JP2003117692A - ワーク懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ターンテーブルを旋回させてワークの裏側を
横向き、裏返しにしてもワークの裏面が外部に露出しな
いのでその裏面の作業ができなかった。 【解決手段】 装置本体１にアーム２を昇降及び旋回可
能に取付け、中央部に開口部４が形成されたワーク搭載
台３をアームに取付け、開口部４をワークの底面が外部
に露出する大きさにし、ワーク搭載台３の二以上の箇所
にワークを固定・解除可能な固定具を取り付けた。ワー
ク搭載台３の中央部にリング状の開口部４を設けた。ワ
ーク搭載台３の二以上の箇所に固定具を取り付けるため
の取り付け孔８を開口した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明のワークポジショナー
（ワーク懸架装置）は、例えば、溶接、組立て、修理と
いった各種作業を行なうワークを、ワーク搭載台の上に
セットして固定することができ、更に、ワーク搭載台を
昇降、回転、旋回させることによりワークをも昇降、回
転、旋回させて、三次元の適正な位置（作業し易い位
置：ポジション）に位置決めできるようにしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ワークを作業し易い位置に位置決めする
ためのワーク懸架装置として、従来は、本件出願人が先
に開発した実用新案登録第２６０４５６６号（実開平７
−２６０８７号）のワークポジショナー装置がある。こ
れはワークを搭載したターンテーブルを昇降、旋回、回
転させることにより、ワークの向き、高さ等の位置を変
えて、ワークを作業し易い位置に位置決めできるように
したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したワーク懸架装
置はターンテーブルが板状であるため、ターンテーブル
を旋回させてワークの裏側を横向きにしたり、上向きに
したりしても（裏返しにしても）、ターンテーブルから
ワークが外部に露出しないため、ワークの裏面を溶接し
たり、組立てたりすることができなかった。そのため、
ワークの裏面の作業をするときは、ワークをターンテー
ブルに載せ変えてワークの裏面を横向きや上向きにしな
ければならないという面倒があり、作業性が悪かった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本件発明の目的は、前記
課題を解決し、これまで以上に作業し易いワーク懸架装
置を提供することにある。

【０００５】本件発明の第１のワーク懸架装置は、装置
本体に昇降及び旋回可能に取付けられたアーム２と、当
該アーム２に取付けられたワーク搭載台３とを備え、ワ
ーク搭載台３の中央部に開口部４が形成され、開口部４
はワーク搭載台３に搭載されたワーク５の底面６が外部
に露出する大きさに形成され、ワーク搭載台３の二以上
の箇所にワーク５を固定・解除可能な固定具７を取り付
けたものである。

【０００６】本件発明の第２のワーク懸架装置は、前記
のワーク懸架装置において、ワーク搭載台３の中央部に
リング状の開口部４を設けたものである。

【０００７】本件発明の第３のワーク懸架装置は、前記
１、２のワーク懸架装置において、ワーク搭載台３の二
以上の箇所に固定具７を取り付けるための取り付け孔８
を開口したものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明のワーク懸
架装置の実施形態を図１〜図１４に基づいて説明する。
これらの図に示すワーク懸架装置は図１、２に示す様に
装置本体１と、アーム２と、ワーク搭載台３とを備えて
いる。

【０００９】図１の装置本体１は鋼材により平面略コ字
形に形成された角筒状の台座２４の上に立設されてい
る。台座２４にはアウトリガー９が出し入れ自在に取り
付けられている。装置本体１は鋼材により前面開口の縦
長箱状に形成されており、その両側面の前面寄りの位置
に、細長いレール状の昇降ガイド１０が上下に設けられ
ている。

【００１０】前記装置本体１の前面には昇降体１１が配
置されている。昇降体１１は昇降ガイド１０に昇降可能
に取り付けられ、装置本体１の内部に設けられた昇降駆
動機構により昇降ガイド１０に沿って上下に昇降され、
昇降途中の任意の位置で停止可能としてある。前記昇降
駆動機構は油圧式、電動式といった所望の方式とするこ
とができる。

【００１１】昇降体１１の前面には円板状の旋回盤１２
が回転可能に取付けられている。旋回盤１２はその裏側
に設けた旋回駆動機構により旋回される。旋回駆動機構
には例えばギヤと旋回用モーター（サーボモーター）と
の組合わせを使用して、旋回用モーターを正回転させる
と旋回盤１２が右回りに旋回（正旋回）し、当該モータ
ーを逆回転させると旋回盤１２が左回りに旋回（逆旋
回）するようにしてある。また、左右いずれの方向に旋
回する場合も、任意の旋回位置で停止できるようにして
ある。旋回盤１２はスリップリング（集電子）や、ロー
タリージョイント（回転継手）等を使用し、電気配線や
その他の配管が捩じれたり、絡まったりすることを防止
している。

【００１２】旋回盤１２の前面の中心軸１３よりも外側
の偏心位置に鋼材製の固定フレーム１４が突設されてお
り、固定フレーム１４に鋼材製のアーム２の一端が回動
ピン１５と固定ピン１６により取り付けられて片持ち支
持されている。これにより、アーム２は旋回盤１２の旋
回に伴って旋回盤１２の中心軸１３の周囲を旋回し、昇
降体１１の昇降に伴って旋回盤１２が同方向に昇降する
と同方向に昇降するようにしてある。また、固定ピン１
６を取り外して回動ピン１５だけにすると、アーム２が
回動ピン１５を軸として図３のように装置本体１側に折
り畳むことができるようにしてある。

【００１３】アーム２の先端部上面にはワーク搭載台３
が回転可能に取り付けられている。ワーク搭載台３はワ
ークを搭載可能な広さの円形のリング状であり、中央部
に円形の開口部４が形成されて、ワーク搭載台３に搭載
されたワーク５の底面６が外部に露出するようにしてあ
る。ワーク搭載台３には図５のように、周方向に一定間
隔で横長の取り付け孔８が開口されている。図５の取り
付け孔８は８個であるが、それは２以上であれば所望数
とすることができる。ワーク搭載台３を回転させるワー
ク回転駆動機構は図４に示す構成となっている。アーム
２の先端部内側に回転モーター（例えばサーボモータ
ー）１８を設置し、回転モーター１８の回転軸１９に平
歯車２０を取り付け、ワーク搭載台３の裏面に旋回ギヤ
２１が付いたリング状の軸受け４０を形成し、その平歯
車２０と軸受け４０とが噛み合って、回転モーター１８
が正回転すると平歯車２０、軸受け４０が正回転してワ
ーク搭載台３が正回転し、回転モーター１８が逆回転す
るとワーク搭載台３も逆回転するようにしてある。

【００１４】ワーク搭載台３の取り付け孔８には、図２
のようにワーク搭載台３の上に搭載されたワーク５を固
定・解除可能な固定具７が取り付けられている。固定具
７は図６〜図８に示すようにボルト２５と押し皿２６と
ワッシャ２７とナット２８とから構成されている。その
ボルト２５をワーク搭載台３の裏面から取り付け孔８に
差込み、ワーク搭載台３の表面に突出したボルト２５に
押し皿２６を被せ、押し皿２６から上方に突出したボル
ト２５にワッシャ２７を被せ、ワッシャ２７より上方に
突出したボルト２５の先端にナット２８を螺合してあ
る。ナット２８の締付けを緩めると押し皿２６が緩ん
で、ワーク搭載台３の表面と押し皿２６との間にワーク
５の端部を挟み込むことができ、ナット２８を締付ける
と押し皿２６がワーク５に押しつけられて、ワーク５が
押し皿２６とワーク搭載台３の表面との間に挟着されて
固定されるようにしてある。固定具７は図示されていな
い油圧クランプとか、他の機構のものであってもよい。

【００１５】ワーク懸架装置の駆動は予め制御部（制御
盤）３０に設定されている順序に従って協調動作するよ
うにしてある。制御部３０のメモリーには操作パネルの
キーを操作して、或は他の方法でプログラムを入力して
記憶させ、ワークに所定の作業、例えば、溶接、螺子止
めといった作業を、ワークの必要箇所の全てに自動的に
行なうことができるようにしてある。また、作業者がワ
ークの近くでその動きを見ながら操作パネルのキーを操
作して制御部３０をマニュアル操作することもできる。
制御パネルは制御部３０に取り付けてもよいが、そのよ
うにすると操作しにくい場合があるため、制御部３０と
は別体にして当該制御部３０にケーブルで連結し、手の
平にのせて操作できるサイズにしておくと、作業者がワ
ークの近くでその動きを見ながら制御部３０を操作する
ことができるので操作し易くなる。

【００１６】（他の実施形態）本発明のワーク懸架装置
は、前記した実施形態に限られるものではなく、他の構
造、形状、機構等にすることもできる。例えば、昇降体
１１の昇降、旋回盤１２の旋回、ワーク搭載台３の回転
等は、前記した機構以外の機構や方式で行うことができ
る。

【００１７】（使用例）前記した実施形態のワーク懸架
装置を使用して、図９に示すワーク５を溶接ロボットや
手溶接により溶接する場合を例として説明する。なお、
図９のワーク５は中央の角形鋼３１の四方に細長鋼３２
を溶接するものである。 ．図２のようにワーク５をワーク搭載台３に搭載し、
ワーク５を固定具７により挟着して、ワーク搭載台３に
固定する。 ．昇降体１１を昇降させてアーム２を上下動させ、ワ
ーク搭載台３の上のワーク５を溶接し易い高さに位置決
めする。 ．旋回盤１２を旋回させてアーム２を左右に旋回させ
て、ワーク搭載台３の上のワーク５を溶接し易い角度、
例えば図１２のように傾斜させる。 ．ワーク搭載台３を回転させて、ワーク搭載台３の上
のワーク５を溶接し易い向きにする。 ．図示されていない溶接ロボットの溶接トーチを、ワ
ーク５の溶接箇所に近づけて溶接をしたり、手溶接によ
り溶接をしたりする。 ．ワーク５の側面や裏側を溶接する場合は、旋回盤１
２を旋回させてアーム２を左右に旋回させ、ワーク搭載
台３の上のワークを溶接し易い向き、例えば図１３のよ
うな横向きとか、図１４のような上下逆向き（ワークの
底が上になった下向き状態）に向ける。 ．向きを変更したら、溶接ロボットの溶接トーチをワ
ークの溶接箇所に近づけて、必要箇所を溶接する。 ．溶接が終了したら、ワーク搭載台３を所定位置に戻
してから、固定具７の締付けを緩めて、ワーク５の固定
を解除し、ワーク５をワーク搭載台３から降ろす。 ．ワーク５を下ろしたワーク搭載台３に次のワーク５
を搭載し、そのワーク５を固定具７で挟着し、固定して
から、前記〜の手順で溶接を行なう。前記〜の
操作は所望の手順で行なうことができ、また、必要に応
じて随時アーム２の昇降動、アーム２の旋回、ワーク搭
載台３の回転を行なって、ワークを最も溶接し易い位置
に位置決めすることができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の第１〜第３のワーク懸架装置は
次のような効果がある。 １．アームが昇降及び旋回可能であり、そのアームに取
付けたワーク搭載台が回転可能であるため、ワークの高
さ、傾斜角度、向きを調節して、三次元の適正なポジシ
ョンで作業を行うことができる。よって、作業者が楽な
姿勢で作業することができ、質の良い作業をすることも
できる。 ２．ワーク搭載台の中央部に、ワークの底面が外部に露
出する大きさの開口部が形成されているので、開口部か
ら露出したワークの底面を、作業し易い高さ、角度、向
きにし調節することができ、ワークのを一々搭載し直さ
なくとも、ワークの底まで作業することができ、作業性
が良くなる。 ３．ワーク搭載台にワークを固定・解除可能な固定具を
二以上の箇所に取り付けたので、固定具によりワークを
固定すれば、ワーク搭載台が昇降、旋回、回転してもワ
ークは安定し、ワークがワーク搭載台の上で位置ずれし
ないため、ロボットで溶接や組立て等の作業をしても、
精度の良い作業ができる。また、ワークがワーク搭載台
から落下する虞れもないため、安全であり、労務管理の
面でも好ましい。

【００１９】本発明の第２のワーク懸架装置は次のよう
な効果がある。 １．ワーク搭載台が中央部にリング状の開口部があるた
め、ワーク搭載台に搭載したワークの底面が開口部から
確実に露出し、作業がし易くなる。 ２．開口部がリング状であるため、角型の開口部のよう
に、そのコーナーでワークの一部がかくれることがな
く、ワーク底面の作業がし易くなる。

【００２０】本件発明の第３のワーク懸架装置は、ワー
ク搭載台の二以上の箇所に取り付け孔を開口したので、
固定具を取り付け孔に容易に取り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク懸架装置の一例を示す斜視図。

【図２】本発明のワーク懸架装置にワークを搭載した一
例の斜視図。

【図３】本発明のワーク懸架装置のアームを折り畳んだ
一例の側面図。

【図４】本発明のワーク懸架装置におけるアームとワー
ク搭載台の一部を切り欠いた状態の側面図。

【図５】本発明のワーク懸架装置の平面図。

【図６】本発明のワーク懸架装置における固定具の一例
を示す分解図。

【図７】本発明のワーク懸架装置における固定具取り付
け部分の側面縦断面図。

【図８】本発明のワーク懸架装置における固定具取り付
け部分の正面縦断面図。

【図９】本発明のワーク懸架装置で作業をするワークの
一例を示す斜視図。

【図１０】本発明のワーク懸架装置にワークを搭載した
状態の側面図。

【図１１】本発明のワーク懸架装置にワークを搭載した
状態の正面図。

【図１２】本発明のワーク懸架装置にワークを搭載して
ワークを傾斜させた状態の正面図。

【図１３】本発明のワーク懸架装置にワークを搭載して
ワークを90度傾斜させた状態の正面図。

【図１４】本発明のワーク懸架装置にワークを搭載して
ワークを上下逆にして、ワークの底面２をワーク搭載台
の開口部から外部に露出させた状態の正面図。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ アーム ３ ワーク搭載台 ４ 開口部 ５ ワーク ６ ワークの底面 ７ 固定具 ８ 取り付け孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置本体（１）に昇降、旋回可能に取付け
   られたアーム（２）と、当該アーム（２）に回転可能に
   取付けられたワーク搭載台（３）とを備え、ワーク搭載
   台（３）の中央部に開口部（４）が形成され、開口部
   （４）は搭載台（３）に搭載されたワーク（５）の底面
   （６）が外部に露出する大きさに形成され、ワーク搭載
   台（３）の二ケ所以上の箇所にワーク（５）を固定・解
   除可能な固定具（７）が取り付けられたことを特徴とす
   るワーク懸架装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のワーク懸架装置において、
   ワーク搭載台（３）が中央部にリング状の開口部（４）
   を有することを特徴とするワーク懸架装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２記載のワーク懸架
   装置において、ワーク搭載台（３）の二以上の箇所に固
   定具（７）を取り付けるための取り付け孔（８）が開口
   されたことを特徴とするワーク懸架装置。