JP2006181679A - ワーク位置決め装置およびワーク位置決め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 位置決め治具上の第１パネル材の位置決め孔より、第１パネル材上の第２パネル材の位置決め孔の孔径が大きい場合に、装置の大型化を招くことなく第２パネル材の位置決めを行う。
【解決手段】 ハウジング１１内のロッド１３の前進により、ロッド１３先端のガイドピン３３が位置決め片２５，２７のガイド溝２５ａ，２７ａ内を移動し、これに伴い位置決め片２５，２７が、ハウジング１１に固定した連結ピン２３を支点として揺動し、位置決め端面３７ａ，３９ａが位置決め孔Ｗiaの内周縁から離れる状態となる。この状態でハウジング１１の先端部材２９のさらに先端の円筒部３３を、アウタパネルＷoの位置決め孔Ｗoaに挿入して位置決めする。その後ロッド１３を後退させて、位置決め片２５，２７の各上端部を互いに離反する方向に揺動させて位置決め端面３７ａ，３９ａを位置決め孔Ｗiaの内周縁に接触可能な状態としてインナパネルＷiをセットする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワークに形成した位置決め孔に位置決め具を挿入して位置決めを行うワーク位置決め装置およびワーク位置決め方法に関する。

ワークを位置決めする装置として、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。これは、ハウジングの中心軸方向に移動可能な複数対の位置決め部材を設け、この複数対の位置決め部材は、互いに異なるワークの位置決め孔径に対応する直径方向の寸法をそれぞれ備え、位置決めする孔径に対応する一対の位置決め部材を軸方向前方に移動させることで、位置決めを行う。
特開平５−１７７４８２号公報

ところで、ワークとして例えば自動車のパネル材を位置決めする場合には、インナパネルとアウタパネルとからなるパネル材を、インナパネルに対して凹凸部分の大きいアウタパネルを位置決め治具上にセットし、その上に乗せた状態となるインナパネルに対し、位置決め具を用いて位置決めを行う。

この場合、一般的には、図９（ａ）に示すように、アウタパネル１の位置決め孔１ａの孔径を、インナパネル３の位置決め孔３ａの孔径より大きくした状態で、位置決めピン５をアウタパネル１側から挿入してインナパネル３のみを位置決めするか、あるいは図９（ｂ）に示すように、径の異なる二つの位置決め部を備えた位置決めピン７によりインナパネル３とアウタパネル１の双方を位置決めする。

ところが、上記した図９の例とは逆に、位置決め治具にセットするアウタパネルの位置決め孔の孔径より、その上に乗せた状態となるインナパネルの位置決め孔の孔径のほうが大きい場合には、アウタパネル側から挿入する位置決めピンでは、インナパネルの位置決めを行うことはできない。

これに対処するためには、図１０に示すように、スイング機構を備えた位置決め装置により、その先端位置決めピン９を、インナパネル３の上方からスイング移動させて位置決め孔３ａに挿入し、インナパネル３のみを位置決めする。

しかしながら、この場合には、スイング機構を設けることから、装置が大型化してコスト高を招くとともに、作業時間が長くなる。

そこで、本発明は、位置決め治具上にセットした第１パネル材の位置決め孔の孔径より、第１パネル材上に乗せた状態となる第２パネル材の位置決め孔の孔径が大きい場合に、装置の大型化を招くことなく第２位置決め材の位置決めを行えるようにすることを目的としている。

本発明は、ワークにそれぞれ形成した位置決め孔に位置決め具を挿入して２枚のワークの位置決めを行うワーク位置決め装置において、前記位置決め具を挿入する側の第１パネル材の第１位置決め孔の孔径より、前記挿入方向前方側の第２パネル材の第２位置決め孔の孔径を大きく形成し、前記位置決め具は、前記第１位置決め孔に挿入されて第１パネル材を位置決めする第１位置決め部と、この第１位置決め部の外周面より内側から外側に移動して、この外側の位置にて前記第２位置決め孔に接触し前記第２パネル材を位置決めする第２位置決め部とを、それぞれ備えていることを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、位置決め具の第１位置決め部を、第１位置決め孔に挿入して第１パネル材を位置決めし、第１位置決め部の外周面より内側から外側に移動して、この外側の位置にて第２位置決め孔に接触する第２位置決め部により第２パネル材を位置決めするようにしたので、位置決め具を挿入する側の第１パネル材の第１位置決め孔の孔径より、前記挿入方向前方側の第２パネル材の第２位置決め孔の孔径が大きい場合であっても、装置の大型化を招くスイング機構を採用することなく、第２パネル材の位置決めを行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態を示すワーク位置決め装置の正面断面図、図２は同側面図、図３は図２の平面図、図４は図２に対応する要部の側面断面図である。このワーク位置決め装置は、中空のハウジング１１内に、ロッド１３を図１中で上下方向に移動可能に収容する位置決め具１４を備えている。ハウジング１１の図１中で下部にはロッド駆動用のシリンダ１５を設け、このシリンダ１５内に、ロッド１３の下端を連結したピストン１７を収容する。

シリンダ１５内のハウジング１１側の端部には、ロッド１３が摺動可能に挿入されるガイド部材１９を設け、シリンダ１５内の上記ハウジング１１と反対側の端部開口は蓋部材２１によって塞いでいる。この蓋部材２１と前記したガイド部材１９との間をピストン１７が移動する。

ロッド１３のピストン１７と反対の先端側付近には、ロッド１３の軸方向に長い長孔形状の貫通孔１３ａを設けている。一方、この貫通孔１３ａに対応する部分のハウジング１１には、図１中で紙面に直交する方向（図４中では左右方向）に延びる連結ピン２３の両端を固定し、この連結ピン２３を、上記したロッド１３の貫通孔１３ａに、図１中で上下方向に相対移動可能に挿入する。貫通孔１３ａ内における連結ピン２３には、第２位置決め部としての一対の位置決め片２５，２７の下端を回転可能に支持させる。

ハウジング１１の先端（図１中で上端）には、中空の先端部材２９を装着し、この先端部材２９内には、先端が先端部材２９よりさらに先端に突出するガイドキャップ３１を装着する。ガイドキャップ３１の先端には、図４に示すように、上記した各位置決め片２５，２７の先端部が移動可能に入り込むガイド孔３１ａを形成してある。前記したロッド１３は、図４に示すように、その先端部分がガイドキャップ３１内に形成してある摺動孔３１ｂ内に摺動可能に入り込み、先端付近に図４中で左右方向に延びるガイドピン３３を固定している。

前記した一対の位置決め片２５，２７は、その長手方向に沿って延び図１の位置決め状態にて傾斜する長孔形状のガイド溝２５ａ，２７ａをそれぞれ備え、このガイド溝２５ａ，２７ａに上記したガイドピン３３を移動可能に挿入している。

また、一対の位置決め片２５，２７は、上記した先端部材２９の上部に形成してある円筒部３５より上方に突出している。各位置決め片２５，２７の円筒部３５より上部に突出したそれぞれの部位に、図１中で左方向および右方向にそれぞれ屈曲する屈曲部３７，３９を備え、各屈曲部３７，３９の外側に位置決め端面３７ａ，３９ａをそれぞれ備えている。

各位置決め端面３７ａ，３９ａは、ワークＷとなる２枚のパネル材のうち一方のインナパネルＷiに形成した位置決め孔Ｗiaの内周縁に接触してインナパネルＷiの位置決めを行う第２位置決め部を構成している。

上記した２枚のパネル材のうち他方のアウタパネルＷoの位置決めについては、前記した先端部材２９の円筒部３５によって行う。すなわち、アウタパネルＷoに形成した位置決め孔Ｗoaに円筒部３５を挿入し、円筒部３５の外周面３５ａが、位置決め孔Ｗoaの内周縁に接触して位置決めを行う第１位置決め部を構成する。

ここで、ワークＷは自動車のパネル材であって、このワークＷに対して位置決め具１４を挿入する側の第１パネル材となるアウタパネルＷoの第１位置決め孔となる位置決め孔Ｗoaの孔径より、前記挿入方向前方側の第２パネル材となるインナパネルＷiの第２位置決め孔となる位置決め孔Ｗiaの孔径を大きくしてある。

前記した一方位置決め片２５のガイド溝２５ａは、図１中で上部に位置する屈曲部３７側がそれと反対の下部側に対して図１中で左側となるよう傾斜する一方、他方の位置決め片２７のガイド溝２７ａは、同屈曲部３９側がそれと反対の下部側に対して図１中で右側となるよう傾斜している。ここで、図１に示す位置決め状態で、各ガイド溝２５ａ，２７ａは、図１中で下端部が互いに一致しており、この一致している下端部にガイドピン３３が挿入されている。

上記図１の状態から、ロッド１３を図１中で上方に進出させることで、ロッド１３に設けたガイドピン３３がガイド溝２５ａ，２７ａに沿って移動し、これに伴い各位置決め片２５，２７は、ハウジング１１に固定した連結ピン２３を支点として各屈曲部３７，３９が互いに接近する方向に揺動変位し、図５に示す状態となる。このとき、各ガイド溝２５ａ，２７ａは、図１中で上端部が互いに一致しており、この一致している上端部にガイドピン３３が挿入されている。

図１に示した位置決め具１４は、図６に示すように、治具ベース４１上に固定した取付ブラケット４３の上部の取付部４５に下部を固定してあり、このとき、インナパネルＷiに比較して凹凸部分のより大きいアウタパネルＷoを図６中で下部側として治具ベース４１上の図示しない治具に位置決め固定する。なお、図６での位置決め治具１４は、インナパネルＷiおよびアウタパネルＷoの双方に対して位置決めを行っている状態を示している。

図７は、インナパネルＷiおよびアウタパネルＷoの各位置決め孔ＷiaおよびＷoaを示す、図６のＡ矢視図である。インナパネルＷiの位置決め孔Ｗiaは、図７中で上下方向に長い長方形状を呈し、この位置決め孔Ｗiaの図７中で下部側の内側にアウタパネルＷoの位置決め孔Ｗoaがほぼ正方形状として見えている。なお、位置決め片２５，２７による位置決め孔Ｗiaに対する位置決めは、図７中で左右両側の内周縁に対し行う。

また、位置決め孔Ｗiaの図７中で上部の内側には、図７のＢ−Ｂ断面図に相当する図８に示すドアスイッチ４７のスイッチ釦４７ａが挿入されるスイッチ挿入孔Wobが見えている。

ドアスイッチ４７は、図示しないドアの開閉によってルームランプをオン・オフするもので、インナパネルＷi側からその位置決め孔Ｗiaに入り込ませて装着し、スイッチ釦４７ａをスイッチ挿入孔Wobに挿入してその先端をアウタパネルＷoのインナパネルＷiと反対側に突出させ、この突出状態でインナパネルＷｉの表面に内張りなど取り付けてドアスイッチ４７を固定する。

アウタパネルＷoから先端が突出したスイッチ釦４７ａを、図示しないドアの閉時にドアの内面が当接して押し込み、ドアスイッチ４７をオフ状態とする。

次に、作用を説明する。ワークＷのセット時には、図５に示すように、シリンダ１５内のピストン１７を前進させ、これに伴い前進するロッド１３を一方の移動端側に位置する状態とする。これにより、ロッド１３先端のガイドピン３３が、位置決め片２５，２７のガイド溝２５ａ，２７ａ内の図５中で上端部に位置し、各ガイド溝２５ａ，２７ａは、図１中で上端部が互いに一致した状態となる。このとき、各位置決め片２５，２７は、互いにほぼ重なり合った状態となり、屈曲部３７，３９の外側の位置決め端面３７ａ，３９ａが円筒部３５の外周面３５ａより内側に位置している。

上記図５の状態で、まずアウタパネルＷoを、図６に示したように図示しない治具上にセットする。このとき、アウタパネルＷoの位置決め孔Ｗoaに円筒部３５を挿入し、その外周面３５ａが位置決め孔Ｗoaの内周縁に接触してアウタパネルＷoの位置決めを行う。

この状態で、図１に示すように、ピストン１７を後退させてロッド１３を後退させると、ロッド１３先端のガイドピン３３が、位置決め片２５，２７のガイド溝２５ａ，２７ａに沿って下方に移動し、これに伴い各位置決め片２５，２７は、連結ピン２３を支点として屈曲部３７，３９を備える上部が互いに離反するよう揺動変位する。

そして、ガイドピン３３がガイド溝２５ａ，２７ａ内にて図５中で下端部に位置した状態で、位置決め片２５，２７外側の当接部２５ｂ，２７ｂが、円筒部３５の内面のストッパ部３５ｂ，３５ｃに当接して上記した揺動動作が規制される。このとき位置決め端面３７ａ，３９ａがインナパネルＷiの位置決め孔Ｗiaの内周縁に接触可能な位置決め寸法となり、この状態で、インナパネルＷiをセットする。また、このとき屈曲部３７，３９の各下面３７ｂ，３９ｂが円筒部３５の上端部に接触する。

インナパネルＷiのセット時には、位置決め片２５，２７の位置決め端面３７ａ，３９ａがインナパネルＷiの位置決め孔Ｗiaの内周縁に接触し、これによりインナパネルＷiの位置決めを行う。

このようにしてインナパネルＷiおよびアウタパネルＷoを備えたワークＷを位置決めした状態で、ワークＷに対して溶接作業などの所定の加工作業を行う。加工作業終了後、ワークＷに対する位置決め状態を解除する際には、ピストン１７を図１の状態から前進させて図５の状態とし、この状態で、ワークＷを位置決め具１４から取り外す。

上記したように、本実施形態によれば、ワークＷに対して位置決め具１４を挿入する側のアウタパネルＷoの位置決め孔Ｗoaの孔径よりも、挿入方向前方側のインナパネルＷiの位置決め孔Ｗiaの孔径が大きくても、装置の大型化を招くスイング機構を採用することなく、ロッド１３の進退移動に伴う一対の位置決め片２５，２７の揺動動作によって、アウタパネルＷoだけでなく、インナパネルＷiに対しても、短時間で位置決め作業を行うことができる。

しかも、ここでは、ドアスイッチ４７のインナパネルＷiにおける取付孔を位置決め孔Ｗiaとしてを利用し、この取付孔に対応する位置決め孔ＷoaをアウタパネルＷoに形成しており、少なくともインナパネルＷiに関しては位置決め孔専用のものではなく、製造コスト低減に寄与することができる。

本発明によれば、位置決め具は、前記第１位置決め部を備えたハウジングを有し、このハウジング内に前記挿入方向に移動可能なロッドが収容され、このロッドの一方の移動端側で前記第２位置決め部が前記内側に位置し、他方の移動端側で前記外側に位置するので、ロッドのハウジング内での移動によって、第２位置決め部のワークに対する位置決めする状態とワークから離反して位置決めしない状態とを確保することができる。

前記第２位置決め部は、前記ロッドの移動に伴って、前記第２位置決め孔の内周縁に対して接近離反する方向に移動可能な一対の位置決め片を備えているので、この一対の位置決め片が、ロッドの他方の移動端側で第２位置決め孔の内周縁に接触して第２パネル材を位置決めすることができる。

前記一対の位置決め片は、前記ハウジングに対し一方の端部を支点として他方の端部が揺動可能であるので、この揺動動作によって、第２位置決め孔の内周縁に接触して位置決めする状態と、第２位置決め孔の内周縁より内側に位置してワークをセット可能な状態とに変位させることができる。

前記一対の位置決め片にガイド溝を設け、このガイド溝内を移動することで前記一対の位置決め片を揺動させるガイドピンを前記ロッドに設けたので、このロッドの移動によりガイドピンががイド溝内を移動して位置決め片を揺動させて、第２パネル材に対する位置決め作業を行うことができる。

前記第１位置決め部は、前記ハウジングの先端外周に設けたので、ハウジングの先端外周を第１位置決め孔に挿入することで、第１パネル材の位置決め作業を容易に行うことができる。

前記一対の位置決め片が、前記第２位置決め孔の内周縁に接触して第２パネル材を位置決めするときに当接するストッパ部を、前記ハウジングの内面に設けたので、一対の位置決め片を第２パネル材に対する位置決め状態に容易に変位させることができる。

本発明の一実施形態を示すワーク位置決め装置の正面断面図である。 図１のワーク位置決め装置の側面図である。 図２の平面図である。 図２に対応する要部の側面断面図である。 図１のワーク位置決め装置によるアウタパネルセット時の状態を示す動作説明図である。 図１のワーク位置決め装置周辺の全体図である。 インナパネルおよびアウタパネルの各位置決め孔示す、図６のＡ矢視図である。 図７のＢ−Ｂ断面に相当する、ドアスイッチ取り付け状態の断面図である。 上部に位置するインナパネルの位置決め孔の孔径が下部に位置するアウタパネルの位置決め孔の孔径より小さい場合での従来装置の位置決め動作を示す動作説明図で、（ａ）は位置決めピンをアウタパネル側から挿入してインナパネルのみを位置決めする状態を示し、（ｂ）は径の異なる二つの位置決め部を備えた位置決めピンによりインナパネルとアウタパネルの双方を位置決めする状態を示す。 上部に位置するインナパネルの位置決め孔の孔径が下部に位置するアウタパネルの位置決め孔の孔径より大きい場合でのスイング機構を備えた従来装置により、上部に位置するインナパネルの位置決めを行う状態を示す動作説明図である。

符号の説明

Ｗ ワーク
Ｗi インナパネル（第２パネル材）
Ｗo アウタパネル（第１パネル材）
Ｗia インナパネルの位置決め孔
Ｗoa アウタパネルの位置決め孔
１１ ハウジング
１３ ロッド
１４ 位置決め具
２５，２７ 位置決め片
２５ａ，２７ａ 位置決め片のガイド溝
２９ 先端部材（ハウジングの先端）
３３ ガイドピン
３５ａ 円筒部の外周面（第１位置決め部）
３５ｂ，３５ｃ 円筒部内面のストッパ部
３７ａ，３９ａ 位置決め片の位置決め端面（第２位置決め部）

Claims (9)

1. ワークにそれぞれ形成した位置決め孔に位置決め具を挿入して２枚のワークの位置決めを行うワーク位置決め装置において、前記位置決め具を挿入する側の第１パネル材の第１位置決め孔の孔径より、前記挿入方向前方側の第２パネル材の第２位置決め孔の孔径を大きく形成し、前記位置決め具は、前記第１位置決め孔に挿入されて第１パネル材を位置決めする第１位置決め部と、この第１位置決め部の外周面より内側から外側に移動して、この外側の位置にて前記第２位置決め孔に接触し前記第２パネル材を位置決めする第２位置決め部とを、それぞれ備えていることを特徴とするワーク位置決め装置。
2. 前記位置決め具は、前記第１位置決め部を備えたハウジングを有し、このハウジング内に前記挿入方向に移動可能なロッドが収容され、このロッドの一方の移動端側で前記第２位置決め部が前記内側に位置し、他方の移動端側で前記外側に位置することを特徴とする請求項１に記載のワーク位置決め装置。
3. 前記第２位置決め部は、前記ロッドの移動に伴って、前記第２位置決め孔の内周縁に対して接近離反する方向に移動可能な一対の位置決め片を備えていることを特徴とする請求項２に記載のワーク位置決め装置。
4. 前記一対の位置決め片は、前記ハウジングに対し一方の端部を支点として他方の端部が揺動可能であることを特徴とする請求項３に記載のワーク位置決め装置。
5. 前記一対の位置決め片にガイド溝を設け、このガイド溝内を移動することで前記一対の位置決め片を揺動させるガイドピンを前記ロッドに設けたことを特徴とする請求項４に記載のワーク位置決め装置。
6. 前記第１位置決め部は、前記ハウジングの先端外周に設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のワーク位置決め装置。
7. 前記一対の位置決め片が、前記第２位置決め孔の内周縁に接触して第２パネル材を位置決めするときに当接するストッパ部を、前記ハウジングの内面に設けたことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載のワーク位置決め装置。
8. ワークにそれぞれ形成した位置決め孔に位置決め具を挿入して２枚のワークの位置決めを行うワーク位置決め方法において、前記位置決め具を挿入する側の第１パネル材の第１位置決め孔より、前記挿入方向前方側の第２パネル材の第２位置決め孔の孔径を大きく形成し、前記位置決め具の第１位置決め部を、前記第１位置決め孔に挿入して前記第１パネル材を位置決めし、前記位置決め具の第２位置決め部を、前記第１位置決め部の外周面より内側から外側に移動して、この外側の位置にて前記第２位置決め孔に接触し前記第２パネル材を位置決めすることを特徴とするワーク位置決め方法。
9. 前記位置決め具は、前記第１位置決め部を備えたハウジングを有し、このハウジング内に前記挿入方向に移動可能なロッドが収容され、このロッドの一方の移動端側で前記第２位置決め部が前記内側に位置し、他方の移動端側で前記外側に位置することを特徴とする請求項８に記載のワーク位置決め方法。

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