JP3752899B2

JP3752899B2 - Work positioning device

Info

Publication number: JP3752899B2
Application number: JP20349999A
Authority: JP
Inventors: 誠笹原; 作鵬傅; 孝治桜井; 貴光小野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: JP2001030133A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークをそのワークが取り付けられる対象物の所定位置に位置決めセットするためのワーク位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワークを例えば自動車の車体前部に取り付ける作業としては、ワークをロボットを用いて、所定の位置に位置決めしつつ取り付けるようにすることが一般的である（例えば、特開平７−６９２４４号公報参照）。ところが、ロボットを用いた場合には、設備が大がかりになり、保守点検作業も煩雑であり、コストアップを招く。
【０００３】
これを避けるために、ロボットを使わず、バランスアームと呼ばれる助力装置を用いる方法がある。バランスアームは、本体部に支持された可動アーム部を、作業者によって任意の方向へ移動できるもので、その可動アーム部の先端に、ワークを保持するワーク保持具を取り付け、このワーク保持具を作業者がその対象物である車体前部に向けて移動搬送させて、ワークを車体前部に位置決めセットする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バランスアームを用いて作業を行う場合には、ワークが特に大物の場合には、一人の作業者では位置あわせが困難であり、複数の作業者が必要となって、作業効率の低下を招く。
【０００５】
そこで、この発明は、大物ワークであっても、そのワークが取り付けられる対象物への位置決めを、コストアップを招くことなく容易にできるようにすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、ワークをそのワークが取り付けられる対象物の所定位置に位置決めセットするためのワーク位置決め装置において、前記ワークを保持するワーク保持具に、前記対象物に向けて延長される位置決めガイドピンを設け、前記対象物には、この位置決めガイドピンが挿入される位置決めガイド穴を設け、前記位置決めガイドピンと位置決めガイド穴との間には、位置決めガイドピンの先端付近が位置決めガイド穴に挿入された状態で、それ以上の挿入を阻止する挿入規制部を備えるとともに、前記位置決めガイドピンは、この挿入規制部によって挿入が規制されている状態で、ワーク保持具を対象物に対してさらに接近可能なように、ワーク保持具に対して移動可能に保持されている。
【０００７】
このような構成のワーク位置決め装置によれば、ワークを対象物に位置決めセットする際には、ワークを保持したワーク保持具を対象物に接近させ、位置決めガイドピンの先端付近を位置決めガイド穴に挿入後、さらにワーク保持具を対象物に接近させると、位置決めガイドピンは、挿入規制部によって位置決めガイド穴への挿入が規制されてワーク保持具に対して相対移動する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明の構成において、位置決めガイドピンは、ワーク保持具に対し、対象物に向けて突出する方向に弾性的に押し付けられた状態で保持されている。
【０００９】
上記構成によれば、位置決めガイド穴に一旦挿入された位置決めガイドピンが外れても、位置決めガイドピンは、ワーク保持具内に引き込まれたままにならず、弾性力により、前方へ突出した状態に戻る。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の発明の構成において、位置決めガイドピンは、スプリングにより対象物に向けて押し付けられている。
【００１１】
上記構成によれば、位置決めガイド穴に一旦挿入された位置決めガイドピンが外れても、位置決めガイドピンは、ワーク保持具内に引き込まれたままにならず、スプリングの反力により、前方へ突出した状態に戻る。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１の発明の構成において、位置決めガイドピンは、流体圧シリンダによって対象物に向けて押し付けられ、前記流体圧シリンダは、前記対象物への押付圧力を、常に一定となるよう調整可能である。
【００１３】
上記構成によれば、位置決めガイドピンの先端付近を位置決めガイド穴に挿入した後、ワーク保持具を対象物に向けてさらに接近させる際に、流体圧シリンダによる位置決めガイドピンの対象物への押付圧力を、常に一定となるよう調整する。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明の構成において、ワーク保持具は、ワークを保持する保持具本体に対し、スライド部が対象物に対して接近離反する方向に移動可能に設けられ、前記スライド部は、位置決めガイドピンの先端付近が対象物の位置決めガイド穴に挿入された状態で、対象物に向けてスライド移動して対象物に対して位置決めする。
【００１５】
上記構成によれば、位置決めガイドピンの先端付近を位置決めガイド穴に挿入後、スライド部を前進させて対象物に対して位置決めし、この状態で保持具本体を対象物に対して接近させる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項５の発明の構成において、スライド部は、左右方向両側に、対象物に対して左右方向の位置決めを行う左右位置決めピンを一対備え、この各左右位置決めピンは、左右方向の中心位置から互いに等間隔を保持しつつ左右方向に移動可能である構成としてある。
【００１７】
上記構成によれば、一対の左右位置決めピンが、対象物側の位置決めする部位に対して左右方向に若干ずれている場合には、一対の左右位置決めピンが、互いに接近する方向あるいは互いに離れる方向に移動して対象物側の位置決め部位に対して位置決め可能となる。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項６の発明の構成において、一対の左右位置決めピンには、それぞれリンクの各一端が回転可能に連結され、前記各リンクの他端は、スライド部のスライド方向を中心軸としてスライド部に対して回転可能に支持されている連結リンクの上端および下端にそれぞれ回転可能に連結され、前記連結リンクは、スライド部に対し基準となる所定の回転位置にて弾性的に保持されている。
【００１９】
上記構成によれば、一対の左右位置決めピン相互の間隔と、この各左右位置決めピンが挿入される対象物側の左右位置決め穴相互の間隔とに若干のずれが発生している場合には、左右位置決めピンが上記ずれたまま左右位置決め穴に挿入された後、さらに挿入されることで、左右位置決めピンが、互いに接近する方向あるいは互いに離れる方向に移動して、左右位置決め穴に完全に挿入される。また、連結リンクが弾性的に保持される回転位置を適宜変更することで、左右位置決めピンの基準となる相互の間隔が変化する。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかの発明の構成において、ワーク保持具は、ワーク保持具支持機構によって支持された状態で、作業者によって任意の方向に移動可能である。
【００２１】
上記構成によれば、作業者は、ワーク保持具支持機構に支持されているワーク保持具を、対象物に向けて接近移動させて、ワーク保持具に保持されているワークを対象物の所定の位置へ位置決めセットする。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかの発明の構成において、対象物は、自動車の車体であり、ワークは、前記車体の前部に取り付けるラジエタコアサポートである。
【００２３】
上記構成によれば、位置決めガイドピンを車体前部に設けた位置決めガイド穴に挿入しつつワーク保持具を車体に接近させることで、ワーク保持具に保持されているラジエタコアサポートが車体前部に位置決めセットされる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ワークを対象物に位置決めセットする際には、ワーク保持具に設けた位置決めガイドピンを対象物の位置決めガイド穴に挿入するので、大物ワークであってもロボットを用いることなく対象物への位置決めが容易であり、また、この挿入した位置決めガイドピンは、先端付近のみが位置決めガイド穴に入り込むので、位置決めガイド穴としては浅いものでよく、深い位置決めガイド穴を確保できないような対象物であっても、対応可能となる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、位置決めガイドピンは、ワーク保持具に対し、対象物に向けて突出する方向に弾性的に押し付けられた状態で保持されているので、位置決めガイドピンは、位置決めガイド穴に一旦挿入された後外れても、ワーク保持具内に引き込まれたままにならず、弾性力によって前方へ突出した状態に戻り、再度の位置決め作業が容易となる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、スプリングにより対象物に向けて押し付けられる位置決めガイドピンは、一旦挿入された位置決めガイド穴から外れても、ワーク保持具内に引き込まれたままにならず、スプリングの反力によって前方へ突出した状態に戻るので、再度の位置決め作業が容易となる。
【００２７】
請求項４の発明によれば、位置決めガイドピンを対象物に向けて押し付ける流体圧シリンダは、対象物への押付圧力を常に一定となるよう調整可能であるため、位置決めガイドピンの先端付近を位置決めガイド穴に挿入後、ワーク保持具を対象物に向けてさらに接近させる際に、位置決めガイドピンの対象物への押付圧力が一定となり、ワーク保持具の対象物への接近移動が容易となる。
【００２８】
請求項５の発明によれば、位置決めガイドピンの先端付近を位置決めガイド穴に挿入後、スライド部を前進させて対象物に対して位置決めし、この状態で保持具本体を対象物に対して接近させるので、ワークの対象物への位置決め作業が確実となる。
【００２９】
請求項６の発明によれば、一対の左右位置決めピンが、対象物側の位置決めする部位に対して左右方向に若干ずれている場合には、一対の左右位置決めピンが、互いに接近する方向あるいは互いに離れる方向にそれぞれ移動して対象物側の位置決め部位に対して位置決めすることができる。
【００３０】
請求項７の発明によれば、一対の左右位置決めピン相互の間隔と、この各左右位置決めピンが挿入される対象物側の左右位置決め穴相互の間隔とに若干のずれが発生している場合には、左右位置決めピンを上記ずれたまま左右位置決め穴に挿入した後、さらに挿入することで、左右位置決めピンが、互いに接近する方向あるいは互いに離れる方向に移動して、左右位置決め穴に完全に挿入することができる。また、連結リンクが弾性的に保持される回転位置を適宜変更することで、左右位置決めピンの基準となる相互の間隔が変化するので、左右位置決めピンが挿入される対象物側の左右位置決め穴相互の間隔が異なる場合にも対応できる。
【００３１】
請求項８の発明によれば、作業者が、ワーク保持具支持機構に支持されているワーク保持具を、対象物に向けて接近移動させて、ワーク保持具に保持されているワークを対象物の所定の位置へ位置決めセットする際に、ワーク保持具に設けた位置決めガイドピンを対象物の位置決めガイド穴に挿入することで、大物ワークであってもロボットを用いることなく対象物への位置決めが容易となる。
【００３２】
請求項９の発明によれば、ラジエタコアサポートを車体前部に位置決めセットする際に、ラジエタコアサポートを保持しているワーク保持具に設けた位置決めガイドピンを、車体前部に設けた位置決めガイド穴に挿入しつつ、ワーク保持具を車体前部に接近させるようにしたので、大物ワークであってもロボットを用いることなく対象物への位置決めが容易となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３４】
図１は、この発明の第１の実施の形態を示すワーク位置決め装置の簡略化した側面断面図で、ここでのワークＷは、対象物としての自動車における車体１の前部に取り付けられるラジエタコアサポートである。ワーク保持具３は、車体１に対向する前方が開放した枠体で構成され、助力装置であるバランスアーム５の先端に取り付けられている。ワークＷは、ワーク保持具３の適宜位置に設けた図示しない位置決めピンなどにより位置決め固定されるものとする。
【００３５】
ワーク保持具３の下部には、位置決めガイドピン７が車体１に向けて延長して配置されている。位置決めガイドピン７は、先端が先細形状を呈し、後端（図中で左側の端部）が、ワーク保持具３に装着した固定用ボス９に固定保持されている。
【００３６】
車体１におけるフロントフェンダ１０の下部のフロントサイドメンバ１１には、上記位置決めガイドピン７が挿入される位置決めガイド穴１３が形成されている。
【００３７】
上記した構成のワーク位置決め装置においては、作業者が、バランスアーム５に支持されたワーク保持具３を、図１に示すように、ワークＷが車体１の前部に対向する位置となるよう移動させ、この状態から、車体１に向けて前進移動させる。
【００３８】
この前進移動の際に、位置決めガイドピン７の先端を、図２に示すように、フロントサイドメンバ１１の位置決めガイド穴１３に挿入し、さらに前進移動させることで、図３のように、位置決めガイドピン７が位置決めガイド穴１３の最深部まで挿入される。このとき、ワークＷは、上記移動軌跡に沿って移動するので、左右あるいは上下方向へのぶれが発生しにくく、車体１との干渉も回避され、ワークＷおよび車体１が損傷を受けることなく、ワークＷが車体前部の所定位置に位置決めされた状態でセットされる。
【００３９】
位置決めセットされたワークＷは、車体１に対し、適宜位置にてボルト・ナットにより締結固定される。ワークＷが車体１に固定されたら、ワーク保持具３によるワークＷに対する位置決め固定動作を解除した状態で、ワーク保持具３を後退させ、次のワークＷの位置決め作業に備える。
【００４０】
このように、ワークＷを車体１の前部の所定位置に位置決めセットする際には、あらかじめ位置決めガイドピン７の先端をまずを車体１側の位置決めガイド穴１３に挿入することで、その後は、ワーク保持具３を単に押し込むだけでよい。このため、ワークＷがラジエタコアサポートのように大物であっても、作業者は複数必要とすることなく一人でも容易に対応できる。
【００４１】
図４は、この発明の第２の実施の形態を示すもので、前記図１におけるフロントサイドメンバ１１に形成した位置決めガイド穴１３を、位置決めガイドピン７の先端付近のみが入り込むように浅く形成するとともに、位置決めガイドピン７を、ワーク保持具３の下部に設けたボールブッシュ１５に対し図中で左右方向に移動可能に保持させている。そして、位置決めガイドピン７の先端側には、挿入規制部としてのフランジ１７が設けられている。また、位置決めガイドピン７の後端側には、図４の状態で、位置決めガイドピン７の前方への抜け止めとなる後端フランジ１９が設けられている。その他の構成は前記図１に示すものと同様である。
【００４２】
上記構成のワーク位置決め装置においては、作業者が、図４の状態から、ワーク保持具３を車体１に接近させ、図５に示すように、位置決めガイドピン７の先端付近を位置決めガイド穴１３に挿入する。このとき、位置決めガイドピン７先端のフランジ１７が、位置決めガイド穴１３周縁のフロントサイドメンバ１１の前端面に接触する。
【００４３】
この状態でさらにワーク保持具３を車体１に接近させると、位置決めガイドピン７は、先端付近が位置決めガイド穴１３に挿入されたまま車体１側には移動せず、ワーク保持具３に対しボールブッシュ１５を介して図中で左方向に相対移動し、図６に示すように、ワークＷが車体１の所定の位置に位置決めセットされる。
【００４４】
位置決めセットされたワークＷが、車体１に対しボルト・ナットにより締結固定されたら、ワーク保持具３によるワークＷに対する位置決め固定動作を解除した状態で、ワーク保持具３を後退させるとともに、位置決めガイドピン７を図４の状態となるよう前方へ突出させ、次のワークＷの位置決め作業に備える。
【００４５】
このように、上記図４の例では、ワーク保持具３は、先端付近が位置決めガイド穴１３に挿入された位置決めガイドピン７にガイドされて車体１に接近するので、ワーク保持具３に保持されているワークＷの車体１への干渉が回避され、ワークＷが大物であっても車体１に対する位置決めが、図１のものと同様に、作業者が一人であっても容易に対応できる。
【００４６】
そして、この場合、位置決めガイドピン７が先端付近のみ位置決めガイド穴１３に挿入できればよいので、フロントサイドメンバ１１に、図１の例のように位置決めガイドピン７の半分ほどが入り込むような深い位置決めガイド穴１３を設ける必要がなく、また、このような深い位置決めガイド穴１３を形成できないような構造の車体にも、図４に示したような浅い位置決めガイド穴１３を設けることで、対応できる。
【００４７】
なお、位置決めガイドピン７の位置決めガイド穴１３に対する挿入規制部として、フランジ１７を設けずに、浅い位置決めガイド穴１３の底部に位置決めガイドピン１７の先端を当接させ、それ以上の挿入を規制するような構成にしてもよい。
【００４８】
図７は、この発明の第３の実施の形態を示すもので、前記図４の構成において、位置決めガイドピン７の先端側に設けたフランジ１７とボールブッシュ１５との間に、位置決めガイドピン７を前方の車体１側に押し付けるスプリング２１を設けてある。その他の構成は前記図４に示すものと同様である。
【００４９】
この例では、図８に示すように、位置決めガイドピン７の先端付近を位置決めガイド穴１３に挿入し、さらにワーク保持具３を前進させる際に、スプリング２１が撓み、これにより位置決めガイドピン７が車体１に押し付けられた状態となる。そして、ワーク保持具３をさらに押し込み、これとともにスプリング２１もさらに撓んだ状態で、ワークＷは車体１の前部に位置決めセットされる。
【００５０】
上記した位置決め作業の際に、位置決めガイドピン７は、スプリング２１の反力により車体１に押し付けられているので、位置決めガイド穴１３から外れにくく、位置決め作業が確実になされる。
【００５１】
位置決めセットしたワークＷを車体１に締結固定した後、ワーク保持具３を車体１から離反させべく後退させると、この後退移動に伴って、位置決めガイドピン７は、スプリング２１の反力によりワーク保持具３に対し図中で右方向へ相対移動し、最終的には前方に突出した図７に示す状態に戻る。
【００５２】
この状態で、次のワークＷをワーク保持部３に保持させて、上記と同様の位置決め作業を繰り返す。
【００５３】
このように、位置決め作業後、ワーク保持具３を車体１から離反させることで、位置決めガイドピン７がスプリング２１の反力により前方へ突出した状態となるので、次のワークの位置決め作業のために、作業者が位置決めガイドピン７を前方へ突出させる作業が不要となり、作業性が向上する。
【００５４】
また、上記図７の例では、図８の状態からさらにワーク保持具３を前進させる途中で、位置決めガイドピン７が位置決めガイド穴１３から外れた場合には、位置決めガイドピン７が、スプリング２１の反力により前方へ押し出されて図７の初期の状態に戻る。このため、位置決め作業のやり直しの際に、位置決めガイドピン７を作業者が前方へ引き出す作業を行う必要がなく、作業性が向上する。
【００５５】
図９は、この発明の第４の実施の形態を示すもので、位置決めガイドピン７を、その先端付近が位置決めガイド穴１３に挿入された状態で車体１に押し付けるために、前記図７におけるスプリング２１に代えて、バランスシリンダ２３を使用している。バランスシリンダ２３は、位置決めガイドピン７による車体１への押付圧力を、ストロークに係わらず常に一定に保つ機能を備えている。
【００５６】
スプリング２１を用いた場合には、位置決め作業が終了近くなると、スプリング２１の撓み量が大きくなり反力が大きくなって最終的な位置決めが難しくなる恐れがある。このため、バランスシリンダ２３により、位置決めガイドピン７の車体１への押付圧力を常に一定に保つことで、位置決め作業が容易となる。
【００５７】
バランスシリンダ２３は、シリンダ本体２５がワーク保持具３に固定され、ピストンロッド２７の先端が連結具２９を介して位置決めガイドピン７に連結固定されている。シリンダ本体２５内の圧力調整室３１には、配管３３を介して圧力調整用レギュレータ３５が接続されている。圧力調整用レギュレータ３５は、ピストンロッド２７に連結された位置決めガイドピン７による車体１への押付圧力を、常に一定に保つよう、圧力調整室３１内の圧力を調整する。
【００５８】
上記構成のワーク位置決め装置においては、まずワーク保持具３を車体１に接近させる前に、圧力調整室３１内の圧力の所定に保持して位置決めガイドピン７を前方に突出した状態とする。この状態からワーク保持具３を車体１に接近させるべく移動させて、図９に示すように、位置決めガイドピン７の先端付近を位置決めガイド穴１３に挿入する。
【００５９】
この状態からさらにワーク保持具３を前進させると、位置決めガイドピン７は、先端付近が位置決めガイド穴１３に挿入されたままワーク保持具３に対して図中で左方向に相対移動する。この相対移動に伴って、圧力調整用レギュレータ３５は、圧力調整室３１内の圧力を、常に一定となるよう調整する。すなわち、ワーク保持具３を前進させると、これに伴いシリンダ本体２５も前進し、ピストンロッド２７はシリンダ本体２５に対して後退することになるので、圧力調整室３１の体積が減少し、この体積減少に伴って圧力調整室２１の圧力を徐々に低下させる。
【００６０】
このように動作する圧力調整用レギュレータ３５は、例えば、圧力調整室３１の圧力を検知し、この検知信号に基づいて制御回路により制御されるものでよい。
【００６１】
このように、上記図９の例では、位置決めガイドピン７の先端付近を位置決めガイド穴１３に挿入した状態で、ワーク保持具３を車体１に向けてさらに前進移動させる際に、位置決めガイドピン７による車体１への押付圧力を常に一定に保持するようにしているので、前記図８におけるスプリング２１を用いた場合に比べ、位置決め作業が容易となる。
【００６２】
図１０は、ラジエタコアサポートで構成されるワークＷを保持したワーク保持具３６の具体的な構造を示す斜視図である。この図１０においては、ワーク保持具３６を、矢印Ａで示す方向に移動させて、対象物である自動車における車体前部に位置決めする。図１１は、図１０のＢ矢視図、図１２は図１１の左側面図である。
【００６３】
ワーク保持具３６は、ワークＷを保持する保持具本体３７に対し、矢印Ａで示すワーク保持具３６の移動方向前方側にスライド移動可能なスライド部３９を備えている。図１３は、スライド部３９が矢印Ａ方向にスライド移動した状態を示している。但し、この図１３では、ワークＷは省略してある。
【００６４】
保持具本体３７は、矢印Ａ方向と反対側の後端に、Ａ方向と直交すする水平方向に延長される２本のロングフレーム４１，４３を備え、このうち上部側のロングフレーム４１には、Ａ方向に向けて延長される６本のショートフレーム４５，４７，４９，５１，５３，５５が取り付けられ、各ショートフレーム４５，４７，４９，５１，５３，５５の先端相互は、上記ロングフレーム４１，４３と平行な連結フレーム５７によって連結されている。
【００６５】
２本のロングフレーム４１，４３相互は、上下方向に延長される６本の後端ショートフレーム５９，６１，６３，６５，６７，６９によって相互に連結されている。そして、下部側のロングフレーム４３の後端ショートフレーム６１，６７に対応する位置の下面には、車体側の位置決めガイド穴に挿入される位置決めガイドピン７１，７３を取り付けるためのガイドピン取付用フレーム７５，７７が下方に向けて延長して取り付けられている。
【００６６】
ガイドピン取付用フレーム７５，７７下端の相互に対向する側面には、ブラケット７９，８１が装着され、各ブラケット７９，８１上には、ボールブッシュ８３，８５が、矢印Ａ方向に沿ってそれぞれ二つ設けられている。このボールブッシュ８３，８５に、前記した位置決めガイドピン７１，７３がそれぞれ矢印Ａ方向に移動可能に保持されている。
【００６７】
ここでの位置決めガイドピン７１，７３は、前記図４に示した例に対応したものである。すなわち、先端側には、挿入規制部としてのフランジ８７，８９が設けられ、位置決めガイドピン７１，７３の後端側には、図１０の状態で、位置決めガイドピン７１，７３の前方への抜け止めとなる後端フランジ９１，９３が設けられている。もちろん、図７の例のように、フランジ８７，８９とボールブッシュ８３，８５との間にスプリングを設ける構成や、図９の例のように、圧力調整用レギュレータを設ける構成としてもよい。
【００６８】
前記中央の４本のショートフレーム４７，４９，５１，５３の連結フレーム５７側の端部下面には、支持板９５が装着されている。支持板９５上のショートフレーム４７，４９相互間および５１，５３相互間には、支持脚９７，９９の下端が固定され、支持脚９７，９９の上端相互は、支持フレーム１０１によって連結固定されている。支持フレーム１０１の長手方向中央の取付部１０３に、前記図１に示してある助力装置であるバランスーム５が連結される。
【００６９】
また、中央二本の後端ショートフレーム６３，６５とロングフレーム４１との接続部付近には、操作ハンドル１０４，１０５が取り付けられている。この操作ハンドル１０４，１０５を作業者が操作して、バランスアーム５に支持されているワーク保持具３６を任意の方向に移動させることができる。
【００７０】
上記支持板９５の矢印Ａ方向と反対の後方側の中央二本のショートフレーム４９，５１の下面には、シリンダ保持板１０７が装着され、シリンダ保持板１０７上には、中央位置決めピン駆動用シリンダ１０９が取り付けられている。中央位置決めピン駆動用シリンダ１０９は、上方に突出したピストンロッド１０９ａの上端に連結具１１０の一端が取り付けられ、連結具１１０の他端には、ワークＷに形成した位置決め穴に先端（下端）が挿入される上下動可能な中央位置決めピン１１１の上端が取り付けられている。シリンダ保持板１０７には、中央位置決めピン１１１が挿入されるボールブッシュ１０７ａが形成されている。
【００７１】
両端のショートフレーム４５，５５の連結アーム５７側の下面には、シリンダ保持板１１３，１１５が装着されている。シリンダ保持板１１３，１１５上には、両端位置決めピン駆動用シリンダ１１７，１１９それぞれ取り付けられ、両端位置決めピン駆動用シリンダ１１７，１１９は、ワークＷに形成した位置決め穴に先端（下端）が挿入される両端位置決めピン１２１，１２３を上下方向に進退動可能に備えている。
【００７２】
下部側のロングフレーム４３における、後端ショートフレーム６３，６５近傍の矢印Ａ方向側の側面には、シリンダ保持ブラケット１２５，１２７が装着されている。シリンダ保持ブラケット１２５，１２７上には、後端位置決めピン駆動用シリンダ１２９，１３１がそれぞれ取り付けられ、後端位置決めピン駆動用シリンダ１２９，１３１は、ワークＷに形成した位置決め穴に先端（下端）を挿入してワークＷを下方に向けて押し付ける後端位置決めピン１３３，１３５を、上下方向に進退動可能に備えている。
【００７３】
左右両端の後端ショートフレーム５９，６９の下端には、矢印Ａ方向に突出するブラケット保持フレーム１３７，１３９が設けられている。ブラケット保持フレーム１３７，１３９の相互に対向する側面には位置決めピン保持ブラケット１４１，１４３が装着され、位置決めピン保持ブラケット１４１，１４３には、位置決めガイドピン７１，７３と同方向に突出する固定位置決めピン１４５，１４７が固定されている。固定位置決めピン１４５，１４７は、ワークＷをワーク保持具３６に保持させる際に、ワークＷに形成した位置決め穴に挿入される。
【００７４】
また、下部側のロングフレーム４３における、後端ショートフレーム６３，６５の近傍の下面には、シリンダ保持ブラケット１４９，１５１が装着されている。このシリンダ保持ブラケット１４９，１５１の下端には、保持板駆動用シリンダ１５３，１５５が取り付けられ、保持板駆動用シリンダ１５３，１５５は、上下方向に進退移動可能なバンパアマチャ保持板１５７，１５９を備えている。
【００７５】
バンパアマチャ保持板１５７，１５９は、ラジエタコアサポートにバンパアマチャと呼ばれる部品が取り付けられたワークＷを位置決めする際に、このバンパアマチャを上面に載せて保持する。バンパアマチャは、図示しないバンパが取り付けられてバンパの補強などの役目を果たす。
【００７６】
両端のショートフレーム４５，５５より一つ内側のショートフレーム４７，５３の先端側および連結フレーム５７の上面には、矢印Ａ方向に突出するガイドレール保持ブラケット１６１，１６３が取り付けられている。ガイドレール保持ブラケット１６１，１６３の外側側面には、ガイドレール１６５，１６７が取り付けられ、このガイドレール１６５，１６７にガイドされて、スライド部３９が保持具本体３７に対してスライド移動する、
スライド部３９は、連結フレーム５７と平行なメインフレーム１６９を備えている。メインフレーム１６９上には、ガイドブロック保持ブラケット１７１，１７３が取り付けられ、ガイドブロック保持ブラケット１７１，１７３に固定したガイドブロック１７５，１７７が、前記したガイドレール１６５，１６７にスライド嵌合している。ガイドレール１６５，１６７に対するガイドブロック１７５，１７７のスライド移動は、図示していないが、シリンダ駆動によってなされる。
【００７７】
メインフレーム１６９の長手方向両端の矢印Ａ方向側の側面には、メインフレーム１６９の長手方向に移動可能な移動体１７９，１８１が設けられ、移動体１７９，１８１の先端側の矢印Ａ方向と反対側の側面には、車体位置決め用シリンダ１８３，１８５がブラケット１８７，１８９を介して取り付けられている。車体位置決め用シリンダ１８３，１８５は、上方に突出するピストンロッド１８３ａ，１８５ａの先端に連結具１９０，１９２の一端が取り付けられ、連結具１９０，１９２の他端には、下方に突出して上下方向に進退移動する車体位置決め用の左右位置決めピン１９１，１９３を備えている。左右位置決めピン１９１，１９３は、車体位置決め用シリンダ１８３，１８５の側面に固定されたガイドブロック１９６，１９８を貫通して上下動可能となっている。
【００７８】
上記した左右位置決めピン１９１，１９３は、ワークＷが車体前部に位置決めされる前に、スライド部３９が矢印Ａ方向にスライド移動した図１３の状態で、下方に突出して車体に形成した位置決め穴に挿入されて車体に対する位置決めを行う。
【００７９】
上記左右位置決めピン１９１，１９３と一体となってメインフレーム１６９の長手方向に移動する移動体１７９，１８１は、リンク１９５，１９７の各一端が回転可能に連結され、リンク１９５，１９７の各他端は、メインフレーム１６９の長手方向中央部に設けた回動支持部材１９９の上下各端部に回転可能に連結されている。
【００８０】
回動支持部材１９９は、矢印Ａ方向を軸心とする回動支持軸２０１を中心として回動可能であり、この回動動作により移動体１７９，１８１が、リンク１９５，１９７を介して相互に接近あるいは離反すべくメインフレーム１６９の長手方向に沿って移動する。上記回動支持部材１９９は、左右位置決めピン１９１，１９３相互の間隔が、車体側の左右の位置決め穴相互の間隔に一致するように、適宜の回動位置にて図示しないスプリングなどの弾性手段により弾性的に保持されている。すなわち、回動支持部材１９９は、車体における左右の位置決め穴相互間の寸法に応じて、スプリングにより保持される回動位置をあらかじめ設定しておく。
【００８１】
上記したワーク保持具３６によるワークＷの車体に対する位置決め作業は、次のようにしてなされる。
【００８２】
図１０の状態では、ワークＷは、ワーク保持具３６に対し前方側（図１１中で右側）からセットする際に、固定位置決めピン１４５，１４７が位置決め穴に挿入されて支持される。この状態で、中央位置決めピン１１１を下方に進出させ、ワークＷの位置決め穴に挿入して概略位置決めし、次いで、左右にある両端位置決めピン１２１，１２３を下方に進出させて、ワークＷのそれぞれ対応する位置決め穴に挿入し、最後に後端位置決めピン１３３，１３５を下方に進出させてワークＷの位置決め穴に挿入し、ワークＷを下方に向けて押し付けて、前記固定位置決めピン１４５，１４７との間でワークＷを固定保持して位置決めを行う。これによりワークＷは、ワーク保持具３６の所定の位置に位置決め保持されたことになる。
【００８３】
この状態（図１０の状態）で、作業者は、操作ハンドル１０４，１０５を操作してワーク保持具３６を車体前部に近づけ、位置決めガイドピン７１，７３の先端を車体の位置決めガイド穴に挿入し、フランジ８７，８９が車体に接触した状態とする。これは、前記図５の状態に相当する。
【００８４】
次に、スライド部３９を図１３に示す状態となるよう車体に向けて突出させ、この突出状態で、左右位置決めピン１９１，１９３を下方に向けて進出させて車体の位置決め穴に挿入する。これにより、ワーク保持具３６の上部が車体の幅方向に対して位置決めされることになる。
【００８５】
ここで、左右位置決めピン１９１，１９３相互の間隔と、この各左右位置決めピン１９１，１９３が挿入される車体側の左右位置決め穴相互の間隔とに若干のずれが発生している場合には、左右位置決めピン１９１，１９３が上記ずれたまま左右位置決め穴に挿入された後、さらに挿入されることで、左右位置決めピン１９１，１９３が、互いに接近する方向あるいは互いに離れる方向に移動して、左右位置決め穴に完全に挿入される。
【００８６】
次に、スライド部３９を保持具本体３７に接近させる方向に図示しないシリンダを駆動するとともに、作業者が保持具本体３７を車体に向けて押し込むことで、ワークＷが車体前部の所定位置に位置決めセットされる。この動作の際に、位置決めガイドピン７１，７３が、ワーク保持具３７に対し、ボールブッシュ８３，８５を介して相対移動してワーク位置決め時のガイドとなる。このとき、図１１に示すように、ワークＷの上部先端Ｓが車体位置決めピン１９１，１９３の側部に当接した状態となる。
【００８７】
位置決めセットされたワークＷが、車体に対し、適宜位置にてボルトナットにより締結固定されたら、中央位置決めピン１１１、両端位置決めピン１２１，１２３、後端位置決めピン１３３，１３５および左右位置決めピン１９１，１９３を、それぞれ後退させて、ワークＷあるいは車体のそれぞれの位置決め穴から引き抜き、ワークＷおよび車体に対する位置決め固定動作を解除する。
【００８８】
この状態で、ワーク保持具３６を車体から後退させ、さらに、位置決めガイドピン７１，７３を図１０の状態となるよう前方へ突出させて、次のワークＷの位置決め作業に備える。
【００８９】
なお、上記した各実施の形態では、ワーク保持具３，３６に、ワークＷとしてラジエタコアサポートを保持するようにしたが、ラジエタコアサポートに、前述したバンパアママチャやヘッドランプ、エアコン用コンデンサ、ラジエタなどを取り付けたものを保持するようにしてもよい。また、対象物として車体に限ることはなく、この対象部に対応するワークを位置決めするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すワーク位置決め装置の簡略化した側面断面図である。
【図２】図１のワーク位置決め装置におけるワーク位置決め具を車体に接近させた状態を示す動作説明図である。
【図３】図１のワーク位置決め装置にてワークを車体前部に位置決めした状態を示す動作説明図である。
【図４】この発明の第２の実施の形態を示すワーク位置決め装置の簡略化した側面断面図である。
【図５】図４のワーク位置決め装置におけるワーク位置決め具を車体に接近させた状態を示す動作説明図である。
【図６】図４のワーク位置決め装置にてワークを車体前部に位置決めした状態を示す動作説明図である。
【図７】この発明の第３の実施の形態を示すワーク位置決め装置の簡略化した側面断面図である。
【図８】図７のワーク位置決め装置におけるワーク位置決め具を車体に接近させた状態を示す動作説明図である。
【図９】この発明の第４の実施の形態を示すワーク位置決め装置におけるワーク位置決め具を車体に接近させた状態を示す動作説明図である。
【図１０】この発明のワーク位置決め装置におけるワーク保持具の具体的な構造を示す斜視図である。
【図１１】図１０のＢ矢視図である。
【図１２】図１１の左側面図である。
【図１３】図１０のワーク保持具における保持具本体に対しスライド部を前方へスライド移動した状態を示す動作説明図である。
【符号の説明】
Ｗワーク
１車体（対象物）
５バランスアーム（ワーク保持具支持機構）
３，３６ワーク保持具
７，７１，７３位置決めガイドピン
１３位置決めガイド穴
１７，８７，８９フランジ（挿入規制部）
２１スプリング
２３バランスシリンダ（流体圧シリンダ）
３７保持具本体
３９スライド部
１９１，１９３左右位置決めピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a workpiece positioning apparatus for positioning and setting a workpiece at a predetermined position of an object to which the workpiece is attached.
[0002]
[Prior art]
For example, as a work for attaching a work to a front part of a car body of an automobile, it is common to attach the work while positioning the work at a predetermined position using a robot (see, for example, JP-A-7-69244). . However, when a robot is used, the equipment becomes large, maintenance work is complicated, and the cost increases.
[0003]
In order to avoid this, there is a method using an assisting device called a balance arm without using a robot. The balance arm can move the movable arm supported by the main body in any direction by an operator. A work holder for holding a work is attached to the tip of the movable arm, and the work holder is attached to the balance arm. An operator moves and conveys the object toward the front part of the vehicle body, which is the object, and positions and sets the workpiece on the front part of the vehicle body.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when working with a balance arm, if the workpiece is particularly large, it is difficult for one worker to align the position, and multiple workers are required, reducing work efficiency. Invite.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to enable easy positioning of a large workpiece on an object to which the workpiece is attached without incurring an increase in cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a workpiece positioning device for positioning and setting a workpiece at a predetermined position of an object to which the workpiece is attached. A positioning guide pin extending toward the object is provided, a positioning guide hole into which the positioning guide pin is inserted is provided in the object, and a positioning guide pin is provided between the positioning guide pin and the positioning guide hole. In the state where the vicinity of the tip is inserted into the positioning guide hole, an insertion restricting portion that prevents further insertion is provided, and the positioning guide pin is in a state in which insertion is restricted by the insertion restricting portion. Is held so as to be movable with respect to the work holder so that it can be further approached to the object.
[0007]
According to the workpiece positioning apparatus having such a configuration, when the workpiece is positioned and set on the object, the workpiece holder holding the workpiece is brought close to the object and the vicinity of the tip of the positioning guide pin is inserted into the positioning guide hole. Thereafter, when the workpiece holder is further brought closer to the object, the positioning guide pin is restricted from being inserted into the positioning guide hole by the insertion restricting portion, and moves relative to the workpiece holder.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the positioning guide pin is held in a state of being elastically pressed against the work holder in a direction protruding toward the object.
[0009]
According to the above configuration, even if the positioning guide pin once inserted into the positioning guide hole is removed, the positioning guide pin does not remain pulled into the work holder, and is projected forward by the elastic force. Return.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the present invention, the positioning guide pin is pressed against the object by a spring.
[0011]
According to the above configuration, even if the positioning guide pin once inserted into the positioning guide hole is removed, the positioning guide pin does not remain pulled into the work holder and protrudes forward due to the reaction force of the spring. Return to state.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the positioning guide pin is pressed against the object by the fluid pressure cylinder, and the fluid pressure cylinder always keeps the pressing pressure against the object constant. It can be adjusted to be
[0013]
According to the above configuration, after the vicinity of the tip of the positioning guide pin is inserted into the positioning guide hole, the pressing force of the positioning guide pin against the target by the fluid pressure cylinder when the work holder is further approached toward the target. Is adjusted so that it is always constant.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to fourth aspects, the work holder moves in a direction in which the slide portion approaches and separates from the object relative to the holder main body holding the work. The slide portion is slidably moved toward the target object and positioned with respect to the target object in a state where the vicinity of the tip of the positioning guide pin is inserted into the positioning guide hole of the target object.
[0015]
According to the above configuration, after inserting the vicinity of the tip of the positioning guide pin into the positioning guide hole, the slide portion is advanced to be positioned with respect to the object, and in this state, the holder main body is brought close to the object.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the fifth aspect of the invention, the slide portion includes a pair of left and right positioning pins for positioning in the left and right direction with respect to the object on both sides in the left and right direction. It is configured to be movable in the left-right direction while maintaining an equal interval from the center position in the left-right direction.
[0017]
According to the above configuration, when the pair of left and right positioning pins are slightly shifted in the left and right direction with respect to the portion to be positioned on the object side, the pair of left and right positioning pins are in a direction approaching or separating from each other. It moves and can be positioned with respect to the positioning part on the object side.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the sixth aspect of the invention, one end of each link is rotatably connected to the pair of left and right positioning pins, and the other end of each link indicates the sliding direction of the slide portion. The connecting link is rotatably connected to the upper end and the lower end of a connecting link that is rotatably supported with respect to the slide portion as a central axis, and the connecting link is elastically formed at a predetermined rotational position as a reference with respect to the slide portion. Is retained.
[0019]
According to the above configuration, when there is a slight deviation between the distance between the pair of left and right positioning pins and the distance between the left and right positioning holes on the object side where the left and right positioning pins are inserted, After the positioning pins are inserted into the left and right positioning holes with the above displacement, they are inserted further, so that the left and right positioning pins move in a direction toward or away from each other and are completely inserted into the left and right positioning holes. . Moreover, the mutual space | interval used as the reference | standard of a right-and-left positioning pin changes by changing suitably the rotation position where a connection link is elastically hold | maintained.
[0020]
According to an eighth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to seventh aspects, the work holder can be moved in any direction by an operator while being supported by the work holder support mechanism.
[0021]
According to the above configuration, the operator moves the workpiece holder supported by the workpiece holder support mechanism toward the object, and moves the workpiece held by the workpiece holder to the predetermined object. Set the positioning to the position.
[0022]
According to a ninth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to eighth aspects, the object is a vehicle body of an automobile, and the workpiece is a radiator core support attached to a front portion of the vehicle body.
[0023]
According to the above configuration, the radiator core support held by the work holder is moved to the front part of the vehicle body by inserting the positioning guide pin into the positioning guide hole provided in the front part of the vehicle body and bringing the work holder closer to the vehicle body. Positioning set.
[0024]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the workpiece is positioned and set on the object, the positioning guide pin provided on the workpiece holder is inserted into the positioning guide hole of the object. Positioning to the object is easy without using it, and the inserted positioning guide pin only enters the positioning guide hole near the tip, so the positioning guide hole can be shallow and secure a deep positioning guide hole Even an object that cannot be handled can be handled.
[0025]
According to the second aspect of the present invention, the positioning guide pin is held in a state in which it is elastically pressed against the work holder in a direction protruding toward the object. Even if it is once inserted into the hole and then removed, it does not remain pulled into the work holder, but returns to the state of projecting forward by the elastic force, and the positioning operation again becomes easy.
[0026]
According to the invention of claim 3, the positioning guide pin pressed against the object by the spring does not remain drawn into the work holder even if it is removed from the positioning guide hole once inserted. Since it returns to the state which protruded ahead by reaction force, the positioning operation | work again becomes easy.
[0027]
According to the fourth aspect of the invention, the fluid pressure cylinder that presses the positioning guide pin toward the object can be adjusted so that the pressing pressure on the object is always constant. When the workpiece holder is further moved closer to the object after being inserted into the guide hole, the pressing pressure of the positioning guide pin against the object becomes constant, and the workpiece holder can be easily moved toward the object.
[0028]
According to the invention of claim 5, after inserting the vicinity of the tip of the positioning guide pin into the positioning guide hole, the slide portion is advanced to be positioned with respect to the object, and in this state, the holder main body approaches the object. Therefore, the positioning operation of the workpiece to the object is ensured.
[0029]
According to the sixth aspect of the present invention, when the pair of left and right positioning pins are slightly shifted in the left and right direction with respect to the portion to be positioned on the object side, the pair of left and right positioning pins are moved toward each other or from each other. Each can move in the direction of leaving and can be positioned with respect to the positioning part on the object side.
[0030]
According to the seventh aspect of the present invention, there is a slight deviation between the distance between the pair of left and right positioning pins and the distance between the left and right positioning holes on the object side where the left and right positioning pins are inserted. After inserting the left and right positioning pins into the left and right positioning holes with the above displacement, the left and right positioning pins are moved further toward or away from each other and completely inserted into the left and right positioning holes. be able to. In addition, by appropriately changing the rotational position at which the connecting link is elastically held, the distance between the left and right positioning pins is changed, so that the left and right positioning holes on the object side where the left and right positioning pins are inserted It is possible to cope with the case where the intervals of the are different.
[0031]
According to the invention of claim 8, the worker moves the workpiece holder supported by the workpiece holder support mechanism toward the object and moves the workpiece held by the workpiece holder to the object. When positioning and setting to a predetermined position, the positioning guide pin provided on the workpiece holder is inserted into the positioning guide hole of the object, so that even a large workpiece can be positioned on the object without using a robot. It becomes easy.
[0032]
According to the ninth aspect of the present invention, when positioning and setting the radiator core support to the front portion of the vehicle body, the positioning guide pins provided on the work holder holding the radiator core support are provided with the positioning guide pins provided on the front portion of the vehicle body. Since the workpiece holder is made to approach the front of the vehicle body while being inserted into the hole, positioning of the workpiece can be easily performed without using a robot even for a large workpiece.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0034]
FIG. 1 is a simplified side cross-sectional view of a workpiece positioning apparatus showing a first embodiment of the present invention. A workpiece W here is a radiator core attached to the front portion of a vehicle body 1 in an automobile as an object. Support. The work holder 3 is formed of a frame that is open at the front facing the vehicle body 1 and is attached to the tip of a balance arm 5 that is an assisting device. The workpiece W is positioned and fixed by a positioning pin (not shown) provided at an appropriate position of the workpiece holder 3.
[0035]
Positioning guide pins 7 are arranged to extend toward the vehicle body 1 below the workpiece holder 3. The positioning guide pin 7 has a tapered tip, and a rear end (left end in the figure) is fixedly held by a fixing boss 9 attached to the work holder 3.
[0036]
A positioning guide hole 13 into which the positioning guide pin 7 is inserted is formed in the front side member 11 below the front fender 10 in the vehicle body 1.
[0037]
In the workpiece positioning apparatus having the above-described configuration, the operator moves the workpiece holder 3 supported by the balance arm 5 so that the workpiece W faces the front portion of the vehicle body 1 as shown in FIG. From this state, the vehicle is moved forward toward the vehicle body 1.
[0038]
During this forward movement, the tip of the positioning guide pin 7 is inserted into the positioning guide hole 13 of the front side member 11 as shown in FIG. The pin 7 is inserted to the deepest part of the positioning guide hole 13. At this time, since the workpiece W moves along the movement trajectory, it is unlikely to be shaken in the left-right or up-down directions, interference with the vehicle body 1 is avoided, and the workpiece W and the vehicle body 1 are not damaged. The workpiece W is set in a state where it is positioned at a predetermined position in the front part of the vehicle body.
[0039]
The set workpiece W is fastened and fixed to the vehicle body 1 by bolts and nuts at appropriate positions. When the workpiece W is fixed to the vehicle body 1, the workpiece holder 3 is retracted in a state where the positioning and fixing operation of the workpiece holder 3 with respect to the workpiece W is released to prepare for the next workpiece W positioning operation.
[0040]
Thus, when the workpiece W is positioned and set at a predetermined position on the front portion of the vehicle body 1, the tip of the positioning guide pin 7 is first inserted into the positioning guide hole 13 on the vehicle body 1 side in advance, It is only necessary to push in the workpiece holder 3. For this reason, even if the workpiece W is a large one such as a radiator core support, one worker can easily cope with it without requiring a plurality of workers.
[0041]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The positioning guide hole 13 formed in the front side member 11 in FIG. 1 is shallowly formed so that only the vicinity of the tip of the positioning guide pin 7 enters. At the same time, the positioning guide pin 7 is held so as to be movable in the left-right direction in the figure with respect to the ball bush 15 provided at the lower part of the work holder 3. A flange 17 as an insertion restricting portion is provided on the distal end side of the positioning guide pin 7. Further, a rear end flange 19 is provided on the rear end side of the positioning guide pin 7 to prevent the positioning guide pin 7 from coming off in the state shown in FIG. Other configurations are the same as those shown in FIG.
[0042]
In the workpiece positioning device having the above-described configuration, the operator brings the workpiece holder 3 close to the vehicle body 1 from the state shown in FIG. 4 and places the vicinity of the tip of the positioning guide pin 7 in the positioning guide hole 13 as shown in FIG. insert. At this time, the flange 17 at the tip of the positioning guide pin 7 contacts the front end surface of the front side member 11 at the periphery of the positioning guide hole 13.
[0043]
When the workpiece holder 3 is further moved closer to the vehicle body 1 in this state, the positioning guide pin 7 does not move to the vehicle body 1 side with the vicinity of the tip inserted into the positioning guide hole 13, and the ball is not moved toward the workpiece holder 3. Relative movement is made in the left direction in the drawing via the bush 15, and the workpiece W is positioned and set at a predetermined position of the vehicle body 1 as shown in FIG.
[0044]
When the set workpiece W is fastened and fixed to the vehicle body 1 with bolts and nuts, the workpiece holder 3 is retracted and the positioning guide pins in a state where the positioning and fixing operation of the workpiece holder 3 with respect to the workpiece W is released. 7 is projected forward so as to be in the state of FIG.
[0045]
As described above, in the example of FIG. 4 described above, the workpiece holder 3 is held by the workpiece holder 3 because the vicinity of the tip is guided by the positioning guide pin 7 inserted into the positioning guide hole 13 and approaches the vehicle body 1. Interference of the workpiece W on the vehicle body 1 is avoided, and positioning of the workpiece W relative to the vehicle body 1 can be easily handled even if there is only one worker, as in FIG.
[0046]
In this case, since the positioning guide pin 7 only needs to be inserted into the positioning guide hole 13 only in the vicinity of the tip, a deep positioning guide in which about half of the positioning guide pin 7 enters the front side member 11 as in the example of FIG. It is not necessary to provide the hole 13, and it is possible to cope with the vehicle body having such a structure that the deep positioning guide hole 13 cannot be formed by providing the shallow positioning guide hole 13 as shown in FIG.
[0047]
As the insertion restricting portion of the positioning guide pin 7 with respect to the positioning guide hole 13, the tip of the positioning guide pin 17 is brought into contact with the bottom of the shallow positioning guide hole 13 without providing the flange 17, and further insertion is restricted. Such a configuration may be adopted.
[0048]
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In the configuration of FIG. 4, the positioning guide pin 7 is interposed between the flange 17 provided on the distal end side of the positioning guide pin 7 and the ball bush 15. A spring 21 is provided that presses the front side against the front vehicle body 1 side. Other configurations are the same as those shown in FIG.
[0049]
In this example, as shown in FIG. 8, when the vicinity of the tip of the positioning guide pin 7 is inserted into the positioning guide hole 13 and the work holder 3 is further advanced, the spring 21 bends, thereby causing the positioning guide pin 7 to move. The state is pressed against the vehicle body 1. Then, the work W is positioned and set at the front portion of the vehicle body 1 in a state where the work holder 3 is further pushed in and the spring 21 is further bent along with this.
[0050]
During the positioning operation described above, the positioning guide pin 7 is pressed against the vehicle body 1 by the reaction force of the spring 21, so that the positioning guide pin 7 is not easily detached from the positioning guide hole 13, and the positioning operation is reliably performed.
[0051]
After the set workpiece W is fastened and fixed to the vehicle body 1, when the workpiece holder 3 is moved backward to be separated from the vehicle body 1, the positioning guide pin 7 holds the workpiece by the reaction force of the spring 21 along with the backward movement. It moves relative to the tool 3 in the right direction in the figure, and finally returns to the state shown in FIG.
[0052]
In this state, the next workpiece W is held by the workpiece holder 3 and the same positioning operation as described above is repeated.
[0053]
Thus, after the positioning operation, the workpiece holding tool 3 is moved away from the vehicle body 1 so that the positioning guide pin 7 protrudes forward due to the reaction force of the spring 21, so that the next workpiece positioning operation is performed. The work for the operator to project the positioning guide pin 7 forward becomes unnecessary, and the workability is improved.
[0054]
In the example of FIG. 7 described above, when the positioning guide pin 7 is removed from the positioning guide hole 13 while the work holder 3 is further advanced from the state of FIG. It is pushed forward by the reaction force and returns to the initial state of FIG. For this reason, when the positioning operation is performed again, it is not necessary for the operator to pull the positioning guide pin 7 forward, and workability is improved.
[0055]
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention. The spring in FIG. 7 is used to press the positioning guide pin 7 against the vehicle body 1 with the vicinity of the tip inserted into the positioning guide hole 13. Instead of 21, a balance cylinder 23 is used. The balance cylinder 23 has a function of constantly keeping the pressing pressure against the vehicle body 1 by the positioning guide pins 7 regardless of the stroke.
[0056]
When the spring 21 is used, when the positioning operation is nearly finished, the amount of bending of the spring 21 increases and the reaction force increases, which may make final positioning difficult. For this reason, positioning work is facilitated by always keeping the pressing pressure of the positioning guide pins 7 against the vehicle body 1 constant by the balance cylinder 23.
[0057]
In the balance cylinder 23, the cylinder body 25 is fixed to the work holder 3, and the tip of the piston rod 27 is connected and fixed to the positioning guide pin 7 via the connecting tool 29. A pressure adjusting regulator 35 is connected to the pressure adjusting chamber 31 in the cylinder body 25 via a pipe 33. The pressure adjusting regulator 35 adjusts the pressure in the pressure adjusting chamber 31 so that the pressing pressure against the vehicle body 1 by the positioning guide pin 7 connected to the piston rod 27 is always kept constant.
[0058]
In the workpiece positioning device having the above-described configuration, first, before the workpiece holder 3 is brought close to the vehicle body 1, the pressure in the pressure adjusting chamber 31 is held at a predetermined level so that the positioning guide pin 7 protrudes forward. From this state, the work holder 3 is moved to approach the vehicle body 1, and the vicinity of the tip of the positioning guide pin 7 is inserted into the positioning guide hole 13 as shown in FIG. 9.
[0059]
When the workpiece holder 3 is further advanced from this state, the positioning guide pin 7 moves relative to the workpiece holder 3 in the left direction with respect to the workpiece holder 3 while the vicinity of the tip is inserted into the positioning guide hole 13. Along with this relative movement, the pressure adjusting regulator 35 adjusts the pressure in the pressure adjusting chamber 31 to be always constant. That is, when the work holder 3 is moved forward, the cylinder body 25 is also moved forward, and the piston rod 27 is moved backward with respect to the cylinder body 25, so that the volume of the pressure adjusting chamber 31 is reduced. As the pressure decreases, the pressure in the pressure adjusting chamber 21 is gradually reduced.
[0060]
The pressure adjustment regulator 35 that operates in this manner may be, for example, one that detects the pressure in the pressure adjustment chamber 31 and is controlled by a control circuit based on this detection signal.
[0061]
As described above, in the example of FIG. 9 described above, when the workpiece holder 3 is further moved forward toward the vehicle body 1 with the vicinity of the tip of the positioning guide pin 7 inserted into the positioning guide hole 13, the positioning guide pin 7 Since the pressing pressure on the vehicle body 1 is always kept constant, positioning work is facilitated as compared with the case where the spring 21 in FIG. 8 is used.
[0062]
FIG. 10 is a perspective view showing a specific structure of the work holder 36 holding the work W composed of the radiator core support. In FIG. 10, the work holder 36 is moved in the direction indicated by the arrow A and positioned at the front of the vehicle body in the automobile that is the object. 11 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 10, and FIG. 12 is a left side view of FIG.
[0063]
The workpiece holder 36 is provided with a slide portion 39 that can slide relative to the holder body 37 that holds the workpiece W in the movement direction front side of the workpiece holder 36 indicated by an arrow A. FIG. 13 shows a state in which the slide portion 39 is slid in the direction of arrow A. However, the workpiece W is omitted in FIG.
[0064]
The holder main body 37 includes two long frames 41 and 43 that extend in the horizontal direction orthogonal to the A direction at the rear end opposite to the arrow A direction. Six short frames 45, 47, 49, 51, 53, 55 extending in the A direction are attached, and the ends of the short frames 45, 47, 49, 51, 53, 55 are connected to each other as described above. The frames 41 and 43 are connected by a connecting frame 57 parallel to the frames 41 and 43.
[0065]
The two long frames 41, 43 are connected to each other by six rear end short frames 59, 61, 63, 65, 67, 69 extending in the vertical direction. A guide pin mounting frame for mounting positioning guide pins 71 and 73 to be inserted into the positioning guide holes on the vehicle body on the lower surface of the position corresponding to the rear end short frames 61 and 67 of the lower long frame 43. 75 and 77 are attached extending downward.
[0066]
Brackets 79 and 81 are attached to the opposite side surfaces of the lower ends of the guide pin mounting frames 75 and 77. On each bracket 79 and 81, two ball bushes 83 and 85 are provided along the direction of arrow A, respectively. One is provided. The positioning guide pins 71 and 73 are held by the ball bushes 83 and 85 so as to be movable in the direction of arrow A, respectively.
[0067]
The positioning guide pins 71 and 73 here correspond to the example shown in FIG. That is, flanges 87 and 89 serving as insertion restricting portions are provided on the front end side, and the positioning guide pins 71 and 73 are pulled forward in the state of FIG. 10 on the rear end side of the positioning guide pins 71 and 73. Rear end flanges 91 and 93 are provided. Of course, a configuration in which a spring is provided between the flanges 87 and 89 and the ball bushes 83 and 85 as in the example of FIG. 7, or a configuration in which a regulator for pressure adjustment is provided as in the example of FIG.
[0068]
A support plate 95 is mounted on the lower surface of the end of the central four short frames 47, 49, 51, 53 on the connecting frame 57 side. The lower ends of the support legs 97 and 99 are fixed between the short frames 47 and 49 and 51 and 53 on the support plate 95, and the upper ends of the support legs 97 and 99 are connected and fixed by the support frame 101. Yes. 1 is connected to a mounting portion 103 at the center in the longitudinal direction of the support frame 101. As shown in FIG.
[0069]
Further, operation handles 104 and 105 are attached in the vicinity of the connecting portion between the center two rear end short frames 63 and 65 and the long frame 41. The operator can operate the operation handles 104 and 105 to move the work holder 36 supported by the balance arm 5 in an arbitrary direction.
[0070]
A cylinder holding plate 107 is mounted on the lower surfaces of the two central short frames 49 and 51 on the rear side opposite to the arrow A direction of the support plate 95, and a center positioning pin driving cylinder is mounted on the cylinder holding plate 107. 109 is attached. The center positioning pin driving cylinder 109 has one end of a connecting tool 110 attached to the upper end of an upwardly projecting piston rod 109a, and the other end of the connecting tool 110 has a tip (lower end) in a positioning hole formed in the workpiece W. The upper end of the center positioning pin 111 that can be moved up and down is attached. The cylinder holding plate 107 is formed with a ball bush 107a into which the center positioning pin 111 is inserted.
[0071]
Cylinder holding plates 113 and 115 are attached to the lower surfaces of the short frames 45 and 55 at both ends on the connecting arm 57 side. Both-end positioning pin driving cylinders 117 and 119 are mounted on the cylinder holding plates 113 and 115, respectively, and the both-end positioning pin driving cylinders 117 and 119 are inserted into the positioning holes formed in the workpiece W. Both end positioning pins 121 and 123 are provided so as to be movable forward and backward.
[0072]
Cylinder holding brackets 125 and 127 are attached to side surfaces of the lower long frame 43 in the direction of arrow A in the vicinity of the rear end short frames 63 and 65. Rear end positioning pin driving cylinders 129 and 131 are mounted on the cylinder holding brackets 125 and 127, respectively. The rear end positioning pin driving cylinders 129 and 131 have their tips (lower ends) in positioning holes formed in the workpiece W. Rear end positioning pins 133 and 135 that are inserted to press the workpiece W downward are provided so as to be movable forward and backward.
[0073]
Bracket holding frames 137 and 139 projecting in the direction of arrow A are provided at the lower ends of the rear end short frames 59 and 69 at both left and right ends. Positioning pin holding brackets 141 and 143 are attached to side surfaces of the bracket holding frames 137 and 139 facing each other, and the positioning pin holding brackets 141 and 143 are fixed positioning pins protruding in the same direction as the positioning guide pins 71 and 73. 145 and 147 are fixed. The fixed positioning pins 145 and 147 are inserted into positioning holes formed in the workpiece W when the workpiece W is held by the workpiece holder 36.
[0074]
Cylinder holding brackets 149 and 151 are attached to the lower surface of the lower long frame 43 in the vicinity of the rear end short frames 63 and 65. Holding plate driving cylinders 153 and 155 are attached to lower ends of the cylinder holding brackets 149 and 151, and the holding plate driving cylinders 153 and 155 are provided with bumper armature holding plates 157 and 159 that can move back and forth in the vertical direction. ing.
[0075]
The bumper armature holding plates 157 and 159 hold the bumper armature on the upper surface when positioning the work W having a part called a bumper armature attached to the radiator core support. The bumper armature is provided with a bumper (not shown) and serves to reinforce the bumper.
[0076]
Guide rail holding brackets 161 and 163 projecting in the direction of arrow A are attached to the distal ends of the short frames 47 and 53 that are one inner side than the short frames 45 and 55 at both ends and the upper surface of the connecting frame 57. Guide rails 165 and 167 are attached to the outer side surfaces of the guide rail holding brackets 161 and 163, and are guided by the guide rails 165 and 167 so that the slide portion 39 slides relative to the holder main body 37.
The slide part 39 includes a main frame 169 parallel to the connection frame 57. Guide block holding brackets 171 and 173 are mounted on the main frame 169, and guide blocks 175 and 177 fixed to the guide block holding brackets 171 and 173 are slidably fitted to the guide rails 165 and 167 described above. Although the slide movement of the guide blocks 175 and 177 with respect to the guide rails 165 and 167 is not shown, it is performed by cylinder driving.
[0077]
Moving bodies 179 and 181 that can move in the longitudinal direction of the main frame 169 are provided on the side surfaces of the main frame 169 at both ends in the longitudinal direction of the main frame 169, and are opposite to the arrow A direction on the distal side of the moving bodies 179 and 181. Car body positioning cylinders 183 and 185 are attached to the side surfaces via brackets 187 and 189, respectively. In the body positioning cylinders 183 and 185, one ends of the coupling tools 190 and 192 are attached to the tip ends of the piston rods 183a and 185a projecting upward, and the other ends of the coupling tools 190 and 192 project downward to project vertically. Left and right positioning pins 191 and 193 for vehicle body positioning that move forward and backward are provided. The left and right positioning pins 191 and 193 can move up and down through guide blocks 196 and 198 fixed to the side surfaces of the vehicle body positioning cylinders 183 and 185.
[0078]
The left and right positioning pins 191 and 193 are formed in the vehicle body by projecting downward in the state shown in FIG. 13 in which the slide 39 is slid in the direction of arrow A before the workpiece W is positioned at the front of the vehicle. To be positioned relative to the vehicle body.
[0079]
The moving bodies 179 and 181 that move integrally with the left and right positioning pins 191 and 193 in the longitudinal direction of the main frame 169 are rotatably connected to one end of each of the links 195 and 197, and the other end of each of the links 195 and 197. Are rotatably connected to upper and lower ends of a rotation support member 199 provided at the longitudinal center of the main frame 169.
[0080]
The rotation support member 199 can rotate around a rotation support shaft 201 centering on the direction of arrow A, and the movable bodies 179 and 181 are mutually connected via links 195 and 197 by this rotation operation. It moves along the longitudinal direction of the main frame 169 to approach or separate. The rotation support member 199 is formed by an elastic means such as a spring (not shown) at an appropriate rotation position so that the distance between the left and right positioning pins 191 and 193 coincides with the distance between the left and right positioning holes on the vehicle body side. It is held elastically. That is, the rotation support member 199 sets in advance the rotation position held by the spring according to the dimension between the left and right positioning holes in the vehicle body.
[0081]
The positioning operation of the workpiece W with respect to the vehicle body by the workpiece holder 36 is performed as follows.
[0082]
In the state shown in FIG. 10, when the workpiece W is set with respect to the workpiece holder 36 from the front side (right side in FIG. 11), the fixed positioning pins 145 and 147 are inserted into the positioning holes and supported. In this state, the center positioning pin 111 is advanced downward, inserted into the positioning hole of the workpiece W and roughly positioned, and then the left and right end positioning pins 121 and 123 are advanced downward to correspond to the workpiece W respectively. Finally, the rear end positioning pins 133 and 135 are advanced downward to be inserted into the positioning holes of the workpiece W, and the workpiece W is pressed downward to make contact with the fixed positioning pins 145 and 147. The workpiece W is fixed and held between them. As a result, the workpiece W is positioned and held at a predetermined position of the workpiece holder 36.
[0083]
In this state (the state shown in FIG. 10), the operator operates the operation handles 104 and 105 to bring the work holder 36 close to the front of the vehicle body, and inserts the distal ends of the positioning guide pins 71 and 73 into the positioning guide holes of the vehicle body. The flanges 87 and 89 are in contact with the vehicle body. This corresponds to the state shown in FIG.
[0084]
Next, the slide part 39 is projected toward the vehicle body so as to be in the state shown in FIG. 13, and in this projecting state, the left and right positioning pins 191 and 193 are advanced downward and inserted into the positioning holes of the vehicle body. Thereby, the upper part of the workpiece holder 36 is positioned with respect to the width direction of the vehicle body.
[0085]
Here, when there is a slight deviation between the distance between the left and right positioning pins 191 and 193 and the distance between the left and right positioning holes on the vehicle body side where the left and right positioning pins 191 and 193 are inserted, After the positioning pins 191 and 193 are inserted into the left and right positioning holes with the above-mentioned displacement, the left and right positioning pins 191 and 193 move in a direction toward each other or away from each other by being further inserted. Inserted completely.
[0086]
Next, a cylinder (not shown) is driven in a direction in which the slide portion 39 is brought closer to the holder main body 37, and the operator pushes the holder main body 37 toward the vehicle body, so that the workpiece W is brought into a predetermined position on the front portion of the vehicle body. Positioning set. During this operation, the positioning guide pins 71 and 73 move relative to the work holder 37 via the ball bushes 83 and 85 to serve as guides for positioning the work. At this time, as shown in FIG. 11, the upper end S of the workpiece W is in contact with the side portions of the vehicle body positioning pins 191 and 193.
[0087]
When the set workpiece W is fastened and fixed to the vehicle body by bolts and nuts at appropriate positions, the center positioning pin 111, the both end positioning pins 121 and 123, the rear end positioning pins 133 and 135, and the left and right positioning pins 191 and 193 are arranged. Are retracted and pulled out from the positioning holes of the workpiece W or the vehicle body, and the positioning and fixing operation with respect to the workpiece W and the vehicle body is released.
[0088]
In this state, the workpiece holder 36 is retracted from the vehicle body, and the positioning guide pins 71 and 73 are projected forward so as to be in the state of FIG. 10 to prepare for the next workpiece W positioning operation.
[0089]
In each of the above-described embodiments, the radiator core support is held as the workpiece W on the workpiece holders 3 and 36. However, the above-described bumper armature, headlamp, air conditioner condenser, You may make it hold | maintain what attached the radiator etc. Further, the object is not limited to the vehicle body, and a workpiece corresponding to the object portion may be positioned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified side cross-sectional view of a workpiece positioning apparatus showing a first embodiment of the present invention.
2 is an operation explanatory view showing a state in which a workpiece positioning tool in the workpiece positioning device of FIG. 1 is brought close to a vehicle body.
FIG. 3 is an operation explanatory view showing a state in which the workpiece is positioned at the front of the vehicle body by the workpiece positioning device of FIG. 1;
FIG. 4 is a simplified side cross-sectional view of a workpiece positioning device showing a second embodiment of the present invention.
5 is an operation explanatory diagram showing a state in which a workpiece positioning tool in the workpiece positioning device of FIG. 4 is brought close to the vehicle body.
6 is an operation explanatory view showing a state in which the workpiece is positioned at the front part of the vehicle body by the workpiece positioning device of FIG. 4;
FIG. 7 is a simplified side cross-sectional view of a workpiece positioning device showing a third embodiment of the present invention.
8 is an operation explanatory diagram showing a state in which a workpiece positioning tool in the workpiece positioning device of FIG. 7 is brought close to the vehicle body.
FIG. 9 is an operation explanatory view showing a state in which a workpiece positioning tool is brought close to a vehicle body in a workpiece positioning device showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a specific structure of a work holder in the work positioning apparatus of the present invention.
11 is a view on arrow B in FIG. 10;
12 is a left side view of FIG. 11. FIG.
13 is an operation explanatory view showing a state in which the slide portion is slid forward with respect to the holder body in the workpiece holder of FIG.
[Explanation of symbols]
W Work
1 Body (object)
5 Balance arm (work holder support mechanism)
3,36 Work holder
7, 71, 73 Positioning guide pin
13 Positioning guide hole
17, 87, 89 Flange (insertion restriction)
21 Spring
23 Balance cylinder (fluid pressure cylinder)
37 Holder body
39 Slide part
191, 193 Left / right positioning pins

Claims

In the workpiece positioning device for positioning and setting a workpiece at a predetermined position of an object to which the workpiece is attached, a workpiece guide holding the workpiece is provided with a positioning guide pin extending toward the object, and the object An object is provided with a positioning guide hole into which the positioning guide pin is inserted. Between the positioning guide pin and the positioning guide hole, the vicinity of the end of the positioning guide pin is inserted into the positioning guide hole, and more. The positioning guide pin holds the workpiece so that the workpiece holder can be further approached to the object while the insertion is regulated by the insertion regulating portion. A workpiece positioning device, wherein the workpiece positioning device is held so as to be movable relative to a tool.

2. The workpiece positioning device according to claim 1, wherein the positioning guide pin is held in a state of being elastically pressed against the workpiece holder in a direction protruding toward the object.

The work positioning apparatus according to claim 2, wherein the positioning guide pin is pressed against the object by a spring.

2. The positioning guide pin is pressed against an object by a fluid pressure cylinder, and the fluid pressure cylinder can be adjusted so that the pressing pressure against the object is always constant. Work positioning device.

The workpiece holder is provided so as to be movable in a direction in which the slide portion approaches and separates from the object relative to the holder body that holds the workpiece, and the slide portion is positioned near the tip of the positioning guide pin. 5. The workpiece positioning device according to claim 1, wherein the workpiece positioning device is slid and moved toward the object while being inserted into the guide hole. 5.

The slide part is provided with a pair of left and right positioning pins for positioning in the left and right direction with respect to the object on both sides in the left and right direction. The work positioning apparatus according to claim 5, wherein the work positioning apparatus is movable.

One end of each link is rotatably connected to the pair of left and right positioning pins, and the other end of each link is rotatably supported with respect to the slide portion with the slide direction of the slide portion as a central axis. 7. The workpiece positioning device according to claim 6, wherein the work positioning device is rotatably connected to an upper end and a lower end of the link, and the connection link is elastically held at a predetermined rotational position with respect to the slide portion.

8. The workpiece positioning apparatus according to claim 1, wherein the workpiece holder is movable in an arbitrary direction by an operator while being supported by the workpiece holder support mechanism.

9. The work positioning apparatus according to claim 1, wherein the object is a car body of an automobile, and the work is a radiator core support attached to a front portion of the car body.