JPS61121891A - ロボツト用エンド・エフエクタ - Google Patents

ロボツト用エンド・エフエクタ

Info

Publication number
JPS61121891A
JPS61121891A JP60257516A JP25751685A JPS61121891A JP S61121891 A JPS61121891 A JP S61121891A JP 60257516 A JP60257516 A JP 60257516A JP 25751685 A JP25751685 A JP 25751685A JP S61121891 A JPS61121891 A JP S61121891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quill
end effector
robot
linear actuator
attached
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60257516A
Other languages
English (en)
Inventor
ウイリアム・フランクリン・クラーケ
マーク・ウイリアム・ハンドルズマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS61121891A publication Critical patent/JPS61121891A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/0409Sucking devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/085Force or torque sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/1005Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means
    • B25J9/1015Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means using additional, e.g. microadjustment of the end effector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

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】 本発明はロボットに関し、更に詳細にはロボットアーム
の運動を必要とせずに部品を解放し、かつ部品から離す
ことができる部品位置決め用エンド・エフェクタに関す
る。
従来の代表的エンド・エフェクタでは、配置される部品
との接触関係からその端部を離脱させるのにロボット・
アームが何らかの運動をする必要があった。多くのロボ
ットではりその部品外意図しない変位を生じさせること
がある。
本願の要旨であるエンド・エフェクタは、係属中の米国
特許出願第540,068号の要旨であるロボット・シ
ステムに利用できる。
本発明の主な目的は、ロボット・アームの運動を必要と
することなく、配置される部品との接触状態から離脱す
ることができるロボット用の改良型エンド・エフェクタ
を提供することにある。特に、本発明の好ましい態様は
、特にプリント回路基板にフラット・パッケージ集積回
路を配列するように設計されているが、他の用途にも使
用できる。このエンド・エフェクタは、位置決めされる
集積回路と回路基板上の接着材層との接触、または集積
回路と回路基板との接触のいずれかを検出できる触覚セ
ンサを含む。
この目的達成のため、本発明は、ロボットの可動アーム
に取り付けできるハウジングと、該ハウジングに取り付
けられた外側部分を有するリニア・アクチュエータと、
前記リニア・アクチュエータの内側部分に取り付けられ
た細長い管状クイルを含み、該クイルがクイルの端部に
隣接配置された部品を真空力により所定位置に保持する
ように真空ラインに接続されている、ロボット用エンド
・エフェクタにおいて、クイルが前記可動ロボットアー
ムの運動とは無関係に前記部品に接触したり、その部品
から離れたり選択的に運動できるよう前記リニア・アク
チュエータの前記内側部分に取り付けられたピストンに
対し選択的に差圧を加える制御手段が設けられているこ
とを特徴とするエンド・エフェクタにあるプリント回路
基板との接触が検出された後、ロボットアームを所定距
離移動させてエンド・エフェクタ内のスプリングを圧縮
することにより、スプリング負荷機構によって配列中の
集積回路に対し所定の力が加えられる。
配列後、集積回路が解放され、エンド・エフェクタの一
部を形成するリニアクチュエータの利用によりエンド・
エフェクタは集積回路との接触状態から離脱する。この
ような操作変位を防止する。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
第1図は本発明の好ましい実施態様であるエンド・エフ
ェクタをイ吏用できるロボットの略図である。このロボ
ットはロボットを支持するベース部材10を含み、更に
従来通りロボット・コントローラの制御により垂直方向
または水平方向に移動したり、垂直軸のまわりを回転で
きる可動アーム12を含む。この可動アー、ム12には
ロボットの水平軸及び垂直軸を中心とする回転運動が可
能な手首機構14が取り付けられ、手首機構14の端部
には本発明の好ましい実施態様にあるエンド・エフェク
タ16が取り付けられている。使用に際し、ロボットは
エンド・エフェクタ16が可動アーム12の動作レンジ
内の所定位置から部品を捕捉し、これらの部品をロボッ
トのテーブル18上に支持されたプリント回路基板19
上に置くようプログラムされる。例えば、適当な手段を
使ってロボットアーム12の作動レンジ内のテーブル1
8上に代表的集積回路21が配置される。
第2図は、エンド・エフェクタ16の詳細を示す横断面
図である。このエンド・エフェフタ16は、適当な手段
によりロボット22のアームに固定されたベース部材2
0を含む。このベース部材20の外周にはハウジング部
材24が取り付けられている。ハウジング24により支
持された第1オイライト (oilite)ベアリング26及びベース部材20に
より支持された第2ベアリング28内でクイル25が上
下動するようになっている。
空気圧作動式リニア・アクチュエータの外側部材30は
ハウジング24に取り付けられ、空気圧作動式リニア・
アクチュエータの内側部材32はクイル25に取り付け
られているリニア・アクチュエータの内側部材32には
空気圧ピストン34が取り付けられ、内側部材32と外
側部材30、ピストン34と空気圧作動式リニア・アク
チュエータの外側部材30との間にそれぞれ3つの0リ
ング36.38及び39が配置されている。空気式リニ
ア・アクチュエータはリニア・アクチュエータ・コント
ローラ40により作動される。
クイルを上方に移動するにはリニア・アクチュエータ・
コントローラ40によりピストン34の下方にある開口
42を通してピストン34の下側に高圧を加える。同様
に、シャフトを下方へ移動するにはピストンの上にある
開口44を通してピストンの上側に高圧が加える。
クイル25の上方部分はカラ一部材46を含み、上方ベ
アリング28とカラ一部材46の間のコイル・スプリン
グ48は、リニア・アクチュエータのピストン34に加
えられる差圧がないときクイルを下方位置に保持する。
クイル部材25にはカラ一部材46の下方において触覚
センナ50が取り付けられており、ベース部材20はス
ロット52(横断面を示す)を含む。案内ピン54がこ
のスロットを貫通し、また案内ピン54のねじ切りされ
た端部とカラ一部材46内のタップが切られた孔により
ピン54がカラ一部材46に取り付けられている。これ
によりクイル部材25は水平面での回転を拘束されてま
ま垂直方向に上下移動できる。更にベース部材20には
案内ピン54により作動させるマイクロスイッチ56が
取り付けられており、クイルが上方限界位置に達してス
プリング48を最大限圧縮させるとマイクロスイッチは
このことを表示する信号をロボットに送ることができる
触覚センサ50は、クイル25のシャフトよりも若干太
い内径の孔部を含み、これにより触覚センサ50はクイ
ルのシャフトに取り付けられたカラー46とリニア・ア
クチュエータの内側部材33の上端との間にかかる圧力
を常態で受けることができる。この圧力を調節する適当
な手段によりスプリング48の定数を変える。
触覚センサ50としては、市販のピエゾ電気装置を利用
できる。
作動に際し、エンド・エフェクタ16は第3図に一般的
に番号60で示されるようなタイプのフラット・パッケ
ージ形集積回路を捕捉するのに使用される。詳細には、
フラット・パッケージを位置決めすべきプリント回路基
板の面に適当な接着剤を予め塗布する。ロボット・コン
トローラは、第1図に示した代表的な集積回路21を置
くべきプリント回路基板上の所定位置までロボットアー
ム12及びエンド・エフェクタ16を移動させるようプ
ログラムが組まれる。ロボットのアーム及び手首機構1
4はクイルの作動端及び第2図に番号62で示すように
クイルに固定された小さなエラストマー先端部を集積回
路66の上面に接触するように作動する。真空コントロ
ーラ64はクイル25の内部を低圧にし、第2図の集積
回路66をクイルに接触した状態に保持させる。
ロボット12は上記のように集積回路66を捕捉した後
、ロボット及び適当な位置決め技術を使ってロボット位
置決めされるプリント回路基板に対するリード線の配向
を決める。次にロボットアームは集積回路66を取り付
けるプリント回路基板19(第1図)のすぐ上に集積回
路66が位置決めする。この位置で、ロボットアーム1
2は、集積回路66がプリント回路基板に接触したこと
を触覚センサ60が検出するまで下方移動される。接触
後、ロボットアーム12は所定の長さだけ下方に移動し
てコイル・スプリング48を圧縮し、集積回路60に所
定の力を加えて、集積回路を回路基板上の接着剤にしっ
かりと接触する関係に位置決めする。真空コントローラ
は、所定の力の印加後、クイル25から真空を除き、集
積回路の解放するよう作動される。集積回路が解放され
ると、クイル25は上方に移動されるが、これはピスト
ン34の下側に圧力を加えて、クイルを上方に移動させ
、クイルに実質的な直線または回転運動を与えることな
く集積回路より離脱するようリニア・アクチュエータ・
コントローラ40を作動させることにより行なわれる。
こうしてリニア・アクチュエータを使用してクイルを集
積回路の上方に移動させた後、すべての集積回路が所望
の位置に位置決めされるまで上記操作を繰返すようロボ
ットアーム12はプログラムされている。
クイル部材25は、クイルの外側エツジに設けられた比
較的深い溝から成る応力集中手段を含む。この溝は、ク
イル25に意図しない側方負荷が加えられると応力集中
手段27でクイルが破壊するよう充分な深さ有している
。更にクイル25は上方部分に設けられたねじ切りされ
た孔と、下方部分に設けられた相補的なねじ切り部分か
ら成る、ジヨイント(一般に番号29で示す)を含む。
この特徴により、破壊されたクイルは容易に取換えでき
、メインテナンス・コストも低減できる。
本願の要旨であるエンド・エフェクタは従来技術を使っ
て製造、組み立てできる。クイル25を回路基板上に位
置決めした後に集積回路からクイル25を離脱させるの
に図示した空気圧リニア・アクチュエータ以外のアクチ
ュエータも使用できる。
【図面の簡単な説明】
N1図は、本発明に係るエンド・エフェクタを用いたロ
ボットを示す略図、第2図は本発明に係るエンド・エフ
ェクタを示す横断面図、第3図は本発明に係るエンド・
エフェクタを利用して配置できるフラット・パッケージ
集積回路の斜視図である。 12・・・・可動アーム 16・・・・エンド・エフェクタ 22・・・・ロボット 24・・・・ハウジング 25・・・・クイル 32・・・・内側部分 34・・・・ピストン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ロボットの可動アームに取り付けできるハウジング
    と、該ハウジングに取り付けられた外側部分を有するリ
    ニア・アクチュエータと、前記リニア・アクチュエータ
    の内側部分に取り付けられた細長い管状クイルを含み、
    該クイルがクイルの端部に隣接配置された部品を真空力
    により所定位置に保持するように真空ラインに接続され
    ている、ロボット用エンド・エフェクタにおいて、クイ
    ルが前記可動ロボットアームの運動とは無関係に前記部
    品に接触したり、その部品から離れたり選択的に運動で
    きるよう前記リニア・アクチュエータの前記内側部分に
    取り付けられたピストンに対し選択的に差圧を加える制
    御手段が設けられていることを特徴とするエンド・エフ
    ェクタ。 2、前記クイルの頂部に触圧があることを表示する信号
    を発生する触覚センサが前記クイルに接続されるように
    なっていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のエンド・エフェクタ。 3、側面に負荷を受けたとき予想できる態様で前記クイ
    ルが確実に破壊されるようにする応力集中手段を前記ク
    イルが含むことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
    のエンド・エフェクタ。 4、前記触覚センサはピエゾ電気装置から成ることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載のエンド・エフェク
    タ。 5、前記クイルの軸に対して実質的に90°の角度で延
    びる案内ピンが前記クイルに取り付けられ、前記クイル
    を支持するエンド・エフェクタのハウジングに対して前
    記クイルが回転しないようにすることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のエンド・エフェクタ。
JP60257516A 1984-11-15 1985-11-15 ロボツト用エンド・エフエクタ Pending JPS61121891A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US67167084A 1984-11-15 1984-11-15
US671670 1996-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61121891A true JPS61121891A (ja) 1986-06-09

Family

ID=24695440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60257516A Pending JPS61121891A (ja) 1984-11-15 1985-11-15 ロボツト用エンド・エフエクタ

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS61121891A (ja)
CA (1) CA1246121A (ja)
DE (1) DE3538288A1 (ja)
FR (1) FR2572982A1 (ja)
GB (1) GB2167038B (ja)
IL (1) IL76735A0 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020027270A1 (ja) * 2018-08-01 2020-02-06 Thk株式会社 アクチュエータ
JP2020065426A (ja) * 2018-10-19 2020-04-23 Thk株式会社 アクチュエータユニットおよびアクチュエータ

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0419996B1 (de) * 1989-09-29 1995-04-05 Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft Lötvorrichtung zum Auflöten von Bauelementen auf Leiterplatten
GB2239856A (en) * 1990-01-12 1991-07-17 Automation Tooling Syst Manipulator
US5065933A (en) * 1990-09-19 1991-11-19 At&T Bell Laboratories Electronic device manipulating apparatus and method
DE19849384A1 (de) * 1998-10-27 2000-05-25 Karl Heinz Schmall Lineare Vorschubantrieb-Einrichtung für Bearbeitungswerkzeuge mit integrierter taktiler Fühleinrichtung für Erst-Positionierungsvorgänge am Werkstück vor Beginn des Bearbeitungsprozesses und integrierter Gewichtsentlastung
IT1396894B1 (it) * 2009-11-19 2012-12-20 Lcm S R L Dispositivo per il prelievo ed il posizionamento di componenti elettronici su circuiti stampati.
FR3012990B1 (fr) * 2013-11-14 2016-03-04 Commissariat Energie Atomique Dispositif de prehension pour robot co-manipulateur et robot co-manipulateur equipe d'un tel dispositif.
CN109334710B (zh) * 2018-11-15 2023-12-22 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种双执行器列车上水机器人及实施方法
CN113183148A (zh) * 2021-03-31 2021-07-30 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种工业机器人避奇异末端执行器连接装置及避奇异方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB324562A (en) * 1929-03-11 1930-01-30 Harris Seybold Potter Co Improvements in sheet separating mechanisms
DE1173914B (de) * 1962-08-08 1964-07-16 München Dr.-Ing. Georg Spiess Pneumatisch wirkende Hubduese fuer Bogen-anlegevorrichtungen
GB1109152A (en) * 1964-03-13 1968-04-10 Ben Nevis Egg Equipment Ltd Means for handling individual objects
DE2035294A1 (de) * 1970-07-16 1972-01-20 Mabeg Maschinenbau Gmbh Nachf Trenn und Fördersauger für Bogenanleger
DE2155383C3 (de) * 1970-12-07 1978-06-08 Adamovske Strojirny N.P., Adamov (Tschechoslowakei) Sauger einer Bogentrenn- und Fördervorrichtung, insbesondere für eine Druckmaschine
DE2132434B1 (de) * 1971-06-30 1972-12-14 Mabeg Maschb Gmbh Nachf Hense Trenn- und Foerdersauger am Saugkopf fuer Bogenanleger
US4305130A (en) * 1979-05-29 1981-12-08 University Of Rhode Island Apparatus and method to enable a robot with vision to acquire, orient and transport workpieces
SU1095065A2 (ru) * 1979-11-05 1984-05-30 Вильнюсский Филиал Экспериментального Научно-Исследовательского Института Металлорежущих Станков Измерительна головка
DE3025952A1 (de) * 1980-07-09 1982-02-04 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Halterung fuer ein roboterwerkzeug
JPS57138587A (en) * 1981-02-13 1982-08-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Shifter for article
DE3215228C2 (de) * 1982-04-23 1986-05-07 Kamax-Werke Rudolf Kellermann Gmbh & Co Kg, 3360 Osterode Paßniet für hochbeanspruchte Nietverbindungen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020027270A1 (ja) * 2018-08-01 2020-02-06 Thk株式会社 アクチュエータ
JP2020021838A (ja) * 2018-08-01 2020-02-06 Thk株式会社 アクチュエータ
CN112514550A (zh) * 2018-08-01 2021-03-16 Thk株式会社 致动器
CN112514550B (zh) * 2018-08-01 2022-05-31 Thk株式会社 致动器
US12036666B2 (en) 2018-08-01 2024-07-16 Thk Co., Ltd. Actuator
JP2020065426A (ja) * 2018-10-19 2020-04-23 Thk株式会社 アクチュエータユニットおよびアクチュエータ
WO2020080253A1 (ja) * 2018-10-19 2020-04-23 Thk株式会社 アクチュエータユニットおよびアクチュエータ

Also Published As

Publication number Publication date
GB8527743D0 (en) 1985-12-18
GB2167038A (en) 1986-05-21
GB2167038B (en) 1988-04-13
IL76735A0 (en) 1986-02-28
CA1246121A (en) 1988-12-06
FR2572982A1 (fr) 1986-05-16
DE3538288A1 (de) 1986-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4657470A (en) Robotic end effector
CA1223432A (en) Force assembler apparatus for robots
US9869597B1 (en) Compound strain gage carrier for multi-axis force/torque sensing
JPS61121891A (ja) ロボツト用エンド・エフエクタ
CN108527431B (zh) 内外同心机械手
WO2002067649A1 (en) Automatic micro-alignment pick-up head
WO2012050096A1 (ja) 実装装置の平行度調整方法および平行度調整装置
US4930976A (en) Multiple gripper turret for part handling devices and method of handling parts
US4987676A (en) End effector for a robotic system
JP3262683B2 (ja) 半導体実装装置
JP3042092B2 (ja) 対象物取扱装置
US20050207872A1 (en) Electronic lift interface using linear variable differential transducers
JPH08197342A (ja) 自動組付装置
JP7278706B2 (ja) 把持装置及び実装装置
JP2000198090A (ja) 回転するジョ―をもつロボット把持具の駆動装置
JPS61103740A (ja) 産業用ロボツトのハンド装置
JPS63150186A (ja) 部品装着装置
JPH08206846A (ja) スポット溶接方法および装置
JPS601994Y2 (ja) 外部接触検知装置
JPS6213100A (ja) 電子部品装着装置
JP3508221B2 (ja) 部品装着装置
JPH01187898A (ja) 物品移載方式およびその装置
JPS5918195B2 (ja) 産業用ロボット
GB2052098A (en) Galvanometric motor drive apparatus
JPS6325109Y2 (ja)