JPH02159958A

JPH02159958A - ロータリーヘッド

Info

Publication number: JPH02159958A
Application number: JP31013988A
Authority: JP
Inventors: Osamu Okuda; 修奥田; Osamu Hikita; 理疋田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1990-06-20

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】（産業上の利用分野）本発明は１間欠回転する回転体内に軸方向に上下運動す
る機構を有するロータリーヘッドに関するものである。

（従来の技術）近年、ロータリーヘッドは部品の取り出し、移動装着を
行う自動機械等に用いられ、高速化や高機能化が望まれ
ている。

第４図は、従来のロータリーヘッドの斜視図である。同
図において、２１は間欠回転する主軸２２により間欠回
転する回転部、２３は回転部２１に取り付けられており
、回転軸方向に上下運動でき、電子部品２４を吸着や装
着する装着ノズル、２５は装着ノズル２３を上下駆動す
るために回転部２１に取り付けられた電気式アクチュエ
ータ、２６は電気式アクチュエータ２５と結線され、主
軸２２に設置したスリップリング、２７は固設されたプ
レート２８に取り付けられ、スリップリング２６と接触
しているブラシである。

以上のように構成されたロータリーヘッドは、ブラシ２
７と結線された図示しない電源装置により給電され、回
転部２１に取り付けた電気式アクチュエータ２５を駆動
するものであった。

（発明が解決しようとする課題）上記のような構成では、下記のような欠点があった・（イ）給電をスリップリングとブラシの接触で行ってい
るため、両者の接触による火花が発生することから、防
爆対策やノイズ対策のための保護装置が必要となる。ま
た、ブラシが摩耗するため、定期的に洗浄または交換な
どのメンテナンスが必要である。また、スリップリング
は回転部と同軸に設けなければならないため、スリップ
リングの数が多いと取り付ける主軸が長°くなり、主軸
の剛性不足になることや、慣性モーメントが増加するな
どの問題を発生させるため、スリップリングの数を大き
くとれず、結果として回転部に取り付ける電気式アクチ
ュエータの数が少なくなり、回転部の間欠回転の回転角
が大きくなるため、ロータリーヘッドの作業タクトが長
くなることや、ロータリーヘッド−回転中の作業ステー
ションが少なくなるため、全体として単純な作業に限ら
れてしまう。

（ロ）回転部に電気式アクチュエータを複数個取り付け
ると、電気式アクチュエータの質量により慣性モーメン
トが増加するため、間欠回転の速度を上げることができ
ないことや、停止時の振動によりノズルが振動し５部品
吸着や部品装着に悪影響を与える。

（ハ）電気式アクチュエータの位置決めのために位置検
出を行う場合、電気式アクチュエータに付属したエンコ
ーダから得るとすると、信号伝達のため、さらに複数の
スリップリングが必要となる。逆に、位置検出器を使わ
ずオーブンループ式の制御を行うとした場合、ノズルの
上下運動の停止位置精度が劣化するため、精密な作業が
できなり１゜本発明の目的は、上記従来の欠点を解消し、回転体内の
回転軸方向の複数の可動部の駆動を、スリップリング等
により回転体内に接触給電する必要なく、固定側の給電
だけで行い、複数の可動部の位置情報を固定側で検出す
るロータリーヘッドを提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明のロータリーヘッドは、一定方向に無限に間欠回
転する回転部と、この回転部に取り付けられ、回転軸方
向に上下運動できる機構を有する単数もしくは複数の装
着ノズルと、この装着ノズルに固設した永久磁石と、こ
の永久磁石を囲むヨークフレームと、このヨークフレー
ムに固設した励磁コイルとからなるロータリーヘッドに
おいて、間欠停止時に、励磁コイルに通電することによ
り永久磁石に推力を発生させ、装着ノズルを駆動かつ位
置決め可能なものである。また、一定方向に無限に間欠
回転する回転部と、この回転部に取り付けられる回転軸
方向に上下運動できる機構を有する単数もしくは複数の
装１着ノズルと、この装着ノズルに固設した絶対位置検
出型のリニアスケールと、固定されるヨークフレームと
、このヨークフレームに固設される検出器とからなる自
−タリーヘッドにおいて、間欠停止時に、検出器が前記
リニアスケールの値を読み取るものである。

（作　用）本発明により、回転部が間欠停止したとき、永久磁石と
ヨークフレームにより磁気回路が構成され、ヨークフレ
ームに固設の励磁コイルに通電することにより、永久磁
石は推力を得て装着ノズルを駆動することになる。また
５回転部が間欠停止したとき、装着ノズルに取り付けた
絶対位置記録型のリニアスケールの値をヨークフレーム
に取り付けた検出器で読み取ることができる。

（実施例）本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
する。

第１図は本発明のロータリーヘッドの断面図であり、第
２図はその斜視図である。同図において、１はロータリ
ーヘッドを設置するヘッドフレーム。

２はヘッドフレーム１に固設された間欠回転駆動装置、
３は主軸４により駆動力を伝えられ間欠回転する回転部
、５は回転部３に固定された直線槽−動軸受３−ａによ
り回転軸方向に上下運動できる装着ノズル、６は装着ノ
ズル５に取り付けた永久磁石、７は永久磁石６を囲むヨ
ークフレーム、８゜９は永久磁石６とヨークフレーム７
の間隙に鉄芯１０、１１を介して取り付けられた励磁コ
イル、１２は装着ノズル５に取り付けられた絶対位置記
録型のリニアスケール、１３はリニアスケール１２の検
出器。

１４は装着ノズル５を上昇維持する圧縮コイルばね。

１５は装着ノズルピにあけた空気孔、１６は電子部品。

１７は基板、１８は部品の認識装置であり、１９は部品
の装着方向規正装置である。

次に、動作を説明する。

第１図において、装着ノズル５は回転部３に直線摺動軸
受３−ａで受けて取り付けられているため、間欠回転駆
動装置２により回転部３とともに間欠回転し、かつその
回転軸方向に上下運動することができる。ロータリーヘ
ッドが停止のときの装着ノズル５の動作について説明す
る。永久磁石６は、ヨークフレーム７と第１図中の矢印
が示す方向に磁束が流れる磁気回路を構成する。装着ノ
ズル５は、圧縮コイルばね１４により通常は上昇維持さ
れている。ここで、永久磁石６とヨークフレーム７との
間隙中に固設した励磁コイル８，９に通電することによ
り、永久磁石６は推力を発生させ、装着ノズル５を下降
させることができる。また、装着ノズル５に固設したリ
ニアスケール１２の値をヨークフレーム７に固設した検
出器１３で読み取り。

装着ノズル５の位置情報を得ることができる。これをフ
ィードバックして励磁コイル８，９の通電方向、電力を
制御することにより、装着ノズル５の上下運動の位置決
めを高精度に行うことができる。

装着ノズル５にあけた空気孔１５は、図示しない空圧切
換装置により、圧縮圧、または真空圧、または大気圧の
状態になる。装置ノズル５を下降させたとき、空気孔１
５を真空圧状態にし、電子部品１６を吸着、空気孔１５
を圧縮圧状態にし、電子部品１６を排出することができ
る。

次に、第２図および第３図に基づいて、ロータリーヘッ
ドの停止ステーションにおける作業を説明する０本実施
例におけるロータリーヘッドは、第２図に示すように装
着ノズル５を４本備えており１図中の矢印の方向に間欠
回転し、４箇所のステーションで停止する。

第３図は、ロータリーヘッドの停止時の回転軸に垂直な
断面図である。装着ノズル５が第３図に示す４箇所のス
テーションＳ、〜Ｓ４で停止するとき、各ステーション
で永久磁石６とヨークフレーム７との間隙中に励磁コイ
ル８，９が配置されている。したがって、各ステーショ
ンで励磁コイル８．９を通電することにより、装着ノズ
ル５を上下駆動することができる。第１ステージ１ンＳ
１では、装着ノズル５が下降したとき、空気孔１５を真
空圧状態にし、電子部品１６を吸着し、再び上昇する。

第２ステーシヨンＳ２では、装着ノズル５が下降したと
き、第２図に示す装着方向規正装置１９で電子部品１６
の装着方向を定め、再び上昇する６次に、認識装置１８
で装着ノズル５が電子部品１６を正常に吸着しているか
どうか判断する。

第３ステーションＳ、では、装着ノズル５が下降したと
き、基板１７上に電子部品１６を装着し、空気孔１５を
大気圧にし、電子部品１６を取り外す、ただし、この装
着動作は、第２ステーシヨンＳ２で正しい吸着状態と判
断されないときは行わない。

第４ステーシヨンＳ４では、装着ノズル５が下降したと
き、空気孔１５を圧縮圧にし、不良吸着した電子部品１
６を強制的に排除する。

上記の構成により、ロータリーヘッドは４本の装着ノズ
ル５がステーションｓ１．ｓ、、ｓ３．ｓ。

で作業を順次行うことにより、連続的に電子部品１６の
装着を行う。

装着ノズル５を駆動するための磁気回路は、回転部３が
停止するとき、各ステーションで構成される。また、装
着ノズル５の位置検出を行うエンコーダも５回転部３が
停止したとき、各ステーションで構成される。

以上のように１本実施例におけるロータリーヘッドは１
回転部３に取り付けた回転軸方向に上下運動する装着ノ
ズル５と、装着ノズル５に固設し′た永久磁石６と、永
久磁石６を囲むヨークフレーム７と、永久磁石６とヨー
クフレーム７との間隙中に励磁コイル８，９を設けるこ
とにより、固定側の励磁コイル８，９に給電するだけで
１回転部３内に取り付けた装着ノズル５の上下駆動を行
うことができる。

この場合、推力を発生する磁気回路の内、回転部３と同
時に回転するのは永久磁石だけであり。

回転部３の慣性モーメントを小さくする。

また、装着ノズル５に絶対位置記録型のリニアスケール
１２を固設し、ヨークフレーム７に検出器１３を設ける
ことにより、装着ノズル５の位置検出を行うことができ
、各ステーションでの装着ノズル５の高さを自由に変化
でき、かつ高精度に位置決めすることができる。この場
合、装着ノズル５の位置情報は装着ノズル５の取り付い
ている回転部３からスリップリング等を介して得るので
はなく固定側のヨークフレームに取り付けた検出器１３
より直接得られる。

なお１本実施例のロータリーヘッドでは装着ノズルの数
を４本としたが、４本以外の数の装着ノズルを備えても
よい、このとき、装着ノズルが上下運動しないステーシ
ョンには励磁コイルと検出器を設ける必要はない。

（発明の効果）本発明によれば、スリップリング等を用いて回転部内に
給電するのではなく、同定側の励磁コイルに給電するだ
けで、間欠回転する回転部内の装着ノズルを駆動するこ
とができる。また、推力を発生する磁気回路のヨークと
コイルが固定側で回転部とともに回転するのは永久磁石
だけなので、回転部の慣性モーメントを小さくすること
ができる。

また、装着ノズルに絶対位置記録型のリニアスケールを
固設し、ヨークフレームに検出器を設けることにより１
回転部内にある装着ノズルの位置情報を回転部からスリ
ップリング等を用いて信号伝達するのではなく、固定側
の検出器より取り込むことができる。すなわち１回転体
内のその回転軸方向に動く駆動部の位置制御をするため
の位置検出や給電を、スリップリングとブラシ等を用い
て回転体と固定側の両者間で受は渡しするのではなく、
固定側だけの作用で実現でき、その実用上の効果は極め
て大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるロータリーヘッドの
縦断面図、第２図は同斜視図、第３図は同横断面図、第
４図は従来のロータリーヘッドの斜視図である。１・・・ヘッドフレーム、　２・・・間欠回転駆動装置
、　３・・・回転部、３−８・・・直線摺動軸受、　４
・・・主軸、　５・・・装着ノズル。６・・・永久磁石、　７・・・ヨークフレーム、８．９
・・・励磁コイル、　　１０，１１・・・鉄芯。１２・・・リニアスケール、１３・・・検出器、１４・
・・圧縮コイルばね、　１５・・・空気孔、１６・・・
電子部品、　１７・・・基板、　１８・・・認識装置、
　１９・・・装着方向規正装置。特許出願人　松下電器産業株式会社７、’、−１　　・第図第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一定方向に無限に間欠回転する回転部と、前記回
転部に取り付けられ、回転軸方向に上下運動できる機構
を有する単数もしくは複数の装着ノズルと、前記装着ノ
ズルに固設した永久磁石と、前記永久磁石を囲むヨーク
フレームと、前記ヨークフレームに固設した励磁コイル
とからなるロータリーヘッドにおいて、間欠停止時に、
前記励磁コイルに通電することにより前記永久磁石に推
力を発生させ、前記装着ノズルを駆動かつ位置決め可能
なことを特徴とするロータリーヘッド。
（２）一定方向に無限に間欠回転する回転部と、前記回
転部に取り付けられる回転軸方向に上下運動できる機構
を有する単数もしくは複数の装着ノズルと、前記装着ノ
ズルに固設した絶対位置検出型のリニアスケールと、固
定されるヨークフレームと、前記ヨークフレームに固設
される検出器とからなるロータリーヘッドにおいて、間
欠停止時に、前記検出器が前記リニアスケールの値を読
み取るロータリーヘッド。