JPS59201781A - 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（＝ｌ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（ａ）、（ｂ）、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づるヘッド部４が設け
られている。ヘッド部４は、いわゆるシリンダ機構を有
し、例えばエアコンプレツ→ノ。

〈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１〜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す部品源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１
１ｂ、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，１２０゜１３ｃ、１
４ｃ、１５ｃ及び１６ｃとから構成されている。

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
自在なに可動レール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６の寸法に応
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。

指令信号が発せられることによって、ロボットハンド２
及び上記部品供給機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は重量が大きく、上記マルチチャックと併用し
た場合、ロボット本体２のアーム先端部重量が増大し過
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ぜんとじ′でロボッ
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。

この形式の部品取付装置は基本的には第１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（プ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た。

また、ロボットハンドの作業精度は極めて高められてお
り、ロボットハンドの周辺機構、例えば部品供給機構の
動作精度をロボットハンドの作業精度と同等のレベルま
で高めることによって、部品取付装置全体としての部品
取付精度を向上させることも望まれていた。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは多種類の部品を高速で取り付ける
ことが出来かつ占有スペースが少なく、しかも部品取付
精度の高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、部品を供給する部品供給
手段と、前記部品を把持し得るフィンガと、前記フィン
ガによって前記部品を把持して作業対象の部品取付位置
に搬送する搬送手段とを含み、前記部品供給手段は部品
搬送部及び部品取り出し部を有し、前記部品取り出し部
は部品分離手段と、前記フィンガを所定位置に着脱自在
に担持する担持部材とを備え、前記部品分離手段と前記
担持部材とが結合していることを特徴とする。

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３０上には
右方向（矢印Ｘ方向）に例えばプリン１〜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が取り付けられている。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（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３５
ａ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（ω、山）、（Ｃ）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４１ａの上部はその外周部
に溝４１ｂが形成された円筒部４１Ｃ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４．１　ｄが挿
通されている。押し棒４１ｄは、胴部４１ａの下端部４
１ｅに形成された貫通孔４１「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４１（ｌの外径は貫通孔４１「の内径よりも大きく
、押し棒４１（ｌ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４１ｋが
螺刻されており、該雄ネジには円筒状の中間部材４１ｇ
、の下端部に螺刻された雌ネジが螺合している。中間部
材４１Ｑは止め金具４１１とコイルスプリング４１ｊに
外嵌している。中間部材４１Ｑの上端部には拡径部４１
ｎ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４１ｏとの間にコイルスプリン
グ４１０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４１０はその上端部に取り付けら
れたベアリング部材４１３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４１Ｇの下端に形成された拡径部４１Ｖに当接してい
る。チャックレバー４．　Ｉ　Ｑの下端には、電子部品
５１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４１×を緩めることによって
、その間隔を調節し得るようになされている。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、チャック３６は、ロボット
ハンド３４のヘッド部３５のロッド部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にはロッド部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胴３６ｑの上端部に螺刻さ
れた雌ネジが螺合している。固定胴３６ｇ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４１
の中間部材４１９の拡径部４１０に係合可能な突起３６
ｊが形成されている。ピストン部材３６ｉ１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
得る押し捧ピストン３６ｊがピストン部材３６ｈ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ｆ１４３６ｇの下端近傍には例えばフィン
ガ４１の溝４１ｂに係合し得る鋼球３６Ｑ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３６ｇの外周には可動筒３６Ｉ１１
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３．６ｍの下部には雄ネジ３６ｏ
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３
６ｐの内周面は固定胴３６ａにパツキン３６Ｑを介して
摺動自在に係合している。係合ｍ３６１）の下端部には
鋼球３６９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３６ｍを該大径部から離れる方
向に押圧す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３６（ｌ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、該バイブ３６ｖは固定胴３６Ｑと可動筒３
６＋１１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（おに示される作業域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番
プ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と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　、５ｖａ　、５８ａ、５９ａ　、６
０ａ　、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　、５６
ｂ　、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５４ｂ〜６２ｂ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（（支）及び（ｂ）に・示されるように、部品
取り出し部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Ｕ３４ｅ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５
４ｅ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５４ｇが設けられており、フ
ィンガ４１はこの担持部５４（＋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５４ｉ及びネジ５４ｊを利用したフィンガ
係止機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５４ハがフィンガ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５４ｇと共にフィンガ４１を該フィン
ガの中心軸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ｔＡ　５４　ｅ
には間口部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【プられている。

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４
１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１こものに限らず、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各プ
る等、機械的に係合させる構造であれば良い。また、改
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５４Ｑを介してシリンダ装置５
４ｍが取り付けられている。シリンダ装置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５４１）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５４（ｌ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５４ｒ及び５４’Ｓ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５４Ｑ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３３１）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
３３Ｃとを有している。固定レール３３ａとパイプ部材
３３Ｃ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３３Ｃ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
先端部に番ま夫々スプロケット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
Ｊ５す、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３３０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（する。

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３３９を介して両レールの略全長に亘って一対
のベル１〜３３ｍ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３３０
が固設されており、ベル’ｔ−３３ｍは該両モータによ
って駆動されるようになされてしする。

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。ゲージ部材３３ｐは非使用時にはロボット
ハンド３４０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３３９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３３１）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づ゛
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３３１）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Ｕ’　３３１）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３３ｓによって、所定位置に位置決めされたゲージ部
材３３ｐ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３３１、ゲージ部材３３１１；発光素子３３
ｒｉび受光素子３３Ｓ等によって、ロボットハンド３゛
４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ん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ト基
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
、部品取り田し部５４ｂ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に任官空気が供給される。

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３６１１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３６９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３６Ｑがフィンガ４１の満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３６Ｆ
ｌは］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３６ｐのカム部３６ｒによって鋼球３６
（！がフィンガ４１の溝４１ｂの方向へ押圧され、鋼球
３６Ｉｌ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に保持されると、ヘッドｍ
　３５が作動して、チャック３６（よ上昇せしめられ、
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が作動してチャック３６及びフィンガ
４１【ま下降する。

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に圧縮空気が供給され、ピストン
部材３６ｈは固定１ｉｉ３６ｇ内を摺動して、また、押
し棒ピストン３６ｊはピストン部材３６６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、
該ピストン部材の突起３６１が第９図に示されるフィン
ガ４１の中間部材４１（ｌ及びチャックカム４１ｉを押
圧するので、チャックレバー４１０は揺動自在となって
フィンガ爪４１ｖ１がコイルスプリング４１ｕの押圧力
によって開き、電子部品５１の把持状態（ま解除される
。一方、押し棒ピストン３６ｊの下降（〔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は一ヒ昇せしめられる。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
され口つ担持部５４（Ｉ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が間かれたままフィン
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。即ら、フィンガ４１が
担持部５４０上に担持された状態で該フィンガが把持し
得るように、前述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（ｌ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４１０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に再び圧縮空気か供給され
、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３６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＜ω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図
（ｂ＋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５４
＋＋＋への圧縮空気供給が止められ、ロンド部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が上昇すると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けた
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３３１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及び受光素子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３３１、従って可動レール３３１）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イ］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おいては部品を把持
した状態のフィンガを時期せしめる方式とすることによ
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
付けの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。

さらに、本発明による部品取付装置においては部品供給
機構における部品取り出し部に、部品搬送部から順次供
給される部品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設け、該部品分離手段とフ
ィンガ担持部材とを結合してフィンガ担持部材と分離手
段とを含む部品取り出し部の構造を強固にしている。従
って、部品取り出【ノ部が振動その他の影響を受けるこ
とが少なく、部品をロボットハンドによる部品把持部品
供給機構の動作精度をロボットハンドの作業精度のレベ
ルまで高めることが可能となっているので部品取付装置
全体としての部品取付精度が向上しているのである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図〈田、（ｂ〉及び（Ｃ）は部品
取付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イ］けらるべきマル
チ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、　＋ｂ）、　（Ｃ）及
び（ｄ）　Ｔま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（ω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Ｊ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 ３３−ｒ・・・・・・発光素子 ３３ｓ・・・・・・受光素子 ３４・・・・・・ロボットハンド ３４ｃ・・・・・・作業域 ３５・・・・・・ヘラ。ド部 ３６・・・・・・チャック ４１．４２，４３．４４．４５，４６．４７゜４８．４
９・・・・・・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、６０ａ、６１ａ、６２ａ・・・
・・・部品搬送部 ５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂ、５８ｂ、５９ｂ、６
０ｂ、６１ｂ、６２ｂ・・・・・・部品取り出し部 ５４ｃ・・・・・・座 ５４ｄ・・・・・・壁部拐 ５４ｅ・・・・・・水平部材 ５４ｆ・・・・・・開口部 ５４ｑ・・・・・・担持部 ５４ｈ・・・・・・鋼球 ５４ｉ・・・・・・コイルスプリング ５４ｊ・・・・・・ネジ ５４ｋ・・・・・・切欠部 ５４９・・・・・・支持板 ５４ｍ・・・・・・シリンダ装置 ５４ｎ・・・・・・ロッド部 ５４ｏ・・・・・・部品押出部材 ５４ｐ　、５４ｑ・・・・・・ガイドシャフト５４ｒ、
５４ｓ・・・・・・拡径部 用願人　　　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. 部品を供給する部品供給手段と、前記部品を把持し得る
   フィンガと、前記フィンガによって前記部品を把持して
   作業対象の部品取付位置に搬送する搬送手段とを含み、
   前記部品供給手段は部品搬送部及び部品取り出し部を有
   し、前記部品取り出し部は部品分離手段と、前記フィン
   ガを所定位置に着脱自在に担持する担持部材とを備え、
   前記部品分離手段と前記担持部材とが結合していること
   を特徴とする部品取付装置。