軸からなる第１の従動体を備え、入力軸の回転により、前後方向への運動及び、上下方向への運動を複合させた、複合運動を行う出力軸を備えた搬送装置において、
   出力軸に固定部と移動部からなるアームを設け、出力軸の複合運動をアーム移動部の移動に変換して伝達する伝達機構を設けるとともに、前記伝達機構はアーム移動部を出力軸の複合運動面に対して垂直方向へ移動させることを特徴とする搬送装置。
2. 伝達機構はアーム移動部に設けたカムと、ハウジングに固着されたカムフォロアであり、カムとカムフォロアの接触時に出力軸の上下運動に伴ってアーム移動部を複合運動面に対して垂直方向へ移動させることを特徴とする請求項1記載の搬送装置。
3. 伝達機構はアーム移動部に設けたカムフォロアと、上下移動体に固着されたカムであり、カムとカムフォロアの接触時に出力軸の前後運動に伴ってアーム移動部を複合運動面に対して垂直方向へ移動させることを特徴とする請求項1記載の搬送装置。

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