JP4474205B2 - ワーク位置決め装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ−Ｙフリーテーブル装置を用いたワーク位置決め装置に関し、特にＸ，Ｙ方向の直交二軸のスライド自由度すなわちＸ−Ｙ二次元平面内でのスライド自由度を必要とする機械設備において、その高さ寸法の抑制と構造の簡素化を図ったワーク位置決め装置に関するものである。

この種のＸ−Ｙフリーテーブル装置に類するものとして例えば特許文献１に記載のものが知られている。

特許文献１に記載の技術では、直交三軸のスライド自由度を有する治具構成として、各スライド自由度ごとに独立したスライドユニットを三段にわたって積み上げた構成とする一方、各スライドユニットごとに丸棒状のブレーキシャフトとこれに外挿されるブレーキユニットを付帯させて、各スライドユニットごとに必要なスライド移動を許容したならば、最終的には上記ブレーキユニットの制動力をもって各スライドユニットごとのスライド自由度を拘束するようになっている。
特開２００２−２６３９６５号公報（図１０）

特許文献１に記載の技術において、Ｚ方向（上下方向）のスライド自由度を除いたＸ−Ｙフリーテーブル装置としての構成に着目した場合、直交関係にある二つのスライドユニットを単に積み重ねるようにして組み合わせたものであることには変わりはなく、したがってテーブル装置としての高さ方向が大きくなることとなって好ましくない。

また、各スライドユニットのスライド自由度を司っているリニアガイドとは別に、各スライドユニットごとにブレーキシャフトやブレーキユニットを付帯させなければならないため、部品点数が多く構造が複雑になるとともに、全体のコストアップが余儀なくされることとなる。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、Ｘ−Ｙフリーテーブル装置の採用を前提とした上で、とりわけ高さ寸法の縮小化を図りつつ構造の簡素化と低コスト化を図ったワーク位置決め装置を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、Ｘ−Ｙ二次元平面内において任意のワーク位置決め位置まで移動可能な汎用型のワーク位置決め治具を備えていて、位置決めすべきワークの種別に応じて上記ワーク位置決め治具の位置を変更することで複数種類のワークの位置決めに対応可能としたワーク位置決め装置であって、一方が固定側、他方が可動側となる直線状の二本のガイドレールを互いに直交しつつその直交状態のもとで相対移動可能なように重合配置するとともに、各ガイドレールには、対応するガイドレールに沿ってスライド可能であって且つ任意の位置でロック可能なスライドロック手段を個別に設け、これら双方のスライドロック手段同士を互いに連結することでＸ−Ｙフリーテーブル装置を形成してある。
その上で、このＸ−Ｙフリーテーブル装置における可動側のガイドレールにワーク位置決め治具を搭載してある一方、上記ワーク位置決め治具は、共にＸ−Ｙフリーテーブル装置によるＸ−Ｙ二次元平面内に設定された受け面創成位置と任意のワーク位置決め位置との間でスライド変位可能となっていて、上記ワーク位置決め治具のスライド移動は、そのワーク位置決め治具に近接して配置され且つＸ，Ｙ方向での自律的な動作自由度を有する外部駆動ユニットにより行われるようになっていることを特徴とする。

上記ロック手段としては、例えばガイドレールそのものを制動面とするブレーキユニットを採用するものとする。

この場合において、請求項２に記載のように、ガイドレール同士の交点位置にて双方のスライドロック手段同士を互いに連結するものとし、さらに請求項３に記載のように、それぞれのガイドレールにスライドロック手段とは別のスライダをスライド可能に案内支持させるとともに、それらのスライダ同士を互いに連結することがスライド動作の安定性維持の上で望ましい。

また、上記スライドロック手段は、請求項４に記載のように、それ自体が発生する制動力をもって自律的にロック状態となり、且つ外部からの作動流体の供給によりアンロック状態となるものであることが望ましい。

さらに、請求項５に記載のように、必要に応じて可動側となるガイドレールにテーブルを搭載するものとし、より具体的には、請求項６に記載のように、固定側となる互いに平行な一対のガイドレールと可動側となる互いに平行な一対のガイドレールとを全体として井桁状のものとなるように重合配置し、可動側となる一対のガイドレールにまたがるようにテーブルを搭載するものとする。

この場合、請求項７に記載のように、固定側となる一対のガイドレールと可動側となる一対のガイドレールとのなす合計四つの交点位置のうちいずれか一つの交点位置にて双方のスライドロック手段同士を互いに連結する一方、残りの三つの交点位置には、固定側となるガイドレールと可動側となるガイドレールとが互いに共有することになるクロススライダを配置することがスライド動作の安定性とスライド位置精度の向上の上で望ましい。

したがって、少なくとも請求項１に記載の発明では、各ガイドレールごとに独立しているスライドロック手段がロック状態にあるかぎりは、可動側のガイドレールはＸ方向およびＹ方向のいずれの方向においても実質的にスライド不能に拘束されている。その一方、双方のスライドロック手段をアンロック状態とすると、可動側のガイドレールはそれに付帯しているスライドロック手段を固定側としてその長手方向にスライド可能となるとともに、長手方向に直交する方向に対しても固定側のガイドレールのみを残して双方のスライドロック手段とともにスライド可能となる。

例えば、上記のアンロック状態において、可動側のガイドレールに対しその長手方向の外力を加えれば、そのガイドレールはそれ単独でスライド動作することが可能となる。その一方、可動側のガイドレールに対してその長手方向と直交する方向のの外力を加えれば、そのガイドレールは固定側のガイドレールのみを残して双方のスライドロック手段とともにスライド動作することが可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、互いに直交する二本のガイドレールにスライドロック手段を付帯させただけの単純な構成で所期の目的を達成することができ、したがって、高さ寸法の大幅な縮小化が可能であることはもちろんのこと、部品点数の削減による構造の簡素化と設備コストの低減を図ることができる。

図１以下の図面は、本発明のより具体的な実施の形態として車体パネル用のワーク位置決め装置に適用した場合の例を示しており、特に図１はその全体構成を示す平面図を、図２は図１の要部の斜視図をそれぞれ示している。

図１に示すように、このワーク位置決め装置は、Ｘ−Ｙフリーテーブル装置１を主要素とする従動部と、この従動部に近接して配置された外部駆動ユニット２とから構成されている。

Ｘ−Ｙフリーテーブル装置１は、互いに平行な直線状の二本のガイドレール３Ａ，３Ｂの上にこれらと直交するように同じく互いに平行な直線状の二本のガイドレール４Ａ，４Ｂを重ねるように配置したもので、例えば上側のガイドレール４Ａ，４Ｂを可動側、下側のガイドレール３Ａ，３Ｂを固定側とした場合に、固定側のガイドレール３Ａ，３Ｂは図示しない台座部に固定してある。

ここでは、固定側および可動側の二組四本のガイドレール３Ａ，３Ｂおよび４Ａ，４Ｂのうち互いの直交関係にある一組のガイドレール３Ａ，４Ａについては、それぞれにガイドレール３Ａ，４Ａにスライド可能なスライダ５または６が装着されていて且つそれらのスライダ５，６の向きが互いに天地反転させることによって上下逆向きの関係にあるいわゆる汎用型のリニアガイドが使用されており、それらのスライダ５，６同士を略Ｌ字状の連結プレート７にて相互に連結してある。なお、各ガイドレール３Ａ，３Ｂおよび４Ａ，４Ｂは、図４，５にも示すように両側面にＶ溝が形成されたいわゆるあり型案内面形状のものとして形成されている。

また、上記一組のガイドレール３Ａ，４Ａには、スライドロック手段として天地反転させることによって上下逆向きの関係にあるロックスライダ（ブレーキ機能付きスライダ）８または９が装着されていて、一方のロックスライダ８はガイドレール３Ａに、他方のロックスライダ９はガイドレール４Ａにそれぞれスライド可能に案内支持されている。そして、これらのロックスライダ８，９同士は後述するように図２の平面視におけるガイドレール３Ａ，４Ａ同士の交点位置（交差部）においてピン１８にて相互に連結されている。

さらに、二組四本のガイドレール３Ａ，３Ｂと４Ａ，４Ｂとのなす残り三箇所の交点位置（交差部）には、その上下のガイドレール３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂにスライド可能に個別に案内支持されていて且つそれらのガイドレール３Ｂ，４Ａ同士、３Ｂ，４Ｂ同士および３Ａ，４Ｂ同士が互いに共有しつついずれのガイドレール３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂに対してもスライド可能なクロススライダ１０がそれぞれに配置されている。

このように、合計で二組四本のガイドレール３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂが一対のロックスライダ８，９および連結プレート７のほか三箇所のクロススライダ１０をもって拘束されていることにより、少なくともガイドレール３Ａ，３Ｂ同士または４Ａ，４Ｂ同士の平行度と、ガイドレール３Ａ，３Ｂと４Ａ，４Ｂとの直交度および剛性が確保されていて、同時に可動側となる二本のガイドレール４Ａ，４Ｂは平行状態を保ったままでそれ自体の長手方向およびそれと直交する方向にそれぞれスライド可能となっている。

すなわち、可動側のガイドレール４Ａ，４ＢのＸ方向でのストロークをＸ１、同じく可動側のガイドレール４Ａ，４ＢのＹ方向でのストロークをＹ１とした場合に、可動側のガイドレール４Ａ，４Ｂは可動トロークをＸ１，Ｙ１とするＸ−Ｙ平面内の任意の位置までスライド移動可能となっている。

ここで、可動側となる二本のガイドレール４Ａ，４Ｂにはそれらにまたがるように矩形状のテーブル１１が搭載されているとともに、そのテーブル１１にブラケット１２を介してワーク位置決め治具１３が立設されている。なお、ワーク位置決め治具１３の詳細については後述する。

図３は図１の要部拡大図を、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図を、図５は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図をそれぞれ示していて、いずれも図も実質的にロック手段であるロックスライダ８，９の詳細を示している。

図３〜５に示すように、双方のロックスライダ８，９はその姿勢として互いに天地反転させただけの同構造のものとして形成されていて、一方のロックスライダ８はその下面側が、他方のロックスライダ９はその上面側がそれぞれあり溝係合の形態で固定側のガイドレール３Ａまたは可動側のガイドレール４Ａに嵌合してスライド可能に案内支持されている。そして、各ロックスライダ８，９は略角筒状をなすハウジング１４または１５の一端にブラケット１６または１７が突設されていて、それらのブラケット１６，１７同士がガイドレール３Ａ，４Ａ同士の交点位置においてピン１８にて相互に連結されている。

図３のほか図４，５に示すように、一方のロックスライダ８のハウジング１４内にはポート１９を有する室２０が形成されていて、この室２０内には必要に応じポート１９を介して作動流体として例えば圧縮空気を導入することができるようになっているとともに、ピストン２１と一体に形成されたウエッジキー２２がスライド可能に内挿されている。ウエッジキー２２は圧縮コイルスプリングタイプのロックスプリング２３によって常時図４の左方向に付勢されているとともに、ウエッジキー２２の下面のみがテーパ状に形成されている。ウエッジキー２２の上下両面には各一対のころもしくはニードル２４を介してバックアッププレート２５が配置されているとともに、下側のバックアッププレート２５の下面側には固定側のガイドレール３Ａに接触することになるブレーキシュー２６が配置されている。

したがって、図４のように、室２０に対しポート１９から圧縮空気が導入されずに、ロックスプリング２３の弾性力をもってウエッジキー２２が同図の左方向に付勢されている状態では、バックアッププレート２５を介してブレーキシュー２６が固定側のガイドレール３Ａに押し付けられて、このブレーキシュー２６の押し付け制動力をもってロックスライダ８が任意の位置に位置決めされてロックされるようになっている。つまり、ブレーキシュー２６の押し付け制動力によるロック状態では、固定側のガイドレール３Ａに対してそれに嵌合しているロックスライダ８が相対的に押し上げられて、図５に示すようにガイドレール３Ａとハウジング１４とのあり溝係合部におけるテーパ結合をもって両者が堅固にロックされるようになっている。

その一方、上記のようなロック状態において、ロックスプリング２３の弾性力に打ち勝つことができる所定圧力の圧縮空気をポート１９から室２０内に導入することによって、上記ロック状態を解除して直ちにアンロック状態とすることができる。

なお、他方のロックスライダ９については、ロックスライダ８に対してその姿勢が天地反転しているだけで、内部構造についてはロックスライダ８と全く同様のものとなっている。

図２に示したワーク位置決め治具１３は、例えば同図に示すようないわゆるハット型断面形状で且つ長尺なパネル状ワークとしての数種類の車体パネルＷを位置決め支持するにあたり、位置決めすべき車体パネルＷに車種（種別）に応じてそのワーク受け面２７の形状を任意に創成し直すことで複数種類の車体パネルＷの位置決めに対応できるようにした汎用型のものであって、各車体パネルの断面形状を模したゲージ２８と併用される。なお、ゲージ２８は位置決めすべき車体パネルＷの種類に応じて数種類のものが予め用意される。

ワーク位置決め治具１３は、図２のほか図６に示すように、偏平矩形状のケーシング２９内に同一長さの棒状体として丸棒状の多数のロッド３０，３０‥を互いに干渉することがないように近接させて全体として千鳥状に収容配置し、これらの棒状体たるロッド３０，３０‥の集合体を主要素として形成されているもので、各ロッド３０，３０‥の先端には例えばＭＣナイロン製の球状のキャップ３１を装着してある。また、各ロッド３０，３０‥は上下動可能となっているとともに、ケーシング２９内には先に述べたロックスライダ８，９と同じ原理のブレーキ式のロック機構が内蔵されている。そして、それぞれのロッド３０，３０‥を任意の高さ位置にロックすることができるようになっている一方、そのロック機構をアンロック状態としたときには全てのロッド３０，３０‥が最上昇位置まで上昇動作して、各ロッド３０，３０‥の上端面が同一水平面上に位置するように設定されている。

例えば、図２のゲージ２８が特定の車種の車体パネルＷの形状に対応するものである場合、ワーク位置決め治具１３における各ロッド３０，３０‥をアンロック状態として全てのロッド３０，３０‥の高さを揃えた上で、それらロッド集合体にゲージ２８を押し付けて各ロッド３０，３０‥の高さをゲージ２８の形状に倣わせることにより、位置決めすべき車体パネルＷの形状に応じたワーク受け面２７が各ロッド３０，３０‥の先端の包絡面をもって創成される。そして、ワーク受け面２７を創成し終えたならば、直ちにロック機構をロック状態として各ロッド３０，３０‥の高さ位置を拘束することにより、上記のワーク受け面２７の形状が自己保持され、その後にゲージ２８を離間させることになる。

このような操作を位置決めすべき車体パネルＷの種別に応じてその都度行うことにより、単一のワーク位置決め治具１３をもって複数種類の車体パネルＷの位置決めに対応することが可能となる。

一方、図１に示した外部駆動ユニット２は、同図のほか図７，８に示すように、サーボモータ３２駆動のＸ軸ユニット３３のテーブル３４の上に同じくサーボモータ３５駆動のＹ軸ユニット３６を搭載して、Ｘ−Ｙ二次元平面内でのスライド動作が可能ないわゆる平面スライド方式のスライドユニットとして構成したもので、Ｙ軸ユニット３６のテーブル３７の上には機械的結合手段としてエアシリンダ３８にて駆動されるスイングアーム３９がブラケット４０を介して搭載されている。そして、図９に拡大して示すように、スイングアーム３９の先端にはテーブル１１側の係合凸部４１と係合離脱可能な凹状のキャッチャ４２が形成されていて、これらの係合凸部４１とキャッチャ４２を互いに係合させることで外部駆動ユニット２とテーブル１１とを機械的に結合することができるようになっている。

このように構成されたワーク位置決め装置によれば、図１，２に示したように、一対の可動側のガイドレール４Ａ，４Ｂに搭載されたテーブル１１は、ＸおよびＹ方向の可動ストロークをそれぞれＸ１，Ｙ２とするＸ−Ｙ平面内において任意の位置までスライド可能であることから、それらのＸ−Ｙ平面内のいずれかに位置に、先に述べたようにワーク位置決め治具１３のワーク受け面２７を創成し直す創成位置（原点位置）と、位置決めすべき車体パネルＷの種類、例えばＡ車種用，Ｂ車種用およびＣ車種用の如き車体パネルの車種に応じたワーク位置決め位置が設定され、それらの各位置間でのテーブル１１のスライド移動は、Ｘ−Ｙフリーテーブル装置１が自律的なスライド動作機能を有しない故に、全て外部駆動ユニット２のスライド動作に依存することになる。

ここでは、例えばテーブル１１上に搭載されたワーク位置決め治具１３が現在Ａ車種用のワーク位置決め位置にあるものと仮定し、そのワーク位置決め治具１３を一旦創成位置までスライド移動させた上でワーク受け面２７をＢ車種用のものに創成し直し、再びそのワーク位置決め治具１３をＢ車種用のワーク位置決め位置までスライド移動させてその位置に位置決めする場合の手順について説明する。

最初に、ワーク位置決め治具１３が搭載されたテーブル１１をＡ車種用のワーク位置決め位置から創成位置までスライド移動させるべく、テーブル１１をＸ−Ｙ平面内でスライド移動させる際には、外部駆動ユニット２をＡ車種用のワーク位置決め位置にあるテーブル１１に対してアプローチ動作させる。そして、外部駆動ユニット２のスイングアーム３９を図９のようにスイング動作させて、そのスイングアーム３９側のキャッチャ４２をテーブル１１側の係合凸部４１に係合させ、それに続いてＸ−Ｙフリーテーブル装置１側の各ロックスライダ８，９をアンロック状態とする。なお、テーブル１１の現在の座標位置すなわちＡ車種用のワーク位置決め位置の座標位置は外部駆動ユニット２の制御系にて予め把握されているので、スイングアーム３９側のキャッチャ４２とテーブル１１側の係合凸部４１を容易に係合させることができる。

その状態で、外部駆動ユニット２を駆動させて、外部駆動ユニット２の動きに追従させるようにしてワーク位置決め治具１３が搭載されたテーブル１１をＸ−Ｙ平面内の任意の位置、すなわち創成位置までスライド移動すなわち従動移動させる。この場合にも、移動先である創成位置の座標位置は外部駆動ユニット２の制御系にて予め把握されている。

ここで、テーブル１１のＸ−Ｙ平面内でのスライド移動に際しては、ロックスライダ８，９が予めアンロック状態となっているが故に、テーブル１１のＸ方向での従動移動は、そのテーブル１１が搭載された一対の可動側のガイドレール４Ａ，４Ｂが一対のスライダ５，６やロックスライダ８，９さらにはクロススライダ５を残して単独でスライド移動することによって行われる。

同様に、テーブル１１のＹ方向での従動移動は、そのテーブル１１が搭載された一対の可動側のガイドレール４Ａ，４Ｂが一対のスライダ５，６やロックスライダ８，９さらにはクロススライダ５を伴いながら固定側の一対のガイドレール３Ａ，３Ｂに対してスライド移動することで行われる。

そして、このようにテーブル１１がＸ−Ｙ平面内でスライド移動する際のスライド移動量の管理およびその位置決め位置の管理は、全て外部駆動ユニット２の制御系によってなされることになる。

ワーク位置決め治具１３を搭載したテーブル１１が創成位置に位置決めされたならば、スイングアーム３９側のキャッチャ４２とテーブル１１側の係合凸部４１との係合状態のままで、ロックスライダ８，９を再びロック状態として、テーブル１１のスライド自由度を拘束する。

そして、図２，６に基づいて先に説明したように、ワーク位置決め治具１３内のロック機構を一旦アンロック状態とすることにより、ロッド集合体を形成している各ロッド３０，３０‥の高さが揃えられることで、それまでのＡ車用種のワーク受け面２７が解消される。代わって、次なる車種のＢ車種用のゲージ２８をロッド集合体に押し付けることにより新たにＢ車種用のワーク受け面２７が創成され、ロック機構を再びロック状態とすることでそのＢ車種用のワーク受け面２７が自己保持される。

こうして、新たにＢ車種用のワーク受け面２７が創成されたならば、ロックスライダ８，９を再びアンロック状態とした上で、外部駆動ユニット２を駆動させて、外部駆動ユニット２の動きに追従させるようにしてワーク位置決め治具１３が搭載されたテーブル１１をＸ−Ｙ平面内の任意の位置、すなわちＢ車種用のワーク位置決め位置までスライド移動すなわち従動移動させる。この場合にも、移動先であるＢ車種用のワーク位置決め位置の座標位置は外部駆動ユニット２の制御系にて予め把握されている。

テーブル１１がＢ車種用のワーク位置決め位置に位置決めされたならば、先に述べたロックスライダ８，９を再びロック状態として、テーブル１１のスライド自由度を拘束する。次いで、外部駆動ユニット２のスイングアーム３９を逆動作させて、テーブル１１側の係合凸部４１との係合を解除し、もって外部駆動ユニット２とテーブル１１との機械的結合を解除する。この後、外部駆動ユニット２をそれ自体の原点位置まで退避位置まで退避動作させる一方、Ｂ車種用のワーク位置決め位置ではそのワーク位置決め治具１３上にＢ車種用の車体パネルＷが投入された上で位置決めされて、例えばスポット溶接等の所定の作業に供されることになる。

このような一連の動作は、ワーク位置決め治具１３にて位置決めすべき車体パネルＷをＡ車種用のものからＢ車種用のものに切り換える場合だけでなく、Ｂ車種用のものからＣ車種用のものに切り換える場合、もしくはそれ以外の他の車種用のものに切り換える場合にも基本的に同様である。

このように本実施の形態によれば、一台のワーク位置決め治具１３をもって多種類の車体パネルＷの位置決めに対応することができることはもちろんのこと、Ｘ−Ｙフリーテーブル装置１の高さが低く抑えられているので、テーブル１１の上にワーク位置決め治具１３を立設したとしても、固定側のガイドレール３Ａ，３Ｂからワーク受け面２７までの高さ寸法が無用に大きくなることがなく、車体パネルＷの支持剛性ひいては位置決め精度の向上の上で有利となる。しかもロック手段たるロックスライダ８，９はガイドレール３Ａ，４Ａ上に設けられているので、ガイドレール３Ａ，４Ａ以外の位置に設ける場合と比べて全体の構造の簡素化と省スペース化を図ることができる。

加えて、一対ののロックスライダ８，９とは別に一対のスライダ５，６を設け、それらのスライダ５，６同士を連結プレート７にて連結しているので、Ｘ−Ｙフリーテーブル装置１の剛性が高くなるとともに、テーブル１１の停止位置精度も高いものとなる。特に、一対の固定側のガイドレール３Ａ，３Ｂと同じく一対の可動側のガイドレール４Ａ，４Ｂとを井桁状に組み合わせた上で、ロックスライダ８，９の配置位置以外の交点位置にそれぞれクロススライダ５を配置していることにより、上記の効果が一段と顕著となる。

ここで、図１〜３に示したＸ−Ｙフリーテーブル装置１において、双方のロックスライダ８，９を廃止し、それに代わってクロススライダ５と全く同様のものを配置する一方で、同図の一対のスライダ５，６に代わって同等位置にそれぞれロックスライダ８，９を配置しても、同図のＸ−Ｙフリーテーブル装置１と同等の機能が得られる。

また、図１，２において、固定側と可動側のガイドレール３Ａ，４Ａのみを残して他のガイドレール３Ｂ，４Ｂを廃止する一方で、テーブル１１を可動側の単一のガイドレール４Ａに、もしくはワーク位置決め治具１３を直接ガイドレール４Ａに搭載したとしても機構的には十分に成立するものであることは言うまでもない。さらに、スイングアーム３９側のキャッチャ４２と係合することになる係合凸部４１をワーク位置決め治具１３に直接設定してもよい。

本発明のＸ−Ｙフリーテーブル装置を用いたワーク位置決め装置のの平面説明図。 図１におけるＸ−Ｙフリーテーブル装置のみの拡大斜視図。 図２の要部拡大平面図。 図３のＡ−Ａ線に沿う拡大断面説明図。 図４のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図。 図２におけるワーク位置決め治具の詳細を示す図で、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は同図（Ａ）の平面図、（Ｃ）は同図（Ａ）の左側面図。 図１における外部駆動ユニットの正面図。 図７の右側面図。 図７のＣ部拡大図。

符号の説明

１…Ｘ−Ｙフリーテーブル装置
２…外部駆動ユニット
３Ａ，３Ｂ…固定側のガイドレール
４Ａ，４Ｂ…可動側のガイドレール
５，６…スライダ
７…連結プレート
８，９…ロックスライダ（スライドロック手段）
１０…クロススライダ
１１…テーブル
１３…ワーク位置決め治具
２７…ワーク受け面
３０…ロッド（棒状体）
３９…スイングアーム（機械的結合手段）
４１…係合凸部
４２…キャッチャ
Ｗ…車体パネル（ワーク）

Claims (10)

1. Ｘ−Ｙ二次元平面内において任意のワーク位置決め位置まで移動可能な汎用型のワーク位置決め治具を備えていて、位置決めすべきワークの種別に応じて上記ワーク位置決め治具の位置を変更することで複数種類のワークの位置決めに対応可能としたワーク位置決め装置であって、
   一方が固定側、他方が可動側となる直線状の二本のガイドレールを互いに直交しつつその直交状態のもとで相対移動可能なように重合配置するとともに、
   各ガイドレールには、対応するガイドレールに沿ってスライド可能であって且つ任意の位置でロック可能なスライドロック手段を個別に設け、
   これら双方のスライドロック手段同士を互いに連結することでＸ−Ｙフリーテーブル装置を形成し、
   このＸ−Ｙフリーテーブル装置における可動側のガイドレールにワーク位置決め治具を搭載してある一方、
   上記ワーク位置決め治具は、共にＸ−Ｙフリーテーブル装置によるＸ−Ｙ二次元平面内に設定された受け面創成位置と任意のワーク位置決め位置との間でスライド変位可能となっていて、
   上記ワーク位置決め治具のスライド移動は、そのワーク位置決め治具に近接して配置され且つＸ，Ｙ方向での自律的な動作自由度を有する外部駆動ユニットにより行われるようになっていることを特徴とするワーク位置決め装置。
2. 上記Ｘ−Ｙフリーテーブル装置におけるガイドレール同士の交点位置にて双方のスライドロック手段同士を互いに連結したことを特徴とする請求項１に記載のワーク位置決め装置。
3. 上記Ｘ−Ｙフリーテーブル装置におけるそれぞれのガイドレールにスライドロック手段とは別のスライダをスライド可能に案内支持させるとともに、それらのスライダ同士を互いに連結したことを特徴とする請求項１または２に記載のワーク位置決め装置。
4. 上記Ｘ−Ｙフリーテーブル装置におけるスライドロック手段は、それ自体が発生する制動力をもって自律的にロック状態となり、且つ外部からの作動流体の供給によりアンロック状態となるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のワーク位置決め装置。
5. 上記Ｘ−Ｙフリーテーブル装置における可動側のガイドレールにテーブルを搭載したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のワーク位置決め装置。
6. 上記Ｘ−Ｙフリーテーブル装置における固定側の互いに平行な一対のガイドレールと可動側の互いに平行な一対のガイドレールとを全体として井桁状のものとなるように重合配置し、
   可動側の一対のガイドレールにまたがるようにテーブルを搭載したことを特徴とする請求項５に記載のワーク位置決め装置。
7. 上記Ｘ−Ｙフリーテーブル装置における固定側の一対のガイドレールと可動側の一対のガイドレールとのなす合計四つの交点位置のうちいずれか一つの交点位置にて双方のスライドロック手段同士を互いに連結する一方、
   残りの三つの交点位置には、固定側のガイドレールと可動側のガイドレールとが互いに共有することになるクロススライダを配置したことを特徴とする請求項６に記載のワーク位置決め装置。
8. 上記ワーク位置決め治具は、位置決めすべきワークの形状に応じてワーク受け面形状を任意の形状に創成可能であって、形状の異なる複数種類のワークの位置決めに対応可能となっていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のワーク位置決め装置。
9. 上記外部駆動ユニットは、テーブルもしくはワーク位置決め治具の一部と係合することによって両者を直接もしくは間接的に結合する機械的結合手段を有していて、
   上記ワーク位置決め治具のスライド動作は、機械的結合手段による結合状態のもとでの外部駆動ユニットの自律動作に追従する従動動作として行われるようになっていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のワーク位置決め装置。
10. 上記ワーク位置決め治具は、それぞれに軸心方向に進退移動可能な多数の棒状体の集合体をもって形成されていて、
    各棒状体を任意の位置まで進退移動させた上でその状態を自己保持させることにより、各棒状体の先端の包絡線をもってワーク受け面が創成されるものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のワーク位置決め装置。

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