JPH0329534B2 - - Google Patents

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つた。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つた。

このような手作業の欠点を補うために最近、自
動制御によつ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上にはロボツトハンド２
が固定されている。このロボツトハンド２はスカ
ラー型ロボツトと称される、いわゆる水平多関節
型ロボツトであつて、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
つて平面的な座標を与えている。ちようど人間の
右腕と同様の動作をする。スカラー型ロボツトに
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、チヤツク３を
支持し且つ該チヤツクを上下方向に駆動するヘツ
ド部４が設けられている。ヘツド部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
圧縮空気によつて作動する。ロボツトハンド２の
作業域内にはコンベア５が配設されており、該コ
ンベアによつ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。チヤツク３の下端部には、
プリント基板６に取り付けられるべき電子部品７
を把持し得るフインガ部３ａが設けられており、
該フインガ部は好ましくは上記エアコンプレツサ
（図示せず）から所定のタイミングで供給される
圧縮空気によつて駆動されて電子部品７を把持す
る。

ロボツトハンド２は該ロボツトハンドを自動制
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１１ｂ，１２ｂ，１３
ｂ，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，１
２ｃ，１３ｃ，１４ｃ，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５ａ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つて、ロボツト
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。ロボツトハンド２のチヤ
ツク３によつ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図に示すチヤツク１７は前述したチヤツク
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、いわゆるマルチチヤツクと称される変
形チヤツクである。チヤツク１７は軸部材１７ａ
を中心として回動自在なフインガ取付部１７ｂを
有している。フインガ取付部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
を把持し得るフインガ部１７ｃが固着されてい
る。

このチヤツク１７をヘツド部４に取り付けて使
用する場合、フインガ取付部１７ｂがロボツトハ
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、マルチチヤツ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ツド１８を利用するもの
がある。すなわち、第２図に示されるヘツド４が
単頭型であつてチヤツク３若しくはチヤツク１７
を１つしか支持出来ないのに対して、この双頭型
ヘツド１８を利用することによつてチヤツク数を
２つにするものである。しかしながら、双頭型ヘ
ツド１８は重量が大きく、上記マルチチヤツクと
併用した場合、ロボツト本体２のアーム先端部重
量が増大し過ぎてしまつて作業速度及び部品取付
精度が低下するという欠点がある。また、マルチ
チヤツクと双頭型ヘツドの併用を行つても取り付
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んとして
ロボツ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
複数のフイ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に示されるフインガ
部３ａをチヤツク３から分離して別体に設けた構
成となつている。また、チヤツク３には新たに、
フインガ部３ａを着脱自在に把持するフインガ把
持機構が付加されている。

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

まず、ロボツトハンド２にフインガ群の中から
所望のフインガを選択せしめ且つ該フインガをチ
ヤツクに装着させる。選択されたフインガを、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インガに電子
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、フインガを再び
フインガ群の中に戻す。以下、この動作を繰り返
す。

上記したフイ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イン
ガ群とをロボツトハンド２の作業域内において効
率的に配置することによつて、取り付けられる電
子部品の種類をフイ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。

本発明の目的とするところは、かかるフインガ
交換方式の部品取付装置であつて、部品取付作業
の高効率化を達成した部品取付装置を提供するこ
とである。

本発明による部品取付装置においては、部品を
供給する部品供給手段と、部品を把持し得るフイ
ンガと、該フインガによつて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、該搬送手段はフインガを着脱自在に保持する
チヤツクと、該チヤツクを端部にて支持する支持
ロツドと、該支持ロツドを所定方向において往復
動自在に担持し且つ該所定方向に対して略垂直な
面内において位置決めする位置決め手段と、該支
持ロツドを往復動せしめる支持ロツド駆動手段と
を有し、上記フインガは該チヤツクにより保持さ
れる基体部と、該基体部に相対的に移動自在に設
けられて部品を把持し得る複数の把持爪と、該基
体部に移動自在に設けられて部品を押圧するため
の押圧部材と、該把持爪及び押圧部材にバイアス
力を付与するバイアス力付与手段とを有し、上記
チヤツクはチヤンバと、該チヤンバ内に設けられ
て上記把持爪に係合してこれを作動せしめる筒状
の第１ピストンと、該第１ピストンの中空部に設
けられて上記押圧部材を作動せしめるための第２
ピストンとを有し、上記支持ロツドは中空に形成
されてその中空部を通じて上記チヤンバ内に加圧
流体が供給されることを特徴としている。

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ツ
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、該コンベアはロボツト
ハンド固定台３１の下を通過せられている。ロボ
ツトハンド固定台３１上には位置決め手段として
のロボツトハンド３４が設置されている。ロボツ
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つて、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つて平面
的な座標を与えるものである。すなわち、ちよう
ど人間の右腕と同じ動作をする。かかるスカラー
型ロボツ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。

ロボツトハンド３４の第２アーム３４ｂの先端
部にはヘツド部３５が取り付けられている。ヘツ
ド部３５はシリンダ機構を利用した構造であり、
例えばエアコンプレツサ（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つて上下方
向（矢印Ｚ方向及びその反対方向）に作動する支
持ロツド即ちロツド部３５ａを備えている。ロツ
ド部３５ａの下端部にはチヤツク３６が取り付け
られている。チヤツク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個のフインガ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、フインガの基本的構成についてフイン
ガ４１を例にとつて説明する。

第９図ａ，ｂ，ｃ及びｄにおいて明らかなよう
に、フインガ４１は該フインガの基体部としての
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
なつている。円筒部４１ｃ内には、フインガ４１
が把持すべき電子部品５１を下方に押し出す働き
をする押圧部材としての押し棒４１ｄ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４１ｆ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４１ｄの上方への移動
が規制されている。押し棒４１ｄにはチヤツクカ
ム４１ｈが外嵌している。押し棒４１ｄの上端部
には止め金具４１ｉが小ネジ等によつて固着され
ており、該止め金具とチヤツクカム４１ｈの上端
との間には上記の押し棒４１ｄにバイアス力を付
与するバイアスカ付与手段たるコイルスプリング
４１ｊが介装されている。チヤツクカム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４１ｌの下端部に螺刻さ
れた雌ネジが螺合している。中間部材４１ｌは止
め金具４１ｉとコイルスプリング４１ｊに外嵌し
ている。中間部材４１ｌ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との間に後
述のフインガ爪にバイアス力を付与するバイアス
力付与手段としてのコイルスプリング４１ｐが介
装されている。胴部４１ａの左右端部には一対の
チヤツクレバー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。チヤツクレバ
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、チヤツクカム４１ｈの外
周に形成され且つ下方に向つて拡径するテーパ状
のカム部４１ｔに円滑に係合している。チヤツク
レバー４１ｑの上端部にはコイルスプリング４１
ｕが内装されており、このコイルスプリング４１
ｕはその上端が円筒部４１ｃの下端に形成された
拡径部４１ｖに当接している。チヤツクレバー４
１ｑの下端には、電子部品５１を挾んで把持する
為の一対の把持爪すなわちフインガ爪４１ｗがネ
ジ４１ｘによつて固着されている。各フインガ爪
４１ｗがネジ４１ｘを緩めることによつて、その
間隔を調節し得るようになされている。また、胴
部４１ａのチヤツクレバー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つている。また、この
部分を係合突部４１ｙと称する。

フインガ４１以外の各フインガ４２〜４８は、
フインガ４１と略同様に構成されており、例えば
フインガ爪４１ｗの間隔を変化させたりすること
によつ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、チヤツク３６の構成について説明する。

第１０図に示されるように、チヤツク３６は、
ロボツトハンド３４のヘツド部３５のロツド部３
５ａに例えばネジ結合などの方法によつて固着さ
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によつて固定されている。中間部
材３６ａの中空部３６ｄにはロツド部３５ａ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３
６ｅ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３６ｇの上端部に螺刻された雌ネ
ジが螺合している。固定胴３６ｇ内のチヤンバに
は略円筒状の第１ピストンすなわちピストン部材
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インガ４
１の中間部材４１ｌの拡径部４１ｎに係合可能な
突起３６ｉが形成されている。ピストン部材３６
ｈ内には、その下端部が例えばフインガ４１の押
し棒４１ｄに係合し得る第２ピストンすなわち押
し棒ピストン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。固定胴３６ｇの下端近傍には例え
ばフインガ４１の溝４１ｂに係合し得る鋼球３６
ｌ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。固定同３６ｇ
の外周には可動筒３６ｍ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３６ｌ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３６
ｔ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
胴３６ｇと可動筒３６ｍとの間の受圧空間３６ｗ
に連通している。

チヤツク３６を含むロボツトハンド３４は、該
ロボツ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）と該ロボツト
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。ロボツトハンド３
４は上記制御盤及び操作パネルと共に、上記フイ
ンガによつ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、ロボツトハンド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５
３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５４，５５，５
６，５７，５８，５９，６０，６１及び６２が例
えばボルトなどによつて取り付けられている。こ
れら９台の部品供給機によつて、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，５６
ａ，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，５７
ｂ，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とは別体となつており、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つている。

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ａ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にボルト等によつ
て取り付けられる座５４ｃを有している。座５４
ｃ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と共に例えばフインガ４１を担持し
得る担持部材を構成している。水平部材５４ｅに
はフインガ４１の胴部４１ａの下端部４１ｅが嵌
挿可能な開口部５４ｆ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、フインガ４１はこの担持部５４ｇによ
つて担持される。水平部材５４ｅにはまた、各々
一対の鋼球５４ｈ、コイルスプリング５４ｉ及び
ネジ５４ｊを利用したフインガ係止機構が設けら
れており、フインガ４１が上記担持部材に担持さ
れた状態において鋼球５４ｈがフインガ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と共にフインガ４１を
該フイ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ａに明らかなように、水平部材５４ｅ
には開口部５４ｆに連続し且つフインガ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５４ｋは、フ
インガ４１が上記担持部材に担持された時に互い
に係合して、フインガ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、
フインガ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５４ｌを介してシリン
ダ装置５４ｍが取り付けられている。シリンダ装
置５４ｍのロツド部５４ｎの先端部には、部品押
出部材５４ｏが取り付けられている。ロツド部５
４ｎ及び部品押出部材５４ｏはコイルスプリング
（図示せず）等によつて上方に押圧されている。
部品押出部材５４ｏは、支持板５４ｌ及び水平部
材５４ｅ間に設けられたガイドシヤフト５４ｐ
と、座５４ｃ上に突設された他のガイドシヤフト
５４ｑとに摺動自在に係合している。ガイドシヤ
フト５４ｐ及び５４ｑには夫々、部品押出部材５
４ｏの移動を所定範囲内に規制する為の拡径部５
４ｒ及び５４ｓが形成されている。シリンダ装置
５４ｍは、ロボツトハンド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つて作動せ
られるものであつて部品押出し部材５４ｏ等と共
に、部品搬送部５４ａによつ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５４ｌ及び
ガイドシヤフト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つて、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
が強固となつているのである。

尚、部品分離手段は電子部品の形状によつては
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つ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３
３ｄ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３
３ｄ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、該先端部には夫々ス
プロケツト３３ｇが固着されている。各スプロケ
ツト間にはチエーン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３３ｉによつ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
設されたブロツク部材３３ｋに螺合していること
によつて、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３３ｌを介して両レールの略
全長に亘つて一対のベルト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
ｍは該両モータによつ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３３ｃとの対向
面には上方が開放した断面略コの字状の支持部材
３３ｏが固着されている。ゲージ部材３３ｐは非
使用時にはロボツトハンド３４の作業域内に収納
されているものであつて、第１２図には該ゲージ
部材３３ｑ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３３ｐは使用時には前記収
納位置からロボツトハンド３４によつて該ロボツ
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。ロボツトハンド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ツトハンドによつて
保持される。ゲージ部材３３ｐ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
３３ｏ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３３ｓ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によつて、
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つ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３３ｉ、ゲージ部材３３ｐ、発光素
子３３ｒ及び受光素子３３ｓ等によつて、ロボツ
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つて
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６６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
ボツトハンド３４によつて植え替えられるもの
で、非使用時には作業台３０上のロボツトハンド
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６
８，６９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ツ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つてプ
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によつてプリント基板３２
がロボツトハンド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がロボツトハンド３４によ
つて植設されている。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、ロボツト
ハンド３４は各種の電子部品を把持して待期する
フインガ４１〜４９のうち所望のフインガ、例え
ばフインガ４１を選択してこれを保持する。

ここで、ロボツトハンド３４がフインガ４１を
保持する動作を第１０図に基づいて説明する。

ロボツトハンド３４が所定プログラムに基づい
て作動し、部品取り出し部５４ｂの水平部材５４
ｅに位置決めされ且つ担持されたフインガ４１上
にチヤツク３６が位置する。このフインガ４１は
既に位置決めされた電子部品５１を把持してい
る。チヤツク３６がフインガ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。従つて、鋼球３６ｌは移動自在と
なる。この状態を保つたままロボツトハンド３４
のヘツド部３５が作動して、チヤツク３６はフイ
ンガ保持位置、即ち、鋼球３６ｌがフインガ４１
の溝４１ｂに係合し得る位置まで下降せられる。
チヤツク３６が上記フイ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３６ｐは
コイルスプリング３６ｓによつて下方に押し下げ
られる。従つて、係合筒３６ｐのカム部３６ｒに
よつて鋼球３６ｌがフインガ４１の溝４１ｂの方
向へ押圧され、鋼球３６ｌは溝４１ｂに係合す
る。かくしてフインガ４１はチヤツク３６に保持
される。

フインガ４１がチヤツク３６に保持されると、
ヘツド部３５が作動して、チヤツク３６は上昇せ
しめられ、然る後ロボツトハンド３４が作動して
フインガ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、ヘツド部３５が作動
してチヤツク３６及びフインガ４１は下降する。
第９図ａ及びｂに示す如く、このチヤツク３６及
びフインガ４１の下降動作により、フインガ４１
に把持されている電子部品５１の端子５１ａがプ
リント基板３２に形成されている端子挿通孔に挿
入される。この時点では、チヤツク３６内に挿通
されているパイプ３６ｅに圧縮空気は供給されて
はいない。このとき、第９図ｂ及び第１０図に示
す如く、チヤツク３６が具備する第１ピストンと
してのピストン部材３６ｈ及び第２ピストンとし
ての押し棒ピストン３６ｊは、これらがその下端
３６ｘ，３６ｙにおいてフインガ４１の押し棒４
１ｄ及び中間部材４１ｌに当接する。押し棒４１
ｄ及び中間部材４１ｌはコイルスプリング４１ｊ
及び４１ｐによつて上方に付勢されている。よつ
て、このときピストン部材３６ｈ及び押し棒ピス
トン３６ｊはその移動ストロークの上昇位置に位
置しており、押し棒４１ｄの下端部４１ｇはこれ
が押下すべき電子部品５１の本体５１ｂに対して
僅かに離間している。よつて、フインガ４１をこ
れを保持したチヤツク３６と共に下降せしめて電
子部品５１の端子５１ａをプリント基板３２の端
子挿通孔に挿通せしめると、端子５１ａの端子挿
通孔内壁面に対する比較的大なる摩擦によつて、
電子部品５１の本体５１ｂは該本体の側面を把持
しているフインガ爪４１ｗに対してこの摩擦力の
反力によつて上方に滑つて、第９図ｂ及びｄに示
すように、電子部品５１の本体５１ｂの下面とプ
リント基板３２との間には間〓ｅが残存する。後
述する押し棒４１ｄの押し下げ動作によつて、電
子部品５１はこの間〓ｅ分だけ押下せしめられ、
プリント基板３２に対して完全に装着されるので
ある。但し、端子と端子挿通孔内壁との間に生ず
る摩擦力が小さくて端子の挿通動作が円滑に行な
われる場合には上記の滑りは生ずることはなく、
間〓ｅは生じない。

ところで、押し棒４１ｄを、これを保持したフ
インガ４１の同部４１ａに対して上記の如く上下
に摺動自在とせず、固定状態にて設けることが考
えられる。しかしながら、このように固定状態と
すると、下記の問題が生ずる。

即ち、第９図ｂ及びｄにおいてＨにて示す寸法
すなわち、電子部品５１の本体５１ｂの高さ寸法
にはバラつきがあり、押し棒４１ｄが胴部４１ａ
に対して不動であると、この寸法Ｈのバラつきに
よつて、押し棒４１ｄによる本体５１ｂの押し下
げが不十分となつたり、又、逆に過大な力にて押
下せしめるという事態が起こるのである。上述の
如く、押し棒４１ｄを胴部４１ａに対して上下に
可動として押し棒４１ｄが上昇位置にあるときに
これが電子部品５１の本体５１ｂから離間させる
ようになしたことにより、かかる問題が解決され
ているのである。

さて、前述の動作により電子部品５１の端子５
１ａがプリント基板３２の端子挿通孔に挿通せし
められると、チヤツク３６内に挿通されたパイプ
３６ｅに圧縮空気が供給される。これによつて、
第１ピストンとしてのピストン部材３６ｈ及び第
２ピストンとしての押し棒ピストン３６ｊが同時
に作動する。即ち、ピストン部材３６ｈは固定胴
３６ｇ内を摺動して、また、同時に押し棒ピスト
ン３６ｊはピストン部材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、該ピストン部材の突起３６ｉが第９図に示さ
れるフインガ４１の中間部材４１ｌ及びチヤツク
カム４１ｈを押圧するので、チヤツクレバー４１
ｑは揺動自在となつてフインガ爪４１ｗがコイル
スプリング４１ｕの押圧力によつて開き、電子部
品５１の把持状態は解除される。一方、押し棒ピ
ストン３６ｊの下降によつてフインガ４１の押し
棒４１ｄが押圧され、電子部品５１の本体５１ｂ
が押圧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の取り付け作業が終了すると、チ
ヤツク３６は上昇せしめられる。次いで、ロボツ
トハンド３４が作動してチヤツク３６及びフイン
ガ４１を元の部品取り出し部５４ｂ上に返送す
る。チヤツク３６及びフインガ４１が部品取り出
し部５４ｂ上に達すると、ヘツド部３５の作動に
よつてチヤツク３６及びフインガ４１が下降す
る。この時、チヤツク３６のパイプ３６ｅには圧
縮空気が供給され続けており、フインガ４１のフ
インガ爪４１ｗは開かれたままであり、又、押し
棒４１ｄは下降位置にある。チヤツク３６及びフ
インガ４１が下降して、フインガ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５４ｇによつて担持されると
同時に、フインガ４１の係合突部４１ｙが水平部
材５４ｅの切欠部５４ｋに係合して、フインガ４
１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。フイ
ンガ爪４１ｗが開かれたままフインガ４１が下降
することによつて、該フインガは新たな電子部品
を把持し得ることとなる。即ち、フインガ４１が
担持部５４ｇ上に担持された状態で該フインガが
把持し得るように、前述の部品分離手段によつて
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。従つて、フインガ４１が担持部５４ｇ
上に担持されると同時にチヤツク３６のパイプ３
６ｅへの圧縮空気供給が絶たれ、フインガ４１の
コイルスプリング４１ｐによつてフインガ爪４１
ｗは閉じられて新たな電子部品が把持される。ま
た、フインガ４１の押し棒４１ｄはコイルスプリ
ング４１ｊによつて元の上昇位置に復帰せしめら
れる。

フインガ４１をして新たな電子部品を把持せし
めた後、チヤツク３６の中空部３６ｄに再び圧縮
空気が供給され、チヤツク３６によるフインガ４
２の保持状態が解除される。その後、ヘツド部３
５が作動してチヤツク３６は上昇する。次いで、
ロボツトハンド３４は次のフインガ、例えばフイ
ンガ４２を選択し、上記の工程を繰り返すことに
よつ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ａ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、ロボツトハン
ド３４によつてフインガ４１が選択され、該フイ
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
シリンダ装置のロツド部５４ｎが下降する。従つ
て、部品押出部材５４ｏ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
出部材によつてその動きを規制されていた後続部
品群が移動し、該部品群の際先部品が部品押出し
部材５４ｏ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、ロツド
部５４ｎ及び部品押出し部材５４ｏは図示せぬコ
イルスプリングの押圧力によつて上方に押し上げ
られる。部品押出部材５４ｏ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つて規制され
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つ
て受けたロボツトハンド３４は指定された動作プ
ログラムによつて第１２図に示すように、ゲージ
部材３３ｐを所定位置に搬送する。ロボツトハン
ド３４により所定位置に搬送されたゲージ部材３
３ｐ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ツトハンド
によつて保持される。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
受光素子３３ｓがゲージ部材３３ｐの切欠部３３
ｇを検知した所で出力信号が発せられ、モータ３
３ｉ、従つて可動レール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
ツトハンド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ツトハンド３
４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つて行なわれる。

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、フインガが、部品を把持する把持爪
と、該把持爪により把持された部品を押し出して
プリント基板に装着するための押圧部材とを有し
ているのに対して、この把持爪及び押圧部材を
夫々作動せしめるための第１ピストン及び第２ピ
ストンがチヤツク内の単一のチヤンバに同心的に
設けられている。かかる構成の故、第１及び第２
ピストンの各々に対して専用のチヤンバを設ける
場合に比してチヤンバの数が少なくなり、チヤツ
クの小形が達成されて該チヤツクを含む可動部が
小型軽量となり、部品取付作業の高速化が図り易
くなつているのである。

また、本願考案による部品取付装置において
は、チヤツクを支持する支持ロツドが中空に形成
され、上記第１及び第２ピストンが摺動自在に嵌
合したチヤンバ内への加圧流体の供給が、該支持
ロツドの中空部を経てなされる。

かかる構成の故、チヤツクの近傍に上記チヤン
バ内に加圧流体を供給するためのエアホース等の
管部材は存在せず、それ故に上記位置決め手段と
してのロボツトハンドの作動によりチヤツクが如
何様に移動しようとも管部材同士が互いに絡み合
うなどの事態が生ずることはなく、部品取付作業
を円滑に効率的に続けることが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図ａ，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付けらる
べきマルチチヤツク及び双頭型ヘツドを示す図、
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
ａ，ｂ，ｃ及びｄはフインガの各々上面図、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インガを保持し得
るチヤツクの側断面図、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
……ロボツトハンド固定台、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、３
３ｉ……モータ、３３ｐ……ゲージ部材、３３ｑ
……切欠部、３３ｒ……発光素子、３３ｓ……受
光素子、３４……ロボツトハンド、３４ｃ……作
業域、３５……ヘツド部、３６……チヤツク、４
１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４
８，４９……フインガ、４１ｙ……係合突部、５
１……電子部品、５３……ベース部材、５４，５
５，５６，５７，５８，５９，６０，６１，６２
……部品供給機、５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７
ａ，５８ａ，５９ａ，６０ａ，６１ａ，６２ａ…
…部品搬送部、５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ，５７
ｂ，５８ｂ，５９ｂ，６０ｂ，６１ｂ，６２ｂ…
…部品取り出し部、５４ｃ……座、５４ｄ……壁
部材、５４ｅ……水平部材、５４ｆ……開口部、
５４ｇ……担持部、５４ｈ……鋼球、５４ｉ……
コイルスプリング、５４ｊ……ネジ、５４ｋ……
切欠部、５４ｌ……支持板、５４ｍ……シリンダ
装置、５４ｎ……ロツド部、５４ｏ……部品押出
部材、５４ｐ，５４ｑ……ガイドシヤフト、５４
ｒ，５４ｓ……拡径部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 部品を供給する部品供給手段と、前記部品を
   把持し得るフインガと、前記フインガによつて前
   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、前記搬送手段は前記フイ
   ンガを着脱自在に保持するチヤツクと、前記チヤ
   ツクを端部にて支持する支持ロツドと、前記支持
   ロツドを所定方向において往復動自在に担持し且
   つ前記所定方向に対して略垂直な面内において位
   置決めする位置決め手段と、前記支持ロツドを往
   復動せしめる支持ロツド駆動手段とを有し、前記
   フインガは前記チヤツクにより保持される基体部
   と、前記基体部に相対的に移動自在に設けられて
   前記部品を把持し得る複数の把持爪と、前記基体
   部に移動自在に設けられて前記部品を押圧するた
   めの押圧部材と、前記把持爪及び前記押圧部材に
   バイアス力を付与するバイアス力付与手段とを有
   し、前記チヤツクはチヤンバと、前記チヤンバ内
   に設けられて前記把持爪に係合してこれを作動せ
   しめる筒状の第１ピストンと、前記第１ピストン
   の中空部に設けられて前記押圧部材を作動せしめ
   るための第２ピストンとを有し、前記支持ロツド
   は中空に形成されてその中空部を通じて前記チヤ
   ンバ内に加圧流体が供給されることを特徴とする
   部品取付装置。