JP3436421B2 - 部品位置決め保持装置 - 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、凹状部分もしくは溝
状部分を有する部品を位置決め状態で保持する部品位置
決め保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、部品(ワーク)を位置決めして保持
する際の位置決め装置としては、例えばワークの所定箇
所に設けた位置決め用の基準穴に対し、例えば位置決め
装置側に取り付けた位置決めピンを挿入嵌合させて位置
決めを行うようにしたものが一般に広く採用されてい
る。そして、この位置決めの際、初期状態における多少
の位置ずれを吸収して支障なく位置決めを行うことがで
きるように、基準穴と位置決めピンの少なくともいずれ
か一方にテーパ状部分を設け、このテーパ状部分でガイ
ドさせながら両者を嵌合させるようにした構造は、一般
に良く知られている。例えば、特開平４−２５６５２５
号公報では、位置決めピンの先端にテーパ部を形成する
とともに、基準穴側に漏斗状のガイドを設けたものが開
示されている。

【０００３】ところで、例えば自動車等の車両の車体組
立工程においては、その一連の工程の一つとして、車体
の骨組を形成するフレーム材の組立が行なわれるが、こ
のフレーム材を収納パレット内から取り出してアッセン
ブリ状態あるいはサブアッセンブリ状態にセットするセ
ット作業は、従来、人手で行なわれている。しかしなが
ら、このフレーム材のセット作業は、多数積み重ねるよ
うにしてパレット内に配列して収納保管されたフレーム
材を該パレット内から１本ずつ取り出し、セットステー
ションまで運んでアッセンブリ状態あるいはサブアッセ
ンブリ状態にセットする一連の作業で構成されるもの
で、作業者にとってかなりの重労働となり、また、車体
組立工程の生産性を高める上での一つの大きなネックに
なっている。そこで、かかる作業を例えばロボット装置
を用いて自動化することが考えられている。

【０００４】ロボット装置を用いて上記作業を自動化す
る場合、フレーム材をパレット内から取り出すに際し
て、パレット内に収納保管された上記フレーム材をロボ
ット装置のハンドで確実にクランプして取り出すために
は、両者相互間の位置決めが重要になる。この場合、例
えば図１２に示すように、先端部に斜め内側下方向きの
テーパ状(もしくは曲面状)部分６１aを有する位置決め
部材６１をロボット装置のハンド(不図示)に対し固定し
て取り付け、断面形状が略ハット状に形成されたフレー
ム材６０の凹部６０aの内側に挿入して位置決めする方
法が知られている。また、例えば図１３に示すように、
先端部に斜め外側下方向きのテーパ状(もしくは曲面状)
部分６６aを有する一対の位置決め部材６６を、上記と
同様にロボット装置のハンド(不図示)に対し固定して取
り付け、この一対の位置決め部材６６でフレーム材６５
の両外側を挟むようにして位置決めする方法が知られて
いる。

【０００５】これらの方法によれば、フレーム材６０,
６５とロボット装置のハンド(不図示)との間に多少の位
置ずれがあっても、その「ずれ」の程度が、位置決め部材
６１,６６のテーパ状(もしくは曲面状)部分６１a,６６a
でガイドし得る範囲Ｌ１,Ｌ２内のものであれば、フレ
ーム材６０,６５はこのテーパ状(もしくは曲面状)部分
６１a,６６aでガイドされながらその位置が補正され、
位置決め部材６１,６６とフレーム材６０,６５とが嵌合
して位置決めを行うことができる。このように、位置決
め部材６１,６６は、ロボット装置のハンド(不図示)に
対し固定して取り付けられるのが、従来、一般的であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、フレーム材
を収納保管するパレットは、通常、鋼板素材を例えばプ
レス加工等で成形し例えば溶接等で組み立てて形成した
いわゆる製缶構造であるので、その寸法について余り精
致なものを得ることは難しく、また、上記フレーム材
も、通常、鋼板素材をプレス加工して断面略ハット状に
形成した長尺物であるので、その寸法精度には限度があ
る。従って、各フレーム材のパレット内における収納位
置には、それぞれの本来の基準位置に対して不可避的に
かなりのバラツキが生じることになる。一方、組立用の
ロボット装置は、通常、予めティーチングされた動作あ
るいは制御プログラムで指定された動作を順次正確に行
うように構成されている。つまり、ロボット装置のハン
ドは、各フレーム材を取り出す際にはパレット内におけ
る当該フレーム材の基準位置に取りに行くことになる。

【０００７】このとき、当該フレーム材の実際の収納位
置の基準位置に対するバラツキ(偏差)がある程度以下、
つまり上記図１２あるいは図１３で示した位置決め部材
６１,６６のテーパ状(もしくは曲面状)部分６１a,６６a
でガイドし得る範囲Ｌ１,Ｌ２内のものである場合に
は、このテーパ状(もしくは曲面状)部分６１a,６６aで
ガイドしながらフレーム材６０,６５の位置を補正する
ことにより、上述の方法でも位置決めを行うことができ
るのであるが、上記偏差がある程度以上大きく、上記ガ
イドし得る範囲Ｌ１,Ｌ２を越える場合には、適正に位
置決めを行うことができなくなるという問題があった。
また、上述のように、位置決め部材６１,６６のテーパ
状(もしくは曲面状)部分６１a,６６aでガイドしながら
フレーム材６０,６５の位置を補正して位置決めを行う
場合でも、両者の剛性や位置の偏差量等によっては、ガ
イドして嵌合される際にフレーム材６０,６５が変形す
ることも考えられるという問題があった。

【０００８】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、ワーク(部品)の実際の位置が基準位置から比較
的大きくずれている場合でも支障なく位置決めを行うこ
とができ、しかも、部品に変形を生じさせるおそれのな
い部品位置決め保持装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、本願の請求項
１に係る発明(以下、第１の発明という)は、長手方向に
延びる凹状部分もしくは溝状部分を有する部品を位置決
め状態で保持する部品位置決め保持装置であって、回転
軸に取り付けられた所定厚さの板状部材で構成され、そ
の長手方向寸法が上記凹状部分もしくは溝状部分の幅寸
法よりも所定量だけ短く設定された回転体と、該回転体
をその長手方向が上記凹状部分もしくは溝状部分の長手
方向に略沿うようにして該凹状部分もしくは溝状部分内
に挿入する回転体挿入手段と、挿入された上記回転体を
上記凹状部分もしくは溝状部分内において少なくとも略
９０度回転駆動する回転駆動手段とを備え、上記凹状部
分もしくは溝状部分内に挿入された上記回転体の回転動
作によって上記凹状部分もしくは溝状部分の幅方向の中
心位置と上記回転体の回転中心位置との偏差に略等しい
量だけ上記部品が移動させられ、当該部品の幅方向の位
置決めが行われる、ことを特徴としたものである。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】また、本願の請求項２に係る発明(以下、
第２の発明という)は、上記第１の発明において、上記
部品は断面略ハット状のフレーム体で構成され、その長
手方向に沿った複数箇所で位置決めされることを特徴と
したものである。

【００１４】

【発明の作用および効果】本願の第１の発明によれば、
上記回転体は上記回転体挿入手段によってその長手方向
が上記凹状部分もしくは溝状部分の長手方向に略沿うよ
うにして該凹状部分もしくは溝状部分内に挿入されるの
で、位置決め部材としての回転体をワーク(部品)の位置
決め基準部としての凹状部分もしくは溝状部分に挿入す
る際における「位置ずれ」に対する許容度を大きくするこ
とができ、ワークの実際の位置が基準位置から比較的大
きくずれている場合でも、該ワークに変形を生じさせる
等の不具合を招くことなく、位置決め部材をワークの位
置決め基準部に挿入することができる。そして、挿入さ
れた回転体は上記回転駆動手段によって凹状部分もしく
は溝状部分内において少なくとも略９０度回転駆動され
るので、回転体の回転軸に対するワークの位置決めを正
確に行うことができる。また、上記回転体の長手方向寸
法は上記凹状部分もしくは溝状部分の幅寸法よりも所定
量だけ短く設定されているので、凹状部分もしくは溝状
部分内においてその側壁につかえる等の支障を生じるこ
となく上記回転体を回転させることができ、位置決め精
度を確保することができる。この場合において、上記凹
状部分もしくは溝状部分の幅寸法と回転体の長手方向寸
法との差を極力小さく設定することにより、位置決め精
度をより高めることができる。更に、上記ワークは上記
回転体の回転動作によって上記凹状部分もしくは溝状部
分の幅方向の中心位置と上記回転体の回転中心位置との
偏差に略等しい量だけ移動させられるので、両中心位置
を合致させることができ、より一層高い位置決め精度を
得ることができる。また、更に、上記回転体は、具体的
には所定厚さの板状部材で構成されているので、位置決
め部材としての回転体をワーク(部品)の位置決め基準部
としての凹状部分もしくは溝状部分に挿入する際には、
その板厚分に相当するだけの挿入スペースがあれば良
く、ワークの実際の位置の基準位置からの 「 位置ずれ 」 に
対する許容度を特に大きく確保することができる。すな
わち、ワークの実際の位置が基準位置から比較的大きく
ずれている場合でも、該ワークに変形を生じさせる等の
不具合を招くことなく、ワークの幅方向の正確な位置決
めを行うことができる。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記ワークは断面略ハット状のフレーム体で
構成され、その長手方向に沿った複数箇所で位置決めさ
れるようにしたので、長尺物のフレーム材を位置決めす
るに際して、ワークの実際の位置の基準位置からの「位
置ずれ」が比較的大きい場合でも、ワーク全体を正確か
つ容易に位置決めすることができる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を、例えば、自動車
の車体の前後方向フレーム材(例えばリヤフレーム)をパ
レットから取り出してサブアッセンブリ状態に組み立て
る場合を例にとって、添付図面を参照しながら詳細に説
明する。図１,図２および図３は、本実施例に係る自動
車の車体後部のフレーム構造を組み立てる組立工程の一
部を構成するセットステーションＳaの平面説明図,側面
説明図および正面説明図である。上記セットステーショ
ンＳaは、左右のリヤフレームＷl,Ｗrを車体前後方向の
基本フレームとする車体後部のフレーム構造を組み立て
るに際して、各フレーム材を互いに溶接(スポット溶接)
する前に位置決め状態に調整してセットするステーショ
ンであり、このセットを行うためのセット台４を備えて
いる。

【００２０】上記セットステーションＳaの周辺には、
左リヤフレームＷlを収納して保管するための左フレー
ム用の各パレットＰlおよび右リヤフレームＷrを収納し
て保管する右フレーム用の各パレットＰrがそれぞれ配
設されている。すなわち、上記セット台４からそれぞれ
所定距離隔てた前方位置および側方位置には、組立工場
のフロア面ＧＬ上に定置されたパレットベースＢ１およ
びＢ２が配設されており、セット台４の前方のパレット
ベースＢ１上には、４個の右フレーム用のパレットＰr
と２個の左フレーム用のパレットＰlが配置される一
方、セット台４の側方のパレットベースＢ２上には２個
の左フレーム用のパレットＰlが配置されている。

【００２１】各パレットＰl,Ｐrは、これら各パレット
ベースＢ１,Ｂ２上において、セット台４に対し内側と
外側に２列に分けて配置されており、内側のものがパレ
ットベースＢ１,Ｂ２上に載置され、外側のものは該パ
レットベースＢ１,Ｂ２よりも所定高さだけ上方に配設
されている。尚、図１においては、右フレーム用のパレ
ットＰr内のみにフレームＷr,…,Ｗrの収納・保管状態
の概略が図示されているが、左フレーム用のパレットＰ
l内にもフレームＷl,…,Ｗlが収納・保管されている。

【００２２】上記各パレットＰl,Ｐrは、鋼板素材を例
えばプレス加工等で成形し例えば溶接等で組み立てて形
成したいわゆる製缶構造を有しており、上方が開放され
た直方体のボックス状に形成されている。そして、各パ
レットＰl,Ｐrの内部には、例えば右フレーム用のもの
Ｐrを例にとって説明すれば、図４にその概略を示すよ
うに、上下方向および左右方向に多数のフレームＷrが
積み重ねて収納されている。上記フレームＷl,Ｗrは、
鋼板素材をプレス加工することにより、断面が略ハット
状で所定長さのフレーム体に形成したものである。従っ
て、このフレームＷl,Ｗr及び上記パレットＰl,Ｐrは共
にその寸法精度に限度があり、各フレームＷl,Ｗrのパ
レットＰl,Ｐr内における収納位置は、それぞれ本来の
基準位置に対してある程度バラツキを含んだものとなっ
ている。尚、図４においては、図面の複雑化を回避する
ために４隅に位置するもののみが図示されているが、本
実施例では、例えば上下方向に５列、左右方向に５列の
計２５本のフレームＷrが収納・保管されるようになっ
ている。

【００２３】また、各パレットＰl,Ｐrの内部には、例
えば右フレーム用のものＰrを例にとって説明すれば、
図５にその概略を示すように、パレットＰrの長手方向
における一側の端部壁を構成する壁面Ｐaに、各フレー
ムＷrの一端側(図５における右側)をそれぞれ支持する
サポート部材Ｐsがヒンジ機構Ｐhを介して取り付けられ
ている。各サポート部材Ｐsには、具体的には図示しな
かったが、略９０度開き位置(水平位置)でサポート部材
Ｐsを係止するストッパ機構が設けられるとともに、サ
ポート部材Ｐsを閉位置に向かって付勢するスプリング
が付設されている。

【００２４】一方、各フレームＷrの他端(図５における
右端)近傍の側方には、上下方向に伸びる支柱Ｐbが立設
され、該支柱Ｐbに上記サポート部材Ｐsと回動方向を除
いてはほぼ同様の構成を有し同様の作用を行うサポート
部材Ｐs'が取り付けられている。上記一端側(図５にお
ける右側)のサポート部材Ｐsは、図５における紙面に平
行な面内で回動するのに対して、この他端(図５におけ
る右端)近傍側のサポート部材Ｐs'は、図５における紙
面に垂直な面内で回動するようになっている。尚、パレ
ットＰrの側壁に沿った端の列のフレームＷrについて
は、この他端近傍側のサポート部材Ｐs',…,Ｐs'は側壁
に直接取り付けても良い。

【００２５】以上の構成において、フレームＷrがパレ
ットＰr内に収納保管されている状態では、当該フレー
ムＷrに対する前後のサポート部材Ｐs,Ｐs'が略水平に
開いて、フレームＷrをその下面側を支持して水平状態
に維持している。そして、上記フレームＷrがパレット
Ｐr内から外部に取り出された際には、上記各サポート
部材Ｐs,Ｐs'は、スプリング(不図示)の付勢力で閉じ方
向に回動させられてそれぞれ壁面Ｐaもしくは支柱Ｐbに
沿った閉位置に保たれ、下方のフレームＷrの取り出し
作業を妨げることがないようになっている。尚、図５に
おいては、図面の複雑化を回避するために上下両端に位
置するもののみが図示されているが、本実施例では、例
えば上下方向に５列のフレームＷrが収納・保管される
ようになっている。

【００２６】本実施例では、左右のリヤフレームＷl,Ｗ
rを収納パレットＰl,Ｐr内から１本ずつ取り出し、セッ
トステーションＳaまで運んでセット台４上にセットす
る一連のセット作業をロボット装置で行うようにしてい
る。右リヤフレームＷr用のものを例にとって説明すれ
ば、上記図１〜図３に示されるように、上記ロボット装
置ＲＢは、セット台４とパレットベースＢ１(特に該パ
レットベースＢ１上に位置する右フレームＷr用のパレ
ットＰr,…,Ｐr)の間に配置されている。尚、具体的に
は図示しなかったが、左フレームＷl用のパレットＰl,
…,Ｐlと上記セット台４との間にも同様のロボット装置
が配設されている。

【００２７】上記ロボット装置ＲＢはパレットＰrの長
手方向に沿って延設された所定高さの基台２上に配置さ
れ、ロボット本体５が、基台２の上面に設けられた走行
ベース３(図２参照)を介して基台２上を走行し得るよう
になっている。上記ロボット装置ＲＢは、基本的には、
一端がロボット本体５に支持された第１アーム７と、一
端が該第１アーム７の他端側に支持された第２アーム８
と、該第２アーム８の他端側に取り付けられたハンド支
持部９(いわゆる手首)と、該ハンド支持部９によって支
持されてワーク(フレームＷr)を直接に把持するロボッ
トハンド１０とを備えている。

【００２８】上記ロボット本体５が図１における基台２
の左端に位置した状態で、アーム７,８を水平面内で旋
回させることにより、図１において一点鎖線で示された
範囲内で上記ロボットハンド１０を動作させることがで
きる。また、ロボット本体が基台２の右端にある場合に
は、図１において破線で示された範囲内でロボットハン
ド１０を動作させることができる。すなわち、ロボット
本体５を基台２上で適宜走行させ、かつ、アーム７,８
を水平面内で旋回あるいは鉛直面内で回動させることに
より、セット台４および全ての右フレームＷr用のパレ
ットＰrをロボットハンド１０の動作範囲内とすること
ができ、パレットＰr内のフレームＷrをロボットハンド
１０で把持してセットステーションＳaまで運び、セッ
ト台４上でフレームＷrを離してセット状態への組立を
行うことができるようになっている。

【００２９】上記ロボットハンド１０は、図６〜図８に
示すように、基本的には、その略中央部が上記ハンド支
持部９に取り付けられた略矩形棒状のハンド本体１１
と、該ハンド本体１１の両端側に取り付けられた前後の
クランプユニットＣＬ１,ＣＬ２と、これらクランプユ
ニットＣＬ１,ＣＬ２よりも外側にそれぞれ配置され
た、フレームＷrの左右方向についての位置決めユニッ
トＰＵ１,ＰＵ２およびフレームＷrの前後方向について
の位置決め機構４０とを備えて構成されている。そし
て、パレットＰr内に収納されたフレームＷrを取り出す
際には、後で詳しく説明するように、まず、上記位置決
めユニットＰＵ１,ＰＵ２によってロボットハンド１０
とフレームＷrとの位置決めを行った上で、上記クラン
プユニットＣＬ１,ＣＬ２により、確実にフレームＷrを
クランプするようにしている。

【００３０】上記前側クランプユニットＣＬ１は、図９
から良く判るように、基本的には、ブラケット１５を介
してハンド本体１１に支持されたクランプシリンダ１３
と、該クランプシリンダ１３のピストンロッド１３aの
伸縮動作によって開閉されるクランプアーム１４とで構
成され、上記クランプシリンダ１３は枢支軸１５aを介
して揺動可能に、また、クランプアーム１４は枢支軸１
５bを介して回動可能に、上記ブラケット１５に支持さ
れている。また、該ブラケット１５には、クランプアー
ム１４がフレームＷrをクランプする際のクランプ位置
を定めるストッパ１６が取り付けられている。

【００３１】一方、ハンド本体１１の前端部(図６〜図
８における左端部)には下方に延びる前端ブラケット１
８が取り付けられ、該ブラケット１８にはフレームＷr
のフランジ部Ｆw,Ｆwを上方から受ける押さえ具１９,１
９が取り付けられている。そして、上記クランプシリン
ダ１３のピストンロッド１３aを伸長させ、クランプア
ーム１４の側面が上記ストッパ１６に当て止められるま
でクランプアーム１４を回動させることにより、該クラ
ンプアーム１４がフレームＷrの下面側を支持するクラ
ンプ位置に位置させられ、このクランプアーム１４と上
記押さえ具１９,１９とでフレームＷrの前側部分がクラ
ンプされるようになっている。

【００３２】上記後側クランプユニットＣＬ２は、ハン
ド本体１１の後端部(図６〜図８における右端部)に固定
された後端ブラケット２１に取り付けられ、図１０から
良く判るように、基本的には、上記後端ブラケット２１
に固定された左右の支持ブラケット２２を介して各々ハ
ンド本体１１に支持されたクランプシリンダ２３と、各
クランプシリンダ２３のピストンロッド２３aの伸縮動
作によって開閉されるクランプアーム２４とで構成さ
れ、上記各クランプシリンダ２３は枢支軸２２aを介し
て揺動可能に、また、各クランプアーム２４は枢支軸２
２bを介して回動可能に、上記支持ブラケット２２に支
持されている。一方、上記後端ブラケット２１にはフレ
ームＷrのフランジ部Ｆwを上方から受ける押さえ具２
６,２６が取り付けられている。そして、上記各クラン
プシリンダ２３のピストンロッド２３aを伸長させ、各
クランプアーム２４をフレームＷrのフランジ部Ｆw,Ｆw
の裏面側に当て止められるまで回動させることにより、
このクランプアーム２４,２４と上記押さえ具２６,２６
とでフレームＷrの後側部分がクランプされるようにな
っている。

【００３３】また、上記前後の位置決めユニットＰＵ
１,ＰＵ２は、ハンド本体１１の前後の端部にそれぞれ
固定された上記前端ブラケット１８,後端ブラケット２
１からハンド本体１１の長手方向に沿ってそれぞれ延長
された延長ブラケット３１,３２に各々取り付けられて
いる。本実施例では、上記各位置決めユニットＰＵ１,
ＰＵ２の先端に板状の回転体を設け、ワーク(フレーム
Ｗr)の実際の位置が基準位置から比較的大きくずれてい
る場合でも、ワークＷrに変形を生じさせることなく、
かつ、支障なく位置決めを行うことができるようにして
いる。

【００３４】以下、例えば前側のものＰＵ１を例にとっ
て上記位置決めユニットＰＵ１,ＰＵ２について説明す
る。図１１に示すように、位置決めユニットＰＵ１は、
エア駆動式の回転シリンダ３５と、該回転シリンダ３５
の本体部３５aの先端に取り付けられた所定厚さの板状
の回転体３６とを備えて構成され、上記回転シリンダ３
５が上記延長ブラケット３１に固定されている。この回
転シリンダ３５は、具体的には図示しなかったが、その
本体部３５a内に９０度回転しながら上下するロータリ
・カム機構を備えており、回転シリンダ３５の駆動によ
って板状の回転体３６が上下にストロークしながら９０
度回転されるようになっている。上記回転体３６の長手
方向寸法は、上記フレームＷrの凹状部分Ｄwの幅寸法よ
りも所定量(例えば１〜２mm)だけ短く設定されている。
尚、後側の位置決めユニットＰＵ２についても、上記前
側の位置決めユニットＰＵ１と同様に構成され、同様の
作動を行うようになっている。

【００３５】また、上記ハンド本体１１の後端部近傍に
は、フレームＷrの前後方向についての位置決めを行う
位置決めピン３９がブラケット３８を介して取り付けら
れている。この位置決めピン３９は、先端部にテーパ部
３９aを備えており、従来から良く知られているものと
同様に、ワークＷr(フレーム)の所定箇所に設けられた
位置決め用の基準穴(不図示)に対し、上記テーパ部３９
aでガイドさせながら挿入嵌合させて位置決めを行うも
のである。本実施例の場合、フレームＷrのパレットＰr
内における前後方向の位置決め精度は、左右方向に比べ
てかなり良好に維持されており、従って、この前後方向
の位置決め機構４０は、従来と同様の固定式のものを用
いた。

【００３６】以上の構成において、パレットＰr内に収
納保管されている所定のフレームＷrをパレットＰr内か
ら取り出す際には、ロボット装置ＲＢが予めティーチン
グされた動作を順次行い、ロボットハンド１０が当該フ
レームＷrのパレットＰr内における本来の基準位置にフ
レームＷrを取りに行く。尚、この時点では、上記各ク
ランプユニットＣＬ１,ＣＬ２のクランプアーム１４,２
４は開位置に保持されている。このとき、前後の各位置
決めユニットＰＵ１,ＰＵ２の回転体３６,３６は、その
長手方向が上記フレームＷrの凹状部分の長手方向に略
沿った姿勢に保持されており、ロボットハンド１０の下
降動作に伴ってフレームＷrの凹状部分Ｄwの長手方向に
略沿うようにして該凹状部分Ｄw内に挿入される。つま
り、ロボット装置ＲＢが、本願請求項に記載した回転体
挿入手段を構成している。

【００３７】この場合、上記回転体３６,３６は所定厚
さの板状部材で構成されているので、位置決め部材とし
ての回転体３６,３６をワーク(フレームＷr)の位置決め
基準部としての凹状部分Ｄwに挿入する際には、その板
厚分に相当するだけの挿入スペースがあれば良く、ワー
クＷrの実際の位置の基準位置からの「位置ずれ」に対す
る許容度を大きく確保することができる。つまり、ワー
クＷrの実際の位置が基準位置から比較的大きくずれて
いる場合でも、該ワークＷrに変形を生じさせる等の不
具合を招くことなく、位置決め部材(回転体３６,３６)
をワークＷrの位置決め基準部(凹状部分Ｄw)に挿入する
ことができるのである。尚、上記ロボットハンド１０の
下降動作に伴って前後方向の位置決め機構４０の位置決
めピン３９がワークＷrの基準穴(不図示)に挿入され
て、前後方向の位置決めが行なわれる。

【００３８】次に、回転シリンダ３５の駆動によって板
状の回転体３６が上下にストロークしながら９０度回転
される。本実施例では、回転体３６は、挿入時に最低位
置に位置し、回転シリンダ３５の駆動によって上昇しな
がら９０度回転されるように設定されている。図１１に
おける２点鎖線,１点鎖線および破線の表示は、回転体
３６の上昇位置を模式的に示したものである。尚、上記
回転体３６は、少なくとも略９０度回転すれば良く、必
ずしも上下にストローク作動する必要はない。

【００３９】この回転体３６の回転動作により、ワーク
Ｗrはその凹状部分Ｄwの幅方向の中心位置と上記回転体
３６の回転中心位置との偏差に略等しい量だけ移動させ
られて位置決めが行なわれる。これにより両中心位置を
合致させることができるので、高い位置決め精度を得る
ことができるようになっている。尚、各位置決めユニッ
トＰＵ１,ＰＵ２の回転シリンダ３５,３５は、それぞれ
の回転体３６にその回転動作によってワークＷrを移動
させるに足る回転力を付与することができる出力を有す
るものが選定されている。

【００４０】また、上記回転体３６の長手方向寸法は、
上述のようにワークＷrの凹状部分Ｄwの幅寸法よりも所
定量だけ短く設定されており、これにより、凹状部分Ｄ
w内においてその側壁につかえる等の支障を生じること
なく上記回転体３６を回転させることができ、位置決め
精度を確保することができる。この場合において、上記
凹状部分Ｄwの幅寸法と回転体３６の長手方向寸法との
差を極力小さく設定することにより、位置決め精度をよ
り一層高めることができる。

【００４１】このようにしてワークＷrとロボットハン
ド１０との位置決めを行った後、クランプユニットＣＬ
１,ＣＬ２が作動させられ、そのクランプアーム１４,２
４によってワークＷrが確実に保持される。そして、ロ
ボット装置ＲＢは、このワークＷrをパレットＰr内から
取り出し、予めティーチングされた動作を順次行うこと
により、保持したワークＷrをセットステーションＳaの
セット台４上に搬送し、このセット台４上における位置
決め状態にセットするセット作業を行うようになってい
る。

【００４２】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、ワークＷrの実際の位置が基準位置から比較的大き
くずれている場合でも、該ワークＷrに変形を生じさせ
る等の不具合を招くことなく、正確な位置決めを行うこ
とができるのである。特に、本実施例では、上記ワーク
Ｗrは断面略ハット状のフレーム体で構成され、その長
手方向に沿った複数箇所で位置決めされるようにしたの
で、長尺物のフレーム材を位置決めするに際して、ワー
クＷrの実際の位置の基準位置からの「位置ずれ」が比較
的大きい場合でも、ワークＷr全体を正確かつ容易に位
置決めすることができる。

【００４３】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。すなわち、例えば、上記実施例では、回
転体３６は所定厚さの板状部材で構成されていたが、こ
の回転体の形状としては板状に限定されるものではな
く、回転軸に垂直な面内において互いに直交する方向の
寸法が異なるように設定されたものであれば他の形状の
ものを用いて、その長手方向がワークの凹状部分の長手
方向に略沿うようにして該凹状部分内に挿入するように
しても良い。また、ワークの位置決めは、凹状部分でな
くとも、回転体が挿入できる他の形状部分(例えば溝状
部分)で行うようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る自動車のフレーム組立
工程に設けられたセットステーションの平面説明図であ
る。

【図２】 上記セットステーションの側面説明図であ
る。

【図３】 上記セットステーションの正面説明図であ
る。

【図４】 上記実施例に係るパレット及びパレット内に
収納されたリヤフレームを概略的に示す斜視図である。

【図５】 上記パレット及びリヤフレームを概略的に示
す側面説明図である。

【図６】 上記実施例に係るロボットハンド及びリヤフ
レームを示す正面説明図である。

【図７】 上記ロボットハンドを拡大して示す正面説明
図である。

【図８】 上記ロボットハンドを拡大して示す平面説明
図である。

【図９】 上記ロボットハンドに取り付けられた前側ク
ランプユニットの側面説明図である。

【図１０】 上記ロボットハンドに取り付けられた後側
クランプユニットの側面説明図である。

【図１１】 図７のＹ−Ｙ線に沿った断面説明図であ
る。

【図１２】 従来例に係る位置決め構造を示す断面説明
図である。

【図１３】 他の従来例に係る位置決め構造を示す断面
説明図である。

【符号の説明】

１０…ロボットハンド ３５…回転シリンダ ３６…回転体 Ｄw…ワークの凹状部分 ＰＵ１,ＰＵ２…位置決めユニット ＲＢ…ロボット装置 Ｗl,Ｗr…リヤフレーム(部品）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−345584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−77617（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−134627（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−318242（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−305533（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−103714（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−124489（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−15937（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−94682（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に延びる凹状部分もしくは溝状
   部分を有する部品を位置決め状態で保持する部品位置決
   め保持装置であって、 回転軸に取り付けられた所定厚さの板状部材で構成さ
   れ、その長手方向寸法が上記凹状部分もしくは溝状部分
   の幅寸法よりも所定量だけ短く設定された回転体と、 該回転体をその長手方向が上記凹状部分もしくは溝状部
   分の長手方向に略沿うようにして該凹状部分もしくは溝
   状部分内に挿入する回転体挿入手段と、 挿入された上記回転体を上記凹状部分もしくは溝状部分
   内において少なくとも略９０度回転駆動する回転駆動手
   段とを備え、 上記凹状部分もしくは溝状部分内に挿入された上記回転
   体の回転動作によって上記凹状部分もしくは溝状部分の
   幅方向の中心位置と上記回転体の回転中心位置との偏差
   に略等しい量だけ上記部品が移動させられ、当該部品の
   幅方向の位置決めが行われる、 ことを特徴とする部品位置決め保持装置。
2. 【請求項２】 上記部品は断面略ハット状のフレーム体
   で構成され、その長手方向に沿った複数箇所で位置決め
   されることを特徴とする請求項１に記載の部品位置決め
   保持装置。