JP4674308B2 - Exercise device and chip mounter using the same - Google Patents

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Description

本発明は、物品の搬送等に用いられる運動装置、及び、この運動装置を用いたチップマウンターに関するものである。   The present invention relates to an exercise device used for conveying articles and the like, and a chip mounter using the exercise device.

物品等を移送する搬送装置や、各種作業等を行う自動ロボットあるいは工作機械等に用いられる各種運動装置は、その目的に応じた1自由度以上の運動機能を有している。例えば、特許文献1には、3軸並進運動及び3軸回転運動が可能な6自由度の運動装置が開示されている(特許文献1参照。)。
また、特許文献2には、半導体装置に製造において半導体ペレットを移送するのに用いられ、X軸,Y軸,Z軸の3軸方向に並進運動が可能なボンディングヘッドが記載されている(特許文献2参照。)。
特開平7−96900号公報 特許2541083号公報
2. Description of the Related Art A variety of exercise devices used in a transfer device that transfers articles and the like, an automatic robot that performs various operations, or a machine tool has a movement function with one or more degrees of freedom according to its purpose. For example, Patent Document 1 discloses a six-degree-of-freedom motion device capable of three-axis translational motion and three-axis rotational motion (see Patent Document 1).
Further, Patent Document 2 describes a bonding head that is used for transferring semiconductor pellets in the manufacture of a semiconductor device and capable of translational movement in the three axial directions of the X, Y, and Z axes (Patent). Reference 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 7-96900 Japanese Patent No. 2541083

上述した各種運動装置は、高速動作が可能な方が動作の速度設定が広範囲で可能となり、用途が広がるので好ましい。特に、各種運動装置を物品の製造等に用いる場合においては、動作が高速であるほど生産性が向上することになるため、動作の高速化が常に要求されている。例えば、半導体の製造工程の前工程においてウェハから切り出されたダイをピックアップしてリードフレーム上に固定する工程(ダイボンディング工程)を行うチップマウンターについて言えば、同工程のサイクルタイムは半導体の生産性に直結するので、より高速化しうるものが強く求められている。運動を高速化する手法として、モーター等の駆動手段の出力を上げることが考えられるが、当該モーター出力には限界があり、またモーターが大型化してしまうといった問題もある。更に、動作の自由度が高い方が運動装置の応用範囲が広がるので好ましい。また、単に動作を高速化するのみならず動作精度を高めることができれば、高精度の作業等にも利用できる運動装置となるので好ましい。
今回、本発明者は、従来とは全く異なる機構により、高い加速性を有するとともに複数自由度の運動を生成でき、且つ動作精度を高めうる運動装置を見いだし、本発明に至った。
即ち本発明は、運動の加速性を高めることができ、且つ複数自由度の運動が得られ、更に動作精度を高めうる運動装置及びそれを用いたチップマウンターを提供することを目的とする。
It is preferable that the above-described various exercise devices are capable of high-speed operation because the speed of operation can be set in a wide range and the applications are expanded. In particular, when various types of exercise devices are used for manufacturing articles, the higher the speed of the operation, the higher the productivity. Therefore, the speed of the operation is always required. For example, in the case of a chip mounter that performs a process (die bonding process) that picks up a die cut from a wafer and fixes it on a lead frame in the previous process of the semiconductor manufacturing process, the cycle time of the process is the productivity of the semiconductor. There is a strong demand for something that can be further speeded up. As a method for speeding up the movement, it is conceivable to increase the output of a driving means such as a motor, but there is a limit to the motor output, and there is a problem that the motor becomes large. Furthermore, it is preferable that the degree of freedom of movement is high because the application range of the exercise device is widened. In addition, it is preferable that not only speeding up the operation but also improving the operation accuracy can be an exercise device that can be used for highly accurate work.
This time, the present inventor has found an exercise device that has a high acceleration performance and can generate a motion with a plurality of degrees of freedom by a mechanism completely different from the conventional one, and can improve the operation accuracy, and has reached the present invention.
That is, an object of the present invention is to provide an exercise device that can increase the acceleration of movement, obtain movement with a plurality of degrees of freedom, and further improve the operation accuracy, and a chip mounter using the exercise apparatus.

本発明の運動装置の発明は、次の第1,第2の運動装置を有する。第1の運動装置は、第一軸に沿って往復並進運動するように駆動される第1主動部をそれぞれ有する2つの第1リニアアクチュエータと、前記2つの第1主動部の駆動力により従動する単一の第1従動部と、前記従動により前記第1従動部に生成される運動を、前記同一方向への一軸並進運動と一軸回転運動とに規制する第1規制手段と、前記一軸並進運動と一軸回転運動とを許容しつつ、前記2つの第1主動部のそれぞれと前記第1従動部とを当該第1従動部上の異なる位置で係合する2つの第1係合部とを備える。第2の運動装置は、第二軸に沿って往復並進運動するように駆動される第2主動部をそれぞれ有する2つの第2リニアアクチュエータ、前記2つの第2主動部の駆動力により従動する単一の第2従動部、前記従動により前記第2従動部に生成される運動を、前記第二軸に沿った一軸並進運動と一軸回転運動とに規制する第2規制手段、及び前記一軸並進運動と一軸回転運動とを許容しつつ、前記2つの第2主動部のそれぞれと前記第2従動部とを当該第2従動部上の異なる位置で係合する2つの第2係合部、を備える。 Inventions exercise device of the present invention has the following first, second exercise device. The first motion device is driven by two first linear actuators each having a first main driving portion driven so as to reciprocate and translate along a first axis, and by the driving force of the two first main driving portions. A single first follower, a first restricting means for restricting a motion generated in the first follower by the follow to a uniaxial translational motion and a uniaxial rotational motion in the same direction; and the uniaxial translational motion. while allowing a uniaxial rotational movement and comprises said two respective said two first engaging portion and a first follower engages at different locations on the first driven portion of the first main drive unit . The second motion device includes two second linear actuators each having a second main driving portion driven so as to reciprocate and translate along a second axis, and a single driven by the driving force of the two second main driving portions. A second follower, a second restricting means for restricting a motion generated in the second follower by the follow to a uniaxial translational motion and a uniaxial rotational motion along the second axis, and the uniaxial translational motion And two second engaging portions that engage each of the two second driven portions and the second driven portion at different positions on the second driven portion, while allowing uniaxial rotational movement. .

この第1,第2の運動装置は、それぞれ、2つのアクチュエータの運動を有効活用して2自由度の運動を得ることができる。また、それぞれ別個のアクチュエータにより駆動される2つの主動部により単一の従動部を駆動しているから、2つの主動部の駆動力が単一の従動部の駆動に集中し、従動部の運動の加速性を高めることができる。係合部は、従動部の2自由度の運動を許容しているので、従動部の運動を阻害せず、且つ2つのリニアアクチュエータの動作間にズレが生じた場合でも、機構を痛めるような機構内力の発生を避けることができる。さらに、上記規制手段により従動部の運動を規制しているので、パラレルメカニズム等と比較して従動部の制御精度が高まるとともに、制御計算や制御プログラムを簡素化できる。そして、2つの主動部をいずれも並進運動させることにより、従動部の並進運動の加速性を向上させることができ、並進運動の高加速性が求められる用途において特に有用な運動装置とすることができる。また、2つの係合部を従動部上の異なる位置で係合させたので、従動部に回転のモーメントを発生させることができ、従動部を並進のみならず回転運動させることができる。結果として、高い加速性を有する1自由度の並進運動と1自由度の回転運動とを得ることができる。
さらに、以上の作用に加えて、第1,第2の運動装置は、それぞれ以下の作用効果得ることができる。即ち、2つの主動部の並進運動と互いに平行な方向とし、従動部の並進運動もこれと同一方向の一軸並進運動に規制したので、当該同一方向における並進運動の加速性を更に向上させることができる。また、装置自体の構造を簡素化しやすくなり小型化、軽量化、低コスト化等に寄与するとともに、従動部の動作や主動部と従動部との幾何学的相関がより一層単純化されるため制御計算や制御プログラムを更に簡素化できる。
Each of the first and second exercise devices can obtain a two-degree-of-freedom movement by effectively utilizing the movements of the two actuators. In addition, since the single driven unit is driven by two main driving units driven by separate actuators, the driving force of the two main driving units concentrates on the driving of the single driven unit, and the movement of the driven unit Can be accelerated. Since the engaging part allows the movement of the driven part in two degrees of freedom, the movement of the driven part is not hindered and the mechanism is damaged even when a deviation occurs between the operations of the two linear actuators. Generation of internal force can be avoided. Further, since the movement of the driven portion is restricted by the restriction means, the control accuracy of the driven portion is increased as compared with the parallel mechanism or the like, and the control calculation and the control program can be simplified. And, by accelerating both of the two main moving parts, it is possible to improve the acceleration of the translational movement of the driven part, and to make the exercise apparatus particularly useful in applications where high acceleration of the translational movement is required. it can. Further, since the two engaging portions are engaged at different positions on the driven portion, a rotational moment can be generated in the driven portion, and the driven portion can be rotated as well as translated. As a result, a translational motion with one degree of freedom and a rotational motion with one degree of freedom having high acceleration can be obtained.
Furthermore, in addition to the above operations, the first and second exercise devices can also obtain the following operations and effects , respectively . That is, since the translational motions of the two main driving parts are parallel to each other and the translational motion of the driven part is restricted to the uniaxial translational motion in the same direction, the acceleration of the translational motion in the same direction can be further improved. it can. In addition, it is easy to simplify the structure of the device itself, contributing to downsizing, weight reduction, cost reduction, etc., and the operation of the driven part and the geometric correlation between the driven part and the driven part are further simplified. Control calculations and control programs can be further simplified.

上述した2つの主動部を互いに平行とした第1,第2の運動装置を有する本発明の運動装置は、さらに、前記第1従動部及び第2従動部の両方と連結された単一の先端部と、前記第二軸に沿った前記第2従動部の並進運動に伴う前記先端部の運動を許容する状態で前記第1従動部と前記先端部とを連結する第1先端連結部と、前記第一軸に沿った前記第1従動部の並進運動に伴う前記先端部の運動を許容する状態で前記第2従動部と前記先端部とを連結する第2先端連結部と、を有することを特徴とする。 The first was mutually parallel two main drive units described above, the motion device of the present invention having a second movement equipment further single coupled with both of the first driven portion and the second follower A first tip connecting portion that connects the first driven portion and the tip portion in a state that allows the tip portion to move along with the translational motion of the second driven portion along the second axis. A second tip connecting portion that connects the second driven portion and the tip portion in a state that allows the tip portion to move along with the translation of the first driven portion along the first axis. It is characterized by that.

この場合、上述した第1,第2の運動装置を用い、これらを単一の先端部と連結することにより、当該先端部を高速で2軸並進運動させることができる。また、第1従動部及び第2従動部は、互いの並進運動を許容する状態で先端部と連結されている。かかる許容状態が無い場合、例えば第1の運動装置により第一軸に沿った並進運動をさせる場合に、第2の運動装置ごと先端部を第一軸方向に並進運動させる必要が生じ、運動部分の重量増により加速性が著しく低下するが、本発明ではそのような不都合が無いので、高い加速性で先端部を2軸並進運動させることができる。 In this case, have use the first, second exercise device described above, by connecting these with a single tip, it can be biaxially translation the tip at high speed. Moreover, the 1st driven part and the 2nd driven part are connected with the front-end | tip part in the state which accept | permits a mutual translation motion. If there is no such permissible state, for example, when the translational motion along the first axis is performed by the first exercise device, it is necessary to translate the tip portion in the first axis direction together with the second exercise device. However, in the present invention, since there is no such inconvenience, the tip portion can be translated biaxially with high acceleration.

2軸並進運動が可能な先端部を有する上記運動装置において、前記第1従動部の回転運動を前記先端部に伝達する第1の回転伝達機構と、前記第2従動部の回転運動を前記先端部に伝達する第2の回転伝達機構と、前記先端部に設けられ前記第1又は第2の回転伝達機構により伝達された回転のいずれかを前記第一軸及び第二軸に沿った並進運動以外の第3の自由度の運動に変換する第1変換機構と、前記先端部に設けられ前記第1又は第2の回転伝達機構により伝達された回転のいずれかを前記第一軸及び第二軸に沿った並進運動及び前記第3の自由度の運動以外の第4の自由度の運動に変換する第2変換機構と、を備えた運動装置としてもよい。 Oite above exercise equipment having a tip capable of biaxial translation, a first rotation transmitting mechanism for transmitting the rotational movement of the first driven portion to the distal end portion, the rotational movement of the second follower Along the first axis and the second axis, either the second rotation transmission mechanism that transmits the rotation to the tip portion, or the rotation provided at the tip portion and transmitted by the first or second rotation transmission mechanism. A first conversion mechanism that converts the movement to a movement of a third degree of freedom other than translational movement, and rotation transmitted from the first or second rotation transmission mechanism provided at the distal end portion to the first axis. And a second conversion mechanism that converts the movement into a movement with a fourth degree of freedom other than the movement with the translation along the second axis and the movement with the third degree of freedom.

この場合、上記第1の運動装置及び第2の運動装置からそれぞれ得られる高速の回転運動を活用して、先端部を4自由度で運動させることができる。つまり、先端部は、上記第一軸及び第二軸に沿った並進運動に加えて、上記第3及び第4の自由度の運動を高加速度で得ることができる。   In this case, the tip portion can be moved with four degrees of freedom by utilizing the high-speed rotational motion obtained from the first exercise device and the second exercise device, respectively. That is, the tip portion can obtain the third and fourth degrees of freedom with high acceleration in addition to the translational motion along the first axis and the second axis.

上記装置において、前記第1従動部及び前記第2従動部はいずれも回転体を有し、前記第1及び第2の回転伝達機構は、前記先端部に設けられた回転体と前記従動部の回転体との間に巻き掛けられたベルト状部材である構成としてもよい。
このようにすると、上記第1及び第2の回転伝達機構を簡易な機構で得ることができ、装置の簡略化、小型化、軽量化、低コスト化に寄与する。
In the above apparatus, each of the first driven portion and the second driven portion includes a rotating body, and the first and second rotation transmission mechanisms include a rotating body provided at the distal end portion and the driven portion. It is good also as a structure which is a belt-shaped member wound between the rotary bodies.
If it does in this way, the said 1st and 2nd rotation transmission mechanism can be obtained with a simple mechanism, and it contributes to simplification of an apparatus, size reduction, weight reduction, and cost reduction.

上記装置を用いたチップマウンターに係る本発明は、半導体製造工程で用いられるチップマウンターであって、前記運動装置の前記先端部に、ウェハから切り出されたダイを吸着するための吸着コレットが取付けられるとともに、前記第一軸と前記第二軸とは互いに直交する関係とされ、前記第1又は第2先端連結部は、前記先端部の姿勢を一定に維持する姿勢維持機構を有することを特徴とする。
このようにすると、上述した第一軸及び第二軸に沿った高加速性を有する並進運動をチップマウンターの主要動作として活用でき、ダイボンディングのサイクルタイムを短縮することができる。
The present invention related to a chip mounter using the above apparatus is a chip mounter used in a semiconductor manufacturing process, and an adsorption collet for adsorbing a die cut from a wafer is attached to the tip of the exercise device. In addition, the first axis and the second axis are orthogonal to each other, and the first or second tip connecting portion has a posture maintaining mechanism that maintains a constant posture of the tip portion. To do.
If it does in this way, the translational motion which has the high acceleration property along the 1st axis | shaft and 2nd axis | shaft mentioned above can be utilized as main operation | movement of a chip mounter, and the cycle time of die bonding can be shortened.

上記チップマウンターにおいて、前記第3の自由度の運動により前記吸着コレットが前記第一軸及び第二軸と垂直な第三軸に沿って並進運動し、前記第4の自由度の運動により前記吸着コレットが軸回転運動する構成とするのが好ましい。このようにすると、上記装置が有する4自由度の運動を有効に利用して、吸着コレットがダイをリードフレーム上に固定する際におけるダイの位置や向きを微調整することができる。   In the chip mounter, the suction collet is translated along a third axis perpendicular to the first axis and the second axis by the movement of the third degree of freedom, and the suction collet is moved by the movement of the fourth degree of freedom. It is preferable that the collet has a rotationally moving structure. In this way, it is possible to finely adjust the position and orientation of the die when the suction collet fixes the die on the lead frame by effectively utilizing the four-degree-of-freedom motion of the device.

前述の第1,第2の運動装置において、前記第1,第2リニアアクチュエータは、それぞれ、互いに平行に配置された第1ボールねじ及び第2ボールねじと、前記第1,第2ボールねじのそれぞれに別個に取り付けられ当該第1,第2ボールねじを軸回転させる複数個の駆動モータと、前記第1ボールねじに取り付けられ当該第1ボールねじの軸回転により並進運動する、前記主動部としての第1ボールねじナットと、前記第2ボールねじに取り付けられ当該第2ボールねじの軸回転により並進運動する、前記主動部としての第2ボールねじナットと、を備えており、前記第1,第2係合部は、それぞれ、前記第1,第2従動部における第1位置と前記第1ボールねじナットとを連結する第1のロッドと、前記第1,第2従動部における第2位置と前記第2ボールねじナットとを連結する第2のロッドと、を備えており、前記第1,第2規制手段は、それぞれ、前記第1,第2従動部を回動自在に支持し前記従動に伴う前記第1,第2従動部の並進運動を前記第1及び第2ボールねじの軸方向と同一方向にガイドするガイド部材を備えていることを特徴とする。 In the first and second motion devices described above, the first and second linear actuators include a first ball screw and a second ball screw arranged in parallel with each other, and the first and second ball screws, respectively. A plurality of drive motors that are separately attached to each of the first and second ball screws, and a main movement portion that is attached to the first ball screw and translates by the shaft rotation of the first ball screw ; A first ball screw nut, and a second ball screw nut as the main moving portion, which is attached to the second ball screw and translates by axial rotation of the second ball screw . the second engagement portion, respectively, the first, a first rod connecting the first ball screw nut and the first position in the second follower, wherein the first, second in the second follower A second rod which connects the a location second ball screw nut, and wherein the first, second regulating means, respectively, said first and second follower rotatably supported by characterized in that it comprises a first, a translational movement of the second follower is axially guided in the same direction of the first and second ball screw guide member, associated with the driven.

この場合、主動部を含むリニアアクチュエータとしてボールねじ、ボールねじナット、及び駆動モーターを用いたので、駆動モーターの回転を制御するだけで高精度で且つ円滑に従動部を運動させることができる。また、一つの従動部を運動させるのに複数の駆動モーターの駆動力を用いるので、運動の高加速化が可能となる。また、主動部と従動部とを係合する係合部としてロッドを用いたので、簡易な構造でありながら従動部の並進運動及び回転運動を高精度で制御することができる。更に、従動部を回動自在に支持しつつその並進運動をガイドするガイド部材により、従動部の回転運動を許容しつつその並進運動を一定方向に規制することができ、運動精度を更に高めることができる。 In this case, a ball screw as a linear actuator comprising a main moving parts, the ball screw nut, and because using the driving motor, can be and smoothly motion follower only accurately controls the rotation of the drive motor. In addition, since the driving force of a plurality of driving motors is used to move one follower, the movement can be accelerated at a high speed. In addition, since the rod is used as the engaging portion that engages the main driving portion and the driven portion, the translational motion and the rotational motion of the driven portion can be controlled with high accuracy while having a simple structure. Furthermore, the guide member that rotatably supports the driven part and guides the translational movement thereof can restrict the translational movement in a certain direction while allowing the rotational movement of the driven part, thereby further improving the movement accuracy. Can do.

複数のリニアアクチュエータで単一の従動部を駆動するとともに、当該従動部の運動を規制する規制手段を設けることにより、従動部の運動を高加速度化することができるとともに、並進運動と回転運動とを高精度で得ることができる。   By driving a single driven part with a plurality of linear actuators and providing a regulating means for regulating the movement of the driven part, the movement of the driven part can be increased at a high acceleration, and translational and rotational movements can be achieved. Can be obtained with high accuracy.

以下に、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。先ず、具体的な実施例に基づき、上述した発明に係る運動装置及びチップマウンターの発明について説明し、続いて、これら発明やチップマウンターの発明を包含する参考例について説明する。
図1は、本発明の一実施形態であるチップマウンターtの概略構成を示す全体斜視図であり、図2及び図4はその側面図、図3はその上面図である。
なお、本願の各図面においては、理解を容易とするために3次元直交座標系であるX軸,Y軸,Z軸を基準軸として適宜付記しており、以下の記載においてもこれらの基準軸を用いて適宜説明を行う。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the invention of the above-described exercise apparatus and chip mounter according to the present invention will be described based on specific examples, and subsequently, a reference example including the present invention and the invention of the chip mounter will be described.
FIG. 1 is an overall perspective view showing a schematic configuration of a chip mounter t according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 and FIG. 4 are side views thereof, and FIG. 3 is a top view thereof.
In each drawing of the present application, the X axis, the Y axis, and the Z axis, which are three-dimensional orthogonal coordinate systems, are appropriately added as reference axes for easy understanding, and these reference axes are also described in the following description. This will be described as appropriate.

このチップマウンターtは、並進1自由度及び回転1自由度を有する2自由度運動装置を2基用いることにより、4自由度の運動装置として構成されている。この4自由度の運動装置の構造を簡略化して示したのが図5である。2基の2自由度運動装置のうち第1の運動装置1は第一軸(Y軸)に沿った並進運動を生成することができるように配置されており、第2の運動装置2は第二軸(Z軸)に沿った並進運動を生成することができるように配置されている。各運動装置1,2は、いずれも単一(共通)の先端部3と連結しており、運動装置1,2の並進運動に伴って先端部3もY軸方向及びZ軸方向に並進運動することができる。先端部3には、ウェハから切り出されたダイを吸着するための真空吸着コレット4が取り付けられており、この真空吸着コレット4は上記先端部3の運動に伴ってY軸方向及びZ軸方向に並進運動することができる。なお、真空吸着コレット4の先端部(下端部)には、図示しないエア吸引機構が取り付けられており、ダイを吸着できるようになっている。   This chip mounter t is configured as a four-degree-of-freedom exercise device by using two two-degree-of-freedom exercise devices having one degree of translation and one degree of rotation. FIG. 5 shows a simplified structure of the 4-DOF exercise device. Of the two two-degree-of-freedom exercise devices, the first exercise device 1 is arranged so as to be able to generate a translational movement along the first axis (Y-axis), and the second exercise device 2 is the first exercise device 2. It arrange | positions so that the translational motion along two axes (Z-axis) can be produced | generated. Each of the motion devices 1 and 2 is connected to a single (common) tip portion 3, and the tip portion 3 translates in the Y-axis direction and the Z-axis direction as the motion devices 1 and 2 translate. can do. A vacuum suction collet 4 for sucking a die cut from the wafer is attached to the tip portion 3, and the vacuum suction collet 4 moves in the Y-axis direction and the Z-axis direction as the tip portion 3 moves. Can translate. Note that an air suction mechanism (not shown) is attached to the front end (lower end) of the vacuum suction collet 4 so that the die can be sucked.

第1の運動装置1と第2の運動装置2とは一部相違点もあるが基本構成は類似している。先ず、第1の運動装置1について説明する。
第1の運動装置1は、アクチュエータとしてリニア(直動)駆動系であるリニアアクチュエータ5を2つ有している。2つのリニアアクチュエータ5は互いに同一の仕様である。各リニアアクチュエータ5は、ボールねじ6と、それに螺合する主動部としてのボールねじナット7と、カップリング10を介してボールねじナット7を軸回転駆動する駆動モータ8とを有している。
そして、これら第1の運動装置1や第2の運動装置2は図示しないベース部に固定されている。
Although the first exercise device 1 and the second exercise device 2 have some differences, the basic configuration is similar. First, the first exercise device 1 will be described.
The first exercise device 1 has two linear actuators 5 that are linear (linear motion) drive systems as actuators. The two linear actuators 5 have the same specifications. Each linear actuator 5 includes a ball screw 6, a ball screw nut 7 as a main moving portion screwed to the ball screw 6, and a drive motor 8 that rotationally drives the ball screw nut 7 through a coupling 10.
The first exercise device 1 and the second exercise device 2 are fixed to a base portion (not shown).

なお、本発明に用いるリニアアクチュエータは特に限定されないが、上記リニアアクチュエータ5のようにボールねじ機構を用いると、高速且つ高精度なリニア駆動が得られやすい点で好ましい。また駆動モータ8としてはACサーボモータ等のサーボモータの他、ステッピングモータ等の回転制御可能な各種モータを用いることができるが、制御精度やトルクの高さ、メンテナンス性、長時間使用耐性、低ロス性などに加え、汎用のコントローラやドライバが使用しやすい点からACサーボモータが好適に用いられる。このACサーボモータの具体例としては、例えば三菱電機株式会社製のMR−J2SシリーズのHC−MFS43などを挙げることができる。   Although the linear actuator used in the present invention is not particularly limited, it is preferable to use a ball screw mechanism like the linear actuator 5 in that high-speed and high-precision linear driving can be easily obtained. In addition to the servo motor such as an AC servo motor, various motors capable of rotation control such as a stepping motor can be used as the drive motor 8, but control accuracy, high torque, maintainability, long-term use resistance, low An AC servo motor is preferably used because it is easy to use a general-purpose controller or driver in addition to loss characteristics. As a specific example of this AC servo motor, for example, HC-MFS43 of MR-J2S series manufactured by Mitsubishi Electric Corporation can be exemplified.

図6は、第1の運動装置1における2つのボールねじナット7近傍付近を部分的に抜き出して記載した斜視図である。第1の運動装置1における2本のボールねじ6の軸芯は、同一平面(同一YZ平面)内において互いに平行に配置されている。但し、基準位置における配置の関係から、2つのリニアアクチュエータ5は互いに軸方向(Y軸方向)位置を相違させて配置されている(この点の詳細は後述する)。   FIG. 6 is a perspective view in which the vicinity of two ball screw nuts 7 in the first exercise device 1 is partially extracted and described. The axial centers of the two ball screws 6 in the first exercise device 1 are arranged in parallel to each other in the same plane (the same YZ plane). However, from the relationship of arrangement at the reference position, the two linear actuators 5 are arranged with different positions in the axial direction (Y-axis direction) (details of this point will be described later).

第1の運動装置1における2つのボールねじナット7は、当該ボールねじナット7の駆動力により従動する単一の従動部に設けられた回転体としての円盤状部材であるプーリー9(図6において仮想線で示す)と係合している。プーリー9における第1位置とボールねじナット(第1ボールねじナット)7とはロッド11(第1のロッド)で連結されており、プーリー9における第2位置とボールねじナット(第2ボールねじナット)7とは他のロッド11(第2のロッド)で連結されている。具体的には、プーリー9とボールねじナット7を係合する係合部は、棒状部材であるロッド11が、プーリー9及びボールねじナット7のそれぞれと回動自在に軸着されることにより構成されている。   The two ball screw nuts 7 in the first exercise device 1 are pulleys 9 (in FIG. 6) which are disk-like members as rotating bodies provided in a single driven portion driven by the driving force of the ball screw nut 7. Engaged). The first position in the pulley 9 and the ball screw nut (first ball screw nut) 7 are connected by a rod 11 (first rod), and the second position in the pulley 9 and the ball screw nut (second ball screw nut). ) 7 is connected by another rod 11 (second rod). Specifically, the engaging portion that engages the pulley 9 and the ball screw nut 7 is configured by a rod 11 that is a rod-like member being pivotally attached to each of the pulley 9 and the ball screw nut 7. Has been.

プーリー9上において、第1のロッド11との軸着位置9aと、第2のロッド11による軸着位置9bとは互いに相違している(図6参照)。具体的には、2つの軸着位置9a及び軸着位置9bは、円盤状のプーリー9の径方向同一位置であって互いの位相を180度異ならせた位置に配置されている。
また、図6に示すように、第1の運動装置1は、ボールねじナット7の並進運動に従動して生成する従動部としてのプーリー9の並進運動をボールねじナット7の並進移動方向と同一の一軸並進運動に規制する規制手段として、プーリー9をその中心位置9cにおいて回動自在に支持しプーリー9の並進運動をボールねじ6の軸方向と同一方向(即ちY軸方向)にガイド(規制)するガイド部材としてスライドガイド12が設けられている。また、プーリー9の回転運動は、その中心位置9cにおける回動自在な軸着構造により、当該軸着の軸心における一軸回転運動に規制されている。
ロッド11はプーリー9及びボールねじナット7に対して回動自在に係合しているので、プーリー9の回転運動を許容する。またスライドガイド12も、プーリー9を回動自在に支持しているのでプーリー9の回転運動を許容する。
On the pulley 9, the axis attachment position 9 a with the first rod 11 and the axis attachment position 9 b with the second rod 11 are different from each other (see FIG. 6). Specifically, the two shaft attachment positions 9a and 9b are arranged at the same radial position of the disk-shaped pulley 9 and at different positions from each other by 180 degrees.
Further, as shown in FIG. 6, the first motion device 1 has the same translational movement direction of the pulley 9 as the driven portion generated by following the translational motion of the ball screw nut 7 as the translational movement direction of the ball screw nut 7. As a restricting means for restricting to a single axis translational movement, the pulley 9 is rotatably supported at its center position 9c, and the translational movement of the pulley 9 is guided (regulated in the same direction as the axial direction of the ball screw 6 (that is, the Y axis direction)). The slide guide 12 is provided as a guide member. Further, the rotational movement of the pulley 9 is restricted to a uniaxial rotational movement at the center of the shaft attachment by a pivotable attachment structure at the center position 9c.
Since the rod 11 is rotatably engaged with the pulley 9 and the ball screw nut 7, the rotational movement of the pulley 9 is allowed. Further, the slide guide 12 also supports the pulley 9 so that the pulley 9 can rotate.

以上のように、主動部としてのボールねじナット7と係合したプーリー9は、ボールねじナット7の並進運動に伴い以下のように従動する。図7は、この従動を説明するための概略図であり、プーリー9を単純な円で示し、ロッド11及びリニアアクチュエータ5によるボールねじナット7の並進方向57とを単純な直線で示している。
図7(a)に示す初期状態から、図7(b)に示すように2つのボールねじナット7を同一方向(図7における右方向)に距離d1だけ並進運動させると、これに従動してプーリー9も同一方向に距離d1だけ並進運動する。このときプーリー9は並進運動のみを行い、回転運動は起こらない。また、図7(a)に示す初期状態から、図7(c)に示すように2つのボールねじナット7を逆方向に距離d2だけ並進運動させると、これに従動してプーリー9は角度θ1だけ回転運動する。このときプーリー9は回転運動のみを行い、並進運動は起こらない。このように、2つのリニアアクチュエータ5におけるボールねじナット7の並進運動を制御するだけで、プーリー9の並進運動及び回転運動を高精度で制御することができる。
As described above, the pulley 9 engaged with the ball screw nut 7 as the main driving portion is driven as follows with the translational motion of the ball screw nut 7. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining this follow-up, in which the pulley 9 is indicated by a simple circle, and the translation direction 57 of the ball screw nut 7 by the rod 11 and the linear actuator 5 is indicated by a simple straight line.
From the initial state shown in FIG. 7A, when the two ball screw nuts 7 are translated by a distance d1 in the same direction (right direction in FIG. 7) as shown in FIG. 7B, this is followed. The pulley 9 also translates by a distance d1 in the same direction. At this time, the pulley 9 performs only a translational motion and no rotational motion occurs. Further, from the initial state shown in FIG. 7A, when the two ball screw nuts 7 are translated in the opposite direction by the distance d2 as shown in FIG. 7C, the pulley 9 is driven by the angle θ1. Only rotational movement. At this time, the pulley 9 performs only a rotational movement, and no translational movement occurs. As described above, the translational motion and the rotational motion of the pulley 9 can be controlled with high accuracy only by controlling the translational motion of the ball screw nut 7 in the two linear actuators 5.

図7に示す正面視において、プーリー9の中心位置9cは2つのボールねじナット並進方向57間の間隔の中央に位置している。換言すれば、プーリー9の並進移動による中心位置9cの軌跡直線は、2つのリニアアクチュエータ5の並進移動による2本の軌跡直線57から同一の距離にある。そして、第1のボールねじナット7とプーリー9との係合関係と、第2のボールねじナット7とプーリー9との係合関係とは、プーリー9の周方向において等価とされている。即ち、図7(a)に示す初期状態において、第1のリニアアクチュエータ5とプーリー9との係合角度(プーリー9の正面視における、ロッド11がボールねじナット7及びプーリー9と係合する両係合点を結ぶ直線とリニアアクチュエータ5の並進移動軌跡直線57とのなす角)α1と、第2のリニアアクチュエータ5とプーリー9との係合角度α2とは同一(α1=α2)とされている。この関係(α1=α2)は、図7(b)に示すようにリニアアクチュエータ5のボールねじナット7を同一方向に同一距離d1だけ並進移動させた場合や、図7(c)に示すように同一距離d2だけ逆方向に移動させた場合にも維持される。このようにすると、プーリー9の運動を制御するためのリニアアクチュエータ5の運動の計算が単純化されるという利点がある。   In the front view shown in FIG. 7, the center position 9 c of the pulley 9 is located at the center of the interval between the two ball screw nut translational directions 57. In other words, the locus straight line at the center position 9 c due to the translational movement of the pulley 9 is at the same distance from the two locus straight lines 57 due to the translational movement of the two linear actuators 5. The engagement relationship between the first ball screw nut 7 and the pulley 9 and the engagement relationship between the second ball screw nut 7 and the pulley 9 are equivalent in the circumferential direction of the pulley 9. That is, in the initial state shown in FIG. 7A, the engagement angle between the first linear actuator 5 and the pulley 9 (both the rod 11 engages with the ball screw nut 7 and the pulley 9 in the front view of the pulley 9). The angle α1 between the straight line connecting the engagement points and the translational movement straight line 57 of the linear actuator 5 and the engagement angle α2 between the second linear actuator 5 and the pulley 9 are the same (α1 = α2). . This relationship (α1 = α2) is obtained when the ball screw nut 7 of the linear actuator 5 is translated by the same distance d1 in the same direction as shown in FIG. 7B, or as shown in FIG. 7C. It is also maintained when moving in the opposite direction by the same distance d2. This has the advantage that the calculation of the motion of the linear actuator 5 for controlling the motion of the pulley 9 is simplified.

図7(a)に示すような初期状態では、第1のリニアアクチュエータ5におけるボールねじナット7と第2のリニアアクチュエータ5におけるボールねじナット7とはY軸方向位置が相違している。そして、この相違距離に対応させて第1のリニアアクチュエータ5と第2のリニアアクチュエータ5とのY軸方向位置も相違させて配置することにより、両リニアアクチュエータ5間で同一の並進運動ストロークを確保するとともに、無駄な並進運動ストロークを抑えて第1の運動装置1を小型化している。   In the initial state as shown in FIG. 7A, the ball screw nut 7 in the first linear actuator 5 and the ball screw nut 7 in the second linear actuator 5 are different in the Y-axis direction position. Then, by arranging the first linear actuator 5 and the second linear actuator 5 in different positions in the Y-axis direction corresponding to the difference distance, the same translational movement stroke is ensured between the two linear actuators 5. In addition, the first exercise device 1 is downsized by suppressing unnecessary translational strokes.

なお、第1のリニアアクチュエータ5のボールねじナット7と第2のリニアアクチュエータ5のボールねじナット7とが互いに異なる速さで同一方向又は逆方向に並進運動した場合は、プーリー9は並進運動すると同時に回転運動することになるが、このような運動をさせてもよい。   When the ball screw nut 7 of the first linear actuator 5 and the ball screw nut 7 of the second linear actuator 5 are translated in the same direction or in opposite directions at different speeds, the pulley 9 is translated. Although it will rotate at the same time, you may make such a movement.

上記構成に加え、第1の運動装置1は、プーリー9と先端部3とを連結する第一先端連結部15を有している。第一先端連結部15は、棒状の連結ロッド16の一端部がプーリー9とその中心位置9cにおいて回動自在に軸着されるとともに、連結ロッド16の他端部が先端部3と回動自在に軸着されることにより構成されている。この連結ロッド16により、プーリー9の並進運動に伴い先端部3が従動する。
更に、先端部3に設けられた回転体としての軸体3aとプーリー9との間にはベルト状部材17が架け渡されており、プーリー9の回転運動が軸体3aに伝達される。即ち、これらプーリー9、軸体3a及びベルト状部材17により第1の回転伝達機構が構成されている。
In addition to the above configuration, the first exercise device 1 includes a first tip connecting portion 15 that connects the pulley 9 and the tip portion 3. The first tip connecting portion 15 has one end of a rod-like connecting rod 16 pivotally attached to the pulley 9 and its center position 9c, and the other end of the connecting rod 16 is rotatable to the tip 3. It is constituted by being attached to the shaft. By this connecting rod 16, the distal end portion 3 is driven along with the translational movement of the pulley 9.
Further, a belt-like member 17 is stretched between a shaft body 3a as a rotating body provided at the tip 3 and the pulley 9, and the rotational motion of the pulley 9 is transmitted to the shaft body 3a. That is, the pulley 9, the shaft body 3a, and the belt-like member 17 constitute a first rotation transmission mechanism.

次に、第2の運動装置2について説明する。
第2の運動装置2の基本構成は第1の運動装置1と同一であるので、この同一部分については以下において説明を省略するとともに、図面において第1の運動装置1と同一の符号を付す。
Next, the second exercise device 2 will be described.
Since the basic configuration of the second exercise device 2 is the same as that of the first exercise device 1, the description of the same portion will be omitted below, and the same reference numerals as those of the first exercise device 1 will be given in the drawings.

第2の運動装置2は、プーリー9と先端部3と連結する第2先端連結部20を有しているが、この第2先端連結部20は、上述した第一先端連結部15と異なり、先端部3の姿勢を一定に維持する姿勢維持機構21を有している。具体的には、第2先端連結部20は、プーリー9の中心位置9cと先端部3の所定位置3b(図5参照)のそれぞれに回動自在に軸支された第1連結ロッド25の他に2本の連結ロッド(第2連結ロッド26及び第3連結ロッド27)を有している。第2連結ロッド26は、その一端部が第1連結ロッド25と同様プーリー9の中心位置9cに回動自在に軸着され、その他端部は第3連結ロッド27の一端部に回動自在に軸着されている。また第3連結ロッド27の一端部は、上記したように第2連結ロッド26の他端部と回動自在に軸着され、その他端部は先端部3における所定位置3c(図5参照)と回動自在に軸着されている。この所定位置3cは、上述した所定位置3bとは異なる位置である。第2連結ロッド26と第3連結ロッド27とを軸着する軸部z1(図5参照)は、プーリー9とは係合していないので、プーリー9の回転運動に連動して当該軸部z1が動くことはない。一方、第1連結ロッド25は、上述したようにプーリー9の中心位置9cにおいてプーリー9に回動自在に軸着されているので、プーリー9が並進運動すると、これに連動して先端部3が動く。   The second exercise device 2 has a second tip connecting portion 20 that is connected to the pulley 9 and the tip portion 3, but the second tip connecting portion 20 is different from the first tip connecting portion 15 described above, A posture maintaining mechanism 21 that maintains the posture of the distal end portion 3 constant is provided. Specifically, the second tip connecting portion 20 includes the first connecting rod 25 that is pivotally supported at the center position 9c of the pulley 9 and the predetermined position 3b of the tip portion 3 (see FIG. 5). Have two connecting rods (second connecting rod 26 and third connecting rod 27). One end of the second connecting rod 26 is pivotally attached to the center position 9 c of the pulley 9 like the first connecting rod 25, and the other end is rotatable to one end of the third connecting rod 27. It is attached to the shaft. Further, as described above, one end portion of the third connecting rod 27 is pivotally attached to the other end portion of the second connecting rod 26, and the other end portion is at a predetermined position 3c (see FIG. 5) in the tip portion 3. It is pivotally attached to the shaft. The predetermined position 3c is a position different from the above-described predetermined position 3b. Since the shaft portion z1 (see FIG. 5) for pivotally attaching the second connecting rod 26 and the third connecting rod 27 is not engaged with the pulley 9, the shaft portion z1 is interlocked with the rotational movement of the pulley 9. Will not move. On the other hand, since the first connecting rod 25 is pivotally attached to the pulley 9 at the center position 9c of the pulley 9 as described above, when the pulley 9 moves in translation, the distal end portion 3 is interlocked with this. Move.

そして、第2連結ロッド26は図示しない水平維持機構が設けられており、この水平維持機構により、プーリー9の並進及び回転運動に関わりなく第2連結ロッド26は水平状態が維持されている。この水平維持機構としては、例えば、次の(イ)又は(ロ)の機構が考えられる。
(イ)プーリー9の並進移動方向(Z軸方向)に沿って設けられたスライドガイドに第2連結ロッド26を嵌め合わせて、この第2連結ロッド26を回動不能な状態でZ軸方向にスライド移動させる。
(ロ)第2連結ロッド26とプーリー9とを軸着する軸部z2(図5参照)の両端部分のみをDカットし、その一端のDカット部分と第2連結ロッド26とを係合させ互いに回動不能な状態とするとともに、その他端のDカット部分は、ベース部等に別途設けられたZ軸方向に延在するスライド溝(図示しない)に回動不能に嵌め込むことにより、軸部z2を軸回転不能な状態でZ軸方向にスライド移動できる構成とする。更に、前記両端Dカット部分の間に設けられた軸部z2の断面円形部分(Dカットされていない部分)を第1連結ロッド25及びプーリー9に貫通させ、これらプーリー9及び第1連結ロッド25は軸部z2に対して回動自在とする。
The second connecting rod 26 is provided with a horizontal maintaining mechanism (not shown), and the horizontal maintaining mechanism maintains the horizontal state of the second connecting rod 26 regardless of the translational and rotational motion of the pulley 9. As the horizontal maintenance mechanism, for example, the following mechanism (A) or (B) can be considered.
(A) The second connecting rod 26 is fitted in a slide guide provided along the translational movement direction (Z-axis direction) of the pulley 9, and the second connecting rod 26 cannot rotate in the Z-axis direction. Move the slide.
(B) D-cut only at both ends of the shaft portion z2 (see FIG. 5) on which the second connecting rod 26 and the pulley 9 are pivoted, and engage the D-cut portion at one end with the second connecting rod 26. The D-cut portion at the other end is made non-rotatable and fitted into a slide groove (not shown) extending in the Z-axis direction separately provided on the base portion or the like so as not to rotate. The portion z2 is configured to be slidable in the Z-axis direction in a state where the shaft cannot be rotated. Further, a circular cross-section portion (a portion that is not D-cut) of the shaft portion z2 provided between the D cut portions at both ends is passed through the first connecting rod 25 and the pulley 9, and the pulley 9 and the first connecting rod 25 are passed through. Is rotatable with respect to the shaft portion z2.

上記した水平維持機構により、第2連結ロッド26は、プーリー9の並進運動や回転運動に関わらず常に水平な状態(Y軸と平行な状態)に維持される。そして、この第2連結ロッド26の両端部のそれぞれと先端部3上の2カ所3b、3cとの間隔は、第1連結ロッド25及び第3連結ロッド27により常時一定に維持されるので、先端部3もプーリー9の運動に関わらず常に一定の姿勢(水平姿勢)に維持される。したがって、先端部3に取り付けられた真空吸着コレット4が、先端部3の移動により傾いてしまうことがない。   By the above-described horizontal maintenance mechanism, the second connecting rod 26 is always maintained in a horizontal state (a state parallel to the Y axis) regardless of the translational motion and the rotational motion of the pulley 9. And since the space | interval of each of the both ends of this 2nd connecting rod 26 and the two places 3b and 3c on the front-end | tip part 3 is always maintained constant by the 1st connecting rod 25 and the 3rd connecting rod 27, the front-end | tip The part 3 is also always maintained in a constant posture (horizontal posture) regardless of the movement of the pulley 9. Therefore, the vacuum suction collet 4 attached to the tip portion 3 is not tilted by the movement of the tip portion 3.

また第2の運動装置2のプーリー9の回転は、ベルト状部材17により先端部3に設けられた回転体としての軸体3dに伝達される。即ち、これらプーリー9、軸体3d及びベルト状部材17により第2の回転伝達機構が構成されている。この軸体3dは、上述した軸体3aとは別個のものである(図5参照)。   The rotation of the pulley 9 of the second exercise device 2 is transmitted to the shaft body 3d as a rotating body provided at the tip 3 by the belt-like member 17. That is, the pulley 9, the shaft body 3d, and the belt-like member 17 constitute a second rotation transmission mechanism. The shaft body 3d is separate from the above-described shaft body 3a (see FIG. 5).

以上のように、先端部3に対して第1の運動装置1及び第2の運動装置2を連結することにより、先端部3をZ軸方向及びY軸方向の2方向に並進運動させることができる。   As described above, by connecting the first exercise device 1 and the second exercise device 2 to the tip portion 3, the tip portion 3 can be translated in two directions, the Z-axis direction and the Y-axis direction. it can.

ここで、第1の運動装置1及び第2の運動装置2による先端部3の2軸並進運動について更に詳細に説明する。
第1の運動装置1の第一先端連結部15は、Z軸に沿った第2の運動装置2のプーリー9の並進運動に伴う先端部3の運動を許容する状態で第1の運動装置1のプーリー9と先端部3とを連結している。即ち第一先端連結部15を構成する連結ロッド16は、その両端部においてプーリー9や先端部3と回動自在に軸着されているので、これら両軸着部が回動することにより先端部3のZ軸方向への並進移動を許容する(図5の仮想線参照)。同様に、第2の運動装置2の第2先端連結部20も、Y軸に沿った第1の運動装置1のプーリー9の並進運動に伴う先端部3の運動を許容する状態で第2の運動装置2のプーリー9と先端部3とを連結している。
Here, the biaxial translational motion of the distal end portion 3 by the first exercise device 1 and the second exercise device 2 will be described in more detail.
The first tip connection portion 15 of the first exercise device 1 allows the movement of the tip portion 3 along with the translational motion of the pulley 9 of the second exercise device 2 along the Z axis in the first exercise device 1. The pulley 9 and the tip 3 are connected. That is, since the connecting rod 16 constituting the first tip connecting portion 15 is pivotally attached to the pulley 9 and the tip portion 3 at both ends thereof, the tip portion is obtained by turning both the shaft attaching portions. 3 is allowed to translate in the Z-axis direction (see the phantom line in FIG. 5). Similarly, the second tip connecting portion 20 of the second exercise device 2 also allows the second tip connection portion 20 to move along the Y axis in accordance with the translational movement of the pulley 9 of the first exercise device 1. The pulley 9 and the tip 3 of the exercise device 2 are connected.

なお、先端部3には、第1の運動装置1と第2の運動装置2の両方が連結されているので、先端部3が並進運動する場合には第1の運動装置1と第2の運動装置2の両方の影響を受ける。例えば、第1の運動装置1のプーリー9を並進移動させない状態でプーリー9を並進移動させた場合、先端部3は、第2の運動装置2のプーリー9に連動してZ軸方向に直動することはできず、第1の運動装置1の連結ロッド16に拘束されて、第1の運動装置1のプーリー9の中心位置9cを中心とした円に沿って移動することになる。よって、先端部3をZ軸方向に直動させたい場合は、第1の運動装置1のプーリー9と第2の運動装置2のプーリー9とを同時に並進移動させる必要がある(図5の2点鎖線参照)。このように、先端部3をZ軸方向又はY軸方向に直動させたい場合は、第1の運動装置1と第2の運動装置2の両方で同時に並進運動を生成させる必要があるが、このような制御を含め、先端部3の運動制御は、第1の運動装置1及び第2の運動装置2の有する全ての駆動モータ8の回転を統一的に制御可能な制御部30(図5参照)により可能である。   In addition, since both the 1st exercise device 1 and the 2nd exercise device 2 are connected with the front-end | tip part 3, when the front-end | tip part 3 carries out a translational movement, the 1st exercise device 1 and the 2nd Both of the exercise devices 2 are affected. For example, when the pulley 9 is translated without moving the pulley 9 of the first exercise device 1, the tip 3 moves linearly in the Z-axis direction in conjunction with the pulley 9 of the second exercise device 2. The first movement apparatus 1 is restrained by the connecting rod 16 and moves along a circle centering on the center position 9c of the pulley 9 of the first movement apparatus 1. Therefore, when it is desired to move the tip 3 in the Z-axis direction, it is necessary to simultaneously translate the pulley 9 of the first exercise device 1 and the pulley 9 of the second exercise device 2 (2 in FIG. 5). (See dotted line). Thus, when it is desired to move the distal end portion 3 in the Z-axis direction or the Y-axis direction, it is necessary to generate a translational motion simultaneously in both the first motion device 1 and the second motion device 2, The motion control of the distal end portion 3 including such control is performed by the control unit 30 (FIG. 5) that can control the rotation of all the drive motors 8 included in the first exercise device 1 and the second exercise device 2 in a unified manner. See).

なお、図1〜図5に示すような初期状態から、図5の二点鎖線に示すように先端部3をZ軸方向に並進移動(直動)させると、第1の運動装置1の連結ロッド16が水平配向状態を維持できず傾斜する。同様に、先端部3をY軸方向に並進移動させると、第1連結ロッド25や第3連結ロッド27が鉛直配向状態を維持できずに傾斜する。このような場合であっても、上述した姿勢維持機構21により先端部3の姿勢(水平姿勢)は維持される。
また、第1の運動装置1において、プーリー9と軸体3aとの間隔は連結ロッド16によって維持されるので、先端部3の移動に関わらずベルト状部材17の張設状態は常に維持される。同様に、第2の運動装置2において、プーリー9と軸体3dとの間隔は第1連結ロッド25によって維持されるので、先端部3の移動に関わらずベルト状部材17の張設状態は常に維持される。
In addition, when the front-end | tip part 3 is translated and moved to a Z-axis direction as shown to the dashed-two dotted line of FIG. 5 from the initial state as shown in FIGS. The rod 16 cannot maintain the horizontal alignment state and is inclined. Similarly, when the distal end portion 3 is translated in the Y-axis direction, the first connecting rod 25 and the third connecting rod 27 tilt without being able to maintain the vertical orientation state. Even in such a case, the posture (horizontal posture) of the distal end portion 3 is maintained by the posture maintaining mechanism 21 described above.
In the first exercise device 1, the distance between the pulley 9 and the shaft body 3 a is maintained by the connecting rod 16, so that the stretched state of the belt-like member 17 is always maintained regardless of the movement of the tip 3. . Similarly, in the second exercise device 2, the distance between the pulley 9 and the shaft body 3 d is maintained by the first connecting rod 25, so that the belt-like member 17 is always stretched regardless of the movement of the tip 3. Maintained.

以上のようなチップマウンターtは、先端部3に取り付けられた真空吸着コレット4をY軸方向及びZ軸方向に高加速度且つ高精度に並進運動させることができるので、図8に示すような半導体製造工程におけるダイボンディングに用いることができる。ダイボンディングでは、ウェハ35を切断してなるダイ36を真空吸着コレット4の先端部で吸着して拾い上げ、リードフレーム37に固定する作業を繰り返すので、真空吸着コレット4をY軸方向及びZ軸方向に高速で往復並進運動させる(図8の両矢印参照)。よって、上述したチップマウンターtによりサイクルタイムを短縮することができる。なお、図8の枠内に示すように、真空吸着コレット4がダイ36を吸着する際には、ダイ36の真上に並進移動したのち当該ダイ36と接する位置まで下降して、突き上げ針31により突き上げられたダイ36を吸着して引き上げる。   Since the chip mounter t as described above can translate the vacuum suction collet 4 attached to the tip 3 in the Y-axis direction and the Z-axis direction with high acceleration and high accuracy, the semiconductor as shown in FIG. It can be used for die bonding in the manufacturing process. In die bonding, the operation of repeatedly picking up the die 36 formed by cutting the wafer 35 by picking it up at the tip of the vacuum suction collet 4 and fixing it to the lead frame 37 is repeated, so that the vacuum suction collet 4 is moved in the Y-axis direction and Z-axis direction. Are reciprocally translated at high speed (see double arrows in FIG. 8). Therefore, the cycle time can be shortened by the chip mounter t described above. As shown in the frame of FIG. 8, when the vacuum suction collet 4 sucks the die 36, it translates directly above the die 36 and then descends to a position where it comes into contact with the die 36. The die 36 pushed up by the suction is sucked up and pulled up.

次に、先端部3について詳細に説明する。
図9及び図10は、先端部3の内部構成を示す斜視図である。先端部3の機構部は箱状のハウジング39内に収容されているが、図9及び図10では見やすいようにハウジング39の内部も実線で示す。
先端部3には、上述した第1の運動装置1の回転伝達機構(第1の回転伝達機構)により伝達された軸体3aの軸回転(X軸回りの回転運動)をX軸に沿った並進運動に変換する第1変換機構40と、上述した第2の運動装置2の回転伝達機構(第2の回転伝達機構)により伝達された軸体3dの軸回転(X軸回りの回転運動)をZ軸回りの回転運動に変換する第2変換機構41とを有している。
Next, the tip part 3 will be described in detail.
9 and 10 are perspective views showing the internal configuration of the distal end portion 3. Although the mechanism part of the front-end | tip part 3 is accommodated in the box-shaped housing 39, the inside of the housing 39 is also shown as a continuous line so that it may be easy to see in FIG.9 and FIG.10.
In the distal end portion 3, the axial rotation (rotational motion around the X axis) of the shaft body 3 a transmitted by the rotation transmission mechanism (first rotation transmission mechanism) of the first exercise device 1 described above along the X axis. Axial rotation (rotational motion about the X axis) of the shaft body 3d transmitted by the first conversion mechanism 40 that converts to translational motion and the rotation transmission mechanism (second rotation transmission mechanism) of the second exercise device 2 described above. And a second conversion mechanism 41 that converts the rotation into a rotational motion around the Z axis.

まず、第1変換機構40は、ボールねじを用いた機構である。即ち軸体3aはボールねじとされており、ハウジング39に回動自在に支持された軸体3aが軸回転すると、軸体3aに螺合するボールねじナット44がX軸方向に並進移動し、更にこのボールねじナット44と一体的に取り付けられたヘッドスライダー45もボールねじナット44と共にX軸方向に並進運動する。   First, the first conversion mechanism 40 is a mechanism using a ball screw. That is, the shaft body 3a is a ball screw, and when the shaft body 3a rotatably supported by the housing 39 rotates, the ball screw nut 44 screwed into the shaft body 3a translates in the X-axis direction, Further, the head slider 45 attached integrally with the ball screw nut 44 also translates in the X-axis direction together with the ball screw nut 44.

ヘッドスライダー45は、上述したボールねじナット44と、ハウジング39の底面から下方に突出するとともにその下端に真空吸着コレット4が取り付けられた先端出力部42と、詳細後述する第2変換機構41のうち軸体3dを除く部分とを含んで構成されている。換言すれば、ヘッドスライダー45は、先端部3のうち、ハウジング39や軸体3a,3dを除くほとんどの部分を含む。図13は、後述する第2変換機構41の構成を説明するための図であると同時に、ヘッドスライダー45の構成のほとんどを示す図でもある。ハウジング39の底面にはX軸方向に敷設された2本のレール43が設けられており、上述した軸体3dの並進運動に伴いヘッドスライダー45の全体がレール43上をスライドして並進運動する。これにより、先端出力部42に取り付けられた真空吸着コレット4がX軸方向に並進運動する。   The head slider 45 includes the ball screw nut 44 described above, a tip output portion 42 that protrudes downward from the bottom surface of the housing 39 and has a vacuum suction collet 4 attached to the lower end thereof, and a second conversion mechanism 41 that will be described in detail later. And a portion excluding the shaft body 3d. In other words, the head slider 45 includes most of the tip portion 3 excluding the housing 39 and the shaft bodies 3a and 3d. FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration of the second conversion mechanism 41 described later, and also shows most of the configuration of the head slider 45. Two rails 43 laid in the X-axis direction are provided on the bottom surface of the housing 39, and the entire head slider 45 slides on the rails 43 and translates along with the translational motion of the shaft 3d described above. . Thereby, the vacuum suction collet 4 attached to the tip output part 42 translates in the X-axis direction.

図11及び図12は、ヘッドスライダー45の並進移動の様子を示す断面図(軸体3a及び軸体3dの軸線を含む平面による断面図)である。図11の初期状態から軸体3aが軸回転させると、ボールねじナット44及びヘッドスライダー45がX軸方向(図面上方)に並進移動する(図12の白抜き矢印参照)。
なお、このような第1変換機構40に用いられる比較的小型のボールねじとしては、例えばKSS株式会社の精密ミニチュアボールねじMRB0810などを採用することができる。
11 and 12 are cross-sectional views (cross-sectional views taken along a plane including the axes of the shaft body 3a and the shaft body 3d) showing the state of translation of the head slider 45. FIG. When the shaft body 3a is rotated from the initial state of FIG. 11, the ball screw nut 44 and the head slider 45 are translated in the X-axis direction (upward in the drawing) (see the white arrow in FIG. 12).
As a relatively small ball screw used in the first conversion mechanism 40, for example, a precision miniature ball screw MRB0810 manufactured by KSS Corporation can be adopted.

次に、第2変換機構41を説明する。
第2変換機構41では、軸体3dボールスプラインとワイヤプーリにより軸体3dの軸回転(X軸回りの回転)を先端出力部42の軸回転(Z軸回りの回転)に変換する。
まず、X軸回りの回転をZ軸回りの回転に変換する機構について説明する。図13に示すように、上述したヘッドスライダー45内には、当該ヘッドスライダー45の各部材を支持する支持体38が設けられている。そしてこの支持体38に、軸体3dの軸回転によりX軸回りに回転する第1プーリ46と、先端出力部42と同軸で一体化されZ軸回りに回動自在な第2プーリ47と、第1プーリ46と第2プーリ47とに巻き掛けられたワイヤ48と、このワイヤ48の張設方向を90度転換する回動自在な回転体49とが取り付けられている。そして、ワイヤ48により第1プーリ46の回転(X軸回りの回転)が第2プーリ47の回転(Z軸回りの回転)に変換される。
なお、回転軸を変換する機構としては上記ワイヤプーリ機構の他、かさ歯車などを用いることができる。ただし、バックラッシの発生を考慮すると、かさ歯車よりも上記ワイヤプーリ機構が好ましい。
Next, the second conversion mechanism 41 will be described.
In the second conversion mechanism 41, the shaft rotation of the shaft body 3d (rotation around the X axis) is converted into the shaft rotation (rotation around the Z axis) of the tip output portion 42 by the shaft body 3d ball spline and the wire pulley.
First, a mechanism for converting rotation around the X axis into rotation around the Z axis will be described. As shown in FIG. 13, a support body 38 that supports each member of the head slider 45 is provided in the head slider 45 described above. And, on this support 38, a first pulley 46 that rotates around the X axis by the rotation of the shaft 3d, a second pulley 47 that is coaxially integrated with the tip output portion 42 and is rotatable around the Z axis, A wire 48 wound around the first pulley 46 and the second pulley 47 and a rotatable rotating body 49 that changes the extending direction of the wire 48 by 90 degrees are attached. Then, the rotation of the first pulley 46 (rotation about the X axis) is converted into the rotation of the second pulley 47 (rotation about the Z axis) by the wire 48.
In addition to the wire pulley mechanism, a bevel gear or the like can be used as a mechanism for converting the rotation axis. However, considering the occurrence of backlash, the wire pulley mechanism is preferable to the bevel gear.

第2変換機構41では、上記の回転軸変換機構に加えて、ボールスプライン50を用いている。この点について以下に説明する。
第1プーリ46に回転を伝達する軸体3dは、先端部3のハウジング39に軸回転自在に支持されているが、この軸体3dは、ヘッドスライダー45と共に並進運動しない。よって、軸体3aの軸回転に伴いヘッドスライダー45がX軸方向に並進運動すると、第1プーリ46等の上記回転軸変換機構の全体が軸体3dに対してX軸方向に相対移動することとなる。この相対移動を許容しつつ、つまり、ヘッドスライダー45の相対位置に関わらず、軸体3dの軸回転が第1プーリ46に伝達されるようにするため、ボールスプライン50が用いられている。ボールスプライン50は、スプライン軸よりなる前記軸体3dと、この軸体3d上における軸方向移動を可能としつつ軸体3dのトルクを伝達できるスリーブ51とを有しており、このスリーブ51は第1プーリ46と同軸で一体回転するようにされている。よって、軸体3dと第1プーリ46との相対位置に関わらず、軸体3dの軸回転がスリーブ51を介して第1プーリ46に伝達される。
なお、ボールスプライン50の具体例としては、例えば日本トムソン株式会社のLSAGF6などが挙げられる。
The second conversion mechanism 41 uses a ball spline 50 in addition to the rotation axis conversion mechanism described above. This will be described below.
The shaft body 3 d that transmits the rotation to the first pulley 46 is supported by the housing 39 of the distal end portion 3 so that the shaft body 3 d can rotate freely. However, the shaft body 3 d does not translate with the head slider 45. Therefore, when the head slider 45 translates in the X-axis direction along with the shaft rotation of the shaft body 3a, the entire rotary shaft conversion mechanism such as the first pulley 46 moves relative to the shaft body 3d in the X-axis direction. It becomes. The ball spline 50 is used to allow this relative movement, that is, to transmit the shaft rotation of the shaft body 3d to the first pulley 46 regardless of the relative position of the head slider 45. The ball spline 50 includes the shaft body 3d formed of a spline shaft, and a sleeve 51 that can transmit the torque of the shaft body 3d while allowing axial movement on the shaft body 3d. One pulley 46 is coaxially rotated together. Therefore, regardless of the relative position between the shaft body 3 d and the first pulley 46, the shaft rotation of the shaft body 3 d is transmitted to the first pulley 46 via the sleeve 51.
As a specific example of the ball spline 50, for example, LSAGF6 manufactured by Nippon Thomson Co., Ltd. can be cited.

以上のような構成により、先端部3の先端出力部42に取り付けられた真空吸着コレット4は、X軸方向に並進運動できるとともに自転(軸回転)することもできる。したがって、チップマウンターtでは、図8に示すダイボンディング工程において、ダイ36をリードフレーム37に固定する際、ダイ36の向きやX軸方向位置を微調整することが可能とされている。   With the configuration as described above, the vacuum suction collet 4 attached to the tip output portion 42 of the tip portion 3 can translate in the X-axis direction and can also rotate (axially rotate). Therefore, in the chip mounter t, when the die 36 is fixed to the lead frame 37 in the die bonding step shown in FIG. 8, the direction of the die 36 and the position in the X-axis direction can be finely adjusted.

上記実施形態の運動装置1,2では、従動部としてのプーリー9と2つのリニアアクチュエータ5(のボールねじナット7)とを係合する係合部としてロッド11等のロッドを介したリンク機構を採用したが、他の機構よりなる係合部も可能である。
図14〜17は、この係合部の変形例を示す概略図である。
In the exercise devices 1 and 2 of the above embodiment, a link mechanism via a rod such as the rod 11 is used as an engaging portion that engages the pulley 9 as the driven portion and the two linear actuators 5 (the ball screw nut 7). Although adopted, an engagement portion comprising another mechanism is also possible.
14-17 is the schematic which shows the modification of this engaging part.

図14は、係合部としてラックピニオン機構を採用したものである。即ち図14に示す係合部60は、スライドガイド12の軸方向に並進方向を規制されつつ当該スライドガイド12に回転自在に支持された従動部としてのピニオン61と、前記スライドガイド12と平行に設けられピニオン61を両側から挟み込んで当該ピニオン61と噛み合う2本のラック62と、これらラック62をピニオン61に向かって押圧し噛み合い状態を維持するための弾性ばね63と、を有し、弾性ばね63を介してラック62とリニアアクチュエータ(図示しない)の主動部64とが連結されている。弾性ばね63によりバックラッシを抑えることができる。この実施形態では、一つのラック62あたり2つ(あるいは複数)の弾性ばね63を設けることによりラック62の姿勢を維持している。なお、ラック62を弾性ばね63のみで支持する場合には当該ラック62の姿勢を維持しにくいから、別途ラック62の姿勢維持機構(図示しない)を設けるのが好ましい。この係合部60によっても、上記の運動装置1,2と同様、主動部64の並進運動からピニオン61の並進運動及び回転運動を生成することができる。
図15は、同一のピニオン61を2つ設けた変形例である。このように、ピニオン61を複数化すると2つのラック62同士の平行性及び各ラック62の姿勢を維持できるという利点がある。なおこの場合、ピニオン61を複数化したことにより2つのラック62同士の平行性及び各ラック62の姿勢が維持されるので、図14の実施形態のように、ラック62の姿勢を維持すべく一つのラック62に対して2つ(あるいは複数)の弾性ばね63を設ける必要はない。即ち図15(a)に記載のように、一つのラック62あたり一つの弾性ばね63を設けるだけでもよい。
また図16は上記弾性ばね63のうちの一方をヒンジ構造65としたものである。この場合は、ラック62と主動部64との相対位置のズレが抑えられるという利点がある。
以上のように本発明における係合部としてラックピニオン機構を用いることができる。ただし、バックラッシの発生、制御精度(停止位置精度)、及び軽量化等の観点からは上述した実施形態のようなロッドを介したリンク機構が好ましい。
FIG. 14 employs a rack and pinion mechanism as the engaging portion. That is, the engaging portion 60 shown in FIG. 14 is parallel to the slide guide 12 and the pinion 61 as a driven portion that is rotatably supported by the slide guide 12 while the translation direction is restricted in the axial direction of the slide guide 12. An elastic spring having two racks 62 sandwiched between both sides of the pinion 61 and meshing with the pinion 61; and an elastic spring 63 for pressing the rack 62 toward the pinion 61 to maintain the meshing state. A rack 62 and a main driving portion 64 of a linear actuator (not shown) are connected via 63. Backlash can be suppressed by the elastic spring 63. In this embodiment, the posture of the rack 62 is maintained by providing two (or a plurality of) elastic springs 63 per rack 62. When the rack 62 is supported only by the elastic springs 63, it is difficult to maintain the attitude of the rack 62. Therefore, it is preferable to provide a separate attitude maintaining mechanism (not shown) for the rack 62. Also with the engaging portion 60, the translational motion and the rotational motion of the pinion 61 can be generated from the translational motion of the main driving portion 64, similarly to the motion devices 1 and 2 described above.
FIG. 15 shows a modification in which two identical pinions 61 are provided. As described above, when a plurality of pinions 61 are used, there is an advantage that the parallelism between the two racks 62 and the posture of each rack 62 can be maintained. In this case, since the plurality of pinions 61 are used, the parallelism between the two racks 62 and the posture of each rack 62 are maintained. Therefore, as in the embodiment of FIG. There is no need to provide two (or more) elastic springs 63 for one rack 62. That is, as shown in FIG. 15A, only one elastic spring 63 may be provided per rack 62.
In FIG. 16, one of the elastic springs 63 has a hinge structure 65. In this case, there is an advantage that the displacement of the relative position between the rack 62 and the main moving portion 64 can be suppressed.
As described above, the rack and pinion mechanism can be used as the engaging portion in the present invention. However, from the viewpoints of backlash generation, control accuracy (stop position accuracy), weight reduction, and the like, a link mechanism via a rod as in the above-described embodiment is preferable.

図16に示す係合部70は、摩擦駆動方式によるものであり、スライドガイド12の軸方向に並進方向を規制されつつ当該スライドガイド12に回転自在に支持された従動部としての円盤状部材71と、このピニオン円盤状部材71を所定の圧力で挟み込みリニアアクチュエータ(図示しない)によって前記スライドガイド12と平行な方向に往復並進駆動される2つの主動部72とを有している。主動部72は、円盤状部材71の外周面71aとこれに接触する主動部72の接触面72aとのとの摩擦により従動する。この場合、滑りが発生しない限りバックラッシは無くなり、接触面の表面加工や塗料等により接触面の摩擦係数を上げることができる。   The engagement portion 70 shown in FIG. 16 is based on a friction drive system, and a disc-like member 71 as a driven portion that is rotatably supported by the slide guide 12 while the translational direction is restricted in the axial direction of the slide guide 12. The pinion disk-like member 71 is sandwiched with a predetermined pressure and has two main driving portions 72 that are reciprocally translated in a direction parallel to the slide guide 12 by a linear actuator (not shown). The main driving portion 72 is driven by friction between the outer peripheral surface 71a of the disk-like member 71 and the contact surface 72a of the main driving portion 72 that contacts the outer peripheral surface 71a. In this case, backlash is eliminated unless slipping occurs, and the friction coefficient of the contact surface can be increased by surface processing of the contact surface, paint, or the like.

図17に示す係合部80は、ベルト駆動方式によるものである。この係合部80は、スライドガイド12の軸方向に並進方向を規制されつつ当該スライドガイド12に回転自在に支持された従動部としての円盤状部材81と、同一の長さを有する2本のスチールベルト82,83とを有している。そして図示しない2つのリニアアクチュエータにより第1の主動部84及び第2の主動部85がそれぞれ同一の軸方向に往復並進駆動される。スチールベルト82,83はいずれもその一端部が第1の主動部84に固定され、その他端部は第2の主動部85に固定されている。第1のスチールベルト82は円盤状部材81の一方側から当該円盤状部材81に巻き掛けられており、第2のスチールベルト83は円盤状部材81の他方側から当該円盤状部材81に巻き掛けられている。そして、各スチールベルト82,83の両端部の固定位置は、両スチールベルト82,83が共に張設される位置関係に設定されている。このように構成した場合も、上述した運動装置1,2及び図14〜16の変形例と同様、第1の主動部84及び第2の主動部85の並進運動により円盤状部材81の並進運動及び回転運動が生成する。本発明の係合部はこのようなスチールベルトを用いた機構でもよいが、加減速時の慣性力によるスチールベルトの伸びに起因した停止位置精度悪化の観点からは、上述したロッドを介したリンク機構が好ましい。しかし、上記のようなロッドを介したリンク機構と比較してガタを少なくしやすく、また上述したラックピニオン機構等と比較してバックラッシを少なくしやすいという観点からは、スチールベルトを用いた機構が好ましい。特に、加減速時の慣性力があまり問題とならないような場合には、ロッドを介したリンク機構に対してスチールベルトを用いた機構の利点が相対的に高まるので、かかる観点からはスチールベルトを用いた機構が好ましい。   The engaging part 80 shown in FIG. 17 is based on a belt drive system. The engaging portion 80 has two disc-shaped members 81 as the driven portion that are rotatably supported by the slide guide 12 while the translational direction is restricted in the axial direction of the slide guide 12 and two pieces having the same length. Steel belts 82 and 83 are provided. The first main driving portion 84 and the second main driving portion 85 are reciprocally translated in the same axial direction by two linear actuators (not shown). One end of each of the steel belts 82 and 83 is fixed to the first main driving portion 84, and the other end is fixed to the second main driving portion 85. The first steel belt 82 is wound around the disk-shaped member 81 from one side of the disk-shaped member 81, and the second steel belt 83 is wound around the disk-shaped member 81 from the other side of the disk-shaped member 81. It has been. And the fixing position of the both ends of each steel belt 82 and 83 is set to the positional relationship where both the steel belts 82 and 83 are stretched together. Even in such a configuration, the translational motion of the disk-like member 81 by the translational motions of the first main driving portion 84 and the second main driving portion 85 is the same as the above-described exercise devices 1 and 2 and the modified examples of FIGS. And rotational motion is generated. The engagement portion of the present invention may be a mechanism using such a steel belt. However, from the viewpoint of deterioration of the stop position accuracy due to the elongation of the steel belt due to the inertial force during acceleration / deceleration, the link via the rod described above. A mechanism is preferred. However, from the viewpoint that it is easy to reduce the backlash compared to the link mechanism using the rod as described above, and it is easy to reduce the backlash compared to the rack and pinion mechanism described above, a mechanism using a steel belt is used. preferable. In particular, when the inertial force during acceleration / deceleration is not so much of a problem, the advantage of the mechanism using the steel belt relative to the link mechanism via the rod is relatively increased. The mechanism used is preferred.

以上に説明した運動装置やチップマウンターは本発明の一実施形態にすぎず、本発明はかかる形態に限定されない。
以下に、参考例について説明する。
The exercise device and the chip mounter described above are only one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to such a form.
A reference example will be described below.

図18は、参考例である運動装置D1の動作原理を説明するための概略図である。この運動装置D1は、第1のアクチュエータ(図示省略)により第1の自由度の運動をするように駆動される第1の主動部S1と、第2のアクチュエータ(図示省略)により第2の自由度の運動をするように駆動される第2の主動部S2と、これら各主動部S1,S2の駆動力により従動する単一の従動部Jと、前記従動により従動部Jに生成される運動を、第1の主動部S1及び第2の主動部S2の運動により許容される2自由度の運動に規制する規制手段(図示省略)と、この規制手段により規制される2自由度の運動を許容しつつ第1の主動部S1と第2の主動部S2のそれぞれと従動部Jとを係合する第1の係合部k1及び第2の係合部k2(2つの係合部k1,k2)と、を備えている。 FIG. 18 is a schematic diagram for explaining the operation principle of the exercise device D1 as a reference example . The exercise device D1 includes a first main driving portion S1 that is driven to move with a first degree of freedom by a first actuator (not shown), and a second free movement by a second actuator (not shown). Second driven part S2 driven so as to make a certain degree of movement, a single driven part J driven by the driving force of each of the driven parts S1, S2, and the movement generated in the driven part J by the driven Restricting means (not shown) for restricting the movement to the two degrees of freedom allowed by the movement of the first main moving part S1 and the second main moving part S2, and the two degrees of freedom movement restricted by the restricting means A first engagement portion k1 and a second engagement portion k2 (two engagement portions k1, 2) that engage the first driven portion S1 and the second driven portion S2 with the driven portion J while allowing them. k2).

また、運動装置D1においては、第1の主動部S1及び第2の主動部S2の運動はいずれもリニアな並進運動(直動)である。そして従動部Jの運動は、上記規制手段により、従動部並進方向Jhに沿った並進運動x(1自由度の並進運動)と、従動部Jの中心cまわりの回転運動θ(1自由度の回転運動)とに規制されている。また、2つの係合部k1,k2は、従動部J上の異なる位置T1,T3で、第1の主動部S1及び第2の主動部S2のそれぞれと従動部Jとを係合している。   In the exercise device D1, the movements of the first main driving portion S1 and the second main driving portion S2 are both linear translational motions (linear motion). Then, the movement of the driven portion J is performed by the above-mentioned restricting means by a translational motion x (translational motion of one degree of freedom) along the driven portion translational direction Jh and a rotational motion θ (one degree of freedom of freedom) around the center c of the driven portion J. Rotational motion). In addition, the two engaging portions k1 and k2 engage the driven portion J with each of the first main driving portion S1 and the second main driving portion S2 at different positions T1 and T3 on the driven portion J. .

第1の主動部S1は、第1並進方向S1h(二点鎖線で示す)に沿って並進運動するように駆動され、第2の主動部S2は、第2並進方向S2h(2点鎖線で示す)に沿って並進運動するように駆動される。従動部Jの運動を上記並進運動と回転運動とに規制する規制手段としては、上述した第1の運動装置1で用いたようなスライドガイド12等の構造を挙げることができる。第1の主動部S1や第2の主動部S2の具体例としては、例えば上述したようなリニアアクチュエータ5で駆動されるボールねじナット7などがあり、第1の係合部k1や第2の係合部k2の具体例としては、上述したロッド11等を用いたリンク機構などが挙げられる。   The first main driving part S1 is driven to translate along the first translation direction S1h (indicated by a two-dot chain line), and the second main driving part S2 is driven in the second translation direction S2h (indicated by a two-dot chain line). ) To translate along. As the restricting means for restricting the motion of the driven portion J to the translational motion and the rotational motion, a structure such as the slide guide 12 used in the first motion device 1 described above can be exemplified. Specific examples of the first main driving portion S1 and the second main driving portion S2 include a ball screw nut 7 driven by the linear actuator 5 as described above, and the first engaging portion k1 and the second main driving portion S2. As a specific example of the engaging portion k2, a link mechanism using the rod 11 or the like described above can be given.

記述の第1の運動装置1や第2の運動装置2では、2つの主動部の並進方向(第1並進方向S1h,第2並進方向S2h)が平行であったが、運動装置D1では第1並進方向S1hと第2並進方向S2hとが平行ではない(即ち、従動部並進方向Jhと第1並進方向S1hとのなす角度A1と、従動部並進方向Jhと第2並進方向S2hとのなす角度A2とが同じではない)。更に、第1並進方向S1h又は第2並進方向S2hと従動部並進方向Jhとは平行ではない(即ち角度A1は0でなく、また角度A2も0でない。) In the first exercise device 1 and the second exercise device 2 described, the translation directions (the first translation direction S1h and the second translation direction S2h) of the two main moving portions are parallel, but in the exercise device D1, the first translation device 1 and the second exercise device 2 are parallel. The translation direction S1h and the second translation direction S2h are not parallel (that is, the angle A1 formed by the driven portion translation direction Jh and the first translation direction S1h, and the angle formed by the driven portion translation direction Jh and the second translation direction S2h). A2 is not the same). Further, the first translation direction S1h or the second translation direction S2h and the driven portion translation direction Jh are not parallel (that is, the angle A1 is not 0 and the angle A2 is not 0) .

また、参考例においては、主動部の運動や従動部の運動は特に限定されない。例えばアクチュエータにより駆動される主動部を2つ備えた運動装置の場合、第1の主動部は並進運動で第2の主動部は回転運動としてもよいし、第1及び第2の主動部がいずれも回転運動をしてもよい。同様に、主動部を3つ備えた運動装置の場合、3つの主動部とも並進運動をする構成としてもよく、3つのうちのいずれか2つが並進運動をし1つが回転運動をする構成としてもよく、3つのうちいずれか2つが回転運動をし1つが並進運動をする構成としてもよく、3つの主動部とも回転運動をしてもよい。 In the reference example , the movement of the main driving part and the movement of the driven part are not particularly limited. For example, in the case of an exercise apparatus having two main driving parts driven by an actuator, the first main driving part may be a translational movement and the second main driving part may be a rotary movement, and the first and second main driving parts may be either May also rotate. Similarly, in the case of an exercise device having three main driving parts, the three main driving parts may be configured to translate, or any two of the three may be translated and one may be rotated. In addition, any two of the three may rotate and one may translate, and the three main driving portions may also rotate.

また、従動部Jについても、例えばアクチュエータにより駆動される主動部を2つ備えた運動装置の場合、規制手段により規制された従動部Jの2自由度の運動は、第1の自由度の運動が回転運動であり、第2の自由度の運動が並進運動である構成としてもよいし、第1及び第2の自由度の運動がいずれも回転運動である構成としてもよいし、第1及び第2の自由度の運動がいずれも並進運動である構成としてもよい。同様に、主動部を3つ備えた運動装置の場合、規制手段により規制された従動部Jの3自由度の運動は、3自由度全てが回転運動でもよく、3自由度全てが並進運動でもよく、3自由度のうち1自由度が回転運動で2自由度が並進運動でもよく、3自由度のうち1自由度が並進運動で2自由度が回転運動でもよい。   Further, for the driven part J, for example, in the case of an exercise device provided with two main driven parts driven by an actuator, the movement of the driven part J restricted by the restricting means is the movement of the first degree of freedom. Is a rotational motion, and the motion of the second degree of freedom may be a translational motion, the motion of the first and second degrees of freedom may be a rotational motion, The second degree of freedom motion may be a translational motion. Similarly, in the case of an exercise device having three main driving parts, the three-degree-of-freedom movement of the driven part J regulated by the regulating means may be a rotational movement in all three degrees of freedom or a translational movement in all three degrees of freedom. Of the three degrees of freedom, one degree of freedom may be a rotational movement and two degrees of freedom may be a translational movement, or one of the three degrees of freedom may be a translational movement and two degrees of freedom may be a rotational movement.

また、主動部や従動部が並進運動する場合、当該並進運動は一軸並進運動(直動)に限られず、曲線に沿って動く並進運動であってもよい。
なお、従動部Jの運動のうち少なくとも1自由度の運動を並進運動とすると、特に高加速度が要求される場合の多い運動装置である、並進運動を含む運動装置に好適に応用可能である点において好ましい。
Further, when the main driving unit and the driven unit perform translational motion, the translational motion is not limited to uniaxial translational motion (linear motion), and may be translational motion that moves along a curve.
In addition, if the movement of at least one degree of freedom of the movement of the driven part J is a translational movement, it can be suitably applied to an exercise apparatus including a translational movement, which is an exercise apparatus that often requires a high acceleration. Is preferable.

第1及び第2の主動部がいずれも回転運動する例が、図19に示される運動装置D2である。この場合、図示しない第1のアクチュエータ(モーター等)により回動中心cr1を中心とした回転運動r1をするように回転駆動される第1の主動部R1と、同じく図示しない第2のアクチュエータ(モーター等)により回動中心cr2を中心とした回転運動r2をするように回転駆動される第2の主動部R2とが従動部Jと係合している。図示しない規制手段による従動部Jへの運動規制の態様は運動装置D1と同様であり、従動部並進方向Jhへの一軸並進運動xと中心点c回りの回転運動θである。第1の係合部k1や第2の係合部k2の構造は、上述した運動装置D1あるいは第1の運動装置1と同様のもの(ロッドによるリンク機構)などを採用することができる。   An example in which both the first and second main driving parts rotate is an exercise device D2 shown in FIG. In this case, a first main driving portion R1 that is rotationally driven by a first actuator (motor or the like) (not shown) to rotate about the rotation center cr1 and a second actuator (motor) that is also not shown. Etc.) is engaged with the driven portion J by the second main driving portion R2 that is rotationally driven so as to perform the rotational motion r2 about the rotation center cr2. The mode of movement restriction to the driven portion J by a restriction means (not shown) is the same as that of the exercise device D1, and is a uniaxial translational motion x in the driven portion translational direction Jh and a rotational motion θ around the center point c. As the structure of the first engaging portion k1 and the second engaging portion k2, the same as the above-described exercise device D1 or the first exercise device 1 (link mechanism using a rod) can be adopted.

主動部を3つ有する運動装置の例を図20に示す。
同図に示す運動装置D3は、第1のアクチュエータ(図示省略)により第1の自由度の運動をするように駆動される第1の主動部S1と、第2のアクチュエータ(図示省略)により第2の自由度の運動をするように駆動される第2の主動部S2と、第3のアクチュエータ(図示省略)により第3の自由度の運動をするように駆動される第3の主動部S3と、第1乃至第3の主動部S1,S2,S3の駆動力により従動する単一の従動部Jと、前記従動により従動部Jに生成される運動を、第1乃至第3の主動部S1,S2,S3の運動により許容される3自由度の運動に規制する規制手段ksと、規制手段ksにより規制される3自由度の運動を許容しつつ前記第1乃至第3の主動部S1,S2,S3のそれぞれと従動部Jとを係合する3つの係合部k1,k2,k3とを備えている。図示省略するが、係合部k1,k2,k3としては、上述した運動装置D1と同様、例えばロッドの両端部に回動部を有し、該ロッドの一端側の回動部が従動部Jと接続され、他端側の回動部が主動部S1〜S3と接続しているものを採用できる。但し、特に運動装置D3の場合、係合位置T1,T2,T3,T4,T5,T6には、ボールジョイント等の3次元的回動を許容する回動装置が好適に用いられる。
An example of an exercise device having three main moving parts is shown in FIG.
The exercise device D3 shown in the figure has a first main driving portion S1 that is driven to move with a first degree of freedom by a first actuator (not shown), and a second actuator (not shown). A second main driving portion S2 driven to move with two degrees of freedom and a third main driving portion S3 driven to move with a third degree of freedom by a third actuator (not shown). And a single driven part J driven by the driving force of the first to third main driving parts S1, S2 and S3, and a motion generated in the driven part J by the driving, the first to third main driving parts Restricting means ks for restricting the movement with three degrees of freedom allowed by the movements of S1, S2, S3, and the first to third main driving portions S1 while allowing the movement with three degrees of freedom restricted by the restricting means ks. , S2, S3 and the follower J are engaged with each other. And a engaging portion k1, k2, k3. Although not shown in the drawing, as the engaging portions k1, k2, and k3, as in the above-described exercise device D1, for example, there are rotating portions at both ends of the rod, and the rotating portion at one end of the rod is the driven portion J. It is possible to adopt a configuration in which the rotating part on the other end side is connected to the main moving parts S1 to S3. However, particularly in the case of the exercise device D3, a rotation device that allows three-dimensional rotation such as a ball joint is preferably used for the engagement positions T1, T2, T3, T4, T5, and T6.

運動装置D3において、従動部Jは、規制手段ksにより従動部並進方向Jhの並進運動(図20の3次元直交座標系のX,Y,Z軸におけるX軸方向の並進運動)xと、同3次元直交座標系におけるY軸回りの回転運動θyと、同Z軸回りの回転運動θzとの合計3自由度の運動に規制されている。かかる規制を可能とするため、規制手段ksでは、ユニバーサルジョイントUを用いている。即ち、ユニバーサルジョイントUにより許容される2つの回動の回動軸線のうち第1の回動軸線U1を上記Y軸方向に配向させ、同第2の回動軸線U2を上記Z軸方向に配向させている。これにより、従動部Jの運動を上記2自由度の回転運動θy,θzに規制している。そして、このユニバーサルジョイントUを介した一端側をリニアガイドLGにより規制することで、従動部Jの並進運動を従動部並進方向Jhに規制している。そして、ユニバーサルジョイントUを介した他端側に取り付けられた部材bz上の3つの位置T1,T3,T5において、従動部JとS1,S2,S3とがそれぞれ係合している。   In the exercise device D3, the follower J is translated by the restricting means ks in the follower translation direction Jh (translation in the X, Y, and Z axes in the X, Y, and Z axes in the three-dimensional orthogonal coordinate system of FIG. 20) x. The movement is restricted to a total of three degrees of freedom of the rotational movement θy about the Y axis and the rotational movement θz about the Z axis in the three-dimensional orthogonal coordinate system. In order to enable such regulation, the universal joint U is used in the regulation means ks. That is, of the two rotation axes allowed by the universal joint U, the first rotation axis U1 is oriented in the Y-axis direction, and the second rotation axis U2 is oriented in the Z-axis direction. I am letting. As a result, the movement of the driven part J is restricted to the rotational movements θy and θz having the two degrees of freedom. And by restricting one end side via this universal joint U with the linear guide LG, the translational motion of the driven part J is controlled to the driven part translational direction Jh. Then, at three positions T1, T3, and T5 on the member bz attached to the other end via the universal joint U, the driven portion J and S1, S2, and S3 are engaged with each other.

運動装置D3では、第1の主動部S1,第2の主動部S2,第3の主動部S3が全て並進駆動される。そして、第1の主動部S1の第1並進方向S1hと、第2の主動部S2の第2並進方向S2hと、第3の主動部S3の第3並進方向S3hとが、それぞれ互いに平行でなく、また、これら並進方向S1h〜S3hと従動部並進方向Jhの関係も互いに平行でない。本発明の運動装置では、上述したように、主動部の並進方向同士あるいは主動部の並進方向1h〜S3hと従動部並進方向Jhとの関係が平行であってもよいし、平行で無くてもよい。また、本発明では第1の主動部S1,第2の主動部S2,第3の主動部S3が全て並進駆動される場合に限られず、上述したようにこれら3つの主動部のうちの一部又は全部が回転駆動されるものであってもよい。   In the exercise device D3, the first main driving unit S1, the second main driving unit S2, and the third main driving unit S3 are all driven in translation. The first translation direction S1h of the first main driving part S1, the second translation direction S2h of the second main driving part S2, and the third translation direction S3h of the third main driving part S3 are not parallel to each other. Also, the relationship between the translation directions S1h to S3h and the driven portion translation direction Jh is not parallel to each other. In the exercise apparatus of the present invention, as described above, the translational directions of the main driving parts or the relation between the translational directions 1h to S3h of the main driving part and the driven part translational direction Jh may or may not be parallel. Good. Further, in the present invention, the first main driving part S1, the second main driving part S2, and the third main driving part S3 are not limited to being all driven in translation, and as described above, a part of these three main driving parts. Or all may be rotationally driven.

なお本発明における規制手段は、従動部に生成される運動を、全ての主動部(2つ又は3つ)の運動により許容される自由度の運動に規制しているが、この点について説明する。図21及び図22はこの説明をするための図であるが、いずれの図においても1つの主動部S1及びこれと係合する1つの係合部k1のみを記載し、従動部Jと係合する他の主動部や他の係合部の記載を省略している。まず前提となる事項を図18を用いて説明する。   The restricting means in the present invention restricts the motion generated in the driven portion to a motion with a degree of freedom allowed by the motion of all the main moving portions (two or three). This point will be described. . FIGS. 21 and 22 are diagrams for explaining this, but in each of the drawings, only one main driving portion S1 and one engaging portion k1 engaged with the main driving portion S1 are described, and the driven portion J is engaged. The description of other main moving parts and other engaging parts is omitted. First, the premise items will be described with reference to FIG.

図18における第1の主動部S1で示すように、図示しないリニアアクチュエータにより第1の主動部S1に発生する駆動力ベクトルx1は、第1の係合部k1を介して従動部Jに伝達される。従動部J上の位置T1から従動部Jに作用する駆動力ベクトルx1を分解した各直交成分のうち、従動部Jの運動を規制する規制手段の拘束力と打ち消し合う無効成分z1については、従動部Jの運動(並進運動及び回転運動)に寄与しないが、従動部Jの運動を規制する規制手段の拘束力と打ち消し合わない有効成分y1により、従動部Jに並進方向又は回転運動が生成される。2つの(又は3つの)主動部が、このような有効成分y1を従動部に発生させうるような規制手段であれば、本発明における、「従動部に生成される運動を、2つ(又は3つ)の主動部の運動により許容される自由度の運動に規制する規制手段」に該当する。換言すれば、各主動部の駆動力の少なくとも一部が従動部の運動に有効に作用するように構成された規制手段であればよい。   As shown by the first main driving portion S1 in FIG. 18, the driving force vector x1 generated in the first main driving portion S1 by a linear actuator (not shown) is transmitted to the driven portion J through the first engagement portion k1. The Of the orthogonal components obtained by disassembling the driving force vector x1 acting on the driven portion J from the position T1 on the driven portion J, the ineffective component z1 that cancels the restraining force of the restricting means that restricts the movement of the driven portion J is driven. The translational direction or rotational motion is generated in the driven portion J by the active component y1 which does not contribute to the motion of the portion J (translational motion and rotational motion) but does not cancel out the restraining force of the regulating means that regulates the motion of the driven portion J. The If the two (or three) main driving parts are regulating means that can generate such an active ingredient y1 in the driven part, in the present invention, “the two movements generated in the driven part (or It corresponds to the “regulatory means for restricting the movement to the degree of freedom allowed by the movement of the three main driving parts”. In other words, it may be a restricting means configured so that at least a part of the driving force of each main driving portion effectively acts on the movement of the driven portion.

なお、図21のように、第1の主動部S1から第1の係合部k1を介して従動部Jに伝達される駆動力(ベクトルx1)の全てが、従動部Jの運動を規制する規制手段の拘束力と打ち消し合う状態(以下、特異状態ともいう)においては、第1の主動部S1からの駆動力が従動部Jの運動に対して何ら寄与しないこととなる。しかしながら、従動部Jの運動の慣性や、図示しない他の主動部(図18における第2の主動部S2など)からの駆動力などにより、従動部Jが何らかの運動(並進運動又は回転運動)を行えば、前記特異状態は回避され、従動部Jは全ての主動部から有効な駆動力を得ることができる状態となり、従動部Jは主動部からの駆動力により運動することができる。図22に示す状態も上記特異状態であるが、この場合も、従動部Jの運動の慣性や、図示しない他の主動部からの駆動力などにより、従動部Jが何らかの運動(従動部並進方向Jh方向の並進運動又は従動部Jの中心c回りの回転運動)を行えば、前記特異状態は回避され、従動部Jは全ての主動部から有効な駆動力を得ることができる状態となる。よって、このような特異状態を含む運動装置も本発明に含まれる。
ただし、従動部Jに係合する全ての主動部が、同時に、上記特異状態となった状態(以下、同時特異状態ともいう)をとりうる運動装置の場合は、従動部Jの運動の慣性により当該同時特異状態を回避しうるものの、同時特異状態で従動部Jが静止してしまった場合には、主動部を駆動しても従動部Jを運動させることができないから、本発明において好ましくない。
As shown in FIG. 21, all of the driving force (vector x1) transmitted from the first main driving portion S1 to the driven portion J via the first engaging portion k1 regulates the movement of the driven portion J. In a state (hereinafter also referred to as a singular state) that cancels with the restraining force of the restricting means, the driving force from the first main driving portion S1 does not contribute to the movement of the driven portion J at all. However, due to the inertia of the motion of the driven portion J and the driving force from another main driving portion (not shown) (second main driving portion S2 in FIG. 18), the driven portion J performs some motion (translational motion or rotational motion). If it does, the said singular state will be avoided, the follower part J will be in the state which can obtain an effective drive force from all the main drive parts, and the follower part J can move with the drive force from a main drive part. The state shown in FIG. 22 is also the above-described singular state. In this case, however, the follower J is subject to some motion (the follower translational direction) due to the inertia of the motion of the follower J or the driving force from another not shown main drive. If the translational movement in the Jh direction or the rotational movement around the center c of the driven part J) is performed, the singular state is avoided, and the driven part J can obtain an effective driving force from all the driven parts. Therefore, an exercise apparatus including such a singular state is also included in the present invention.
However, in the case of an exercising device in which all the main driving parts engaged with the driven part J can simultaneously take the state of the singular state (hereinafter also referred to as a simultaneous singular state), Although the simultaneous singular state can be avoided, if the driven part J is stationary in the simultaneous singular state, it is not preferable in the present invention because the driven part J cannot be moved even if the driven part is driven. .

本発明の一実施形態であるチップマウンターの概略構成を示す全体斜視図である。1 is an overall perspective view showing a schematic configuration of a chip mounter according to an embodiment of the present invention. 図1のチップマウンターの正面図である。It is a front view of the chip mounter of FIG. 図1のチップマウンターを上方からみた平面図である。It is the top view which looked at the chip mounter of FIG. 1 from upper direction. 図1のチップマウンターの側面図である。It is a side view of the chip mounter of FIG. 図1のチップマウンターに用いた運動装置の機構の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the mechanism of the exercise device used for the chip mounter of FIG. プーリーの近傍部分を抜き出した斜視図である。It is the perspective view which extracted the vicinity part of a pulley. プーリーの並進運動及び回転運動を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the translational motion and rotational motion of a pulley. ダイボンディング工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a die-bonding process. 先端部の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of a front-end | tip part. 図9とは異なる方向から見た先端部の拡大斜視図である。FIG. 10 is an enlarged perspective view of a tip portion viewed from a direction different from FIG. 9. 初期状態における先端部の断面図である。It is sectional drawing of the front-end | tip part in an initial state. 図11の状態からヘッドスライダーがX軸方向に移動した状態における先端部の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the tip portion in a state where the head slider has moved in the X-axis direction from the state of FIG. 11. ヘッドスライダーの略全体を示す図である。It is a figure which shows the substantially whole head slider. 係合部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of an engaging part. 係合部の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of an engaging part. 係合部の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of an engaging part. 係合部の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of an engaging part. 参考例を示す運動装置の概略図である。It is the schematic of the exercise device which shows a reference example . 参考例を示す運動装置の概略図である。It is the schematic of the exercise device which shows a reference example . 参考例を示す運動装置の概略図である。It is the schematic of the exercise device which shows a reference example . 特異状態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a singular state. 特異状態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a singular state.

符号の説明Explanation of symbols

t チップマウンター
1 第1の運動装置
2 第2の運動装置
3 先端部
3a 軸体(先端部に設けられた回転体)
3d 軸体(先端部に設けられた回転体)
4 真空吸着コレット(吸着コレット)
5 リニアアクチュエータ
6 ボールねじ(第1ボールねじ、第2ボールねじ)
7 ボールねじナット(主動部:第1ボールねじナット、第2ボールねじナット)
8 駆動モータ
9 プーリー(回転体)
11 ロッド(第1のロッド、第2のロッド)
12 スライドガイド(ガイド部材)
15 第一先端連結部
17 ベルト状部材
20 第2先端連結部
21 姿勢維持機構
40 第1変換機構
41 第2変換機構
60,70,80 係合部
S1 第1の主動部
S2 第2の主動部
S2 第3の主動部
ks 規制手段
k1 第1の係合部(係合部)
k2 第2の係合部(係合部)
t Chip Mounter 1 First Exercise Device 2 Second Exercise Device 3 Tip 3a Shaft (Rotary Body Provided at the Tip)
3d shaft body (rotary body provided at the tip)
4 Vacuum adsorption collet (adsorption collet)
5 Linear actuator 6 Ball screw (first ball screw, second ball screw)
7 Ball screw nut (Main moving part: 1st ball screw nut, 2nd ball screw nut)
8 Drive motor 9 Pulley (Rotating body)
11 Rod (first rod, second rod)
12 Slide guide (guide member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 1st front-end | tip connection part 17 Belt-shaped member 20 2nd front-end | tip connection part 21 Posture maintenance mechanism 40 1st conversion mechanism 41 2nd conversion mechanism 60,70,80 Engagement part S1 1st main drive part S2 2nd main drive part S2 3rd main drive part ks control means k1 1st engaging part (engaging part)
k2 Second engagement portion (engagement portion)

Claims (6)

第一軸に沿って往復並進運動するように駆動される第1主動部をそれぞれ有する2つの第1リニアアクチュエータ、前記2つの第1主動部の駆動力により従動する単一の第1従動部、前記従動により前記第1従動部に生成される運動を、前記第一軸に沿った一軸並進運動と一軸回転運動とに規制する第1規制手段、及び前記一軸並進運動と一軸回転運動とを許容しつつ、前記2つの第1主動部のそれぞれと前記第1従動部とを当該第1従動部上の異なる位置で係合する2つの第1係合部、を備えた第1の運動装置と、
第二軸に沿って往復並進運動するように駆動される第2主動部をそれぞれ有する2つの第2リニアアクチュエータ、前記2つの第2主動部の駆動力により従動する単一の第2従動部、前記従動により前記第2従動部に生成される運動を、前記第二軸に沿った一軸並進運動と一軸回転運動とに規制する第2規制手段、及び前記一軸並進運動と一軸回転運動とを許容しつつ、前記2つの第2主動部のそれぞれと前記第2従動部とを当該第2従動部上の異なる位置で係合する2つの第2係合部、を備えた第2の運動装置と、
前記第1従動部及び第2従動部の両方と連結された単一の先端部と、
前記第二軸に沿った前記第2従動部の並進運動に伴う前記先端部の運動を許容する状態で前記第1従動部と前記先端部とを連結する第1先端連結部と、
前記第一軸に沿った前記第1従動部の並進運動に伴う前記先端部の運動を許容する状態で前記第2従動部と前記先端部とを連結する第2先端連結部と、
を有することを特徴とする運動装置。
Two first linear actuators each having a first main driving part driven so as to reciprocate along the first axis, a single first driven part driven by the driving force of the two first main driving parts, A first restricting means for restricting a motion generated in the first driven portion by the driven to a uniaxial translational motion and a uniaxial rotational motion along the first axis; and permitting the uniaxial translational motion and the uniaxial rotational motion. However, a first exercise device including two first engagement portions that engage each of the two first driven portions and the first driven portion at different positions on the first driven portion; ,
Two second linear actuators each having a second main driving portion driven to reciprocate along the second axis, a single second driven portion driven by the driving force of the two second main driving portions, Second restriction means for restricting movement generated in the second driven portion by the driven to uniaxial translational movement and uniaxial rotational movement along the second axis, and allowing the uniaxial translational movement and uniaxial rotational movement. However, a second exercise device including two second engagement portions that engage each of the two second driven portions and the second driven portion at different positions on the second driven portion, and ,
A single tip connected to both the first follower and the second follower;
A first tip coupling portion that couples the first driven portion and the tip portion in a state that allows movement of the tip portion accompanying translational motion of the second driven portion along the second axis;
A second tip coupling portion that couples the second driven portion and the tip portion in a state that allows movement of the tip portion accompanying translational motion of the first driven portion along the first axis;
An exercise apparatus comprising:
前記第1従動部の回転運動を前記先端部に伝達する第1の回転伝達機構と、
前記第2従動部の回転運動を前記先端部に伝達する第2の回転伝達機構と、
前記先端部に設けられ前記第1及び第2の回転伝達機構により伝達された回転のいずれかを前記第一軸及び第二軸に沿った並進運動以外の第3の自由度の運動に変換する第1変換機構と、
前記先端部に設けられ、前記第1及び第2の回転伝達機構により伝達された回転のいずれかを、前記第一軸及び第二軸に沿った並進運動及び前記第3の自由度の運動以外の第4の自由度の運動に変換する第2変換機構と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の運動装置。
A first rotation transmission mechanism for transmitting the rotational movement of the first follower to the tip;
A second rotation transmission mechanism for transmitting the rotational movement of the second driven portion to the tip portion;
One of the rotations provided at the tip and transmitted by the first and second rotation transmission mechanisms is converted into a motion with a third degree of freedom other than a translational motion along the first axis and the second axis. A first conversion mechanism;
Any of the rotations provided at the tip and transmitted by the first and second rotation transmission mechanisms, except for the translational motion along the first axis and the second axis and the motion of the third degree of freedom. A second conversion mechanism that converts the motion to a fourth degree of freedom motion;
Exercise device of claim 1, further comprising a.
前記第1従動部及び前記第2従動部はいずれも回転体を有し、
前記第1及び第2の回転伝達機構は、前記先端部に設けられた回転体と前記従動部の回転体との間に巻き掛けられたベルト状部材であることを特徴とする請求項2に記載の運動装置。
Each of the first driven part and the second driven part has a rotating body,
The said 1st and 2nd rotation transmission mechanism is a belt-shaped member wound between the rotary body provided in the said front-end | tip part, and the rotary body of the said follower part, The Claim 2 characterized by the above-mentioned. The exercise device described .
前記第1,第2リニアアクチュエータは、それぞれ、
互いに平行に配置された第1ボールねじ及び第2ボールねじと、
前記第1,第2ボールねじのそれぞれに別個に取り付けられ当該第1,第2ボールねじを軸回転させる複数個の駆動モータと、
前記第1ボールねじに取り付けられ当該第1ボールねじの軸回転により並進運動する、前記主動部としての第1ボールねじナットと、
前記第2ボールねじに取り付けられ当該第2ボールねじの軸回転により並進運動する、前記主動部としての第2ボールねじナットと、
を備えており、
前記第1,第2係合部は、それぞれ、
前記第1,第2従動部における第1位置と前記第1ボールねじナットとを連結する第1のロッドと、
前記第1,第2従動部における第2位置と前記第2ボールねじナットとを連結する第2のロッドと、
を備えており、
前記第1,第2規制手段は、それぞれ、
前記第1,第2従動部を回動自在に支持し前記従動に伴う前記第1,第2従動部の並進運動を前記第1及び第2ボールねじの軸方向と同一方向にガイドするガイド部材、
を備えていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載の運動装置。
The first and second linear actuators are respectively
A first ball screw and a second ball screw arranged in parallel to each other;
A plurality of drive motors attached separately to each of the first and second ball screws and rotating the first and second ball screws;
A first ball screw nut as the main driving part, which is attached to the first ball screw and translates by axial rotation of the first ball screw;
A second ball screw nut as the main moving part, which is attached to the second ball screw and translates by axial rotation of the second ball screw;
With
The first and second engaging portions are respectively
A first rod connecting the first position of the first and second driven parts and the first ball screw nut;
A second rod connecting the second position of the first and second driven parts and the second ball screw nut;
With
The first and second regulating means are respectively
A guide member that rotatably supports the first and second driven portions and guides the translational motion of the first and second driven portions accompanying the follow in the same direction as the axial direction of the first and second ball screws. ,
Exercise device according to any one of claims 1-3, characterized in that it comprises a.
半導体製造工程で用いられるチップマウンターであって、A chip mounter used in a semiconductor manufacturing process,
請求項2〜4のいずれか1つに記載の運動装置の前記先端部に、ウェハから切り出されたダイを吸着するための吸着コレットが取付けられるとともに、An adsorption collet for adsorbing a die cut from the wafer is attached to the tip of the exercise device according to any one of claims 2 to 4,
前記第一軸と前記第二軸とは互いに直交する関係とされ、The first axis and the second axis are orthogonal to each other,
前記第1又は第2先端連結部は、前記先端部の姿勢を一定に維持する姿勢維持機構を有することを特徴とするチップマウンター。The chip mounter according to claim 1, wherein the first or second tip connecting portion includes a posture maintaining mechanism for maintaining a constant posture of the tip portion.
前記第3の自由度の運動により前記吸着コレットが前記第一軸及び第二軸と垂直な第三軸に沿って並進運動し、The suction collet is translated along a third axis perpendicular to the first axis and the second axis by the movement of the third degree of freedom;
前記第4の自由度の運動により前記吸着コレットが軸回転運動することを特徴とする請求項5に記載のチップマウンター。The chip mounter according to claim 5, wherein the suction collet is rotationally moved by the movement of the fourth degree of freedom.
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