JPH04313497A - ロータリ式ワーク位置決め固定装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数種類のワークの
位置決めおよび固定に用いられるロータリ式ワーク位置
決め固定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数種類のワークの位置決めおよび固定
を行う場合としては、例えば、自動車車体の組立ライン
において複数種類の車体を混流生産するために同一場所
で複数種類の車体パネルを位置決めして固定する場合が
あり、かかる場合に用いられる従来のワーク位置決め固
定装置としては、例えば図５にその正面図を示すととも
に図６にその右側面図を示す並列型のものがある。

【０００３】この装置は、ワークとしての車体パネル１
の一部にそれに対応する形状の先端部２ａで密接してそ
の車体パネル１の一部を位置決めするゲージ板２と、全
体の揺動によりゲージ板２の先端部２ａに対し進退移動
してその車体パネル１の一部を挟持および開放するクラ
ンプ部材３と、ゲージ板２と同一平面内に配置されて前
記クランプ部材３全体を揺動させる薄型エアシリンダ４
とを有する位置決めユニット５を、車体パネル１の種類
に応じて四個、前記ゲージ板２の板厚方向へ重ねて並べ
、各々前記ゲージ板２の先端部２ａが向く方向へ進退移
動するように、ブラケット６に二本づつ千鳥状に固定し
たエアシリンダ７のピストンロッド７ａで支持してなり
、かかる装置にあっては、前記四個の位置決めユニット
５のうち位置決めすべき車体パネル１の種類に対応する
ものを支持するエアシリンダ７が、そのピストンロッド
７ａの進出により位置決めユニット５を所定の使用位置
に前進させ、その位置決めユニット５が、車体パネル１
をゲージ板２の先端部２ａで位置決めするとともにクラ
ンプ部材３で挟持して固定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のワーク位置決め固定装置にあっては、各位置決めユ
ニット５毎に、クランプ用のエアシリンダ４および進退
移動用のエアシリンダ７が必要となるので、装置全体と
してエアシリンダの本数が多くなり、装置を設置する際
に、それらのエアシリンダを作動させる空気圧配管およ
び作動確認用スイッチ等の配線の敷設および接続作業の
工数が嵩むという問題があった。また上記従来装置にあ
っては、位置決めユニット５の数を増やすと装置の全体
寸法がそのゲージ板２の板厚方向へ大きくなるため、車
体パネル１のホイールアーチ部分の上部および前後方下
部等の、互いに近接する複数部位を同時に位置決めする
場合に、装置同士の干渉を防止する必要上から、位置決
めし得る車体パネル１の種類が少なくなるという問題が
あった。

【０００５】この発明は、かかる課題を有利に解決した
装置を提供することを目的とするものであり、この発明
のワーク位置決め固定装置は、ワークに密接してワーク
を位置決めするゲージ部材および、そのゲージ部材に対
し進退移動して前記ワークを挟持および開放するクラン
プ部材を有する複数の位置決めユニットと、周囲に放射
状に配置された複数の位置決めユニットを各々回動軸線
と平行に進退移動可能に支持する回動部材と、前記回動
部材を前記回動軸線周りに割り出し回動させて任意の位
置決めユニットを所定のユニット出し入れ位置に配置す
る使用ユニット選択手段と、前記ユニット出し入れ位置
に位置する位置決めユニットの掛合部と掛合する掛合部
材を進退移動させる使用ユニット出し入れ手段と、前記
掛合部材に設けられ、前記所定周方向位置に位置する位
置決めユニットの前記クランプ部材の掛合部と掛合する
掛合部材を進退移動させるクランプ部材駆動手段と、を
具えてなるものである。

【０００６】

【作用】かかる装置にあっては、使用ユニット選択手段
が、回動部材を割り出し回動させて、その回動部材の周
囲に放射状に配置された複数の位置決めユニットのうち
次に使用するものを所定のユニット出し入れ位置に配置
すると、使用ユニット出し入れ手段が、その位置決めユ
ニットの掛合部に掛合した掛合部材を前進させてその位
置決めユニットを所定の使用位置に押し出し、そしてク
ランプ部材駆動手段が、その位置決めユニットのクラン
プ部材の掛合部に掛合した掛合部材を進退移動させて、
ワークを挟持および開放するようにクランプ部材をゲー
ジ部材に対し進退移動させる。また使用する位置決めユ
ニットの変更の際には、上記と逆に使用ユニット出し入
れ手段が、使用位置に出ている位置決めユニットの掛合
部に掛合した掛合部材を後退させてその位置決めユニッ
トをユニット出し入れ位置に引込み、その後上記と同様
の手順で、次に使用する位置決めユニットが使用位置に
押し出され、位置決め固定に供される。

【０００７】従って、この発明のロータリ式ワーク位置
決め固定装置によれば、装置の設置の際に、各々一つづ
つの使用ユニット選択手段と使用ユニット出し入れ手段
とクランプ部材駆動手段とについて配管や配線をすれば
済むので、配管や配線の敷設および接続作業の工数を大
幅に削減することができる。またこの装置によれば、回
動部材の周囲に複数の位置決めユニットを放射状に配置
するとともに、必要な位置決めユニットだけ使用位置に
配置するように位置決めユニットを出し入れするので、
装置全体のコンパクトさを維持しつつ多数の位置決めユ
ニットを具えることができ、それゆえ、ワークの互いに
近接する複数部位を同時に位置決めするような場合でも
、多くの種類のワークについて、装置同士の干渉を防止
しつつその位置決めおよび固定を行うことができる。

【０００８】

【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。図１はこの発明のロータリ式ワーク位置
決め固定装置の一実施例を一部断面にて示す右側面図、
図２はその実施例の装置の正面図、図３はその実施例の
装置の平面図であり、図中１はワークとしての車体パネ
ル、８はフレームをそれぞれ示す。

【０００９】ここにおけるフレーム８は板材をコ字状に
結合してなり、そのフレーム８の中央部の板材８ａは、
当該ワーク位置決め固定装置の位置や姿勢を変更するた
め図示しないロボットの手首部等に取り付けられ、また
フレーム８の後端部（図１では右側）の板材８ｂは、使
用ユニット選択手段としての、減速機９およびそれに一
体的に組付けられたサーボモータ１０を固定支持し、さ
らにフレーム８の前端部の板材８ｃは、回動部材として
の回動軸１１の前端部を、ベアリング１２を介し回動可
能に支持している。

【００１０】この回動軸１１の後端部には環状のフラン
ジ１３が嵌め合わされて固着され、そのフランジ１３の
後方（図１では右方）端面には、上記減速機９の出力軸
９ａが、円盤状の連結板１４を介して結合され、その連
結板１４には、減速機９の本体に固定された位置決め部
材１５と当接して連結板１４ひいては回動軸１１の回動
限位置を特定する凸部１４ａ　が設けられている。また
上記回動軸１１の中央部は、図４に示すように概略八角
形状断面をなしており、その中央部の周囲の各面には、
当該回動軸１１の回動軸線Ｃと平行に、かつ互いに周方
向へ等間隔に、八本のガイドレール１６が固定されてい
る。さらに上記フランジ１３の前方端面には、それらの
ガイドレール１６に対し各々半径方向へ整列して半径方
向外方に位置するように、八個の弾性体製のストッパ１
７が固定されている。

【００１１】そして、上記八本のガイドレール１６は各
々、そこに嵌まり合うボール循環式のスライダ１８を介
して位置決めユニット１９を、そのガイドレール１６に
沿って上記回動軸線Ｃの延在方向へ進退移動し得るよう
に支持しており、ここにおける各位置決めユニット１９
は基台２０を有し、その基台２０の一方の面には、上記
ボール循環式のスライダ１８が固定され、またその基台
２０の他方の面には、位置決めユニット１９の後端部（
図１では右端部）にて後方へ突出し、かつ上記回動軸線
Ｃと反対の方向へ折曲された、掛合部としての端部２１
ａ　を有する掛合部材２１と、その掛合部材２１を両側
から固定挟持する、互いに平行な二枚のガイド板２２と
、図３に示す如くガイド板２２の側方にて上記回動軸線
Ｃに平行に位置するロケート孔２３ａ　を持つ位置決め
部材２３とが固定されている。

【００１２】ここで、上記二枚のガイド板２２は、それ
らの前端部（図１では左端部）でゲージ部材２４を固定
挟持するとともに、それらの中間部で、この例ではカギ
型に曲がった先端部２５ａ　を持つクランプ部材２５を
上記回動軸線Ｃを含む平面内で移動可能なように挟持し
、加えて各々、前端部へ向かうにつれて基台２０から離
間するように傾斜した案内孔２２ａ　と基台２０の近く
に中心を持つ円弧状の案内孔２２ｂ　とを形成されてお
り、それらの案内孔２２ａ，２２ｂ　内には、上記クラ
ンプ部材２５に中央部を挿通固定されたピン２６の両端
部が移動可能に嵌め合わされている。 なお、上記ゲージ部材２４の端面２４ａ　は車体パネル
１の一部に対応する形状を持っており、ゲージ部材２４
はその端面２４ａ　で車体パネル１に密接してそれを位
置決めする。 またクランプ部材２５は、上記回動軸線Ｃに対し半径方
向外方へ突出するように形成された掛合部としての凸部
２５ｂ　を持つとともに、図示しないスプリングによっ
て常時付勢されて通常は後述の挟持位置に位置している
。

【００１３】この一方、フレーム８の後端部の板材８ｂ
の上端部には、使用ユニット出し入れ手段としての薄型
エアシリンダ２７が固設され、このエアシリンダ２７の
ピストンロッド２７ａ　の先端部には掛合部材２８が固
定されており、この掛合部材２８の、上記回動軸線Ｃへ
向くとともにその回動軸線Ｃに対し接線方向へ延在する
溝部２８ａ　は、ピストンロッド２７ａ　の後退により
後退限位置に位置する状態で、何れかの位置決めユニッ
ト１９が回動軸１１の回動に基づき図１および図２中最
上部の周方向位置であってかつ基台２０がストッパ１７
に当接する後退限位置であるユニット出し入れ位置に配
置されると、その位置決めユニット１９の掛合部材２１
の上記端部２１ａ　に掛合する。

【００１４】従って、上記ユニット出し入れ位置に配置
された位置決めユニット１９は、その掛合部材２１と上
記掛合部材２８との掛合により、エアシリンダ２７がピ
ストンロッド２７ａ　を進出させると押し出されて、そ
の基台２０とフレーム８の前端側の板材８ｃとの当接に
より特定される前進限位置である使用位置まで前進し、
またその使用位置に位置する位置決めユニット１９は、
エアシリンダ２７がピストンロッド２７ａ　を後退させ
ると引き込まれて、上記ユニット出し入れ位置まで後退
する。

【００１５】ここで、フレーム８の中央部の板材８ａお
よび後端部の板材８ｂには、図４に示すようにそれぞれ
ブラケットを介し、概略Ｃ字状をなす飛び出し防止部材
２９がその切欠き部を上向きにして回動軸１１と同心に
固定されており、この飛び出し防止部材２９は、ユニッ
ト出し入れ位置以外の周方向位置にある位置決めユニッ
ト１９の掛合部材２１の端部２１ａ　と掛合してそれら
を後退限位置に掛止し、回動軸１１の回動時のそれらの
位置決めユニット１９とフレーム８の前端部の板材８ｃ
との干渉および、使用位置にある位置決めユニット１９
の使用時のそれら使用しない位置決めユニット１９と車
体パネル１との干渉を防止するとともに、ユニット出し
入れ位置にある位置決めユニット１９の掛合部材２１の
端部２１ａ　をその切欠き部で開放して、その位置決め
ユニット１９の、ユニット出し入れ位置と使用位置との
間の進退移動を許容する。

【００１６】加えて、上記掛合部材２８上には、クラン
プ部材駆動手段としての小型エアシリンダ３０が固設さ
れ、このエアシリンダ３０のピストンロッド３０ａ　の
先端部には掛合部材３１が固定されており、この掛合部
材３１の、上記回動軸線Ｃへ向くとともにその回動軸線
Ｃに対し接線方向へ延在する溝部３１ａ　は、ピストン
ロッド３０ａ　の後退により後退限位置に位置する状態
で、何れかの位置決めユニット１９が回動軸１１の回動
に基づき上記ユニット出し入れ位置に配置されると、そ
の位置決めユニット１９の上記挟持位置に位置するクラ
ンプ部材２５の凸部２５ｂ　に掛合する。

【００１７】従って、上記ユニット出し入れ位置に配置
された後上記使用位置まで押し出された位置決めユニッ
ト１９のクランプ部材２５は、その凸部２５ｂ　と上記
掛合部材３１との掛合により、エアシリンダ３０がピス
トンロッド３０ａ　を進出させると前記スプリングに抗
して前進付勢されて、案内孔２２ａ，　２２ｂに沿うピ
ン２６の移動に基づき、そのカギ型に曲がった先端部２
５ａ　をゲージ部材２４から充分離間させて車体パネル
１を開放する開放位置（図１中仮想線で示す位置）まで
、車体パネル１およびゲージ部材２４との干渉を避ける
ように姿勢を変えながら前進し、またその開放位置に位
置するクランプ部材２５は、エアシリンダ３０がピスト
ンロッド３０ａ　を後退させると前記スプリングの作用
と相俟って後退付勢されて、その先端部２５ａ　をゲー
ジ部材２４の端面２４ａ　に近接させてそれらの間に車
体パネル１を挟持する挟持位置（図１中実線で示す位置
）まで、前進時と同様に姿勢を変えながら後退する。

【００１８】かかる構成を具えるこの実施例のワーク位
置決め固定装置にあっては、先ず、サーボモータ１０が
、位置決め部材１５と掛合凸部１４ａとの当接位置を基
準に回動軸１１を割り出し回動させて、上記八本のガイ
ドレール１６が支持する八個の位置決めユニット１９の
うち、位置決めする車体パネル１の種類に対応するゲー
ジ部材２４を持つ位置決めユニット１９を上記ユニット
出し入れ位置に配置し、次いで、エアシリンダ２７が、
その位置決めユニット１９を上記使用位置まで押し出す
。ここで、フレーム８の前端部の板材８ｃの上端部には
、フレーム８の後端部の板材８ｂへ向けて回動軸線Ｃと
平行にロケートピン３２が突設されており、上記使用位
置まで押し出された位置決めユニット１９は、その位置
決め部材２３のロケート孔２３ａ　と前記ロケートピン
３２との嵌合により、位置決めする車体パネル１側から
荷重が加わってもその周方向位置を上記ユニット出し入
れ位置に確実に制止する。

【００１９】そしてここでは、エアシリンダ３０が、ク
ランプ部材２５を上記挟持位置と開放位置との間で移動
させて、車体パネル１の位置決め固定および開放を行い
、また使用する位置決めユニット１９の変更の際には、
上記と逆にエアシリンダ２７が、使用位置に出ている位
置決めユニット１９をユニット出し入れ位置に引込み、
その後上記と同様の手順で、次に使用する位置決めユニ
ット１９が使用位置に押し出され、位置決め固定に供さ
れる。

【００２０】従って、この実施例のロータリ式ワーク位
置決め固定装置によれば、装置の設置の際に、各々一つ
づつのサーボモータ１０とエアシリンダ２７とエアシリ
ンダ３０とについて配線や配管をすれば済むので、配管
や配線の敷設および接続作業の工数を大幅に削減するこ
とができる。またこの装置によれば、回動軸１１の周囲
に八個の位置決めユニット１９を放射状に配置するとと
もに、必要な位置決めユニット１９だけ使用位置に配置
するように位置決めユニット１９を出し入れするので、
装置全体のコンパクトさを維持しつつ多数の位置決めユ
ニットを具えることができ、それゆえ、車体パネル１の
ホイールアーチ部分の上部および前後方下部等の、互い
に近接する複数部位を同時に位置決めするような場合で
も、装置同士の干渉を防止しつつ多くの種類の車体パネ
ル１についてその位置決めおよび固定を行うことができ
る。

【００２１】さらにこの実施例の装置によれば、クラン
プ部材２５を移動させるエアシリンダ３０が、位置決め
ユニット１９側に取り付けられていず、位置決めユニッ
ト１９の割り出しの際にそれらと一緒に回動しないので
、そのエアシリンダ３０への配管を、ロータリジョイン
ト等の高価な配管接続器具を使用することなしに単純に
取り廻すことができる。

【００２２】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、例えば位置決め
ユニットの数や構成は、所要に応じて変更しても良く、
また使用ユニット選択手段は、ユニット支持部材を割り
出し回動させ得るものであればサーボモータ以外のもの
でも良い。

【００２３】

【発明の効果】かくしてこの発明のロータリ式ワーク位
置決め固定装置によれば、装置の設置の際に、各々一つ
づつの使用ユニット選択手段と使用ユニット出し入れ手
段とクランプ部材駆動手段とについて配管や配線をすれ
ば済むので、配管や配線の敷設および接続作業の工数を
大幅に削減することができる。またこの装置によれば、
回動部材の周囲に複数の位置決めユニットを放射状に配
置するとともに、必要な位置決めユニットだけ使用位置
に配置するように位置決めユニットを出し入れするので
、装置全体のコンパクトさを維持しつつ多数の位置決め
ユニットを具えることができ、それゆえ、ワークの互い
に近接する複数部位を同時に位置決めするような場合で
も、多くの種類のワークについて、装置同士の干渉を防
止しつつその位置決めおよび固定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のロータリ式ワーク位置決め固定装置
の一実施例を一部断面にて示す右側面図である。

【図２】上記実施例の装置を示す正面図である。

【図３】上記実施例の装置を示す平面図である。

【図４】上記実施例の装置の、図１のＡ−Ａ線に沿う断
面図である。

【図５】従来のワーク位置決め装置を示す正面図である
。

【図６】上記従来装置の、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図
である。

【符号の説明】

１　　車体パネル ８　　フレーム ９　　減速機 １０　　サーボモータ １１　　回動軸 １９　　位置決めユニット ２１　　掛合部材 ２４　　ゲージ部材 ２５　　クランプ部材 ２５ｂ　　　凸部 ２７　　エアシリンダ ２８　　掛合部材 ３０　　エアシリンダ ３１　　掛合部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ワークに密接してワークを位置決めす
   るゲージ部材（２４）および、そのゲージ部材に対し進
   退移動して前記ワークを挟持および開放するクランプ部
   材（２５）を有する複数の位置決めユニット（１９）と
   、周囲に放射状に配置された複数の位置決めユニットを
   各々回動軸線（Ｃ）と平行に進退移動可能に支持する回
   動部材（１１）と、前記回動部材を前記回動軸線周りに
   割り出し回動させて任意の位置決めユニットを所定のユ
   ニット出し入れ位置に配置する使用ユニット選択手段（
   ９，１０）と、前記ユニット出し入れ位置に位置する位
   置決めユニットの掛合部（２１）と掛合する掛合部材（
   ２８）を進退移動させる使用ユニット出し入れ手段（２
   ７）と、前記掛合部材に設けられ、前記所定周方向位置
   に位置する位置決めユニットの前記クランプ部材の掛合
   部（２５ｂ）と掛合する掛合部材（３１）を進退移動さ
   せるクランプ部材駆動手段（３０）と、を具えてなる、
   ロータリ式ワーク位置決め固定装置。