JPH08141854A - 多軸ヘッドの選択駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 往復回転する回転軸１２に対して回動可能に
並設された複数個の揺動腕１０の一端に回動可能に支持
されたクラッチレバー１５、回転軸に固定され揺動腕に
対応して設けられた複数個の駆動レバー１３、クラッチ
レバーの回動によって駆動レバーと嵌脱可能に結合する
結合手段１４，１７、制御軸１９に揺動腕ごとに位相差
をもって固定された同じ輪郭を有する複数個のカム２
１、一端がクラッチレバーと係合し他端がカムと係合
し、カムの輪郭に応じてクラッチレバーを駆動レバーに
対して接離させる複数個のカムレバー２３を有し、複数
個のカムのうち所定のカムと係合するカムレバーのみを
揺動させて結合手段を結合させ、所定のカムに対応する
揺動腕のみを往復動させる。 【効果】 駆動レバーとクラッチレバーの結合手段が確
実に結合するので、回転軸の往復回転が正確に揺動腕に
伝達され、スピンドルが安定した動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多軸ヘッド加工装置の
ように、それぞれ独立して作動する多軸ヘッドを選択的
に駆動させるための多軸ヘッドの選択駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】それぞれ独立して作動するヘッドを複数
備えた多軸ヘッド加工装置などにおいては、共通の駆動
源を用いて選択的に個々のヘッドを駆動させている。そ
の代表的な装置として、図２及び図３に示す本出願人が
実開昭５７−１１２８３２号で提案した選択駆動装置が
ある。

【０００３】この実開昭５７−１１２８３２号における
選択駆動装置は、図２に示すような電子部品の組立装置
に適用したもので、組立装置は、多数の組立ヘッドＨ
₁ ，Ｈ₂ ・・・Ｈ_n がフレーム１に並設されており、そ
の下方に基台２及びテーブル３が設けられている。この
テーブル３は機械の長手（縦）方向及び横方向に駆動
し、各ヘッドＨ₁ ，Ｈ₂ ・・・Ｈ_n とテーブル３上の主
部品５であるプリント回路基板との相対的位置が決めら
れる。そして、各ヘッドには、組立部品である電子部品
を保持して上下動及び回転可能なスピンドル４が設けら
れ、このスピンドルの作動によりテーブル３上の主部品
５（プリント回路基板）に組立部品（電子部品）の組立
加工を行なうようになっている。

【０００４】ここで各ヘッドは、図３に示すように、フ
レーム１に固定された支持体６にスピンドル４が上下動
及び回転可能に支持されている。スピンドル４には環状
の係合溝９を有する運動伝達部材７がピン８により固定
されている。

【０００５】また、選択駆動装置は、図３に示すよう
に、係合溝９に先端のピン１１１が摺動可能に係合する
複数の揺動腕１１０（図３では一つの揺動腕のみ図示）
と、この揺動腕１１０に対し回転可能であって一定角度
往復回転する回転軸１１２とを有しており、制御軸１１
７の回転により、所定の位相の制御ピン１１８のみを結
合部材１１３に押圧して回動させ、この結合部材１１３
と回転軸１１２に固定した駆動レバー１２０とを連結駒
１２１と切欠１２２からなる結合手段で結合させて所定
の揺動腕１１０のみを揺動させ、この揺動腕１１０に連
結されたスピンドルを上下動する構成としてある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した実開昭５７−
１１２８３２号における選択駆動装置は、簡単な構成で
しかも安価である等の利点を有している。しかしなが
ら、結合部材１１３と駆動レバー１２０との結合を、制
御ピン１１８によって結合部材１１３の背部を押圧する
ことによって行なっているため、揺動腕１１０が往復動
するたびに制御ピン１１８と結合部材１１３の背部が摺
接し、両者の摺接部分が摩耗する。

【０００７】このような摩耗が発生すると連結駒１２１
と切欠１２２の間にがたを生じ、結合部材１１３と駆動
レバー１２０の結合が不十分となってスピンドル４の上
下動を不正確なものとし、ひいては組立作業の正確さを
欠くことになる。特に、最近の組立装置のように作業速
度の高速化が望まれている場合には、それに応じてスピ
ンドル４の上下動も激しくなり前記摩耗が著しい。

【０００８】また、結合部材１１３の復帰動作をスプリ
ング１１５の付勢力によって行なっているので、スプリ
ング１１５が疲労又は変形すると結合部材１１３と駆動
レバー１２０の分離を確実に行なえなくなる。このスプ
リング１１５の疲労や変形も、作業速度の高速化により
スピンドルの上下動が激しくなると著しい。

【０００９】したがって、実開昭５７−１１２８３２号
における選択駆動装置は、作業速度の余り速くない加工
装置に使用する場合は好適に用いることができるもの
の、作業に高速化を要求される加工装置に使用する場合
には改良の余地があった。

【００１０】本発明は、上記の事情にかんがみてなされ
たものであり、加工装置の高速化にともないスピンドル
が激しく上下動しても、長期間にわたって確実な組立作
業を行なえるようにした多軸ヘッドの選択駆動装置の提
供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の多軸ヘッドの選択駆動装置は、一
定角度往復回転する回転軸と、この回転軸に対して回動
可能に並設された複数個の揺動腕と、この揺動腕の一端
に回動可能に支持されたクラッチレバーと、前記回転軸
に固定され、前記揺動腕にそれぞれ対応して設けられた
複数個の駆動レバーと、前記クラッチレバーの回動によ
って前記駆動レバーと嵌脱可能に結合する結合手段と、
前記クラッチレバーの後方にあって、前記回転軸と平行
に設けられた制御軸と、この制御軸に、前記各揺動腕と
対応しかつ揺動腕ごとに位相角を異にして固定された、
同じ輪郭を有する複数個のカムと、一端が前記クラッチ
レバーと係合するとともに他端が前記カムと係合し、カ
ムの輪郭に応じて前記クラッチレバーを前記駆動レバー
に対して接離させる前記カムと同数のカムレバーとを有
し、前記制御軸の回転により、前記複数個のカムのうち
所定のカムと係合するカムレバーのみを作動させて前記
クラッチレバーと駆動レバーの結合手段を結合させ、所
定の揺動腕のみを揺動させる構成としてある。

【００１２】また、請求項２記載の多軸ヘッドの選択駆
動装置は、前記クラッチレバーが結合手段による結合時
に前記回転軸と同心状となる摺動溝を有し、前記カムレ
バーが一端に前記摺動溝と係合するカムローラを有する
構成としてあり、請求項３記載の多軸ヘッドの選択駆動
装置は、前記カムがカム溝を有し、前記カムレバーが他
端に前記カム溝と係合するカムローラを有する構成とし
てある。

【００１３】

【作用】上記構成からなる請求項１記載の多軸ヘッドの
選択駆動装置によれば、制御軸が回転すると、この制御
軸に位相を異ならせて固定した複数のカムが回転する。
そして、所定の位相にあるカムと係合するカムレバーだ
けが揺動し、さらに、このカムレバーと対応するクラッ
チレバーが駆動レバー側に押圧される。この結果、駆動
レバーとクラッチレバーの結合手段が結合して、回転軸
の往復回転動が駆動レバー，クラッチレバーを介して揺
動腕に伝達され、所定のヘッドのスピンドルのみを上下
動させる。

【００１４】また、請求項２又は／及び３記載の多軸ヘ
ッドの選択駆動装置によれば、クラッチレバーとカムレ
バー又は／及びカムとカムレバーの係合部における摩耗
が少なくなるとともに、駆動レバーに対するクラッチレ
バーの結合，解除を確実に行なう。

【００１５】

【実施例】以下、図１を参照しつつ本発明の選択駆動装
置の一実施例を、図２に示す電子部品の組立装置に応用
する場合について説明する。なお、従来例と同一の部分
については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００１６】図２における各ヘッドＨ₁ ，Ｈ₂ ・・・Ｈ
_n のスピンドル４には、図１に示すように、環状の係合
溝９を有する運動伝達部材７がピン８により固定され、
この係合溝９には、揺動腕１０の先端（他端）二又部に
固定された対向する一対のピン１１がそれぞれ摺動可能
に係合している（図１では一つの揺動腕のみ図示）。揺
動腕１０のほぼ中央部には機械の全長にわたって伸びる
とともに、任意の駆動源によって一定角度往復回転する
回転軸１２が回転可能に貫設してある。

【００１７】駆動レバー１３はスピンドル４と同数配置
してあり、これらの駆動レバー１３は回転軸１２の各揺
動腕１０と対応する位置にそれぞれ固定してある。この
駆動レバー１３には連結駒１４が設けてある。

【００１８】揺動腕１０の後部には、揺動腕１０の上端
（一端）に設けたピン１６を中心として回動するクラッ
チレバー１５が取り付けてある。また、このクラッチレ
バー１５には、駆動レバー１３の連結駒１４と対応する
切欠１７が形成してある。なお、この切欠１７は、開口
部付近がテーパ状になっていて、連結駒１４が嵌合した
ときに、両者が密に結合し、両者の間にがたを生じない
ように形成してある。ここで、連結駒１４と切欠１７
は、両者一体となって結合手段を形成している。このク
ラッチレバー１５の一側面には、切欠１７が連結駒１４
と結合したときに回転軸１２と同心の円弧をなす摺動溝
１８が形成してある。この摺動溝１８には後述するカム
レバー２３の他端が係合する。

【００１９】制御軸１９は、クラッチレバー１５の後方
において回転軸１２と平行に配置してある。そして、こ
の制御軸１９は図示しないＤＣモータあるいはパルスモ
ータ等によって一定角度づつ断続的に回転が行なわれ
る。

【００２０】この制御軸１９の揺動腕１０と対応する位
置には一箇所に谷部を設けた同一の輪郭からなるカム溝
２１を形成した複数個のカム２０が配置されている。す
なわち、複数個の揺動腕１０の後方には、これら揺動腕
１０と対応する複数個のカム２０が、所定の位相差、例
えば、ヘッドを十個有する組立装置のときには、３６度
の位相差をもって制御軸１９に固定されている。

【００２１】また、回転軸１２と制御軸１９との間であ
ってカム２０より高い位置には、回転軸１２及び制御軸
１９と平行に支軸２２が配置してある。そして、この支
軸２２の、クラッチレバー１５とカム２０にそれぞれ対
応する位置にはカムレバー２３が揺動可能に取り付けて
ある。このカムレバー２３の一端にはクラッチレバー１
５の摺動溝１８と係合するカムローラ２５が取り付けて
あり、また他端にはカム２０のカム溝２１と係合するカ
ムローラ２４が取り付けてある。したがって、カム２０
が回転するとカム溝２１の輪郭に沿ってカムレバー２３
が揺動し、クラッチレバー１５を駆動レバー１３に対し
て接離させる。

【００２２】なお、スプリング２６は、揺動腕１０の先
端を上方側に付勢させて初期位置、すなわちスピンドル
４の上昇端に復帰させるためのものである。また、スプ
リング２７は、カムレバー２３の他端側カムローラ２４
をカム２０の中心方向に付勢することによって一端側カ
ムローラ２５でクラッチレバー１５を駆動レバー１３側
に付勢させ、連結駒１４と切欠１７の結合時における両
者のがたをなくし結合をより確実ならしめるものであ
る。

【００２３】このような構成からなる本実施例多軸ヘッ
ドの選択駆動装置は、次のように作動する。制御軸１９
が所定角度（例えば、３６度）回転すると、所定の位相
差で制御軸１９に固定されていて、この所定角度（例え
ば、３６度）だけ回転することによって選択されたカム
２０が、カムレバー２３の他端側カムローラ２４をカム
溝２１の谷部にガイドする（図１の状態）。すると、カ
ムレバー２３は、支軸２２を中心にしてその一端側カム
ローラ２５を駆動レバー１３側に押す。これにより、カ
ムローラ２５は摺動溝１８内を摺動しつつ摺動溝１８の
駆動レバー１３側の側壁を押してクラッチレバー１５を
駆動レバー１３に押圧させ、駆動レバー１３の連結駒１
４とクラッチレバー１５の切欠１７を結合させる。この
とき、摺動溝１８とカム溝２１によってカムレバー２３
は所定量だけ確実に揺動し、また、スプリング２７によ
ってクラッチレバー側に付勢されるので、連結駒１４は
切欠１７に確実に結合し、両者の間にがたを生じること
がない。

【００２４】このようにして、結合手段すなわち連結駒
１４と切欠１７が結合すると、回転軸１２の往復回転動
は、駆動レバー１３、結合手段１４，１７、及びクラッ
チレバー１５を介して揺動腕１０に伝達され、その結
果、揺動腕１０の先端が上下動を行ないスピンドル４を
所定のストロークだけ上下動させる。すなわち、回転軸
１２が左回転するとスピンドル４が下降し、右回転する
とスピンドル４が上昇して初期位置に戻る。このとき、
クラッチレバー１５の摺動溝１８は、回転軸１２と同心
状となっており、カムローラ２５は摺動溝１８内を摺動
する。

【００２５】その後、制御軸１９がさらに所定角度回転
すると、カムレバー２３の他端側カムローラ２４はカム
溝２１の山部にガイドされる。これにより、カムレバー
２３の一端側カムローラ２５は駆動レバー１３から離れ
る方向に揺動し、前記と逆の態様で駆動レバー１３の連
結駒１４とクラッチレバー１５の切欠１７の結合を解除
する。その結果、次の揺動腕が選択され、回転軸１２の
往復回転で対応する他のスピンドルを上下動させる。こ
のとき、先に揺動した揺動腕１０はクラッチレバー１５
が駆動レバー１３から離れて結合手段１４，１７が結合
していないので、回転軸１２が往復回転しても揺動せ
ず、したがって、スピンドル４は上下動を行なわず、ス
プリング２６の付勢力によって初期位置に保持される。

【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、要旨の範囲内における種々変形を含むもの
である。例えば、上記実施例では、カムレバー２３の両
端にカムローラ２４，２５を設けることによってカム溝
２１及び摺動溝１８との間の摩擦を小さくしているが、
カム２０の回転速度あるいは各構成部品の材質等によっ
てはカムローラをピン等に置換することも可能である。
また、カム２０は、側面にカム溝２１を形成したものだ
けでなく、高速回転しないときには、外周にカムの輪郭
を形成した通常の板カムとしたものであってもよい。

【００２７】

【発明の効果】上記構成からなる請求項１記載の多軸ヘ
ッドの選択駆動装置によれば、駆動レバーとクラッチレ
バーの結合手段が確実に結合するので、回転軸の往復回
転動が正確に揺動腕に伝達され、スピンドルが安定した
動作を行なう。

【００２８】また、請求項２又は／及び３記載の多軸ヘ
ッドの選択駆動装置によれば、クラッチレバーとカムレ
バー又は／及びカムとカムレバーの係合部における摩擦
が少なくなるので、作業の高速化に十分対応することが
できる。また、駆動レバーに対するクラッチレバーの結
合，解除をより確実に行なう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の選択駆動装置の一実施例を示す要部断
面図である。

【図２】本発明の適用される多軸ヘッド加工装置の概略
を示す斜視図である。

【図３】従来の選択駆動装置の一例を示す要部断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 揺動腕 １２ 回転軸 １３ 駆動レバー １４ 連結駒 １５ クラッチレバー １７ 切欠 １８ 摺動溝 １９ 制御軸 ２０ カム ２１ カム溝 ２２ 支軸 ２３ カムレバー ２４ カムローラ ２５ カムローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定角度往復回転する回転軸と、 この回転軸に対して回動可能に並設された複数個の揺動
   腕と、 この揺動腕の一端に回動可能に支持されたクラッチレバ
   ーと、 前記回転軸に固定され、前記揺動腕にそれぞれ対応して
   設けられた複数個の駆動レバーと、 前記クラッチレバーの回動によって前記駆動レバーと嵌
   脱可能に結合する結合手段と、 前記クラッチレバーの後方にあって、前記回転軸と平行
   に設けられた制御軸と、 この制御軸に、前記各揺動腕と対応しかつ揺動腕ごとに
   位相角を異にして固定された、同じ輪郭を有する複数個
   のカムと、 一端が前記クラッチレバーと係合するとともに他端が前
   記カムと係合し、カムの輪郭に応じて前記クラッチレバ
   ーを前記駆動レバーに対して接離させる前記カムと同数
   のカムレバーとを有し、 前記制御軸の回転により、前記複数個のカムのうち所定
   のカムと係合するカムレバーのみを作動させて前記クラ
   ッチレバーと駆動レバーの結合手段を結合させ、所定の
   揺動腕のみを揺動させる構成としたことを特徴とする多
   軸ヘッドの選択駆動装置。
2. 【請求項２】 前記クラッチレバーが、結合手段による
   結合時に前記回転軸と同心状となる摺動溝を有し、前記
   カムレバーが一端に前記摺動溝と係合するカムローラを
   有する請求項１記載の多軸ヘッドの選択駆動装置。
3. 【請求項３】 前記カムがカム溝を有し、前記カムレバ
   ーが他端に前記カム溝と係合するカムローラを有する請
   求項１又は２記載の多軸ヘッドの選択駆動装置。