JP3004691B2 - Rotary pick and place device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気テープカセット等の組み立てに使用す
るロータリー式ピック・プレース装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotary pick and place device used for assembling a magnetic tape cassette or the like.

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題） 従来、部品を拾い上げ保持して特定位置に移送し、当
該部品を特定位置に載置するためのピック・プレース装
置としては、エアーシリンダ、モーター等を用いた装置
が知られていた。(Prior Art and Problems to be Solved by the Related Art) Conventionally, pick-and-place devices for picking up and holding components, transferring the components to specific positions, and placing the components at specific positions include air cylinders, motors, and the like. There has been known an apparatus using the same.

ところで、エアーシリンダやモーターを使用したもの
は、高速化や高精度化を図る上で問題があり、構造も複
雑化する嫌いがあった。By the way, those using an air cylinder or a motor have problems in achieving high speed and high accuracy, and they do not like to have a complicated structure.

本発明は、上記の点に鑑み、部品を保持、移送及び解
放するグリッパユニットをカム機構により作動させるこ
とにより高速化、高精度化を図ったロータリー式ピック
・プレース装置を提供することを目的とする。In view of the above, it is an object of the present invention to provide a rotary pick and place device that achieves high speed and high accuracy by operating a gripper unit that holds, transports and releases components by a cam mechanism. I do.

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、第１図及び第２図に示す
如く、本発明のロータリー式ピック・プレース装置は、
間欠回転するインデックス軸に取り付けられこれと共に
回転するロータリーヘッドと、 該ロータリーヘッドに複数個設けられたグリップユニ
ットと、 前記インデックス軸の周囲に設けられていて前記ロー
タリーヘッドの内側位置に複数段のカム面を有する円筒
カムと、 前記ロータリーヘッドにスライドユニットで昇降自在
に支持されていて、前記複数段のカム面にそれぞれ係合
する複数個のカムフォロアとを備え、 前記円筒カムは正転と逆転とを繰り返す往復運動を行
うものであり、前記インデックス軸が回転を行うとき
は、前記円筒カムを前記ロータリーヘッドと同期させて
同方向に回転させて前記複数個のカムフォロアと前記複
数段のカム面との相互位置関係が変化しないようにし、
前記インデックス軸の停留時は前記円筒カムを逆転させ
て前記複数段のカム面による各々のカムフォロアの動き
で前記グリッパユニットを作動させる構成としている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, as shown in FIGS. 1 and 2, the rotary pick and place apparatus of the present invention comprises:
A rotary head attached to and rotating with an index shaft that rotates intermittently; a plurality of grip units provided on the rotary head; and a plurality of cams provided around the index shaft and located inside the rotary head. A cylindrical cam having a surface, and a plurality of cam followers that are supported by the rotary head so as to be able to move up and down by a slide unit and engage with the cam surfaces of the plurality of stages, respectively. When the index shaft rotates, the cylindrical cam is rotated in the same direction in synchronization with the rotary head, and the plurality of cam followers and the plurality of stages of cam surfaces are rotated. To keep the mutual positional relationship of
When the index shaft is stopped, the gripper unit is operated by reversing the cylindrical cam and moving the respective cam followers by the plurality of cam surfaces.

なお、円筒カムの正転及び逆転は例えはスウィングカ
ム、カムフォロア（揺動レバー）及びリンクで実行でき
る。The forward rotation and the reverse rotation of the cylindrical cam can be executed by, for example, a swing cam, a cam follower (swing lever) and a link.

（作用） 本発明のロータリー式ピック・プレース装置において
は、インデックス軸１が間欠回転を行うときは、円筒カ
ム５をロータリーヘッド２と同期させて同方向に回転さ
せる。例えば、第３図（Ａ）ように90゜乃至180゜の範
囲にあったカムフォロア6a,6b及びカム面4a,4bはロータ
リーヘッド２及び円筒カム５の同一方向の同期回転によ
り仮想線の如く相互の位置関係は変化せずに矢印Ｐの如
く180゜乃至270゜の範囲に移行する。(Operation) In the rotary pick and place apparatus of the present invention, when the index shaft 1 rotates intermittently, the cylindrical cam 5 is rotated in the same direction in synchronization with the rotary head 2. For example, as shown in FIG. 3 (A), the cam followers 6a, 6b and the cam surfaces 4a, 4b, which are in the range of 90 ° to 180 °, are mutually reciprocated like phantom lines by the synchronous rotation of the rotary head 2 and the cylindrical cam 5 in the same direction. Does not change but shifts from 180 ° to 270 ° as indicated by the arrow P.

そして、前記インデックス軸１の停留時は前記円筒カ
ム５を逆転させて当該円筒カム５の持つカム面4a,4bに
よってカムフォロア6a,6bを駆動し、該カムフォロアに
連動する機構部分を持つロータリーヘッド側のグリッパ
ユニットを作動させる。例えば、第３図（Ｂ）において
円筒カム５が逆転することにより、カム面4a,4bは矢印
Ｑのように後退してカムフォロア6a,6bはカム曲線に従
って上下する。すなわち、複数のカム曲線の設定によ
り、複数のカムフォロアに種々の動きを行わせることが
でき、この動きを利用してグリッパユニット３の部品挟
持、解放、昇降動作等を行わしめる。When the index shaft 1 is stopped, the cylindrical cam 5 is rotated in the reverse direction to drive the cam followers 6a and 6b by the cam surfaces 4a and 4b of the cylindrical cam 5, and the rotary head side having a mechanism portion interlocked with the cam follower The gripper unit is operated. For example, in FIG. 3 (B), when the cylindrical cam 5 rotates in the reverse direction, the cam surfaces 4a, 4b retreat as indicated by the arrow Q, and the cam followers 6a, 6b move up and down according to the cam curve. In other words, by setting a plurality of cam curves, a plurality of movements can be performed on the plurality of cam followers, and the movement of the gripper unit 3 is performed by using the movements, such as gripping, releasing, and elevating the gripper unit 3.

なお、ロータリーヘッド２の間欠回転によりグリッパ
ユニット３は順次移動するが、円筒カム５は正転と逆転
とを交互に繰り返す往復運動を行うことになる。Although the gripper unit 3 moves sequentially due to the intermittent rotation of the rotary head 2, the cylindrical cam 5 performs a reciprocating motion in which the normal rotation and the reverse rotation are alternately repeated.

（実施例） 以下、本発明に係るロータリー式ピック・プレース装
置の実施例を図面に従って説明する。(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of a rotary pick and place apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第４図は本発明の第１実施例を示す。この図におい
て、本体フレーム10の上面より１回に90゜づつ間欠回転
するインデンックス軸１が垂直に突出しており、該イン
デックス軸１の周囲にはロータリーヘッド２が回転自在
に装着され、さらにロータリーヘッド２の垂直軸部周囲
にて円筒カム５が枢支されている。このロータリーヘッ
ド２とインデンックス軸１とはトルクリミッタ20を介し
て連結され、通常の動作ではロータリーヘッド２はイン
デンックス軸１に固着されているのと等価で、インデン
ックス軸１と一体となって回転する。FIG. 4 shows a first embodiment of the present invention. In this figure, an index shaft 1 that intermittently rotates 90 ° at a time protrudes vertically from the upper surface of a main body frame 10, and a rotary head 2 is rotatably mounted around the index shaft 1. A cylindrical cam 5 is pivotally supported around the two vertical shafts. The rotary head 2 and the index shaft 1 are connected via a torque limiter 20. In a normal operation, the rotary head 2 is equivalent to being fixed to the index shaft 1, and rotates integrally with the index shaft 1. .

ロータリーヘッド２の垂直な四側面にはそれぞれクロ
スドローラーガイド（スライドユニット）11が固着さ
れ、各クロスドローラーガイド11によってグリッパユニ
ット３が有する２つのスライド部材であるチャック開閉
ドグ12及びチャック上下ブロック13が昇降方向に摺動自
在に保持されている。そして、チャック上下ブロック13
には先端（下端）が閉じる向きに付勢された１対のレバ
ー14a,14bとからなる開閉チャック15が装着される。す
なわち、各レバー14a,14bは中間支点位置にてチャック
上下ブロック13に固定された取付腕16に枢支されてい
る。また、チャック開閉ドグ12に固定された支持腕17に
は前記レバー14a,14bの後端のローラー18間に入り込む
カム19が固定されている。Crossed roller guides (slide units) 11 are fixed to four vertical sides of the rotary head 2, and the two slide members of the gripper unit 3, ie, the chuck opening / closing dog 12 and the chuck upper / lower block, are fixed by the respective crossed roller guides 11. 13 is slidably held in the elevating direction. Then, the chuck upper and lower blocks 13
An opening / closing chuck 15 including a pair of levers 14a and 14b urged in a direction to close the front end (lower end) is attached to the opening. That is, the levers 14a and 14b are pivotally supported by the mounting arms 16 fixed to the chuck upper and lower blocks 13 at intermediate fulcrum positions. A cam 19 is fixed to the support arm 17 fixed to the chuck opening / closing dog 12 so as to enter between the rollers 18 at the rear ends of the levers 14a and 14b.

前記円筒カム５は２段のカム面、すなわち第１のカム
面4aと第２のカム面4bとを有し、第１のカム面4aには第
１のカムフォロア（ローラー）6aが係合し、第２のカム
面4bには第２のカムフォロア（ローラー）6bが係合して
いる。そして、第１のカムフォロア6aはチャック開閉ド
グ12に固定された取付腕21に枢着され、第２のカムフォ
ロア6bはチャック上下ブロック13に固定された取付腕22
に枢着される。なお、チャック開閉ドグ12とチャック上
下ブロック13とは図示しない伸長ばねにより下方に付勢
されているから、第１及び第２のカムフォロア6a,6bは
第１及び第２のカム面4a,4bに追従して常に圧接するよ
うになっている。The cylindrical cam 5 has two stages of cam surfaces, that is, a first cam surface 4a and a second cam surface 4b, and a first cam follower (roller) 6a is engaged with the first cam surface 4a. A second cam follower (roller) 6b is engaged with the second cam surface 4b. The first cam follower 6a is pivotally mounted on a mounting arm 21 fixed to the chuck opening / closing dog 12, and the second cam follower 6b is mounted on a mounting arm 22 fixed to the chuck vertical block 13.
Is pivoted to. Since the chuck opening / closing dog 12 and the chuck upper / lower block 13 are urged downward by an extension spring (not shown), the first and second cam followers 6a and 6b are attached to the first and second cam surfaces 4a and 4b. It is designed to follow and always press.

一方、本体フレーム10にスウィングカム７が軸支さ
れ、該スウィングカム７により駆動されるカムフォロア
（揺動レバー）８が本体フレーム10にピン25で枢支され
ている。カムフォロア８の先端部と円筒カム側に固定さ
れたアーム26とは連結用リンク９を介して連結されてい
る。そして、カムフォロア８はスウィンガカム７の回転
により揺動運動を行い、連結用リンク９を介して円筒カ
ム５を90゜の範囲内で正転及び逆転の往復運動を行わせ
る。すなわち、前記インデックス軸１が間欠回転を行う
ときは、円筒カム５を前記ロータリーヘッド２と同期さ
せて同方向に回転させてカムフォロア6a,6bとカム面4a,
4bとの相互位置関係が実質的に変化しないようにし、前
記インデックス軸１の停留時は前記円筒カム５を逆転さ
せて前記カム面4a,4bによる前記カムフォロア6a,6bの動
きを利用して前記グリッパユニット３を作動させる この第１実施例の構成において、第１及び第２のカム
フォロア6a,6bの相互間隔が大きければ、第４図の右側
の開閉チャック15のようにその先端はばねの力で閉じ、
対象部品、例えば磁気テープカセットの構成部品として
のローラー30を挟持することができる。また、第１及び
第２のカムフォロア6a,6bの相互間隔が小さくなると、
第４図の左側の開閉チャック15のようにカム19が各レバ
ー14a,14bの後端のローラー18間に入り込む結果、開閉
チャック先端は開き保持していた部品、すなわちローラ
ー30を解放する。また、開閉チャック15の昇降は第１及
び第２のカムフォロア6a,6bの間隔を一定に保ちつつ両
カムフォロアを昇降させれば良い。On the other hand, a swing cam 7 is pivotally supported on the main body frame 10, and a cam follower (swing lever) 8 driven by the swing cam 7 is pivotally supported on the main body frame 10 by pins 25. The tip of the cam follower 8 and the arm 26 fixed to the cylindrical cam side are connected via a connecting link 9. The cam follower 8 swings by the rotation of the swinger cam 7, and causes the cylindrical cam 5 to reciprocate forward and reverse within a range of 90 ° through the connecting link 9. That is, when the index shaft 1 rotates intermittently, the cylindrical cam 5 is rotated in the same direction in synchronization with the rotary head 2 to rotate the cam followers 6a, 6b and the cam surfaces 4a, 4a,
4b, the cylindrical cam 5 is reversed when the index shaft 1 is stopped, and the movement of the cam followers 6a, 6b by the cam surfaces 4a, 4b is used. Activating the gripper unit 3 In the structure of the first embodiment, if the distance between the first and second cam followers 6a, 6b is large, the distal end of the gripper unit 3 has a spring force as in the open / close chuck 15 on the right side of FIG. Close with
A target component, for example, a roller 30 as a component of a magnetic tape cassette can be sandwiched. Further, when the mutual interval between the first and second cam followers 6a and 6b is reduced,
As a result of the cam 19 entering between the rollers 18 at the rear ends of the levers 14a and 14b as in the opening / closing chuck 15 on the left side of FIG. 4, the tip of the opening / closing chuck opens and releases the held component, that is, the roller 30. Further, the opening and closing chuck 15 may be moved up and down while keeping the distance between the first and second cam followers 6a and 6b constant.

従って、ロータリーヘッド２の第１のステーションに
おいて開閉チャック15を先端が開いた状態で下降させて
ワークとしてのローラー30をつまみ上げ、第２のステー
ションに移送し、第２のステーションにて開閉チャック
15を下降させてローラー30をカセットハーフ31上に載置
する動作が可能である。Therefore, at the first station of the rotary head 2, the opening / closing chuck 15 is lowered with the tip open, the roller 30 as a work is picked up, transferred to the second station, and opened / closed at the second station.
An operation of lowering the roller 15 and placing the roller 30 on the cassette half 31 is possible.

第５図は本発明の第２実施例を示す。この図におい
て、グリッパユニット3Aが具備する開閉チャック35は、
チャック上下ブロック13に固定された固定挟持部材36
と、チャック上下ブロック13にブラケット37を介して枢
支されたＬ型レバー38と、該Ｌ型レバー38を前記固定挟
持部材36側に圧接する向きに付勢するばね（図示省略）
とで構成されている。また、チャック開閉ドグ12には前
記Ｌ型レバー38上端部を押し下げて開閉チャック35の先
端を開くローラー39が枢支されている。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In this figure, the opening / closing chuck 35 of the gripper unit 3A is
Fixed holding member 36 fixed to chuck upper and lower blocks 13
And an L-shaped lever 38 pivotally supported by the chuck upper and lower blocks 13 via a bracket 37, and a spring (not shown) for urging the L-shaped lever 38 in a direction of pressing against the fixed holding member 36 side.
It is composed of Further, a roller 39 that pushes down the upper end of the L-shaped lever 38 to open the tip of the opening / closing chuck 35 is pivotally supported on the chuck opening / closing dog 12.

なお、その他の構成は前述の第１実施例と同様であ
る。The other configuration is the same as that of the first embodiment.

この第２実施例の場合においては、ロータリーヘッド
２の間欠回転に伴い対象部品、例えば磁気テープカセッ
トの構成部品としてのシールド板40を挟持し、移送し
て、カセットハーフ31上に配置する動作が可能である。In the case of the second embodiment, with the intermittent rotation of the rotary head 2, the target component, for example, the shield plate 40 as a component of the magnetic tape cassette is sandwiched, transferred, and placed on the cassette half 31. It is possible.

第６図は本発明の第３実施例を示す。この図におい
て、グリッパユニット3Bは、ロータリーヘッド２にクロ
スドローラーガイド11を介して昇降自在に支持されたス
ライド部材41と、該スライド部材41に一体的に形成され
たストリッパー板42と、前記ストリッパー板42に立設さ
れたガイドロッド43に嵌合して前記ストリッパー板42に
対して平行移動自在なチャック板44と、該チャック板44
に取り付けられたチャック46と、チャック板44に固定さ
れた取付腕47に枢支された第１のカムフォロア6aと、前
記スライド部材41に固定された取付腕48に枢支された第
２のカムフォロア6bとを具備している。FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. In this figure, the gripper unit 3B includes a slide member 41 supported by the rotary head 2 via a crossed roller guide 11 so as to be able to move up and down, a stripper plate 42 formed integrally with the slide member 41, and the stripper. A chuck plate 44 fitted to a guide rod 43 erected on the plate 42 and movable in parallel with the stripper plate 42;
, A first cam follower 6a pivotally supported by a mounting arm 47 fixed to a chuck plate 44, and a second cam follower pivotally supported by a mounting arm 48 fixed to the slide member 41. 6b.

前記チャック46に連結した軸にはプーリー51が固着さ
れ、ロータリーヘッド側に枢支されたプーリー52等との
間に張架されたベルト53を介して回転力を受けるように
なっている。これはワークとしてリールハブ60の周囲に
磁気テープ61を巻回したものを想定しているからであ
る。なお、その他の構成は前述の第１実施例と同様であ
る。A pulley 51 is fixed to a shaft connected to the chuck 46, and receives a rotational force via a belt 53 stretched between the pulley 52 and the like pivotally supported on the rotary head side. This is because it is assumed that the magnetic tape 61 is wound around the reel hub 60 as a work. The other configuration is the same as that of the first embodiment.

この第３実施例の構成において、第１及び第２のカム
フォロア6a,6bの相互間隔が小さければ、ストッパー板4
2の下面よりチャック46を突出させてリールハブ60に嵌
合させて保持することが可能である。また、第１及び第
２のカムフォロア6a,6bの相互間隔が大きくなると、ス
トッパー板42の下面よりチャック46が後退しリールハブ
60をチャック46から外すことができる。また、チャック
46の昇降は第１及び第２のカムフォロア6a,6bの間隔を
一定に保ちつつ両カムフォロアを昇降させれば良い。In the configuration of the third embodiment, if the distance between the first and second cam followers 6a and 6b is small, the stopper plate 4
The chuck 46 can be made to protrude from the lower surface of 2 and fitted to and held by the reel hub 60. When the distance between the first and second cam followers 6a and 6b increases, the chuck 46 retreats from the lower surface of the stopper plate 42 and the reel hub
60 can be removed from chuck 46. Also chuck
The up and down movement of 46 may be achieved by raising and lowering both cam followers while keeping the distance between the first and second cam followers 6a and 6b constant.

従って、ロータリーヘッド２の間欠回転に伴いリール
ハブ60に磁気テープ61を巻回したものをチャック46で嵌
合保持し、移送して、カセットハーフ上に載置する動作
が可能である。Therefore, the operation in which the magnetic tape 61 is wound around the reel hub 60 with the intermittent rotation of the rotary head 2 is fitted and held by the chuck 46, transferred, and placed on the cassette half.

なお、第１図ではロータリーヘッド２の周囲を４分割
して４個のグリッパユニット３を設けたが、必要に応じ
て任意の分割数を採用可能である。In FIG. 1, the periphery of the rotary head 2 is divided into four and four gripper units 3 are provided, but an arbitrary number of divisions can be adopted as needed.

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のロータリー式ピック・
プレース装置によれば、部品の保持、移送及び解放する
グリッパユニットをカム機構により作動させるので高速
化、高精度化に対応でき、前記カム機構の円筒カムはロ
ータリーヘッドに同期した正転と逆転とを繰り返す往復
運動を行う機構で構成も簡略化でき、コスト面でも有利
である。(Effect of the Invention) As described above, the rotary pick / pick of the present invention is used.
According to the place device, since the gripper unit for holding, transferring and releasing parts is operated by a cam mechanism, it is possible to cope with high speed and high precision, and the cylindrical cam of the cam mechanism has a forward rotation and a reverse rotation synchronized with a rotary head. The structure can be simplified by a mechanism for performing a reciprocating motion that repeats the above, which is advantageous in terms of cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明のロータリー式ピック・プレース装置の
概略構成を示す平面図、第２図は同正断面図、第３図は
本発明の動作説明図、第４図は本発明の第１実施例を示
す正断面図、第５図は本発明の第２実施例の要部断面
図、第６図は本発明の第３実施例の要部断面図である。 １……インデックス軸、２……ロータリーヘッド、3,3
A,3B……グリッパユニット、4a,4b……カム面、５……
円筒カム、6a,6b……カムフォロア。FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a rotary pick and place apparatus of the present invention, FIG. 2 is a front sectional view of the same, FIG. 3 is an operation explanatory view of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a third embodiment of the present invention. 1 ... Index axis, 2 ... Rotary head, 3,3
A, 3B: Gripper unit, 4a, 4b: Cam surface, 5:
Cylindrical cams, 6a, 6b ... Cam followers.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−56831（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−97863（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−43368（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−84421（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 B65G 47/86 B65G 25/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-56831 (JP, A) JP-A-59-97863 (JP, A) JP-A-53-43368 (JP, A) JP-A-58-1983 84421 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) B23P 19/00 B65G 47/86 B65G 25/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】間欠回転するインデックス軸に取り付けら
れこれと共に回転するロータリーヘッドと、 該ロータリーヘッドに複数個設けられたグリッパユニッ
トと、 前記インデックス軸の周囲に設けられていて前記ロータ
リーヘッドの内側位置に複数段のカム面を有する円筒カ
ムと、 前記ロータリーヘッドにスライドユニットで昇降自在に
支持されていて、前記複数段のカム面にそれぞれ係合す
る複数個のカムフォロアとを備え、 前記円筒カムは正転と逆転とを繰り返す往復運動を行う
ものであり、前記インデックス軸が回転を行うときは、
前記円筒カムを前記ロータリーヘッドと同期させて同方
向に回転させて前記複数個のカムフォロアと前記複数段
のカム面との相互位置関係が変化しないようにし、前記
インデックス軸の停留時は前記円筒カムを逆転させて前
記複数段のカム面による各々のカムフォロアの動きで前
記グリッパユニットを作動させることを特徴とするロー
タリー式ピック・プレース装置。A rotary head mounted on and rotating with an index shaft that rotates intermittently; a plurality of gripper units provided on the rotary head; and an inner position of the rotary head provided around the index shaft. A cylindrical cam having a plurality of stages of cam surfaces, and a plurality of cam followers which are supported by the rotary head so as to be able to move up and down by a slide unit and engage with the plurality of stages of the cam surfaces, respectively. It performs reciprocating motion that repeats normal rotation and reverse rotation, and when the index axis rotates,
The cylindrical cam is rotated in the same direction in synchronization with the rotary head so that the mutual positional relationship between the plurality of cam followers and the plurality of cam surfaces does not change. A rotary pick and place device wherein the gripper unit is operated by the movement of each of the cam followers by the plurality of cam surfaces.