JP2013091126A - 薄板状ワークの位置決め装置及び薄板状ワークの位置決め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄板状ワークのエッジ及び薄板状ワークの位置決めを行う位置決めピンの双方に割れや傷付きなどといったダメージを与えることなく位置決めを行うことができる薄板状ワークの位置決め装置及び薄板状ワークの位置決め方法を提供する。
【解決手段】薄いガラス板ＷのエッジＷｅを当接させてガラス板Ｗの位置決めを行う位置決めピン２を備え、位置決めピン２を実際の位置決め点Ｘよりもガラス板Ｗから遠ざかる側に設定した当接点ＸＬで移動可能に支持し、この当接点ＸＬでガラス板ＷのエッジＷｅが当接した位置決めピン２をガラス板Ｗとともに実際の位置決め点Ｘに押し戻す押圧機構１０を設けた。押圧機構１０は、ステッピングモータ１２と、ステッピングモータ１２の出力により偏心回転しつつ位置決めピン２に摺接して、当接点ＸＬから実際の位置決め点Ｘに移動させる押圧円板１６を具備している。
【選択図】図２

Description

本発明は、薄板状ワーク、例えば、厚みが０．３ｍｍ以下のガラス板を加工テーブル上において位置決めする際に用いるのに好適な薄板状ワークの位置決め装置及び薄板状ワークの位置決め方法に関するものである。

従来、上記したような薄板状ワークの位置決めを行う場合には、ロボットハンドなどの搬送手段により運ばれた薄板状ワークを加工テーブルのワーク載置面上に置いた後、このワーク載置面上で薄板状ワークを微速度で移動させて、鉤状を成すようにして加工テーブルに配置された３本の位置決めピンの各外周面に、薄板状ワークの隣り合う２辺の各エッジをそれぞれ当接させる（当て止めする）ことで位置決めを行うようになっている。

このとき、薄板状ワークが厚み０．３ｍｍ以下の極薄のガラス板である場合には、エッジがナイフエッジ状となるので、位置決めピンが金属製であればガラス板のエッジに割れや欠け落ちが発生し、一方、位置決めピンが樹脂製であればこの位置決めピンの外周面にエッジが刺さったり削れたりしてしまう虞がある。

そこで、これらの不具合の発生を防ぐための手法として、上記した位置決めピンに替えて特許文献１に開示されているような偏心ピンを採用することが検討されている。
この偏心ピンは、加工テーブルに形成されたピン孔に回転可能に挿入されるようになっており、この偏心ピンによって極薄のガラス板の位置決めを行う場合には、この偏心ピンを回転させてその外周面を近傍に位置させたガラス板のエッジにソフトに当接させ、さらに偏心ピンを回転させて外周面をエッジに摺接させてガラス板を所定量動かすことで、位置決めするようになっている。

特許第4507346号

しかしながら、上記した従来の薄板状ワークの位置決めにおいて、偏心ピンを用いて極薄のガラス板の位置決めを行おうとすると、偏心ピンを回転させてその外周面をガラス板のエッジに当接させて摺接させる際に、偏心ピンの外周面とガラス板のエッジとが互いに擦れ合うことから、偏心ピンの外周面及びガラス板のエッジのうちの少なくともいずれか一方がダメージを受けてしまう虞があるという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっていた。

本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、薄板状ワークのエッジと、この薄板状ワークの位置決めを行う位置決めピンとのいずれにも、割れや傷付きなどといったダメージを与えることなく位置決めを行うことが可能である薄板状ワークの位置決め装置及び薄板状ワークの位置決め方法を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に係る薄板状ワークの位置決め装置は、例えば、厚みが０．３ｍｍ以下のガラス板の位置決めに用いるのに好適な位置決め装置であって、薄板状ワークのエッジを当接させて該薄板状ワークの位置決めを行う位置決めピンを備え、前記位置決めピンを実際の位置決め点よりも前記薄板状ワークから遠ざかる側に設定した当接点で移動可能に支持し、前記当接点において前記薄板状ワークのエッジが当接した前記位置決めピンを前記薄板状ワークとの当接状態を維持しつつ前記実際の位置決め点に押し戻す押圧機構を設けた構成としたことを特徴としており、この構成の薄板状ワークの位置決め装置を前述した従来の課題を解決するための手段としている。

本発明の請求項２に係る薄板状ワークの位置決め装置において、前記押圧機構は、モータと、このモータの出力により偏心回転しつつ前記位置決めピンに摺接して、該位置決めピンを前記当接点から前記実際の位置決め点に移動させる押圧円板を具備している構成としており、本発明の請求項３に係る薄板状ワークの位置決め装置において、前記押圧機構のモータはステッピングモータである構成としている。

本発明の請求項４に係る薄板状ワークの位置決め装置において、前記位置決めピンは、前記当接点において弾性を有する支持軸に支えられて、前記薄板状ワークに接近離間する方向及び前記薄板状ワークを載せるワーク載置面に対して出没する方向への移動が許容されている構成としている。
この際、弾性を有する支持軸としては、例えば、棒状もしくは板状のばね材を用いることができる。

一方、本発明の請求項５に係る薄板状ワークの位置決め方法は、薄板状ワークのエッジを位置決めピンに当接させて該薄板状ワークの位置決めを行うに際して、前記位置決めピンを実際の位置決め点よりも前記薄板状ワークから遠ざかる側に位置させて移動可能に支持し、この前記薄板状ワークから遠ざかる側の位置において該薄板状ワークのエッジが当接した前記位置決めピンを前記薄板状ワークとの当接状態を維持しつつ前記実際の位置決め点に押し戻す構成としている。

本発明に係る薄板状ワークの位置決め装置及び薄板状ワークの位置決め方法では、まず、ロボットハンドなどの搬送手段により運ばれた薄板状ワークを、例えば、加工テーブルのワーク載置面上に置く時に、このワーク載置面上で薄板状ワークを微速度で移動させて、加工テーブルに配置された位置決めピンの外周面に、薄板状ワークのエッジを当接させる。

このとき、この位置決めピンが実際の位置決め点よりも遠方位置で移動可能となっているので、薄板状ワークが、例えば、厚み０．３ｍｍ以下の極薄のガラス板であったとしても、位置決めピンの外周面に当接する際の衝撃が少なく抑えられ、その結果、エッジに割れや欠け落ちが生じることが回避されることとなる。
なお、上記薄板状ワークのワーク載置面上における移動は、搬送手段に継続して行わせてもよいし、この搬送手段とは別の移送手段を用いてもよいほか、作業者が手動により行ってもよい。

次いで、実際の位置決め点よりも遠方の位置（当接点）において薄板状ワークのエッジが当接した位置決めピンに対して、実際の位置決め点に向かう力を（押圧機構により）付与して、位置決めピンを薄板状ワークとともに実際の位置決め点に押し戻すと、薄板状ワークの位置決めが成されることとなり、この間、位置決めピンの外周面と薄板状ワークのエッジとが擦れ合うことがほとんどないので、薄板状ワークのエッジ及び位置決めピンの双方に割れや傷付きなどといった不具合が生じるのを阻止し得ることとなる。

そして、位置決めピンを薄板状ワークとともに実際の位置決め点に押し戻す押圧機構として、モータと、このモータの出力により偏心回転しつつ位置決めピンに摺接する押圧円板を具備した機構を採用すると、位置決めピンの移動を簡単な構成で円滑に行わせ得ることとなり、この際、モータとしてステッピングモータを用いると、押圧円板の停止位置、すなわち、位置決めピンの停止位置を正確にコントロールし得ることとなって、薄板状ワークの位置決め精度の向上に寄与し得ることとなる。

また、実際の位置決め点よりも遠方の位置（当接点）において、弾性を有する支持軸で位置決めピンを支えて、位置決めピンの薄板状ワークに接近離間する方向及びワーク載置面に対して出没する方向への移動を許容するように成すと、薄板状ワークのエッジが位置決めピンの外周面に当接する際の衝撃を少なく抑えたうえで、位置決めピンを当接点へ自動復帰させ得ることとなり、加えて、位置決めピンをワーク載置面に没入させて保持すれば、位置決めピンを取り外すことなくフラットなワーク載置面が得られることとなる。

本発明に係る薄板状ワークの位置決め装置では、上記した構成としているので、薄板状ワークの位置決めを行う際に、薄板状ワークのエッジ及びこの薄板状ワークの位置決めを行う位置決めピンの両方に、割れや傷付きなどといった不具合を生じさせることなく位置決めを行うことが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。

本発明の一実施形態に係る薄板状ワークの位置決め装置の加工テーブル上における配置状況説明図である。 図１に示した薄板状ワークの位置決め装置の縦断面説明図（ａ）及び平面説明図（ｂ）である。 図１における薄板状ワークの位置決め装置の位置決めピン支持構造を示す部分拡大斜視説明図（ａ）及び他の位置決めピン支持構造を示す部分拡大斜視説明図（ｂ）である。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明に係る薄板状ワークの位置決め装置の一実施形態を示しており、この実施形態では、薄板状ワークが厚み０．３ｍｍ以下の極薄のガラス板である場合を例に挙げて説明する。

図１に示すように、この薄板状ワークの位置決め装置１は、加工テーブルＴに白抜き矢印方向に搬入されるガラス板（薄板状ワーク）Ｗをこの加工テーブルＴのワーク載置面Ｔｆ上において位置決めするものである。この実施形態において、この薄板状ワークの位置決め装置１は、加工テーブルＴに鉤状を成すようにして３セット配置され、それぞれの薄板状ワークの位置決め装置１が有する位置決めピン２の各外周面２ａ，２ａ，２ａに、ガラス板Ｗの隣り合う２辺の各エッジＷｅ，Ｗｅをそれぞれ当接させることで位置決めが成されるようになっている。

薄板状ワークの位置決め装置１の位置決めピン２は、図２に示すように、加工テーブルＴに形成された溝Ｔｍに嵌め込まれている。この溝Ｔｍは、位置決めピン２に当接するガラス板ＷのエッジＷｅとほぼ直交する方向に形成されており、溝Ｔｍの対向壁Ｔｗ，Ｔｗ間の間隔（溝幅）は位置決めピン２の径とほぼ同じになっている。

この位置決めピン２には、図３（ａ）にも示すように、その重心を径方向に貫通するようにして弾性を有する支持軸、例えば、棒状のばね材から成る支持軸３が設けられており、この支持軸３の両端部３ａ，３ａを溝Ｔｍの対向壁Ｔｗ，Ｔｗにそれぞれ形成された縦溝Ｔｎ，Ｔｎに嵌合することで、溝Ｔｍの長手方向及び上下方向への位置決めピン２の移動を可能としている。なお、弾性を有する支持軸として、図３（ｂ）に示すように、板状のばね材から成る支持軸３Ａを用いてもよい。

この場合、位置決めピン２は、溝Ｔｍ内において、実際の位置決め点Ｘよりもガラス板Ｗから遠ざかる側に設定した当接点ＸＬで支持軸３により支持されている。図２において、当接点ＸＬに位置する位置決めピン２を実線で示し、実際の位置決め点Ｘに位置する位置決めピン２を二点鎖線で示している。

また、この薄板状ワークの位置決め装置１は、ガラス板Ｗを押し戻す方向に位置決めピン２を押圧する押圧機構１０を備えている。この押圧機構１０は、ブラケット１１を介して加工テーブルＴに固定されるステッピングモータ１２と、ステッピングモータ１２の出力軸１２ａとカップリング１４により連結され、軸受１３を介して加工テーブルＴに回転自在に支持されて、鉛直方向に沿う伝達軸１５と、加工テーブルＴの溝Ｔｍに連続して形成された収納空間Ｔｓに収容された押圧円板１６を具備しており、この押圧円板１６は、その中心からオフセットさせた位置で伝達軸１５の先端に固定されている。

つまり、この押圧機構１０では、当接点ＸＬでガラス板ＷのエッジＷｅが当接した位置決めピン２に、押圧円板１６をステッピングモータ１２の出力により偏心回転させつつ摺接させて、この位置決めピン２をガラス板Ｗとの当接状態（図２（ｂ）に一点鎖線で示す状態）を維持しつつ当接点ＸＬから実際の位置決め点Ｘに移動させる（図２に実線で示す状態から図２に二点鎖線で示す状態に移行させる）ようになっている。

上記した薄板状ワークの位置決め装置１によって加工テーブルＴのワーク載置面Ｔｆ上においてガラス板Ｗの位置決めを行うに際しては、図１に示すように、ロボットハンドなどの搬送手段により白抜き矢印方向に運ばれたガラス板Ｗを加工テーブルＴのワーク載置面Ｔｆ上に置く時に、このワーク載置面Ｔｆ上でガラス板Ｗを微速移動させて、加工テーブルＴに配置された３セットの薄板状ワークの位置決め装置１がそれぞれ有する位置決めピン２の各外周面２ａ，２ａ，２ａに、ガラス板Ｗの隣り合う２辺の各エッジＷｅ，Ｗｅをそれぞれ当接させる。

このとき、薄板状ワークの位置決め装置１の位置決めピン２が実際の位置決め点Ｘよりも遠方の当接点ＸＬで移動可能に支持されているので、極薄のガラス板ＷのエッジＷｅが位置決めピン２の外周面２ａに当接する際の衝撃が少なく抑えられ、その結果、エッジＷｅに割れや欠け落ちが生じることが回避されることとなる。
上記ガラス板Ｗのワーク載置面Ｔｆ上における微速移動は、ロボットハンドなどの搬送手段に継続して行わせたり、この搬送手段とは別の移送手段により行わせたり、作業者が手動により行ったりしてもよい。

次いで、当接点ＸＬでガラス板ＷのエッジＷｅが当接した位置決めピン２に、押圧機構１０の押圧円板１６をステッピングモータ１２の出力により偏心回転させつつ摺接させて、この位置決めピン２をガラス板Ｗとの当接状態（図２（ｂ）に一点鎖線で示す状態）を維持しつつ実際の位置決め点Ｘに押し戻し、この一連の操作を３セットの薄板状ワークの位置決め装置１のすべてで行うことで、ガラス板Ｗの位置決めが成されることとなる。

この間、位置決めピン２の外周面２ａとガラス板ＷのエッジＷｅとが擦れ合うことがほとんどないので、ガラス板ＷのエッジＷｅ及び位置決めピン２の双方に割れや傷付きなどといった不具合が生じるのを阻止し得ることとなる。

上記した薄板状ワークの位置決め装置１では、位置決めピン２をガラス板Ｗとともに実際の位置決め点Ｘに押し戻す押圧機構１０として、ステッピングモータ１２と、このステッピングモータ１２の出力により偏心回転しつつ位置決めピン２に摺接する押圧円板１６とを具備した機構を採用しているので、位置決めピン２の移動を簡単な構成で円滑に行わせ得るうえ、押圧円板１６の停止位置、すなわち、位置決めピン２の停止位置を正確にコントロールし得ることとなって、ガラス板Ｗの位置決め精度の向上に寄与し得ることとなる。

また、上記した薄板状ワークの位置決め装置１では、当接点ＸＬにおいて、弾性を有する支持軸３で位置決めピン２を支えることで、位置決めピン２のガラス板Ｗに接近離間する方向及びワーク載置面Ｔｆに対して出没する方向への移動を許容するようにしているので、ガラス板ＷのエッジＷｅが位置決めピン２の外周面２ａに当接する際の衝撃を少なく抑えたうえで、位置決めピン２を当接点ＸＬへ自動的に復帰させ得るのに加えて、位置決めピン２をワーク載置面Ｔｆに没入させて保持するように成せば、位置決めピン２を取り外すことなくフラットなワーク載置面Ｔｆが得られることとなる。

上記したように、本実施形態では、本発明に係る薄板状ワークの位置決め装置１を加工テーブルＴに３セット配置して位置決めを行う場合を説明したが、位置決めする箇所のすべてに、本発明に係る薄板状ワークの位置決め装置１を配置する必要はなく、加工テーブルＴに固定される位置決めピンを薄板状ワークの平面形状や大きさに応じて併用してもよい。

本発明に係る薄板状ワークの位置決め装置及び薄板状ワークの位置決め方法の構成は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、他の構成として、例えば、押圧機構として、シリンダを具備した押圧機構を採用することも可能である。
また、本発明に係る薄板状ワークの位置決め装置及び薄板状ワークの位置決め方法を採用し得る薄板状ワークは、上記した実施形態における極薄のガラス板Ｗに限定されない。

１ 薄板状ワークの位置決め装置
２ 位置決めピン
３，３Ａ 支持軸
１０ 押圧機構
１２ ステッピングモータ（モータ）
Ｔｆ ワーク載置面
Ｗ ガラス板（薄板状ワーク）
Ｗｅ ガラス板のエッジ
Ｘ 実際の位置決め点
ＸＬ 当接点

Claims (5)

1. 薄板状ワークのエッジを当接させて該薄板状ワークの位置決めを行う位置決めピンを備え、
   前記位置決めピンを実際の位置決め点よりも前記薄板状ワークから遠ざかる側に設定した当接点で移動可能に支持し、
   前記当接点において前記薄板状ワークのエッジが当接した前記位置決めピンを前記薄板状ワークとの当接状態を維持しつつ前記実際の位置決め点に押し戻す押圧機構を設けた
   ことを特徴とする薄板状ワークの位置決め装置。
2. 前記押圧機構は、モータと、このモータの出力により偏心回転しつつ前記位置決めピンに摺接して、該位置決めピンを前記当接点から前記実際の位置決め点に移動させる押圧円板を具備している請求項１に記載の薄板状ワークの位置決め装置。
3. 前記押圧機構のモータはステッピングモータである請求項２に記載の薄板状ワークの位置決め装置。
4. 前記位置決めピンは、前記当接点において弾性を有する支持軸に支えられて、前記薄板状ワークに接近離間する方向及び前記薄板状ワークを載せるワーク載置面に対して出没する方向への移動が許容されている請求項１〜３のいずれか一つの項に記載の薄板状ワークの位置決め装置。
5. 薄板状ワークのエッジを位置決めピンに当接させて該薄板状ワークの位置決めを行うに際して、
   前記位置決めピンを実際の位置決め点よりも前記薄板状ワークから遠ざかる側に位置させて移動可能に支持し、
   この前記薄板状ワークから遠ざかる側の位置において該薄板状ワークのエッジが当接した前記位置決めピンを前記薄板状ワークとの当接状態を維持しつつ前記実際の位置決め点に押し戻す
   ことを特徴とする薄板状ワークの位置決め方法。

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