特開 2023-157110 ピックアンドプレース装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023157110

(43)【公開日】2023-10-26

(54)【発明の名称】ピックアンドプレース装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/90 20060101AFI20231019BHJP

   B65G 47/248 20060101ALI20231019BHJP

【ＦＩ】

B65G47/90 D

B65G47/248 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022066798

(22)【出願日】2022-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】591153754

【氏名又は名称】株式会社マルセン

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷 直己

【テーマコード（参考）】

3F072

3F081

【Ｆターム（参考）】

3F072AA06

3F072JA03

3F072KD01

3F072KE10

3F081BE09

3F081CA16

3F081CE02

(57)【要約】

【課題】ワークの搬送軌跡を直線状としつつ、１つの駆動装置によりワークの姿勢を変更することができるピックアンドプレース装置を提供する。
【解決手段】ピックアンドプレース装置１，２，３は、第一方向へ直線移動可能な第一移動部材４０と、第二方向へ直線移動可能であり二次元の曲線カム部５１ａ，１５１ａを備えるカム面５１，１５１が形成された第二移動部材５０，１５０と、カム面に沿って移動可能な従動部材６０と、自身の駆動軸線Ｌ２回りの揺動回転により従動部材をカム面に沿って移動させるように構成されたカムアーム７０と、カムアームを揺動回転駆動するように構成された駆動装置８０，２８０と、第一移動部材と共にベース部材に対して第一方向に直線移動可能に構成され、かつ、ワークを着脱可能に構成された出力部材９０を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

初期姿勢のワークを保持し、保持した前記ワークを基準直線方向に直線移動させながら前記ワークの姿勢を変更し、姿勢を変更した前記ワークを離脱するピックアンドプレース装置であって、
ベース部材と、
前記ベース部材に対して前記基準直線方向である第一方向へ直線移動可能となるようにガイドされる第一移動部材と、
前記ベース部材に対して前記第一方向に交差する第二方向へ直線移動可能となるようにガイドされ、二次元の曲線カム部を備えるカム面が形成された第二移動部材と、
前記カム面に沿って移動可能に構成され、前記カム面の位置に応じた姿勢を取る従動部材と、
アーム基端部が前記第二移動部材に対して前記第一方向および前記第二方向に直交する駆動軸線回りに揺動回転可能となるように前記第二移動部材に支持され、前記駆動軸線に対して偏心したアーム先端部にて前記従動部材を支持し、自身の前記駆動軸線回りの揺動回転により前記従動部材を前記カム面に沿って移動させるように構成されたカムアームと、
前記第二移動部材に取り付けられ、前記カムアームを前記第二移動部材に対して前記駆動軸線回りに揺動回転駆動するように構成された駆動装置と、
前記従動部材に取り付けられ、前記第一移動部材に対して前記第一方向および前記第二方向に直交する軸線回りに回転可能となるように前記第一移動部材に支持され、前記第一移動部材と共に前記ベース部材に対して前記第一方向に直線移動可能に構成され、かつ、前記ワークを着脱可能に構成された出力部材と、
を備える、ピックアンドプレース装置。

【請求項2】

前記カム面は、前記曲線カム部、および、前記曲線カム部に接続され前記第一方向に平行な直線カム部を備える、請求項１に記載のピックアンドプレース装置。

【請求項3】

前記カム面は、山形弧形状の前記曲線カム部と、前記曲線カム部の両端のそれぞれに接続する一対の前記直線カム部と、を備えるＵ字状カム面であり、
前記ピックアンドプレース装置は、所定位置にて前記初期姿勢の前記ワークを保持し、保持した前記ワークを前記基準直線方向に直線移動させながら前記ワークの姿勢を反転させ、反転させた前記ワークを前記所定位置にて離脱するように構成された、請求項２に記載のピックアンドプレース装置。

【請求項4】

前記カム面は、弧形状の前記曲線カム部と、前記曲線カム部の一端に接続する１つの前記直線カム部と、を備えるＪ字状カム面であり、
前記ピックアンドプレース装置は、所定位置にて前記初期姿勢の前記ワークを保持し、保持した前記ワークを前記基準直線方向に直線移動させながら前記ワークの姿勢を回転させ、回転させた前記ワークを前記所定位置とは異なる位置にて離脱するように構成された、請求項２に記載のピックアンドプレース装置。

【請求項5】

前記駆動装置は、前記カムアームを３以上の回転角度にて位置決め可能に構成され、
位置決め可能な前記回転角度は、前記従動部材の位置として前記カム面における一方端位置、他方端位置、および、中間位置のそれぞれに対応する回転角度を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のピックアンドプレース装置。

【請求項6】

前記駆動装置は、位置制御可能なモータである、請求項５に記載のピックアンドプレース装置。

【請求項7】

前記駆動装置は、少なくとも３位置の位置決め可能な流体シリンダ装置である、請求項５に記載のピックアンドプレース装置。

【請求項8】

前記第二方向は、前記第一方向に直交する方向である、請求項１または２に記載のピックアンドプレース装置。

【請求項9】

前記カム面は、溝カムにより構成されている、請求項１または２に記載のピックアンドプレース装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピックアンドプレース装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ピックアンドプレース装置の１つとして、初期姿勢のワークを保持して、ワークの搬送中にワークの姿勢を変更して、変更した姿勢のワークを離脱させることができる装置が知られている。この種のピックアンドプレース装置として、１つの駆動装置を用いた構成が、特許文献１，２に記載されている。

【0003】

特許文献１には、Ｕ字状のカムを用いることによりワークの搬送中にワークを反転させるピックアンドプレース装置が記載されている。このピックアンドプレース装置は、ワークを初期位置にて保持し、初期位置からワークを上昇させつつ横方向に移動させながらワークを反転させて、初期位置とは異なる位置にてワークを離脱させる。詳細には、このピックアンドプレース装置は、ワークの搬送軌跡をＵ字状としており、ワークを初期位置とは異なる位置に搬送する際に、ワークを反転させることができる。

【0004】

特許文献２には、カム板およびゼネバ歯車を用いることにより、ワークの搬送中に反転させるピックアンドプレース装置が記載されている。このピックアンドプレース装置は、ワークを初期位置にて保持し、初期位置からワークを上昇させながらワークを反転させて、初期位置と同一位置にてワークを離脱させる。このピックアンドプレース装置は、ワークの搬送軌跡を直線状としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実用新案登録第３２２５０５２号公報

【特許文献2】特開平４－１０１９４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

複数の駆動装置を用いてワークを上昇と反転をさせることは、簡易な構成にて可能となる。しかし、複数の駆動装置を用いることにより、高コスト化を招来し、電力消費量が多くなる問題が生じる。そこで、特許文献１，２に記載のような１つの駆動装置を用いて、ワークの姿勢を変更することは有用である。

【0007】

ところで、ワークの搬送軌跡として、特許文献１に記載のようなＵ字状の搬送軌跡や、特許文献２に記載のような直線状の搬送軌跡が存在する。特許文献２に記載のピックアンドプレース装置においては、カム板およびゼネバ歯車を有しており、複雑な構成となっている。特に、カム板とゼネバ歯車とが協働しており、両部材について高い加工精度および組立精度が必要となる。そのため、高コストを招来する。

【0008】

一方、特許文献１に記載のピックアンドプレース装置は、従動部材がＵ字状のカム面に沿って移動する構成を有しており、１つの駆動装置を有する構成としては、特許文献２に記載の装置に比べると簡易な構成である。しかし、特許文献１に記載のピックアンドプレース装置は、ワークの搬送軌跡が直線状ではなくＵ字状であるため、ワークの搬送軌跡を直線状とするニーズには対応できない。

【0009】

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ワークの搬送軌跡を直線状としつつ、１つの駆動装置によりワークの姿勢を変更することができるピックアンドプレース装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様は、初期姿勢のワークを保持し、保持した前記ワークを基準直線方向に直線移動させながら前記ワークの姿勢を変更し、姿勢を変更した前記ワークを離脱するピックアンドプレース装置であって、
ベース部材と、
前記ベース部材に対して前記基準直線方向である第一方向へ直線移動可能となるようにガイドされる第一移動部材と、
前記ベース部材に対して前記第一方向に交差する第二方向へ直線移動可能となるようにガイドされ、二次元の曲線カム部を備えるカム面が形成された第二移動部材と、
前記カム面に沿って移動可能に構成され、前記カム面の位置に応じた姿勢を取る従動部材と、
アーム基端部が前記第二移動部材に対して駆動軸線回りに回転可能となるように前記第二移動部材に支持され、前記駆動軸線に対して偏心したアーム先端部にて前記従動部材を支持し、自身の前記駆動軸線回りの回転により前記従動部材を前記カム面に沿って移動するように構成されたカムアームと、
前記第二移動部材に取り付けられ、前記カムアームを前記第二移動部材に対して前記駆動軸線回りに回転駆動するように構成された駆動装置と、
前記従動部材に取り付けられ、前記第一移動部材に対して前記第一方向および前記第二方向に直交する軸線回りに回転可能となるように前記第一移動部材に支持され、前記第一移動部材と共に前記ベース部材に対して前記第一方向に直線移動可能に構成され、かつ、前記ワークを着脱可能に構成された出力部材と、
を備える、ピックアンドプレース装置にある。

【発明の効果】

【0011】

上記態様のピックアンドプレース装置によれば、駆動装置の駆動によって、カムアームが、第二移動部材に対して駆動軸線回りに回転する。カムアームの回転に伴って、アーム先端部に支持されている従動部材が、第二移動部材のカム面に沿って移動する。そして、出力部材は、従動部材に取り付けられている。従って、第二移動部材を基準とした場合において、出力部材は、第二移動部材のカム面に沿って移動しつつ、カム面の位置に応じた姿勢を取る。

【0012】

ただし、出力部材は、第一移動部材に回転可能に支持されており、第一移動部材は、ベース部材に対して基準直線方向である第一方向に直線移動するようにガイドされている。従って、出力部材は、ベース部材に対する移動方向を基準直線方向に制限されている。

【0013】

一方で、出力部材は、第二移動部材のカム面に沿って移動する。第二移動部材のカム面は、二次元の曲線カム部を備える。そのため、出力部材は、第二移動部材に対して一次元ではなく二次元の移動をする。

【0014】

そこで、第二移動部材は、ベース部材に対して第二方向に直線移動するようにガイドされている。つまり、出力部材は、第二移動部材に対して二次元の移動をするが、第二移動部材がベース部材に対して第二方向に直線移動するようにしている。そのため、出力部材の移動を、ベース部材に対して基準直線方向である第一方向への直線移動に制限することができる。つまり、出力部材に保持されたワークの搬送軌跡を基準直線方向としつつ、１つの駆動装置によりワークの姿勢を変更することができる。

【0015】

さらに、上記態様のピックアンドプレース装置によれば、カム面の他に、従来のようなゼネバ歯車を有しておらず、構成が簡易となる。従って、装置の低コスト化を図ることができる。

【0016】

以上のごとく、上記態様によれば、ワークの搬送軌跡を直線状としつつ、１つの駆動装置によりワークの姿勢を変更することができるピックアンドプレース装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態１のピックアンドプレース装置の正面図である。

【図2】実施形態１のピックアンドプレース装置の右側面図である。

【図3】実施形態１のピックアンドプレース装置の背面図である。

【図4】図１のIV－IV断面図である。

【図5】区画板を取り除いた状態のピックアンドプレース装置における図２のＶ－Ｖ断面図である。

【図6】図２のVI－VI断面図である。

【図7】図２のVII－VII断面図である。

【図8】区画板を取り除いた状態のピックアンドプレース装置の正面図であって、従動部材がカム面の一方端に位置する状態を示す図である。

【図9】区画板を含む状態のピックアンドプレース装置であって、図８のIX－IX断面図である。

【図10】区画板を取り除いた状態のピックアンドプレース装置の正面図であって、従動部材がカム面の途中に位置する状態を示す図である。

【図11】区画板を取り除いた状態のピックアンドプレース装置の正面図であって、従動部材がカム面の途中に位置する状態を示す図である。

【図12】区画板を取り除いた状態のピックアンドプレース装置の正面図であって、従動部材がカム面の途中に位置する状態を示す図である。

【図13】区画板を取り除いた状態のピックアンドプレース装置の正面図であって、従動部材がカム面の他方端に位置する状態を示す図である。

【図14】実施形態２のピックアンドプレース装置の正面図であって、区画板を取り除いた状態を示し、従動部材がカム面の一方端に位置する状態を示す図である。

【図15】実施形態２のピックアンドプレース装置の正面図であって、区画板を取り除いた状態を示し、従動部材がカム面の他方端に位置する状態を示す図である。

【図16】実施形態３のピックアンドプレース装置の右側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（実施形態１）
１．ピックアンドプレース装置１の構成
本形態のピックアンドプレース装置１の構成について図１～図７を参照して説明する。以下において、左側は図１の左側とし、右側は図１の右側とし、前側は図１の正面側とし、奥側は図１の奥側として説明する。また、本形態では、基準直線方向を、図１の上下方向とし、姿勢回転軸線Ｌ１の方向を、図１の前後方向とする場合について説明する。

【0019】

ピックアンドプレース装置１は、初期姿勢のワークＷを保持し、保持したワークＷを基準直線方向に直線移動させながらワークＷの姿勢を変更し、姿勢を変更したワークＷを離脱するように構成されている。本形態では、ピックアンドプレース装置１は、所定位置としての置台Ｔ上にて初期姿勢のワークＷを保持するように構成されている。さらに、ピックアンドプレース装置１は、保持したワークＷを基準直線方向に直線移動させながらワークＷの姿勢を反転させ、反転させたワークＷを所定位置としての置台Ｔ（図２に示す）上にて離脱するように構成されている。ワークＷの姿勢の反転は、ワークＷを姿勢回転軸線Ｌ１回りに回転させて行われる。

【0020】

ピックアンドプレース装置１は、ベース部材１０、第一ガイド部材２０、第二ガイド部材３０、第一移動部材４０、第二移動部材５０、従動部材６０、カムアーム７０、駆動装置８０、および、出力部材９０を備える。

【0021】

ベース部材１０は、設置面上に固定される部材である。本形態では、ベース部材１０は、ベース部材本体１１、一対の柱状部１２、ガイド支持部１３、および、区画板１４を備える。本形態では、ベース部材１０は、５個の要素１１～１４により構成されているが、５個の要素１１～１４を一体化した１つの要素により構成しても良いし、５個以外の複数個の要素により構成しても良い。

【0022】

ベース部材本体１１は、例えば、右側方から見た場合に、Ｌ字状の板材により構成されている。ベース部材本体１１は、Ｌ字状の他に、Ｔ字状、四角形状、三角形状など任意の形状としても良い。ベース部材本体１１は、設置面上に取り付けられる。一対の柱状部１２は、長尺状に形成されており、ベース部材本体１１の前面に左右のそれぞれの端部付近に固定され、ベース部材本体１１よりも上方に延在する。つまり、一対の柱状部１２は、左右方向に対向しており、一対の柱状部１２の間には、空間が形成されている。一対の柱状部１２は、ベース部材本体１１の奥側の面に固定しても良い。

【0023】

ガイド支持部１３は、例えば、Ｔ字状に形成されている。ガイド支持部１３は、一対の柱状部１２の上端部分のうち奥側の面に固定されている。ガイド支持部１３のＴ字状の左右方向に延在する部分は、一対の柱状部１２のそれぞれよりも左右方向の外側に延在するように構成されている。

【0024】

区画板１４は、平板状に形成されており、前側領域と奥側領域とを区画する。区画板１４は、ワークＷを移動させる前側領域と、ピックアンドプレース装置１のカム機構および駆動機構を構成する部材が配置される奥側領域とを区画する。区画板１４は、作業者に対する安全カバーや意匠カバーの役割を有する。区画板１４には、図１、図４に示すように、基準直線方向である第一方向に長尺状の貫通孔１４ａが形成されている。本形態では、基準直線方向である第一方向は、図１の上下方向とする。

【0025】

第一ガイド部材２０は、ベース部材１０に取り付けられ、基準直線方向に一致する第一方向にガイドするための部材である。第一ガイド部材２０は、第一固定要素２１および第一スライド要素２２を備える。

【0026】

第一固定要素２１は、ベース部材１０に固定される。本形態では、第一固定要素２１は、ベース部材１０のガイド支持部１３の前面に固定される。詳細には、第一固定要素２１は、ガイド支持部１３のＴ字状の左右方向中央の第一方向延在部分に固定される。例えば、第一固定要素２１は、複数個の短尺状の部材により構成されており、第一方向に配列される。第一スライド要素２２は、第一固定要素２１に対して、第一方向にガイドされながら、第一方向に直線移動（スライド）することができるように構成されている。本形態では、第一スライド要素２２は、第一方向に延在する長尺状に形成されている。ただし、第一固定要素２１を長尺状の部材とし、第一スライド要素２２を短尺状の部材とすることもできる。

【0027】

第二ガイド部材３０は、ベース部材１０に取り付けられ、第一方向に交差する第二方向にガイドするための部材である。本形態では、第二方向は、第一方向に直交する方向とする。従って、第二方向は、図１の水平方向となる。第一方向と第二方向とを直交する方向とすることによって、第一ガイド部材２０と第二ガイド部材３０とを独立したガイド部材とすることができる。

【0028】

第二ガイド部材３０は、第二固定要素３１および第二スライド要素３２を備える。第二固定要素３１は、ベース部材１０に固定される。本形態では、第二固定要素３１は、ベース部材１０のガイド支持部１３の奥側の面に固定される。詳細には、第二固定要素３１は、ガイド支持部１３のＴ字状の上端の第二方向延在部分に固定される。例えば、第二固定要素３１は、第二方向に延在する長尺状に形成されている。第二スライド要素３２は、第二固定要素３１に対して、第二方向にガイドされながら、第二方向に直線移動（スライド）することができるように構成されている。本形態では、第二スライド要素３２は、複数個の短尺状の部材により構成されている。ただし、第二固定要素３１を短尺状の部材とし、第二スライド要素３２を長尺状の部材とすることもできる。

【0029】

第一移動部材４０は、ベース部材１０に対して基準直線方向である第一方向へ直線移動可能となるようにガイドされている。詳細には、第一移動部材４０は、第一ガイド部材２０の第一スライド要素２２に固定されている。第一移動部材４０は、第一ガイド部材２０によって第一方向への直線移動をガイドされている。そして、第一移動部材４０は、区画板１４の貫通孔１４ａを挿通するように位置しており、貫通孔１４ａ内において第一方向に移動可能となる。本形態では、第一移動部材４０は、区画板１４の前面から前方へ突出し、かつ、区画板１４の奥面から奥方へ突出するように設けられている。さらに、第一移動部材４０は、第一方向および第二方向に直交する方向の姿勢回転軸線Ｌ１を中心とした内周面を有する貫通孔４０ａが形成されている。本形態では、貫通孔４０ａの中心軸線は、姿勢回転軸線Ｌ１に一致するが、姿勢回転軸線Ｌ１から偏心するようにしても良い。ただし、貫通孔４０ａの中心軸線を姿勢回転軸線Ｌ１に一致させる方が、簡易な構成となる。

【0030】

第二移動部材５０は、ベース部材１０に対して第二方向へ直線移動可能となるようにガイドされている。詳細には、第二移動部材５０は、第二ガイド部材３０の第二スライド要素３２に固定されている。第二移動部材５０は、第二ガイド部材３０によって第二方向へ直線移動をガイドされている。

【0031】

さらに、第二移動部材５０には、カム面５１が形成されている。本形態では、カム面５１は、溝カムにより構成されている。カム面５１は、少なくとも、二次元の曲線カム部５１ａを有する。二次元の曲線カム部５１ａは、第一方向および第二方向のそれぞれを座標軸とした場合の二次元座標系において曲線状に形成される。

【0032】

本形態では、曲線カム部５１ａは、曲率中心が曲線の片側に位置するような湾曲した形状を有する。換言すると、曲線カム部５１ａは、弧形状を有する。特に、本形態では、曲線カム部５１ａは、山形弧形状を有する。ここでいう山形弧形状とは、弧の両端における接線が第一方向に一致する弧形状を意味する。曲線カム部５１ａは、一定の曲率を有する円弧としても良いし、曲率が変化する楕円弧としても良いし、円弧や楕円弧に類似した弧としても良い。

【0033】

カム面５１は、二次元の曲線カム部５１ａに加えて、一対の直線カム部５１ｂ，５１ｂを有する。一対の直線カム部５１ｂ，５１ｂは、第一方向に平行に形成されている。従って、一対の直線カム部５１ｂ，５１ｂは、相互に平行である。そして、一対の直線カム部５１ｂ，５１ｂは、曲線カム部５１ａの両端のそれぞれに接続される。さらに、一対の直線カム部５１ｂ，５１ｂの長さは、同一である。つまり、カム面５１は、Ｕ字状カム面を構成し、上側がＵ字状の凸側とし、下側がＵ字状の開口側とする。さらに、カム面５１は、第一方向において、第一移動部材４０の貫通孔４０ａが移動する範囲に形成されている。

【0034】

第二移動部材５０には、Ｕ字状のカム面５１の中央付近に、貫通孔５２が形成されている。貫通孔５２は、第一方向および第二方向に直交する方向の駆動軸線Ｌ２を中心とした内周面を有する。貫通孔５２は、第二方向において、第一移動部材４０の位置に一致するように形成されている。つまり、貫通孔５２は、第一移動部材４０の奥側に位置する。

【0035】

従動部材６０は、カム面５１に沿って移動可能に構成され、カム面５１の位置に応じた姿勢を取るように構成されている。従動部材６０は、姿勢回転軸線Ｌ１回りの回転に伴う姿勢を取ることができる。従動部材６０は、従動部材本体６１、カムフォロア６２、軸部６３、および、軸受６４を備える。

【0036】

従動部材本体６１は、例えば長円形に形成されている。ただし、従動部材本体６１は、円形など、任意の形状とすることができる。２個のカムフォロア６２は、円筒外周面を有しており、従動部材本体６１に回転可能に支持されている。さらに、２個のカムフォロア６２は、カム面５１を構成する溝カムに係入されている。つまり、２個のカムフォロア６２が、カム面５１に係入された状態でカム面５１に沿って移動することにより、２個のカムフォロアの相対位置に応じて従動部材本体６１の姿勢が変化する。

【0037】

本形態では、従動部材６０は、２個のカムフォロア６２を有する場合を例に挙げるが、カム面５１に沿って姿勢が変化する１個の長尺状（例えば、長円形や弧状）のカムフォロア６２を有することもできる。また、３個以上の円形のカムフォロア６２を有するようにしても良い。ただし、長尺状のカムフォロア６２や３個以上の円形のカムフォロア６２の場合には、カム面５１を構成する溝カムの形状に応じて、配置、形状、大きさなどを調整する必要がある。

【0038】

軸部６３は、従動部材本体６１に固定されており、軸部６３の中心軸線が姿勢回転軸線Ｌ１を構成する。本形態では、軸部６３は、２個のカムフォロア６２の中央付近に位置する。軸受６４は、軸部６３の外周面に設けられており、軸受６４の外輪は、軸部６３に対して姿勢回転軸線Ｌ１回りに回転可能に構成されている。

【0039】

カムアーム７０は、アーム基端部に位置するカムアーム基軸部７１と、カムアーム基軸部７１に一体的に設けられ径方向に延在するカムアーム本体部７２とを備える。カムアーム基軸部７１は、円柱状に形成されており、第二移動部材５０の貫通孔５２に軸受を介して回転可能に支持されている。従って、カムアーム基軸部７１は、第二移動部材５０に対して駆動軸線Ｌ２回りに揺動回転可能となるように、第二移動部材５０に支持されている。

【0040】

カムアーム本体部７２のアーム先端部は、駆動軸線Ｌ２に対して偏心した位置に位置する。従って、カムアーム本体部７２は、駆動軸線Ｌ２回りに揺動回転する。さらに、カムアーム本体部７２のアーム先端部は、従動部材６０を支持する。詳細には、カムアーム本体部７２のアーム先端部は、従動部材６０の軸受６４を介して、従動部材６０の軸部６３を回転可能に、かつ、スライド可能に支持する。さらに、カムアーム本体部７２が駆動軸線Ｌ２回りに揺動回転する際に、カムアーム本体部７２のアーム先端部は、従動部材６０の軸受６４に対して係合する。従って、カムアーム本体部７２は、カムアーム本体部７２の駆動軸線Ｌ２回りの揺動回転によって従動部材６０をカム面５１に沿って移動させるように構成されている。

【0041】

本形態では、カムアーム本体部７２のアーム先端部は、径方向外側が開口するようなＵ字爪状に形成されている。Ｕ字爪状に形成することにより、従動部材６０の軸受６４を回転可能かつスライド可能に支持することができる。ただし、カムアーム本体部７２のアーム先端部は、Ｕ字爪状の他に、リニアガイドなどを用いた任意の構成とすることができる。

【0042】

駆動装置８０は、第二移動部材５０に取り付けられ、カムアーム７０を第二移動部材５０に対して駆動軸線Ｌ２回りに揺動回転駆動するように構成されている。本形態では、駆動装置８０は、ギヤ機構８１、および、モータ８２を備える。ギヤ機構８１は、例えば、ベベルギヤにより構成される。ただし、ギヤ機構８１は、種々の構成を採用することができる。ギヤ機構８１は、カムアーム７０のカムアーム基軸部７１に連結されている。

【0043】

モータ８２は、ギヤ機構８１に連結されている。従って、モータ８２は、ギヤ機構８１を介して、カムアーム７０を駆動軸線Ｌ２回りに揺動回転駆動する。モータ８２は、位置制御可能である。つまり、モータ８２は、揺動回転において任意の位置にて位置決め可能に構成されている。本形態では、駆動装置８０は、ギヤ機構８１を有する構成としたが、ギヤ機構８１を有さずに、モータ８２をカムアーム７０のカムアーム基軸部７１に直接連結するようにしても良い。

【0044】

出力部材９０は、出力軸部９１、および、出力機構９２を備える。出力軸部９１は、従動部材６０の軸部６３と同軸に取り付けられている。出力軸部９１は、第一移動部材４０に対して姿勢回転軸線Ｌ１回りに揺動回転可能となるように、第一移動部材４０の貫通孔４０ａに軸受を介して支持されている。また、出力軸部９１が第一移動部材４０の貫通孔４０ａに支持されていることから、出力軸部９１は、第一移動部材４０と共にベース部材１０に対して第一方向に直線移動可能に構成されている。

【0045】

出力機構９２は、出力軸部９１の前面に設けられており、ワークＷを着脱可能に構成されている。出力機構９２は、例えば、流体シリンダ装置により構成されており、供給される流体に応じてワークＷを保持したり、離脱したりすることが可能となる。本形態では、出力機構９２は、ワークＷを保持可能なチャックを例に挙げる。なお、出力機構９２は、チャックの他に、ワークＷを保持可能な吸着部材などを用いることもできる。

【0046】

２．ピックアンドプレース装置１の動作
ピックアンドプレース装置１の動作について図８～図１３を参照して説明する。図８および図９に示すように、置台Ｔ（図９に示す）の上にて、初期姿勢のワークＷが位置決めされている。ワークＷが長尺形状を例に挙げており、初期姿勢のワークＷは、例えば、長手方向が上下方向に一致する姿勢とされている。また、ワークＷの姿勢の変化を明示するために、ワークＷは長手方向の一端面に凸部を有し、他端面に凹部を有しており、初期姿勢のワークＷは凸部が下方に位置する。

【0047】

そして、ピックアンドプレース装置１は、図８および図９に示す初期状態とする。詳細には、従動部材６０のカムフォロア６２は、Ｕ字状のカム面５１の一方端に位置する。つまり、従動部材６０のカムフォロア６２は、カム面５１の一方の直線カム部５１ｂの端部に位置する。このとき、２個のカムフォロア６２は、第一方向（上下方向）に並んだ状態となる。

【0048】

さらに、第一方向の移動範囲において、従動部材６０がカム面５１の最下端に位置することから、第一移動部材４０も最下端に位置する。また、第二方向の移動範囲において、従動部材６０がカム面５１の右端に位置することから、第二移動部材５０は左端に位置する。そして、出力部材９０の出力機構９２は、初期姿勢のワークＷを保持することができる姿勢とされている。つまり、従動部材６０の軸部６３および軸受６４は、駆動軸線Ｌ２に対して右下側に位置する。従って、カムアーム７０のカムアーム本体部７２のアーム先端が、駆動軸線Ｌ２に対して右下側を向く姿勢となる。

【0049】

そして、図１０に示すように、駆動装置８０のモータ８２を駆動することにより、カムアーム７０を図１０の左回りに回転させる。カムアーム７０が左回転することにより、カムアーム７０のカムアーム本体部７２のアーム先端部に係合している従動部材６０が追従する。このとき、従動部材６０の２個のカムフォロア６２は、カム面５１を構成する溝カムに係入されているため、カム面５１に沿って移動する。

【0050】

まずは、２個のカムフォロア６２は、カム面５１の一方の直線カム部５１ｂに沿って上方へ直線移動する。２個のカムフォロア６２における位置関係（方向）は、変化しない。従って、従動部材６０は、回転姿勢は変更せずに、上方へ直線移動する。このとき、従動部材６０の軸部６３は、カムアーム本体部７２のアーム先端部に対して、回転しながら、スライドする。つまり、従動部材６０の軸部６３の中心軸線である姿勢回転軸線Ｌ１とカムアーム７０の駆動軸線Ｌ２との距離は、逐次変化する。

【0051】

さらに、出力部材９０は、従動部材６０と共に移動し、かつ、第一移動部材４０と共にベース部材１０に対して第一方向に直線移動する。従って、従動部材６０が回転せずに上方へ直線移動することに伴って、出力部材９０は、回転せずにベース部材１０に対して上方へ直線移動する。

【0052】

続いて、図１１に示すように、駆動装置８０のモータ８２を駆動することにより、カムアーム７０をさらに左回りに回転させる。カムアーム７０が左回転することにより、カムアーム７０のカムアーム本体部７２のアーム先端部に係合している従動部材６０が追従する。このとき、従動部材６０の２個のカムフォロア６２は、カム面５１の曲線カム部５１ａに沿って曲線移動する。従って、２個のカムフォロア６２における位置関係（方向）は、変化する。従動部材６０は、第二移動部材５０を基準とした場合に、曲線カム部５１ａに沿って移動しながら、左回転する。つまり、従動部材６０は、第二移動部材５０を基準とした場合に、上方成分および左方向成分を有する方向へ移動しながら、左回転する。

【0053】

ただし、出力部材９０は、従動部材６０と共に移動し、かつ、第一移動部材４０と共にベース部材１０に対して第一方向に直線移動する。つまり、第一移動部材４０、従動部材６０および出力部材９０は、ベース部材１０に対して第一方向に移動可能であるのに対して、第一方向に直交する方向への移動が規制されている。

【0054】

従って、従動部材６０が第二移動部材５０に対する上方成分の移動に伴って、第一移動部材４０および出力部材９０が、ベース部材１０に対して上方へ直線移動する。さらに、従動部材６０が第二移動部材５０に対する左方向成分の移動に伴って、第二移動部材５０が、ベース部材１０に対して、第二方向のうち右方向へ移動する。さらに、従動部材６０および出力部材９０は、カムフォロア６２が位置するカム面５１の位置に応じた姿勢を取る。

【0055】

続いて、図１２に示すように、駆動装置８０のモータ８２を駆動することにより、カムアーム７０をさらに左回りに回転させる。カムアーム７０が左回転することにより、カムアーム７０のカムアーム本体部７２のアーム先端部に係合している従動部材６０が追従する。このとき、従動部材６０の２個のカムフォロア６２は、カム面５１の曲線カム部５１ａに沿って曲線移動し、さらに、他方の直線カム部５１ｂに進入する。従って、２個のカムフォロア６２における位置関係（方向）は、変化する。従動部材６０は、第二移動部材５０を基準とした場合に、曲線カム部５１ａに沿って移動しながら、左回転する。つまり、従動部材６０は、第二移動部材５０を基準とした場合に、下方成分および左方向成分を有する方向へ移動しながら、左回転する。

【0056】

従って、従動部材６０が第二移動部材５０に対する下方成分の移動に伴って、第一移動部材４０および出力部材９０は、ベース部材１０に対して下方へ直線移動する。さらに、従動部材６０が第二移動部材５０に対する左方向成分の移動に伴って、第二移動部材５０が、ベース部材１０に対して第二方向のうち右方向へ移動する。さらに、従動部材６０および出力部材９０は、カムフォロア６２が位置するカム面５１の位置に応じた姿勢を取る。

【0057】

続いて、図１３に示すように、駆動装置８０のモータ８２を駆動することにより、カムアーム７０を左回りに回転させる。カムアーム７０が左回転することにより、カムアーム７０のカムアーム本体部７２のアーム先端部に係合している従動部材６０が追従する。このとき、従動部材６０の２個のカムフォロア６２は、カム面５１の他方の直線カム部５１ｂに沿って下方へ直線移動する。２個のカムフォロア６２における位置関係（方向）は、変化しない。従って、従動部材６０は、回転姿勢は変更せずに、下方へ直線移動する。このとき、従動部材６０の軸部６３は、カムアーム本体部７２のアーム先端部に対して、回転しながら、スライドする。つまり、従動部材６０の軸部６３の中心軸線である姿勢回転軸線Ｌ１とカムアーム７０の駆動軸線Ｌ２との距離は、逐次変化する。

【0058】

このようにして、ワークＷは、初期姿勢に対して反転させた姿勢とされて、置台Ｔ（図９に示す）の上に位置決めされる。この間、ワークＷは、第一方向へ移動するのに対して、第一方向に直交する方向へは移動しない。つまり、ワークＷは、第一方向へ移動しながら反転する。

【0059】

ここで、モータ８２は、任意の位置にて位置決めすることができる。モータ８２は、図８および図１３に示すように、カムアーム７０を、従動部材６０の位置としてカム面５１における一方端位置および他方端位置のそれぞれに対応する回転角度にて、位置決め可能に構成されている。さらに、モータ８２は、カムアーム７０を、カム面５１における中間位置に対応する回転角度にて、位置決め可能に構成されている。例えば、図１０、図１１、図１２のそれぞれに示すように、モータ８２は、カムアーム７０を位置決めすることができる。ただし、モータ８２は、図８、図１１および図１３に示す３個の回転角度にて位置決め可能に構成しても良いし、図８、図１０、図１１、図１２および図１３に示す５個の回転角度にて位置決め可能に構成しても良い。これらの他に、モータ８２は、任意の回転角度にて位置決め可能である。

【0060】

３．効果
本形態のピックアンドプレース装置１によれば、上述したように、駆動装置８０の駆動によって、カムアーム７０が、第二移動部材５０に対して駆動軸線Ｌ２回りに回転する。カムアーム７０の回転に伴って、カムアーム本体部７２のアーム先端部に支持されている従動部材６０が、第二移動部材５０のカム面５１に沿って移動する。そして、出力部材９０は、従動部材６０に取り付けられている。従って、第二移動部材５０を基準とした場合において、出力部材９０は、第二移動部材５０のカム面５１に沿って移動しつつ、カム面５１の位置に応じた姿勢を取る。

【0061】

ただし、出力部材９０は、第一移動部材４０に回転可能に支持されており、第一移動部材４０は、ベース部材１０に対して基準直線方向である第一方向に直線移動するようにガイドされている。従って、出力部材９０は、ベース部材１０に対する移動方向を基準直線方向である第一方向に制限されている。

【0062】

一方で、出力部材９０は、第二移動部材５０のカム面５１に沿って移動する。第二移動部材５０のカム面５１は、二次元の曲線カム部５１ａを備える。そのため、出力部材９０は、第二移動部材５０に対して一次元ではなく二次元の移動をする。

【0063】

そこで、第二移動部材５０は、ベース部材１０に対して第二方向に直線移動するようにガイドされている。つまり、出力部材９０は、第二移動部材５０に対して二次元の移動をするが、第二移動部材５０がベース部材１０に対して第二方向に直線移動するようにしている。そのため、出力部材９０の移動を、ベース部材１０に対して基準直線方向である第一方向への直線移動に制限することができる。つまり、出力部材９０に保持されたワークＷの搬送軌跡を基準直線方向としつつ、１つの駆動装置８０によりワークＷの姿勢を変更することができる。

【0064】

さらに、本形態のピックアンドプレース装置１によれば、カム面５１の他に、従来のようなゼネバ歯車を有しておらず、構成が簡易となる。従って、ピックアンドプレース装置１の低コスト化を図ることができる。

【0065】

また、本形態では、カム面５１は、曲線カム部５１ａ、および、曲線カム部５１ａに接続され第一方向に平行な直線カム部５１ｂ，５１ｂを備える。直線カム部５１ｂの方向を第一方向に平行な方向とすることで、カム面５１は直線カム部５１ｂを含むようにすることが可能となる。これにより、ワークＷの第一方向への直線搬送距離を長くすることができ、自由度が高まる。

【0066】

特に、本形態では、カム面５１は、山形弧形状の曲線カム部５１ａと、曲線カム部５１ａの両端のそれぞれに接続する一対の直線カム部５１ｂ，５１ｂと、を備えるＵ字状カム面である。そして、ピックアンドプレース装置１は、所定位置にて初期姿勢のワークＷを保持し、保持したワークＷを基準直線方向である第一方向に直線移動させながらワークＷの姿勢を反転させ、反転させたワークＷを所定位置にて離脱するように構成されている。このように構成されることで、ワークＷを基準直線方向である第一方向に直線移動させながら反転させることができる。つまり、ワークＷを反転させて初期の所定位置に戻すことができる。

【0067】

また、本形態では、駆動装置８０は、カムアーム７０を３以上の回転角度にて位置決め可能に構成される。そして、位置決め可能な回転角度は、従動部材６０の位置としてカム面５１における一方端位置（図８に示す）、他方端位置（図１３に示す）、および、中間位置（図１０～図１２などに示す）のそれぞれに対応する回転角度を含むようにする。このように、ワークＷを当該中間位置にて位置決めすることにより、ワークＷが当該中間位置に位置決めされている際に、例えば、ワークＷの搬入出などの種々の処理を行うことができる。

【0068】

また、本形態では、駆動装置８０は、位置制御可能なモータとしている。これにより、上記のように任意の位置での位置決めが容易に実現できる。

【0069】

また、本形態では、第二方向は、第一方向に直交する方向とすると良い。第一方向と第二方向とを直交させることにより、第一移動部材４０と第二移動部材５０に独立した動作をさせることができる。これにより、ピックアンドプレース装置１の構成が簡易な構成となる。

【0070】

また、本形態において、カム面５１は、溝カムにより構成されている。つまり、従動部材６０を溝カムに係入した状態で、従動部材６０をカム面５１に沿って移動させることができる。従って、従動部材６０に種々の方向の力が作用したとしても、従動部材６０の移動を所望の軌跡に規制することができる。

【0071】

（実施形態２）
本形態のピックアンドプレース装置２の構成について図１４および図１５を参照して説明する。本形態におけるピックアンドプレース装置２において、上記実施形態の構成と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

【0072】

本形態のピックアンドプレース装置２は、所定位置にて初期姿勢のワークＷを保持し、保持したワークＷを基準直線方向に直線移動させながらワークＷの姿勢を回転させ、回転させたワークＷを所定位置とは異なる位置にて離脱するように構成されている。特に、ピックアンドプレース装置２は、ワークＷを初期姿勢に対して９０°回転させた姿勢とし、所定位置とは異なる位置にて離脱するように構成されている。ワークＷの姿勢の回転は、ワークＷを姿勢回転軸線Ｌ１回りに回転させて行われる。

【0073】

ピックアンドプレース装置２は、ベース部材１０、第一ガイド部材２０、第二ガイド部材３０、第一移動部材４０、第二移動部材１５０、従動部材６０、カムアーム７０、駆動装置８０、および、出力部材９０を備える。

【0074】

第二移動部材１５０には、カム面１５１が形成されている。本形態では、カム面１５１は、溝カムにより構成されている。カム面１５１は、弧形状の曲線カム部１５１ａと、曲線カム部１５１ａの一端に接続する１つの直線カム部１５１ｂとを備える。つまり、カム面１５１は、Ｊ字状カム面を構成する。本形態のカム面１５１は、実施形態のカム面５１の一部を構成する。

【0075】

本形態のピックアンドプレース装置２の動作について説明する。図１４に示すように、置台Ｔ（図９に示す）の上にて、初期姿勢のワークＷが位置決めされている。ピックアンドプレース装置２は、図１４に示す状態とする。このとき、従動部材６０は、カム面１５１の一方端位置に位置する。この状態は、実施形態１の図８に示す状態に一致する。

【0076】

駆動装置８０のモータ８２を駆動することにより、従動部材６０は、カム面１５１の他方端位置に位置する。この状態は、実施形態１の図１１に示す状態に一致する。そして、出力部材９０は、ワークＷを図１５に示す位置および姿勢にて離脱する。本形態では、離脱する際のワークＷの姿勢は、初期姿勢に対して９０°回転した姿勢とされている。

【0077】

このように、カム面１５１を例えばＪ字状カム面とすることにより、保持したワークＷを基準直線方向である第一方向に移動させながらワークＷの姿勢を回転させ、ワークＷを保持した初期位置とは異なる位置にてワークＷを離脱することができる。

【0078】

（実施形態３）
本形態のピックアンドプレース装置３の構成について図１６を参照して説明する。本形態におけるピックアンドプレース装置３において、上記実施形態の構成と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

【0079】

本形態のピックアンドプレース装置３は、ベース部材１０、第一ガイド部材２０、第二ガイド部材３０、第一移動部材４０、第二移動部材５０、従動部材６０、カムアーム７０、駆動装置２８０、および、出力部材９０を備える。駆動装置２８０は、エアシリンダや油圧シリンダなどの流体シリンダ装置である。流体シリンダ装置である駆動装置２８０は、少なくとも３位置の位置決め可能に構成すると良い。本形態においても、実施形態１と同様の効果を発揮する。

【0080】

（その他）
上記実施形態においては、カム面５１，１５１は、溝カムを構成する場合を例に挙げた。この他に、カム面５１，１５１は、板カムにより構成されるようにしても良い。板カムは、溝カムを構成する両側の溝側面のうちの一方の溝側面のみにより形成されたカムに相当する。

【0081】

また、カム面５１，１５１は、曲線カム部５１ａ，１５１ａおよび直線カム部５１ｂ，１５１ｂを備えることとした。この他に、カム面５１，１５１は、曲線カム部５１ａ，１５１ａ，のみを備え、直線カム部５１ｂ，１５１ｂを備えないようにすることもできる。

【0082】

また、従動部材６０は、２個のカムフォロア６２を備えるようにした。この他に、従動部材６０は、２個のカムフォロア６２に代えて、１個の非円形のカムフォロアを備えるようにすることもできる。非円形のカムフォロアは、例えば、長円形や弧形状などを採用できる。

【0083】

また、上記実施形態においては、基準直線方向を上下方向としたが、基準直線方向を水平方向としても良いし、上下方向および水平方向に対して傾斜した方向としても良い。この場合も、第一移動部材４０、従動部材６０および出力部材９０が、基準直線方向に移動する。従って、ワークＷは、基準直線方向に移動し、基準直線方向に直交する方向へは移動しない。

【0084】

また、上記実施形態においては、第一方向と第二方向とは、相互に直交する方向とした。この他に、第二方向を第一方向に傾斜した方向とすることもできる。

【符号の説明】

【0085】

１，２，３ ピックアンドプレース装置
１０ ベース部材
４０ 第一移動部材
５０，１５０ 第二移動部材
５１，１５１ カム面
５１ａ，１５１ａ 曲線カム部
６０ 従動部材
７０ カムアーム
８０，２８０ 駆動装置
９０ 出力部材
Ｗ ワーク
Ｌ２ 駆動軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】