JP4357843B2 - ターンテーブルの位置決め機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転するターンテーブルを複数の所定位置に固定する位置決め機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の物体の位置決め機構、例えばターンテーブルの位置決め機構では、テーブルの下面に複数の位置決めピン(突起部)と、その位置決めピンが当接可能な一端を有するストッパと、位置決めピンと当接してターンテーブルを回転させ更にストッパの多端に当接して位置決めピンをストッパの一端とで狭持する爪部材(固定装置)とを設けられ、上記複数の位置決めピンは、ターンテーブルの回転中心からみた方向が互いに異なると共にターンテーブルの回転中心からの距離が等しくなるように配置されている。(特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
実開昭62−110844号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の構造では、複数の位置決めピンのうち所定の位置決めピンを固定してターンテーブルを所定位置に固定する場合、爪部材の退避動作及び進出動作を繰り返すことにより、所定の位置決めピンが固定位置に来るまで、順番に位置決めピンの固定及び固定解除を繰り返す必要がある。そのため、位置決めに要する時間が長くなると共に、爪部材の制御が複雑になるといった問題がある。
【0005】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、複雑な制御を要することなく、かつ短時間で物体の位置決めを行うことができる位置決め機構を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、ターンテーブルを複数の所定位置に固定する位置決め機構であって、ターンテーブルの一面に複数の突起部を設けると共に、ターンテーブルの一面側に突起部を固定する固定装置を設け、上記複数の突起部は、ターンテーブルの回転中心からみた方向が互いに異なると共にターンテーブルの回転中心からの距離が互いに異なるように配置され、上記固定装置をターンテーブルの回転軸に対して垂直な方向に変位させ、上記複数の突起部のそれぞれと対向させる変位手段を備えたことを特徴とする。
【0007】
これによれば、変位手段によって、固定したい突起部と対向する位置に固定装置を停止させることにより、ターンテーブルの回転時に他の突起部は固定装置と干渉しない。そのため、固定したい突起部が固定位置にくるまでターンテーブルを一気に回転させることができ、短時間で物体の位置決めを行うことができる。
【0008】
また、上記固定装置は、突起部の固定位置に対して突起部の進行経路方向両側にそれぞれ位置し突起部の進行経路方向両面にそれぞれ当接する当接部を有する1対の爪部材と、これら1対の爪部材の当接部を物体方向に付勢する付勢手段とを備えると共に、固定装置位置に突起部が進行してきた場合に、突起部と進行経路方向後側の爪部材との接触によって該爪部材の当接部が付勢力に抗して物体と反対方向に変位し、さらなる突起部の進行により進行経路方向前側の爪部材の当接部が突起部の進行経路方向前面に当接すると共に進行経路方向後側の爪部材の当接部が付勢力によって物体方向に変位して突起部の進行経路方向後面に当接し、突起部を2つの爪部材の当接部で把持して固定することにより、物体を所定位置に固定するように構成するのが好ましい。これによれば、突起部の進行による力の作用によって進行経路方向後側の爪部材が物体と反対方向に退避し、さらなる突起部の進行によりその力の作用が及ばなくなると進行経路方向後側の爪部材が物体方向に変位するため、複雑な制御を要することなく、かつ短時間で物体の位置決めを行うことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1及び図2を参照して、1は、本発明に係る位置決め機構を適用したターンテーブル装置であり、下面に設けられた回転軸2aを中心に回転するテーブル2を備えている。
【0010】
ターンテーブル装置1は、長方形状の1対の第1基板3と、この1対の第1基板3にボルトで架設される略正方形状の第2基板4と、この第2基板4上に設けられる回転軸支持部材5とを備えている。そして、この回転軸支持部材5の内面に設けられているベアリング6を介して、テーブル2の回転軸2a上部が回転自在に支持されている。
【0011】
テーブル2の回転軸2a下部は従動プーリになっており、この従動プーリと駆動源の原動プーリ(図示しない)とにベルト7が巻き掛けられている。これにより、原動プーリが正逆回転すると回転軸2aが正逆回転し、テーブル2が正逆回転するようになっている。
【0012】
テーブル2は、回転方向45度おきに8つの辺を有する8角形の板状に形成されており、その下面の周縁には、回転方向90度おき、すなわち8角形の1辺おきに4つの突起部2b、2c、2d、2eが設けられている。これら突起部2b、2c、2d、2eは、テーブル2の回転中心からの距離が互いに異なるように配置されており、具体的には、突起部2bがテーブル2の回転中心OからXmmの距離に配置され、突起部2cが回転中心Oから(X+Y)mmの距離に配置され、突起部2dが回転中心Oから(X+2Y)mmの距離に配置され、突起部2eが回転中心Oから(X+3Y)mmの距離に配置されている(X,Yは所定の数)。これにより、突起部2c、2d、2eが回転方向の同一位相に位置したときに互いに同じ空間を占めないようになっている。
【0013】
第2基板4上には、テーブル2の突起部2b、2c、2d、2eを所定位相で把持する把持装置(固定装置)8が設けられている。
【0014】
把持装置8は、第2基板4上に固着された第3基板8aと、その第3基板上8a上に平行な状態で立設された1対の支持板8bと、その1対の支持板8b間に水平かつ互いに平行に架設される2本のガイドレール8cとを備えている。そして、その2本のガイドレール8cに対して摺動自在に摺動部材8dが設けられ、その摺動部材8dの上面中央部にガイドレール8cに対して垂直に設けられたスリット内に1対の爪部材8e、8fが設けられている。この1対の爪部材8e、8fは、それぞれ、一端が上記ガイドレールに8cに軸支されており、ガイドレールに8cを中心に揺動自在になっている。
【0015】
この1対の爪部材8e、8fの他端側には、突起部2b、2c、2d、2eと当接する当接部8e1、8f1がそれぞれ形成されている。これら当接部8e1、8f1は、爪部材8e、8fが上方向に揺動したとき、突起部2b、2c、2d、2eのテーブル2の回転に伴う進行経路方向両面にそれぞれ当接する形状となっている。
【0016】
第3基板8a上にはブラケット8gが立設されており、このブラケット8gと上記摺動部材8dとは、2つのストローク長の異なるシリンダ8h、8iをそれぞれの底部で連結した変位機構(変位手段)で接続されている。具体的には、シリンダ8hのピストンロッド8h1が摺動部材8dに接続されていると共にシリンダ8iのピストンロッド8i1がブラケット8gに接続されている。これらシリンダ8h、8iのピストンロッド8h1、8i1は、その出没方向がガイドレール8cと平行になるように設置されており、その出没によって摺動部材8dがガイドレール8cに沿って変位可能となっている。
【0017】
シリンダ8hのピストンロッド8h1及びシリンダ8iのピストンロッド8i1は、それぞれXmm、2Xmmの出没幅を持っており、両方のシリンダ8h、8iを没入させたとき、摺動部材8dの1対の爪部材8e、8fが上記突起部2eの通過経路と対向するように配設されている。これにより、シリンダ8hのピストンロッド8h1及びシリンダ8iのピストンロッド8i1の突出及び没入の組み合わせによって摺動部材8dをXmm間隔の4つの位置に変位させることができ、それぞれの位置で1対の爪部材8e、8fを異なる突起部2b、2c、2d、2eの通過経路と対向させることができる。具体的には、シリンダ8hのピストンロッド8h1を突出させると共にシリンダ8iのピストンロッド8i1を没入させると1対の爪部材8e、8fが上記突起部2dの通過経路と対向し、シリンダ8hのピストンロッド8h1を没入させると共にシリンダ8iのピストンロッド8i1を突出させると1対の爪部材8e、8fが上記突起部2cの通過経路と対向し、シリンダ8hのピストンロッド8h1を突出させると共にシリンダ8iのピストンロッド8i1を突出させると1対の爪部材8e、8fが上記突起部2bの通過経路と対向する。
【0018】
図3を参照して、1対の爪部材8e、8fの一端側(ガイドレール8cで軸支されている側)には、それぞれシリンダ8jの底部8j1と、ピストンロッド8j2とが接続されており、このシリンダ8jの上部ポートにエアが供給されると、ピストンロッド8j2が没入して爪部材8e、8fが上方向に揺動する。1対の爪部材8e、8fの一端側には、それぞれ突起8e2、8f2が設けられており、この突起8e2、8f2が摺動部材8dに形成されたストッパ部8d1に当接することにより、爪部材8e、8fが上方向への揺動範囲が規制される。また、シリンダ8jの下部ポートにエアが供給されると、ピストンロッド8j2が突出して爪部材8e、8fが下方向に揺動する。
【0019】
図4を参照して、第2基板4上の、把持装置8の設置位置から回転方向に90度隔てた位置には、ブラケットを介して4つの検知センサ9a、9b、9c、9dが設置されている。これら4つの検知センサ9a、9b、9c、9dは、突起部2b、2c、2d、2eが検知センサ9a、9b、9c、9dと同位相にきたときに、それぞれ突起部2b、2c、2d、2eと対向するように配置されている。これにより、突起部2bが把持装置8に固定されているときには突起部2cが検知センサ9bに検知され、突起部2cが把持装置8に固定されているときには突起部2dが検知センサ9cに検知され、突起部2dが把持装置8に固定されているときには突起部2eが検知センサ9dに検知され、突起部2eが把持装置8に固定されているときには突起部2bが検知センサ9aに検知される。そして、これら検知センサ9a、9b、9c、9の検知によって、把持装置8による突起部2b、2c、2d、2eの固定が確認される。
【0020】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0021】
まず、4つの突起部2b、2c、2d、2eのうちの1つの突起部(ここでは一例として、突起部2bとする。)が把持装置8に固定された状態のテーブル2位置にテーブル2を固定したい場合、シリンダ8hのピストンロッド8h1及びシリンダ8iのピストンロッド8i1の出没を制御し、摺動部材8dの1対の爪部材8e、8fを固定する突起部2bの通過経路と対向させる。
【0022】
そして、この状態で駆動源の原動プーリを回転させ、従動プーリたるテーブル2の回転軸2aを回転させる(ここでは一例として、テーブル2を時計回り(図1において時計回り)に回転させることとする。)。これによりテーブル2が時計回りに回転し、突起部2bが把持装置8位置に進行する。
【0023】
把持装置8位置に突起部2bが進行すると、突起部2bと進行経路方向後側の爪部材8fとの接触によって爪部材8fの当接部8f1がシリンダ8kのエア圧による付勢力に抗して下方向に変位する。そして、さらに突起部2bが進行すると、進行経路方向前側の爪部材8eの当接部8e1が突起部2bの進行経路方向前面に当接すると共に、進行経路方向後側の爪部材8fの当接部8f1がシリンダ8kの付勢力によって上方向に変位して突起部2bの進行経路方向後面に当接する。これにより、突起部2bが2つの爪部材8e、8fの当接部8e1、8f1で把持されて固定され、テーブル2が所望した位置に固定される。
【0024】
続いて、1つの突起部(ここでは一例として、突起部2bとする)が把持装置8に固定されている状態から、その固定状態を解除し、テーブル2を回転させる(ここでは一例として、テーブル2を時計回りに回転させることとする。)場合には、シリンダ8jの下部ポートにエアを供給し、ピストンロッド8j1を突出させて進行経路方向前側の爪部材8eの当接部8e1を下方向に変位させる。
【0025】
そしてこの状態で原動プーリを回転させ、従動プーリたるテーブル2の回転軸2aを時計回りに回転させる。これにより、突起部2bの把持装置8による固定状態が解除され、テーブル2が回転する。このとき、続いて他の突起部を把持装置8で固定する場合には、シリンダ8jの上部ポートにエアを供給し、ピストンロッド8j1を没入させて爪部材8eの当接部8e1を上方向に変位させておく。
【0026】
なお、上記実施形態では、テーブル2の突起部2b、2c、2d、2eを固定する装置として、突起部2b、2c、2d、2eを把持する把持装置8を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。突起部2b、2c、2d、2eを所定位置に固定できるものであればどのような構成のものであっても良い。
【0027】
また、上記実施形態では、摺動部材8dを変位させる手段として、2つのストローク長の異なるシリンダ8h、8iを連結した変位機構を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない、爪部材8e、8fが突起部2b、2c、2d、2eの通過位置に対向するよう摺動部材8dを変位させることができればどのような構成のものであっても良い。
【0028】
なお、本発明は上記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更可能である。
【0029】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、変位手段によって、固定したい突起部と対向する位置に固定装置を停止させることにより、ターンテーブルの回転時に他の突起部は固定装置と干渉しない。そのため、固定したい突起部が固定位置にくるまでターンテーブルを一気に回転させることができ、短時間で物体の位置決めを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用したターンテーブル装置の一実施の形態を示す一部を削除した上面図
【図2】 ターンテーブル装置の一部を削除した側面図
【図3】 把持装置の正面図
【図4】 ターンテーブル装置の正面図
【符号の説明】
2 テーブル
8 把持装置(固定装置)
8e、8f 爪部材
Claims (1)
- ターンテーブルを複数の所定位置に固定する位置決め機構であって、ターンテーブルの一面に複数の突起部を設けると共に、ターンテーブルの一面側に突起部を固定する固定装置を設け、上記複数の突起部は、ターンテーブルの回転中心からみた方向が互いに異なると共にターンテーブルの回転中心からの距離が互いに異なるように配置され、上記固定装置をターンテーブルの回転軸に対して垂直な方向に変位させ、上記複数の突起部のそれぞれと対向させる変位手段を備えたことを特徴とするターンテーブルの位置決め機構。
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