JP4784159B2 - ワーク受け渡し方法及びワーク受け渡し装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークをワーク供給側からワーク受取側に受け渡すワーク受け渡し方法及びワーク受け渡し装置に関し、供給側と受取側で共通のロケート孔を使用してワークの受け渡しを行う全く新規なワーク受け渡し方法及びワーク受け渡し装置に関する。

例えば、自動車生産ラインでは、ワーク（ワークパネル）を溶接ステージなどに送り、そこで、ワーク受け渡し装置を使用して該ワークの受け渡しを行っている。ワークを受け渡すには、ワークに形成されたロケート孔（位置決め用の孔）にワーク供給側のロケートピンを挿入させて当該ワークを把持し、この状態でワークをハンドリングして別の位置に形成されたロケート孔にワーク受取側のロケートピンを挿入させることで、当該ワークを受け取るようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１６７７９１号公報（第５頁及び第６頁、図１及び図３）

このように、ワークの受け渡しの為にワークには、別々の位置にワーク供給用とワーク受取用のロケート孔をそれぞれ形成している。そのため、ワークには、多数のロケート孔を形成する必要があり、特に、小さなワークの場合、多数のロケート孔を形成することができない場合もある。

そこで、本発明は、ワークに多数のロケート孔を形成しなくともワークを供給側から受取側に受け渡すことができるワーク受け渡し方法及びワーク受け渡し装置を提供することを目的とする。

本発明は、少なくとも２以上の供給側ロケートピンを供給側ワーク台に有し、且つ該供給側ロケートピンを供給側ワーク台に対して出没自在に設けると共に該供給側ロケートピン内にワークをクランプする供給側クランプアームを上下動するように設けたワーク供給機構からロケート孔が形成されたワークを、同じく少なくとも２以上の受取側ロケートピンを受取側ワーク台に有し、且つ該受取側ロケートピン内にワークをクランプする受取側クランプアームを上下動するように設けたワーク受取機構で受け取るワーク受け渡し方法であって、前記ワークに形成されたロケート孔に前記ワーク供給機構の供給側ロケートピンを挿入させると共に供給側クランプアームを供給側ロケートピンの外へ迫り出してロケート孔周縁部をクランプすることで該ワークをワーク供給機構に保持させた後、前記ワーク受取機構を前記ワーク供給機構側へ接近させて行き、該供給側ロケートピンに前記ワーク受取機構の受取側ロケートピンが接触したときに供給側クランプアームを供給側ロケートピン内に待避させ、この状態から前記供給側ロケートピンが挿入される同じロケート孔に、前記ワークを挟んで反対側から前記ワーク受取機構の受取側ロケートピンを押し込んで該供給側ロケートピンを後退させて行き、それに伴って受取側ロケートピンをロケート孔内に入り込ませて、受取側クランプアームを受取側ロケートピンの外へ迫り出してロケート孔周縁部をクランプすることで、該ワークを、前記ワーク供給機構から前記ワーク受取機構へと受け渡すことを特徴とする。

本発明のワーク受け渡し方法によれば、同じロケート孔に供給側ロケートピンと受取側ロケートピンを挿入させてワークの受け渡しを行うため、供給側と受取側それぞれのロケート孔をワークに形成する必要が無くなり、また、小さなワークでも供給側から受取側にワークを確実に受け渡すことができる。

また、本発明のワーク受け渡し方法によれば、ワークに多数のロケート孔を形成する必要がないので、小さなワークでも確実に受け渡すことが可能となる。

以下、本発明を適用したワーク受け渡し方法及びワーク受け渡し装置の具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

「第１の実施の形態」
図１は第１の実施の形態のワーク受け渡し装置の全体図、図２は供給側ロケートピンと受取側ロケートピンの一例を示す斜視図、図３は図２の供給側ロケートピンと受取側ロケートピンのＡ−Ａ線位置における断面を示し、（Ａ）は受取側ロケートピンの断面図、（Ｂ）は供給側ロケートピンの断面図、（Ｃ）は両方のロケートピンが嵌合したときの断面図である。

ワーク受け渡し装置１は、図１に示すように、少なくとも２以上の供給側ロケートピン２を供給側ワーク台３に有したワーク供給機構４と、同じく少なくとも２以上の受取側ロケートピン５を受取側ワーク台６に有し、前記ワーク供給機構４からワークＷを受け取るワーク受取機構７とを備える。

ワーク供給機構４とワーク受取機構７は、何れもロボットのハンドに取り付けられ、自動車生産ラインなどの所定のステージに配置される。供給側ロケートピン２及び受取側ロケートピン５は、ワークＷに円形孔として所定ピッチで形成された２つのロケート孔８に挿入する位置にそれぞれの供給側ワーク台３または受取側ワーク台６に取り付けられている。

供給側ロケートピン２と受取側ロケートピン５の先端側には、互いに嵌合する凹部と凸部が形成されている。具体的には、受取側ロケートピン５の先端側には、図２及び図３（Ａ）に示すように、断面円形状をなすピン中心部に直線状のスリットを半径方向へ形成することで凹部とされるストレート溝部９が形成されている。一方、供給側ロケートピン２の先端側には、このストレート溝部９に嵌合する凸部とされるストレート突条部１０が、断面円形状をなすピン中心部に半径方向へ向かって形成されている。

また、受取側ロケートピン５の先端側には、ロケート孔８への挿入が容易となるように、先端に行くに従って次第に直径が小さくなるテーパ面１１が形成されている。同様に、ストレート突条部１０の先端側には、ストレート溝部９への挿入を容易となすためのテーパ面１２が形成されている。

次に、このように構成されたワーク受け渡し装置１を使用してワーク供給機構４からワーク受取機構７にワークＷを受け渡すワーク受け渡し方法について説明する。

先ず、ワーク供給機構４の供給側ロケートピン２にワークＷを保持させる。すなわち、ワークＷに形成されたロケート孔８に、ワーク供給機構４の供給側ロケートピン２を挿入させる。それにより、前記ワークＷは、供給側ロケートピン２によって位置決めされ、前記ワーク供給機構４に装着保持される。ワークＷがワーク供給機構４に装着保持されたら、図示を省略するクランプ装置でワークＷをクランプして当該ワークＷが落下しないようにする。

次に、ワーク供給機構４に保持させたワークＷを、ワーク受取機構７の受取側ロケートピン５に渡す。すなわち、ワーク供給機構４を所定位置で待機するワーク受取機構７に接近させて行き、ロケート孔８に挿入された供給側ロケートピン２とは反対側から同じロケート孔８に、前記ワーク受取機構７の受取側ロケートピン５を挿入させる。また、このとき、供給側ロケートピン２の先端部を、前記受取側ロケートピン５に接触させる。すると、図３（Ｃ）に示すように、供給側ロケートピン２に形成されたストレート突条部１０が、受取側ロケートピン５に形成されたストレート溝部９に嵌合し、前記供給側ロケートピン２と前記受取側ロケートピン５の軸芯が一致する。

この状態で、前記したクランプ装置のクランプを解除すると共に、図示を省略したワーク押し付け部材でワーク供給機構４からワーク受取機構７へとワークＷを移動させて又は自重によって、当該ワークＷをワーク受取機構７に受け渡す。

図４は供給側ロケートピンと受取側ロケートピンの他の例を示す斜視図、図５は図４の供給側ロケートピンと受取側ロケートピンのＡ−Ａ線位置における断面を示し、（Ａ）は受取側ロケートピンの断面図、（Ｂ）は供給側ロケートピンの断面図、（Ｃ）は両方のロケートピンが嵌合したときの断面図である。

受取側ロケートピン５の先端には、図４及び図５（Ａ）に示すように、断面円形状をなすピン中心部から３本の直線状のスリットを放射状に半径方向へ形成することで凹部とされる放射溝部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）が形成されている。一方、供給側ロケートピン２の先端側には、この放射溝部１３に嵌合する凸部とされる放射状突条部１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）が、断面円形状をなすピン中心部から放射状に３本、径方向へ形成されている。

この例では、図５（Ｃ）に示すように、同じロケート孔８に挿入される供給側ロケートピン２に形成された放射溝部１３に、ワークＷを挟んで反対方向から挿入される受取側ロケートピン５に形成された放射状突条部１４が嵌合することで、前記供給側ロケートピン２と前記受取側ロケートピン５の軸芯が一致し、ワーク供給機構４からワーク受取機構７へとワークＷが受け渡される。

図６は供給側ロケートピンと受取側ロケートピンのさらに他の例を示す斜視図、図７は図６の供給側ロケートピンと受取側ロケートピンが嵌合したときの断面図である。

受取側ロケートピン５の先端には、図６及び図７に示すように、断面円形状をなすピンの半円部分を切り取った半円切欠き溝部１５が形成されている。一方、供給側ロケートピン２の先端には、この半円切欠き溝部１５に嵌合してロケート孔８とほぼ同じ径の円形を構成する半円突条部１６が形成されている。

この例では、図７に示すように、同じロケート孔８に挿入される供給側ロケートピン２に形成された半円切欠き溝部１５に、受取側ロケートピン５に形成された半円突条部１６が嵌合することで、前記供給側ロケートピン２と前記受取側ロケートピン５の軸芯が一致し、ワーク供給機構４からワーク受取機構７へとワークＷが受け渡される。

このように、本実施の形態のワーク受け渡し方法並びにワーク受け渡し装置によれば、同じロケート孔８に供給側ロケートピン２と受取側ロケートピン５を挿入させてワークＷの受け渡しを行うため、供給側と受取側それぞれのロケート孔８をワークＷに形成する必要が無くなり、また、小さなワークＷでも供給側から受取側にワークＷを確実に受け渡すことができる。

また、本実施の形態によれば、供給側ロケートピン２に形成した凹部（ストレート溝部９、放射溝部１３、半円切欠き溝部１５）に、受取側ロケートピン５に形成した凸部（ストレート突条部１０、放射状突条部１４、半円突条部１６）を嵌合させているので、これら供給側ロケートピン２と受取側ロケートピン５の軸芯が一致し、ワークＷをワーク供給機構４からワーク受取機構７へと確実に受け渡すことができる。

「第２の実施の形態」
図８は第２の実施の形態を示し、ワーク供給機構からワーク受取機構にワークを受け渡す一連の工程を示す要部拡大図である。

第２の実施の形態では、受取側ロケートピン５には、ワークＷを載置させる円環状のワーク載置面１７を形成し、供給側ロケートピン２を、前記した供給側ワーク台３に対して出没自在となるようにピン基端側に配置した圧縮コイルバネ１８によって上下動自在となし、また、供給側ロケートピン２の外周囲に、ワークＷを支える円筒形状のワーク支持部材１９を供給側ワーク台３に固定させている。

なお、第２の実施の形態では、供給側ロケートピン２及び受取側ロケートピン５の先端部には、第１の実施の形態と同様、互いに嵌合する凸部と凹部が形成されていてもよく、或いは、これら凸部と凹部が形成されていなくてもよい。図８では、供給側ロケートピン２及び受取側ロケートピン５の先端部には、凸部及び凹部が形成されていないものとする。

この実施の形態では、ロケート孔８を供給側ロケートピン２に挿入させてワークＷを前記ワーク供給機構４に保持させた後、ワーク受取機構７をワーク供給機構４側へ接近させて行く。そして、図８（Ａ）に示すように、受取側ロケートピン５の先端部を、供給側ロケートピン２の先端部に接触させ、この受取側ロケートピン５で供給側ロケートピン２を図８（Ｂ）に示すように押し込んで行く。

すると、供給側ロケートピン２は、圧縮コイルバネ１８の付勢力に抗して後退して行き、それに伴って受取側ロケートピン５が、図８（Ｃ）で示すようにロケート孔８の中に入り込んで行く。そして、最終的に受取側ロケートピン５に形成されたワーク載置面１７にワークＷが当接し、ワークＷは、この受取側ロケートピン５にガイド保持されてワーク受取機構７に受け渡される。

このように、第２の実施の形態によれば、供給側ロケートピン２を供給側ワーク台３に対して出没自在としたことで、ワークＷの受け渡し時において、同じロケート孔８に挿入される供給側ロケートピン２の先端に受取側ロケートピン５を押し付けて押し込むことで、互いのロケートピン２、５の軸芯が一致し、前記受取側ロケートピン５をスムーズにロケート孔８に挿入させることができる。

また、第２の実施の形態では、供給側ロケートピン２の外周囲にワークＷを支えるワーク支持部材１９を設けたので、ワークＷを受取側ロケートピン５に受け渡すときに引っ掛かりがなくスムーズにワークＷをワーク供給機構４からワーク受取機構７に受け渡すことができる。

なお、第２の実施の形態では、受取側ロケートピン５を固定し、供給側ロケートピン２を出没自在としてその外周囲にワーク支持部材１９を設ける構成としたが、これとは逆に、供給側ロケートピン２を固定し、受取側ロケートピン５を出没自在としてその外周囲にワーク支持部材１９を設ける構成としてもよい。

「第３の実施の形態」
図９は第３の実施の形態を示し、ワーク供給機構からワーク受取機構にワークを受け渡す一連の工程を示す要部拡大図である。

第３の実施の形態では、第２の実施の形態の構成に加えて、供給側ロケートピン２及び受取側ロケートピン５のピン内部にワークＷをクランプする供給側クランプアーム２０又は受取側クランプアーム２１を設け、この供給側クランプアーム２０又は受取側クランプアーム２１の先端に形成したクランプ爪２０ａ、２１ａでワークＷをクランプするようにする。また、ワークＷがワーク受取機構７に受け渡されるときに、受取側ロケートピン５内に設けられた受取側クランプアーム２１が、ワーク支持部材１９に接触しないように（ワーク支持部材１９と干渉しないように）、当該ワーク支持部材１９に逃げ部１９ａを形成している。

この実施の形態では、ロケート孔８を供給側ロケートピン２に挿入させると共に、供給側クランプアーム２０のクランプ爪２０ａを当該供給側ロケートピン２の外へ迫り出させ、そのクランプ爪２０ａで前記ワークＷをワーク供給機構４に保持させた後、前記ワーク受取機構７を前記ワーク供給機構４側へ接近させて行く。そして、図９（Ａ）に示すように、供給側ロケートピン２の先端部に受取側ロケートピン５の先端部が接触したら、図９（Ｂ）に示すように、供給側ロケートピン２内の供給側クランプアーム２０のクランプ爪２０ａを、当該供給側ロケートピン２内に待避させる。

この状態から受取側ロケートピン５を押し込んで行くと、供給側ロケートピン２は、圧縮コイルバネ１８の付勢力に抗して後退して行き、それに伴って受取側ロケートピン５が、図９（Ｃ）で示すようにロケート孔８の中に入り込んで行く。そして、最終的に受取側ロケートピン５に形成されたワーク載置面１７にワークＷが当接したら、受取側ロケートピン５内に設けられた受取側クランプアーム２１のクランプ爪２１ａを、当該受取側ロケートピン５の外に迫り出させ、そのクランプ爪２１ａでワークＷをワーク載置面１７に押し付ける。その結果、ワークＷは、受取側ロケートピン５にガイド保持されてワーク受取機構７に受け渡される。

以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されるものではない。

例えば、第１の実施の形態において、供給側ロケートピン２に形成した凹部（ストレート溝部９、放射溝部１３、半円切欠き溝部１５）と、受取側ロケートピン５に形成した凸部（ストレート突条部１０、放射状突条部１４、半円突条部１６）に関しては、精度や強度が必要な方を、その凹部面積または凸部面積が大きくなるようにする。このようにすれば、必要な精度や強度を確保したワークＷの受け渡しを行うことができる。

第１の実施の形態のワーク受け渡し装置の全体図である。 第１の実施の形態を示し、供給側ロケートピンと受取側ロケートピンの一例を示す斜視図である。 図２の供給側ロケートピンと受取側ロケートピンのＡ−Ａ線位置における断面を示し、（Ａ）は受取側ロケートピンの断面図、（Ｂ）は供給側ロケートピンの断面図、（Ｃ）は両方のロケートピンが嵌合したときの断面図である。 第１の実施の形態を示し、供給側ロケートピンと受取側ロケートピンの他の例を示す斜視図である。 図４の供給側ロケートピンと受取側ロケートピンのＡ−Ａ線位置における断面を示し、（Ａ）は受取側ロケートピンの断面図、（Ｂ）は供給側ロケートピンの断面図、（Ｃ）は両方のロケートピンが嵌合したときの断面図である。 第１の実施の形態を示し、供給側ロケートピンと受取側ロケートピンのさらに他の例を示す斜視図である。 図６の供給側ロケートピンと受取側ロケートピンが嵌合したときの断面図である。 第２の実施の形態を示し、ワーク供給機構からワーク受取機構にワークを受け渡す一連の工程を示す要部拡大図である。 第３の実施の形態を示し、ワーク供給機構からワーク受取機構にワークを受け渡す一連の工程を示す要部拡大図である。

符号の説明

１…ワーク受け渡し装置
２…供給側ロケートピン
３…供給側ワーク台
４…ワーク供給機構
５…受取側ロケートピン
６…受取側ワーク台
７…ワーク受取機構
８…ロケート孔
９…ストレート溝部（凹部）
１０…ストレート突条部（凸部）
１１、１２…テーパ面
１３…放射溝部（凹部）
１４…放射状突条部（凸部）
１５…半円切欠き溝部（凹部）
１６…半円突条部（凸部）
１７…ワーク載置面
１８…圧縮コイルバネ
１９…ワーク支持部材
２０、２１…クランプアーム
２０ａ、２１ａ…クランプ爪

Claims (5)

1. 少なくとも２以上の供給側ロケートピンを供給側ワーク台に有し、且つ該供給側ロケートピンを供給側ワーク台に対して出没自在に設けると共に該供給側ロケートピン内にワークをクランプする供給側クランプアームを上下動するように設けたワーク供給機構からロケート孔が形成されたワークを、同じく少なくとも２以上の受取側ロケートピンを受取側ワーク台に有し、且つ該受取側ロケートピン内にワークをクランプする受取側クランプアームを上下動するように設けたワーク受取機構で受け取るワーク受け渡し方法であって、
   前記ワークに形成されたロケート孔に前記ワーク供給機構の供給側ロケートピンを挿入させると共に供給側クランプアームを供給側ロケートピンの外へ迫り出してロケート孔周縁部をクランプすることで該ワークをワーク供給機構に保持させた後、前記ワーク受取機構を前記ワーク供給機構側へ接近させて行き、該供給側ロケートピンに前記ワーク受取機構の受取側ロケートピンが接触したときに供給側クランプアームを供給側ロケートピン内に待避させ、この状態から前記供給側ロケートピンが挿入される同じロケート孔に、前記ワークを挟んで反対側から前記ワーク受取機構の受取側ロケートピンを押し込んで該供給側ロケートピンを後退させて行き、それに伴って受取側ロケートピンをロケート孔内に入り込ませて、受取側クランプアームを受取側ロケートピンの外へ迫り出してロケート孔周縁部をクランプすることで、該ワークを、前記ワーク供給機構から前記ワーク受取機構へと受け渡す
   ことを特徴とするワーク受け渡し方法。
2. 請求項１に記載のワーク受け渡し方法であって、
   前記供給側ロケートピンまたは前記受取側ロケートピンの接触部に、互いに嵌合する凹部または凸部が形成されている
   ことを特徴とするワーク受け渡し方法。
3. 請求項１又は２に記載のワーク受け渡し方法であって、
   前記供給側ロケートピンの外周囲にワークを支えるワーク支持部材が設けられている
   ことを特徴とするワーク受け渡し方法。
4. 請求項３に記載のワーク受け渡し方法であって、
   前記ワーク支持部材は、前記ワークが前記ワーク受取機構に受け渡されるときに、前記受取側ロケートピン内に設けられた受取側クランプアームと前記ワーク支持部材とが干渉するのを防止する逃げ部を有する
   ことを特徴とするワーク受け渡し方法。
5. 少なくとも２以上の供給側ロケートピンを供給側ワーク台に有し、且つ該供給側ロケートピンを供給側ワーク台に対して出没自在に設けると共に該供給側ロケートピン内にワークをクランプする供給側クランプアームを上下動するように設けたワーク供給機構と、
   同じく少なくとも２以上の受取側ロケートピンを受取側ワーク台に有し、且つ該受取側ロケートピン内にワークをクランプする受取側クランプアームを上下動するように設け、前記ワーク供給機構からワークを受け取るワーク受取機構とを備え、
   前記ワーク供給機構から前記ワーク受取機構に前記ワークを受け渡すときに、該ワークに形成されたロケート孔に前記ワーク供給機構の供給側ロケートピンを挿入させると共に供給側クランプアームを供給側ロケートピンの外へ迫り出してロケート孔周縁部をクランプすることで該ワークをワーク供給機構に保持させた後、前記ワーク受取機構を前記ワーク供給機構側へ接近させて行き、該供給側ロケートピンに前記ワーク受取機構の受取側ロケートピンが接触したときに供給側クランプアームを供給側ロケートピン内に待避させ、この状態から前記供給側ロケートピンが挿入される同じロケート孔に、前記ワークを挟んで反対側から前記ワーク受取機構の受取側ロケートピンを押し込んで該供給側ロケートピンを後退させて行き、それに伴って受取側ロケートピンをロケート孔内に入り込ませて、受取側クランプアームを受取側ロケートピンの外へ迫り出してロケート孔周縁部をクランプすることで、該ワークを、前記ワーク供給機構から前記ワーク受取機構へと受け渡すように構成した
   ことを特徴とするワーク受け渡し装置。

Images