JPH01121138A - 部品取付用チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は例えば電子部品を作業対象としてのプリント基
板などに対して自動的に取り付けるための部品取付用チ
ャックに関する。

背景技術 第１４図に従来の部品取付用チャックを示す。

なお、当該部品取付用チャック１は、例えば、人間の右
腕と同様の動きをするスカラー型ロボットなどに装着し
て用いられる。

第１４図に示す如く、当該部品取付用チャック１は支持
部材２を有している。支持部材２には押し棒３が上下方
向において往復動自在に取り付けられており、また、図
示されてはいないが、この押し棒３を往復動せしめる駆
動手段が設けられている。押し棒３は先端部にて大小の
電子部品４あるいは５に当接して該電子部品の上下方向
における位置決めをなすものである。なお、押し棒３は
中空に形成され、その中空部３ａを通じて供給される負
圧によって各電子部品４，５を吸着保持する。

押し棒３を挾むように２つの把持部材６が互いに対向し
て配置されており、且つ、ピン６ａを介して支持部材２
に相対的に揺動自在に取り付けられている。各把持部材
６はその下端部にて電子部品４あるいは５を把持して該
各型子部品を夫々水平面内において位置決めするもので
ある。押し棒３には尖頭状カム部材８が摺動自在に取り
付けられており、各把持部材６の上端部に設けられたロ
ーラ６ｂに該カム部材のテーパ面が摺接している。

また、各把持部材６を該各把持部材の上端部どうしが近
づく方向に付勢するコイルスプリング９が設けられてい
る。カム部材８を押し棒３に沿って摺動せしめる駆動手
段が設けられており、このカム部材８の摺動とコイルス
プリング９の付勢力とによって２つの把持部材６が揺動
せられる。

図から明らかなように、上記した部品取付用チャックは
２つの把持部材６の揺動位置の変化によって大小の電子
部品を自在に把持するものである。

しかしながら、かかる構成においては把持する電子部品
の寸法の変化によって部品把持位置に高低差りを生じ、
把持した電子部品を作業対象たるプリント基板などに取
り付けるためにこの高低差分を補償すべく部品取付用チ
ャック１の全体を上下方向において位置制御すると共に
押し棒３の突出量も適宜制御しなければならず、制御系
が複雑になるなど、コストの増大を招来していた。

発明の概要 本発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、そ
の第１の目的とするところは異なる大きさの部品を互い
の部品把持位置にずれを生ずることなく把持し且つ位置
決めし得る部品取付用チャックを提供することである。

また、本発明は長径及び短径を有する細長い部品を該部
品の大きさに拘らず該側径方向において無理な力を加え
ることなく把持し且つ位置決めし得る部品取付用チャッ
クを提供することを第２の目的としている。

本願第１発明による部品取付用チャックは、部品に先端
部にて当接して該部品を所定方向において位置決めする
押し棒と、該押し棒の囲りに該所定方向に対して略直角
で互いに略直角な少なくとも′２つの方向において各々
対向して相対的に平行移動自在に設けられて該部品を把
持し且つ該各方向において位置決めする少なくとも４つ
の把持部祠と、該各把持部材に連結されたリンク部材と
、該押し棒を駆動し該各把持部材を該リンク部材を介し
て駆動する駆動手段とから成ることを特徴としている。

また、本願第２発明による部品取付用チャックは、この
第１発明の構成に加え、上記リンク部材と駆動手段との
間にばね部材が介装せしめられていることを特徴として
いる。

実施例 以下、本発明の実施例としての部品取付用チャックを添
付図面を参照しつつ説明する。

第１図及び第２図に示すように、一対の部品取付用チャ
ック１１及び１２がベース１３に取り付けられている。

両部品取付用チャック１１．１２は全く同様に構成され
ており、以下、一方の部品取付用チャック１１について
のみ説明する。なお、各部品取付用チャック１１及び１
２はベース１３と共に例えばスカラー型ロボットに装着
せられ、電子部品１５を作業対象であるプリント基板（
図示せず）などに取り付ける。また、電子部品１５は図
示せぬ部品供給手段により順次供給される。

図示した如く、部品取付用チャック１１はベース１３に
ハウジング１６及びベアリング１７を介して回転自在に
取り付けられたシリンダ１８と、ベース１３に対して固
定された円筒状支持部材２０とを有している。第３図に
シリンダ１８のみの詳細を示す。円筒状支持部材２０の
下端部とシリンダ１８との間にはベアリング２１が介装
されている。

シリンダ１８の上端部には歯付ベルト車２２がネジ２２
ａにより固定されており、歯付ベルト２３、歯付ベルト
車２４を介してサーボモータ２５により回転駆動せられ
る。歯付ベルト車２２と同軸に原点板２７が設けられて
おり、フォトマイクロセンサ２８によりこの原点板２７
が検知され、これによりシリンダ１８の回転位置が判明
する。

シリンダ１８内にはピストン３０が摺動自在（矢印Ｚ方
向）に設けられている。第４図にピストン３０のみの詳
細を示す。第２図に示される電磁弁３１及びマニホルド
３２によりシリンダ１８内に圧搾空気が供給され、ピス
トン３０が上下に往復動する。ピストン３０の下端部に
はその先端に吸着ピン３３ａを有する押し棒３３が所定
範囲内で摺動自在に取り付けられている。押し棒３３は
その吸着ピン３３ａにて電子部品１５に当接して該電子
部品を上下方向において位置決めするものである。押し
棒３３は吸着ピン３３ａを含み中空に形成され、この中
空部３３ｂとピストン３０に形成された中空部３０ａを
通じて供給される負圧によって電子部品１５を吸着保持
する。なお、押し棒３３の上端部とこれを受けるべくピ
ストン３０内に形成された受は面との間にはコイルスプ
リング３３Ｃが設けられている。

ピストン３０の下端部には円筒状のコネクテインダスラ
イダ３５が摺動自在に外嵌している。第５図（ａ）及び
（ｂ）にコネクティングスライダ３５の詳細を示す。コ
ネクテインダスライダ３５にはその中心軸に沿って溝３
５ａが形成されており、ピストン３０の下端部に水平方
向に伸長して植設されたガイドピン３０ｂがこの溝３５
ａに摺接している。シリンダ１８内にはピストン３０の
中央部を受ける軸受３６が設けられており、この軸受３
６の下端部と上記コネクティングスライダ３５の上端部
との間には該コネクテインダスライダに下方に向けてパ
イアスカを付与するコイルスプリング３５ｂが配置され
ている。

コネクティングスライダ３５の下端部には４本の支持シ
ャフト３８が平行に固設されており、該各支持シャフト
の先端に円盤状のスライドベース”３９がネジにより固
定されている。第６図（ａ）及び（ｂ）にこのスライド
ベース３９のみの詳細を示す。スライドベース３９上に
は４つのガイド４０がネジ（図示せず）により固定され
ている。

第７図（ａ）及び（ｂ）にこの４つのガイド４０のみの
詳細を示す。

第１図に示す如く、押し棒３３を挾むように２つの把持
部材４２が対向して配置されており、且つ、上記の４つ
のガイド４０の案内突部４０ａにより矢印Ｘ方向におい
て相対的に平行移動自在に案内されている。第８図（ａ
）ないしくＣ）にこの把持部材４２の詳細を示す。これ
ら把持部材４２の移動する方向（矢印Ｘ方向）は、押し
棒３３の移動する上下方向（矢印Ｚ方向）に対して直角
な水平方向である。

第７図（ａ）及び（ｂ）から明らかな如＜、４つのガイ
ド４０の各々には上方に伸びる支持柱４０ｂが形成され
ており、この支持柱４０ｂに２つのリンク部材４３が夫
々ピン４３ａを介して揺動自在に取り付けられている。

第９図にこのリンク部材４３の詳細を示す。リンク部材
４３の一方の自由端部にはＵ字状の切欠部４３ｂが形成
されており、上記の把持部材４２に設けられたローラ４
２ａにこの切欠部４３ｂが円滑に係合している。

即ち、このリンク部材４３が揺動することにより把持部
材４２がガイド４０の案内突部４０ａに沿って往復動す
る。

第２図に示すように、上述した２つの把持部材４２の移
動方向（矢印Ｘ方向）に対して直角な矢印Ｙ方向におい
て押し棒３３を挾むように他の２つの把持部材４５が対
向して配置されており、且つ、上記のガイド４０の案内
突部４０ｃにより矢印Ｙ方向において相対的に平行移動
自在に案内されている。第１０図（ａ）ないしくｃ）に
この把持部材４５の詳細を示す。なお、この把持部材４
５の移動する方向（矢印Ｙ方向）は上記の如く前述した
把持部位４２の移動方向（矢印Ｘ方向）に対して直角で
あり、且つ、押し棒３３の移動する上下方向（矢印Ｚ方
向）に対して直角な水平方向である。

第７図（ａ）、（ｂ）に示すように、４つのガイド４０
の各々には前述した支持柱４０ｂの近傍に他の支持柱４
０ｄが平行に形成されており、この支持柱４０ｄに２つ
のリンク部材４６が夫々ピン４６ａを介して揺動自在に
取り付けられている。

第１１図にこのリンク部材４６の詳細を示す。リンク部
材４６の一方の自由端部にはＵ字状の切欠部４６ｂが形
成されており、把持部材４５に設けられたローラ４５ａ
にこの切欠部４６ｂが円滑に係合している。即ち、リン
ク部材４６が揺動することにより把持部材４５がガイド
４０の案内突部４０ｃに沿って往復動するようになされ
ているのである。

第８図（Ｃ）及び第１０図（Ｃ）から明らかなように、
上述した２つずつ、計４つの把持部材４２．４５は電子
部品１５を夫々直交する２方向（矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ
方向）において把持して該両方向を含む水平面内にて該
電子部品を位置決めする。

第１図及び第２図に示すように、シリンダ１８内には夫
々円筒状のスライダ４つ及び５０が互いに摺動自在に嵌
合して押し棒３３の移動方向（矢印２方向）において往
復動自在に設けられている。

各スライダ４９．５０の下端部には下方に伸長する押し
レバー４９ａ、５０ａが植設されており、上記した各リ
ンク部材４３．４６の上端部に設けられたローラ４３ｄ
、４６ｄに該各押しレバーの先端部が円滑に係合してい
る。シリンダ１８内には、これら各スライダ４９．５０
を各々受けるコイルスプリング５１及び５２が設けられ
ている。

また、第１図及び第２図に示すように、２つずつ設けら
れた各リンク部材４３及び４６の各上端部が互いに近づ
くように該各リンク部材を付勢するコイルスプリング５
３．５４が設けられており、各把持部材４２及び４５は
該コイルスプリングにより開方向すなわち電子部品１５
の把持を解除する方向に付勢されている。

次に、上述した構成の部品取付用チャックの動作を簡単
に説明する。

作業対象としてのプリント基板（図示せず）などに対し
て電子部品１５を取り付けるべく動作指令信号が発せら
れるとまず、ベース１３と共に当該部品取付用チャック
１１．１２を保持したスカラー型ロボット（図示せず）
が作動して各部品取付用チャック１１．１２が図示せぬ
部品供給手段の部品供給位置上に搬送される。すると、
第１図に示される部品取付用チャック１２の如くピスト
ン３０が例えば２５ミリメートル下降せられる。

これにより、ピストン３０のガイドピン３０ｂにより支
えられる形となっていたコネクテインダスライダ３５が
コイルスプリング３５ｂの付勢力によって数ミリメート
ル下降し、ストッパ５５（第１図に図示）に当接して停
止する。コネクティングスライダ３５に支持シャフト３
８を介して取り付けられたスライドベース３９及びガイ
ド４０も下降し、これに伴って、各リンク部材４３．４
６の上端部どうしがコイルスプリング５３．５４により
互いに引きつけられる。従って、把持部材４２及び４５
が夫々開方向に移動して電子部品１５を把持し得る状態
となる。なお、各リンク部材４３．４６の上端部どうし
を引きつけるコイルスプリング５３．５４の付勢力に対
して、コイルスプリング５１及び５２によりリンク部材
４３．４６に付与される付勢力が抗力となるが、コイル
スプリング５３．５４の付勢力がコイルスプリング５１
．５２の付勢力よりも充分に大きい故、問題は生じない
。

この後、ピストン３０が上昇せしめられて上記と逆の過
程をほぼ辿って電子部品１５が各把持部材４２及び４５
により把持されるのであるが、特に下記の動作が行なわ
れる。

第８図（ｃ）及び第１０図（ｃ）に示す如く、把持さる
べき電子部品１５が長径Ａと短径Ｂを有する細長いもの
である場合、この長径方向において把持すべき把持部材
４２が電子部品１５に最初に当接し、短径方向において
把持する把持部材４５はこの時点では電子部品１５に朱
だ当接していない。この後、ピストン３０に持ち上げら
れる形にてなされるスライドベース３９．ベース４０の
更なる上昇に伴い、押しレバー５０ａ及びリンク部材４
６を介して把持部材４５も閉方向に駆動され、電子部品
１５に当接する。この間、既に電子部品１５に当接して
いた把持部材４２に対してスライダ４９及び押しレバー
４９ａを介して連結したコイルスプリング５１が縮めら
れ続け、把持部材４２は徐々に強い把持力を付与される
。そして、把持部材４５が電子部品１５に当接した後に
これと同様にコイルスプリング５２が縮められることに
より該把持部材４５に所定の把持力が与えられると電子
部品１５の把持が完了する。

このように、リンク部材４３．４６とその駆動をなす駆
動手段との間にコイルスプリング５１゜５２が介装され
ている故、上記の如く把持すべき電子部品１５が長径及
び短径を有する細長いもの＝　１５− でこの長径方向、短径方向において把持する場合、各把
持部材４２．４５が電子部品１５の長径寸法及び短径寸
法に対応して自在に位置するようにコイルスプリング５
１．５２が歪むので電子部品１５の大きさに拘らず該谷
径方向において無理な力を加えることなく把持し且つ位
置決めすることができる。

電子部品１５の把持が完了すると前述のスカラー型ロボ
ットが再び作動して電子部品１５が作業対象たるプリン
ト基板上の取付位置に対応して位置決めされる。この後
、上記とほぼ同様の動作がなされ、電子部品１５はプリ
ント基板に取り付けけられる。以下、取り付けられるべ
き各電子部品について同様の動作が繰り返される。

発明の効果 以上詳述した如く、本願第１発明による部品取付用チャ
ックにおいては、部品に先端部にて当接して該部品を所
定方向において位置決めする押し棒と、該押し棒の囲り
に該所定方向に対して略直角で互いに略直角な少なくと
も２の方向において各々対向して相対的に平行移動自在
に設けられて該部品を把持し且つ該各方向において位置
決めする少なくとも４つの把持部材と、該各把持部材に
連結されたリンク部材と、該押し棒を駆動し該各把持部
材を該リンク部材を介して駆動する駆動手段とから成る
。

このようにリンク部材を介して夫々相対的に平行移動せ
しめられる２つずつの把持部材によって部品を押し棒の
移動方向に対して略直角な各方向において把持し且つ位
置決めする構成の故、把持される各部品の大きさが異な
っても各部品は常に定位置からずれることなく位置決め
されるのである。

また、本願第２発明による部品取付用チャックにおいて
は上記の第１発明の構成に加えて上記リンク部材と駆動
手段との間にばね部材（５１，５２）が介装せしめられ
ている。

従って、把持すべき部品が長径及び短径を有する細長い
ものでこの長径方向、短径方向において把持する場合、
上記把持部材が長径寸法及び短径寸法に対応して自在に
位置するようにばね部材が適宜歪むので、該部品の大き
さに拘らず該谷径方向において無理な力を加えることな
く把持し且つ位置決めし得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例としての部品取付用チャックと
これを保持するベースの一部断面を含む正面図、第２図
は第１図に関する■−■矢視図、第３図ないし第１３図
は第１図及び第２図に示した部品取付用チャックの各部
の拡大図、第１４図は従来の部品取付用チャックの一部
断面図である。 主要部分の符号の説明 １１．１２・・・・・・部品取付用チャック１５・・・
・・・電子部品 ３３・・・・・・押し棒 ４２．４５・・・・・・把持部材 ４３．４６・・・・・・リンク部材 ５１．５２・・・・・・コイルスプリング出願人　　　
パイオニア株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定方向において往復動自在に設けられて作業対
   象に取り付けらるべき部品に先端部にて当接して前記部
   品の前記所定方向における位置決めをなす押し棒と、前
   記押し棒の周囲に前記所定方向に対して略直角で互いに
   略直角な少なくとも２の方向において各々対向して相対
   的に平行移動自在に設けられて前記部品を把持し且つ前
   記方向において位置決めする少なくとも４つの把持部材
   と、前記把持部材に連結されたリンク部材と、前記押し
   棒を駆動し前記把持部材を前記リンク部材を介して駆動
   する駆動手段とから成ることを特徴とする部品取付用チ
   ャック。
2. （２）所定方向において往復動自在に設けられて作業対
   象に取り付けらるべき部品に先端部にて当接して前記部
   品の前記所定方向における位置決めをなす押し棒と、前
   記押し棒の周囲に前記所定方向に対して略直角で互いに
   略直角な少なくとも２の方向において各々対向して相対
   的に平行移動自在に設けられて前記部品を把持し且つ前
   記方向において位置決めする少なくとも４つの把持部材
   と、前記把持部材に連結されたリンク部材と、前記押し
   棒を駆動し前記把持部材を前記リンク部材を介して駆動
   する駆動手段とから成り、前記リンク部材と駆動手段の
   間にばね部材が介装せしめられていることを特徴とする
   部品取付用チャック。
3. （３）前記ばね部材が互いに対向する２つずつの前記把
   持部材に対応して１つずつ設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の部品取付用チャック。