JPH0318760B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は電子部品や小物部品の移載やプリント
基板アツセンブリへの電子部品の挿入組付など、
ワークの移動又は移載、挿入、組立等に用いられ
るロボツトハンドに関する。

［従来の技術］ 従来の、例えばプリント基板アツセンブリに対
する電子部品の挿入組付用ロボツトハンドでは、
ワーク供給部で電子部品をチヤツキングするため
予め開いておくフインガ開口幅と、電子部品をプ
リント基板に挿入組付後開くフインガ開口幅が同
一に形成されていた。

ワーク供給部での電子部品の位置決め精度が高
い場合は、フインガの開口幅は狭くて済み、逆に
ワーク供給部での電子部品の位置が不揃いな場合
はチヤツキングする前にフインガを大きく開口さ
せて電子部品を確実に掴み上げることができるよ
うにしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかして、ワーク供給部での位置決め精度が高
く狭い開口幅でチヤツキングしたときは、プリン
ト基板挿入後に離すときも開口幅が狭く基板上の
隣接部品を破損する恐れはないが、ワーク供給部
での位置決め精度がラフで広い開口幅でチヤツキ
ングしたとき、プリント基板挿入後に電子部品を
離すときも開口幅が広くなつてしまい隣接部品等
に接触したりして隣接部品又はフインガを破損さ
せることがあつた。

本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたも
のであり、ワーク供給部でのワーク位置決めの精
度がラフでありフインガの開口幅を広くしてチヤ
ツキングした場合でもワーク挿入後ワークを離す
際はフインガ開口幅を狭くすることができ、ワー
クやフインガを破損する恐れのない信頼性の高い
ロボツトハンドを提供することを目的とする。

［発明の構成］ 本発明に係るロボツトハンドでは、それぞれ一
端で軸支され開閉自在に互いに対向して設けられ
た一対のフインガと、該フインガを閉じる方向に
付勢する付勢手段と、前記一対のフインガ間に挿
入され長手方向に径大部が形成されたインナープ
ランジヤと、該インナープランジヤの外側に同軸
的に設けられたアウタープランジヤとを有し、前
記インナープランジヤの径大部とアウタープラン
ジヤを前記付勢手段の付勢力に抗して選択的に一
対のフインガ間に挿入することにより、フインガ
の開口幅を２段階に独立して切換えるように構成
している。

［発明の実施例］ 次に本発明の実施例を第１図乃至第５図に基づ
いて説明する。

第１図は本発明に係るロボツトハンドアツセン
ブリを示す断面図である。図に於て、ロボツト本
体先端のハンドアツセンブリ取付部１０に、ハン
ドアツシー取付部１０内のエア通路１２と連通す
るポートＡを有するハンドアツセンブリ取付フラ
ンジ１４が嵌着されている。

このハンドアツセンブリ取付フランジ１４に
は、ネジ１５により内側に第１シリンダとしての
インナシリンダ１６、このインナシリンダ１６を
覆うようにして外側に第２シリンダとしてのアウ
タシリンダ１８が同軸状に二重構造を成して取着
されている。

インナシリンダ１６と、アウタシリンダ１８に
は各々、インナプランジヤ２０、アウタプランジ
ヤ２２が装備され上下方向に案内されるようにな
つている。この内、アウタプランジヤ２２は上端
にピストン部２４を有しており、このピストン部
２４がアウタシリンダ１８の内側でインナシリン
ダ１６との間を摺動自在に案内されるようになつ
ている。ピストン部２４の下側には圧縮コイルス
プリング２６が配設されており、ピストン部２４
を常時上方へ付勢している。一方、アウタシリン
ダ１８の上端部にはポートＢが穿設されており、
このポートＢから圧力エアを供給することで圧縮
コイルスプリング２６に抗してピストン部２４を
上から押圧して下方へ移動させ、逆にポートＢか
ら圧力エアを抜くことで圧縮コイルスプリング２
６の押圧力によりピストン部２４を上方へ復帰さ
せることができる。

ピストン部２４の下側のアウタシリンダ１８内
のエアはアウタシリンダ１８の下端に設けたポー
トＤを通して出入するようになつている。

アウタプランジヤ２２の下端側は、アウタプラ
ンジヤ２２が上方に復帰したとき、ポートＤより
所定長さだけ外部に突出している。アウタプラン
ジヤ２２は軸方向に中空に形成されている。

インナプランジヤ２０は、上端にピストン部２
８を有しており、このピストン部２８がインナシ
リンダ１６の内側でハンドアツセンブリ取付フラ
ンジ１４との間を摺動自在に案内されるようにな
つている。ピストン部２８の下側には圧縮コイル
スプリング３０が配設されており、ピストン部２
８を常時上方へ付勢している。

ハンドアツセンブリ取付フランジ１４とインナ
シリンダ１６下端との間にはインナプランジヤ２
０と平行で偏心した位置に回り止めシヤフト３２
が備えられており、インナプランジヤ２０の軸周
りの回転が不能になつている。

ポートＡから圧力エアを供給することで圧縮コ
イルスプリング３０に抗してピストン部２８を上
から押圧して下方へ移動させ、逆にポートＡから
エアを抜くことで圧縮コイルスプリング３０の押
圧力によりピストン部２８を上方へ復帰させるこ
とができる。

インナプランジヤ２０の下側は、インナプラン
ジヤ２０が上方に復帰したときインナシリンダ１
６及び同軸上に設けられたアウタプランジヤ２２
の中心部を摺動自在に貫通し、更に下方所定位置
まで延設されており、先端にワーク押え３４がネ
ジ３６で固着されている。このワーク押え３４は
装置の可動中インナプランジヤ２０は軸周りの回
転を拘束されるのでワーク３８の形状に応じた任
意の形状に設計することによりワーク３８を無理
なく確実に押圧させることができる。ワーク３８
の種類を変更するときワーク押え３４も簡単に交
換できる。

インナプランジヤ２０には、ピストン部２８の
下側のインナシリンダ１６内のエアを外部に出入
れするためのポートＣが設けられている。このポ
ートＣはピストン部２８のすぐ下側と、インナプ
ランジヤ２０が復帰した状態でアウタプランジヤ
２２が最下方へ移動したとき、未だ外部に露出し
ているインナプランジヤ２０の側部に出入口を有
している。

インナプランジヤ２０の略中央部から上側に
は、インナプランジヤ２０とアウタプランジヤ２
２が共に上方へ復帰したときのアウタプランジヤ
２２の下端位置より下が小径、上が大径となる段
付部４０が形成されている（第２図参照）。段付
部４０の立上り端面４２は、インナプランジヤ２
０、アウタプランジヤ２２が復帰状態のときアウ
タプランジヤ２２の先端面４４と連なる傾斜面と
なつている。

アウタシリンダ１８の下端には、インナプラン
ジヤ２０を挟むようにして左右一組のフインガ４
６が先端を開閉自在に装備されている。

この内、第１図の左側のフインガ４６を説明す
ると、アウタシリンダ１８の下端左側部を前後か
ら略Ｕ字状に挟み、ピン５０によつて軸支された
フインガホルダ４８が設けられており、フインガ
ホルダ４８の下端側が左右方向に回動出来るよう
になつている。

フインガホルダ４８の下端部でインナプランジ
ヤ２０寄りの開口部にはローラとしてのベアリン
グ５２がフインガホルダ４８の中に挟み込まれる
ようにしてピン４９で軸支されており、ベアリン
グ５２の一部がフインガホルダ４８からインナプ
ランジヤ２０方向へ突出している。このベアリン
グ５２は、インナプランジヤ２０若しくはアウタ
プランジヤ２２と当接しこれらの間でカム作用を
行ないフインガ４６を左右に開閉させるためのも
のである。

ベアリング５２は、インナプランジヤ２０が上
方に復帰しているときの段付部４０下端の立上り
端面４２より所定距離だけ下側でインナプランジ
ヤ２０に接触する位置に備えられている。

フインガホルダ４８の下端フランジ部には、イ
ンナプランジヤ２０に沿つて下方へ延長された爪
５４がネジ５６で固定されている。この爪５４の
下端は、インナプランジヤ２０が上方に復帰して
いるときのワーク押え３４下端より下方へ延設さ
れており、端部が内向きにＬ字状に折曲されてい
る。

アウタシリンダ１８の下端右側部に設けられた
フインガ４６も前記左側部と全く対称に形成され
ている。左右のフインガホルダ４８間には引張コ
イルスプリング５８が張設されており、フインガ
４６をインナプランジヤ２０の中心方向へ付勢す
るようになつている。左右の爪５４はネジ５６を
外して外の寸法の爪５４と交換することができ、
ワーク３８のリード間寸法等に応じてチヤツキン
グ時の爪５４間の距離を変更出来るようになつて
いる。インナプランジヤ２０、アウタプランジヤ
２２の移動位置は、ポートＡ，Ｂからの圧力エア
ーの注入時間、または圧力設定、センサによる位
置検出等でコントロールできるようになつてい
る。

なお、シリンダは円筒形状に限られないことは
勿論である。

［作用］ 次に上記実施例の作用につき説明する。

予め、インナプランジヤ２０とアウタプランジ
ヤ２２が上方に復帰しフインガ４６のベアリング
５２が引張コイルスプリング５８の働きでインナ
プランジヤ２０の小径部に当接したときの爪５４
先端開口幅Ｌ１がワーク３８（ここではICを例
にとる）のリード間ピツチｌより僅かに狭く設定
されているものとする。

また、ワーク供給部６０（第３図参照）でのワ
ーク３８の横方向位置決め精度がラフであり、確
実なワーク３８のチヤツキングを行うためチヤツ
キングする前の爪５４の開口幅を大きくとつてお
く必要があるものとする。

まず、ロボツトハンド全体をワーク供給部６０
のワーク３８上方所定位置に移動したのち、ポー
トＡ，Ｂより圧力エアを注入する。この圧力エア
の注入で、インナプランジヤ２０、アウタプラン
ジヤ２２は圧縮コイルスプリング３０、圧縮コイ
ルスプリング２６に抗して降下する。

この降下中、立上り端面４２、先端面４４の傾
斜面がベアリング５２に当たり、左右のベアリン
グ５２を左右外方向へ押す。このためフインガ４
６は引張コイルスプリング５８に抗してピン５０
を中心に左右外方向へ回動する。

インナプランジヤ２０、アウタプランジヤ２２
が更に降下しアウタプランジヤ２２の側面にベア
リング５２が当接するようになるとベアリング５
２は片側につき第２図のＷ２だけ開き、爪５４の
先端間は大きく開口幅Ｌ２だけ開き全開となる。

アウタプランジヤ２２はピストン部２４がアウ
タシリンダ１８の内径下端に当接するまで下降さ
れ、そこで圧力エアの注入が止められる。一方、
インナプランジヤ２０はワーク押え３４が、爪５
４が閉じているときの下端よりワーク３８の種類
に応じて予め決められた所定の距離だけ上方とな
る位置で圧力エアの注入が止められそこで停止さ
れる。

この状態でロボツトハンド全体が降下して行き
ワーク押え３４がワーク３８に隣接したところで
ロボツトハンドの降下が停止される（第３図参
照）。ワーク押え３４のワーク３８への接触でワ
ーク供給部６０のワーク支持台６２上におけるワ
ーク３８の高さ方向位置決め精度のバラツキが是
正される。

そして、ポートＡ，Ｂからエアを逃がすと、圧
縮コイルスプリング３０、圧縮コイルスプリング
２６に付勢されてインナプランジヤ２０、アウタ
プランジヤ２２が上昇し、左右のフインガ４６間
が引張コイルスプリング５８に付勢されているた
めベアリング５２がアウタプランジヤ２２先端の
先端面４４、段付部４０の立上り端面４２を下り
インナプランジヤ２０の小径部に当接する。この
際、爪５４間が閉じて開口幅がＬ１と狭くなりワ
ーク３８のリード６４の中央部所定箇所を掴む。
爪５４の下方にも所定長さだけリード６４が突出
するようになつている（第４図参照）。

次に、ワーク３８を保持したままハンド全体を
上昇しプリント基板６６の挿入地点上方へ移動さ
せる。そして、ハンド全体を降下し、ワーク３８
のリード６４先端部がプリント基板６６に穿設し
た穴に数mm挿入された所（爪５４の下端がプリン
ト基板６６に接触した所）でハンドの降下を止め
る。

続いてポートＡから圧力エアを供給しインナプ
ランジヤ２０を降下させる。インナプランジヤ２
０の立上り端面４２を経て段付部４０の側面にベ
アリング５２が当接し、このベアリング５２はピ
ン５０を中心に左右外方向へ回動し片側につき第
２図のＷ１だけ開き、爪５４の先端間は小さく開
口幅Ｌ２だけ開き半開となる。これにより、ワー
ク３８は爪５４の保持から開放される。このと
き、爪５４の開口幅がチヤツキング前の全開状態
に比べて狭く、プリント基板６６上の隣接部品に
爪５４が接触することはない。

インナプランジヤ２０が更に降下すると先端に
設けられたワーク押え３４がワーク３８に当接し
押下げて行く。回り止めシヤフト３２によつてイ
ンナプランジヤ２０の回転が拘束されているので
ワーク３８の形状に合わせて形成されたワーク押
え３４がワーク３８を確実にプリント基板６６へ
挿入していき組付状態とする。

そして、圧力エアの供給でピストン部２８がイ
ンナシリンダ１６の下面に接した状態でハンド全
体を引上げて上方の位置で圧力エアの供給を停止
させ元に復帰させることにより１回分のワークの
挿入・組付工程が終了する。

なお、ワーク供給部でのワークの横方向位置決
め精度が高い場合は、インナプランジヤだけを昇
降してワークのチヤツキングを行うようにしても
よく、また、プリント基板上での隣接部品の間隔
が大きい場合はインナプランジヤの降下と同時に
アウタプランジヤを降下しワーク触放時のフイン
ガの開口幅を大きくしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、インナプ
ランジヤの段差とフインガとで行なわれるカム作
用と、アウタプランジヤとインナプランジヤ間の
段差とフインガとで行われるカム作用により、フ
インガが開いたときの開口幅を２段階に独立して
切換えることができ、従つて、ワーク位置決め精
度がラフでありフインガの開口幅を広くしてチヤ
ツキングしなければならない場合でもワークの挿
入後ワークを離す際にはフインガ開口幅を狭くし
て挿入側でのデイツトスペースの制約などに対処
でき、ワークやフインガを破損する恐れのない信
頼性の高いロボツトハンドを得られるという優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るロボツトハン
ドの要部を示す断面図、第２図は第１図のＡ部を
拡大して示す概略拡大図、第３図乃至第５図は第
１図に示したロボツトハンドの動作説明図であ
る。 １６……インナシリンダ、１８……アウタシリ
ンダ、２０……インナプランジヤ、２２……アウ
タプランジヤ、３４……ワーク押え、３８……ワ
ーク、４０……段付部、４６……フインガ、５２
……ベアリング、５４……爪、５８……引張コイ
ルスプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれ一端で軸支され開閉自在に互いに対
   向して設けられた一対のフインガと、該フインガ
   を閉じる方向に付勢する付勢手段と、前記一対の
   フインガ間に挿入され長手方向に径大部が形成さ
   れたインナープランジヤと、該インナープランジ
   ヤの外側に同軸的に設けられたアウタープランジ
   ヤとを有し、前記インナープランジヤの径大部と
   アウタープランジヤを前記付勢手段の付勢力に抗
   して選択的に一対のフインガ間に挿入することに
   より、フインガの開口幅を２段階に独立して切換
   えるようにしたことを特徴とするロボツトハン
   ド。