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 |