JPH07124824A - 作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数個の作業ヘッドを２次元的に移動させて
各種作業を行うものにおいて、最初の作業ヘッドが作業
を終えた後、２番目の作業ヘッドが速やかに次の作業に
かかれるようにする。 【構成】 ベ−ス１１の上に１対の支持梁２０を平行し
て設け、この支持梁２０にビ−ム２３を支持させる。ビ
−ム２３は支持梁２０上のスライダ２２により、支持梁
２０の長さ方向に移動する。ビ−ム２３はスライダ２
５、２６を有し、これらはビ−ム２３の長さ方向に独立
して移動する。スライダ２５は作業ヘッド２８を保持
し、スライダ２６は作業ヘッド３４を保持する。作業ヘ
ッド３４は、ビ−ム２３と直角に配置されたサブビ−ム
３０と、このサブビ−ム３０に取り付けられたスライダ
３２を介してスライダ２６に支持されており、ビ−ム２
３の長さ方向と直角の方向においてビ−ム２３に対し相
対移動可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業ヘッドにＸ軸方向
とＹ軸方向の動きを与えて各種作業を行わせる装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】直角座標型ロボットのハンド部にあたる
個所に作業ヘッドを置いた構成の作業装置は、特開平４
−２６１７２２号公報記載のものをはじめ、多くの例が
ある。特開平４−２６１７２２号公報には、単一のビ−
ムに複数個の作業ヘッドを配置し、作業能率の向上を計
った装置も記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ビ−ムに複数個の作業
ヘッドを配置し、ビ−ムをＹ軸方向、作業ヘッドを互い
に独立してＸ軸方向に移動させるものとした場合、作業
手順は次のようになる。まず最初の作業ヘッドを作業ヘ
ッド自体のＸ軸方向移動とビ−ムのＹ軸方向移動により
目的位置に移動させ、所定の作業を行う。次いで２番目
の作業ヘッドを作業ヘッド自体のＸ軸方向移動とビ−ム
のＹ軸方向移動で目的位置に移動させ、所定の作業を行
う。３番目以下の作業ヘッドについても同様である。こ
の場合、２番目以下の作業ヘッドは、衝突の危険がない
限り、前の作業ヘッドが作業を終了する前に自身のＸ軸
方向移動を済ませておくことができるが、Ｙ軸方向移動
だけは、前の作業ヘッドの作業が終了しなければ行うこ
とができない。本発明はこの点を解決しようとするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、両端を支持
体に支持され、自身の長さ方向と直角の方向に移動せし
められるビ−ムに、ビ−ム長さ方向に互いに独立して移
動せしめられる２個のスライダを取り付け、各スライダ
に作業ヘッドを支持させると共に、一方のスライダにお
ける作業ヘッドは、ビ−ム長さ方向と直角の方向におい
てビ−ムに対し相対移動可能とした。

【０００５】更に本発明では、両端を支持体に支持さ
れ、自身の長さ方向と直角の方向に移動せしめられるビ
−ムに、ビ−ム長さ方向に互いに独立して移動せしめら
れる複数個のスライダを取り付け、各スライダに作業ヘ
ッドを、ビ−ム長さ方向と直角の方向においてビ−ムに
対し相対移動可能に支持させるものとした。

【０００６】

【作用】最初の作業ヘッドが作業を終了する前に、２番
目の作業ヘッドは自身のＸ軸方向位置を整える他、Ｙ軸
方向についても目的の座標位置に合致、あるいはそれに
できるだけ近い位置に移動を済ませておく。このため、
最初の作業ヘッドの作業終了後、２番目の作業ヘッドは
速やかに作業を開始できる。

【０００７】

【実施例】図１ないし図４に基づき第１の実施例を説明
する。作業装置１０は電子回路基板に電子部品を装着す
る作業を行うものであって、ベ−ス１１を有し、その上
面のテ−ブル部１２に様々な構成要素を配置している。
すなわち１３はテ−ブル部１２の中央を通るコンベア、
１４はコンベア１３の片側に配置された第１部品供給
部、１５はコンベア１３の反対側に配置された第２部品
供給部である。コンベア１３は電子回路基板１の送り込
み及び送り出しと、作業位置における電子回路基板１の
位置決めの役割を担う。第１部品供給部１４は複数の部
品供給装置１６を横１列に並べたものである。個々の部
品供給装置１６は、部品を一定ピッチで収納した部品テ
−プをもって部品供給を行うタイプのものであるが、こ
の種供給装置は文献例も多く（例：米国特許第４，７３
５，３４１号）、周知のものであるから詳細な説明は省
略する。第２部品供給部１５も、複数の部品供給装置１
７をコンベア１３の送り方向に沿って横１列に並べたも
のである。部品供給装置１７は傾斜したスティック状マ
ガジンから部品を送り出すものであり、これまた文献に
種々紹介され（例：米国特許第４，７３１，９２３
号）、周知であるから詳細な説明を省略する。なお部品
供給装置１６はテ−ブル部１２の主部より一段と高くな
った支持デッキ１８に取り付けられる。

【０００８】テ−ブル部１２の両端には、水平、且つコ
ンベア１３と直角に延びる支持梁２０を、テ−ブル面か
ら所定高さ持ち上げて設置する。支持梁２０は互いに平
行であり、それぞれの上面にはリニアサ−ボモ−タ２１
を固定する。リニアサ−ボモ−タとしては、日本精工株
式会社から「ＮＳＫメガスラストモ−タ」という商品名
で販売されているものを使用することができる。リニア
サ−ボモ−タの制御については米国特許第４，７０４，
７９２号に開示があり、本発明でもこれを踏襲する。リ
ニアサ−ボモ−タ２１にはそれぞれスライダ２２を配置
し、これにビ−ム２３の端を固定する。すなわちビ−ム
２３は１対のリニアサ−ボモ−タ２１のスライダ２２に
両端を支持され、スライダ２２の移動と共に移動する。
当然のことながら、ビ−ム２３は角度一定のまま平行移
動しなければならず、そのような動きが生じるように両
側のリニアサ−ボモ−タ２１を制御しなければならな
い。ビ−ム２３の移動の方向はビ−ム自身の長さ方向あ
るいはコンベア１３の基板送り方向と直角であり、この
場合これをＹ軸方向とする。

【０００９】ビ−ム２３の下面にはリニアサ−ボモ−タ
２４を固定する。リニアサ−ボモ−タは複数個のスライ
ダを独立して駆動できるという特徴を備えているが、こ
の特徴を利用し、リニアサ−ボモ−タ２４に２個のスラ
イダ２５、２６を配置する。スライダ２５、２６はリニ
アサ−ボモ−タ２４からぶら下がった形になるが、リニ
アサ−ボモ−タのスライダはこの方向の荷重に耐えられ
る構造なので問題はない。

【００１０】スライダ２５にはヘッドマウント２７を固
定し、これに作業ヘッド２８を取り付ける。

【００１１】スライダ２６にはサブビ−ム３０を固定す
る。サブビ−ム３０はビ−ム２３と直角に配置される。
サブビ−ム３０の下面にはリニアサ−ボモ−タ３１を固
定する。リニアサ−ボモ−タ３１のスライダ３２にヘッ
ドマウント３３を固定し、これに作業ヘッド３４を取り
付ける。

【００１２】スライダ２５、２６が移動すると作業ヘッ
ド２８、３４はビ−ム２３の長さ方向に移動する。これ
がＸ軸方向となる。作業ヘッド２８、３４はいずれも真
空吸着ノズル３５を有し、内蔵したエアシリンダあるい
はリニアサ−ボモ−タ（図示せず）によりこれに高さ変
位（Ｚ方向変位）を与え、同じく内蔵したパルスモ−タ
（図示せず）によりＺ方向まわりの角度変位（θ変位）
を与える。

【００１３】４０、４１は第２部品供給部の両側に配置
された部品認識装置である。部品認識装置４０、４１は
その上に来た部品を図示しないカメラで撮像し、映像信
号を図１に示す制御部５０に送る。制御部５０の一部を
なす画像処理装置が映像信号を処理し、部品の位置ずれ
量の測定を行う。測定した位置ずれ量に基づき、真空吸
着ノズル３５のＸ、Ｙ、θ変位に修正が加えられる。

【００１４】作業装置１０の動作は次のようになる。ま
ずコンベア１３が一方の側から電子回路基板１を運び込
み、所定位置に位置決めする。この基板１の部品装着個
所には既に接着剤が塗布されている。作業ヘッド２８、
３４は第１部品供給部１４または第２部品供給部１５か
ら部品をピックアップし、基板１に装着する。作業ヘッ
ド２８の動作を説明すると、まずリニアサ−ボモ−タ２
１、２４が、ビ−ム２３にはＹ軸方向の動きを、スライ
ダ２５にはＸ軸方向の動きを、それぞれ与え、作業ヘッ
ド２８を所定の部品供給装置の上に位置させる。作業ヘ
ッド３４は、リニアサ−ボモ−タ２１、３１により作業
ヘッド２８と共にＹ軸方向の動きを与えられ、リニアサ
−ボモ−タ２４によりＸ軸方向の動きを与えられ、作業
ヘッド２８と並んで所定の部品供給装置の上に位置せし
められる。作業ヘッド２８、３４は各々部品供給装置に
真空吸着ノズル３５を降ろし、部品をピックアップす
る。部品を取り出そうとする部品供給装置同士が接近し
ていて、作業ヘッド同士、正確に言えば作業ヘッド２８
とサブビ−ム３０が干渉するときは、衝突しないよう時
間差を置いてピックアップする。すなわち一方の作業ヘ
ッドが部品をピックアップし、ビ−ム２３の端の方へ移
動した後、他方の作業ヘッドが目的の部品供給装置の上
に移動し、部品をピックアップする。

【００１５】両作業ヘッド２８、３４が部品を保持した
後、必要があれば部品を部品認識装置４０または４１の
上に運び、位置ずれ量を測定する。その後ビ−ム２３は
基板１の上へ移動し、スライダ２５も協働して、作業ヘ
ッド２８を目標位置に位置決めする。もちろんその位置
決めにおいては、部品認識装置４０で検出した部品位置
ずれ量が補正されている。そして部品を降ろし、基板１
に装着する。作業ヘッド２８が装着作業を行っている間
に、作業ヘッド３４はスライダ２６、３２の駆動により
目標位置にできるだけ近い位置まで移動せしめられる。

【００１６】作業ヘッド２８が装着作業を終えた後、作
業ヘッド３４が装着作業にかかる。作業ヘッド３４を改
めて移動させる場合でも、既に目標位置に近い位置に来
ているので、移動時間は短くて済む。作業ヘッド２８と
作業ヘッド３４を同時に目標位置の上に位置決めできる
場合には、両方の位置で装着作業を同時進行させること
ができる。

【００１７】図５、図６に第２の実施例を示す。第１の
実施例と共通する要素には前と同じ符号を付し、説明は
略す。ここでは、スライダ２５にサブビ−ム３０と同様
のサブビ−ム３６を固定し、その下面にリニアサ−ボモ
−タ３７、スライダ３８、ヘッドマウント３９を配置
し、ヘッドマウント３９に作業ヘッド２８を取り付けて
いる。この構成によれば、作業ヘッド２８が第１部品供
給部１４から部品をピックアップし、作業ヘッド３４が
第２部品供給部１５から部品をピックアップするという
ような場合、素早く作業を終えることができる。またＹ
軸方向の移動に関しスライダ２２とスライダ３２、３８
の動きを重畳できるので移動速度そのものを速くでき
る。

【００１８】実施例の構成に周知のノズル交換装置を組
み入れることも可能である。この場合にも、一方の作業
ヘッドが装着作業を行っている間に他方の作業ヘッドに
真空吸着ノズルを交換させる、といった使い方をするこ
とにより、作業時間を短縮できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明では、両端を支持体に支持され、
自身の長さ方向と直角の方向に移動せしめられるビ−ム
に、ビ−ム長さ方向に互いに独立して移動せしめられる
２個のスライダを取り付け、各スライダに作業ヘッドを
支持させるものにおいて、一方のスライダにおける作業
ヘッドは、ビ−ム長さ方向と直角の方向においてビ−ム
に対し相対移動可能としたから、各作業ヘッドに割り当
てられた作業個所がビ−ム長さ方向と直角の方向に離れ
ていても、最初の作業ヘッドが作業を終えるまでに２番
目の作業ヘッドを次の作業個所にできるだけ近づけてお
くことができ、作業時間短縮が可能となる。また、いず
れの作業ヘッドをもビ−ム長さ方向と直角の方向におい
てビ−ムに対し相対移動可能とすることにより、作業能
率を更に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】部品装着装置の斜視図である。

【図２】部品装着装置の平面図である。

【図３】部品装着装置のビ−ム部の正面図である。

【図４】部品装着装置のビ−ム部の断面図である。

【図５】部品装着装置の第２実施例の平面図である。

【図６】第２実施例のビ−ム部の正面図である。

【符号の説明】

１ 電子回路基板 １０ 部品装着装置 ２０ 支持梁（ビ−ムの支持体） ２３ ビ−ム ２５ スライダ ２６ スライダ ２８ 作業ヘッド ３４ 作業ヘッド ３０ サブビ−ム ３２ スライダ ３６ サブビ−ム ３８ スライダ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端を支持体に支持され、自身の長さ方
   向と直角の方向に移動せしめられるビ−ムに、ビ−ム長
   さ方向に互いに独立して移動せしめられる２個のスライ
   ダを取り付け、各スライダに作業ヘッドを支持させると
   共に、一方のスライダにおける作業ヘッドは、ビ−ム長
   さ方向と直角の方向においてビ−ムに対し相対移動可能
   としたことを特徴とする作業装置。
2. 【請求項２】 以下の構成を備えた作業装置。 ａ．両端を支持体に支持され、自身の長さ方向と直角の
   方向に移動せしめられるビ−ム。 ｂ．前記ビ−ムに支持され、ビ−ムの長さ方向に互いに
   独立して移動せしめられる２個のスライダ。 ｃ．一方のスライダに支持された作業ヘッド。 ｄ．他方のスライダに、ビ−ムに対し直角をなすよう支
   持されたサブビ−ム。 ｅ．前記サブビ−ムに支持され、サブビ−ムの長さ方向
   に移動せしめられるスライダ。 ｆ．前記サブビ−ムのスライダに支持された作業ヘッ
   ド。
3. 【請求項３】 両端を支持体に支持され、自身の長さ方
   向と直角の方向に移動せしめられるビ−ムに、ビ−ム長
   さ方向に互いに独立して移動せしめられる複数個のスラ
   イダを取り付け、各スライダに作業ヘッドを、ビ−ム長
   さ方向と直角の方向においてビ−ムに対し相対移動可能
   に支持させたことを特徴とする作業装置。
4. 【請求項４】 以下の構成を備えた作業装置。 ａ．両端を支持体に支持され、自身の長さ方向と直角の
   方向に移動せしめられるビ−ム。 ｂ．前記ビ−ムに支持され、ビ−ムの長さ方向に互いに
   独立して移動せしめられる複数個のスライダ。 ｃ．各スライダに、ビ−ムに対し直角をなすよう支持さ
   れたサブビ−ム。 ｄ．前記サブビ−ムに支持され、サブビ−ムの長さ方向
   に移動せしめられるスライダ ｅ．前記サブビ−ムのスライダに支持された作業ヘッ
   ド。