JPH0793516B2 - 印刷配線板用ロボットハンド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 印刷配線板を製造装置・保管棚等の製造設備に挿入した
り、製造設備から取り出したりする印刷配線板用ロボッ
トハンドに関し、 印刷配線板を保管棚或いは製造装置への移載手段、及び
保管棚或いは製造装置からの収容手段とを備え、且つ構
造が簡単で低コストの印刷配線板用ロボットハンドを提
供することを目的とし、 ハンド基台に搭載したテーブル駆動シリンダの作動によ
り、該ハンド基台の上部を前後方向に往復運動するテー
ブルと、チャック用シリンダの作動により近接運動する
ことで、先端に形成した爪が印刷配線板の左右側縁の後
側縁寄りを挟持し、離反運動することで該挟持を開放す
る、該テーブル上に搭載した一対のアームと、該アーム
が該印刷配線板を挟持し該テーブルが後退して、該印刷
配線板が該ハンド基台の上部に引き込まれ、該印刷配線
板の後側縁が所定の位置を通過したことをセンサが検出
することで、上昇して該印刷配線板の左右側縁の前端縁
寄りを支承し、該テーブルが前進して該印刷配線板を送
出し、該印刷配線板の後側縁が所定の位置を通過したこ
とを該センサが検出することで、降下して該支承を開放
する、該ハンド基台に装着した一対の支えローラーと
を、具備した構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、印刷配線板を製造装置・保管棚等の製造設備
に挿入したり、製造設備から取り出したりする印刷配線
板用ロボットハンドに関する。

電子機器に、印刷配線板が多量に使用されるに伴い、こ
れらの印刷配線板を倉庫，製造装置，試験装置等の製造
設備間を自動運搬するシステムが提供されている。

このような自動運搬システムには、印刷配線板を製造設
備に挿入したり、或いは製造設備から印刷配線板を取り
出す機能を備えた、印刷配線板用ロボットハンドが必要
である。

〔従来の技術〕

第４図は、印刷配線板の一例の自動運搬システム構成図
である。

第４図において、図示した自動運搬システムは、印刷配
線板用ロボットハンド（図示省略）を搭載したハンド基
台５と、ハンド基台５を上下の往復移動をさせる上下送
りコンベア７と、上下送りコンベア７を左右の往復移動
をさせる左右送りコンベア６とで構成されている。

また、１は電子部品が実装された印刷配線板、２は多数
の印刷配線板１を積層・収容して一時保管する棚、３は
印刷配線板１の性能を検査する試験装置等の製造装置で
ある。

上記の自動運搬システムは、上下送りコンベア７でハン
ド基台５を所望の高さに移動して、ハンド基台５上に設
置したロボットハンドで、棚２から印刷配線板１を取り
出してハンド基台５上に支持し、左右送りコンベア６で
上下送りコンベア７即ちハンド基台５を製造装置３の前
面へ移動させ、ロボットハンドで印刷配線板１を製造装
置３に送り出す。

また、製造装置３が所定の作業を終了すると、ロボット
ハンドで印刷配線板１を取り出してハンド基台５上に支
持し、左右送りコンベア６で上下送りコンベア７を棚２
の前面へ移動させ、上下送りコンベア７でハンド基台５
を所望の高さに移動し、ロボットハンドで印刷配線板１
をハンド基台５から送り出して棚２に収容するという自
動運搬システムである。

この際、印刷配線板１は両面実装の場合は勿論のこと、
片面実装の場合でも裏面にはパターンを設けてある。し
たがってロボットハンドは、印刷配線板１の左右側縁
を、一対の爪で挟持する構造にする必要がある。

上述のような自動運搬システムに使用する、従来のロボ
ットハンドを第５図に示す。

第５図において、30−1,30−２は、印刷配線板１の左右
側縁を支持する溝を、対向する側面に設けた一対のガイ
ドバーであって、印刷配線板１の幅にほぼ等しい間隔を
隔てて平行するように、ハンド基台５に装着してある。

この一対のガイドバー30−1,30−２は、例えば空気圧シ
リンダ等のチャック用シリンダ31−1,32−２のピストン
ロッドの動きに従い、ハンド基台５の表面を摺動して近
接・離反する。

35は、一対のガイドバー30−1,30−２の中心線上の後方
に設置した、空気圧により作動する送出用シリンダであ
る。

以下上述のように構成したロボットハンドを用いて、第
４図のような自動運搬システムの稼働を説明する。

左右送りコンベア６及び上下送りコンベア７を駆動し
て、ハンド基台５を棚２の前面の所望の高さに移動さ
せ、チャック用シリンダ31−1,32−２を駆動して、一対
のガイドバー30−1,30−２の間隔を、印刷配線板１の幅
よりも僅かに大きく拡開させる。この状態で棚２の後部
に設けた排出手段（図示省略）を駆動して印刷配線板１
の前側縁1bを押し、その左右側縁をガイドバー30−1,30
−２のそれぞれの溝に挿入させ、印刷配線板１をハンド
基台５に移載する。

そして、図示省略したセンサが印刷配線板１の移載を確
認すると、チャック用シリンダ31−1,30−２が駆動して
ガイドバー30−1,30−２を近接させ、一対のガイドバー
で印刷配線板１を挟持させる。

なおこの際、送出用シリンダ35のピストンロッドは後退
した位置にあるものとする。

印刷配線板１の挟持が終わると、左右送りコンベア６及
び上下送りコンベア７が駆動して、ハンド基台５を製造
装置３の前面へ移動させる。

そして、チャック用シリンダ31−1,31−２を駆動して、
ガイドバー30−1,30−２をそれぞれわずかに後退させて
その間隔を拡開させ、印刷配線板１の挟持を開放する。

しかし、印刷配線板１の左右側縁はガイドバーの溝内に
挿入され、印刷配線板１はガイドバーに支持されてい
る。

次に送出用シリンダ35を駆動し、そのピストンロッドを
前進させ、ピストンロッドの先端部で印刷配線板１の後
側縁1cを押させて、印刷配線板１を製造装置３に送出さ
せる。

また、印刷配線板１を製造装置３からハンド基台５に移
載するには、製造装置３側に設けた他の排出手段を用い
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来のロボットハンドは、印刷配線板
をハンド基台から棚，或いは製造装置に送出する手段の
みを備えたもので、印刷配線板をハンド基台に収容する
手段を備えていない。

したがって，ロボットハンドの他に、排出手段を棚及び
製造装置側にそれぞれ設けなければならないという問題
点があった。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、印刷
配線板を保管棚或いは製造装置への移載手段及び保管棚
或いは製造装置からの収容手段とを備え、且つ構造が簡
単で低コストの印刷配線板用ロボットハンドを提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、第１図に例示し
たようにテーブル駆動シリンダ15の作動により、ハンド
基台５の上部を前後方向に往復運動するテーブル10をハ
ンド基台５に搭載する。

印刷配線板１の左右側縁1aの後側縁寄りのそれぞれを挟
持する爪13−1,13−２を先端に設けた、一対のアーム12
−1,12−２を、テーブル10上に対向して装着する。

そして、この一対のアーム12−1,12−２をチャック用シ
リンダ11−1,12−２にそれぞれ連結し、チャック用シリ
ンダ11−1,11−２を駆動することで、一対の爪13−1,13
−２が近接・離反の所望の往復運動をするようにする。

一方、ハンド基台５の前部の両側に、ローラー駆動シリ
ンダ24が駆動することで、所望に上昇・下降運動を行う
一対の支えローラー20を設け、さらにハンド基台５の所
望の個所にセンサ25を装着する。

そして、アーム12−1,12−２が印刷配線板１の左右側縁
1aの後側縁寄りを挟持した状態で、テーブル10が後退し
て印刷配線板１をハンド基台５の上部に引き込む収容過
程において、印刷配線板１の後側縁1cが所定の位置を通
過したことをセンサ25が検出すると、支えローラー20が
上昇して、印刷配線板１の左右側縁の前側縁1b寄りを支
承するようにする。

また、アーム12−1,12−２が印刷配線板１の左右側縁1a
の後側縁1c寄りを挟持した状態で、テーブル10が前進し
て印刷配線板１をハンド基台５から移載する過程におい
て、印刷配線板１の後側縁1cが所定の位置を通過したこ
とをセンサ25が検出すると、支えローラー20が降下し
て、印刷配線板１の支承が開放されるという構成とす
る。

〔作用〕

上述のように、印刷配線板１の左右側縁1aの後側縁寄り
を挟持する一対のアーム12−1,12−２を、テーブル10に
装着し、そのテーブル10がハンド基台５の上部を前後方
向の往復運動するように構成してある。

したがって、テーブル10を前進させ、アーム12−1,12−
２に近接運動を付与することで、アームに設けたそれぞ
れの爪13−1,13−２が、棚，或いは製造装置に収容され
た印刷配線板１の左右側縁1aの後側縁寄りを挟持する。
よって、テーブル10を後退させることで、印刷配線板１
をハンド基台５上に引き込み収容することができる。

また、爪13−1,13−２が印刷配線板１を挟持した状態で
テーブル10を前進させ、印刷配線板１を棚或いは製造装
置側に送り出した後に、アーム12−1,12−2,に離反運動
を付与すると、印刷配線板１の挟持が開放となる。即
ち、印刷配線板を棚或いは製造装置に移載することがで
きる。

なお、爪13−1,13−２が印刷配線板１の左右側縁1aの後
側縁寄りを挟持するようになっているが、印刷配線板１
をハンド基台５に収容した状態で、支えローラー20が印
刷配線板１の左右側縁の前側縁1b寄りを支承している。
よって、印刷配線板１はほぼ水平に保持されており、棚
或いは製造装置に移載するのに何等の支障がない。

また、一対のアーム12−1,12−２が、印刷配線板１の左
右側縁1aを挟持し、一対の支えローラー20が左右側縁1a
の裏面側を支持している。

よって、印刷配線板をハンド基台へ収容中及びハンド基
台からの移載中に、印刷配線板に実装した回路部品，或
いは裏面に形成したパターンが損傷する恐れがない。

〔実施例〕

以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は本発明の実
施例の斜視図、第３図の（ａ），（ｂ）は、それぞれ本
発明のフローチャートである。

第１図，第２図において、５は、自動運搬システムの上
下送りコンベアに搭載したハンド基台である。10は、ハ
ンド基台５の上面を摺動し得るように、ハンド基台５に
装着したテーブルであり、15は、このテーブル10を前後
方向に往復運動させる、例えば空気圧シリンダ等のテー
ブル駆動シリンダである。

テーブル駆動シリンダ15は、非磁性体よりなる長い筒内
に、空気圧により移動する永久磁石よりなるピストンを
装着し、テーブル10をこのピストンに吸着させてある。
よって、テーブル駆動シリンダ15を所望に作動させる
と、テーブル10はテーブル駆動シリンダ15の筒の軸心に
平行した方向，即ち前後方向に、ハンド基台５の表面を
摺動しながら往復運動を行う。

11−1,11−２は、背面合わせにテーブル10に搭載した、
例えば空気圧シリンダ等のチャック用シリンダである。
14は、チャック用シリンダ11−1,11−２を所定の時期に
作動される制御ユニットである。このチャック用シリン
ダ11−1,11−2,及び制御ユニット14は、第２図に示すよ
うにケース26に収容して、テーブル10に搭載してある。

12−1,12−２は、先端にＶ形の爪13−1,13−２を対向す
るように設けた一対のアームであって、アーム12−１は
チャック用シリンダ11−１のピストンロッドに固着さ
れ、アーム12−２はチャック用シリンダ11−２のピスト
ンロッドに固着されている。

したがって、チャック用シリンダを駆動することで、ア
ーム12−1,12−２が近接し、それぞれの爪13−1,13−２
が、印刷配線板１の左右側縁1aの後側縁1c寄りを挟持す
る。また、アーム12−1,12−２が離反すると、それぞれ
の爪13−1,13−２のチャックが開放となる。

一方20は、印刷配線板１の左右側縁1aの前側縁1b寄りの
下面をそれぞれ支承する一対の支えローラーである。

支えローラー20は、ハンド基台５の下部を架橋する支点
軸22のそれぞれの両端に、ローラーアーム21を介して回
動自在に装着してある。そして、一対のローラーアーム
21の支点軸22とは反対の端部は、支点軸22に平行する連
結バー23によって連結してある。この連結バー23のは、
ローラー駆動シリンダ24のピストンロッドに連結してあ
る。

またハンド基台５の後部よりの所望の位置に、例えば光
センサ等のセンサ25を搭載してある。

このセンサ25は、常時上方に光を出射している。そして
印刷配線板１がセンサ25の上方に引き込まれると、印刷
配線板１の裏面で反射した反射光を受光しその信号を制
御部（図示省略）に伝達し、制御部がローラー駆動シリ
ンダ24のピストンロッドを前進させる。また、反射光の
受光がなくなると、制御部がローラー駆動シリンダ24の
ピストンロッドを後退させる。

このようにローラー駆動シリンダ24が作動するので、ピ
ストンロッドが前進すると支えローラー20が上昇し、ピ
ストンロッドが後退すると支えローラー20が降下する。

以下第３図を参照しながら、本発明の動作を説明する。

印刷配線板１を棚，或いは製造装置からハンド基台に収
容する場合は、第３図（ａ）のステップ51のように、チ
ャック用シリンダが作動して一対のアーム間隔が開い
て、爪が開いた状態である。この状態でテーブル駆動シ
リンダが作動し、ステップ52のようにテーブルが前進を
開始する。

テーブル駆動シリンダのピストンロッドが上死点に達す
るとステップ53の如くに、テーブルの前進がストップす
る。

そしてステップ54に移り、一対のチャック用シリンダが
作動してアームが近接し、爪が棚或いは製造装置に収容
されている印刷配線板の左右側縁の後側縁寄りを挟持し
て、印刷配線板をチャックする。

次にステップ55に移り、テーブル駆動シリンダが作動し
て、テーブルが後退を開始する。

テーブル駆動シリンダのピストンロッドが下死点に達す
ると、ステップ56の如くにテーブルの後退がストップ
し、印刷配線板のハンド基台への収容が完了する。

なお、ステップ55とステップ56の間のテーブル後退中
に、印刷配線板の後側縁がセンサ位置に達すると、ステ
ップ55−１のようにセンサが印刷配線板を検出する。こ
のことによりステップ55−２に移り、支えローラーが上
昇して印刷配線板の左右側縁の前側縁寄りの裏面を支承
し、印刷配線板をほぼ水平に支持する。

印刷配線板をハンド基台から棚，或いは製造装置に移載
する場合は、第３図（ｂ）のステップ61のように、アー
ムが近接した状態にあり、爪が印刷配線板をチャック
し、且つ支えローラーが上昇し印刷配線板の前側縁寄り
を支承している。

この状態から、テーブル駆動シリンダが作動して、ステ
ップ62のように、テーブルが前進を開始し、印刷配線板
のハンド基台の前方への送出が開始する。

そして、印刷配線板が棚或いは製造装置へ挿入された時
点で、テーブル駆動シリンダのピストンロッドが上死点
に達し、ステップ63の如くにテーブルの前進がストップ
する。

なお、ステップ62とステップ63の間のテーブル前進中
に、印刷配線板の後側縁がセンサの上方を通過すると、
ステップ62−１のようにセンサが印刷配線板を検出す
る。このことによりステップ62−２に移り、支えローラ
ーが降下して、支承が開放となり、印刷配線板の前側縁
が下がって、棚，或いは製造装置のガイド部に挿入され
る。

ステップ63の次にステップ64となり、チャック用シリン
ダが作動して、一対のアームが拡開し、爪の挟持が解除
となる。

次にステップ65になりテーブル駆動シリンダが作動し、
テーブルが後退を開始し、テーブル駆動シリンダのピス
トンロッドが下死点に達すると、ステップ66の如くにテ
ーブルの後退がストップし、印刷配線板の移載が完了す
る。

本発明は上述のように、ロボットハンド自体に、印刷配
線板を収容する手段、及び印刷配線板を移載する手段を
備えている。

また、印刷配線板の挟持運動の動力源、及び印刷配線板
を移動する動力源が、空気圧シリンダであるので、他の
手段例えばステップモーター等に比較して低コストであ
る。

なお、支えローラー20を上昇・降下する手段としては、
ローラー駆動シリンダを用いず、例えば電磁石等を用い
ても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、印刷配線板の後側縁寄り
を挟持する一対のアームと、印刷配線板の前側縁寄りを
支承する一対の支えローラーと、一対のアームを前後方
向の往復運動を付与するテーブルとを、ハンド基台に装
着した印刷配線板用ロボットハンドであって、印刷配線
板を保管棚或いは製造装置へ移載すること、及び保管棚
或いは製造装置からハンド基台へ印刷配線板を収容する
ことが容易で、且つ構造が簡単で低コストである等、実
用上で優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、 第２図は本発明の実施例の斜視図、 第３図の（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明のフローチャ
ート、 第４図は印刷配線板の自動運搬システムの構成図、 第５図は従来のロボットハンドの斜視図である。 図において、 １は印刷配線板、 1aは左右側縁、 1bは前側縁、 1cは後側縁、 ２は棚、 ３は製造装置、 ５はハンド基台、 ６は左右送りコンベア、 ７は上下送りコンベア、 10はテーブル、 11−1,11−２はチャック用シリンダ、 12−1,12−２はアーム、 13−1,13−２は爪、 15はテーブル駆動シリンダ、 20は支えローラー、 21はローラーアーム、 22は支点軸、 23は連結バー、 24はローラー駆動シリンダ、 25はセンサをそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハンド基台（５）に搭載したテーブル駆動
   シリンダ（15）の作動により、該ハンド基台（５）の上
   部を前後方向に往復運動するテーブル（10）と、 チャック用シリンダ（11−1,11−２）の作動により近接
   運動することで、先端に形成した爪が印刷配線板（１）
   の左右側縁（1a）の後側縁寄りを挟持し、離反運動する
   ことで該挟持を開放する、該テーブル（10）上に搭載し
   た一対のアーム（12−1,12−２）と、 該アーム（12−1,12−２）が該印刷配線板（１）を挟持
   し該テーブル（10）が後退して、該印刷配線板（１）が
   該ハンド基台（５）の上部に引き込まれ、該印刷配線板
   （１）の後側縁が所定の位置を通過したことをセンサ
   （25）が検出することで、上昇して該印刷配線板（１）
   の左右側縁の前側縁寄りを支承し、該テーブル（10）が
   前進して該印刷配線板（１）を送出し、該印刷配線板
   （１）の後側縁が所定の位置を通過したことを該センサ
   （25）が検出することで、降下して該支承を開放する、
   該ハンド基台（５）に装着した一対の支えローラー（2
   0）とを、具備したことを特徴とする印刷配線板用ロボ
   ットハンド。