JP2629484B2 - ロータリ式ワーク位置決め固定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数種類のワークの
位置決めおよび固定に用いられるロータリ式ワーク位置
決め固定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数種類のワークの位置決めおよび固定
を行う場合としては、例えば、自動車車体の組立ライン
において複数種類の車体を混流生産するために同一場所
で複数種類の車体パネルを位置決めして固定する場合が
あり、かかる場合に用いられる従来のワーク位置決め固
定装置としては、例えば図５にその正面図を示すととも
に図６にその右側面図を示す並列型のものがある。

【０００３】この装置は、ワークとしての車体パネル１
の一部にそれに対応する形状の先端部2aで密接してその
車体パネル１の一部を位置決めするゲージ板２と、全体
の揺動によりゲージ板２の先端部2aに対し進退移動して
その車体パネル１の一部を挟持および開放するクランプ
部材３と、ゲージ板２と同一平面内に配置されて前記ク
ランプ部材３全体を揺動させる薄型エアシリンダ４とを
有する位置決めユニット５を、車体パネル１の種類に応
じて四個、前記ゲージ板２の板厚方向へ重ねて並べ、各
々前記ゲージ板２の先端部2aが向く方向へ進退移動する
ように、ブラケット６に二本づつ千鳥状に固定したエア
シリンダ７のピストンロッド7aで支持してなり、かかる
装置にあっては、前記四個の位置決めユニット５のうち
位置決めすべき車体パネル１の種類に対応するものを支
持するエアシリンダ７が、そのピストンロッド7aの進出
により位置決めユニット５を所定の使用位置に前進さ
せ、その位置決めユニット５が、車体パネル１をゲージ
板２の先端部2aで位置決めするとともにクランプ部材３
で挟持して固定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のワーク位置決め固定装置にあっては、各位置決めユ
ニット５毎に、クランプ用のエアシリンダ４および進退
移動用のエアシリンダ７が必要となるので、装置全体と
してエアシリンダの本数が多くなり、装置を設置する際
に、それらのエアシリンダを作動させる空気圧配管およ
び作動確認用スイッチ等の配線の敷設および接続作業の
工数が嵩むという問題があった。また上記従来装置にあ
っては、位置決めユニット５の数を増やすと装置の全体
寸法がそのゲージ板２の板厚方向へ大きくなるため、車
体パネル１のホイールアーチ部分の上部および前後方下
部等の、互いに近接する複数部位を同時に位置決めする
場合に、装置同士の干渉を防止する必要上から、位置決
めし得る車体パネル１の種類が少なくなるという問題が
あった。

【０００５】この発明は、かかる課題を有利に解決した
装置を提供することを目的とするものであり、この発明
のワーク位置決め固定装置は、ワークに密接してワーク
を位置決めするゲージ部材および、そのゲージ部材に対
し進退移動して前記ワークを挟持および開放するクラン
プ部材を有する複数の位置決めユニットと、周囲に放射
状に配置された複数の位置決めユニットを各々回動軸線
と平行に進退移動可能に支持する回動部材と、前記回動
部材を前記回動軸線周りに割り出し回動させて任意の位
置決めユニットを所定のユニット出し入れ位置に配置す
る使用ユニット選択手段と、前記ユニット出し入れ位置
に位置する位置決めユニットの掛合部と掛合する掛合部
材を進退移動させる使用ユニット出し入れ手段と、前記
掛合部材に設けられ、前記所定周方向位置に位置する位
置決めユニットの前記クランプ部材の掛合部と掛合する
掛合部材を進退移動させるクランプ部材駆動手段と、を
具えてなるものである。

【０００６】

【作用】かかる装置にあっては、使用ユニット選択手段
が、回動部材を割り出し回動させて、その回動部材の周
囲に放射状に配置された複数の位置決めユニットのうち
次に使用するものを所定のユニット出し入れ位置に配置
すると、使用ユニット出し入れ手段が、その位置決めユ
ニットの掛合部に掛合した掛合部材を前進させてその位
置決めユニットを所定の使用位置に押し出し、そしてク
ランプ部材駆動手段が、その位置決めユニットのクラン
プ部材の掛合部に掛合した掛合部材を進退移動させて、
ワークを挟持および開放するようにクランプ部材をゲー
ジ部材に対し進退移動させる。また使用する位置決めユ
ニットの変更の際には、上記と逆に使用ユニット出し入
れ手段が、使用位置に出ている位置決めユニットの掛合
部に掛合した掛合部材を後退させてその位置決めユニッ
トをユニット出し入れ位置に引込み、その後上記と同様
の手順で、次に使用する位置決めユニットが使用位置に
押し出され、位置決め固定に供される。

【０００７】従って、この発明のロータリ式ワーク位置
決め固定装置によれば、装置の設置の際に、各々一つづ
つの使用ユニット選択手段と使用ユニット出し入れ手段
とクランプ部材駆動手段とについて配管や配線をすれば
済むので、配管や配線の敷設および接続作業の工数を大
幅に削減することができる。またこの装置によれば、回
動部材の周囲に複数の位置決めユニットを放射状に配置
するとともに、必要な位置決めユニットだけ使用位置に
配置するように位置決めユニットを出し入れするので、
装置全体のコンパクトさを維持しつつ多数の位置決めユ
ニットを具えることができ、それゆえ、ワークの互いに
近接する複数部位を同時に位置決めするような場合で
も、多くの種類のワークについて、装置同士の干渉を防
止しつつその位置決めおよび固定を行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図１はこの発明のロータリ式ワーク位置
決め固定装置の一実施例を一部断面にて示す右側面図、
図２はその実施例の装置の正面図、図３はその実施例の
装置の平面図であり、図中１はワークとしての車体パネ
ル、８はフレームをそれぞれ示す。

【０００９】ここにおけるフレーム８は板材をコ字状に
結合してなり、そのフレーム８の中央部の板材8aは、当
該ワーク位置決め固定装置の位置や姿勢を変更するため
図示しないロボットの手首部等に取り付けられ、またフ
レーム８の後端部（図１では右側）の板材8bは、使用ユ
ニット選択手段としての、減速機９およびそれに一体的
に組付けられたサーボモータ10を固定支持し、さらにフ
レーム８の前端部の板材8cは、回動部材としての回動軸
11の前端部を、ベアリング12を介し回動可能に支持して
いる。

【００１０】この回動軸11の後端部には環状のフランジ
13が嵌め合わされて固着され、そのフランジ13の後方
（図１では右方）端面には、上記減速機９の出力軸9a
が、円盤状の連結板14を介して結合され、その連結板14
には、減速機９の本体に固定された位置決め部材15と当
接して連結板14ひいては回動軸11の回動限位置を特定す
る凸部14a が設けられている。また上記回動軸11の中央
部は、図４に示すように概略八角形状断面をなしてお
り、その中央部の周囲の各面には、当該回動軸11の回動
軸線Ｃと平行に、かつ互いに周方向へ等間隔に、八本の
ガイドレール16が固定されている。さらに上記フランジ
13の前方端面には、それらのガイドレール16に対し各々
半径方向へ整列して半径方向外方に位置するように、八
個の弾性体製のストッパ17が固定されている。

【００１１】そして、上記八本のガイドレール16は各
々、そこに嵌まり合うボール循環式のスライダ18を介し
て位置決めユニット19を、そのガイドレール16に沿って
上記回動軸線Ｃの延在方向へ進退移動し得るように支持
しており、ここにおける各位置決めユニット19は基台20
を有し、その基台20の一方の面には、上記ボール循環式
のスライダ18が固定され、またその基台20の他方の面に
は、位置決めユニット19の後端部（図１では右端部）に
て後方へ突出し、かつ上記回動軸線Ｃと反対の方向へ折
曲された、掛合部としての端部21a を有する掛合部材21
と、その掛合部材21を両側から固定挟持する、互いに平
行な二枚のガイド板22と、図３に示す如くガイド板22の
側方にて上記回動軸線Ｃに平行に位置するロケート孔23
a を持つ位置決め部材23とが固定されている。

【００１２】ここで、上記二枚のガイド板22は、それら
の前端部（図１では左端部）でゲージ部材24を固定挟持
するとともに、それらの中間部で、この例ではカギ型に
曲がった先端部25a を持つクランプ部材25を上記回動軸
線Ｃを含む平面内で移動可能なように挟持し、加えて各
々、前端部へ向かうにつれて基台20から離間するように
傾斜した案内孔22a と基台20の近くに中心を持つ円弧状
の案内孔22b とを形成されており、それらの案内孔22a,
22b 内には、上記クランプ部材25に中央部を挿通固定さ
れたピン26の両端部が移動可能に嵌め合わされている。
なお、上記ゲージ部材24の端面24a は車体パネル１の一
部に対応する形状を持っており、ゲージ部材24はその端
面24a で車体パネル１に密接してそれを位置決めする。
またクランプ部材25は、上記回動軸線Ｃに対し半径方向
外方へ突出するように形成された掛合部としての凸部25
b を持つとともに、図示しないスプリングによって常時
付勢されて通常は後述の挟持位置に位置している。

【００１３】この一方、フレーム８の後端部の板材8bの
上端部には、使用ユニット出し入れ手段としての薄型エ
アシリンダ27が固設され、このエアシリンダ27のピスト
ンロッド27a の先端部には掛合部材28が固定されてお
り、この掛合部材28の、上記回動軸線Ｃへ向くとともに
その回動軸線Ｃに対し接線方向へ延在する溝部28a は、
ピストンロッド27a の後退により後退限位置に位置する
状態で、何れかの位置決めユニット19が回動軸11の回動
に基づき図１および図２中最上部の周方向位置であって
かつ基台20がストッパ17に当接する後退限位置であるユ
ニット出し入れ位置に配置されると、その位置決めユニ
ット19の掛合部材21の上記端部21a に掛合する。

【００１４】従って、上記ユニット出し入れ位置に配置
された位置決めユニット19は、その掛合部材21と上記掛
合部材28との掛合により、エアシリンダ27がピストンロ
ッド27a を進出させると押し出されて、その基台20とフ
レーム８の前端側の板材8cとの当接により特定される前
進限位置である使用位置まで前進し、またその使用位置
に位置する位置決めユニット19は、エアシリンダ27がピ
ストンロッド27a を後退させると引き込まれて、上記ユ
ニット出し入れ位置まで後退する。

【００１５】ここで、フレーム８の中央部の板材8aおよ
び後端部の板材8bには、図４に示すようにそれぞれブラ
ケットを介し、概略Ｃ字状をなす飛び出し防止部材29が
その切欠き部を上向きにして回動軸11と同心に固定され
ており、この飛び出し防止部材29は、ユニット出し入れ
位置以外の周方向位置にある位置決めユニット19の掛合
部材21の端部21a と掛合してそれらを後退限位置に掛止
し、回動軸11の回動時のそれらの位置決めユニット19と
フレーム８の前端部の板材8cとの干渉および、使用位置
にある位置決めユニット19の使用時のそれら使用しない
位置決めユニット19と車体パネル１との干渉を防止する
とともに、ユニット出し入れ位置にある位置決めユニッ
ト19の掛合部材21の端部21a をその切欠き部で開放し
て、その位置決めユニット19の、ユニット出し入れ位置
と使用位置との間の進退移動を許容する。

【００１６】加えて、上記掛合部材28上には、クランプ
部材駆動手段としての小型エアシリンダ30が固設され、
このエアシリンダ30のピストンロッド30a の先端部には
掛合部材31が固定されており、この掛合部材31の、上記
回動軸線Ｃへ向くとともにその回動軸線Ｃに対し接線方
向へ延在する溝部31a は、ピストンロッド30a の後退に
より後退限位置に位置する状態で、何れかの位置決めユ
ニット19が回動軸11の回動に基づき上記ユニット出し入
れ位置に配置されると、その位置決めユニット19の上記
挟持位置に位置するクランプ部材25の凸部25b に掛合す
る。

【００１７】従って、上記ユニット出し入れ位置に配置
された後上記使用位置まで押し出された位置決めユニッ
ト19のクランプ部材25は、その凸部25b と上記掛合部材
31との掛合により、エアシリンダ30がピストンロッド30
a を進出させると前記スプリングに抗して前進付勢され
て、案内孔22a, 22bに沿うピン26の移動に基づき、その
カギ型に曲がった先端部25a をゲージ部材24から充分離
間させて車体パネル１を開放する開放位置（図１中仮想
線で示す位置）まで、車体パネル１およびゲージ部材24
との干渉を避けるように姿勢を変えながら前進し、また
その開放位置に位置するクランプ部材25は、エアシリン
ダ30がピストンロッド30a を後退させると前記スプリン
グの作用と相俟って後退付勢されて、その先端部25a を
ゲージ部材24の端面24a に近接させてそれらの間に車体
パネル１を挟持する挟持位置（図１中実線で示す位置）
まで、前進時と同様に姿勢を変えながら後退する。

【００１８】かかる構成を具えるこの実施例のワーク位
置決め固定装置にあっては、先ず、サーボモータ10が、
位置決め部材15と掛合凸部14aとの当接位置を基準に回
動軸11を割り出し回動させて、上記八本のガイドレール
16が支持する八個の位置決めユニット19のうち、位置決
めする車体パネル１の種類に対応するゲージ部材24を持
つ位置決めユニット19を上記ユニット出し入れ位置に配
置し、次いで、エアシリンダ27が、その位置決めユニッ
ト19を上記使用位置まで押し出す。ここで、フレーム８
の前端部の板材8cの上端部には、フレーム８の後端部の
板材8bへ向けて回動軸線Ｃと平行にロケートピン32が突
設されており、上記使用位置まで押し出された位置決め
ユニット19は、その位置決め部材23のロケート孔23a と
前記ロケートピン32との嵌合により、位置決めする車体
パネル１側から荷重が加わってもその周方向位置を上記
ユニット出し入れ位置に確実に制止する。

【００１９】そしてここでは、エアシリンダ30が、クラ
ンプ部材25を上記挟持位置と開放位置との間で移動させ
て、車体パネル１の位置決め固定および開放を行い、ま
た使用する位置決めユニット19の変更の際には、上記と
逆にエアシリンダ27が、使用位置に出ている位置決めユ
ニット19をユニット出し入れ位置に引込み、その後上記
と同様の手順で、次に使用する位置決めユニット19が使
用位置に押し出され、位置決め固定に供される。

【００２０】従って、この実施例のロータリ式ワーク位
置決め固定装置によれば、装置の設置の際に、各々一つ
づつのサーボモータ10とエアシリンダ27とエアシリンダ
30とについて配線や配管をすれば済むので、配管や配線
の敷設および接続作業の工数を大幅に削減することがで
きる。またこの装置によれば、回動軸11の周囲に八個の
位置決めユニット19を放射状に配置するとともに、必要
な位置決めユニット19だけ使用位置に配置するように位
置決めユニット19を出し入れするので、装置全体のコン
パクトさを維持しつつ多数の位置決めユニットを具える
ことができ、それゆえ、車体パネル１のホイールアーチ
部分の上部および前後方下部等の、互いに近接する複数
部位を同時に位置決めするような場合でも、装置同士の
干渉を防止しつつ多くの種類の車体パネル１についてそ
の位置決めおよび固定を行うことができる。

【００２１】さらにこの実施例の装置によれば、クラン
プ部材25を移動させるエアシリンダ30が、位置決めユニ
ット19側に取り付けられていず、位置決めユニット19の
割り出しの際にそれらと一緒に回動しないので、そのエ
アシリンダ30への配管を、ロータリジョイント等の高価
な配管接続器具を使用することなしに単純に取り廻すこ
とができる。

【００２２】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば位置決め
ユニットの数や構成は、所要に応じて変更しても良く、
また使用ユニット選択手段は、ユニット支持部材を割り
出し回動させ得るものであればサーボモータ以外のもの
でも良い。

【００２３】

【発明の効果】かくしてこの発明のロータリ式ワーク位
置決め固定装置によれば、装置の設置の際に、各々一つ
づつの使用ユニット選択手段と使用ユニット出し入れ手
段とクランプ部材駆動手段とについて配管や配線をすれ
ば済むので、配管や配線の敷設および接続作業の工数を
大幅に削減することができる。またこの装置によれば、
回動部材の周囲に複数の位置決めユニットを放射状に配
置するとともに、必要な位置決めユニットだけ使用位置
に配置するように位置決めユニットを出し入れするの
で、装置全体のコンパクトさを維持しつつ多数の位置決
めユニットを具えることができ、それゆえ、ワークの互
いに近接する複数部位を同時に位置決めするような場合
でも、多くの種類のワークについて、装置同士の干渉を
防止しつつその位置決めおよび固定を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のロータリ式ワーク位置決め固定装置
の一実施例を一部断面にて示す右側面図である。

【図２】上記実施例の装置を示す正面図である。

【図３】上記実施例の装置を示す平面図である。

【図４】上記実施例の装置の、図１のＡ−Ａ線に沿う断
面図である。

【図５】従来のワーク位置決め装置を示す正面図であ
る。

【図６】上記従来装置の、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図
である。

【符号の説明】

１ 車体パネル ８ フレーム ９ 減速機 10 サーボモータ 11 回動軸 19 位置決めユニット 21 掛合部材 24 ゲージ部材 25 クランプ部材 25b 凸部 27 エアシリンダ 28 掛合部材 30 エアシリンダ 31 掛合部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークに密接してワークを位置決めする
   ゲージ部材（24）および、そのゲージ部材に対し進退移
   動して前記ワークを挟持および開放するクランプ部材
   （25）を有する複数の位置決めユニット（19）と、周囲
   に放射状に配置された複数の位置決めユニットを各々回
   動軸線（Ｃ）と平行に進退移動可能に支持する回動部材
   （11）と、前記回動部材を前記回動軸線周りに割り出し
   回動させて任意の位置決めユニットを所定のユニット出
   し入れ位置に配置する使用ユニット選択手段(9,10)と、
   前記ユニット出し入れ位置に位置する位置決めユニット
   の掛合部（21）と掛合する掛合部材（28）を進退移動さ
   せる使用ユニット出し入れ手段（27）と、前記掛合部材
   に設けられ、前記所定周方向位置に位置する位置決めユ
   ニットの前記クランプ部材の掛合部（25b)と掛合する掛
   合部材（31）を進退移動させるクランプ部材駆動手段
   （30）と、を具えてなる、ロータリ式ワーク位置決め固
   定装置。