JPH069888U - チャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度の実装作業が可能となると共に、信頼
性が格段に向上されるチャック装置を提供することであ
る。 【構成】 チャック爪１２，１３が相互に近接／離反方
向に移動して配線基板に装着すべき回路部品を挟んで保
持し、移動させ装着する。このとき、回路部品の確実な
保持のために、停止片１６，１７を相互に最も離反さ
せ、チャック爪１２，１３が広く間隔を隔て、確実に保
持できるようにする。また、回路部品を配線基板に装着
した後に、これから離れるときには、停止片１６，１７
を比較的近接した位置に停止させ、この範囲内でチャッ
ク爪１２，１３を離反させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえば配線基板に回路部品を組み付ける作業工程における組み付 け用ロボットのアーム先端に装着され、組み付けられる回路部品などを保持して 搬送するチャック装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図１１は典型的な従来例のチャック装置１の正面図である。チャック装置１は 相互に近接／離反方向に平行移動する一対の保持片２，３を有しており、本体４ に内蔵されるエアシリンダなどの駆動機構により保持片２，３が往復移動する。 このとき、本体４の駆動機構の機械的移動範囲に基づく保持片２，３の最大離反 距離Ｌ１は固定された長さとなる。

【０００３】 このようなチャック装置１を用いて回路部品を配線基板に実装する動作につい て説明する。図１２はこのような動作を説明する正面図である。図１２（１）に 示すように、チャック装置１の保持片２，３は前記最大離反距離Ｌ１を隔てるよ うに平行移動し、チャック装置１はピン５を有する回路部品６が保持片２，３の 間に位置するように移動する。この後、図１２（２）に示すように保持片２，３ は、矢符Ａ１，Ａ２方向に相互に近接方向に移動し、回路部品６を保持する。

【０００４】 この後、回路部品６を装着すべき配線基板上に移動し、図１２（３）に示すよ うに配線基板７の所定位置に設けられたスルーホールにピン５が挿入されるよう に移動する。このとき、装着された回路部品６の近傍に既に装着ずみの回路部品 ６ａが配置されている場合がある。この後、図１２（４）で示すように保持片２ ，３は、回路部品６を離すために前記最大離反距離Ｌ１を隔てるように矢符Ａ１ ａ，Ａ２ａ方向に相互に離反方向に移動する。このような動作を繰り返して、配 線基板７上に回路部品６を実装する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来例では保持片２，３が回路部品６を配線基板７に装着して離れるとき 、保持片２，３が前記最大離反距離Ｌ１を隔てるように移動するので、配線基板 ７に実装される回路部品６，６ａの間隔Ｌ２は、前記保持片２，３が最大離反距 離Ｌ１を隔てる場合でも、保持片２，３が回路部品６ａに衝突しない程度の大き さに設定される。したがって、前記従来例では配線基板７上の回路部品６の実装 密度を高密度化することができないという課題を有している。

【０００６】 またこのような課題を解決するために前記最大離反距離Ｌ１を予め小さく定め ると、チャック装置１が回路部品６を挟む際に保持片２，３の距離が不十分とな り、回路部品６を挟み損ねる場合があり、チャック装置１の動作の信頼性が低下 するという課題を生じることになる。

【０００７】 本考案の目的は、上述の技術的課題を解消し、高精度の作業が可能となり、か つ信頼性が向上されるチャック装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、相互に近接／離反方向に平行移動する一対の保持片を備えるチャッ ク装置において、 前記保持片の移動方向外方に前記移動方向に沿う複数の停止位置が定められる 停止片がそれぞれ配置されることを特徴とするチャック装置である。

【０００９】

【作用】

本考案に従うチャック装置では、一対の保持片を相互に離反させて対象物を保 持しようとする際に、前記保持片の移動方向外方にそれぞれ配置される停止片を 相互に離反方向に移動させ、保持片の離反距離を大きくして、保持片が対象物を 保持し損ねることがないようにする。対象物を離す場合には、前記停止片は相互 に近接方向に移動され、各保持片の離反距離を各保持片が対象物を離す程度に抑 制する。

【００１０】 したがって本考案では、保持片が保持している対象物を離そうとするとき、保 持片間の離反距離を対象物の保持動作時よりも格段に縮小する。したがって、離 された対象物の相互距離を縮小することができ、高精度の作業が可能となる。ま た、対象物を保持する場合には、保持片の離反距離を大きくすることができ、保 持動作の信頼性を格段に向上することができる。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案の一実施例のチャック装置１１の特徴を説明する斜視図である。 本実施例のチャック装置１１は回路部品などの対象物を保持し、相互に近接／離 反方向に変位する一対のチャック爪１２，１３と、このチャック爪１２，１３が 装着される本体１４とを含む第１チャック装置１５と、前記チャック爪１２，１ ３の前記移動方向に沿う外方にそれぞれ配置され、後述するようにチャック爪１ ２，１３の最大離反距離を調整するために相互に近接／離反方向に移動され、複 数の停止位置が設定される一対の停止片１６，１７が本体１８に装着されてなる 第２チャック装置１９とを含んで構成される。

【００１２】 図２はチャック装置１１の正面図であり、図３はチャック装置１１の平面図で あり、図４はチャック装置１１の右側面図であり、図５はチャック装置１１の底 面図である。チャック装置１５，１９は、これらの本体１４，１８が相互に固着 され、本体１４の本体１８と反対側には、後述するような構成を有する押し込み 装置２０が固定される。

【００１３】 この押し込み装置２０は、第１チャック装置１５のチャック爪１２，１３で挟 まれたピンを有する回路部品などの対象物を、配線基板上の装着孔などにピンを 挿入した後、回路部品の配線基板への装着を確実なものとするために、回路部品 を上方から配線基板に向けて押圧するために用いられる。

【００１４】 第１チャック装置１５の本体１４の上部には、チャック装置１１が取り付けら れる産業ロボットのアーム２１に固定するための取り付け突起２２が一体に設け られる。また、本体１４は後述するように内部に複動型のエアシリンダなどを内 蔵しており、エアシリンダに圧縮空気を供給し、あるいは排出するための一対の エアダクト２３，２４が設けられる。本体１４の下方には、本体１４内の後述す る駆動機構により図５上下方向に沿って相互に近接／離反方向に駆動される駆動 片２５，２６が下方に延びて設けられ、この駆動片２５，２６にその移動方向外 方側から取付プレート２７，２８がそれぞれ固定され、取付プレート２７，２８ の移動方向の外方に前記チャック爪１２，１３が固定される。

【００１５】 取付プレート２７の停止片１６と反対側端部付近にはナット２９が固定され、 取付プレート２８側に延びるボルト３０が捩込まれる。すなわち、ボルト３０の 取付プレート２８側への突出長さを調節することにより、取付プレート２７，２ ８間の距離したがってチャック爪１２，１３間の最小離反距離を設定することが できる。第２チャック装置１９の本体も後述するような第１チャック装置１５に おけるチャック爪１２，１３の駆動機構と同様な駆動機構が内蔵され、本体１８ の側部には一対のエアダクト３２，３３が設けられる。

【００１６】 また、本体１８の下部には本体１８に内蔵される駆動機構によって、相互に近 接／離反方向に平行移動する一対の駆動片３４，３５が下方に突出して設けられ 、この駆動片３４，３５に対して前記移動方向外方に前記停止片１６，１７が固 定される。

【００１７】 前記停止片１６，１７は、前記駆動片３４，３５にボルト３６で着脱自在に取 り付けられる取付部３７，３８と、当該当該３７，３８からチャック爪１２，１ ３側に向かってそれぞれ延び、チャック爪１２，１３の前記移動方向外方付近に 延びる長手板状の作動部３９，４０とをそれぞれ一体的に備える。停止片１６の 作動部３９にはナット４１が固定され、停止片１７側に向かって延びるボルト４ ２がねじ着けられる。すなわちボルト４２の軸部４３の先端の位置を調整するこ とにより、停止片１６，１７の最小離反距離を適宜設定することができる。

【００１８】 また、作動部３９，４０のチャック爪１２，１３側端部付近にはそれぞれナッ ト４４，４５が固定され、取付プレート２７，２８側に向かってそれぞれ延びる ボルト４６，４７がそれぞれ螺着される。すなわち、ボルト４６，４７の軸部４ ８，４９の先端の位置を適宜調整することにより、取付プレート２７，２８した がってチャック爪１２，１３の最大離間距離を適宜定めることができる。

【００１９】 さらに、停止片１６，１７は、チャック装置１９の本体１８の動作により、図 ５上下方向に沿って相互に近接／離反方向に変位可能である。したがってチャッ ク装置１９への制御により、チャック爪１２，１３の最大離反距離を複数の長さ の間で適宜定めることができる。

【００２０】 図６は前記押し込み装置２０の斜視図である。以下、図６を併せて参照する。 押し込み装置２０は、内部に複動エアシリンダの構成を有し一対のエアダクト５ ０，５１が備えられるシリンダ部５２を備える。シリンダ部５２のロッド５３は 下方に向けて突出し、その先端が螺着されたナット５４は作動部材５５に固定さ れる。作動部材５５は、前記ナット５４を挟持して固定する一対の挟持片５６， ５７を備え、これらは矩形板状をなす基部５８に一体的に固定される。

【００２１】 基部５８にはチャック装置１５側に向かう方向に沿って複数のボルト５９が挿 通され、基部５８の下面に押圧片６０を固定する。押圧片６０は基部５８の下面 から、チャック装置１５側に向かって延び、前記チャック爪１２，１３に挟まれ る位置まで延びて、この位置でチャック装置１５の本体１４と反対方向に向かっ て隆起した押圧部６１が形成される。

【００２２】 前記基部５８の挟持片５６，５７と反対側は、図３の左右方向に沿って薄手の 板状をなす取付部６２として形成される。この取付部６２のチャック装置１５側 には、シリンダ部５２の軸線方向と平行に立ち上がる案内板６３の取付部６４が 、チャック装置１５側からボルト６５，６６で固定される。

【００２３】 案内板６３には前記シリンダ部５２の前記軸線方向に長手の長孔６７，６８が 形成され、案内板６３に関してチャック装置１５と反対側からボルト６９，７０ が、長孔６７，６８を介して案内板６３のチャック装置１５側に配置される取付 板７１に固定される。このとき、ボルト６９，７０は長孔６７，６８に遊通し、 ボルト６９，７０と取付板７１との間で、案内板６３が前記長孔６７，６８の長 手方向に変位自在となるように装着される。前記案内板７１は複数のボルト７２ によって支持板７３に固定され、支持板７３はやはり複数のボルト７４によって チャック装置１５の本体１４に固定される。

【００２４】 図７および図８はチャック装置１５の内部構造の一例を示す断面図であり、図 ７は駆動片２５，２６の離反状態、図８は駆動片２５，２６の近接状態を示す。 チャック装置１９および押し込み装置２０も同様な内部構成を有する。本体１４ はシリンダ７５を備え、その内部はシリンダ７５を軸線方向に貫通して空間が形 成され、その軸線方向一端部をＯリング７６などを介して封止する端板７７が固 定される。チャック装置１５は２段式の複動シリンダであり、第１ピストン７８ および第２ピストン７９が設けられる。

【００２５】 第１ピストン７８は、シリンダ７５の内周面との間でＯリング８０で封止され て端板７７に対する近接／離反方向に移動する摺動部８１と、摺動部８１から端 板７７と反対方向に延びるより小径の軸部８２とを備える。第２ピストン７９は 、前記軸部８２の外周面とシリンダ７５の内周面とにそれぞれＯリング８３，８ ４を介して気密に摺動し、シリンダ７５の内周面との間に円環状の空間８５を構 成する筒部８６と、筒部８６の端板７７と反対側端部に連なりシリンダ７５の半 径方向に向かって延びる円板状、あるいは直径方向に沿って相互に反対方向に延 びる一対の部材などである押圧部８７とを含んで構成される。

【００２６】 前記軸部８２の先端にはそれぞれＹ字状をなす揺動片８８，８９の一端部が角 変位自在にピン結合され、各揺動片８８，８９の前記押圧部８７側端部には、そ れぞれローラ９０が押圧部８７と当接する状態に設けられ、揺動片８８，８９の 残余の端部には、シリンダ８５の端部に固定されたガイド９１に沿って相互に近 接／離反方向に摺動する前記駆動片２５，２６の端部がピン結合される。

【００２７】 また、シリンダ７５には端板７７と前記摺動部８１との間に相当する位置と、 前記空間８５に相当する位置とに前記エアダクト２３，２４に連結し、圧縮空気 が注入されあるいはシリンダ７５内の空気が排出される空気の通過口９２，９３ がそれぞれ形成される。

【００２８】 図９は本実施例のチャック装置１１を動作させる圧縮空気の配管系統を示す系 統図である。チャック装置１１は、コンプレッサなどの圧縮空気の供給源９４か らの配管９５が、チャック装置１５，１９および押し込み装置２０に対して流量 調整弁９６をそれぞれ介して接続され、第１チャック装置１５の前記シリンダ７ ５、第２チャック装置１９の第１チャック装置１５の図７および図８を参照した 説明と同様な構成を有するシリンダ９７、および押し込み装置２０のやはりシリ ンダ７５と同様な構成を有するシリンダ９８と、前記各流量調整弁９６との間に は、それぞれ２位置４ポート流路切換弁９９，１００，１０１がそれぞれ接続さ れる。

【００２９】 各流路切換弁９９〜１０１は、たとえばマイクロプロセッサなどを含んで構成 される制御装置１０２からの制御によってその動作位置が切換えられる。このよ うにして、各シリンダ７５，９７，９８は複動動作が可能となる。

【００３０】 図１０は本実施例のチャック装置１１の動作を説明する図である。図１〜図９ を適宜参照する。本実施例のチャック装置１１は、例として配線基板上に各種回 路部品を組み付ける製造工程において、搬送機構で搬送されてくる配線基板に、 部品の供給装置から供給される回路部品をつまみ上げ、当該配線基板に装着する 動作を行う。

【００３１】 図１０（１）に示されるように、例としてピン１０３を有する回路部品１０４ を部品の供給装置などからつまみ上げるに際して、回路部品１０４の保持ミスを 解消するためにチャック爪１２，１３は可及的に大きく離れる必要がある。この ため、第２チャック装置１９に関して流路切換弁１００を切り換えて駆動片３４ ，３５、したがって停止片１６，１７が最大離反距離Ｌ３となるようにする。こ のとき、ボルト４６，４７を調節してチャック爪１２，１３が装着されている取 付プレート２７，２８の最大離反位置を定めておく。

【００３２】 この後、流路切換弁９９を切り換えて第１チャック装置１５の図８に示す端板 ７７と第１ピストン７８との間に通過孔９２を介して空気を注入する。このとき 、空気通過口９３は外部に開放状態となる。これにより、第１ピストン７８は端 板７７と反対側に変位し、第２ピストン７９は揺動片８８，８９に押されて端板 ７７側に変位する。これにより、揺動片８８，８９は駆動片２５，２６が離反す る方向に変位する。駆動片２５，２６が離反方向に変位すると、取付プレート２ ７，２８が前記ボルト４６，４７の先端に当接し、チャック爪１２，１３は矢符 Ｂ１，Ｂ２方向に変位し最大離反距離Ｌ４を隔てて停止する。

【００３３】 この状態で、図１０（１）に示すようにチャック装置１１は供給されるべき回 路部品１０４上に降下し、流路切換弁９９を切り換えて空気通過口９３に圧縮空 気を注入する。このとき、空気通過口９２は外部に開放状態となる。これにより 、第１ピストン７８が端板７７側に移動し、第２ピストン７９も端板７７と反対 側に移動する。このとき、揺動片８８，８９は相互に近接方向に角変位し、駆動 片２５，２６したがって図１０（２）に示すようにチャック爪１２，１３が矢符 Ｂ３ａ方向および矢符Ｂ４ａ方向にそれぞれ移動し、回路部品１０４を保持する 。

【００３４】 この後、図１０（３）に示すようにチャック装置１１は保持した回路部品１０ ４のピン１０３を配線基板１０５に予め形成されたスルーホールに挿入する。こ のとき、一般に配線基板１０５上の回路部品１０４を装着する位置の近傍には、 既に装着済みの回路部品１０４ａが配置されている。

【００３５】 回路部品１０４のピン１０３が配線基板１０５に挿入された後、切換弁１０１ を切り換えて、シリンダ部５２に装着されているロッド５３を図２および図４に 示す矢符Ａ２方向に伸長させる。これにより、押圧片６０の押圧部６１で回路部 品１０４の頂部を配線基板１０５に向けて押圧し、ピン１０３の装着を確実にす る。

【００３６】 この後、チャック爪１２，１３の回路部品１０４に対する保持状態を解除する 必要があるが、その際にチャック爪１２，１３の離間距離を可及的に小さくする ことにより、図１０（４）に示すように、現在装着した回路部品１０４と、その 近傍の既に装着済みの回路部品１０４ａとの間隔Ｌ５を可及的に小さくして、配 線基板１０５上の回路部品の実装密度を向上する。

【００３７】 このために、流路切換弁１００を切り換えて停止片１６，１７を矢符Ｂ１ａ方 向および矢符Ｂ２ａ方向にそれぞれ移動し、離反距離Ｌ６とする。この距離Ｌ６ は、図５に示したボルト４２の軸４３の突出長さを調整することにより定められ る。こののち、流路切換弁９９を切り換えてチャック爪１２，１３を離反方向に 変位させる。

【００３８】 図５に示したように取付プレート２７，２８が停止片１７，１８に固定された 前記ボルト４６，４７の先端に当接した時点で、チャック爪１２，１３の離反距 離Ｌ７が定められる。この離反距離Ｌ７は、チャック爪１２，１３が回路部品１ ０４から離反できる範囲で、可及的に小さく選ばれる。この後、図１０（５）に 示すように、チャック装置１１が配線基板１０５から離反し、停止片１６，１７ が矢符Ｂ１方向および矢符Ｂ２方向にそれぞれ変位し、つぎの回路部品１０４の 装着動作を前述のように行う。

【００３９】 以上のように本実施例では、実装されるべき回路部品をチャック装置１１が保 持する段階では、チャック爪１２，１３を大きく開くようにして保持ミスを解消 し、また、配線基板１０５に回路部品１０４を装着して離反するときには、チャ ック爪１２，１３が小さく開くようにして隣接する既に装着済みの回路部品１０ ４ａとの距離を縮小し、高密度実装を行うようにできる。

【００４０】

【考案の効果】

以上のように本考案に従えば、一対の保持片を相互に離反させて対象物を保持 しようとする際に、前記保持片の移動方向外方にそれぞれ配置される停止片を相 互に離反方向に移動させ、保持片の離反距離を大きくして、保持片が対象物を保 持し損ねることがないようにする。対象物を離す場合には、前記停止片は相互に 近接方向に移動され、各保持片の離反距離を各保持片が対象物を離す程度に抑制 する。

【００４１】 したがって本考案では、保持片が保持している対象物を離そうとするとき、保 持片の離反距離を対象物の保持動作時よりも格段に縮小する。したがって、離さ れた対象物の相互距離を縮小することができ、高精度の作業が可能となる。また 、対象物を保持する場合には、保持片の離反距離を大きくすることができ、保持 動作の信頼性を格段に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】チャック装置１１の基本的構成を示す斜視図で
ある。

【図２】チャック装置１１の正面図である。

【図３】チャック装置１１の平面図である。

【図４】チャック装置１１の右側面図である。

【図５】チャック装置１１の簡略化した底面図である。

【図６】チャック装置１１の押し込み装置２０の斜視図
である。

【図７】チャック装置１５の断面図である。

【図８】チャック装置１５の断面図である。

【図９】チャック装置１１の配管系統を示す系統図であ
る。

【図１０】チャック装置１１の動作例を示す図である。

【図１１】従来例のチャック装置１の正面図である。

【図１２】チャック装置１の動作例を示す図である。

【符号の説明】

１１ チャック装置 １２，１３ チャック爪 １４，１８ 本体 １５ 第１チャック装置 １６，１７ 停止片 １９ 第２チャック装置 ２０ 押し込み装置 ３０，３６，４２，４６，４７，５９，６５，６６，６
９，７０，７４ ボルト

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に近接／離反方向に平行移動する一
   対の保持片を備えるチャック装置において、 前記保持片の移動方向外方に前記移動方向に沿う複数の
   停止位置が定められる停止片がそれぞれ配置されること
   を特徴とするチャック装置。