JPS59201779A - 部品取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は部品取付装置に関するものである。

例えば電子部品など多種類の部品をプリント基板等に取
り付ける場合、手作業によることが多く、作業量の多い
生産ラインなどにおいては特、に、コストが高い上に能
率が悪かった。また、手作業によると部品取付精度など
のばらつきが大きく、不良品が多く出るという不都合が
あった。

このような手作業の欠点を補うために最近、自動制御に
よって部品を取り付ける部品取付装置が使用されており
、その従来例の基本的構成を第１図、第２図、第３図〈
の、市）、及び（Ｃ）に基づいて説明する。

図において、作業台１上にはロボットハンド２が固定さ
れている。このロボットハンド２はスカラー型ロボット
と称される、いわゆる水平多関節型ロボットであって、
第１アーム２ａ及び第２アーム２ｂを有し、各アームを
旋回させることによって平面的な座標を与えている。ち
ょうど人間の右腕と同様の動作をする。スカラー型ロボ
ットについてはよく知られている故、ここでは詳述しな
い。第２アーム２ｂの先端部には、チャック３を支持し
且つ該チャックを上下方向に駆動するヘツド部４が設り
られている。ヘッド部４は、いわゆるシリンダ機構を有
し、例えばニアコンプレッサ（図示せず）から所定のタ
イミングで供給される圧縮空気によって作動する。ロボ
ットハンド２の作業域内にはコンベア５が配設されてお
り、該コンベアによって例えば作業対象としてのプリン
ト基板６が駆送される。チャック３の下端部には、プリ
ント基板６に取り付けらるべき電子部品７を把持し得る
フィンガ部３ａが設けられており、該フィンガ部は好ま
しくは上記ニアコンブしノツサ（図示せず）から所定の
タイミングで供給される圧縮空気によって駆動されて電
子部品７を把持する。

ロボットハンド２は該ロボットハンドを自動制御する為
の制御盤（図示せず）及び操作パネル（図示せず）に電
気的に接続されている。

作業台１の両側方には架台８及び９が配置されている。

架台８上には、例えば６種類の電子部品を供給する為の
部品供給機構が設けられている。

該部品供給機構は、各種の電子部品を蓄え且つ振動若し
くは重力を利用して該電子部品を送り出ツ部品源１１ａ
、１２ａ、１３ａ、　　１４ａ、１５ａ及び１６ａと、
各部品源から送り出された電子部品を搬送する部品搬送
部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ。

１４ｂ、１５ｂ及び１６ｂと、部品搬送部から電子部品
を取り出す部品取り出し部１１ｃ、１２ｃ。

１３ｃ　、１４ｃ、１５ｃ及び１６ｃとがら構成されて
いる。

コンベア５は作業台１に対して固定された固定レール５
ａと、固定レール５ａに近接または離隔する方向に移動
自在な餐可動レール５ｂと、該可動レールを駆動するモ
ータ等から成る駆動機構（図示せず）とを備えており、
該コンベア上を駆送さるべきプリント基板６０寸法に応
じてレール間隔を調節し得るようになされている。

上記した構成の部品取付装置による部品取付手順を簡単
に説明する。

指令借りが発せられることによって、ロボットハンド２
及び上記部品供給１ａ構が所定のタイミングにて作動を
開始する。ロボットハンド２のチャック３によって所望
の電子部品が把持され、次いで、プリント基板６上に搬
送されて取り付けられる。以下、各電子部品についてこ
の動作が繰り返される。

第４図に示すチャック１７は前述したチャック３が一種
類の電子部品しか把持し得ないのに対して、例えば４種
類の電子部品を把持出来るように改良した、いわゆるマ
ルチチャックと称される変形チャックである。チャック
１７は軸部材１７ａを中心として回動自在なフィンガ取
付部１７ｂを有している。フィンガ取付部１７ｂは例え
ば十文字状に分岐した形状であり、各分岐端部には各電
子部品の形状に対応して形成され且つ該電子部品を把持
し得るフィンガ部１７ｃが固着されている。

このチャック１７をヘッド部４に取り付けて使用する場
合、フィンガ取付部１７ｂがロボットハンド２の動作に
連動して所定タイミングで回動するのである。

上記した、マルチチャックを利用して取り付けられる電
子部品の種類を多くする方法の他に、第５図に示される
双頭型ヘッド１８を利用するものがある。すなわち、第
２図に示されるヘッド４が単頭型であってチャック３若
しくはチャック１７を１つしか支持出来ないのに対して
、この双頭型ヘッド１８を利用することによってチャッ
ク数を２つにするものである。しかしながら、双頭型ヘ
ッド１８は型口が大きく、上記マルチチャックと併用し
た場合、ロボット本体２のアーム先端部単量が増大し過
ぎてしまって作業速度及び部品取（＝１精度が低下する
という欠点がある。また、マルチチャックと双頭型ヘッ
ドの併用を行っても取り付けられる部品の種類はそれ程
多くはならない。

そこで、取付部品の種類をより多くせ／υとしてロボッ
トハンドの作業域内に、各電子部品の形状に対応して成
形され且つ該電子部品を把持し得る複数のフィンガを群
として配置しておく形式の部品取付装置が開発されてい
る。

この形式の部品取（＝ｌ装置は基本的にはＭ１図ないし
第３図（Ｃ）に示した形式の部品取付装置と同様に構成
されており、第３図（ｂ）に示されるフィンガ部３ａを
チャック３から分離して別体に−設けた構成となってい
る。また、チャック３には新たに、フィンガ部３ａを着
脱自在に把持するフィンガ把持機構が付加されている。

かかるフィンガ交換方式の部品取付装置によって電子部
品を取り付ける手順を簡単に説明する。

まず、ロボットハンド２にフィンガ群の中から所望のフ
ィンガを選択せしめ且つ該フィンガをチャックに装着さ
せる。選択されたフィンガを、取り付けらるべき電子部
品を供給する部品供給機構の部品取り出し部まで搬送し
て該フィンガに電子部品を把持させ・る。次いで、これ
を部品取付位置に搬送し且つ取り付け、然る後、フィン
ガを再びフィンガ群の中に戻す。以下、この動作を繰り
返す。

上記したフィンガ交換方式の部品取付装置においては、
部品供給機構の部品取り出し部とフィンガ群とをロボッ
トハンド２の作業域内において効率的に配置することに
よって、取り付けられる電子部品の種類をフィンガ非交
換方式の部品取付装置に比して飛躍的に増大することが
出来る。

しかしながら、電子機器等の工業製品は複雑化しており
、より多種類の電子部品を高速で取り付けることの出来
る部品取付装置の開発が望まれてい　ｌこ　。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とする所は多種類の部品を高速で取り付けること
が出来、しかも占有スペースの少ない部品取付装置を提
供するとする。

本発明による部品取付装置は、少なくとも２種類の部品
を供給する部品供給手段と、前記部品を各々把持し得る
複数のフィンガと、前記複数のフィンガのうち１つのフ
ィンガを選択して作業対象の所定部品取付位置に搬送し
且つ取り付ける部品取付機構とを含み、前記部品供給手
段は前記複数のフィンガを各々所定位置に担持する担持
手段を有し、前記部品取付機構は部品の取り付けを終了
したフィンガを前記所定位置に返送すると共に該フィン
ガをして新たな部品を把持せしめた後、他のフィンガを
選択して腰仙のフィンガによって別の部品取付をなすこ
とを特徴とする。

以下、本発明の実施例たる部品取付装置を第６ないし第
１２図を参照しつつ説明する。

図において、作業台３０の右端上面にはロボットハンド
固定台３１が固設されている。また、作業台３ｏ上には
右方向（矢印Ｘ方向）に例えばプリント基板３２などの
作業対象を駆送するコンベア３３が設けられており、該
コンベアはロボットハンド固定台３１の下を通過せられ
ている。ロボットハンド固定台３１上にはロボットハン
ド３４が設置されている。ロボットハンド３４はスカラ
ー型と称される、いわゆる多関節方式のものであって、
第１アーム３４ａ及び第２アーム３４ｂを有し、各アー
ムをその支持点を中心として各々旋回させることによっ
て平面的な座標を与えるものである。すなわち、ちょう
ど人間の右腕と同じ動作をする。かかるスカラー型ロボ
ットハンドについてはよく知られている故、ここでは詳
述しない。

ロボットハンド３４の第２アーム３４ｂの先端部にはヘ
ッド部３５が取り付【プられている。ヘッド部３５はシ
リンダ機構を利用した構造であり、例えばニアコンプレ
ッサ（図示せず）から所定のタイミングで供給される圧
縮空気によって上下方向く矢印Ｚ方向及びその反対方向
）に作動するロッド部３５ａを備えている。ロッド部３
５ａの下端部にはチャック３６が取り付けられている。

チャック３６は、プリント基板３２に取り付けらるべき
電子部品を把持し得る例えば９個のフィンガ４１．４２
．４３．４４，４５，４６．４７．４８及び４９を着脱
自在に保持するものである。

ここで、フィンガの基本的構成についてフィンガ４１を
例にとって説明する。

第９図（ａ）、　（ｂ）、　（ｅ）及び（ｄ）において
明らかなように、フィンガ４１は該フィンガの殻部材と
しての胴部４１ａを有している。胴部４１８の上部はそ
の外周部に溝４１ｂが形成された円筒部４１０となって
いる。円筒部４１ｃ内には、フィンガ４１が把持すべき
電子部品５１を下方に押し出す働きをする押し棒４１ｄ
が挿通されている。押し棒４１ｄは、胴部４１ａの下端
部４１ｅに形成された貫通孔４”Ｉｆにも嵌挿されてお
り、その下端部４１ｇが胴部４１ａの下方に突出してい
る。下端部４１ｇの外径は貫通孔４１ｆの内径よりも大
きく、押し棒４１１ｊの上方への移動が規制されている
。

押し棒４１ｄにはチャックカム４１ｈが外嵌している。

押し棒４１ｄの上端部には止め金具４１１が小ネジ等に
よって固着されており、該止め金具とチャックカム４１
ｈの上端との間にはコイルスプリング４１ｊが介装され
ている。チャックカム４１ｈの上部には雄ネジ４．１　
ｋが螺刻されており、該雄ネジには円筒状の中間部材４
１（ｌの下端部に螺刻された雌ネジが螺合している。中
間部材４１９は止め金具４１ｉ　とコイルスプリング４
１ｊに外嵌している。中間部材４１Ｑの上端部には拡径
部４１ｎが形成されており、該拡径部と円筒部４１Ｃの
内周下端部に突設された張出部４１０との間にコイルス
プリング４１ｐが介装されている。

胴部４１ａの左右端部には一対のチャックレバー４１Ｑ
が軸４１ｒを介して所定範囲内で揺動自在に支持されて
いる。チャックレバー４１Ｑはその上端部に取り付けら
れたベアリング部材４１ｓにおいて、チャックカム４１
ｈの外周に形成され且つ下方に向って拡径するテーパ状
のカム部４１ｔに円滑に係合している。チャックレバー
４１ｑの上端部にはコイルスプリング４１ｕが内装され
ており、このコイルスプリング４１ｕはその上端が円筒
部４１ｃの下端に形成された拡径部４．１　ｖに当接し
ている。チャックレバー４１Ｑの下端には、電子部品５
１を挾んで把持する為の一対のフィンガ爪４１Ｗがネジ
４１×によって固着されている。

各フィンガ爪４１ｗはネジ４１ｘを緩めることによって
、その間隔を調節し得るようにな１されている。また、
胴部４１ａのチャックレバー４１Ｑを枢支する部分は外
方に所定分だけ突出しており、後述する担持部材に係合
し得るようになっている。

また、この部分を係合突部４１ｙと称する。

フィンガ４１以外の各フィンガ４２〜４８は、フィンガ
４１と略同様に構成されており、例えばフィンガ爪４１
Ｗの間隔を変化させたりすることによって各種の電子部
品を把持し得るようになされている。

次に、チャック３６の構成について説明する。

第１０図に示されるように、チレック３６は、ロボット
ハンド３４のヘッド部３５のＯラド部３５ａに例えばネ
ジ結合などの方法によって固着される略円筒状の中間部
材３６ａを備えている。中間部材３６ａの下端には支持
部材３６ｂが嵌合し且つネジ３６ｃによって固定されて
いる。中間部材３６ａの中空部３６ｄにはロンド部３５
ａを通じて圧縮空気が供給されるようになされている。

この中空部３６ｄ内には、該中空部への送気ラインと別
ラインにて圧縮空気を供給されるパイプ３６ｅが挿通さ
れており、該パイプ３６ｅは中間部材３６ａ及び支持部
材３６ｂを貫通している。支持部材３６ｂの小径部には
雄ネジ３６ｆが螺刻されており、該雄ネジには該小径部
に外嵌された略円筒状の固定ＷＡ３６ａの上端部に螺刻
された雌ネジが螺合している。固定胴３６Ｑ内には略円
筒状のピストン部材３６ｈが該固定胴の内周面との間に
パツキンを介して所定範囲内で摺動自在に設けられてい
る。ピストン部材３６ｈの下端部には例えばフィンガ４
１の中間部材４１Ｑの拡径部４１ｎに係合可能な突起３
６ｊが形成されている。ピストン部材３６ｈ内には、そ
の下端部が例えばフィンガ４１の押し棒４１ｄに係合し
得る押し棒ピストン３６ｊがピストン部材３５ｈの内周
面との間にパツキン３６ｋを介して摺動自在に設けられ
ている。固定胴３６ｇの下端近傍には例えばフィンガ４
１の溝４１ｂに係合し得る鋼球３６９が、該固定胴の半
径方向に所定範囲内で移動自在であるように嵌合せられ
ている。固定量３６ｏの外周には可動筒３６ｎ＋が所定
範囲内で摺動自在に且つパツキン３６ｎを介して係合し
ている。可動筒３６ｍの下部には雄ネジ３６０が形成さ
れており、該雄ネジには円筒状の係合筒３６ｐの上端部
に螺刻された雌ネジが螺合している。係合筒３６ｐの内
周面は固定胴３６ｇにパツキン３６Ｑを介して摺動自在
に係合している。係合筒３６ｐの下端部には鋼球３６ｉ
１に係合可能なテーパ状のカム部３６ｒが形成されてい
る。可動筒３６ｍの上端と支持部材３６ｂの大径部との
間には、可動筒３６ｎ＋を該大径部から離れる方向に抑
圧覆るコイルスプリング３６ｓが介装されている。支持
部材３６ｂの大径部には該大径部の半径方向に伸びる貫
通孔３６ｔが設けられており、この貫通孔３６ｔは中間
部材３６ａの中空部３６ｄと斜孔３６ｕを通じて連通し
ている。貫通孔３６ｔにはパイプ３６ｖが連結されてお
り、該パイプ３６Ｖは固定１ｊｉ３６ｇと可動筒３６ｍ
との間の受圧空間３６ｗに連通している。

チャック３６を含むロボットハンド３４は、該ロボット
ハンドを自動制御するためのプログラムが組み込まれた
制御盤（図示せず）と該ロボットハンドを操作するため
の操作パネル（図示せず）とに電気的に接続されており
、第６図（ａ）に示される作業域３４ｃを有している。

ロボットハンド３４は上記制御盤及び操作パネルと共に
、上記フィンガによって電子部品を把持して作業対象た
るプリント基板３２の部品取付位置に搬入し且つ取り付
ける部品取付機構を構成している。また、上記制御盤に
は、ロボットハンド３４とその周辺機器との動作タイミ
ングをとる為に該周辺機器ど接続され得る端子が設けら
れている。

第８図に示されるように、作業台３０上には、コンベア
３３と平行に延在する長手ベース部材５３が固設されて
いる。ベース部材５３上には、プリント基板３２に取り
付けられるべき電子部品を各々供給する９台の部品供給
機５４．．５５．５６゜５７．５８，５９，６０．６１
及び６２が例えばボルトなどによって取り付けられてい
る。これら９台の部品供給機によって、例えば９種類の
部品を供給する部品供給手段が構成されている。各部品
供給機５４〜６２は、各種の電子部品を各々蓄え且つ該
電子部品を送り出す部品源（図示せず）と、各部品源か
ら送り出された電子部品を重力、機械振動または所定の
駆動機構などを利用して、搬送する部品搬送部５４ａ　
、５５ａ　、５６ａ　、５７ａ　、５８ａ　、５９ａ　
、６０ａ　、６１ａ及び６２ａと、各部品搬送部から電
子部品を取り出す部品取り出し部５４ｂ　、５５ｂ　、
５６ｂ　、５７ｂ　、５８ｂ　、５９ｂ　、６０ｂ　、
６１ｂ及び６２ｂとを有している。

各部品搬送部５４ａ〜６２ａと各部品取り出し部５４ｂ
〜６２ｂとは別体となっており、例えば各部品供給機の
間において部品種類を交換する場合などに、ネジ等をは
ずすだけで部品搬送部のみを取り替えることが出来るよ
うになっている。

ここで部品取り出し部５４１１〜６２ｆｌの基本構成に
ついて部品取り出し部５４ｂを例にして説明する。

第１１図（ω及び〈ｂ＋に示されるように、部品取り中
し部５４ｂはベース部材５３にボルト等によって取り付
けられる座５４Ｃを有している。座５４Ｃには上方に伸
長する壁部材５４ｄの下端部が固着されている。壁部材
５４ｄの上端部には壁部−材５４ｄの伸長方向と略直角
な方向に伸びる水平部材５４ｅの一端が固定されており
、該水平部材は壁部材５４ｄと共に例えばフィンガ４１
を担持し得る担持部材を構成している。水平部材５４ｅ
にはフィンガ４１の胴部４１ａの下端部４１ｅが嵌挿可
能な開口部５４［が形成されている。開口部５４ｆ内に
突出するように担持部５４ｏが設【プられており、フィ
ンガ４１はこの担持部５４ｇによって担持される。水平
部材５４ｅにはまた、各々一対の鋼球５４ｈ１コイルス
プリング５４１及びネジ５４ｊを利用したフィンガ係止
ａ構が設けられており、フィンガ４１が上記担持部材に
担持された状態において鋼球５４ｈがフィンガ４１に形
成された凹部に係合するようになされている。この係止
機構は担持部５４ｏと共にフィンガ４１を該フィンガの
中心一方向における位置決め手段として作用するもので
ある。

第１１図（ωに明らかなように、水平部材５４ｅには開
口部５４ｆに連続し且つフィンガ４１の係合突部４１ｙ
が係合可能な切欠部５４ｋが設けられている。係合突部
４１ｙと切欠部５４には、フィンガ４１が上記担持部材
に担持された時に互いに係合して、フィンガ４１の上記
担持部材に対する角度位置を定める角度規正手段として
作用するものである。角度規正手段としては上記したも
のに限らず、例えば水平部材５４ｅに突部を設け、フィ
ンガ４１に該突部と係合可能な凹部を設ける等、機械的
に係合させる構造であれば良い。また機械的に係合させ
る構造によらず、例えば磁力などを利用した種々の方式
のものが実行出来ることは言うまでもない。

壁部材５４ｄには支持板５４９を介してシリンダ装置５
４ｍが取り付けられている。シリンダ装＠５４ｍのロッ
ド部５４ｎの先端部には、部品押出部材５４０が取り付
けられている。ロッド部５４ｎ及び部品押出部材５４０
はコイルスプリング（図示せず）等によって上方に押圧
されている。

部品押出部材５４０は、支持板５４Ｑ及び水平部材５４
８間に設けられたガイドシャフト５４１１と、座５４ｃ
上に突設された他のガイドシャフト５４ｑとに摺動自在
に係合している。ガイドシャフト５４ｐ及び５４Ｑには
夫々、部品押出部材５４０の移動を所定範囲内に規制す
る為の拡径部５４「及び５４Ｓが形成されている。シリ
ンダ装置５４ｍは、ロボットハンド３４の動作に応じて
所定のタイミングで例えば圧縮空気によって作動せられ
るものであって部品押出し部材５４０等と共に、部品搬
送部５４ａによって順次搬送される電子部品５１の最先
部品からこれに後続する後続部品を分離せしめる部品分
離手段を構成している。部品分離手段は上述した用に、
支持板５４９及びガイドシャフト５４ｐを介して上記担
持部材と結合している。このように部品分離手段と担持
部材とを結合せしめることによって、該部品分離手段及
び担持部材を含む部品取り出し部５４ｂの構造が強固と
なっているのである。

尚、部品分離手段は電子部品の形状によっては設けなく
とも良い場合がある。

また、部品分離手段としては上記したようなシリンダ装
置を利用したものに限らず、部品形状に応じた様々な構
造のものが考えられる。

第１２図において特に明らかなように、コンベア３３は
作業台３０に対して固設された固定レール３３ａと、固
定レール３３ａに近接または離隔する方向に移動自在な
可動レール３３ｂと、固定レール３３ａと共に可動レー
ル３３ｂを挾むよう配置された断面矩形のパイプ部材３
３ｃとを有している。固定レール３３ａとパイプ部材３
３ｃとの間には略全長に亘ってネジが螺刻された一対の
送りネジ３３ｄが設けられている。各送りネジ３３ｄの
一端は固定レール３３ａに設けられた支持部３３ｅに枢
支されている。また、各送りネジ３３ｄの他端はパイプ
部材３３０に設けられた支持部３３ｆに枢支されると共
に該パイプ部材内にその先端部が突出されており、該先
端部には夫々スプロケット３３（＋が固着されている。

各スプロケット間にはチェーン３３ｈが張設されており
、両送りネジ３３ｄが同期して回動するようになされて
いる。送りネジ３３ｄはパイプ部材３３Ｃに固設された
モータ３３１によって例えば減速用ベルト３３ｊを介し
て駆動されるようになされている。

両送りネジ３３ｄが、可動レール３３ｂに固設されたブ
ロック部材３３ｋに螺合していることによって、可動レ
ール３３ｂは両送りネジ３３ｄの回動に応じて固定レー
ル３３ａに近接あるいは離隔する方向に移動する。

固定レール３３ａ及び可動レール３３ｂには各々、複数
のプーリ３３Ｑを介して両レールの略全長に亘って一対
のベルト３３ｍが張設されている。

固定レール３３ａ及び可動レール３３ｂの下面には各々
、同期して回転するようになされた一対のモータ３３ｎ
が固設されており、ベルト３３＋ｎは該両モータによっ
て駆動されるようになされている。

可動レール３３ｂのパイプ部材３３０との対向面には上
方が開放した断面路コの字状の支持部材３３０が固着さ
れている。１ゲ一ジ部材３３１）は非使用時にはロボッ
トハンド３４の作業域内に収納されているものであって
、第１２図には該ゲージ部材３３１１の使用状態が示さ
れている。図示されるように、ゲージ部材３３Ｄは使用
時には前記収納位置からロボットハンド３４によって該
ロボットハンドによる電子部品把持位置に対応する所定
位置に搬送されるのである。ロボットハンド３４により
所定位置に搬送されたゲージ部材３３ｐは固定レール３
３ａ及び可動レール３３ｂの長手方向に直角に伸長すべ
く該ロボットハンドによって保持される。ゲージ部材３
３ｐにはその所定位置に切欠部３３Ｑが形成されている
。

一方、可動レール３３ｂに固着された支持部材３３０に
は上記所定位置に位置決めされたゲージ部材３３ｐを挾
み得るように発光素子３３ｒ及び受光素子３３３が対向
して固着されている。これら発光素子３３ｒ及び受光素
子３３３によって、所定位置に位置決めされたゲージ部
材３３１）の切欠部３３Ｑが検出されるのである。切欠
部３３Ｑを検出することによって発せられる出力信号に
応じて可動レール３３ｂが駆動されるのである。

上記モータ３３１１ゲージ部材３３ｐ１発光素子３３ｒ
及び受光素子３３ｓ等によって、ロボットハンド３４の
部品把持位置に対する可動レール３３ｂの相対的位置を
検知して該相対的位置を例えばプリント基板３２の幅に
適した所望位置にすべくレール間隔を調節するレール間
隔調節装置が構成されている。

尚、レール間隔調節装置としては、上記したような受光
発光手段の如き光学的手段を用いたものに限らず、例え
ば磁力等を応用したものであってもよい。

また、コンベア３３は一対のレールのうち一方のみを可
動としたが、両方のレールを可動とすることも出来る。

尚、第７図に明らかなように、コンベア３３の下方に配
置された支持棒植設台６５には電子部品取付時にプリン
ト基板３２をその裏面において支持する複数の支持棒６
６が植設されている。支持棒６６は、プリント基板の形
状の変化に応じてロボットハンド３４によって植え替え
られるもので、非使用時には作業台３０上のロボットハ
ンド３４の作業域３４ｃ内に収納されている。

第１３図ないし第１５図は部品取付装置を例えば３連に
して製産ラインに組み込／υだ場合を示しており、各種
の部品を供給する部品供給機構６８゜６９及び７０が各
部品取付装置に備えられている。

このように部品取付装置を複数台連ねて設置する場合は
各々のロボットハンドとその周辺機器の動作は集中制御
される。

次に、上記した構成の部品取付装置によってプリン１へ
基板に電子部品を取り付ける工程を簡単に説明する。

まず、コンベア３３によってプリント基板３２がロボッ
トハンド３４の作業域内に搬送されて来る。この時、支
持棒植設台６５には基板３２の形状に応じて支持棒６６
がロボットハンド３４によって植設されている。搬送さ
れて来たプリント基板３２が所定位置に位置決めされる
と、ロボットハンド３４は各種の電子部品を把持して時
期するフィンガ４１〜４９のうち所望のフィンガ、例え
ばフィンガ４１を選択してこれを保持する。

ここで、ロボットハンド３４がフィンガ４１を保持する
動作を第１０図に基づいて説明゛する。

ロボットハンド３４が所定プログラムに基づいて作動し
、部品取り出し部５４１）の水平部材５４ｅに位置決め
され且つ担持されたフィンガ４１上にチャック３６が位
置する。このフィンガ４１．は既に位置決めされた電子
部品５１を把持している。

チャック３６がフィンガ４１上に位置決めされると、中
間部材３６ａの中空部３６ｄに圧宿空気が供給される。

中空部３６ｄに供給された圧縮空気はパイプ３６ｖを通
じて受圧空間３６ｗに送られるので、可動筒３６ｍ及び
係合筒３６ｐはコイルスプリング３６ｓの押圧力に抗し
て上方に押し上げられる。従って、鋼球３６Ｑは移動自
在となる。

この状態を保ったままロボットハンド３４のヘッド部３
５が作動して、チャック３６はフィンガ保持位置、即ち
、鋼球３６（！がフィンガ４１の渦４１ｂに係合し得る
位置まで下降せられる。チャック３６が上記フィンガ保
持位置に達すると同時に、中空部３６ｄへの圧縮空気の
供給が絶たれる。すると、可動筒３６ｍ及び係合筒３６
ｐはコイルスプリング３６ｓによって下方に押し下げら
れる。

従って、係合筒３６１）のカム部３６ｒによって鋼球３
６Ｑがフィンガ４１の１４１ｂの方向へ押圧され、鋼球
３６ｇ、は溝４１ｂに係合する。かくしてフィンガ４１
はチャック３６に保持される。

フィンガ４１がチャック３６に保）寺されると、ヘッド
部３５が作動して、チャック３６Ｇま上昇せしめられ、
然る後ロボットハンド３４が作動してフィンガ４１はプ
リント基板３２の所定部取付位置上に搬入される。次い
で、ヘッド部３５“作動してチャック３６及びフィンガ
４１（ま下降１−る。

チャック３６が下降するのに伴って、該チャック内に挿
通されたパイプ３６ｅに圧１１ｉ１ｉ空気力＜０ξ給さ
れ、ピストン部材３６ｈは固定胴３６０ｒｉを摺動して
、また、押し棒ピストン３６Ｊはピストン名す材３６ｈ
内を摺動して各々下降せられる。ピストン部材３６ｈが
下降すると、該ビス１一ン部材の突起３６１が第９図に
示されるフィンガ４１の中間部材４１ｇ及びチャックカ
ム４１ｈを押圧すケ、ので、チャックレバー４１Ｑは揺
動自在となってフィンガ爪４１Ｗがコイルスプリング４
１ｕの押圧力によって開き、電子部品５１の把持状態（
よ解除される。一方、押し棒ピストン３６ｊの下降ｔこ
よってフィンガ４１の押し棒、４１ｄが押圧され、電子
部品５１は押し出されてプリント基板３２の部品取付位
置に取り付けられる。

電子部品５１の取り付は作業が終了すると、チャック３
６は上昇せしめられる。次いで、ロボットハンド３４が
作動してチャック３６及びフィンガ４１を元の部品取り
出し部５４ｂ上に返送する。

チャック３６及びフィンガ４１が部品取り出し部５４ｂ
上に達すると、ヘッド部３５の作動によってチャック３
６及びフィンガ４１が下降する。この時、フィンガ４１
のフィンガ爪４１ｗは間かれたままである。チャック３
６及びフィンガ４１が下降して、フィンガ４１が部品取
り出し部５４ｂの水平部材５４ｅの開口部５４ｆに嵌挿
され且つ担持部５４ＣＩによって担持されると同時に、
フィンガ４１の係合突部４１ｙが水平部材５４ｅの切欠
部５４ｋに係合して、フィンガ４１の担持部材（壁部材
５４ｄ及び水平部材５４ｅから成る）に対する角度位置
が定められる。フィンガ爪４１Ｗが開かれたままフィン
ガ４１が下降することによって、該フィンガは新たな電
子部品を把持し得ることとなる。即ち、フィンガ４１が
担持部５４ｇ上に担持された状態で該フィンガが把持し
得るように、前）ホの部品分離手段によって新たな電子
部品１つが部品群から分離されているのである。従って
、フィンガ４１が担持部５４（Ｉ上に担持されると同時
にチャック３６のパイプ３６ｅへの圧縮空気供給が絶た
れ、フィンガ４１のコイルスプリング４１ｐによってフ
ィンガ爪４１Ｗは閉じられて新たな電子部品が把持され
る。また、フィンガ４１の押し棒４１ｄはコイルスプリ
ング４１ｊによって元の位置に復帰せしめられる。

フィンガ４１をして新たな電子部品を把持せしめた後、
チャック３６の中空部３６ｄに再び圧縮”　空気が供給
され、チャック３６によるフィンガ４１の保持状態が解
除される。その後、ヘッド部３５が作動してチャック３
６は上昇する。次いで、ロボットハンド３４は次のフィ
ンガ、例えばフィンガ４２を選択し、上記の工程を繰り
返すことによって別の電子部品の取付けをなすのである
。

ここで、部品取り出し部５４ｂの動作を説明する。

第１１図（田及び＜ｂ）には部品取り出し部５４ｂの作
動前の状態が示されている。今、ロボットハンド３４に
よってフィンガ４１が選択され、該フィンガに把持され
た電子部品５１が取り出されたとする。すると、シリン
ダ装置５４ｍが作動して該シリンダ装置のロンド部５４
ｎが下降する。従って、部品押出部材５４０が第１１回
出）において２点鎖線にて示される位置まで下降して、
該部品押出部材によってその動きを規制されていた後続
部品群が移動し、該部品群の際光部品が部品押出し部材
５４０上に押し出される。すると、シリンダ装置５４ｍ
への圧縮空気供給が止められ、ロッド部５４ｎ及び部品
押出し部材５４０は図示せぬコイルスプリングの押圧力
によって上方に押し上げられる。部品押出部材５４０が
上昇づるど同時に部品群の移動は該部品押出部材によっ
て規制される。

次に、コンベア３３のレール間隔調節動作を説明する。

例えばプリント基板３２の幅を検知信号によって受（プ
たロボットハンド３４は指定された動作プログラムによ
って第１２図に示すように、ゲージ部材３３ｐを所定位
置に搬送する。ロボットハンド３４により所定位置に搬
送されたゲージ部材３３ｐは、固定レール３３ａ及び可
動レール３３ｂの長手方向に直角に伸長すべく該ロボッ
トハンドによって保持される。ゲージ部材３３ｐが上記
所定位置に位置決めされるとモータ３３ｉが作動して可
動レール３３ｂは例えば固定レール３３ａに近接する方
向に駆動される。発光素子３３ｒ及び受光索子３３Ｓが
ゲージ部材３３ｐの切欠部３３ｇを検知した所で出力信
号が発せられ、モータ３３１１従って可動レール３３ｂ
は停止する。

尚、上記実施例ではコンベア３３の上方にロボットハン
ド３４を設けたが、コンベア３３を省き、該コンベアを
省いた分だけロボットハンド３４の作業域３４Ｃ内に部
品供給機を増設することも出来る。但し、この場合はプ
リント基板３２の取り置きは人手によって行なわれる。

また、上記実施例では作業対象としてプリント基板３２
を上げ、該プリント基板に取り付けらるべき部品が電子
部品である場合を示したが、これに限るものではなく、
例えば、作業対象を機械装置とし、部品を機械部品とし
ても良いことは言うまでもない。

以上詳述した如く、本発明による部品取付装置において
は、ロボットハンドへのフィンガの選択的取り付は及び
フィンガによる部品把持、作業対象への取り付けをなす
装置において、部品を把持した状態のフィンガを時期せ
しめる方式としたので、従来のフィンガ交換式部品取付
装置に対して部品取付工程が短縮されているのである。

従って、従来のフィンガ交換式部品取付装置に比して部
品をより高速で取り付けることが可能となっているので
ある。

また、本発明による部品取付装置にａ３いては部品を把
持した状態のフィンガを時期せしめる方式とづることに
よって、ロボットハンドの作業域内において部品供給機
構の部品取り出し部の占めるスペース内にフィンガ群が
収納されることとなり、その分だけロボットハンドの作
業域に余裕が出来る。従って、ロボットハンドの作業域
内により多くの部品取り出し部を配置することが出来る
ので取り付は部品の種類が増大するのである。また、取
り付り部品の種類が増大することによって、従来の生産
ラインで必要とされていた部品取付装置の数を減少させ
ることが出来るので、コストが低減されると共に作業場
内において占める部品取付装置のスペースが削減される
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図（ω、〈ｂ）及び（Ｃ）は部品
数イ」装置の従来例の基本的構成を示す図、第４図及び
第５図は該従来の部品取付装置に備え付けらるべきマル
ヂチャック及び双頭型ヘッドを示す図、第６図、第７図
及び第８図は本発明に係る部品取付装置の各々上面図、
正面図及び側面図、第９図〈ω、山）、（Ｃ）及び（小
はフィンガの各々上面図、一部断面を含む正面図、下面
図及び側面図、第１０図は該部品取付装置が備え且つフ
ィンガを保持し得るチャックの側断面図、第１１図（ａ
）及び（ｂ）は部品供給手段の一部としての部品取り出
し部と部品搬送部との上面図及び側断面図、第１２図は
コンベアの斜視図、第１３図、第１４図及び第１５図は
本発明に係る部品取付装置を連接した状態を示す各々上
面図、正面図及び側面図である。 主要部分の符号の説明 ３０・・・・・・作業台 ３１・・・・・・ロボットハンド固定台３２・・・・・
・プリント基板 ３３・・・・・・コンベア ３３ａ・・・・・・固定レール ３３ｂ・・・・・・可動レール ３３ｄ・・・・・・送りネジ ３３ｉ・・・・・・モータ ３３ｐ・・・・・・ゲージ部材 ３３ｑ・・・・・・切欠部 ３３ｒ・・・・・・発光素子 ３３ｓ・・・・・・受光素子 ３４・・・・・・ロボットハンド ３４ｃ・・・・・・作業域 ３５・・・・・・ヘッド部 ３６・・・・・・チャック ４１、　４２，４３．　４４，４５，４６，４７゜４８
．４９・・・・・・フィンガ ４１ｙ・・・・・・係合突部 ５１・・・・・・電子部品 ５３・・・・・・ベース部材 ５４．５５，５６，５７，５８，５９，６０，６１．６
２・・・・・・部品供給機５４ａ、５５ａ、５６ａ、５
７ａ、５８ａ、５９ａ、６Ｑａ、６１ａ、６２ａ・・・
・・・部品搬送部 ５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂ、５．８ｂ、５９ｂ、
６０ｂ、６１ｂ、６２ｂ・・・・・・部品取り出し部 ５４ｃ・・・・・・座 ５４ｄ・・・・・・壁部材 ５４．８・・・・・・水平部材 ５４ｆ・・・・・・開口部 ５４（１・・・・・・担持部 ５４ｈ・・・・・・鋼球 ５４１・・・・・・コイルスプリング ５４ｊ・・・・・・ネジ ５４ｋ・・・・・・切欠部 ５４Ｑ・・・・・・支持板 ５４ｍ・・・・・・シリンダ装置 ５４０・・・・・・ロッド部 ５４０・・・・・・部品押出部材 ５４ｐ、５４ｑ・・・・・・ガイドシャフト５４ｒ、５
４Ｓ・・・・・・拡径品 出願人　　　パイオニア株式会社 代理人　　　弁理士　藤村元彦 （外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも２種類の部品を供給する部品供給手段と、前
   記部品を各々把持し得る複数のフィンガと、前記複数の
   フィンガのうち１つのフィンガを選択して作業対象の所
   定部品取付位置に搬送し且つ取り付（プる部品取付機構
   とを含み、前記部品供給手段は前記複数のフィンガを各
   々所定位置に担持する担持手段を有し、前記部品取付機
   構は部品の取り付けを終了したフィンガを前記所定位置
   に返送すると共に該フィンガをして新たな部品を把持せ
   しめた後、他のフィンガを選択して腰仙のフィンガによ
   って別の部品取付をなすことを特徴とする部品取付装置
   。