JP2001105267A - ワークの位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多品種のワークに対応でき、部品点数を少な
くし、さらに誤ワークを検知することができるワークの
位置決め方法を提供する。 【解決手段】 ワーク１２〜１４の幅方向に進退可能な
幅方向基準位置ストッパ１８と、これに対向して進退可
能に設けられる幅方向クランプ手段１９とを備えた幅方
向位置決め手段１５と、流れ方向の一方側に設けられ、
コンベヤ１１の載置面２５より上下に昇降可能であると
共に、流れ方向の一方側に位置をずらして配置される複
数の長手方向基準位置ストッパ２６、２７と、他方側
に、昇降及び進退可能に設けられる長手方向クランプ手
段２８とを備えた長手方向位置決め手段１６を有し、複
数種類のワーク１２〜１４を、加工エリア１７内の加工
に適した位置に固定し、幅方向基準位置ストッパ１８及
び長手方向基準位置ストッパ２６、２７の位置から算出
されるワーク１２〜１４の所定位置に加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンベヤ上を搬送
される多品種のワーク、例えば、ＦＲＰのプレス成型品
である容器に穿孔等の加工を施すときに、側方からクラ
ンプして固定するワークの位置決め方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンベヤ上を搬送される多品種の
ワークを側方から保持して、これに例えば穿孔等の加工
を行うときには、次に示すような方法が用いられてい
た。図５に示すように、位置決め装置７０は、図示しな
いロボットが加工を行う範囲である加工エリア７２を搬
送コンベヤ７１上に有し、加工エリア７２の流れ方向の
上流側に、幅方向に一列に設けられて、同時に昇降可能
な長手方向ストッパ７３を備え、また、加工エリア７２
の下流側に昇降及び長手方向に伸縮可能な長手方向シリ
ンダ７４、７５を備え、長手方向ストッパ７３及び長手
方向シリンダ７４、７５によって長手方向位置決め手段
７６を構成している。また、位置決め装置７０は、搬送
コンベヤ７１を上流側から見て加工エリア７２の左側に
幅方向固定ストッパ７７を備え、また、右側に幅方向固
定ストッパ７７と対向し、幅方向に伸縮可能な幅方向シ
リンダ７８、７８ａを備え、幅方向固定ストッパ７７及
び幅方向シリンダ７８、７８ａによって幅方向位置決め
手段７９を構成している。

【０００３】平面視した状態で、各長手方向ストッパ７
３の下流側端部を結ぶ直線Ｌ１と、各幅方向固定ストッ
パ７７の搬送コンベヤ７１の側端部を結ぶ直線Ｌ２の交
点は、加工エリア７２内に大きさの違うそれぞれのワー
ク８０〜８２を位置決め固定するときの基準点Ｐ１とな
る。従って、大きさの違う各ワーク８０〜８２を加工エ
リア７２に固定しようとするときは、基準点Ｐ１にその
角部のうちの一つを合わせた状態となる。例えば、搬送
コンベヤ７１上を移送される外形寸法の大きいワーク８
０の位置決めをするときには、まず、ワーク８０が加工
エリア７２内にあるとき、長手方向シリンダ７４及び長
手方向ストッパ７３を上昇させる。そして、長手方向シ
リンダ７４のシリンダロッドを伸長させてワーク８０を
長手方向ストッパ７３に一旦当接させた後、シリンダロ
ッドを収縮する。次に、幅方向シリンダ７８のシリンダ
ロッドを伸長させてワーク８０を幅方向固定ストッパ７
７に当接させ固定した後、再度長手方向シリンダ７４の
シリンダロッドを伸長してワーク８０を固定する。図６
に示す位置決め装置９０は、図５で説明した位置決め装
置７０の長手方向位置決め手段７６に長手方向シリンダ
８１を、幅方向位置決め手段７９に幅方向シリンダ８２
を追加し、また、位置決め装置９０の搬送コンベヤ７１
に対する幅方向の位置をワーク８２の幅方向の中心位置
が搬送コンベヤ７１の幅方向の中心位置と一致するよう
に変更しただけであるので、既に説明した部材には同一
番号を付し、説明は省略する。図５、図６に示すような
位置決め装置７０、９０を使用することによって、図示
しない制御装置から受け取ったワークの品種情報に基づ
いて、所定のシリンダを作動させ、複数種類のワークの
位置決めを行うことができた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の位置決め装置７０は、外形寸法が大きいワーク８０
の幅方向の中心位置が搬送コンベヤ７１の幅方向の中心
位置と一致するように基準点Ｐ１を設定していたので、
外形寸法が小さいワーク８２を加工しようとしたとき、
例えば、搬送コンベヤ７１がチェーンコンベヤであった
場合には、左側部を幅方向固定ストッパ７７に当接させ
ようとすると右側部がチェーンから外れて脱落してしま
い、搬送することができなかった。一方、位置決め装置
９０では、外形寸法が小さいワーク８２の幅方向の中心
位置が搬送コンベヤ７１の幅方向の中心位置と一致する
ように基準点Ｐ１を設定していたので、外形寸法が大き
いワーク８０を上流側から見て左側にある幅方向固定ス
トッパ７７に衝突しないように搬送コンベヤ７１に載置
しようとすると、ワーク８０の重心が右側に偏って搬送
時に不安定となり、また、ワーク８０の加工位置８３が
搬送コンベヤ７１から離れた位置にあるときには、オー
バーハングが大きくなり加工時の姿勢が不安定となって
いた。

【０００５】このように、位置決めすることができるワ
ークの大きさの範囲が狭く、この範囲外のワークについ
ては、一旦他の場所に移動して人手による作業を行う必
要があった。また、例えば、ワークのクランプ位置とし
て中心付近が最適である様に構成されている場合、大き
さの違うワークに対して複数のシリンダを使用して対応
する必要があった。さらに、各ワークの品種情報は制御
装置から与えられるものを使用していたので、品種情報
と異なるワークが混入した場合には、異なるワークの品
種情報に基づいて加工を行って、ワークを破損すること
があった。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、多品種のワークに対応でき、部品点数を少なくし、
さらに誤ワークを検知することができるワークの位置決
め方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るワークの位置決め方法は、コンベヤ上を搬送される
複数種類のワークを前記コンベヤ上の加工エリアで停止
及び位置決めして所定の加工を行うワークの位置決め方
法において、前記加工エリアの幅方向の一側に設けら
れ、前記ワークの幅方向に進退可能な幅方向基準位置ス
トッパと、前記加工エリアの幅方向の他側に、前記幅方
向基準位置ストッパに対向して進退可能に設けられ、前
記ワークを前記幅方向基準位置ストッパに当接させる幅
方向クランプ手段とを備えた幅方向位置決め手段と、前
記加工エリアに対し前記ワークの流れ方向の一方側に設
けられ、前記コンベヤの載置面より上下に昇降可能であ
ると共に、流れ方向にそれぞれの位置をずらして配置さ
れる複数の長手方向基準位置ストッパと、前記加工エリ
アに対し前記ワークの流れ方向の他方側に、前記長手方
向基準位置ストッパに対向して昇降及び進退可能に設け
られ、前記ワークを前記長手方向基準位置ストッパに当
接させる長手方向クランプ手段とを備えた長手方向位置
決め手段を有し、前記コンベヤ上を搬送される複数種類
の前記ワークを、前記幅方向位置決め手段及び長手方向
位置決め手段で前記加工エリア内の加工に適した位置に
固定し、前記幅方向基準位置ストッパ及び前記長手方向
基準位置ストッパの位置から算出される前記ワークの所
定位置に加工を行う。

【０００７】ここで、ワークとは、例えば、ＦＲＰ等の
プラスチックを含む容器をいう。幅方向位置決め手段
は、それぞれ進退可能な幅方向クランプ手段及び幅方向
基準位置ストッパを有しているので、多品種のワークの
それぞれの重心を実質的に幅方向の中央にすることがで
き、また、これらがそれぞれ独立して動くことにより、
各ワークのそれぞれの加工位置を加工エリアの中央付近
にして固定することもできる。また、幅方向基準位置ス
トッパと長手方向基準位置ストッパの位置を調整して、
幅方向クランプ手段と長手方向クランプ手段の進退距離
を小さくすることもできる。ここで、前記幅方向クラン
プ手段及び長手方向クランプ手段に、それぞれの伸縮ロ
ッドの伸縮量を測定する測長センサを設けることも可能
である。測長センサとしては、例えば、光、磁気等を利
用したリニアセンサやリードスイッチ等を用いることが
できる。ワークを固定した後に伸縮ロッドの伸縮量を測
定し、これから計算されるワークの寸法と、制御装置か
ら得られるワークの品種情報内の寸法データを比較し
て、品種情報と異なったワークが混入していないかどう
かを確認することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。図１に示すように、本発明の一実
施の形態に係るワークの位置決め方法に使用するワーク
位置決め装置１０は、コンベヤの一例であるチェーンコ
ンベヤ１１上を搬送される複数種類のワーク１２〜１４
に所定の加工を行うときに、ワーク１２〜１４をチェー
ンコンベヤ１１上の加工エリア１７で停止及び位置決め
する装置である。以下、詳しく説明する。ワーク位置決
め装置１０は、ワーク１２〜１４の流れ方向に直交する
方向（以下、幅方向という）の位置を規定する幅方向位
置決め手段１５と、流れ方向（以下、長手方向という）
の位置を規定する長手方向位置決め手段１６を有してい
る。

【０００９】図１〜図４に示すように、幅方向位置決め
手段１５と、長手方向位置決め手段１６は、チェーンコ
ンベヤ１１の下側に設けた架台２２に取付けられてい
る。幅方向位置決め手段１５は、図示しないロボットが
穿孔加工を行う加工エリア１７の幅方向の一側（図１で
は上側）に設けられ、ワーク１２〜１４の幅方向に進退
可能な幅方向基準位置ストッパ１８と、加工エリア１７
の幅方向の他側（図１では下側）に、幅方向基準位置ス
トッパ１８に対向して進退可能に設けられ、ワーク１２
〜１４を前記幅方向基準位置ストッパ１８に当接させる
幅方向クランプ手段の一例である幅クランプシリンダ１
９とを備えている。平板状の幅方向基準位置ストッパ１
８は、固定するワーク１２〜１４の方向を向けて、両側
に側部固定板３６、３７を備え、また、中央の少し上流
側に挟持されるワーク１２〜１４が浮き上がらないよう
にする反転防止板３８を有している。そして、幅方向基
準位置ストッパ１８は、幅方向に伸びる２本のガイドレ
ール３５にスライド移動可能に取付けられ、また、２本
のガイドレール３５の中央に平行に設けられたスクリュ
ーロッド２３に噛合するナット２４を介して取付けられ
ている。さらに、スクリューロッド２３は、減速機２３
ａを介してサーボモータ２０に連結されている。

【００１０】このように、幅方向基準位置ストッパ１８
は、スクリューロッド２３及びナット２４からなるボー
ルねじ機構を使用し、図示しない制御装置からの指示に
従って駆動されるサーボモータ２０でスクリューロッド
２３を回転させて、ナット２４と共に幅方向に進退する
ことができる。サーボモータ２０と、ボールねじ機構を
使用するので、高い位置精度を得ることができる。な
お、幅方向基準位置ストッパ１８の位置は、ロボットが
行う穿孔加工の幅方向の基準位置となる。幅方向基準位
置ストッパ１８と、チェーンコンベヤ１１を挟んで対向
する位置には、幅方向基準位置ストッパ１８と同形状の
幅方向固定板４２が設けられている。また、幅方向固定
板４２には、幅方向基準位置ストッパ１８の側部固定板
３６、３７と反転防止板３８に対向する同形状の側部固
定板３９、４０と反転防止板４１が設けられている。さ
らに、幅方向固定板４２は、その下部を幅方向に伸びる
２本のガイドレール４３にスライド移動可能に取付け、
幅方向固定板４２の幅方向の外側中央部は、幅クランプ
シリンダ１９の先部に取付けられている。また、幅クラ
ンプシリンダ１９には、伸縮ロッドの一例であるシリン
ダロッド２１の伸縮量を測定する測長センサ３４が設け
られており、幅方向基準位置ストッパ１８の位置と測長
センサ３４の示すデータからクランプされたワーク１２
〜１４の幅を計算して求めることができる。

【００１１】長手方向位置決め手段１６は、加工エリア
１７に対しワーク１２〜１４の上流側に設けられ、チェ
ーンコンベヤ１１の載置面２５より上下に昇降可能であ
ると共に、流れ方向にそれぞれの位置をずらして配置さ
れる複数の長手方向基準位置ストッパ２６、２７と、加
工エリア１７に対しワーク１２〜１４の下流側に、長手
方向基準位置ストッパ２６、２７に対向して昇降及び進
退可能に設けられ、ワーク１２〜１４を長手方向基準位
置ストッパ２６、２７に当接させる長手方向クランプ手
段の一例である長手クランプシリンダ２８とを備えてい
る。長手方向基準位置ストッパ２６と、これより下流側
に設けられる長手方向基準位置ストッパ２７は、それぞ
れ幅方向に平行に対となって設けられ、図示しない昇降
手段によってそれぞれ１対ずつ昇降可能に設けられてい
る。

【００１２】また、架台２２の下流側端部には、上方に
伸延し、スライド移動可能に取付けられた４本のガイド
ロッド２９が設けられ、ガイドロッド２９の上端には、
昇降台３０が固定されている。そして、長手クランプシ
リンダ２８は、昇降台３０の上部に取付けられている。
さらに、架台２２には、昇降手段の一例である２台の昇
降シリンダ３１が、それぞれの昇降ロッドの先部を昇降
台３０の下部に取付けて設けられている。昇降シリンダ
３１を作動させることによって、長手クランプシリンダ
２８は、チェーンコンベヤ１１の載置面２５より上に上
昇してワーク１２〜１４を固定することができ、また、
載置面２５より下に下降して、ワーク１２〜１４が下流
側に流れるときに衝突しないようにすることができる。
さらに、長手クランプシリンダ２８には、伸縮ロッドの
一例であるシリンダロッド３２の伸縮量を測定する測長
センサ３３が設けられている。長手方向基準位置ストッ
パ２６、２７の位置と測長センサ３３の示すデータから
クランプされたワーク１２〜１４の長さを計算して求め
ることができる。

【００１３】次に、ワークの位置決め方法について説明
する。この方法は、前述したワーク位置決め装置１０を
使用して、チェーンコンベヤ１１上を搬送される複数種
類のワーク１２〜１４を、幅方向位置決め手段１５及び
長手方向位置決め手段１６で加工エリア１７内の加工に
適した位置に固定し、幅方向基準位置ストッパ１８及び
長手方向基準位置ストッパ２６、２７の位置から算出さ
れるワーク１２〜１４の所定位置に加工を行う方法であ
る。ＦＲＰの板材を図示しない加熱プレス機でプレス成
形によって形成したワーク１２〜１４は、バリ取りされ
てから倉庫に保管されている。まず、図示しない制御装
置から指定されたワーク１２〜１４のうちの１つ（例え
ば、ワーク１２）をチェーンコンベヤ１１に載置し、搬
送する。

【００１４】ワーク１２が加工エリア１７内に入ったと
きに、長手方向基準位置ストッパ２６及び長手クランプ
シリンダ２８をチェーンコンベヤ１１の載置面２５より
上に上昇させる（ワーク１３、又はワーク１４を固定す
る場合には、長手方向基準位置ストッパ２６の替わりに
長手方向基準位置ストッパ２７を上昇させる）。そし
て、長手クランプシリンダ２８のシリンダロッド３２を
伸長させてワーク１２を長手方向基準位置ストッパ２６
に当接させ、次いでシリンダロッド３２を収縮させてワ
ーク１２の固定を解除する。続いて、幅方向基準位置ス
トッパ１８をワーク１２の方向に移動する。移動する位
置は、制御装置から指定されたワーク１２の寸法によっ
て定められた位置である（ワーク１３、１４をセンタ基
準で固定するためには、幅方向基準位置ストッパ１８の
端面の位置を図１に示すワーク１３、１４の側端部４
４、４５まで移動する）。

【００１５】そして、幅クランプシリンダ１９のシリン
ダロッド２１を伸長させてワーク１２の幅方向を固定
し、また、シリンダロッド３２を再度伸長させ、ワーク
１２の長手方向を固定する。このとき、ワーク１２が幅
方向基準位置ストッパ１８と長手方向基準位置ストッパ
２６に接するそれぞれの辺の交点Ｐは、ロボットが穿孔
加工を行うときの基準点となっている。次に、幅クラン
プシリンダ１９及び長手クランプシリンダ２８に設けら
れた測長センサ３４、３３で測定されたそれぞれのシリ
ンダロッド２１、３２の長さと、幅方向基準位置ストッ
パ１８及び長手方向基準位置ストッパ２６の位置とから
計算されるワーク１２の寸法と、制御装置が指定したワ
ークとを比較する。一致する場合には、次の加工工程へ
進むが、一致しない場合には、ワーク位置決め装置１０
は一旦ストップし、図示しないアラーム装置によって警
報が鳴る。その後、作業者が正しいワークの品種を制御
装置に入力してから、次の加工工程に進む。このように
して、ワークの位置決めを行うことができる。

【００１６】位置決めが終了してワークの品種が確定す
ると、幅方向基準位置ストッパ１８及び長手方向基準位
置ストッパ２６の位置から算出されるワーク１２の所定
位置に対しロボットによる穿孔作業が行われ、穿孔終了
後は、幅クランプシリンダ１９及び長手クランプシリン
ダ２８を収縮して穿孔の終了したワークを下流に流し、
次のワークが加工エリア１７内に入るまで待機する。制
御装置から指定されたワークの品種を、測長センサ３
３、３４によって確認するので、誤ワーク混入によって
間違った位置に穿孔を行うことがなくなり、作業効率を
よくすることができる。本実施の形態では、ワーク１２
〜１４をセンタ基準で固定する場合について説明してい
るが、幅方向基準位置ストッパ１８の位置の変更と、長
手方向基準位置ストッパ２６、２７の切替えがそれぞれ
可能となっているので、穿孔位置を加工エリアの中央付
近にしてワーク１２〜１４を固定し、ロボットの可動エ
リアを広くして、作業を容易にすることも可能である。
以上、本発明に係る実施の形態について説明してきた
が、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではな
く、例えば、幅方向基準位置ストッパ１８と幅クランプ
シリンダ１９の位置は逆にしてもよく、また、長手方向
基準位置ストッパ２６、２７と長手クランプシリンダ２
８の位置も逆にしても同様に作業を行うことができる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１及び２記載のワークの位置決め
方法においては、幅方向位置決め手段が、それぞれ進退
可能な幅方向クランプ手段及び幅方向基準位置ストッパ
を有しているので、多品種のワークのそれぞれの重心を
実質的にコンベヤの幅方向の中央にすることができ、ワ
ークの脱落を防止することができる。また、これらがそ
れぞれ独立して動くことにより、各ワークのそれぞれの
加工位置を加工エリアの中央付近にして固定することも
でき、加工エリアを有効に利用することができる。さら
に、幅方向基準位置ストッパと長手方向基準位置ストッ
パの位置を調整して、幅方向クランプ手段と長手方向ク
ランプ手段の進退距離を小さくすることもできるので、
ストロークの異なる幅方向クランプ手段と長手方向クラ
ンプ手段を複数用意する必要がなくなり、これらを共有
して部品数を減らすことができる。特に、請求項２記載
のワークの位置決め方法においては、測長センサを設け
ているので、簡単な構成で、信頼性の高い誤ワーク検知
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るワークの位置決め
方法に使用するワーク位置決め装置の説明図である。

【図２】同ワーク位置決め装置の平面図である。

【図３】同ワーク位置決め装置の側断面図である。

【図４】同ワーク位置決め装置の断面図である。

【図５】従来例に係るワーク位置決め装置の説明図であ
る。

【図６】同ワーク位置決め装置の説明図である。

【符号の説明】

１０：ワーク位置決め装置、１１：チェーンコンベヤ
（コンベヤ）、１２〜１４：ワーク、１５：幅方向位置
決め手段、１６：長手方向位置決め手段、１７：加工エ
リア、１８：幅方向基準位置ストッパ、１９：幅クラン
プシリンダ（幅方向クランプ手段）、２０：サーボモー
タ、２１：シリンダロッド（伸縮ロッド）、２２：架
台、２３：スクリューロッド、２３ａ：減速機、２４：
ナット、２５：載置面、２６、２７：長手方向基準位置
ストッパ、２８：長手クランプシリンダ（長手方向クラ
ンプ手段）、２９：ガイドロッド、３０：昇降台、３
１：昇降シリンダ、３２：シリンダロッド（伸縮ロッ
ド）、３３、３４：測長センサ、３５：ガイドレール、
３６、３７：側部固定板、３８：反転防止板、３９、４
０：側部固定板、４１：反転防止板、４２：幅方向固定
板：４３：ガイドレール、４４、４５：側端部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベヤ上を搬送される複数種類のワー
   クを前記コンベヤ上の加工エリアで停止及び位置決めし
   て所定の加工を行うワークの位置決め方法において、前
   記加工エリアの幅方向の一側に設けられ、前記ワークの
   幅方向に進退可能な幅方向基準位置ストッパと、前記加
   工エリアの幅方向の他側に、前記幅方向基準位置ストッ
   パに対向して進退可能に設けられ、前記ワークを前記幅
   方向基準位置ストッパに当接させる幅方向クランプ手段
   とを備えた幅方向位置決め手段と、前記加工エリアに対
   し前記ワークの流れ方向の一方側に設けられ、前記コン
   ベヤの載置面より上下に昇降可能であると共に、流れ方
   向にそれぞれの位置をずらして配置される複数の長手方
   向基準位置ストッパと、前記加工エリアに対し前記ワー
   クの流れ方向の他方側に、前記長手方向基準位置ストッ
   パに対向して昇降及び進退可能に設けられ、前記ワーク
   を前記長手方向基準位置ストッパに当接させる長手方向
   クランプ手段とを備えた長手方向位置決め手段を有し、
   前記コンベヤ上を搬送される複数種類の前記ワークを、
   前記幅方向位置決め手段及び長手方向位置決め手段で前
   記加工エリア内の加工に適した位置に固定し、前記幅方
   向基準位置ストッパ及び前記長手方向基準位置ストッパ
   の位置から算出される前記ワークの所定位置に加工を行
   うことを特徴とするワークの位置決め方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のワークの位置決め方法に
   おいて、前記幅方向クランプ手段及び長手方向クランプ
   手段には、それぞれの伸縮ロッドの伸縮量を測定する測
   長センサが設けられたことを特徴とするワークの位置決
   め方法。