WO2019186753A1 - 作業機 - Google Patents
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Definitions
- the gantry includes a first frame member installed on the operation side (front end) with respect to the base, a second frame member installed on the non-operation side (rear end) facing the operation side, and the substrate transport direction of the base ( A third frame member installed on both sides in the X direction).
- the gantry includes a sixth connecting member that extends in an orthogonal direction (Y direction) orthogonal to the substrate transport direction and connects the first frame member and the second frame member.
- the first frame member, the second frame member, the third frame member, and the sixth connecting member are integrally formed, and are fixed to the base to constitute a housing of the component mounting machine.
- the first frame member is configured as a gate-type frame member that is erected on the base, and includes a first support member that is erected on both ends of the operation side of the base, and upper ends of the first support members.
- the second frame member is configured as a square frame member that is erected on the base, a second column member that is erected at both ends on the non-operation side of the base, and an upper end portion of each second column member And a second connecting member for connecting the two.
- the sixth connecting member extends in the orthogonal direction and connects the separating member of the first frame member and the second connecting member of the second frame member.
- Two Y-axis robots arranged in parallel with each other are installed.
- Each of the two Y-axis robots has a beam-shaped main body having a substantially gate-like cross-sectional shape, guide rails disposed on both sides of the lower end of the beam-shaped main body, and moves to the guide rail via a linear guide member. And a movable part (slider) supported freely.
- the two beam-shaped Y-axis robots are arranged in parallel in the X direction so that the vibration caused by the movement of one Y-axis robot is transmitted to the other Y-axis robot. Can be suppressed.
- the two Y-axis robots can stably support the movable part (slider) in the X direction because each pair of guide rails is disposed on both sides of the lower end of the narrow beam-shaped main body. Difficult and prone to vibrations due to own movement.
- the present disclosure suppresses vibration caused by movement of each of the first and second XY robots, and transmits vibration caused by movement of one of the first and second XY robots in the Y direction to the other XY robot.
- the main purpose is to suppress the occurrence of the damage.
- the work machine of the present disclosure is a work machine in which a first XY robot that moves a first head in the XY direction and a second XY robot that moves the second head in the XY direction are provided side by side in the X direction on the same frame.
- a pair of first guides are fixed to one end of the box frame in the X direction so as to extend in the Y direction and the other rail is fixed to the central frame so as to extend in the Y direction.
- the gist is that the rails are divided along the Y direction over a length of 1 ⁇ 2 or more including the central portion of the frame length in the Y direction.
- the first XY robot that moves the first head in the XY direction and the second XY robot that moves the second head in the XY direction are provided side by side in the X direction on the same frame.
- the work machine includes a box-shaped frame that forms a part of the gantry and a central frame that is fixed so as to be bridged in the Y direction at a central portion in the X direction of the box-shaped frame.
- One rail of the pair of first guide rails of the first XY robot and one rail of the pair of second guide rails of the second XY robot are respectively fixed to end portions in the X direction of the box-shaped frame. .
- the other rail of the pair of first guide rails of the first XY robot and the other rail of the pair of second guide rails of the second XY robot are fixed to the central frame. For this reason, the rails of the pair of first guide rails are arranged sufficiently apart from each other in the X direction, and the rails of the pair of second guide rails are arranged sufficiently apart from each other in the X direction. Therefore, vibration of the first XY robot including the first slider suspended from the pair of first guide rails is suppressed, and vibration of the second XY robot including the second slider suspended from the pair of second guide rails is suppressed. Vibration due to the movement of itself can be suppressed.
- the central frame is divided along the Y direction over a length of 1 ⁇ 2 or more including the central portion of the frame length in the Y direction between the two other rails fixed to the central frame. For this reason, it is possible to satisfactorily suppress the vibration generated by the movement of one XY robot in the Y direction among the first and second XY robots from being transmitted to the other XY robot.
- FIG. 3 is a top view of the work machine 10.
- FIG. 2 is a side view of the work machine 10.
- FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an AA cross section of the working machine 10 in FIG. 3.
- FIG. 3 is an external view of the central beam 16. It is an external view of the center beam 160 of a modification.
- FIG. 1 is an external perspective view of a working machine 10 according to the present embodiment.
- FIG. 2 is a top view of the work machine 10.
- FIG. 3 is a side view of the work machine 10.
- 4 is a cross-sectional view showing an AA cross section of the work machine 10 of FIG.
- FIG. 5 is an external view of the central beam 16. 1 to 5, the X direction is the transport direction of the substrate S as the work target, the Z direction is the vertical direction, and the Y direction is a direction orthogonal to the X direction and the Z direction.
- the working machine 10 is a component mounting machine that is mounted with a component supply device (not shown) on the front, picks up an electronic component supplied from the component supply device, and mounts it on the substrate S.
- the work machine 10 includes first and second XY robots 21 and 22 (see FIGS. 1, 2, and 4) arranged in the X direction, and first and second heads 23 and 24 (to be moved by the corresponding XY robots). 4).
- the work machine 10 includes a base 11, a main body frame 12, and an upper frame 15.
- Each of the main body frame 12 and the upper frame 15 has a box-shaped outer shape that is open at the top and bottom and has substantially the same size in the XY directions as the base 11.
- the main body frame 12 and the upper frame 15 are stacked on the base 11 in order of the main body frame 12 and the upper frame 15 so as to form a pedestal so that the wall surfaces are continuous.
- the main body frame 12 includes a lower frame 13 erected on the base 11 and a middle frame 14 stacked on the lower frame 13.
- the lower frame 13 is erected on the rear wall portion (not shown) erected on the rear end portion of the base 11, the right end portion and the left wall portion of the base 11, and is parallel to the Y direction.
- a right side wall part 133 and a left side wall part 134 which extend and are connected to both side edges in the X direction of the rear wall part.
- the middle frame 14 is connected to each other so as to be continuous with the portal-shaped front wall portion 141, the rear wall portion 142 connected to the rear wall portion of the lower frame 13, and the right wall portion 133 and the left wall portion 134 of the lower frame 13.
- the main body frame 12 is divided into the lower frame 13 and the middle frame 14, but may be configured as an integral frame.
- the upper frame 15 supports the first XY robot 21 and the second XY robot 22 and is installed so as to be stacked on the main body frame 12.
- the upper frame 15 includes a front wall portion 151, a rear wall portion 152, a right wall portion 153, and a left wall portion 154 that are connected to the front wall portion 141, the rear wall portion 142, the right wall portion 143, and the left wall portion 144 of the middle frame 14.
- a central beam 16 extending in the Y direction is bridged between the front wall portion 151 and the rear wall portion 152 of the upper frame 15.
- the central beam 16 is a long and plate-like member, and the center of the front wall 151 in the X direction and the center of the rear wall 152 in the X direction with the plate surface being perpendicular to the Z direction. It is stretched over to the department. Further, as shown in FIG. 5, the central beam 16 is formed with slits 16s extending in the Y direction leaving both ends in the Y direction at the center in the X direction. Further, a pair of support members 17 extending in the Y direction are bridged between the front wall portion 151 and the rear wall portion 152 of the upper frame 15 so as to support the central beam 16 as shown in FIGS. Has been.
- the pair of support members 17 are long and plate-like members, and are provided on both the left and right sides with the slit 16s of the central beam 16 interposed therebetween.
- the pair of support members 17 are fixed vertically to the upper surface of the central beam 16, and end portions in the Y direction are fixed to the inner surface of the front wall portion 151 and the inner surface of the rear wall portion 152 of the upper frame 15. .
- the first XY robot 21 includes a first X-axis robot 21X and a first Y-axis robot 21Y.
- the first Y-axis robot 21Y has a pair of first Y-axis guide rails (first left rail 211, first right rail 212) extending in parallel to the Y direction with a predetermined interval in the X direction. ), A suspended first Y-axis slider 213 suspended on a pair of first Y-axis guide rails so as to be movable in the Y direction, and a first Y-axis actuator 214 that drives the first Y-axis slider 213.
- the first left rail 211 is fixed to the lower portion of the left wall portion 154 of the upper frame 15 with a fastening member such as a screw.
- the first right rail 212 is fixed to the lower part of the central beam 16 and on the left side of the slit 16s by a fastening member such as a screw.
- the 1st right rail 212 is being fixed so that it may be located in the surface on the back side of the part to which the left support member 17 of the center beam 16 was fixed.
- the first Y-axis actuator 214 is a linear motor, and includes a shaft 214a in which a plurality of permanent magnets are arranged in the axial direction, and a mover 214b including a coil arranged so as to go around the shaft 214a.
- Have The plurality of permanent magnets are arranged such that the directions of the magnetic poles of two adjacent permanent magnets are opposite to each other.
- the linear motor generates a thrust force on the mover 214b by the action of the magnetic force generated from the permanent magnet and the current flowing in the coil.
- the first Y-axis slider 213 is fixed to the mover 214b.
- the first Y-axis actuator 214 (linear motor) can move the first Y-axis slider 213 to a desired position in the Y direction by controlling the current flowing through the coil.
- the first Y-axis actuator 214 may be configured by a ball screw mechanism.
- the first X-axis robot 21X includes a first X-axis guide rail 215 fixed to the first Y-axis slider 213 so as to extend in the X direction, and a first X-axis supported by the first X-axis guide rail 215 so as to be movable in the X direction. It has an axis slider 216 and a first X-axis actuator 217 that drives the first X-axis slider 216.
- the first X-axis actuator 217 may be configured by a linear motor similar to the first Y-axis actuator 214, or may be configured by a ball screw mechanism.
- a first head 23 is fixed to the first X-axis slider 216. Thus, the first head 23 can be moved in the XY directions by the first XY robot 21.
- the second XY robot 22 includes a second X-axis robot 22X and a second Y-axis robot 22Y.
- the second Y-axis robot 22Y has a pair of second Y-axis guide rails (second left rail 221 and second right rail 222) extending in parallel to the Y direction with a predetermined interval in the X direction. ), A suspended second Y-axis slider 223 suspended from a pair of second Y-axis guide rails so as to be movable in the Y direction, and a second Y-axis actuator 224 that drives the second Y-axis slider 223.
- the second left rail 221 is fixed by a fastening member such as a screw below the center beam 16 and on the right side of the slit 16s.
- the second left rail 221 is fixed so as to be positioned on the back surface of the portion to which the right support member 17 of the central beam 16 is fixed.
- the second right rail 222 is fixed to the lower portion of the right side wall 153 of the upper frame 15 with a fastening member such as a screw.
- the second Y-axis actuator 224 is a linear motor having a shaft 224a and a mover 224b similar to the first Y-axis actuator 214.
- the second Y-axis slider 223 is fixed to the mover 224b.
- the second Y-axis actuator 224 (linear motor) moves the second Y-axis slider 223 to a desired position in the Y direction independently of the first Y-axis slider 213 by controlling the current flowing through the coil. Can do.
- the second Y-axis actuator 224 may be configured by a ball screw mechanism.
- the second X axis robot 22X includes a second X axis guide rail 225 fixed to the second Y axis slider 223 so as to extend in the X direction, and a second X axis supported by the second X axis guide rail 225 so as to be movable in the X direction.
- the second X-axis actuator 227 may be configured with a linear motor similar to the second Y-axis actuator 224, or may be configured with a ball screw mechanism.
- the second head 24 is fixed to the second X-axis slider 226. Accordingly, the second head 24 can be moved in the XY directions by the second XY robot 22.
- the left rail 211 of the first Y-axis robot 21Y is fixed to the left wall portion 154 of the upper frame 15. Further, the right rail 212 of the first Y-axis robot 21Y is fixed to the central beam 16 spanned in the Y direction at the center in the X direction of the upper frame 15. Thus, the first left rail 211 and the first right rail 212 (first Y-axis guide rail) are arranged with an interval of about 1 ⁇ 2 of the width of the upper frame 15 in the X direction.
- the upper frame 15 is formed in a box shape, and the central beam 16 is bridged between the center portion in the X direction of the front wall portion 151 and the center portion in the X direction of the rear wall portion 152, and has high rigidity. ing.
- first left rail 211 and the first right rail 212 (first Y-axis guide rail) stably support the Y-axis slider 213 and vibrate with the movement of the first X-axis robot 21X and the first Y-axis robot 21Y. It can suppress well.
- the left rail 221 of the second Y-axis robot 22Y is fixed to a central beam 16 that spans the central portion of the upper frame 15 in the X direction in the Y direction.
- the right rail 222 of the second Y-axis robot 22Y is fixed to the right wall 153 of the upper frame 15.
- the second left rail 221 and the second right rail 222 are arranged at an interval of about 1 ⁇ 2 of the width of the upper frame 15 in the X direction.
- the second left rail 221 and the second right rail 222 (second Y-axis guide rail) stably support the Y-axis slider 223 and vibrate due to the movement of the second X-axis robot 22X and the second Y-axis robot 22Y. It can suppress well.
- the right rail 212 of the first Y-axis robot 21Y and the left rail 221 of the second Y-axis robot 22Y fixed to the central beam 16 are arranged on the left and right sides with the slit 16s interposed therebetween. For this reason, even if vibration is generated on the left side of the central beam 16 due to the movement of the first Y-axis robot 21Y, most of the vibration is absorbed by the slit 16s and transmitted to the right side of the central beam 16, that is, the second Y-axis robot 22Y side. Not to be.
- the first XY robot 21 that moves the first head 23 in the XY direction and the second XY robot 22 that moves the second head 24 in the XY direction are arranged on the same frame in the X direction. It is provided side by side.
- the work machine 10 includes an upper frame 15 that forms a part of the gantry, and a central beam 16 that is fixed so as to be bridged in the Y direction at the center of the upper frame 15 in the X direction.
- the left rail 211 of the pair of first Y-axis guide rails of the first XY robot 21 and the right rail 222 of the pair of second Y-axis guide rails of the second XY robot 22 are the left side wall 154 and the right side wall of the upper frame 15. 153.
- the right rail 212 of the pair of first Y-axis guide rails of the first XY robot 21 and the left rail 221 of the pair of second Y-axis guide rails of the second XY robot 22 are fixed to the central beam 16.
- each of the rails 221 and 222 of the pair of second Y-axis guide rails is sufficiently spaced apart from each other in the X direction, and includes a second Y-axis slider 223 suspended from the pair of second Y-axis guide rails. The vibration by 22's own movement can be suppressed.
- the central beam 16 is divided along the Y direction by a slit 16s between the right rail 212 of the first Y-axis guide rail and the left rail 221 of the second Y-axis guide rail fixed thereto. For this reason, it can suppress that the vibration which arises by the movement to the Y direction of one XY robot among the 1st and 2nd XY robots 21 and 22 is transmitted to the other XY robot.
- the slit 16s of the central beam 16 is formed so as to extend in the Y direction leaving both ends in the Y direction.
- the slit 16s of the central beam 16 is formed so as to extend in the Y direction leaving both ends in the Y direction.
- the slit of the central beam 16 should just be divided
- FIG. Even in this case, although the effect of the slit of the central beam 16 is slightly reduced, the vibration caused by the operation of one of the first and second XY robots 21 and 22 is caused by the other through the left rail 221 and the right rail 212. Can be absorbed without being transmitted to the XY robot.
- FIG. 6 is an external view of a modified central beam 160.
- the center beam 160 of the modification includes a first frame member 161, a second frame member 162, and a connecting member 163, as shown in the figure.
- the first frame member 161 is formed in substantially the same shape as the left half of the central beam 60.
- the second frame member 162 is formed in substantially the same shape as the right half of the central beam 60.
- the connecting member 163 is attached to both ends of the first and second frame members 161, 162 in the Y direction, and the first and second frame members 161, 162 are spaced apart in the X direction by a gap equivalent to the slit 16s. To be connected.
- the vibration generated by the operation of one of the first and second XY robots 21 and 22 is caused to pass through the left rail 221 and the right rail 212 in the same manner as the central beam 16 of the embodiment. So that it is not transmitted to the other XY robot.
- the upper frame 15 is formed in a box shape having an upper opening, but the upper frame 15 may be covered with a plate, a cover, or the like.
- the work machine 10 is configured as a component mounter.
- the working machine may be any working machine as long as it has two heads arranged in the X direction and independently movable in the XY direction.
- the working machine may be, for example, an applicator that applies an adhesive, or an inspection machine that inspects components mounted on a substrate.
- the first head 23 of the present embodiment corresponds to the first head of the present disclosure.
- the first XY robot 21 corresponds to the first XY robot.
- the second head 24 corresponds to the second head.
- the second XY robot 22 corresponds to the second XY robot.
- the upper frame 15 corresponds to a box frame.
- the central beam 16 corresponds to the central frame.
- the first left rail 211 corresponds to one rail of the first guide rail
- the first right rail 212 corresponds to the other rail of the first guide rail.
- the first Y-axis slider 213 corresponds to the first slider.
- the second right rail 222 corresponds to one rail of the second guide rail
- the second left rail 221 corresponds to the other rail of the second guide rail.
- the second Y-axis slider 223 corresponds to the second slider.
- the slit 16s of the central beam 16 corresponds to the slit of the central frame.
- the first frame member 161 and the second frame member 162 correspond to two frame members.
- the connecting member 163 corresponds to the connecting member.
- the main body frame 12 (the lower frame 13 and the middle frame 14) corresponds to the main body frame.
- the present disclosure can be used in the work machine manufacturing industry.
Landscapes
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
作業機は、箱形フレームと、箱形フレームのX方向における中央部においてY方向に架け渡された中央フレームと、を備える。第1XYロボットは、一方のレールが箱形フレームのX方向における一端部に固定されると共に他方のレールが中央フレームに固定された一対の第1ガイドレールと、第1ガイドレールに吊り下げられた第1スライダと、を有する。第2XYロボットは、一方のレールが箱形フレームのX方向における他端部に固定されると共に他方のレールが中央フレームに第1ガイドレールの他方のレールとX方向に平行に並ぶように固定された一対の第2ガイドレールと、第2ガイドレールに吊り下げられた第2スライダと、を有する。中央フレームは、それに固定された2つの他方のレールの間において、Y方向におけるフレーム長の中央部を含む1/2以上の長さに亘ってY方向に沿って分断されている。
Description
本明細書は、作業機について開示する。
従来より、架台に2台のY軸ロボットを架設し、これらのY軸ロボットにX軸ロボットおよび実装ヘッドが取り付けられた部品実装機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。架台は、基台に対して操作側(前端)に設置される第1フレーム部材,操作側に対向する反操作側(後端)に設置される第2フレーム部材,基台の基板搬送方向(X方向)における両側に設置される第3フレーム部材を備える。また、架台は、基板搬送方向に直交する直交方向(Y方向)に延在して第1フレーム部材と第2フレーム部材とを連結する第6連結部材を備える。第1フレーム部材,第2フレーム部材,第3フレーム部材および第6連結部材は、一体的に構成され、基台に固定されて部品実装機の筐体を構成する。第1フレーム部材は、基台に立設される門型のフレーム部材として構成され、基台の操作側両端部にそれぞれ立設された第1支柱部材と、各第1支持部材の上端部を連結する第1連結部材と、基台に立設され第1連結部材の中央部に接続される分離部材と、を有する。第2フレーム部材は、基台に立設される四角型のフレーム部材として構成され、基台の反操作側両端部にそれぞれ立設された第2支柱部材と、各第2支柱部材の上端部を連結する第2連結部材とを有する。第6連結部材は、上記直交方向に延在して第1フレーム部材の分離部材と第2フレーム部材の第2連結部材とを連結する。第1フレーム部材の第1連結部材と第2フレーム部材の第2連結部材との間には、基板搬送方向において第6連結部材を中心に所定の間隔を空けて基板搬送方向に直交する直交方向に沿って互いに平行に並ぶ2台のY軸ロボットが設置される。2台のY軸ロボットは、それぞれ、略門型の断面形状を有する梁状本体と、梁状本体の下端の両側部に配設されたガイドレールと、ガイドレールにリニアガイド部材を介して移動自在に支持された可動部(スライダ)と、を備える。
上述した作業機では、2台の梁状のY軸ロボットは、それぞれX方向に離間して平行に配置されるため、一方のY軸ロボットの移動による振動が他方のY軸ロボットへ伝達されるのを抑制することはできる。しかしながら、2台のY軸ロボットは、それぞれの一対のガイドレールが幅の狭い梁状本体の下端の両側に配設されるため、可動部(スライダ)をX方向に安定的に支持することが困難で、自身の移動による振動を招きやすい。
本開示は、第1および第2XYロボットのそれぞれの自身の移動による振動を抑制すると共に、第1および第2XYロボットのうち一方のXYロボットのY方向への移動による振動が他方のXYロボットに伝達されるのを良好に抑制することを主目的とする。
本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本開示の作業機は、第1ヘッドをXY方向に移動させる第1XYロボットと第2ヘッドをXY方向に移動させる第2XYロボットとが同一の架台にX方向に並んで設けられた作業機であって、前記架台の一部をなす箱形フレームと、前記箱形フレームのX方向における中央部においてY方向に架け渡されるように固定された中央フレームと、を備え、前記第1XYロボットは、一方のレールが前記箱形フレームのX方向における一端部にY方向に延在するように固定されると共に他方のレールが前記中央フレームにY方向に延在するように固定された一対の第1ガイドレールと、前記一対の第1ガイドレールに吊り下げられてY方向に移動可能な第1スライダと、を有し、前記第2XYロボットは、一方のレールが前記箱形フレームのX方向における他端部にY方向に延在するように固定されると共に他方のレールが前記中央フレームに前記一対の第1ガイドレールの他方のレールとX方向に平行に並ぶように固定された一対の第2ガイドレールと、前記一対の第2ガイドレールに吊り下げられてY方向に移動可能な第2スライダと、を有し、前記中央フレームは、該中央フレームに固定された2つの前記他方のレールの間において、Y方向におけるフレーム長の中央部を含む1/2以上の長さに亘ってY方向に沿って分断されていることを要旨とする。
この本開示の作業機は、第1ヘッドをXY方向に移動させる第1XYロボットと第2ヘッドをXY方向に移動させる第2XYロボットとが同一の架台にX方向に並んで設けられる。また、作業機は、架台の一部をなす箱形フレームと、箱形フレームのX方向における中央部においてY方向に架け渡されるように固定された中央フレームとを備える。第1XYロボットの一対の第1ガイドレールのうちの一方のレールと、第2XYロボットの一対の第2ガイドレールのうちの一方のレールは、それぞれ箱形フレームのX方向における端部に固定される。また、第1XYロボットの一対の第1ガイドレールのうちの他方のレールと、第2XYロボットの一対の第2ガイドレールのうちの他方のレールは、中央フレームに固定される。このため、一対の第1ガイドレールの各レールは、互いにX方向に十分に離間して配置され、一対の第2ガイドレールの各レールは、互いにX方向に十分に離間して配置される。したがって、一対の第1ガイドレールに吊り下げられる第1スライダを含む第1XYロボットの自身の移動による振動を抑制すると共に、一対の第2ガイドレールに吊り下げられる第2スライダを含む第2XYロボットの自身の移動による振動を抑制することができる。また、中央フレームは、それに固定された2つの他方のレールの間において、Y方向におけるフレーム長の中央部を含む1/2以上の長さに亘ってY方向に沿って分断される。このため、第1および第2XYロボットのうち一方のXYロボットのY方向に移動によって生じる振動が他方のXYロボットに伝達されるのを良好に抑制することができる。
次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態の作業機10の外観斜視図である。図2は、作業機10の上面図である。図3は、作業機10の側面図である。図4は、図3の作業機10のA-A断面を示す断面図である。図5は、中央梁16の外観図である。なお、図1~図5において、X方向は、作業対象としての基板Sの搬送方向であり、Z方向は、鉛直方向であり、Y方向は、X方向およびZ方向に直交する方向である。
作業機10は、本実施形態では、前方に図示しない部品供給装置が装着され、部品供給装置から供給される電子部品をピックアップして基板Sに実装する部品実装機である。この作業機10は、X方向に並ぶ第1および第2XYロボット21,22(図1,図2および図4参照)と、対応するXYロボットに移動させられる第1および第2ヘッド23,24(図4参照)と、を備える。
また、作業機10は、図1に示すように、基台11と、本体フレーム12と、上段フレーム15とを備える。本体フレーム12および上段フレーム15は、いずれも上方および下方が開口すると共に基台11とXY方向のサイズが略同じ箱形の外形を有している。本体フレーム12および上段フレーム15は、図1および図2に示すように、壁面が連なるように基台11上に本体フレーム12,上段フレーム15の順に下から積み上げられて架台を構成する。
本体フレーム12は、図1に示すように、基台11に立設された下段フレーム13と、下段フレーム13の上に積み上げられた中段フレーム14と、から構成される。下段フレーム13は、基台11の後端部に立設された後壁部(図示せず)と、基台11の右側端部,左側壁部に立設されると共に互いにY方向に平行に延在して後壁部のX方向における両端辺に連結された右側壁部133および左側壁部134と、を有する。また、中段フレーム14は、門型の前壁部141と、下段フレーム13の後壁部と連なる後壁部142と、下段フレーム13の右側壁部133および左側壁部134と連なるように互いにY方向に延在して前壁部141のX方向における両端辺と後壁部133のX方向における両端辺とを連結する右側壁部143および左側壁部144と、を有する。なお、本実施形態では、本体フレーム12は、下段フレーム13と中段フレーム14とに分割されているが、一体のフレームとして構成されてもよい。
上段フレーム15は、第1XYロボット21および第2XYロボット22を支持するものであり、本体フレーム12の上に積み上げられるように設置されている。上段フレーム15は、中段フレーム14の前壁部141,後壁部142,右側壁部143および左側壁部144に連なる前壁部151,後壁部152,右側壁部153および左側壁部154を有する。上段フレーム15の前壁部151と後壁部152とには、図2に示すように、Y方向に延在する中央梁16が架け渡されている。中央梁16は、本実施形態では、長尺かつ板状の部材であり、板面がZ方向に垂直な姿勢で前壁部151のX方向における中央部と後壁部152のX方向における中央部とに架け渡されている。また、中央梁16は、図5に示すように、X方向における中央部にY方向における両端部を残してY方向に延在するようにスリット16sが形成されている。更に、上段フレーム15の前壁部151と後壁部152とには、図2および図4に示すように中央梁16を支持するようにY方向に延在する一対の支持部材17が架け渡されている。一対の支持部材17は、長尺かつ板状の部材であり、中央梁16のスリット16sを挟んで左右両側に設けられている。そして、一対の支持部材17は、中央梁16の上面に垂直に固定されると共にY方向における端部が上段フレーム15の前壁部151の内面と後壁部152の内面とに固定されている。
第1XYロボット21は、第1X軸ロボット21Xと、第1Y軸ロボット21Yとを備える。
第1Y軸ロボット21Yは、図4に示すように、X方向に所定の間隔を開けてY方向に平行に延在する一対の第1Y軸ガイドレール(第1左レール211,第1右レール212)と、一対の第1Y軸ガイドレールにY方向に移動自在に吊り下げられた懸架式の第1Y軸スライダ213と、第1Y軸スライダ213を駆動する第1Y軸アクチュエータ214と、を有する。第1左レール211は、上段フレーム15の左側壁部154の下部にねじ等の締結部材により固定されている。第1右レール212は、中央梁16の下部であってスリット16sよりも左側にねじ等の締結部材により固定されている。第1右レール212は、中央梁16の左側の支持部材17が固定された部分の裏側の面に位置するように固定されている。第1Y軸アクチュエータ214は、本実施形態では、リニアモータであり、複数の永久磁石が軸方向に配置されたシャフト214aと、シャフト214aを周回するように配置されたコイルを含む可動子214bと、を有する。複数の永久磁石は、隣り合う2つの永久磁石の磁極の向きが逆向きとなるように配置されている。リニアモータは、永久磁石から発生する磁力とコイルに流れる電流との作用により可動子214bに推力を発生させる。第1Y軸スライダ213は、可動子214bに固定されている。これにより、第1Y軸アクチュエータ214(リニアモータ)は、コイルに流れる電流を制御することにより、第1Y軸スライダ213をY方向の所望の位置に移動させることができる。なお、第1Y軸アクチュエータ214は、ボールねじ機構により構成されてもよい。
第1X軸ロボット21Xは、第1Y軸スライダ213にX方向に延在するように固定された第1X軸ガイドレール215と、第1X軸ガイドレール215にX方向に移動自在に支持された第1X軸スライダ216と、第1X軸スライダ216を駆動する第1X軸アクチュエータ217と、を有する。なお、第1X軸アクチュエータ217は、第1Y軸アクチュエータ214と同様のリニアモータで構成されてもよいし、ボールねじ機構により構成されてもよい。第1X軸スライダ216には、第1ヘッド23が固定されている。これにより、第1ヘッド23は、第1XYロボット21によりXY方向に移動可能となっている。
第2XYロボット22は、第2X軸ロボット22Xと、第2Y軸ロボット22Yとを備える。
第2Y軸ロボット22Yは、図4に示すように、X方向に所定の間隔を開けてY方向に平行に延在する一対の第2Y軸ガイドレール(第2左レール221,第2右レール222)と、一対の第2Y軸ガイドレールにY方向に移動自在に吊り下げられた懸架式の第2Y軸スライダ223と、第2Y軸スライダ223を駆動する第2Y軸アクチュエータ224と、を有する。第2左レール221は、中央梁16の下部であってスリット16sよりも右側にねじ等の締結部材により固定されている。第2左レール221は、中央梁16の右側の支持部材17が固定された部分の裏側の面に位置するように固定されている。第2右レール222は、上段フレーム15の右側壁部153の下部にねじ等の締結部材により固定されている。第2Y軸アクチュエータ224は、本実施形態では、第1Y軸アクチュエータ214と同様のシャフト224aと可動子224bとを有するリニアモータである。第2Y軸スライダ223は、可動子224bに固定されている。これにより、第2Y軸アクチュエータ224(リニアモータ)は、コイルに流れる電流を制御することにより、第2Y軸スライダ223を第1Y軸スライダ213とは独立してY方向の所望の位置に移動させることができる。なお、第2Y軸アクチュエータ224は、ボールねじ機構により構成されてもよい。
第2X軸ロボット22Xは、第2Y軸スライダ223にX方向に延在するように固定された第2X軸ガイドレール225と、第2X軸ガイドレール225にX方向に移動自在に支持された第2X軸スライダ226と、第2X軸スライダ226を駆動する第2X軸アクチュエータ227と、を有する。なお、第2X軸アクチュエータ227は、第2Y軸アクチュエータ224と同様のリニアモータで構成されてもよいし、ボールねじ機構により構成されてもよい。第2X軸スライダ226には、第2ヘッド24が固定されている。これにより、第2ヘッド24は、第2XYロボット22によりXY方向に移動可能となっている。
第1Y軸ロボット21Yの左レール211は、上段フレーム15の左側壁部154に固定されている。また、第1Y軸ロボット21Yの右レール212は、上段フレーム15のX方向における中央部にY方向に架け渡された中央梁16に固定されている。これにより、第1左レール211および第1右レール212(第1Y軸ガイドレール)は、上段フレーム15のX方向における幅の約1/2の間隔を隔てて配置される。上段フレーム15は、箱形に形成されると共に前壁部151のX方向における中央部と後壁部152のX方向における中央部とに中央梁16が架け渡されており、高い剛性を有している。したがって、第1左レール211および第1右レール212(第1Y軸ガイドレール)は、Y軸スライダ213を安定的に支持し、第1X軸ロボット21Xや第1Y軸ロボット21Yの移動に伴う振動を良好に抑制することができる。
第2Y軸ロボット22Yの左レール221は、上段フレーム15のX方向における中央部にY方向に架け渡された中央梁16に固定されている。また、第2Y軸ロボット22Yの右レール222は、上段フレーム15の右側壁部153に固定されている。これにより、第2左レール221および第2右レール222(第2Y軸ガイドレール)は、上段フレーム15のX方向における幅の約1/2の間隔を隔てて配置される。したがって、第2左レール221および第2右レール222(第2Y軸ガイドレール)は、Y軸スライダ223を安定的に支持し、第2X軸ロボット22Xや第2Y軸ロボット22Yの移動に伴う振動を良好に抑制することができる。
更に、中央梁16に固定される第1Y軸ロボット21Yの右レール212と第2Y軸ロボット22Yの左レール221は、スリット16sを挟んで左側と右側とに配置されている。このため、第1Y軸ロボット21Yの移動により中央梁16の左側に振動が生じても、その振動は、殆どがスリット16sで吸収され、中央梁16の右側、すなわち第2Y軸ロボット22Y側に伝達されないようになっている。また、第2Y軸ロボット22Yの移動により中央梁16の右側に振動が生じても、その振動は、殆どがスリット16sで吸収され、中央梁16の左側、すなわち第1Y軸ロボット21Y側に伝達されないようになっている。
以上説明した本実施形態の作業機10は、第1ヘッド23をXY方向に移動させる第1XYロボット21と第2ヘッド24をXY方向に移動させる第2XYロボット22とが同一の架台にX方向に並んで設けられる。また、作業機10は、架台の一部をなす上段フレーム15と、上段フレーム15のX方向における中央部においてY方向に架け渡されるよに固定された中央梁16とを備える。第1XYロボット21の一対の第1Y軸ガイドレールのうち左レール211と第2XYロボット22の一対の第2Y軸ガイドレールのうちの右レール222は、上段フレーム15の左側壁部154と右側壁部153とに固定される。また、第1XYロボット21の一対の第1Y軸ガイドレールのうちの右レール212と第2XYロボット22の一対の第2Y軸ガイドレールのうちの左レール221は、中央梁16に固定される。このため、一対の第1Y軸ガイドレールの各レール211,212は、互いにX方向に十分に離間して配置され、一対の第1Y軸ガイドレールに吊り下げられる第1Y軸スライダ213を含む第1XYロボット21の自身の移動による振動を抑制することができる。また、一対の第2Y軸ガイドレールの各レール221,222は、互いにX方向に十分に離間して配置され、一対の第2Y軸ガイドレールに吊り下げられる第2Y軸スライダ223を含む第2XYロボット22の自身の移動による振動を抑制することができる。また、中央梁16は、それに固定された第1Y軸ガイドレールの右レール212と第2Y軸ガイドレールの左レール221との間において、スリット16sによりY方向に沿って分断されている。このため、第1および第2XYロボット21,22のうち一方のXYロボットのY方向に移動によって生じる振動が他方のXYロボットに伝達されるのを抑制することができる。
また、中央梁16のスリット16sは、Y方向における両端部を残してY方向に延在するように形成されている。これにより、第1および第2XYロボット21,22のうち一方のXYロボットのY方向の移動による振動が他方のロボットに伝達されるのを良好に抑制することができると共に、中央梁16を単一の部材に構成することができ、部品点数を削減することができる。
なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
例えば、上述した実施形態では、中央梁16のスリット16sは、Y方向における両端部を残してY方向に延在するように形成されている。しかし、中央梁16のスリットは、中央梁16のY方向における長さの中央部を含む1/2以上に亘って分断されていればよい。この場合でも、中央梁16のスリットは、若干効果は落ちるものの、第1および第2XYロボット21,22の一方のXYロボットの動作に伴って生じる振動が左レール221および右レール212を介して他方のXYロボットへ伝達されないよう吸収することができる。
上述した実施形態では、中央梁16は、単一の部材で構成されたが、2つの部材で構成されてもよい。図6は、変形例の中央梁160の外観図である。変形例の中央梁160は、図示するように、第1フレーム部材161と、第2フレーム部材162と、連結部材163と、を備える。第1フレーム部材161は、中央梁60の左半分と略同じ形状に形成されている。第2フレーム部材162は、中央梁60の右半分と略同じ形状に形成されている。連結部材163は、第1および第2フレーム部材161,162のY方向における両端部に取り付けられ、第1および第2フレーム部材161,162をX方向にスリット16sと同等の隙間を空けた状態で連結するものである。この変形例の中央梁160は、実施形態の中央梁16と同様に、第1および第2XYロボット21,22の一方のXYロボットの動作に伴って生じる振動が左レール221および右レール212を介して他方のXYロボットへ伝達されないよう吸収することができる。
上述した実施形態では、上段フレーム15は、上方が開口した箱形に形成されるものとしたが、上方がプレートやカバーなどで覆われていてもよい。
上述した実施形態では、作業機10は、部品実装機として構成されるものとした。しかし、作業機は、X方向に並び、それぞれ独立してXY方向に移動可能な2台のヘッドを有するものであれば、如何なる作業機であってもよい。作業機は、例えば、接着剤を塗布する塗布機や、基板に実装された部品を検査する検査機などであってもよい。
ここで、実施形態の主要な要素と請求の範囲に記載した本開示の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、本実施形態の第1ヘッド23が本開示の第1ヘッドに相当する。第1XYロボット21が第1XYロボットに相当する。第2ヘッド24が第2ヘッドに相当する。第2XYロボット22が第2XYロボットに相当する。上段フレーム15が箱型フレームに相当する。中央梁16が中央フレームに相当する。第1左レール211が第1ガイドレールの一方のレールに相当し、第1右レール212が第1ガイドレールの他方のレールに相当する。第1Y軸スライダ213が第1スライダに相当する。第2右レール222が第2ガイドレールの一方のレールに相当し、第2左レール221が第2ガイドレールの他方のレールに相当する。第2Y軸スライダ223が第2スライダに相当する。中央梁16のスリット16sが中央フレームのスリットに相当する。第1フレーム部材161と第2フレーム部材162が2つのフレーム部材に相当する。連結部材163が連結部材に相当する。本体フレーム12(下段フレーム13および中段フレーム14)が本体フレームに相当する。
本開示は、作業機の製造産業などに利用可能である。
10 作業機、11 基台、12 本体フレーム、13 下段フレーム、14 中段フレーム、15 上段フレーム、16,160 中央梁、16s スリット、21 第1XYロボット、21X 第1X軸ロボット、21Y 第1Y軸ロボット、22 第2XYロボット、22X 第2X軸ロボット、22Y 第2Y軸ロボット、23 第1ヘッド、24 第2ヘッド、132,142,152 後壁部、133,143,153 右側壁部、134,144,154 左側壁部、141,151 前壁部、161 第1フレーム部材、162 第2フレーム部材、163 連結部材、211,221 左レール、212,222 右レール、213 第1Y軸スライダ、214 第1Y軸アクチュエータ、215 第1X軸ガイドレール、216 第1X軸スライダ、217 第1X軸アクチュエータ、223 第2Y軸スライダ、224 第2Y軸アクチュエータ、225 第2X軸ガイドレール、226 第2X軸スライダ、227 第2X軸アクチュエータ。
Claims (4)
- 第1ヘッドをXY方向に移動させる第1XYロボットと第2ヘッドをXY方向に移動させる第2XYロボットとが同一の架台にX方向に並んで設けられた作業機であって、
前記架台の一部をなす箱形フレームと、
前記箱形フレームのX方向における中央部においてY方向に架け渡されるように固定された中央フレームと、
を備え、
前記第1XYロボットは、
一方のレールが前記箱形フレームのX方向における一端部にY方向に延在するように固定されると共に他方のレールが前記中央フレームにY方向に延在するように固定された一対の第1ガイドレールと、
前記一対の第1ガイドレールに吊り下げられてY方向に移動可能な第1スライダと、
を有し、
前記第2XYロボットは、
一方のレールが前記箱形フレームのX方向における他端部にY方向に延在するように固定されると共に他方のレールが前記中央フレームに前記一対の第1ガイドレールの他方のレールとX方向に平行に並ぶように固定された一対の第2ガイドレールと、
前記一対の第2ガイドレールに吊り下げられてY方向に移動可能な第2スライダと、
を有し、
前記中央フレームは、該中央フレームに固定された2つの前記他方のレールの間において、Y方向におけるフレーム長の中央部を含む1/2以上の長さに亘ってY方向に沿って分断されている、
作業機。 - 請求項1に記載の作業機であって、
前記中央フレームは、Y方向における両端部を残してY方向に延在するスリットを有する、
作業機。 - 請求項1に記載の作業機であって、
前記中央フレームは、それぞれ前記他方のレールが固定された2つのフレーム部材を有し、
前記2つのフレーム部材は、X方向に所定の隙間を空けてY方向における両端部において連結部材によって連結されている、
作業機。 - 請求項1ないし3いずれか1項に記載の作業機であって、
前記架台は、上方が開口した箱形の本体フレームを有し、
前記箱形フレームは、XY方向のサイズが前記本体フレームと略同一であり、壁面が前記本体フレームと連なるように該本体フレームの上端に設置される、
作業機。
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