JP3694195B2 - Work setting jig clamping device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットのアーム先端に設けられたワークセット治具を、前記アーム先端に装着した状態で位置決めクランプするためのワークセット治具のクランプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、各種の製造ライン等においてワークを投入する場合、走行台車上に配置されたワークセット治具に対し、作業者によりこのワークを取り付ける方式や、プリセット治具にワークをセットした後、オーバーヘッド装置により前記ワークを把持して治具に該ワークを搬入する方式等が採用されている。ところが、この種の方式では、ピットが必要になるとともに、設備スペースが拡大してしまい、さらに装置が複雑化してコストが高騰するという問題があった。
【0003】
そこで、例えば、特公平2−25711号公報に開示されているように、複数のパーツを同時に位置決め保持するパーツ保持具を設け、溶接ロボットによりこのパーツ保持具を把持して複数のパーツを同時にワーク受台に搬送した後、溶接ガンによりワークと複数のパーツとを溶接するように構成した溶接組立装置が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来技術では、作業者が各パーツをパーツ保持具に対して位置決め保持した後、溶接ロボットによりパーツ保持具受台上の前記パーツ保持具を把持するようにしているが、前記溶接ロボットを前記パーツ保持具に対して正確に位置決め制御する作業が煩雑かつ困難なものとなっている。これにより、パーツ保持具の着脱作業を効率的に遂行することができないという問題が指摘されている。しかも、パーツ保持具を載置するためのパーツ保持具受台が設置されており、設備ペースが拡大するという問題がある。
【0005】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、ロボットのアーム先端に設けられたワークセット治具を、簡単かつ安価な構成で効率的に位置決めクランプすることが可能なワークセット治具のクランプ装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るワークセット治具のクランプ装置では、ワークセット治具がロボットのアーム先端に装着された状態で、ガイド機構の案内作用下に治具固定台の位置決め部位に案内されると、このワークセット治具に設けられた位置決めピン部材が、ピンロック機構を介して前記治具固定台に保持されるとともに、該ワークセット治具が治具ロック機構を介して前記治具固定台に固定される。そこで、作業者は、ワークセット治具に対してワークを直接セットすることができる。
【0007】
このため、例えば、作業者がワークをプリセット治具にセットした後にロボットがこのワークを把持する従来の構造に比べ、設備スペースが有効に狭小化されるとともに、設備全体の構造が有効に簡素化される。しかも、ワークセット治具が、ガイド機構、ピンロック機構および治具ロック機構を介して治具固定台に対し効率的かつ高精度に位置決め保持された後、前記ワークセット治具にワークがセットされて前記ロボットの作用下に前記ワークがライン等に迅速に投入される。
【0008】
また、ガイド機構は、位置決めピン部材を配置するV溝が形成された治具ガイド部材を備えている。このため、位置決めピン部材をV溝に配置するだけで、ワークセット治具を治具固定台に対して容易かつ確実に位置決めすることが可能になる。
【0009】
さらにまた、ガイド機構は、ワークセット治具に設けられた複数のローラ部材が一体的に挿入される長溝が形成された治具位置決め部材を備えている。従って、複数のローラ部材を長溝に一体的に挿入するだけで、ワークセット治具を所望の角度位置に正確に保持することができ、前記ワークセット治具に対する作業者の作業姿勢が任意に変更可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係るクランプ装置10の斜視説明図であり、図2は、前記クランプ装置10の側面説明図である。クランプ装置10は、ロボット12を構成するアーム14の先端に設けられたワークセット治具16を前記アーム14の先端に装着した状態で位置決めクランプする機能を有している。
【0011】
ワークセット治具16を構成するフレーム20には、パネル等のワーク22を位置決め保持するための複数のワーククランプ手段24およびワーク支持手段26が設けられている。ワーク22は、例えば、左右一対のパネル部材から構成されており、フレーム20の作業者28に対向する表面両側には、各パネル部材に対応してそれぞれ複数のワーククランプ手段24およびワーク支持手段26が設けられている。
【0012】
フレーム20の裏面側には、ワークセット治具16の着脱方向(図2中、矢印A方向)に所定間隔離間するローラ30a、30bとローラ32a、32bとが、幅方向(矢印B方向)に所定間隔離間して設けられる。フレーム20には、それぞれのローラ30a、30bおよび32a、32bよりも外方に位置し、かつ前記ローラ30a、30bと32a、32bとの略中間位置に対応して、位置決めピン部材34a、34bが設けられる。
【0013】
クランプ装置10は、図1〜図3に示すように、基台40上に設けられてワークセット治具16を保持する治具固定台42と、前記ワークセット治具16を前記治具固定台42の位置決め部位に案内するガイド機構44と、前記ワークセット治具16に設けられた位置決めピン部材34a、34bを前記治具固定台42に保持するピンロック機構46と、前記ワークセット治具16を構成するフレーム20を把持して前記ワークセット治具16を前記治具固定台42に固定する治具ロック機構48とを備える。
【0014】
治具固定台42は、基台40上に左右両端側に対応して立設される短尺な第1支柱50a、50bと、長尺な第2支柱52a、52bとを備える。第1支柱50a、50bには、ガイド機構44を構成する治具ガイド部材54a、54bが固定される。治具ガイド部材54a、54bの上部には、位置決めピン部材34a、34bが配置されるV溝56a、56bが形成されるとともに、このV溝56a、56bの一端側、すなわちピンロック機構46の反対側には、上方に突出してピン部材抜け止め用の膨出部58a、58bが設けられている。
【0015】
第2支柱52a、52bに沿って、ピンロック機構46を構成する第1シリンダ60a、60bが鉛直方向に向かって固定される。第1シリンダ60a、60bから上方に突出するロッド62a、62bには、カム手段64a、64bを介して揺動爪部66a、66bが連結され、この揺動爪部66a、66bは、治具ガイド部材54a、54bに配置された位置決めピン部材34a、34bを保持する機能を有している。
【0016】
第2支柱52a、52bの上端には、それぞれ治具ロック機構48を構成する第2シリンダ68a、68bが鉛直方向に対し所定角度傾斜して配置される。この第2シリンダ68a、68bの軸方向は、ワークセット治具16の着脱方向(矢印A方向)に直交する方向(矢印C方向)に設定されている。第2シリンダ68a、68bを第2支柱52a、52bに固定する取付部材70a、70bには、フレーム20を把持するための固定把持部72a、72bが設けられるとともに、第2シリンダ68a、68bから突出するロッド74a、74bには、前記固定把持部72a、72bに対向して可動把持部76a、76bが揺動自在に連結される。
【0017】
基台40には、ガイド機構44を構成する一対の治具位置決め部材80a、80bが第1支柱50a、50bの内方に位置して立設される。治具位置決め部材80a、80bは、屈曲する板状に構成されており、それぞれワークセット治具16に設けられているローラ30a、30bとローラ32a、32bとを一体的に挿通するための長溝82a、82bが矢印A方向に向かって形成されている。長溝82a、82bの開放端部には、外方に向かって拡開するテーパ部84a、84bが設けられている。
【0018】
このように構成されるクランプ装置10の動作について、以下に説明する。
【0019】
まず、ロボット12のアーム14の先端に設けられているワークセット治具16にワーク22をセットするために、前記ワークセット治具16が前記ロボット12の作用下にクランプ装置10側に移動する。クランプ装置10では、ピンロック機構46を構成する第1シリンダ60a、60bの作用下に、揺動爪部66a、66bが治具ガイド部材54a、54bから離間する方向に待避している。その際、揺動爪部66a、66bは、ワークセット治具16の進入動作に干渉しない位置に配置されている。一方、治具ロック機構48を構成する第2シリンダ68a、68bを介して、可動把持部76a、76bがワークセット治具16の進入動作に干渉しない位置に配置されている。
【0020】
この状態で、ワークセット治具16が、ロボット12の作用下に矢印A1方向に進入すると、このワークセット治具16を構成するフレーム20の裏面側に設けられているローラ30a、32aが、テーパ部84a、84bの案内作用下に治具位置決め部材80a、80bに設けられた長溝82a、82bに挿入される。
【0021】
ワークセット治具16が、さらに矢印A1方向に移動することにより、フレーム20の裏面側に設けられているローラ30b、32bがテーパ部84a、84bの案内作用下に長溝82a、82bに挿入される(図4参照)。これにより、治具位置決め部材80a、80bの長溝82a、82bには、それぞれ1組のローラ30a、30bおよび32a、32bが一体的に挿入され、ワークセット治具16が所望の角度位置で確実に位置決め保持される。
【0022】
ワークセット治具16が、長溝82a、82bとローラ30a、30bおよび32a、32bとの案内作用下に矢印A1方向に進入すると、このワークセット治具16に設けられている位置決めピン部材34a、34bが治具ガイド部材54a、54bのV溝56a、56bに配置される(図5参照)。このため、ワークセット治具16は、所望の角度位置で正確に位置決め保持されることになる。
【0023】
次いで、ピンロック機構46および治具ロック機構48が駆動される。ピンロック機構46では、第1シリンダ60a、60bの駆動作用下にロッド62a、62bが上方向に変位し、カム手段64a、64bを介して揺動爪部66a、66bが治具ガイド部材54a、54b側に揺動する。従って、位置決めピン部材34a、34bは、ピンロック機構46の作用下に治具ガイド部材54a、54bに対して位置決め保持される。
【0024】
一方、治具ロック機構48を構成する第2シリンダ68a、68bの駆動作用下に、ロッド74a、74bを介して可動把持部76a、76bがフレーム20側に揺動する。このため、可動把持部76a、76bと固定把持部72a、72bとにより、フレーム20が直接把持される。
【0025】
そこで、作業者28は、クランプ装置10により位置決め固定されたワークセット治具16に対し、一対のパネル部材からなるワーク22をセットする。このワークセット治具16では、ワーク支持手段26およびワーククランプ手段24の作用下に、ワーク22がワークセット治具16に対し位置決め固定される。ワークセット治具16にワーク22がセットされた後、ピンロック機構46および治具ロック機構48が駆動され、位置決めピン部材34a、34bの把持作用とフレーム20の把持作用とが解除される。
【0026】
次に、ロボット12が駆動されてワークセット治具16が矢印A2方向に移動すると、このワークセット治具16に設けられた位置決めピン部材34a、34bが治具ガイド部材54a、54bから離脱する。さらに、ワークセット治具16は、ローラ30a、30bおよび32a、32bが治具位置決め部材80a、80bの長溝82a、82bから取り出されることによってクランプ装置10から離脱し、ロボット12を介して次なる作業位置へと搬送される。
【0027】
この場合、本実施形態に係るクランプ装置10は、ワークセット治具16を治具固定台42の位置決め部位に案内するガイド機構44と、このワークセット治具16に設けられた位置決めピン部材34a、34bを保持するピンロック機構46と、前記ワークセット治具16を構成するフレーム20を固定する治具ロック機構48とを設けている。このため、ロボット12に装着されているワークセット治具16を所望の角度位置に確実に位置決めするとともに、前記ワークセット治具16が不要に移動することがないように強固に保持することができる。
【0028】
従って、作業者28は、良好な作業姿勢を確保してワーク22のセット作業を円滑に遂行することができ、前記作業者28の負担を軽減し得るとともに、従来のプリセット治具等が不要になって前記ワーク22に対する各種の作業が効率的に遂行されるという効果が得られる。特に、ロボット12に装着されているワークセット治具16に対してワーク22を直接セットすることが可能になり、作業の効率化とともに設備全体の簡素化が容易に図られる。
【0029】
しかも、ガイド機構44を構成する治具位置決め部材80a、80bに設けられる長溝82a、82bの角度を設定変更するだけで、ワークセット治具16の角度位置を正確に位置決め保持することができる。このため、作業者28の負担を軽減することができるという利点がある。
【0030】
また、本実施形態では、治具位置決め部材80a、80bは、ロボット12が規定位置から作業者28側に不要に移動することを阻止する機能をも有しており、ワークセット治具16の位置決めが一層確実に遂行されるという効果を有する。なお、位置決めピン部材34a、34bを載置する治具ガイド部材54a、54bと治具ロック機構48とによりワークセット治具16を所望の角度位置に確実に位置決め保持し得る場合には、治具位置決め部材80a、80bを不要とすることができる。
【0031】
【発明の効果】
本発明に係るワークセット治具のクランプ装置では、ワークセット治具がガイド機構の案内作用下に治具固定台に対し案内されるとともに、位置決めピン部材がピンロック機構により固定され、かつ前記ワークセット治具が治具ロック機構により固定される。これにより、ワークセット治具を高精度かつ強固に保持することができ、ロボットのアーム先端に装着された前記ワークセット治具に対してワークを直接セットすることが可能になるとともに、従来のプリセット治具等が不要になって、設備全体の小型化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るクランプ装置の斜視説明図である。
【図2】前記クランプ装置の側面説明図である。
【図3】前記クランプ装置の正面説明図である。
【図4】前記クランプ装置にワークセット治具を挿入する際の動作説明図である。
【図5】前記クランプ装置を構成する位置決めピン部材をロックする際の動作説明図である。
【符号の説明】
10…クランプ装置 12…ロボット
14…アーム 16…ワークセット治具
20…フレーム 22…ワーク
24…ワーククランプ手段 26…ワーク支持手段
30a、30b、32a、32b…ローラ
34a、34b…位置決めピン部材
42…治具固定台 44…ガイド機構
46…ピンロック機構 48…治具ロック機構
54a、54b…治具ガイド部材
56a、56b…V溝 60a、60b…シリンダ
66a、66b…揺動爪部 68a、68b…シリンダ
72a、72b…固定把持部 76a、76b…可動把持部
80a、80b…治具位置決め部材
82a、82b…長溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a clamping device for a work setting jig for positioning and clamping a work setting jig provided at the tip of an arm of a robot while being mounted on the tip of the arm.
[0002]
[Prior art]
In general, when loading workpieces in various production lines, etc., a work set jig placed on a traveling carriage is attached to the workpiece by an operator, or an overhead device after the workpiece is set on a preset jig. For example, a method of gripping the workpiece and loading the workpiece into a jig is adopted. However, in this type of system, there is a problem that pits are required and the equipment space is increased, and the apparatus is further complicated to increase the cost.
[0003]
Therefore, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-25711, a parts holder for positioning and holding a plurality of parts at the same time is provided, and the parts holder is gripped by a welding robot to simultaneously work the plurality of parts. 2. Description of the Related Art There is known a welding assembly apparatus configured to weld a workpiece and a plurality of parts with a welding gun after being transported to a cradle.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described prior art, after the operator positions and holds each part with respect to the parts holder, the welding robot grips the parts holder on the parts holder cradle. The operation of accurately positioning the robot with respect to the parts holder is complicated and difficult. Thereby, the problem that the attaching / detaching work of the parts holder cannot be efficiently performed has been pointed out. In addition, there is a problem that a parts holder receiving base for placing the parts holder is installed and the equipment pace is increased.
[0005]
The present invention solves this type of problem, and a work set jig clamp capable of efficiently positioning and clamping a work set jig provided at the tip of a robot arm with a simple and inexpensive configuration. An object is to provide an apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the work setting jig clamping device according to the present invention, when the work setting jig is mounted on the tip of the arm of the robot and guided to the positioning portion of the jig fixing base under the guiding action of the guide mechanism, A positioning pin member provided on the work setting jig is held by the jig fixing base via a pin lock mechanism, and the work setting jig is fixed to the jig fixing base via a jig lock mechanism. Is done. Therefore, the operator can set the workpiece directly on the workpiece setting jig.
[0007]
For this reason, for example, compared to the conventional structure where the robot grips the work after the worker sets the work on the preset jig, the equipment space is effectively reduced and the structure of the whole equipment is effectively simplified. Is done. Moreover, after the work setting jig is positioned and held with high efficiency with respect to the jig fixing base via the guide mechanism, the pin lock mechanism and the jig lock mechanism, the work is set on the work setting jig. Thus, the workpiece is quickly put into a line or the like under the action of the robot.
[0008]
Further, the guide mechanism includes a jig guide member in which a V-groove for positioning the positioning pin member is formed. For this reason, it is possible to easily and reliably position the work setting jig with respect to the jig fixing base simply by arranging the positioning pin member in the V groove.
[0009]
Furthermore, the guide mechanism includes a jig positioning member formed with a long groove into which a plurality of roller members provided in the work setting jig are integrally inserted. Therefore, by simply inserting a plurality of roller members into the long groove, the work setting jig can be accurately held at a desired angular position, and the operator's working posture with respect to the work setting jig can be arbitrarily changed. It becomes possible.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective explanatory view of a
[0011]
The
[0012]
On the back surface side of the
[0013]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
On the
[0018]
The operation of the
[0019]
First, in order to set the
[0020]
In this state, when the
[0021]
When the
[0022]
When the
[0023]
Next, the
[0024]
On the other hand, the movable
[0025]
Therefore, the
[0026]
Next, when the
[0027]
In this case, the clamping
[0028]
Accordingly, the
[0029]
In addition, the angular position of the
[0030]
In the present embodiment, the
[0031]
【The invention's effect】
In the work setting jig clamping device according to the present invention, the work setting jig is guided to the jig fixing base under the guiding action of the guide mechanism, the positioning pin member is fixed by the pin lock mechanism, and the workpiece The set jig is fixed by a jig lock mechanism. As a result, the work setting jig can be held with high accuracy and strength, and the work can be set directly on the work setting jig mounted on the tip of the robot arm. A jig or the like is not required, and the entire facility can be downsized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory perspective view of a clamp device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory side view of the clamp device.
FIG. 3 is a front explanatory view of the clamping device.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram when a work setting jig is inserted into the clamping device.
FIG. 5 is an operation explanatory view when locking a positioning pin member constituting the clamp device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ワークセット治具が保持される治具固定台と、
前記ワークセット治具を、前記治具固定台の位置決め部位に案内するガイド機構と、
前記治具固定台に設けられ、前記ワークセット治具に設けられた位置決めピン部材を保持するピンロック機構と、
前記治具固定台に設けられ、前記ワークセット治具を固定する治具ロック機構と、
を備えることを特徴とするワークセット治具のクランプ装置。In order to clamp the work set jig provided at the arm tip of the robot in a state where the work set jig is attached to the arm tip, the clamp device is provided separately from the robot ,
A jig fixing base for holding the work setting jig;
A guide mechanism for guiding the work setting jig to a positioning portion of the jig fixing base;
A pin lock mechanism that is provided on the jig fixing base and holds a positioning pin member provided on the work setting jig;
A jig locking mechanism provided on the jig fixing base for fixing the work setting jig;
A clamping device for a work setting jig, comprising:
前記治具固定台に設けられ、複数の前記ローラ部材が一体的に挿入されることにより該ワークセット治具を所定の角度位置に保持するための長溝が形成された治具位置決め部材と、
を備えることを特徴とするワークセット治具のクランプ装置。The clamping device according to claim 1 or 2, wherein the guide mechanism includes a plurality of roller members provided in the work setting jig,
A jig positioning member provided on the jig fixing base, in which a plurality of the roller members are integrally inserted to form a long groove for holding the work setting jig at a predetermined angular position;
A clamping device for a work setting jig, comprising:
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