JPH0360942A - ロケートピンによるワーク位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ワークの複数のロケート孔内に複数のロケ
ートピンをそれぞれ嵌入してそのワークを位置決めする
場合に用いて好適なワーク位置決め方法に関するもので
ある。

（従来の技術） 上述の如き場合としては例えば、車体組立てラインの車
体組立てステージにシャトルバー等の搬送装置によって
搬入したフロアメインを、シャトルバーの下降もしくは
ロケートピンの上昇によりそのステージに位置決めして
、他の車体部品と組合わせる場合があり、かかる場合に
従来は、正規には、第４図（ａ）に示すようにフロアメ
イン１の四角部に設けたロケート孔内にそれぞれロケー
トピン２を嵌入することにて、四本のロケートピン２で
フロアメイン１の位置決めを行う。

しかして、フロアメイン１は複数の部品から組立てられ
るためそのロケート孔の位置精度にはばらつきがあり、
かかるフロアメインを位置決めする場合には、通常はロ
ケートピンを支持するゲージポストの剛性がさほど高く
ないため、ロケートピンの外径をロケート孔の内径に極
めて近くしても、各ロケートピンの円錐状先端部の一部
がそれぞれロケート孔内に入りされすれば、その先端円
錐面がロケート孔の内周面で押圧されてゲージポストが
撓むことによってそれらのロケートピンが平均的に微少
変位し、各ロケートピンがそれぞれロケート孔の位置に
倣うので、全てのロケートピンをそれぞれロケート孔内
に嵌入してフロアメインを正確に位置決めすることがで
きる。

（発明が解決しようとする課題） ところで近年、複数車種の混流生産の要請から、複数車
種のフロアメインを共通のロケートピンで位置決めすべ
く、それらのロケートピンを各々ロボットの手首部で支
持することにて配置変更可能とする場合があり、かかる
場合にはロケートピンの支持剛性がゲージポストよりも
極めて高いことからロケート孔位置に倣うロケートピン
の微少変位が生じず、従ってそのままでは四本のロケー
トピンを全てそれぞれのロケート孔内に嵌入することが
できない。

これがため上述の如き場合に従来は、各ロケートピンの
外径を、フロアメインのロケート孔の位置精度のばらつ
きに対応可能な程度、例えばロケート孔の内径−０，５
ｍｍ程度まで細めたり、第４図（ｂ）〜（ｅ）に示す如
くロケートピンの本数を減らしてロケート孔位置のばら
つきの範囲を狭めたりしていたが、このようにすると、
フロアメインの位置決め精度の低下は避けられなかった
。

この発明は、上述の如き課題を有利に解決したワーク位
置決め方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明のワーク位置決め方法は、ワークの複数のロケ
ート孔内に複数のロケートピンをそれぞれ嵌入してその
ワークを位置決めするに際し、請求項１の方法では、前
記ロケートピンを、そのロケートピンを浮動支持する支
持部材に対し変位させてそれぞれ前記ロケート孔内に嵌
入した後、それらのロケートピンを、それぞれ前記支持
部材上の正規の位置へ強制的に戻してからそれらの支持
部材に対し固定することを特徴とし、また請求項２の方
法では、前記ロケート孔の内径よりも充分小さな外径に
縮径したロケートピンをそれぞれ前記ロケート孔内に嵌
入した後、それらのロケートピンの外径をロケート孔の
内径に実質上等しくなるように拡径し、その拡径状態で
固定することを特徴とするものである。

（作　用） かかる方法によれば、請求項１の方法では、ロケートピ
ン先端部やワークのロケート孔に案内用の円錐面等を設
けることにて、浮動支持したロケートピンをロケート孔
位置に対応させて変位させそのロケート孔内に嵌入した
後、ロケートピンを支持部材上の正規の位置へ強制的に
戻すので、支持部材の剛性が高い場合でも各ロケートピ
ンを位置精度にばらつきがあるロケート孔内にそれぞれ
確実に嵌入することができ、しかも正規位置へ戻したロ
ケートピンを支持部材に対し固定するので、ワークを正
確に位置決めすることができる。

また請求項２の方法では、ロケートピンを縮径してロケ
ート孔内に嵌入した後拡径するので、この方法でも、支
持部材の剛性が高い場合でも各ロケートピンを位置精度
にばらつきがあるロケート孔内にそれぞれ確実に嵌入す
ることができ、しかも拡径したロケートピンをその状態
で固定するので、ワークを正確に位置決めすることがで
きる。

尚、上記ロケートピンを正規位置へ戻す際や拡径する際
には、ロケート孔の位置ずれ量分だけ、ワークが微少量
弾性変形することになる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図は、この発明のロケートピンによるワーク位置決
め方法の実施例を適用した、車体組立てラインの車体組
立てステージにおけるフロアメイン位置決め装置を示す
斜視図であり、この装置は、シャトルパー３上に載置し
て当該ステージに搬入したワークとしてのフロアメイン
１を、各々ロケートピン２を有するワークベース４を上
昇させてシャトルパー３上から取上げた後当該ステージ
に位置決めすべ（、それらのワークベース４を各々手首
部乙こて支持する回合の直交座標型位置決めロボット５
を、当該ステージにおけるフロアメイン１の搬入位置の
四角部の下方に具えている。

しかして、ここにおける各位置決めロボット５は、第２
図にその一つを示すように、ロケートピン２を立設され
たワークベース４を、当３亥ステージの座標系における
、上下方向すなわちＸ軸方向（図中矢印Ｚで示す）と、
シャトルパー３の延在方向であり組立てる車体の前後方
向ともなる水平なＹ軸方向（図では紙面に直交する方向
）と、それらＺ軸およびＹ軸に直交する方向であり組立
てる車体の左右方向ともなる水平なＸ軸方向（図中矢印
Ｘで示す）とへ、任意の位置に移動させることができる
。

また、ここにおける各位置決めロボット５は、第２図に
示すようにその手首部としてのハンド取付は台５ａ上に
、フローティング機構６を介してワークベース４を浮動
支持しており、ここで、上記フローティング機構６は、
ケーシング７の上部に設けた直方体状の凹部８内に矢印
Ａ方向へ摺動自在に嵌合わせた可動ブロック９を弱いス
プリング１０にて中央位置へ戻すように付勢し、その可
動ブロック９の中央部に設けた截頭円錐状の孔９ａに対
し、その孔内に嵌合可能なプラグ１１をエアシリンダ１
２により進退移動可能ならしめた構成を具えてなり、ワ
ークベース４はその可動ブロック９上に固定されている
。

かかるフロアメイン位置決め装置にあっては、当該ステ
ージの正規位置にフロアメインを位置決めした場合の正
規のロケート孔位置に対しロケート孔１ａがＸ軸方向へ
ずれているフロアメイン１を、以下に述べる方法で位置
決めする。

すなわちここでは、先ず、各位置決めロボット５の作動
に基づき、各ワークベース４を、ロケートピン２がシャ
トルパー３によるフロアメインｌの搬送経路と干渉しな
いその経路の下方に位置するＸ軸方向位置で、かつフロ
アメイン１が所定搬入位置に位置する場合の各ロケート
孔１ａの正規の中心位置とロケートピン２の中心位置と
が上下方向へ整列するＸ軸、Ｙ軸方向位置に位置させて
、待機状態とし、次いで、シャトルパー３がフロアメイ
ン１を上記搬入位置に搬入すると、各ワークベース４を
、そのロケートピンを立設された上面がフロアメイン１
のロケート孔１ａを設けられた下面に当接した後フロア
メイン１がシャトルパー３上から持上げられてＸ軸方向
の所定位置決め位置に位置するまで上昇させる。

かかるワークベース４の上昇の際、ロケートピン２も当
然にロケート孔１ａへ向って上昇するが、このとき、フ
ローティング機構６はプラグ１１を孔９ａ内から抜出し
て可動ブロック９を浮動状態としているので、各ロケー
トピン２の先細りの先端部の一部がロケート孔１ａの内
周面に当接すると、ロケートピン２はその截頭円錐状の
先端面がロケート孔１ａの内周面で押圧されることによ
りロケート孔位置に倣って微少変位してロケート孔１ａ
内に嵌まり込み、このことにて、第２図に示す如きワー
クベース４の上面とフロアメイン１のロケート孔１ａを
設けられた下面との当接ひいてはそれらのワークベース
４によるフロアメイン１の持上げを可能ならしめる。

しかる後ここでは、エアシリンダ１２の作動によってプ
ラグ１１を孔９ａ内に押込み、それらを密に嵌め合わせ
て可動ブロック９ひいてはロケートピン２をロボット５
のハンド取付は台５ａに対し固定する。

ここで、孔９ａ内へのプラグ１１の押込みは、四ケート
孔１ａの位置ずれに起因してそれら孔９ａおよびプラグ
１１の中心位置も互いに位置ずれしているので、プラグ
１１の截頭円錐状の先端面で孔９ａの内周面を側方へ押
圧して可動ブロック９を微少移動させることにて行われ
、この可動ブロック９の微少移動によるロケートピン２
、ひいてはロケート孔１ａの微少移動により、フロアメ
イン１はＸ軸方向へ微少量弾性変形して、そのロケート
孔１ａは口ヶ−トピン２と強固に嵌まり合う。

かかる手順によってここでは、四本のロケートピンでフ
ロアメイン１を位置決めすることができ、しかも上述し
た方法によれば、位置精度にＸ軸方向へのばらつきがあ
るロケート孔にロケートピンを確実に嵌入し得るととも
にそのロケートピンを高い剛性で支持し得て、フロアメ
イン１を正確に位置決めすることができる。

第３図はこの発明の他の実施例を示すものであり、この
例では、内部にピン径変更機構１３を組込んだワークベ
ース４が、ロボット５のハンド取付は台５ａに固定され
ている。

ここで、上記ピン径変更機構１３は、ロケートピン中心
線Ｃに対して放射状に配置して各々ビン１４を介しワー
クベース４に枢支した四本のレバー１５（図では二本の
み示す）に、各々断面形状が扇状をなしワークベース４
の上面から上方へ突出する四本の爪１６を、それらのレ
バー１５と一体的にかつレバー１５の揺動に応じて爪同
士の先端が第３図（ａ）。

（ｂ）に示す如く閉じ、および同図（Ｃ）、　（ｄ）に
示す如く開くように設け、さらに、ワークベース４内に
配置した、中央突部１７ａと四本の腕部１７ｂ（図では
二本のみ示す）とを持つレバー駆動部材１７を、エアシ
リンダ１８により昇降可能ならしめた構成を具えてなり
、そのエアシリンダ１８の作動に基づきレバー駆動部材
１７を上昇させると、第３図（ｂ）に示す如く中央突部
１７ａが各レバー１５の下端部を中心軸線Ｃから半径方
向外方へ向けて付勢して、各レバー１５を、第３図（ａ
）に示す如く爪１６の先端同士が閉じるように揺動させ
、またエアシリンダ１８の上記と逆の作動に基づきレバ
ー駆動部材１７を下降させると、第３図（Ｃ）に示す如
く腕部１７ｂが各レバー１５の下端部を中心軸線Ｃへ向
けて付勢して、各レバー１５を、第３図（Ｃ）に示す如
く爪１６の先端同士が開き四本の爪１６の側面が中心軸
線Ｃを中心とする円筒面を概略形成してロケートピンと
して機能するように揺動させる。

かかるピン径変更機構１３を具えるフロアメイン位置決
め装置にあっては、四本の爪１６を閉じることにてそれ
らの爪の側面で概略截頭円錐面を形成して、ロケートピ
ンの外径を縮径したと同様の作用をなし、このことにて
、ワークベース４の上昇の際に、位置ずれのあるロケー
ト孔１９内にこれらの爪１６を確実に嵌入することがで
き、その後、四本の爪１６を開くことにてそれらの爪の
側面でロケート孔の内径に概略等しい外径の概略円筒面
を形成して、ロケートピンの外径を拡径したと同様の作
用をなし、その状態でエアシリンダ１８によりレバー駆
動部材１７を付勢し続けることにて、爪１６を開いた状
態に固定し得て、それら四本の爪１６をロケート孔ｌａ
内に密に嵌め合わせてフロアメイン１を正確に位置決め
することができる。

尚、上記爪１６を開く際にも、ロケート孔１ａを微少移
動させることになるので、フロアメイン１はそのロケー
ト孔の位置ずれ方向と逆方向へ微少量弾性変形すること
になる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例
に限定されるものでなく、ロケート孔およびそこに嵌入
するロケートピンの数は所要に応じて適宜変更すること
ができ、位置決めするワークも、上記フロアメイン以外
のものでも適用することができる。

（発明の効果） かくしてこの発明のワーク位置決め方法によれば、ワー
クの複数のロケート孔の位置精度にばらつきがある場合
でも、ロケートピンをそれぞれ確実に嵌入し得るととも
に、ワークを正確に位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のロケートピンによるワーク位置決め
方法の実施例を適用した、車体組立てラインの車体組立
てステージにおけるフロアメイン位置決め装置を示す斜
視図、 第２図は上記フロアメイン位置決め装置の位置決めロボ
ットおよびフローティング機構を一部断面で示す側面図
、 第３図（ａ）、　（ｂ）は上記フロアメイン位置決め装
置のピン径変更機構を示す平面図および縦断面図、第３
図（Ｃ）、　（ｄ）は上記ピン径変更機構を同図（ａ）
。 （ｂ）と異なる作動状態で示す平面図および縦断面図、
第４図（ａ）〜（ｅ）は従来のロケートピンによるワー
ク位置決め方法を示す説明図である。 １・・・フロアメイン　　　１ａ・・・ロケート孔２・
・・ロケートピン　　　３・・・シャトルパー４・・・
ワークベース　　　５・・・位置決めロボット６・・・
フロアメインク機構 ７・・・固定ブロック　　　８・・・ケーシング９・・
・可動ブロック　　　１０・・・スプリング１１・・・
プラグ　　　　　　１２・・・エアシリンダ■３・・・
ビン径変更機構　　１５・・・レバー１６・・・爪　　
　　　　　　１７・・・レバー駆動部材１８・・・エア
シリンダ 第１ 図 第３図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワークの複数のロケート孔内に複数のロケートピン
   をそれぞれ嵌入してそのワークを位置決めするに際し、 前記ロケートピンを、そのロケートピンを浮動支持する
   支持部材に対し変位させてそれぞれ前記ロケートピン孔
   内に嵌入した後、それらのロケートピンをそれぞれ前記
   支持部材上の正規の位置へ強制的に戻してからそれらの
   支持部材に対し固定することを特徴とする、ロケートピ
   ンによるワーク位置決め方法。 ２、ワークの複数のロケート孔内に複数のロケートピン
   をそれぞれ嵌入してそのワークを位置決めするに際し、 前記ロケート孔の内径よりも充分小さな外径に縮径した
   ロケートピンをそれぞれ前記ロケート孔内に嵌入した後
   、それらのロケートピンの外径をロケート孔の内径に実
   質上等しくなるよう拡径し、その拡径状態で固定するこ
   とを特徴とする、ロケートピンによるワーク位置決め方
   法。