JPH03221385A - Rectangular coordinate type robot - Google Patents
Rectangular coordinate type robotInfo
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- JPH03221385A JPH03221385A JP2017241A JP1724190A JPH03221385A JP H03221385 A JPH03221385 A JP H03221385A JP 2017241 A JP2017241 A JP 2017241A JP 1724190 A JP1724190 A JP 1724190A JP H03221385 A JPH03221385 A JP H03221385A
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- axis table
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/001—Bearings for parts moving only linearly adjustable for alignment or positioning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- F16C29/008—Systems with a plurality of bearings, e.g. four carriages supporting a slide on two parallel rails
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は直角座標型ロボットに関するものである。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to a Cartesian coordinate robot.
従来の技術
近年、電子部品実装などに用いられるロボットには、高
速、高精度化とともに長ストローク化が要求されている
。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, robots used for mounting electronic components have been required to have high speed, high precision, and long strokes.
従来、たとえば基板などのワークに対して高い位置精度
で各種作業を行うロボットとしては、第５図および第６
図に示すように、Ｙ軸テーブル５１と、このＹ軸テーブ
ル５１に片持ち梁成に支持され″′ＣＹ方向の任意位置
に位置決めが可能なＸ軸テーブル５２と、このＸテーブ
ル５２にてＸ方向の任意位置に位置決めが可能な作業ヘ
ッド部５３とを備え、かつこの作業ヘッド部５３にＸ方
向に所定間隔りを設けてワークＷの位置認識手段５４と
作業手段５５とを設けたものが知られている。Conventionally, robots that perform various tasks with high positional accuracy on workpieces such as circuit boards, for example, are shown in Figures 5 and 6.
As shown in the figure, there is a Y-axis table 51, an X-axis table 52 supported by the Y-axis table 51 in a cantilevered manner and capable of positioning at any position in the CY direction, and a A working head part 53 that can be positioned at any position in the direction, and a workpiece W position recognition means 54 and a working means 55 are provided on the working head part 53 at a predetermined interval in the X direction. Are known.
上記構成においては、Ｙ軸テーブル５１とＸ軸テーブル
５２により、作業ヘッド部５３をワークＷの作業位置上
に移動させることによって、ワークＷの作業位置上に位
置認識手段５４を移動させ、この位置認識手段５４によ
りその作業位置を高精度に認識し、そしてこの認識した
作業位置と作業手段５５との間隔りに基づいて、Ｙ軸テ
ーブル５１またはＸ軸テーブル５２により作業ヘラド部
５３を移動させて、作業手段５５を作業位置に導いて作
業が行われていた。In the above configuration, the Y-axis table 51 and the X-axis table 52 move the work head section 53 over the work position of the work W, thereby moving the position recognition means 54 over the work position of the work W. The recognition means 54 recognizes the working position with high precision, and based on the distance between the recognized working position and the working means 55, the working blade part 53 is moved by the Y-axis table 51 or the X-axis table 52. , the work was carried out by guiding the work means 55 to the work position.
発明が解決しようとする課題
ところで、上記ロボットの構成によると、Ｘ軸テーブル
５２はＹ軸テーブル５１に対して片持ち梁成に支持され
ているため、基板などのワークに対応してＸ軸テーブル
５２を長ストローク化すると、振動が生じ易くなったり
、高速動作・停止時に作業へ、ド部５３の位置決めに時
間を要するという問題があり、またＹ軸テーブル５１と
Ｘ軸テーブル５２との締結用ボルトの緩みも生じ易くな
る。さらに、Ｙ軸テーブル５１のヨーイングやローリン
グにより、作業ヘッド部５３の位置決め精度が著しく低
下するという問題もあった。Problems to be Solved by the Invention According to the configuration of the robot described above, the X-axis table 52 is supported in a cantilever manner with respect to the Y-axis table 51, so the X-axis table If the stroke of 52 is made long, there is a problem that vibration is likely to occur, and that it takes time to start work and position the door part 53 during high-speed operation or stop. Bolts are also more likely to come loose. Furthermore, there is a problem in that the positioning accuracy of the work head section 53 is significantly reduced due to yawing or rolling of the Y-axis table 51.
そこで、本発明は上記課題を解消し得る直角座標型ロボ
ットを提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a Cartesian coordinate robot that can solve the above problems.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するため、本発明の直角座標型ロボット
は、一対の第１テーブルを互いに平行に配置するととも
にこれら各テーブルに沿って案内移動される第１移動体
を設け、上記両第１テーブルと直交する第２テーブルを
配置するとともにこの第１テーブルに沿って案内移動さ
れる第２移動体を設け、上記第２テーブルの一端部と上
記一方の第１テーブル側に設けられた第１移動体とを第
１および第２テーブルに直交する軸心回りで回動可能に
係合し、上記第２テーブルの他端部と上記他方の第１テ
ーブル側に設けられた第１移動体とを第１および第２テ
ーブルに直交する軸心回りで回動可能にかつ第２テーブ
ルの軸心方向でスライド可能に係合支持させ、上記第２
移動体にワークの位置認識手段および作業手段を設けた
ものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the Cartesian coordinate robot of the present invention has a pair of first tables arranged parallel to each other, and a first movable body that is guided and moved along each of these tables. a second table that is perpendicular to the two first tables, and a second moving body that is guided and moved along the first table, one end of the second table and one of the first tables A movable body provided at the other end of the second table is engaged with a first movable body provided at the other end of the second table so as to be rotatable about an axis perpendicular to the first and second tables, and a movable body provided at the other end of the second table The second moving body is engaged and supported so as to be rotatable around an axis perpendicular to the first and second tables and slidable in the axial direction of the second table.
A moving body is provided with a workpiece position recognition means and a working means.
作用
上記構成において、第２テーブルの両端部が一対の第１
テーブルの第１移動体上に支持されて移動するため、第
２テーブルが長くなった場合でも、第２テーブル自体が
安定するとともに、その高速移動および停止を迅速に行
うことができ、また第１テーブルが一対設けられている
ため、第１テーブルのヨーイングやローリングの発生を
最小に抑えることができ、したがって位置認識手段およ
び作業手段を高精度でもって所定位置に導くことができ
る。Effect In the above configuration, both ends of the second table are connected to the pair of first tables.
Since the table moves while being supported on the first moving body, even if the second table becomes long, the second table itself is stable, and can move and stop quickly at high speed. Since the pair of tables is provided, the occurrence of yawing or rolling of the first table can be minimized, and therefore the position recognition means and the working means can be guided to a predetermined position with high precision.
さらに、第２テーブルの一端部と一方の第１移動体とは
回動可能に係合されるとともに、第２テーブルの他端部
と他方の第１移動体とは回動可能にかつ互いにスライド
可能に係合支持されているため、万一 一対の第１テー
ブルの平行度または一対の第１移動体の移動速度に誤差
が生じた場合でも、これらの誤差は容易に吸収される。Further, one end of the second table and one of the first movable bodies are rotatably engaged, and the other end of the second table and the other first movable body are rotatable and slidable relative to each other. Since the first tables are engaged and supported, even if errors occur in the parallelism of the pair of first tables or the moving speeds of the pair of first moving bodies, these errors can be easily absorbed.
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図に基づき説明
する。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be explained based on FIGS. 1 to 4.
第１図〜第４図において、１および２は互いに平行に並
列して配置された一対のＹ軸テーブル（第１テーブル）
で、これら各Ｙ軸テーブル１． ２土には、その軸心方
向と直交するＸ軸テーブル（第２テーブル）３がＹ軸テ
ーブル１．２に沿って移動自在に設けられている。すな
わち、上記各Ｙ軸テーブル１．２には、その軸心方向に
沿って移動案内される第１移動体４，５がそれぞれ設け
られ、またこれら各第１移動体４，５は各Ｙ軸テーブル
１，２の内部に配置されたねじ軸体（たとえば、ボール
ネジが使用される）６，７およびこのねじ軸体６．７を
回転させる電動機８，９が配置され、さらに上記各第１
移動体４，５はナツト体（図示せず）を介して各ねじ軸
体６．７に螺合されている。そして、上記Ｘ軸テーブル
３は、上記両Ｙ軸テーブル１．２側の第１移動体４，５
に回動可能にかつＸ軸テーブル３の軸心方向でスライド
可能に係合支持されている。すなわち、各Ｙ軸テーブル
１，２側の各第１移動体４，５の中央部には、鉛直方向
（Ｙ軸テーブルおよびＸ軸テーブルの両方に直交する方
向）で係合用軸体１１，１２がそれぞれ突設して設けら
れている。そして、Ｘ軸テーブル３の一端部には、上記
第１移動体４の係合用軸体１１に軸受１３を介して回動
自在に係合された連結部材１４が固定され、またＸ軸テ
ーブル３の他端部にはスライドブロック１５の固定部１
５ａが固定されるとともに、このスライドブロック１５
の固定部１５ａ間でスライド自在にされた可動部１５ｂ
が、第１移動体５の係合用軸体１２に軸受１６を介して
回動自在に係合されている。したがって、両型動機８，
９を同調して駆動させることによって、同第１移動体４
．５を介してＸ軸テーブル３をＹ軸テーブル１，２に沿
って任意の位置に移動させることができ、またＸ軸テー
ブル３と一方のＹ軸テーブル１とが回動可能に係合され
ているとともに、Ｘ軸テーブル３と他方のＹ軸テーブル
２とは互いに回動可能にかつＸ軸テーブル３の軸心に沿
ってスライド可能に係合されていることになる。In Figures 1 to 4, 1 and 2 are a pair of Y-axis tables (first table) arranged parallel to each other.
So, each of these Y-axis tables 1. An X-axis table (second table) 3, which is orthogonal to the axial direction of the second base, is provided movably along a Y-axis table 1.2. That is, each of the Y-axis tables 1.2 is provided with a first moving body 4, 5 that is guided to move along its axial direction, and each of these first moving bodies 4, 5 is connected to each Y-axis. Screw shaft bodies (for example, ball screws are used) 6, 7 arranged inside the tables 1, 2 and electric motors 8, 9 for rotating the screw shaft bodies 6, 7 are arranged, and each of the first
The movable bodies 4, 5 are screwed onto respective screw shafts 6.7 via nut bodies (not shown). The X-axis table 3 is connected to the first movable bodies 4 and 5 on the Y-axis table 1.2 side.
The X-axis table 3 is engaged and supported so as to be rotatable and slidable in the axial direction of the X-axis table 3. That is, in the center of each first movable body 4, 5 on each Y-axis table 1, 2 side, there is an engaging shaft body 11, 12 in the vertical direction (direction orthogonal to both the Y-axis table and the X-axis table). are provided protruding from each other. A connecting member 14 rotatably engaged with the engagement shaft 11 of the first movable body 4 via a bearing 13 is fixed to one end of the X-axis table 3. At the other end is the fixed part 1 of the slide block 15.
5a is fixed, and this slide block 15
The movable part 15b is slidable between the fixed parts 15a of the
is rotatably engaged with the engagement shaft 12 of the first moving body 5 via a bearing 16 . Therefore, both types of motive 8,
By driving the first moving body 9 in synchronism, the first moving body 4
．． 5, the X-axis table 3 can be moved to any position along the Y-axis tables 1 and 2, and the X-axis table 3 and one Y-axis table 1 are rotatably engaged. At the same time, the X-axis table 3 and the other Y-axis table 2 are engaged to be rotatable with each other and slidable along the axis of the X-axis table 3.
そして、上記Ｘ軸テーブル３にも、上記Ｙ軸テーブル１
．２と同様に、その軸心方向に沿って案内移動される第
２移動体２１が設けられている。The above-mentioned X-axis table 3 also has the above-mentioned Y-axis table 1.
．． 2, a second moving body 21 is provided which is guided and moved along its axial direction.
すなわち、この第２移動体２１はやはりＸ軸テーブル３
の内部に配置されたねじ軸体（たとえば、ボールネジが
使用される）２２およびこのねじ軸体２２を回転させる
電動機２３が配置されるとともに、上記第２移動体２１
はナツト体２４を介してねじ軸体２２に螺合されている
。さらに、上記第２移動体２１には、ワークの位置認識
用カメラ（位置認識手段）２５およびワークの作業用ツ
ール（作業手段）２８が取り付けられた作業部材取付板
２７が第２移動体２１の側面にかつＸ軸テーブル３の軸
心方向で移動自在に配置されている。That is, this second moving body 21 is also the X-axis table 3
A screw shaft body (for example, a ball screw is used) 22 and an electric motor 23 for rotating the screw shaft body 22 are disposed inside the second moving body 21.
is screwed onto the screw shaft body 22 via a nut body 24. Furthermore, a work member mounting plate 27 to which a workpiece position recognition camera (position recognition means) 25 and a workpiece work tool (work means) 28 are attached is attached to the second mobile body 21 . It is disposed on the side surface and is movable in the axial direction of the X-axis table 3.
すなわち、この作業部材取付板２７の移動機構も上記と
同様に、作業部材取付板２７の背面に取り付けられたナ
ツト体２８に螺合するねじ軸体（たとえば、ボールネジ
が使用される）２９とこのねじ軸体２９を回転させる電
動機３０が上記第２移動体２１側に設けられている。な
お、３１および３２は動力わよび制御信号を伝送するた
めのケーブルユニットである。また、上記各電動機およ
びねじ軸体としてのボールネジは、精密用のものが使用
される。That is, the movement mechanism of this work member mounting plate 27 is similar to the above, and includes a threaded shaft body (for example, a ball screw is used) 29 that is screwed into a nut body 28 attached to the back surface of the work member mounting plate 27. An electric motor 30 for rotating the screw shaft body 29 is provided on the second movable body 21 side. Note that 31 and 32 are cable units for transmitting power and control signals. Furthermore, each of the above-mentioned electric motors and a ball screw serving as a screw shaft are used for precision purposes.
上記構成において、基板などのワークに対して作業を行
う場合、まず両型動機８．９を駆動してＹ軸テーブル１
，２上の各第１移動体４．５を介してＸ軸テーブル３を
、Ｙ軸テーブル１．２に沿って移動させるとともに、電
動機２３を駆動してＸ軸テーブル３上の第２移動体２１
をワーク上に移動させる。そして、さらにこの第２移動
体２１側に設けられた電、動機３０を介して作業部材取
付板２７をＸ軸テーブル３に沿って移動させて、位置認
識用カメラ２５でワークの位置を認識し、そしてこの位
置認識用カメラ２５と作業用ツール２６との間隔りを考
慮して作業用ツール２６を正確な位置に導いて作業を行
う。In the above configuration, when working on a workpiece such as a circuit board, first drive the dual-type movator 8.9 and then drive the Y-axis table 1.
, 2, the X-axis table 3 is moved along the Y-axis table 1.2 via each first moving body 4.5 on the X-axis table 3. 21
move it onto the workpiece. Then, the work member mounting plate 27 is further moved along the X-axis table 3 via the electric motor 30 provided on the second moving body 21 side, and the position of the workpiece is recognized by the position recognition camera 25. Then, taking into consideration the distance between the position recognition camera 25 and the work tool 26, the work tool 26 is guided to an accurate position to perform the work.
このように、Ｘ軸テーブル３の両端部が一対のＹ軸テー
ブル１，２の第１移動体４，５上に支持されているため
、Ｘ軸テーブル３が長くなった場合でも、Ｘ軸テーブル
３自体が安定するとともに、その高速移動および停止を
迅速に行うことができ、またＹ軸テーブル１，２が一対
設けられているため、Ｙ軸テーブル１のヨーイングやロ
ーリングの発生を最小に抑えることができ、したがって
位置認識用カメラ２５および作業用ツール２６を高精度
でもって所定位置に導くことができる。In this way, both ends of the X-axis table 3 are supported on the first moving bodies 4 and 5 of the pair of Y-axis tables 1 and 2, so even if the X-axis table 3 becomes longer, the X-axis table 3 itself is stable, and can move and stop quickly at high speed, and since a pair of Y-axis tables 1 and 2 are provided, the occurrence of yawing or rolling of the Y-axis table 1 can be minimized. Therefore, the position recognition camera 25 and the work tool 26 can be guided to a predetermined position with high precision.
また、Ｘ軸テーブル３の一端部と一方の第１移動体４と
は回動自在に係合されるとともに、Ｘ軸テーブル３の他
端部と他方の第１移動体５とは回動自在にかつ互いにス
ライド自在にすなわち相対移動自在に係合支持されてい
るため、万一、両Ｙ軸テーブル１，２の平行度または同
第１移動体４゜５の移動速度に誤差が生じた場合でも、
これらの誤差は容易に吸収される。Further, one end of the X-axis table 3 and one first movable body 4 are rotatably engaged, and the other end of the X-axis table 3 and the other first movable body 5 are rotatably engaged. Because they are engaged and supported so that they can slide freely, that is, freely move relative to each other, in the unlikely event that an error occurs in the parallelism of both Y-axis tables 1 and 2 or the moving speed of the first moving body 4.5. but,
These errors are easily absorbed.
さらに、Ｙ軸テーブル１．２に対するＸ軸テーブル３の
直角度も、Ｙ軸テーブル１．２側の第１移動体４．５の
初期位置を設定し直すだけで、従来におけるような測定
しながらＸ軸テーブルをＹ軸テーブル側に固定しなけれ
ばならないものに比べて、極めて容易かつ高精度に調整
することができる。Furthermore, the perpendicularity of the X-axis table 3 to the Y-axis table 1.2 can be determined by simply resetting the initial position of the first moving body 4.5 on the Y-axis table 1.2 side. Compared to the case where the X-axis table must be fixed to the Y-axis table side, adjustment can be made extremely easily and with high precision.
発明の効果
以上のように本発明の構成によると、第２テーブルの両
端部が一対の第１テーブルの第１移動体上に支持されて
いるため、第２テーブルが長くなった場合でも、第２テ
ーブル自体が安定するとともに、その高速移動および停
止を迅速に行うことができ、また第１テーブルが一対設
けられているため、第１テーブルのヨーイングやローリ
ングの発生を最小に抑えることができ、したがって位置
認識手段および作業手段を高精度でもって所定位置に導
くことができる。Effects of the Invention As described above, according to the configuration of the present invention, both ends of the second table are supported on the first movable bodies of the pair of first tables, so even if the second table becomes longer, the second table The second table itself is stable, and can be quickly moved and stopped, and since there is a pair of first tables, the occurrence of yawing or rolling of the first table can be minimized. Therefore, the position recognition means and the working means can be guided to a predetermined position with high precision.
また、第２テーブルの一端部と一方の第１移動体とは回
動可能に係合されるとともに、第２テーブルの他端部と
他方の第１移動体とは回動可能にかつ互いにスライド可
能に係合支持されているため、万一 一対の第１テーブ
ルの平行度または一対の第１移動体の移動速度に誤差が
生した場合でも、これらの誤差は容易に吸収され、さら
に第１テーブルに対する第２テーブルの直角塵も、第１
テーブル側の第１移動体の初期位置を設定し直すだけで
、従来におけるような測定しながらＸ軸テーブルをＹ軸
テーブル側に固定しなければならないものに比べて、極
めて容易かつ高精度に調整することができる。Further, one end of the second table and one first movable body are rotatably engaged, and the other end of the second table and the other first movable body are rotatable and slidable relative to each other. Even if an error occurs in the parallelism of the pair of first tables or the moving speed of the pair of first moving bodies, these errors can be easily absorbed, and the The right angle dust of the second table to the table also
By simply resetting the initial position of the first movable body on the table side, adjustment is much easier and more accurate than in conventional methods where the X-axis table must be fixed to the Y-axis table side while measuring. can do.
第１図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は全体斜視図、第２図は全体平面図、第３図は第１テ
ーブルと第２テーブルとの係合部の要部斜視図、第４図
は第３図のＩ−Ｉ断面図、第５図および第６図は従来例
を示すもので、第５図は全体斜視図、第６図は全体平面
図である。
１．２・・・・Ｙ軸テーブル、３・・・・Ｘ軸テーブル
、４．５・・・・第１移動体、１１．１２・・・・係合
用軸体、１３．１Ｅ３・・・・軸受、１４・・・・連結
部材、１５・・・・スライドブロック、１５ａ・・・・
固定部、１５ｂ・・・・可動部、２１・・・・第２移動
体、２５・・・・位置認識用カメラ、２６・・・・作業
用ツール。Figures 1 to 4 show one embodiment of the present invention.
The figure is an overall perspective view, FIG. 2 is an overall plan view, FIG. 3 is a perspective view of the main part of the engaging part between the first table and the second table, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line II in FIG. 3. 5 and 6 show a conventional example, with FIG. 5 being an overall perspective view and FIG. 6 being an overall plan view. 1.2... Y-axis table, 3... X-axis table, 4.5... First moving body, 11.12... Engagement shaft body, 13.1E3...・Bearing, 14...Connection member, 15...Slide block, 15a...
Fixed part, 15b...Movable part, 21...Second moving body, 25...Camera for position recognition, 26...Work tool.
Claims (1)
にこれら各テーブルに沿って案内移動される第１移動体
を設け、上記両第１テーブルと直交する第２テーブルを
配置するとともにこの第１テーブルに沿って案内移動さ
れる第２移動体を設け、上記第２テーブルの一端部と上
記一方の第１テーブル側に設けられた第１移動体とを第
１および第２テーブルに直交する軸心回りで回動可能に
係合し、上記第２テーブルの他端部と上記他方の第１テ
ーブル側に設けられた第１移動体とを第１および第２テ
ーブルに直交する軸心回りで回動可能にかつ第２テーブ
ルの軸心方向でスライド可能に係合支持させ、上記第２
移動体にワークの位置認識手段および作業手段を設けた
ことを特徴とする直角座標型ロボット。1. A pair of first tables are arranged parallel to each other, a first moving body is provided which is guided and moved along each of these tables, a second table is arranged orthogonal to both the first tables, and the first table A second movable body is provided which is guided and moved along the axis, and one end of the second table and the first movable body provided on the one first table side are aligned with an axis perpendicular to the first and second tables. the other end of the second table and the first moving body provided on the other first table side are rotated about an axis perpendicular to the first and second tables. The second table is movably and slidably engaged and supported in the axial direction of the second table.
A rectangular coordinate robot characterized in that a moving body is provided with means for recognizing the position of a workpiece and a means for working.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2017241A JP2803880B2 (en) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | Cartesian robot |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JP2803880B2 JP2803880B2 (en) | 1998-09-24 |
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