JP5414391B2 - ケーブル潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、往復移動する移動体に対して給電及び／又は信号の送受信を行うケーブルをＵ字状に湾曲させて配線したケーブル潤滑装置に関する発明である。

例えば、特許文献１（特開２００８−２４３８３９号公報）に記載されているように、部品実装機は、部品吸着ノズルを保持する装着ヘッドを、Ｘ−Ｙスライド機構によりＸ−Ｙ方向に移動して部品の吸着・実装を行うようになっている。この装着ヘッドに対して給電と信号の送受信を行うために、装着ヘッド側のコネクタとＸ−Ｙスライド機構側のコネクタとの間をケーブルで接続して、該ケーブルをＵ字状に湾曲させて配線することで、装着ヘッドにケーブルを接続した状態で該装着ヘッドを自由に移動できるようになっている。

更に、特許文献１では、ケーブルベア（登録商標）と称されるケーブルガイド内にケーブルを収容し、該ケーブルガイドの固定側の部分を受け支える支持部材を、該ケーブルガイドの固定側の部分の下方に設けると共に、該ケーブルガイドの移動側の部分が上方に持ち上げられることを防止する押え部材を、該ケーブルガイドの移動側の部分の上方に設けた構成となっている。

特開２００８−２４３８３９号公報

近年の部品実装機は、実装作業の高速化に伴って装着ヘッドの移動速度も高速化されているため、装着ヘッド移動時のケーブルガイドの移動側の部分の暴れ（上下運動）が大きくなってきている。このため、押え部材へのケーブルガイドの衝突が強くなり、その衝突の繰り返しによりケーブルガイド内のケーブルが摩耗・損傷してケーブルの耐久性が低下しないように頻繁なメンテナンスが必要であった。

また、ケーブルガイドを用いずに裸のケーブルをＵ字状に湾曲させて配線して、該ケーブルの移動側の部分の持ち上がりを押え部材で直接押えるように構成したものがあるが、この構成でも、装着ヘッド移動時にケーブルの移動側の部分が暴れて押え部材に衝突するため、その衝突の繰り返しでケーブルの摩耗・損傷が発生してケーブルの耐久性が低下しないように頻繁なメンテナンスが必要であった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、往復移動する移動体にＵ字状に湾曲させて配線したケーブルの摩耗・損傷を少なくしてケーブルの耐久性を向上させるためのメンテナンス周期を延ばすことができるケーブル潤滑装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、往復移動する移動体に対して給電及び／又は信号の送受信を行うケーブルをＵ字状に湾曲させて配線し、該ケーブルのうちの前記移動体に接続されている移動側の部分を固定側の部分よりも上方又は下方に位置させたケーブル潤滑装置において、潤滑油が含浸された複数本の潤滑ローラを、前記ケーブルの移動側の部分の移動経路に沿って該移動側の部分の持ち上がり又は持ち下がりを押えるように配列し、前記ケーブルの固定側の部分を受け支えるケーブル受け部を、該ケーブルの固定側の部分の下側に沿って直線状に設けると共に、該ケーブル受け部内に、潤滑油が含浸された潤滑シートを設置した構成としたものである。

この構成では、移動体の移動時に、ケーブルの移動側の部分の持ち上がり又は下がりを押える潤滑ローラから滲み出る潤滑油がケーブルの移動側の部分に付着すると共に、該ケーブルの固定側の部分を受け支えるケーブル受け部内の潤滑シートから滲み出る潤滑油が該ケーブルの固定側の部分に付着する。このようにして、潤滑ローラと潤滑シートによってケーブルの広範囲に潤滑油を付着させることができ、その潤滑油の潤滑作用によってケーブルの摩耗・損傷を少なくしてケーブルの耐久性を向上させるためのメンテナンス周期を延ばすことができる。

この場合、請求項２のように、複数本の潤滑ローラをケーブルの移動側の部分の移動経路の全域にわたって所定ピッチで配列するようにすると良い。このようにすれば、移動体の移動時に、その移動経路の全域で、ケーブルの移動側の部分の持ち上がりを２本以上の潤滑ローラで分担して押えることができて、ケーブルの移動側の部分と各潤滑ローラとの間の衝突力を効果的に緩和することができ、ケーブルの摩耗・損傷を一層確実に少なくすることができる。

この場合、請求項３のように、ケーブルは、複数本の絶縁導線を帯状に一体化したフラットケーブルであっても良いし、請求項４のように、ケーブルを、該ケーブルの移動側の部分の移動に追従して変形するケーブルガイド内に収納し、該ケーブルガイドに開口部を形成し、該ケーブルガイドの変形に応じて該ケーブルガイド内のケーブルが該開口部を通して前記潤滑シートと接触するように構成しても良い。ケーブルガイドを用いる場合は、フラットケーブルをケーブルガイド内に収容しても良いし、複数本の丸型のケーブルをケーブルガイド内に収容しても良い。フラットケーブルを用いる場合は、ケーブルガイドを用いずにフラットケーブルをＵ字状に湾曲させて配線しても良い。

以上説明した請求項１〜３に係る発明は、往復移動する移動体にケーブルをＵ字状に湾曲させて配線した様々な装置に適用可能であり、例えば、請求項５のように、部品実装機における部品吸着ノズルを保持する装着ヘッドのケーブル配線構造に適用しても良い。これにより、装着ヘッドに接続したケーブルの耐久性を向上させることができる。

図１は本発明の実施例１におけるモジュール型部品実装システムの構成を示す斜視図である。 図２は装着ヘッドをＹ軸方向に移動させるＹ軸スライド機構とその周辺部分を示す斜視図である。 図３は実施例１のＹ軸スライド機構のフラットケーブル配線構造の縦断側面図である。 図４は実施例１のＹ軸スライド機構のフラットケーブル配線構造の上面図である。 図５は実施例１のＹ軸スライド機構のフラットケーブル配線構造の縦断正面図である。 図６（ａ）は実施例１のフラットケーブルの断面形状の一例を示す断面図、同図（ｂ）は潤滑シートの一例を示す断面図、同図（ｃ）は潤滑シートの他の例を示す断面図である。 図７は実施例２のＹ軸スライド機構のフラットケーブル配線構造の縦断側面図である。 図８は実施例２のケーブルガイド内にフラットケーブルを収納した構成を説明する斜視図である。 図９は実施例２のケーブルガイドの固定側の部分をケーブル受け部で受け支える構成を説明する縦断面図である。 図１０は実施例２の潤滑シートの断面形状の一例を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、部品実装機のＹ軸スライド機構のフラットケーブル配線構造に適用して具体化した２つの実施例１，２を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図６に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてモジュール型部品実装システムの構成を説明する。
モジュール型部品実装システムのベース台１１上に、回路基板の搬送方向に隣接して複数台の実装機モジュール１２（部品実装機）が入れ替え可能に整列配置されている。各実装機モジュール１２は、本体ベッド１３上に、部品供給装置１４、回路基板搬送装置１５、部品撮像装置１６、部品装着装置１７等を搭載して構成され、上部フレーム１８の前面部には、操作パネル部１９が設けられている。各実装機モジュール１２の回路基板搬送装置１５によって回路基板を順次搬送して部品装着装置１７によって回路基板に部品を実装する。

一方、図２は、移動体である装着ヘッド２２をＹ軸方向に移動させるＹ軸スライド機構２４とその周辺部分を示す斜視図である。部品装着装置１７は、複数本の部品吸着ノズル２１を交換可能に保持する回転型の装着ヘッド２２と、この装着ヘッド２２を回路基板の搬送方向（以下この方向を「Ｘ軸方向」と定義する）に移動させるＸ軸スライド機構２３と、このＸ軸スライド機構２３を装着ヘッド２２と共にＹ軸方向（回路基板の搬送方向と直交する方向）に移動させるＹ軸スライド機構２４と、部品吸着動作時や装着動作時に装着ヘッド２２の部品吸着ノズル２１を昇降させるノズル昇降機構（図示せず）等から構成されている。

Ｙ軸スライド機構２４は、実装機モジュール１２の上部フレーム１８側に取り付けられたＹ軸モータ３１によってＹ軸ボールねじ３２を回転駆動することで、Ｙ軸スライド３３をＹ軸ガイド３４に沿ってＹ軸方向にスライド移動させるように構成されている。このＹ軸スライド３３にＸ軸スライド機構２３を介して装着ヘッド２２が支持されている。

次に、図３乃至図６を用いてＹ軸スライド機構２４のフラットケーブル潤滑装置の構成を説明する。図３はＹ軸スライド機構２４のフラットケーブル配線構造の縦断側面図、図４はＹ軸スライド機構２４のフラットケーブル配線構造の上面図、図５はＹ軸スライド機構２４のフラットケーブル配線構造の縦断正面図である。

Ｙ軸方向にスライド移動する装着ヘッド２２に対して給電及び信号の送受信を行うフラットケーブル４１がＵ字状に湾曲させて配線されている。フラットケーブル４１は、複数本の絶縁導線を帯状に一体化した平型のケーブルである。このフラットケーブル４１のうちの装着ヘッド２２に接続されている移動側の部分４１ａが固定側の部分４１ｂよりも上方に配置されている。

図５に示すように、Ｙ軸スライド機構２４の上部を覆うカバー４２の両側にフラットケーブル４１が配置され、シリコンオイル等の潤滑油が含浸された複数本（例えば２５本）の潤滑ローラ４３が、フラットケーブル４１の移動側の部分４１ａの移動経路に沿って該移動側の部分４１ａの持ち上がりを上側から押えるように配列されている。各潤滑ローラ４３は、カバー４２上に固定された断面Ｌ字形の取付フランジ４４に支持シャフト４５を介して回転自在に支持されている。図３及び図４に示すように、各潤滑ローラ４３は、Ｙ軸と直交するＸ軸と平行に配列され、且つ、フラットケーブル４１の移動側の部分４１ａの移動経路の全域にわたって所定ピッチで配列されている。各潤滑ローラ４３は、無数の微細孔を有する多孔状材料（例えば多孔質ゴム、多孔質樹脂等）で形成され、その微細孔にシリコンオイル等の潤滑油が含浸されている。

一方、図３及び図５に示すように、フラットケーブル４１の固定側の部分４１ｂを受け支えるケーブル受け部４６が、該フラットケーブル４１の固定側の部分４１ｂの下側に沿って直線状に設けられ、該ケーブル受け部４６内に、シリコンオイル等の潤滑油が含浸された潤滑シート４７が設置されている。この潤滑シート４７は、フェルト、不織布、スポンジ等の多孔状材料で形成されている。

図６（ａ）に示すように、フラットケーブル４１の下面部の断面形状が凹凸のある形状である場合には、図６（ｂ）に示すように、潤滑シート４７の上面部をフラットケーブル４１の下面部の凹凸形状に合わせた凹凸形状に形成しても良い。また、潤滑シート４７を比較的柔らかい材料で形成する場合は、図６（ｂ）に示すように、潤滑シート４７の上面部を平面状に形成しても良い。潤滑シート４７を比較的柔らかい材料で形成すれば、フラットケーブル４１の下面部が潤滑シート４７の上面部に当接したときに、潤滑シート４７の上面部がフラットケーブル４１の下面部の凹凸形状に倣った凹凸形状に自然に変形して潤滑シート４７の上面部とフラットケーブル４１の下面部との接触面積が拡大される。

以上説明した本実施例１によれば、装着ヘッド２２の移動時に、フラットケーブル４１の移動側の部分４１ａの持ち上がりを潤滑ローラ４１で押えるときに、潤滑ローラ４３から滲み出る潤滑油がフラットケーブル４１の移動側の部分４１ａに付着すると共に、フラットケーブル４１の固定側の部分４１ｂを受け支えるケーブル受け部４６内の潤滑シート４７から滲み出る潤滑油がフラットケーブル４１の固定側の部分４１ｂに付着する。このようにして、潤滑ローラ４３と潤滑シート４７によってフラットケーブル４１の広範囲に潤滑油を付着させることができ、その潤滑油の潤滑作用によって潤滑ローラ４３やケーブル受け部４６とフラットケーブル４１との間の摩擦力を小さくしてフラットケーブル４１の摩耗・損傷を少なくすることができ、フラットケーブル４１の耐久性を向上させることができる。

しかも、本実施例１では、多数本の潤滑ローラ４３をフラットケーブル４１の移動側の部分４１ａの移動経路の全域にわたって所定ピッチで配列するようにしたので、装着ヘッド２２の移動時に、その移動経路の全域で、フラットケーブル４１の移動側の部分４１ａの持ち上がりを２本以上の潤滑ローラ４３で分担して押えることができて、フラットケーブル４１の移動側の部分４１ａと各潤滑ローラ４３との間の衝突力を効果的に緩和することができ、フラットケーブル４１の摩耗・損傷を一層確実に少なくすることができる利点がある。

次に、図７乃至図１０を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、上記実施例１と実質的に同じ部分については、同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。

本実施例２では、フラットケーブル４１の移動側の部分４１ａの移動に追従して変形するケーブルガイド５１内に、フラットケーブル４１が収納されている。一般に、ケーブルガイド５１は、ケーブルベア（登録商標）と称されている。

図７に示すように、ケーブルガイド５１の移動側の部分５１ａの持ち上がりが上側から潤滑ローラ４３によって押えられ、ケーブルガイド５１の固定側の部分５１ｂがケーブル受け部４６内で受け支えられ、該ケーブル受け部４６内にシリコンオイル等の潤滑油が含浸された潤滑シート４７が設置されている。この潤滑シート４７とケーブルガイド５１内のフラットケーブル４１との接触性を確保するために、図８及び図１０に示すように、潤滑シート４７の上面部には、複数の凸部４７ａがケーブルガイド５１の開口部５１ｃと同じ間隔で形成され、各凸部４７ａがケーブルガイド５１の各開口部５１ｃに嵌まり込むことで、各凸部４７ａがケーブルガイド５１内のフラットケーブル４１に接触するように構成されている。これにより、ケーブルガイド５１とフラットケーブル４１との間にも潤滑油を供給して、ケーブルガイド５１とフラットケーブル４１との間の摩擦によるフラットケーブル４１の摩耗・損傷を少なくする。

本実施例２においても、多数本の潤滑ローラ４３をケーブルガイド５１の移動側の部分５１ａ（フラットケーブル４１の移動側の部分４１ａ）の移動経路の全域にわたって所定ピッチで配列するようにしたので、装着ヘッド２２の移動時に、その移動経路の全域で、ケーブルガイド５１の移動側の部分５１ａの持ち上がりを２本以上の潤滑ローラ４３で分担して押えることができて、ケーブルガイド５１の移動側の部分５１ａと各潤滑ローラ４３との間の衝突力を効果的に緩和することができ、ケーブルガイド５１内のフラットケーブル４１の摩耗・損傷を一層確実に少なくすることができる。

尚、ケーブルガイド５１を用いる場合は、１本のフラットケーブル４１に代えて、複数本の丸型のケーブルをケーブルガイド５１内に収容しても良い。

また、上記実施例１，２では、フラットケーブル４１の移動側の部分４１ａを上方、固定側の部分４１ｂを下方に配置した構成としたが、これとは上下関係を反対にして、フラットケーブルの移動側の部分を下方、固定側の部分を上方に配置した構成としても良く、この場合は、潤滑ローラを下方、ケーブル受け部と潤滑シートを上方に配置すれば良い。また、上下に潤滑ローラを配置しても良い。

また、上記実施例１，２は、部品実装機のＹ軸スライド機構２４のフラットケーブル潤滑装置に本発明を適用した実施例であるが、本発明は、これに限定されず、往復移動する移動体にケーブルをＵ字状に湾曲させて配線した様々な装置に適用可能である。

１１…ベース台、１２…実装機モジュール（部品実装機）、１４…部品供給装置、１５…回路基板搬送装置、１６…部品撮像装置、１７…部品装着装置、２１…部品吸着ノズル、２２…装着ヘッド（移動体）、２３…Ｘ軸スライド機構、２４…Ｙ軸スライド機構、３１…Ｙ軸モータ、３３…Ｙ軸スライド、４１…フラットケーブル（ケーブル）、４１ａ…移動側の部分、４１ｂ…固定側の部分、４３…潤滑ローラ、４５…支持シャフト、４６…ケーブル受け部、４７…潤滑シート、５１…ケーブルガイド５１、５１ａ…移動側の部分、５１ｂ…固定側の部分

Claims (5)

1. 往復移動する移動体に対して給電及び／又は信号の送受信を行うケーブルをＵ字状に湾曲させて配線し、該ケーブルのうちの前記移動体に接続されている移動側の部分を固定側の部分よりも上方又は下方に位置させたケーブル潤滑装置において、
   潤滑油が含浸された複数本の潤滑ローラを、前記ケーブルの移動側の部分の移動経路に沿って該移動側の部分の持ち上がり又は持ち下がりを押えるように配列し、
   前記ケーブルの固定側の部分を受け支えるケーブル受け部を、該ケーブルの固定側の部分の下側に沿って直線状に設けると共に、該ケーブル受け部内に、潤滑油が含浸された潤滑シートを設置したことを特徴とするケーブル潤滑装置。
2. 前記複数本の潤滑ローラは、前記ケーブルの移動側の部分の移動経路の全域にわたって所定ピッチで配列されていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル潤滑装置。
3. 前記ケーブルは、複数本の絶縁導線を帯状に一体化したフラットケーブルであることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル潤滑装置。
4. 前記ケーブルは、該ケーブルの移動側の部分の移動に追従して変形するケーブルガイド内に収納され、
   前記ケーブルガイドには開口部が形成され、該ケーブルガイドの変形に応じて該ケーブルガイド内のケーブルが該開口部を通して前記潤滑シートと接触するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のケーブル潤滑装置。
5. 前記移動体は、部品実装機における部品吸着ノズルを保持する装着ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のケーブル潤滑装置。

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