JPH02228590A

JPH02228590A - ２次元運動機構

Info

Publication number: JPH02228590A
Application number: JP1049518A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yanagisawa; 健柳沢
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-01
Filing date: 1989-03-01
Publication date: 1990-09-11
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH06103350B2

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】（産業上の利用分野）本発明は２次元運動機構に関する。

（従来の技術）従来の２次元運動機構としては、本発明者が先に出願し
、実開昭６３−１５９７９９号公報に開示される技術が
ある。当該２次元運動機構は平行に配された２個のＸ軸
ガイドと、平行に配されると共に、軸線が前記Ｘ軸ガイ
ドの軸線と略同一平面内で直交するよう配された２個の
Ｙ軸ガイドと、前記それぞれのＸ軸ガイドに沿って移動
可能に配された２個のＸ軸駆動部と、前記それぞれのＹ
軸ガイドに沿って移動可能に配された２個のＹ軸駆動部
と、両端がそれぞれＸ軸駆動部に連結され、Ｙ軸ガイド
に平行に設けられたＸ軸ロッドと、両端がそれぞれＹＩ
ＩＩＡ駆動部に連結され、Ｘ軸ガイドに平行に設けられ
たＹ軸ロッドと、前記Ｘ軸ロッドとＹ軸ロッドが挿通さ
れ、Ｘ軸ロッドおよびＹ袖口・ノド上を移動自在な駆動
体とを具備する２次元運動機構である。

（発明が解決しようとする課Ｂ）しかしながら上記の２次元運動機構には次のような課題
がある。

例えば電気回路をプリントした回路基板（ＰＣボード）
へＩＣチップ等をマウントする作業において、上記駆動
体にマウント用のツールを取り付け、当８亥・ツールで
ピックアップしたＩＣチップを駆動体の移動によってＰ
Ｃボード上の所定位置へ運搬すると共に、ＰＣボード上
へ装着することが提案された。しかし、ＰＣボードは剛
性が低いためＩＣチップの装着の際にツールを下動させ
た際にＰＣボードを限界以上に反らせるとＰＣボードに
クラックが入ったり、著しい場合は割れてしまうことが
ある。そのためマウント位置下方にＰＣボードの支持部
材を設ければよいが、ＰＣボードのサイズが変わったり
、マウント位置が変わった場合は支持部材の位置を変え
ねばならず面倒である。また、本発明者が先に提案して
出願した（特願平１−９０５７号）ように上下に間隔を
もって２組の２次元運動機構を設け、両方の駆動体に同
一の２次元運動をさせ、下側の駆動体の上面に支持部材
を設ければよいが、２組の２次元運動機構を設ける分コ
ストが高くなると共に、両方の駆動体の同期をとるのが
難しいという課題がある・。

したがって、本発明は２個の駆動体を簡単な機構で、同
一の２次元運動を行わせ得る２次元運動機構を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するため、本発明は次の機構を備える。

すなわち、平行に配された２個のＸ軸移動手段と、平行
に配されると共に、前記Ｘ軸移動手段に対して略同一平
面内で、Ｘ軸移動手段に対して直角に配された２個のＸ
軸移動手段と、前記各Ｘ軸移動手段に沿って移動可能に
配された２個のＸ軸移動体と、前記各Ｘ軸移動手段に沿
って移動可能に配された２個のＹ軸移動体と、前記Ｘ軸
移動体を前記Ｘ軸移動手段に沿って移動させるためＸ軸
移動手段を駆動するためのＸ軸モータと、前記Ｙ軸移動
体を前記Ｘ軸移動手段に沿って移動させるためＸ軸移動
手段を駆動するためのＹ軸モータと、両端が前記各Ｘ軸
移動体に連結され、前記Ｘ軸移動手段に平行に設けられ
たＸ軸ロッドと、両端が前記各Ｙ軸移動体に連結され、
前記Ｘ軸移動手段に平行に設けられたＹ軸ロッドと、前
記Ｘ軸ロッドとＹ軸ロッドが挿通され、Ｘ軸ロッドおよ
びＹ軸ロッド上を移動自在な第１のスライダと、前記第
１のスライダが移動する平面と離間して設けられ、前記
Ｘ軸移動手段もしくはＸ軸移動手段に対して平行に配さ
れた第１のガイドと、該第１のガイドに沿って移動可能
な第２のスライダと、該第２のスライダを実質的に前記
Ｘ軸移動体もしくはＹ軸移動体へ連結、切離しが可能で
あって、連結した際には第２のスライダを前記第１のス
ライダの移動に伴って前記第１のガイドに沿って移動さ
せるための第１の連結手段と、前記第２のスライダに設
けられると共に、前記第１のガイドと直角に配された第
２のガイドと、該第２のガイドに沿って移動可能な第３
のスライダと、該第３のスライダを実質的に前記Ｙ軸移
動体もしくはＸ軸移動体へ連結、切離しが可能であって
、連結した際には第３のスライダを前記第１のスライダ
の移動に伴って前記第２のガイドに沿って移動させるた
めの第２の連結手段とを具備することを特徴する。

（作用）作用について説明する。

第１の連結手段の連結によって第１のスライダと第２の
スライダが第１のガイド方向へ一体に移動が可能となり
、第２の連結手段の連結によって第１のスライダと第３
のスライダが、第２のスライダに第１のガイドに対して
直角に配された第２のガイド方向へ一体に移動が可能と
なる。この結果第１のスライダと第３のスライダは全（
同一の２次元運動が可能となる。

（実施例）以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳
述する。

本実施例ではＰＣボードにＩＣチップをマウントするた
めマウント装置を２次元運動機構の例として説明する。

第１図にはマウントの平面図を、第２図にはその部分破
断正面図を示す。まず、このマウント装置の概要につい
て説明する。コンベア１０で矢印Ａ方向にＰＣボード１
２がマウント位置に送り込まれる。一方コンベア１４の
取出位置にあるストッカ１６ａ・・・内から第１のスラ
イダ１８上面に取り付けられたピックアップ２０・・・
によってｒＣＣチップ２・・・が取上げられる。取上げ
られたＩＣチップ２２・・・は−旦中継ステージ２４・
・・に載置され、正確に位置決めされた後ピックアップ
２０・・・が再び中継ステージ２４・・・上のＩＣチッ
プ２２ａ・・・を取上げ、マウント位置にあるＰＣボー
ド１２ａ上へＩＣチップ２２ａ・・・を装着、マウント
する。第１のスライダ１８がｌＣチップ２２ａ・・・を
マウントする際、第２のスライダ２５上に設けられた第
３のスライダ２６は第１のスライダ１８と全く同一の平
面運動を行う。そして、第３のスライダ２６上に設けた
支持機構２８がＰＣボード１２ａを下面から支持するよ
うになっている。

次に、構成について詳しく説明する。

第３図と共に第１のスライダ１８の作動機構について説
明する。３０．３２はＸ軸移動手段であるＸ軸ボールネ
ジであり、平行に２本紀されている。

３４．３６はＹ軸移動手段であるＹ軸ボールネジであり
、平行に２本紀されると共に、同一平面内でＸ軸ボール
ネジ３０．３２に対して直角に配されている。

３８．４０はＸ軸移動体であり、Ｘ軸ボールネジ３０．
３２へ螺着されている。

４２．４４はＹ軸移動体であり、Ｙ軸ボールネジ３４．
３６へ螺着されている。

４６はＸ軸ロッドであり、両端はＸ軸移動体３８．４０
に固定され、Ｙ軸ボールネジ３４．３６に対して平行に
配されている、したがって、Ｘ軸ボールネジ３０と３２
が同速度で同方向へ回転されることによりＸ軸移動体３
８．４０はＸ軸方向へ一体となって移動する。

４８はＹ軸ロッドであり、両端はＹ軸移動体４２．４４
に固定され、Ｘ軸ボールネジ３０．３２に対して平行に
配されている。したがって、Ｙ軸ボールネジ３４と３６
が同速度で同方向へ回転されることによりＹ軸移動体４
２．４４はＹ軸方向へ一体となって移動する。

なお、Ｘ軸ロッド４６とＹ軸ロッド４８がそれぞれＸ軸
移動体３８１．４０とＹ軸移動体４２．４４へ架設され
ているためＸ軸ボールネジ３０．３２およびＹ軸ボール
ネジ３４．３６が回転した際のＸ軸移動体３８．４０と
Ｙ軸移動体４２．４４の回転止が図られるとと共に、Ｘ
軸ポールネジ３０゜３２とＹ軸ポールネジ３４．３６の
回転によりＸ軸移動体３８．４０とＹ軸移動体４２．４
４の移動が可能になっている。

第１のスライダ１８にはＸ軸ロッド４６とＹ軸ロッド４
８が挿通され、Ｘ軸移動体３８．４０とＹ軸移動体４２
．４４の移動により第１のスライダ１８がＸ−Ｙ方向へ
移動する。第１のスライダ１８の下面にはピックアップ
２０・・・が取付けられており、そのピックアップ２０
・・・はエアチューブ５０を介してバキューム装置（不
図示）へ接続されており、そのバキューム装置によって
ピックアップ２０・・・は駆動され、ＩＣチップ２２・
・・を把持、解放する。

５２はＸ軸モータであり、Ｘ軸ボールネジ３０は直接に
、Ｘ軸ボールネジ３２は笠歯車５４．５６と連結ロッド
５８を介して回転させるサーボモータである。

６０はＹ軸モータであり、Ｙ軸ボールネジ３４は直接に
、Ｙ軸ボールネジ３６は笠歯車６２．６４と連結ロッド
６６を介して回転させるサーボモータである。

次に、第４図を参照して第２のスライダ２５の作動機構
について説明する。

６８．７０は第１のガイドであり、Ｘ軸ボールネジ３０
．３２、Ｙ軸ボールネジ３４．３６より下方のベース７
２上面にＹ軸ボールネジ３４．３６と平行に固定されて
いる。第２のスライダ２５は下面が第１のガイド６８．
７０に、Ｙ軸方向へ移動可能に嵌合している。第２のス
ライダ２５はスプリング７４・・・によって常時Ｘ軸ボ
ールネジ３２方向へ付勢されているが、ベース７２上に
設けられたストッパ７６・・・によってＸ軸ポールネジ
３２方向への移動が規制されている。したがって、第２
のスライダ２５の移動量はＢとなる。

７８．８０はブラケットであり、側面形状がコンベア１
０等との干渉を防止すべく略コ字状をなし、上端はそれ
ぞれＹ軸移動体４２．４４へ固定され、下端部から水平
に内側へ延設された水平部８２．８４の下面は第１のガ
イド７０．６８に、Ｙ軸方向へ移動可能に嵌合している
。また、水平部８２．８４の上面には第１の連結手段を
構成するテーパ部８６．８８が設けられている。テーパ
部８６．８８はＸ軸ボールネジ３０例の自由端がテーパ
状に形成されている。一方、第２のスライダ２５の上面
両側端部には、内面形状がテーパ部８６．８８の形状に
倣った形状に形成された第１の連結手段を構成するテー
パシリンダ９０．９２が固定されている。テーパシリン
ダ９０．９２はエアチューブ９４・・・を介して不図示
のバキューム装置へ接続されている。第１のスライダ１
８が矢印Ｃの方向へ移動した際にはテーパ部８６．８日
がテーバシリンダ９０．９２内へ進入可能になっている
。テーパ部８６．８８がテーパシリンダ９０．９２に接
近したらセンサ９６が第１のスライダ１８の前進を検知
してバキューム装置を駆動し、テーパシリンダ９０．９
２内を負圧してテーパ部８６．８８とテーパシリンダ９
０．９２を連結する。この連結により第２のスライダ２
５はブラケット７８．８０を介してＹ軸移動体４２．４
４へ連結される。したがって、第２のスライダ２５は第
１のスライダ１８と共にＢに示す範囲内に限りＹ軸方向
へ一体となって移動する。なお、連結切り離しのため、
第１のスライダ１８が矢印Ｃと逆方向へ移動するとセン
サ９８が第１のスライ゛ダ１８の退勤を検知してバキュ
ーム装置を逆に駆動してテーバシリンダ９０．９２内を
加圧してテーパ部８６．８８をテーバシリンダ９０．９
２から切離す。

次に、第５図を参照して第３のスライダ２６の作動機構
について説明する。

１００は第２のガイドであり、第２のスライダ２５上面
に、第１のガイド６８．７０と直角に設けられている。

第３のスライダ２６は下面が第２のガイド１００へ嵌合
すると共に、第２のガイド１００に沿ってＸ軸方向へ移
動可能になっている。

第３のスライダ２６には突設部１０２が突設されており
、ベース７２上面に固定された位置決部材１０４のＶカ
ット部１０６へその突設部１０２先端が入ると第３のス
ライダ２６のＸ軸方向の初期位置が決められる。第３の
スライダ２６は、上面に前述したシリンダ装置からなる
支持機構２８が設けられている。また、第３のスライダ
２６は中央がＹ軸方向へ貫通された空間に形成され、そ
の空間内部には第２の連結手段を構成するガイドローラ
１０８・・・が回動自在に軸着されている。

１１０は第２の連結手段を構成する舌片であり、側面形
状が略し字状をなすブラケット１１２の下端部に設けら
れている。ブラケット１１２の上端はＸ軸移動体３８へ
固定されている。また、ブラケット１１２の下面はベー
ス７２上にＸ軸方向へ設けられた第３のガイド１１４へ
摺動可能に嵌合している。舌片１１０の幅は第３のスラ
イダ２６のガイドローラ１０８・・・同士の間隔Ｅより
僅か小さく形成され、舌片１１０はＥに示すガイドロー
ラ１０８・・・の間へ進入可能になっている。

したがって、テーパ部８６．８８がテーバシリンダ９０
．９２へ進入して連結され、第１のスライダ１８が矢印
Ｄ（または矢印Ｃ）方向へ前進すると、第２のスライダ
２５もスプリング７４・・・の付勢力に抗して矢印り方
向へ第１のガイド６８．７０に沿って押動される。する
と、舌片１１０はガイドローラ１０８・・・の間隔Ｅへ
進入し、第２の連結手段が連結される。これにより第３
のスライダ２６は舌片１１０、ブラケット１１２を介し
てＸ軸駆動体３８へ連結される。この連結により第３の
スライダ２６は第２のガイド１００の長さに限り第１の
スライダ１８と一体となってＸ軸方向へ移動する。つま
り、第３のスライダ２６は第２のスライダ２５と一体に
Ｙ軸方向へ移動するのでＹ軸方向へは第１のスライダ１
８と一体に移動する。したがって、第１のスライダ１８
と第３のスライダ２６は第１および第２の連結手段が連
結した状態では一体に２次元運動を行うことになる。

このように構成されたマウント装置の動作について説明
する。

マガジン１１６内に積層されているストフカ１６・・・
からコンベア１４でストッカ１６・・・が取上位置まで
送られる。

また、コンベア１０で、ＩＣチップ２２・・・がマウン
トされるＰＣボード１２がマウント位置へ送られる。

Ｘ軸モータ５２およびＹ軸モータ６０が駆動され、第１
のスライダ１８を取上位置へ進め、取上位置にあるスト
ッカ１６ａ・・・内のＩＣチップ２２・・・をピックア
ップ２０・・・が取上げ、中継ステージ２４・・・まで
−旦搬送する。中継ステージ２４・・・上で−ＨＩＣチ
ップ２２ａ・・・は正確な位置決めのため載置され、再
び取上げられる。そして第１のスライダ１８がさらに矢
印Ｃ方向へ前進すると、センサ９６が第１のスライダ１
８の接近を検知し、不図示のバキューム装置を駆動して
テーバシリンダ９０．９２内を負圧にする。そして第１
のスライダ１８の前進にともないテーパ部８６．８８が
テーバシリンダ９０．９２内へ進入すると両者は連結し
、第１のスライダ１８と第２のスライダ２５は一体にＹ
軸方向へ移動する。そして、第１のスライダ１８はスプ
リング７４・・・に抗してさらに矢印Ｃ方向へ進むと、
第２のスライダ２５を矢印り方向へ押動するので舌片１
１０が第３のスライダ２６のガイドローラ１０８・・・
同士の間隔Ｅ内へ進入する。これにより第１のスライダ
１８と第３のスライダ２６が一体に移動可能となり、第
１のスライダ１８の下面に設けられ、ＩＣチップ２２・
・・を把持したピックアップ２０・・・がマウント位置
にあるＰＣボード１２．８へ接近する。その際ＩＣチッ
プ２２・・・をＰＣボード１２ａ上の所定位置へマウン
トするため第１のスライダ１８が複雑な２次元運動をし
ても、第３のスライダ２６も一体に同一の２次元運動を
行う。したがって、第３のスライダ２６上面に設けられ
た支持機構２８はＰＣボード１２ａ上のＩＣチップ２２
・・・のマウント位置下面を常に支持することが可能と
なり、ＰＣボード１２ａのマウントの際の押下刃による
損傷を防止可能となる。

ＩＣチップ２２ａ・・・のマウントが終了したら、第１
のスライダ１８を矢印Ｃと逆方向へ退勤させる。すると
まず舌片ｌＩＯがガイドローラ１０８・・・から離反し
て第１のスライダ１８と第３のスライダ２６の連結が切
離される。そしてさらに第１のスライダ１８が退勤する
と、センサ９８が第１のスライダ１８の退勤を検知しバ
キューム装置を逆に駆動してテーパ部８６．８８とテー
パシリンダ９０．９２の連結が切離されるゆすると第２
のスライダ２５はスプリング７４・・・によりストッパ
７６・・・と当接する位置（初期位置である）まで退勤
する。その際、第３のスライダ２６の突設部１０２が位
置決部材１０４のＶカット部１０６にガイドされ、第３
のスライダ２６も第２のガイド１００上の初期位置へ戻
される。そして再び第１のスライダ１８がＩＣチップ２
２・・・を搬送して来れば次回のマウントが可能となる
。

上記の実施例では変形例として、第１の連結手段は第１
のスライダ１８と第２のスライダ２５を直接に連結する
方式でもよいし、第２の連結手段も第１のスライダ１８
と第３のスライダ２６を直接に連結する方式でもよい。

またＸ軸移動手段およびＹ軸移動手段はボールネジ方式
ではなくベルト伝導方式でもよい。

さらには本発明に係る２次元運動機構はＩＣチップのマ
ウント装置の他、同一のワークを上下両方向から同時に
ツーリングする加工装置等に応用することも可能である
。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し得
るのはもちろんのことである。

（発明の効果）本発明に係る２次元運動機構を用いると、簡単な構成で
、第１のスライダと第３のスライダを一体に駆動させる
ことが可能となる。したがって、１組の２次元運動機構
で２個のスライダを一体に駆動させ得るので、汎用性は
もちろん製造コストも抑制することができるという技術
的、経済的な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る２次元運動機構を用いた実施例の
ＩＣチップのマウント装置の平面図、第２図はその部分
破断正面図、第３図は第１のスライダの作動機構を示し
た要部平面図、第４図は第２のスライダの作動機構を示
した要部平面図、第５図は第３のスライダの作動機構を
示した要部平面図。１８・・・第１のスライダ、　２５・・・第２のスライ
ダ、　２６・・・第３のスライダ、３０．３２・−・Ｘ
軸ホールネジ、　３４．３６・・・Ｙ軸ボールネジ、　
３８．４ｏ・・・Ｘ軸移動体、　４２．４４・・・Ｙ軸
移動体、　４６・・・Ｘ軸ロッド、　　４８・・・Ｙ軸
ロッド、５２・・・Ｘ軸モータ、　　６ｏ・・・Ｙ軸モ
ータ、６８．７０・・・第１のガイド、８６．８８・・・テーパ部、　９０，９２・・・テーパ
シリンダ、　　１００・・・第２のガイド、１０８・・
・ガイドローラ、　　１１０・・・舌片。図面図面図第図面

Claims

【特許請求の範囲】

１．平行に配された２個のＸ軸移動手段と、平行に配さ
れると共に、前記Ｘ軸移動手段に対して略同一平面内で、Ｘ軸移動手段に対して直角に
配された２個のＹ軸移動手段と、前記各Ｘ軸移動手段に
沿って移動可能に配された２個のＸ軸移動体と、前記各Ｙ軸移動手段に沿って移動可能に配された２個のＹ軸移動体と、前記Ｘ軸移動体を前記Ｘ軸移動手段に沿って移動させるためＸ軸移動手段を駆動するためのＸ軸モ
ータと、前記Ｙ軸移動体を前記Ｙ軸移動手段に沿って移動させるためＹ軸移動手段を駆動するためのＹ軸モ
ータと、両端が前記各Ｘ軸移動体に連結され、前記Ｙ軸移動手段に平行に設けられたＸ軸ロッド両端が前記
各Ｙ軸移動体に連結され、前記Ｘ軸移動手段に平行に設けられたＹ軸ロッドと、前記Ｘ軸ロッドとＹ軸ロッドが挿通され、Ｘ軸ロッドおよびＹ軸ロッド上を移動自在な第１のスラ
イダと、前記第１のスライダが移動する平面と離間して設けられ、前記Ｘ軸移動手段もしくはＹ軸移動手段
に対して平行に配された第１のガイドと、該第１のガイドに沿って移動可能な第２のスライダと、該第２のスライダを実質的に前記Ｘ軸移動体もしくはＹ軸移動体へ連結、切離しが可能であって、
連結した際には第２のスライダを前記第１のスライダの
移動に伴って前記第１のガイドに沿って移動させるため
の第１の連結手段と、前記第２のスライダに設けられると共に、前記第１のガイドと直角に配された第２のガイドと、該第２のガイドに沿って移動可能な第３のスライダと、該第３のスライダを実質的に前記Ｙ軸移動体もしくはＸ軸移動体へ連結、切離しが可能であって、
連結した際には第３のスライダを前記第１のスライダの
移動に伴って前記第２のガイドに沿って移動させるため
の第２の連結手段とを具備することを特徴する２次元運
動機構。