JPH07208573A - 作業軸及びこれを用いた移載ヘッド - Google Patents
作業軸及びこれを用いた移載ヘッドInfo
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- JPH07208573A JPH07208573A JP598394A JP598394A JPH07208573A JP H07208573 A JPH07208573 A JP H07208573A JP 598394 A JP598394 A JP 598394A JP 598394 A JP598394 A JP 598394A JP H07208573 A JPH07208573 A JP H07208573A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】簡単な構成で上下駆動と回転駆動を精度良く行
う移載ヘッドを提供する。 【構成】移載ヘッド２０の上下駆動歯付プーリ２７の嵌
入部２７−１はベアリングボール２５−１を介して駆動
支持ブロック２５と、回転駆動歯付プーリ２８の嵌入部
２８−１はベアリングボール２５−２を介して駆動支持
ブロック２５と、夫々回転自在に係合している。これら
の中心を貫通している作業軸２２は周面に螺旋状のボー
ルネジ２２−１と縦に一直線のボールスプライン２２−
２とを備え、ネジボール４１を介して上下駆動歯付プー
リ２７と係合し、スプラインボール４２を介して回転駆
動歯付プーリ２８と係合する。作業軸２２の回転のみ行
う場合は、回転駆動モータ２４による回転駆動で生じる
上下動を上下駆動モータ２３の回転で補正する。
う移載ヘッドを提供する。 【構成】移載ヘッド２０の上下駆動歯付プーリ２７の嵌
入部２７−１はベアリングボール２５−１を介して駆動
支持ブロック２５と、回転駆動歯付プーリ２８の嵌入部
２８−１はベアリングボール２５−２を介して駆動支持
ブロック２５と、夫々回転自在に係合している。これら
の中心を貫通している作業軸２２は周面に螺旋状のボー
ルネジ２２−１と縦に一直線のボールスプライン２２−
２とを備え、ネジボール４１を介して上下駆動歯付プー
リ２７と係合し、スプラインボール４２を介して回転駆
動歯付プーリ２８と係合する。作業軸２２の回転のみ行
う場合は、回転駆動モータ２４による回転駆動で生じる
上下動を上下駆動モータ２３の回転で補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板へ電子部品の搭載
作業を行う電子部品搭載装置の移載ヘッドに関する。
作業を行う電子部品搭載装置の移載ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、プリント基板にＩＣ、抵抗、
コンデンサ等多数のチップ状電子部品を自動的に搭載す
る部品搭載装置がある。この部品搭載装置は、チップ状
電子部品（以下、単に部品という）をプリント基板（以
下、単に基板という）に搭載する作業を行うために、装
置基台上を上下及び前後左右に自在に移動できる移載ヘ
ッドを有している。この移載ヘッドは、図７に示すよう
に、ヘッド先端１に着脱自在な吸着ノズル２を把持し、
この吸着ノズル２の先端に部品３を吸着する。吸着ノズ
ル２には光拡散板４が備えられており、この光拡散板４
が吸着ノズル２に吸着・保持された部品３の上方に乳白
色の背景を形成し、不図示の撮像カメラによる部品３の
下方からの撮像を容易にする。この撮像により得られた
画像に基づいて、部品搭載装置は部品３の吸着状態を認
識し、移載ヘッドを、つまりヘッド先端１を、回転また
は昇降させて基準位置の補正を行う。
コンデンサ等多数のチップ状電子部品を自動的に搭載す
る部品搭載装置がある。この部品搭載装置は、チップ状
電子部品（以下、単に部品という）をプリント基板（以
下、単に基板という）に搭載する作業を行うために、装
置基台上を上下及び前後左右に自在に移動できる移載ヘ
ッドを有している。この移載ヘッドは、図７に示すよう
に、ヘッド先端１に着脱自在な吸着ノズル２を把持し、
この吸着ノズル２の先端に部品３を吸着する。吸着ノズ
ル２には光拡散板４が備えられており、この光拡散板４
が吸着ノズル２に吸着・保持された部品３の上方に乳白
色の背景を形成し、不図示の撮像カメラによる部品３の
下方からの撮像を容易にする。この撮像により得られた
画像に基づいて、部品搭載装置は部品３の吸着状態を認
識し、移載ヘッドを、つまりヘッド先端１を、回転また
は昇降させて基準位置の補正を行う。
【０００３】この搭載される部品３は、小さなものでは
１．５ミリ四方程度の微小なものから、大きなものでも
周辺に０．５ミリ間隔でリード線を多数植え込まれてい
るものが多い。このように、部品３の形状が微細である
ため、基板上の正しい搭載位置に部品３を正確に搭載す
るには、上記の位置補正のための回転や昇降の動作は正
確でなければならない。
１．５ミリ四方程度の微小なものから、大きなものでも
周辺に０．５ミリ間隔でリード線を多数植え込まれてい
るものが多い。このように、部品３の形状が微細である
ため、基板上の正しい搭載位置に部品３を正確に搭載す
るには、上記の位置補正のための回転や昇降の動作は正
確でなければならない。
【０００４】この移載ヘッドの構成を図８に示して簡単
に説明する。ヘッド基台５が回転台６を回転自在に支持
し、回転台６は搭載軸７を回転可能且つ上下方向に摺動
可能に支持している。回転台６は、歯付ベルト８を介し
てヘッド回転駆動モータ９に連結している。搭載軸７
は、ヘッド取付板１０に沿って上下に摺動自在に配設さ
れた移動台１１に連結されている。移動台１１は歯付ベ
ルト１２を介してヘッド昇降駆動モータ１３に連結され
ている。搭載軸７の下端のヘッド先端１は把持機構１４
を有して吸着ノズル２を着脱自在に把持する。
に説明する。ヘッド基台５が回転台６を回転自在に支持
し、回転台６は搭載軸７を回転可能且つ上下方向に摺動
可能に支持している。回転台６は、歯付ベルト８を介し
てヘッド回転駆動モータ９に連結している。搭載軸７
は、ヘッド取付板１０に沿って上下に摺動自在に配設さ
れた移動台１１に連結されている。移動台１１は歯付ベ
ルト１２を介してヘッド昇降駆動モータ１３に連結され
ている。搭載軸７の下端のヘッド先端１は把持機構１４
を有して吸着ノズル２を着脱自在に把持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように夫々独立に形成されている上下駆動系と回転駆動
系とを組み合わせて構成する移載ヘッドの駆動方式で
は、多数の機構部材を組み合わせるため、夫々の連結部
分で発生する機械的誤差の集積が大きくなり全体として
動作の精度が低下するという問題があった。また、それ
ばかりでなく、構造が複雑なため組み立て及び保守に時
間がかかるという問題があった。また、このように構造
が複雑であると装置全体が大型になって、機器の小型化
という時代の要請に対応できないという問題もあった。
ように夫々独立に形成されている上下駆動系と回転駆動
系とを組み合わせて構成する移載ヘッドの駆動方式で
は、多数の機構部材を組み合わせるため、夫々の連結部
分で発生する機械的誤差の集積が大きくなり全体として
動作の精度が低下するという問題があった。また、それ
ばかりでなく、構造が複雑なため組み立て及び保守に時
間がかかるという問題があった。また、このように構造
が複雑であると装置全体が大型になって、機器の小型化
という時代の要請に対応できないという問題もあった。
【０００６】本発明の課題は、簡単な構成で上下駆動と
回転駆動を精度良く行うことのできる移載ヘッドを提供
することである。
回転駆動を精度良く行うことのできる移載ヘッドを提供
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以下に、本発明の構成を
述べる。請求項１記載の本発明の作業軸は、ボールネジ
及びボールスプラインの形成された一本の軸と、該軸を
前記ボールスプラインを介して回転駆動する回転駆動手
段と、上記軸を上記ボールネジを介して上下駆動する上
下駆動手段とから構成される。
述べる。請求項１記載の本発明の作業軸は、ボールネジ
及びボールスプラインの形成された一本の軸と、該軸を
前記ボールスプラインを介して回転駆動する回転駆動手
段と、上記軸を上記ボールネジを介して上下駆動する上
下駆動手段とから構成される。
【０００８】上記回転駆動手段は、例えばサーボモー
タ、歯付ベルト、スプラインボール等から成り、上記上
下駆動手段は、例えばサーボモータ、歯付ベルト、ネジ
ボール等から成る。
タ、歯付ベルト、スプラインボール等から成り、上記上
下駆動手段は、例えばサーボモータ、歯付ベルト、ネジ
ボール等から成る。
【０００９】請求項２記載の本発明の作業軸は、上記
軸、回転駆動手段、及び上下駆動手段に加えて、上記回
転駆動手段がボールスプラインを介して軸を回転駆動す
るときボールネジによって引き起こされる上方向又は下
方向への反動距離を相殺するよう上下駆動手段に対しボ
ールネジを介して下駆動又は上駆動を上記軸に伝達する
よう制御する制御手段を更に有して構成される。
軸、回転駆動手段、及び上下駆動手段に加えて、上記回
転駆動手段がボールスプラインを介して軸を回転駆動す
るときボールネジによって引き起こされる上方向又は下
方向への反動距離を相殺するよう上下駆動手段に対しボ
ールネジを介して下駆動又は上駆動を上記軸に伝達する
よう制御する制御手段を更に有して構成される。
【００１０】上記制御手段は、例えばＣＰＵ(Central P
rocessing Unit) 等から成る。請求項３記載の発明は、
作業軸の先端に電子部品を保持して該電子部品を基板に
搭載する電子部品搭載装置の移載ヘッドに適用される。
rocessing Unit) 等から成る。請求項３記載の発明は、
作業軸の先端に電子部品を保持して該電子部品を基板に
搭載する電子部品搭載装置の移載ヘッドに適用される。
【００１１】本発明の移載ヘッドは、ボールネジ及びボ
ールスプラインの形成された一本の軸と、該軸を上記ボ
ールスプラインを介して回転駆動する回転駆動手段と、
上記軸をボールネジを介して上下駆動する上下駆動手段
と、上記回転駆動手段がボールスプラインを介して上記
軸を回転駆動するとき上記ボールネジによって引き起こ
される上方向又は下方向への反動距離を相殺するよう上
下駆動手段に対しボールネジを介して下駆動又は上駆動
を上記軸に伝達するよう制御する制御手段とを備えた作
業軸を有すして構成される。
ールスプラインの形成された一本の軸と、該軸を上記ボ
ールスプラインを介して回転駆動する回転駆動手段と、
上記軸をボールネジを介して上下駆動する上下駆動手段
と、上記回転駆動手段がボールスプラインを介して上記
軸を回転駆動するとき上記ボールネジによって引き起こ
される上方向又は下方向への反動距離を相殺するよう上
下駆動手段に対しボールネジを介して下駆動又は上駆動
を上記軸に伝達するよう制御する制御手段とを備えた作
業軸を有すして構成される。
【００１２】
【作用】請求項１記載の発明の作業軸は、ボールネジ及
びボールスプラインの形成された一本の軸を、回転駆動
手段がボールスプラインを介して回転駆動し、上下駆動
手段がボールネジを介して上下駆動する。そして、例え
ば請求項２記載のように、更に制御手段を有して該制御
手段が上記回転駆動手段がボールスプラインを介して軸
を回転駆動するときボールネジによって引き起こされる
上方向又は下方向への反動距離を相殺するよう、上下駆
動手段に対しボールネジを介して下駆動又は上駆動を上
記軸に伝達するよう制御する。
びボールスプラインの形成された一本の軸を、回転駆動
手段がボールスプラインを介して回転駆動し、上下駆動
手段がボールネジを介して上下駆動する。そして、例え
ば請求項２記載のように、更に制御手段を有して該制御
手段が上記回転駆動手段がボールスプラインを介して軸
を回転駆動するときボールネジによって引き起こされる
上方向又は下方向への反動距離を相殺するよう、上下駆
動手段に対しボールネジを介して下駆動又は上駆動を上
記軸に伝達するよう制御する。
【００１３】請求項３記載の発明の移載ヘッドは、一本
の作業軸に形成されたボールネジ及びボールスプライン
を介して回転駆動手段及び上下駆動手段によって回転及
び上下動が作業軸に伝達される。そして、回転駆動のと
きボールネジによって作業軸に対し引き起こされる上方
向又は下方向への反動距離が、これに対応して制御手段
が行う制御に基づきボールネジを介して伝達される下駆
動又は上駆動によって相殺される。
の作業軸に形成されたボールネジ及びボールスプライン
を介して回転駆動手段及び上下駆動手段によって回転及
び上下動が作業軸に伝達される。そして、回転駆動のと
きボールネジによって作業軸に対し引き起こされる上方
向又は下方向への反動距離が、これに対応して制御手段
が行う制御に基づきボールネジを介して伝達される下駆
動又は上駆動によって相殺される。
【００１４】これにより、簡単な構成で精度良く作業軸
の上下駆動と回転駆動を行うことができるようになる。
の上下駆動と回転駆動を行うことができるようになる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳述する。図１は、一実施例に係わる移載ヘッド
の側面図である。同図に示すように、移載ヘッド２０
は、本体基台に対し前後左右に摺動自在なヘッド基台２
１を備え、このヘッド基台２１に支持される作業軸２
２、並びにヘッド基台２１に固定され上記作業軸２２を
上下駆動する上下駆動モータ２３及び上記作業軸２２を
回転駆動する回転駆動モータ２４を備えている。
ながら詳述する。図１は、一実施例に係わる移載ヘッド
の側面図である。同図に示すように、移載ヘッド２０
は、本体基台に対し前後左右に摺動自在なヘッド基台２
１を備え、このヘッド基台２１に支持される作業軸２
２、並びにヘッド基台２１に固定され上記作業軸２２を
上下駆動する上下駆動モータ２３及び上記作業軸２２を
回転駆動する回転駆動モータ２４を備えている。
【００１６】上記作業軸２２は、ヘッド基台２１に固定
されている駆動支持ブロック２５によって中央部を支持
され、同じくヘッド基台２１に固定されているストロー
ク支持ブロック２６により下部を夫々支持されている。
そして、駆動支持ブロック２５の上部と作業軸２２との
間に上下駆動歯付プーリ２７が上から嵌入し、下部と作
業軸２２との間に回転駆動歯付プーリ２８が下から嵌入
している。また、上下駆動歯付プーリ２７と、上下駆動
モータ２３の回転軸先端に固着しているモータ歯付プー
リ２９とは、両者間に張架された歯付ベルト３０により
互いに連結している。また、回転駆動歯付プーリ２８
も、回転駆動モータ２４の回転軸先端に固着しているモ
ータ歯付プーリ３１に、歯付ベルト３２を介して連結し
ている。上記の歯付ベルト３０及び歯付ベルト３２に
は、アイドラープーリ３３又はアイドラープーリ３４が
夫々圧接して添設されており、これらは歯付ベルト３
０、３２の弛みを防止している。上記の上下駆動モータ
２３及び回転駆動モータ２４の上記歯付プーリが取り付
けられている駆動軸先端とは反対側に、エンコーダＡ３
５又はエンコーダＢ３６が夫々配設されている。エンコ
ーダＡ３５は、上下駆動モータ２３の回転数をパルス信
号に変換して、この回転パルス信号を後述する制御部の
ＣＰＵ(Central Processing Unit) に出力する。一方、
エンコーダＢ３６は、回転駆動モータ２４の回転パルス
信号をＣＰＵに出力する。
されている駆動支持ブロック２５によって中央部を支持
され、同じくヘッド基台２１に固定されているストロー
ク支持ブロック２６により下部を夫々支持されている。
そして、駆動支持ブロック２５の上部と作業軸２２との
間に上下駆動歯付プーリ２７が上から嵌入し、下部と作
業軸２２との間に回転駆動歯付プーリ２８が下から嵌入
している。また、上下駆動歯付プーリ２７と、上下駆動
モータ２３の回転軸先端に固着しているモータ歯付プー
リ２９とは、両者間に張架された歯付ベルト３０により
互いに連結している。また、回転駆動歯付プーリ２８
も、回転駆動モータ２４の回転軸先端に固着しているモ
ータ歯付プーリ３１に、歯付ベルト３２を介して連結し
ている。上記の歯付ベルト３０及び歯付ベルト３２に
は、アイドラープーリ３３又はアイドラープーリ３４が
夫々圧接して添設されており、これらは歯付ベルト３
０、３２の弛みを防止している。上記の上下駆動モータ
２３及び回転駆動モータ２４の上記歯付プーリが取り付
けられている駆動軸先端とは反対側に、エンコーダＡ３
５又はエンコーダＢ３６が夫々配設されている。エンコ
ーダＡ３５は、上下駆動モータ２３の回転数をパルス信
号に変換して、この回転パルス信号を後述する制御部の
ＣＰＵ(Central Processing Unit) に出力する。一方、
エンコーダＢ３６は、回転駆動モータ２４の回転パルス
信号をＣＰＵに出力する。
【００１７】上記の上下駆動モータ２３は、制御部から
印加される駆動パルス信号によって回転速度及び回転数
を適宜に設定される。回転駆動モータ２４の場合も同様
である。また、上下駆動モータ２３の回転に対する上下
駆動歯付プーリ２７の回転速度比は、モータ歯付プーリ
２９の外径と上下駆動歯付プーリ２７の外径比を適宜に
選択することによって任意の速度比に予め設定すること
ができる。回転駆動モータ２４の回転に対する回転駆動
歯付プーリ２８の回転速度比の場合も同様である。
印加される駆動パルス信号によって回転速度及び回転数
を適宜に設定される。回転駆動モータ２４の場合も同様
である。また、上下駆動モータ２３の回転に対する上下
駆動歯付プーリ２７の回転速度比は、モータ歯付プーリ
２９の外径と上下駆動歯付プーリ２７の外径比を適宜に
選択することによって任意の速度比に予め設定すること
ができる。回転駆動モータ２４の回転に対する回転駆動
歯付プーリ２８の回転速度比の場合も同様である。
【００１８】また、同図に示す作業軸２２下部とストロ
ーク支持ブロック２６間には、上下方向に円筒軸３７が
貫挿されており、内部に不図示の緩衝機構を形成して作
業軸２２の下端（ヘッド先端）に加わる衝止力を緩和す
る。そのヘッド先端（図７参照）には、把持機構３８が
設けられており、この把持機構３８によって吸着ノズル
３９を把持する。
ーク支持ブロック２６間には、上下方向に円筒軸３７が
貫挿されており、内部に不図示の緩衝機構を形成して作
業軸２２の下端（ヘッド先端）に加わる衝止力を緩和す
る。そのヘッド先端（図７参照）には、把持機構３８が
設けられており、この把持機構３８によって吸着ノズル
３９を把持する。
【００１９】次に、図２は、上述した移載ヘッド２０の
主要部である駆動支持ブロック２５内部の構成を示す一
部断面図である。同図には、上下駆動モータ２３及び回
転駆動モータ２４も示してある。
主要部である駆動支持ブロック２５内部の構成を示す一
部断面図である。同図には、上下駆動モータ２３及び回
転駆動モータ２４も示してある。
【００２０】同図において、上述の上下駆動歯付プーリ
２７の嵌入部２７−１は、ベアリングボール２５−１を
介して駆動支持ブロック２５と回転自在に係合し、一方
の回転駆動歯付プーリ２８の嵌入部２８−１も、他のベ
アリングボール２５−２を介して駆動支持ブロック２５
と回転自在に係合している。
２７の嵌入部２７−１は、ベアリングボール２５−１を
介して駆動支持ブロック２５と回転自在に係合し、一方
の回転駆動歯付プーリ２８の嵌入部２８−１も、他のベ
アリングボール２５−２を介して駆動支持ブロック２５
と回転自在に係合している。
【００２１】これら上下駆動歯付プーリ２７及び回転駆
動歯付プーリ２８の中心を貫通している作業軸２２は、
その周面を上から下まで螺旋状に切削した溝で形成され
るボールネジ２２−１と、そのボールネジ２２−１を横
切って作業軸２２の軸線に平行して周面を一直線に切削
した溝から成るボールスプライン２２−２とを備えてい
る。
動歯付プーリ２８の中心を貫通している作業軸２２は、
その周面を上から下まで螺旋状に切削した溝で形成され
るボールネジ２２−１と、そのボールネジ２２−１を横
切って作業軸２２の軸線に平行して周面を一直線に切削
した溝から成るボールスプライン２２−２とを備えてい
る。
【００２２】そして、作業軸２２は、一方では、ボール
ネジ２２−１と滑合するネジボール４１を介して上下駆
動歯付プーリ２７と係合し、他方では、ボールスプライ
ン２２−２と滑合するスプラインボール４２を介して回
転駆動歯付プーリ２８と係合している。
ネジ２２−１と滑合するネジボール４１を介して上下駆
動歯付プーリ２７と係合し、他方では、ボールスプライ
ン２２−２と滑合するスプラインボール４２を介して回
転駆動歯付プーリ２８と係合している。
【００２３】図３(a) は、上にボールネジ軸すなわち上
下駆動軸（作業軸２２）とネジボールナット（上下駆動
歯付プーリ２７）との関係、下にボールスプライン軸す
なわち回転駆動軸（作業軸２２）とスプラインボルナッ
ト（回転駆動歯付プーリ２８）との関係による夫々の基
本動作を、夫々が独立な機構である場合を例として示し
てある。
下駆動軸（作業軸２２）とネジボールナット（上下駆動
歯付プーリ２７）との関係、下にボールスプライン軸す
なわち回転駆動軸（作業軸２２）とスプラインボルナッ
ト（回転駆動歯付プーリ２８）との関係による夫々の基
本動作を、夫々が独立な機構である場合を例として示し
てある。
【００２４】同図(a) の上に示すように、作業軸２２
（上下駆動軸）が上下動のみ可能（回転駆動が「０」）
な状態であり、上下駆動歯付プーリ２７（ネジボールナ
ット）が正逆いずれかの方向に回転（上方から見て反時
計回り方向に回転数Ｎ1 又は−Ｎ1 で回転）すると、上
下駆動歯付プーリ２７の嵌入部２７−１と一方で滑合し
ている各ネジボール４１が作業軸２２（上下駆動軸）周
囲を水平位置で回転することにより、これらのネジボー
ル４１と他方で滑合しているボールネジ２２−１即ち作
業軸２２（上下駆動軸）が、ネジのピッチをＰとすれ
ば、距離「Ｎ1 ×Ｐ」だけ押し下げられ又は押し上げら
れる。
（上下駆動軸）が上下動のみ可能（回転駆動が「０」）
な状態であり、上下駆動歯付プーリ２７（ネジボールナ
ット）が正逆いずれかの方向に回転（上方から見て反時
計回り方向に回転数Ｎ1 又は−Ｎ1 で回転）すると、上
下駆動歯付プーリ２７の嵌入部２７−１と一方で滑合し
ている各ネジボール４１が作業軸２２（上下駆動軸）周
囲を水平位置で回転することにより、これらのネジボー
ル４１と他方で滑合しているボールネジ２２−１即ち作
業軸２２（上下駆動軸）が、ネジのピッチをＰとすれ
ば、距離「Ｎ1 ×Ｐ」だけ押し下げられ又は押し上げら
れる。
【００２５】また、同図(a) の下に示すように、作業軸
２２（回転駆動軸）が回転のみ可能（上下駆動が
「０」）な状態であり、回転駆動歯付プーリ２８（スプ
ラインボールナット）が正逆いずれかの方向に回転（上
方から見て反時計回り方向に回転数Ｎ2 又は−Ｎ2 で回
転）すると、回転駆動歯付プーリ２８の嵌入部２８−１
と一方で滑合している各スプラインボール４２が作業軸
２２（回転駆動軸）周囲を水平位置で回転することによ
り、これらのスプラインボール４２と他方で滑合してい
るボールスプライン２２−２即ち作業軸２２（回転駆動
軸）が、回転数に対応する角度θN 2 だけ反時計回り方
向又は時計回り方向に回転する。
２２（回転駆動軸）が回転のみ可能（上下駆動が
「０」）な状態であり、回転駆動歯付プーリ２８（スプ
ラインボールナット）が正逆いずれかの方向に回転（上
方から見て反時計回り方向に回転数Ｎ2 又は−Ｎ2 で回
転）すると、回転駆動歯付プーリ２８の嵌入部２８−１
と一方で滑合している各スプラインボール４２が作業軸
２２（回転駆動軸）周囲を水平位置で回転することによ
り、これらのスプラインボール４２と他方で滑合してい
るボールスプライン２２−２即ち作業軸２２（回転駆動
軸）が、回転数に対応する角度θN 2 だけ反時計回り方
向又は時計回り方向に回転する。
【００２６】図４は、上記の関係を表わす二つのグラフ
を示している。実線で上方向に上下駆動軸の移動量「Ｎ
1 ×Ｐ」、横方向に上下駆動モータ２３の送りパルス数
ａ（駆動パルス信号）を表わし、両者の関係を表わす直
線Ａ′を示している。また、破線で上方向に回転駆動軸
の回転量「θN 2 」、横方向に回転駆動モータ２４の送
りパルス数ｂ（駆動パルス信号）を表わし、両者の関係
を表わす直線Ｂ′を示している。
を示している。実線で上方向に上下駆動軸の移動量「Ｎ
1 ×Ｐ」、横方向に上下駆動モータ２３の送りパルス数
ａ（駆動パルス信号）を表わし、両者の関係を表わす直
線Ａ′を示している。また、破線で上方向に回転駆動軸
の回転量「θN 2 」、横方向に回転駆動モータ２４の送
りパルス数ｂ（駆動パルス信号）を表わし、両者の関係
を表わす直線Ｂ′を示している。
【００２７】ところで、本実施例では上下駆動軸と回転
駆動軸とを一体に構成してある。したがって、図３(b)
に示すように、回転駆動歯付プーリ２８（スプラインボ
ールナット）が正逆いずれかへの方向に回転数Ｎ2 又は
−Ｎ2 で回転すると、同図(a) 同様に作業軸２２はθ
N 2 だけ正回転又は逆回転するが、他方では、静止して
いる上下駆動モータ２３の嵌入部２７−１のネジボール
４１に対し、ボールネジ２２−１が回転するため、作業
軸２２が静止しているネジボール４１によって「Ｎ2 ×
Ｐ」だけ押し下げられ又は押し上げられる。このため、
本実施例では、作業軸２２に回転のみを与えるときは、
上記作業軸２２の上下の移動量「Ｎ2 ×Ｐ」が「０」に
なるように補正を行なっている。
駆動軸とを一体に構成してある。したがって、図３(b)
に示すように、回転駆動歯付プーリ２８（スプラインボ
ールナット）が正逆いずれかへの方向に回転数Ｎ2 又は
−Ｎ2 で回転すると、同図(a) 同様に作業軸２２はθ
N 2 だけ正回転又は逆回転するが、他方では、静止して
いる上下駆動モータ２３の嵌入部２７−１のネジボール
４１に対し、ボールネジ２２−１が回転するため、作業
軸２２が静止しているネジボール４１によって「Ｎ2 ×
Ｐ」だけ押し下げられ又は押し上げられる。このため、
本実施例では、作業軸２２に回転のみを与えるときは、
上記作業軸２２の上下の移動量「Ｎ2 ×Ｐ」が「０」に
なるように補正を行なっている。
【００２８】図４に示したように、上下駆動にはＮ1 ×
Ｐ＝α×ａ（αは係数）の関係があり、回転駆動にはＮ
2 ×Ｐ＝β×ｂ（βは係数）の関係がある。したがっ
て、作業軸２２の上下の移動量「Ｎ2 ×Ｐ」を「０」に
するためには、Ｎ2 ×Ｐ＝Ｎ1×Ｐとなるような、即ち
ａ＝ｂ×（β／α）となるような回転駆動パルス信号を
回転駆動モータ２４に印加すればよいことになる。
Ｐ＝α×ａ（αは係数）の関係があり、回転駆動にはＮ
2 ×Ｐ＝β×ｂ（βは係数）の関係がある。したがっ
て、作業軸２２の上下の移動量「Ｎ2 ×Ｐ」を「０」に
するためには、Ｎ2 ×Ｐ＝Ｎ1×Ｐとなるような、即ち
ａ＝ｂ×（β／α）となるような回転駆動パルス信号を
回転駆動モータ２４に印加すればよいことになる。
【００２９】図５は、上述のアルゴリズムをテーブルと
して記憶し、これによって上下駆動モータ２３及び回転
駆動モータ２４の回転を制御する制御部の構成ブロック
図である。同図に示すように、制御部は、ＣＰＵ５１
と、このＣＰＵ５１に接続するメモリ５２、キー入力部
５３、及びインタフェース５４とを備えている。上記の
メモリ５２には上述した「Ｎ1 ×Ｐ＝α×ａ」、「Ｎ2
×Ｐ＝β×ｂ」及び「ａ＝ｂ×（β／α）」を表わすテ
ーブルが格納されている。また、キー入力部５３は、本
体装置の安全カバー前面等に設けられた入力パネルに接
続されている。入力パネルには、特には図示しないが表
示装置や作業指示入力のための各種キーが配設されてお
り、オペレータのキー入力の操作信号をキー入力部５３
を介してＣＰＵ５１に送信する。インタフェース５４
は、上下駆動モータ２３及び回転駆動モータ２４に接続
されており、一方では、ＣＰＵ５１からの制御に基づい
て、駆動パルス信号を夫々のモータに出力し、他方で
は、夫々のモータのエンコーダＡ及びエンコーダＢの回
転パルス信号をＣＰＵ５１に中継する。
して記憶し、これによって上下駆動モータ２３及び回転
駆動モータ２４の回転を制御する制御部の構成ブロック
図である。同図に示すように、制御部は、ＣＰＵ５１
と、このＣＰＵ５１に接続するメモリ５２、キー入力部
５３、及びインタフェース５４とを備えている。上記の
メモリ５２には上述した「Ｎ1 ×Ｐ＝α×ａ」、「Ｎ2
×Ｐ＝β×ｂ」及び「ａ＝ｂ×（β／α）」を表わすテ
ーブルが格納されている。また、キー入力部５３は、本
体装置の安全カバー前面等に設けられた入力パネルに接
続されている。入力パネルには、特には図示しないが表
示装置や作業指示入力のための各種キーが配設されてお
り、オペレータのキー入力の操作信号をキー入力部５３
を介してＣＰＵ５１に送信する。インタフェース５４
は、上下駆動モータ２３及び回転駆動モータ２４に接続
されており、一方では、ＣＰＵ５１からの制御に基づい
て、駆動パルス信号を夫々のモータに出力し、他方で
は、夫々のモータのエンコーダＡ及びエンコーダＢの回
転パルス信号をＣＰＵ５１に中継する。
【００３０】次に、上記構成の本実施例における制御の
動作を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
なお、この処理は、図５に示した制御部のＣＰＵ５１に
よって行われる処理であり、特に作業軸２２の回転駆動
のみを行う場合の処理である。
動作を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
なお、この処理は、図５に示した制御部のＣＰＵ５１に
よって行われる処理であり、特に作業軸２２の回転駆動
のみを行う場合の処理である。
【００３１】同図において、先ず、設定された回転量に
対応する駆動パルス数ｂをＣＰＵ５１内蔵のレジスタに
設定し、続いて、上記回転駆動に伴う上述した作業軸２
２の上下移動量を考慮して、この回転駆動と同期させて
上記の上下移動量を相殺するための駆動パルス数、即ち
上下駆動モータ２３に印加する駆動パルス数ａの値を、
メモリ５２のテーブルから算出して、予めＣＰＵ５１内
蔵の他のレジスタに設定する（ステップＳ１）。
対応する駆動パルス数ｂをＣＰＵ５１内蔵のレジスタに
設定し、続いて、上記回転駆動に伴う上述した作業軸２
２の上下移動量を考慮して、この回転駆動と同期させて
上記の上下移動量を相殺するための駆動パルス数、即ち
上下駆動モータ２３に印加する駆動パルス数ａの値を、
メモリ５２のテーブルから算出して、予めＣＰＵ５１内
蔵の他のレジスタに設定する（ステップＳ１）。
【００３２】続いて、一方ではステップＳ２以下を、他
方ではステップＳ２′以下を同時に行う。先ず一方のス
テップＳ２以下では、回転駆動モータ２４に駆動パルス
信号を送出して始動させる（ステップＳ２）。
方ではステップＳ２′以下を同時に行う。先ず一方のス
テップＳ２以下では、回転駆動モータ２４に駆動パルス
信号を送出して始動させる（ステップＳ２）。
【００３３】次に、エンコーダＢからフィードバックさ
れる回転パルス数が、上記レジスタに設定した駆動パル
ス数ｂに一致したか否か判別する（ステップＳ３）。そ
して、一致しなければ（Ｓ３、ＮＯ）、上記判別を繰り
返す。これにより、回転パルス数が上記設定された駆動
パルスｂに一致するまで、駆動パルス信号が回転駆動モ
ータ２４に送出され続ける。そして、一致すれば（Ｓ
３、ＹＥＳ）、駆動パルス信号の送出を止めて回転駆動
モータ２４を停止させる（ステップＳ４）。
れる回転パルス数が、上記レジスタに設定した駆動パル
ス数ｂに一致したか否か判別する（ステップＳ３）。そ
して、一致しなければ（Ｓ３、ＮＯ）、上記判別を繰り
返す。これにより、回転パルス数が上記設定された駆動
パルスｂに一致するまで、駆動パルス信号が回転駆動モ
ータ２４に送出され続ける。そして、一致すれば（Ｓ
３、ＹＥＳ）、駆動パルス信号の送出を止めて回転駆動
モータ２４を停止させる（ステップＳ４）。
【００３４】次に他方のステップＳ２′以下では、上下
駆動モータ２３に駆動パルス信号を送出して始動させる
（ステップＳ２′）。次に、エンコーダＡからフィード
バックされる回転パルス数が、上記他のレジスタに設定
した駆動パルス数ａに一致したか否か判別する（ステッ
プＳ３′）。そして、一致しなければ（Ｓ３′、Ｎ
Ｏ）、上記判別を繰り返す。これにより、回転パルス数
が上記設定された駆動パルスａに一致するまで、駆動パ
ルス信号が上下駆動モータ２３に送出され続ける。そし
て、一致すれば（Ｓ３′、ＹＥＳ）、駆動パルス信号の
送出を止めて上下駆動モータ２３を停止させる（ステッ
プＳ４′）。
駆動モータ２３に駆動パルス信号を送出して始動させる
（ステップＳ２′）。次に、エンコーダＡからフィード
バックされる回転パルス数が、上記他のレジスタに設定
した駆動パルス数ａに一致したか否か判別する（ステッ
プＳ３′）。そして、一致しなければ（Ｓ３′、Ｎ
Ｏ）、上記判別を繰り返す。これにより、回転パルス数
が上記設定された駆動パルスａに一致するまで、駆動パ
ルス信号が上下駆動モータ２３に送出され続ける。そし
て、一致すれば（Ｓ３′、ＹＥＳ）、駆動パルス信号の
送出を止めて上下駆動モータ２３を停止させる（ステッ
プＳ４′）。
【００３５】このようにして、回転駆動のみの場合は、
回転駆動モータ２４と上下駆動モータ２３の両方のモー
タが上述したアルゴリズムに基づいて同時に制御され
る。尚、本実施例では、回転駆動の場合についてのみ説
明しているが、上下駆動のみの場合は上下駆動モータ２
３のみを回転させる。この場合、作業軸２２の回転に伴
ってボールネジ２２−１が回転すると、これに滑合して
いるネジボール４１は、静止している上下駆動歯付プー
リ２７の嵌入部２７−１の滑合溝内を周遊する。したが
って作業軸２２に反動を与えることはない。
回転駆動モータ２４と上下駆動モータ２３の両方のモー
タが上述したアルゴリズムに基づいて同時に制御され
る。尚、本実施例では、回転駆動の場合についてのみ説
明しているが、上下駆動のみの場合は上下駆動モータ２
３のみを回転させる。この場合、作業軸２２の回転に伴
ってボールネジ２２−１が回転すると、これに滑合して
いるネジボール４１は、静止している上下駆動歯付プー
リ２７の嵌入部２７−１の滑合溝内を周遊する。したが
って作業軸２２に反動を与えることはない。
【００３６】また、回転と上下動を同時に行うときは、
上述した反動による作業軸２２の正負の移動量を実際に
必要な作業軸２２の上下の移動量から差し引いた移動量
に対応して上下駆動モータ２３を駆動すればよい。
上述した反動による作業軸２２の正負の移動量を実際に
必要な作業軸２２の上下の移動量から差し引いた移動量
に対応して上下駆動モータ２３を駆動すればよい。
【００３７】また、移載ヘッド２０の上部に上下駆動モ
ータ２３を配設し、下部に回転駆動モータ２４を取り付
けているが、これに限ることなく、移載ヘッド２０の上
部に回転駆動モータ２４を配設し、下部に上下駆動モー
タ２３を配設するようにしてよい。この場合は、駆動支
持ブロック２５に上下から嵌入する上下駆動歯付プーリ
２７と回転駆動歯付プーリ２８の配設を入れ代えればよ
い。
ータ２３を配設し、下部に回転駆動モータ２４を取り付
けているが、これに限ることなく、移載ヘッド２０の上
部に回転駆動モータ２４を配設し、下部に上下駆動モー
タ２３を配設するようにしてよい。この場合は、駆動支
持ブロック２５に上下から嵌入する上下駆動歯付プーリ
２７と回転駆動歯付プーリ２８の配設を入れ代えればよ
い。
【００３８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、回転駆動軸と上下駆動軸とを一体に形成したの
で、駆動伝達部も一体に形成することができ、したがっ
て、本体装置の小型化が実現する。また、回転駆動に伴
って生じる上下動の補正を容易に行うことができるの
で、回転駆動軸と上下駆動軸とが一体になった簡単な構
成で、上下駆動と回転駆動を精度良く行うことのが可能
となる。
れば、回転駆動軸と上下駆動軸とを一体に形成したの
で、駆動伝達部も一体に形成することができ、したがっ
て、本体装置の小型化が実現する。また、回転駆動に伴
って生じる上下動の補正を容易に行うことができるの
で、回転駆動軸と上下駆動軸とが一体になった簡単な構
成で、上下駆動と回転駆動を精度良く行うことのが可能
となる。
【図１】一実施例に係わる移載ヘッドの側面図である。
【図２】移載ヘッドの駆動支持ブロック内部の構成を示
す一部断面図である。
す一部断面図である。
【図３】(a) は上下駆動軸とネジボールナット及び回転
駆動軸とスプラインボールナットの夫々の基本動作を夫
々が独立な機構である場合を例として示した図、(b) は
回転駆動軸と上下駆動軸が一体に形成されている場合に
回転駆動を行うと生じる上下動を説明する図である。
駆動軸とスプラインボールナットの夫々の基本動作を夫
々が独立な機構である場合を例として示した図、(b) は
回転駆動軸と上下駆動軸が一体に形成されている場合に
回転駆動を行うと生じる上下動を説明する図である。
【図４】図３の関係を表わす特性グラフ（テーブル）を
示す図である。
示す図である。
【図５】作業軸の上下駆動及び回転駆動を制御する制御
部の構成ブロック図である。
部の構成ブロック図である。
【図６】実施例における制御の動作を示すフローチャー
トである。
トである。
【図７】移載ヘッドの作業内容を説明する図である。
【図８】従来の移載ヘッドを示す図である。
１ ヘッド先端 ２ 吸着ノズル ３ 部品 ４ 光拡散板 ５ ヘッド基台 ６ 回転台 ７ 搭載軸 ８ 歯付ベルト ９ ヘッド回転駆動モータ １０ ヘッド取付板 １１ 移動台 １２ 歯付ベルト １３ ヘッド昇降駆動モータ １４ 把持機構 ２０ 移載ヘッド ２１ ヘッド基台 ２２ 作業軸 ２２−１ ボールネジ ２２−２ ボールスプライン ２３ 上下駆動モータ ２４ 回転駆動モータ ２５ 駆動支持ブロック ２５−１、２５−２ ベアリングボール ２６ ストローク支持ブロック ２７ 上下駆動歯付プーリ ２７−１、２８−１ 嵌入部 ２９、３１ モータ歯付プーリ ２８ 回転駆動歯付プーリ ３０、３２ 歯付ベルト ３３、３４ アイドラープーリ ３５ エンコーダＡ ３６ エンコーダＢ ３７ 円筒軸 ３８ 把持機構 ３９ 吸着ノズル ４１ ネジボール ４２ スプラインボール
Claims (3)
- 【請求項１】 ボールネジ及びボールスプラインの形成
された一本の軸と、 該軸を前記ボールスプラインを介して回転駆動する回転
駆動手段と、 前記軸を前記ボールネジを介して上下駆動する上下駆動
手段と、 を有することを特徴とする作業軸。 - 【請求項２】 前記回転駆動手段が前記ボールスプライ
ンを介して前記軸を回転駆動するとき前記ボールネジに
よって引き起こされる上方向又は下方向への反動距離を
相殺するよう前記上下駆動手段に対し前記ボールネジを
介して下駆動又は上駆動を前記軸に伝達するよう制御す
る制御手段を更に有することを特徴とする請求項１記載
の作業軸。 - 【請求項３】 作業軸の先端に電子部品を保持して該電
子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置の移載ヘッド
において、 ボールネジ及びボールスプラインの形成された一本の軸
と、 該軸を前記ボールスプラインを介して回転駆動する回転
駆動手段と、 前記軸を前記ボールネジを介して上下駆動する上下駆動
手段と、 前記回転駆動手段が前記ボールスプラインを介して前記
軸を回転駆動するとき前記ボールネジによって引き起こ
される上方向又は下方向への反動距離を相殺するよう前
記上下駆動手段に対し前記ボールネジを介して下駆動又
は上駆動を前記軸に伝達するよう制御する制御手段と、 を備えた前記作業軸を有することを特徴とする移載ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP598394A JPH07208573A (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | 作業軸及びこれを用いた移載ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP598394A JPH07208573A (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | 作業軸及びこれを用いた移載ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07208573A true JPH07208573A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11626056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP598394A Pending JPH07208573A (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | 作業軸及びこれを用いた移載ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07208573A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101235871B1 (ko) * | 2011-03-25 | 2013-02-21 | 현대중공업 주식회사 | 직선 및 회전 운동 병행장치 |
| CN104482158A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-04-01 | 北京锐光仪器有限公司 | 一种精确旋转机构 |
-
1994
- 1994-01-24 JP JP598394A patent/JPH07208573A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101235871B1 (ko) * | 2011-03-25 | 2013-02-21 | 현대중공업 주식회사 | 직선 및 회전 운동 병행장치 |
| CN104482158A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-04-01 | 北京锐光仪器有限公司 | 一种精确旋转机构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030107 |