JP3699632B2 - ワーク位置決め装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形パネル等のワークを位置決めするワーク位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワークを位置決めする装置としては、ワークのロケート穴に挿入されるロケートピンを備えたワーク位置決め装置が知られている（特開平１１−２３５６３２号）。
【０００３】
このワーク位置決め装置においては、先端が屈曲した鉤状の爪が前記ロケートピンの基端部に設けられており、この爪は、駆動装置により径方向へ移動された後、下方へ移動されるように構成されている。これにより、前記ロケートピンをロケート穴に挿入した状態で、前記爪を、径方向に移動してロケート穴の開口縁に当接させるとともに下方へ移動することによって、前記爪と該爪の対向部位に設けられた受け面とにより前記ロケート穴の開口縁部を挟持した状態で位置決め固定できるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したワーク位置決め装置にあっては、爪の径方向への移動範囲を超える大径のロケート穴を有したワークの場合、位置決めすることができなかった。これにより、大径のロケート穴に対応したワーク位置決め装置が別途必要となるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、穴径が異なるワークであっても位置決めすることができるワーク位置決め装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の請求項１のワーク位置決め装置にあっては、ワークに開設された穴へロケートピンの先端部を挿入した後、該ロケートピンの側面より爪を突出させ、該爪を前記穴の開口縁部に係止して前記ワークを位置決めするワーク位置決め装置において、前記ロケートピンに大径部と小径部とを設定し、前記大径部の側部と前記小径部の側部とが、各径部の中心軸と平行であって前記大径部から前記小径部に渡って連続する直線上に延在する基準部を構成するように前記大径部と前記小径部とを偏心して設ける一方、前記爪を前記基準部より突出させる駆動手段と、前記ロケートピンを軸方向に移動して該ロケートピンと前記爪との相対位置を変動する移動手段とを設けた。
【０００７】
すなわち、ワークを位置決めする際には、ワークの穴へロケートピンを挿入するとともに、ロケートピンの径寸法と穴径とが適合する位置まで前記ロケートピンを移動手段により移動する。そして、駆動手段によって爪を前記ロケートピンの側面より突出させ、前記爪を前記穴の開口縁部に係止することにより、前記ワークは位置決めされる。
【０００８】
また、請求項２のワーク位置決め装置では、前記駆動手段により前記爪を突出させた状態で、該爪と共に前記穴の開口縁部を挟持する受け面を設け、かつ該受け面を、前記爪側に突出する曲面状に形成した。
【０００９】
すなわち、前記爪と共に前記開口縁部を挟持する受け面は、曲面状に形成されており、前記開口縁部に線接触又は点接触する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるワーク位置決め装置１を示す図であり、ワーク２を位置決めした状態が示されている。
【００１１】
このワーク位置決め装置１のケーシング１１内には、ワーク２のロケート穴１２に挿入される段付ロケートピン１３がケーシング１１の長手方向である上下動自在に配設されており、該段付ロケートピン１３は、その先端がケーシング１１の上面１４より突出されている。この段付ロケートピン１３は、前記ケーシング１１内に収容された円柱状の胴部１６と、該胴部１６の先端に形成された先端部１７とにより構成されており、この段付ロケートピン１３の図１中左側の側面には、当該段付ロケートピン１３の中心軸１８に沿って平行な基準部１９が、前記胴部１６から前記先端部１７に渡って形成されている。
【００１２】
この段付ロケートピン１３の前記先端部１７は、図２に示すように、前記胴部１６より上方へ向かうに従って縮径する第１縮径部２１と、該第１縮径部２１に連設された大径部２２と、該大径部２２より上方へ向かうに従って縮径する第２縮径部２３と、該第２縮径部２３に連設された中径部２４と、該中径部２４より上方へ向かうに従って縮径する第３縮径部２５と、該第３縮径部２５に連設された小径部２６とを備えてなり、該小径部２６の先端には、円錐部２７が形成されている。前記大径部２２と前記中径部２４と前記小径部２６とは、図３にも示すように、円柱状に形成されており、それぞれの側部が連続する直線上に延在する前記基準部１９を形成するように図３中左側に偏心して配置されている。前記大径部２２の外径寸法ａは、図２に示したように、前記中径部２４の外径寸法ｂより大径に形成されており、該中径部２４の外径寸法ｂは、前記小径部２６の大径寸法ｃより大径に形成されている。これにより、前記基準部１９から該基準部１９の逆側（図２中右側）の側面までの幅寸法が、当該段付ロケートピン１３の先端から基端へ向かうに従って断続的に大径となるように形成されている。
【００１３】
前記ケーシング１１内には、図１に示したように、クランプ板３１が配設されており、該クランプ板３１の先端部には、Ｌ字状の作動部３２が一体形成されている。該作動部３２は、前記段付ロケートピン１３の前記基準部１９に形成された溝３３内に収容されており、その先端には、段付ロケートピン１３の側方へ屈曲されてなる爪部３４が形成されている。前記クランプ板３１には、ケーシング１１の長手方向である上下方向へクランク状に形成された長穴３５が形成されており、当該クランプ板３１は、前記ケーシング１１に設けられたピン３６が前記長穴３５に挿通されることによって上下移動自在に支持されている。
【００１４】
このクランプ板３１の下部には、エアシリンダからなる駆動手段としてのクランプ駆動装置３７が段付ロケートピン１３の胴部１６に沿って設けられており（モータ駆動式でも可）、該クランプ駆動装置３７からの作動ロッド３８が前記クランプ板３１の基端部に軸支されることによりリンク機構が形成されている（アーム式でも可）。これにより、このクランプ駆動装置３７の作動ロッド３８を突出して前記クランプ板３１を上動することにより、図１中破線で示したように、クランプ板３１の爪部３４が段付ロケートピン１３内に収容された非作動状態４１を形成できるように構成されている。また、このクランプ駆動装置３７の作動ロッド３８を後退して前記クランプ板３１を下方へ移動することにより、図１中実線で示したように、クランプ板３１の爪部３４が段付ロケートピン１３より突出した後下方へ移動された作動状態４２を形成できるように構成されている。この作動状態４２において、前記爪部３４に対向する前記ケーシング１１の上面１４には、前記爪部３４と共に前記ロケート穴１２の開口縁部４３を挟持する受け面４４が設けられており、該受け面４４は、図４に示すように、前記爪部３４側に突出した球面状に形成されている。
【００１５】
また、前記ワーク位置決め装置１の下部には、図１に示したように、前記段付ロケートピン１３を軸方向に移動する移動手段としてのロケートピン駆動装置５１が段付ロケートピン１３の胴部１６に沿って設けられており、該ロケートピン駆動装置５１は、図外のエアシリンダ（モータ駆動式でも可）を作動させることによって前記段付ロケートピン１３と前記クランプ板３１の爪部４３との相対位置を変動できるように構成されている。これにより、図１中実線で示すように、前記段付ロケートピン１３の小径部２６（図２参照）が前記爪部３４に位置する第１ロケート状態５２と、図１中一点鎖線で示したように、前記中径部２４（図２参照）が前記爪部３４に位置する第２ロケート状態５３と、図１中二点鎖線で示したように、前記大径部２２（図２参照）が前記爪部３４に位置する第３ロケート状態５４とを形成できるうように構成されている。
【００１６】
そして、前記ケーシング１１の側部には、Ｌ字ブラケット６１を介して、ケーシング１１の長手方向である上下方向へ配置されたワーク検知センサ６２が設けられており、ワーク２の有無を検知できるように構成されている。
【００１７】
以上の構成にかかる本実施の形態において、成形パネル等のワーク２を位置決めする際には、ワーク２に開設されたロケート穴１２に段付ロケートピン１３を挿入するとともに、前記ロケート穴１２の開口縁部４３をケーシング１１上面１４の受け面４４に当接させる。次に、ロケートピン駆動装置５１で段付ロケートピン１３を駆動し、段付ロケートピン１３の径寸法とロケート穴１２の穴径とが適合する位置まで前記段付ロケートピン１３を移動する。これにより、前記ロケート穴１２が、段付ロケートピン１３先端側の小径部２６より大径であっても、段付ロケートピン１３の径寸法と穴径とが適合した状態を形成することができる。そして、クランプ駆動装置３７を駆動して、爪部３４を段付ロケートピン１３より突出させるとともに下方へ移動して作動状態４２を形成し、前記爪部３４と前記受け面４４とによって前記ロケート穴１２の開口縁部４３を挟持した状態で固定する。
【００１８】
このように、穴径が大径であっても、前記爪部３４を確実に前記ロケート穴１２の開口縁部４３に係止することができる。したがって、穴径の異なるワーク２であっても、ロケートピンを変更すること無く、位置決めすることができ、本ワーク位置決め装置１単体で、多種の穴径に対応することができる。また、前記段付ロケートピン１３の径寸法と穴径とが適合した状態で位置決めするため、径方向の位置決めを確実に行うことができる。さらに、段付ロケートピン１３、クランプ板３１をケーシング１１の長手方向へ移動自在に配設するとともに、クランプ駆動装置３７、ロケートピン駆動装置５１を段付ロケートピン１３の胴部１６に沿って設けたことにより、爪を横方向へ移動する移動機構を有する場合と比較して、ワーク位置決め装置１のスリム化を図ることができるので、省スペース化を図ることができ、かつ狭い部位での位置決めが可能となるとともに、ワーク加工作業に用いられるガンやグリッパ等の周辺設備への制約を少なくすることができる。また、爪をロケート穴１２の開口縁に押しつけた状態で下方へ移動する従来と比較して、駆動力を小さくすることができるとともに、クランプ板３１の摩耗を防止することができる。
【００１９】
一方、爪部３４と共に前記開口縁部４３を挟持する受け面４４は、球面状に形成されており、前記開口縁部４３に点接触させることができる。これにより、前記ワーク２に傾きが生じたり、ワーク２の形状が、例えば曲面を形成する等、変化する場合であっても、これらに対応して確実に挟持することができる。
【００２０】
なお、本実施の形態にあっては、ワーク２を下方より支持した状態で位置決めした場合を図示して説明したが、これに限定されるものでなく、例えばワーク２の形状に応じて、ワーク２を、その側部から位置決めしたり、あるいは、斜め下方から位置決めしても良い。
【００２１】
また、本実施の形態においては、受け面４４が球面状に形成された場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、平面であっても良い。加えて、前記受け面４４を不具備であっても良く、この場合には、前記爪部３４で係止することによって、ワーク２を段付ロケートピン１３からの抜けを防止した状態で位置決めすることができる。
【００２２】
さらに、本実施の形態にあっては、段付ロケートピン１３を用いることによって、ロケート穴１２が大径と中径と小径の場合に対応できるものを例に挙げて説明したが、図５に示すように、先端部から基端側へ向かうに従って大径となるテーパ面７１を備えたテーパ付ロケートピン７２を用いることにより、穴径への対応範囲を広げることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１のワーク位置決め装置にあっては、ワークの穴に挿入されるロケートピンの挿入位置を変動することによって、前記穴が大径であっても前記ロケートピンの径寸法と穴径とが適合した状態を形成することができる。したがって、多種の穴径に対応することができ、穴径の異なるワークであっても位置決めすることができる。また、前記ロケートピンの径寸法と穴径とが適合した状態で位置決めすることできるので、径方向への位置決めを確実に行うことができる。
【００２４】
また、請求項２のワーク位置決め装置では、爪と共に前記穴の開口縁部を挟持する受け面を、前記開口縁部に線接触又は点接触させることができる。これにより、位置決めするワークに傾きが生じたり、ワークの形状が変化する場合であっても、これらに対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す一部透視図である。
【図２】同実施の形態の段付ロケートピンを示す要部の拡大図である。
【図３】同実施の形態の平面図である。
【図４】同実施の形態の側面図である。
【図５】同実施の形態の段付ロケートピンと交換して用いられるテーパロケートピンを示す側面図である。
【符号の説明】
１ ワーク位置決め装置
２ ワーク
１２ ロケート穴
１３ 段付ロケートピン
１９ 基準部
２２ 大径部
２４ 中径部
２６ 小径部
３４ 爪部
３７ クランプ駆動装置
４３ 開口縁部
４４ 受け面
５１ ロケートピン駆動装置
７１ テーパ面
７２ テーパ付ロケートピン
Claims (2)
- ワークに開設された穴へロケートピンの先端部を挿入した後、該ロケートピンの側面より爪を突出させ、該爪を前記穴の開口縁部に係止して前記ワークを位置決めするワーク位置決め装置において、
前記ロケートピンに大径部と小径部とを設定し、前記大径部の側部と前記小径部の側部とが、各径部の中心軸と平行であって前記大径部から前記小径部に渡って連続する直線上に延在する基準部を構成するように前記大径部と前記小径部とを偏心して設ける一方、
前記爪を前記基準部より突出させる駆動手段と、前記ロケートピンを軸方向に移動して該ロケートピンと前記爪との相対位置を変動する移動手段とを設けたことを特徴とするワーク位置決め装置。 - 前記駆動手段により前記爪を突出させた状態で、該爪と共に前記穴の開口縁部を挟持する受け面を設け、かつ該受け面を、前記爪側に突出する曲面状に形成したことを特徴とする請求項１記載のワーク位置決め装置。
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