JPH05178456A - ワーク搬送ラインにおけるワーク位置決め補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 形状や大きさの異なる複数種類のワークを搬
送する際、ワークに特別な搬送基準を新たに設けること
なく、しかも簡単な構造の装置によって、ワークを一定
の位置及び姿勢に位置決めできるようにする。 【構成】 ワーク１０の既存の軸孔１０ａに係合する一
対の保持部材２１を有する位置決め装置２０を設け、ワ
ーク１０の両側面を把持する一対の把持部材６１を有す
る姿勢決め装置６０を設ける。両保持部材２１を軸孔１
０ａに両側から係合させて、ワーク１０を軸孔１０ａの
部分を基準として回動可能にセンタリングする。軸孔１
０ａから離間する位置で両把持部材６１を互いに近接さ
せてワーク１０の両側面を把持することによって、ワー
ク１０の姿勢を決定する。形状や大きさの異なる複数種
類のワーク１０、１０′が常に一定の位置及び姿勢に位
置決めされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、形状や大きさの異なる
複数種類のワークを搬送する自動搬送ラインにおいて、
ワークを一定の位置及び姿勢に位置決めするためのワー
ク位置決め補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば各種機械の構成部品な
ど特に比較的大型で大重量のワークを各製造工程の間で
搬送するような場合、自動搬送ラインを使用することが
多い。このような搬送ラインにおいては、ワークを位置
決めして保持したのち、搬送装置に供給する所定の位置
及び姿勢に再度位置決めする必要がある。一般的に、常
に同一品種のワークを搬送する場合には、それらのワー
クに対応して搬送ラインが予め専用の仕様に設定されて
いることが多い。しかし、形状や大きさの異なる複数種
類のワークを搬送する場合には、ある一定の搬送基準、
例えば基準孔や基準溝などをワークに設け、これによっ
てワークの位置決めを行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は、形状や大きさの異なる複数種類のワークの搬送にあ
たっては、搬送装置の基準に合わせた共通な基準孔や基
準溝などの特別な搬送基準をワークに新たに設けていた
ので、ワークを搬送する前に、ワーク自体の付加価値と
しては全く不必要な搬送基準を設けるための加工工程並
びに加工装置が必要になるという問題があった。なお、
外観形状そのものが製品価値となるワークにおいては、
製品にするための加工工程が終わった後に、前記の搬送
基準を除去または修復する工程も必要となり、複数のワ
ークを搬送するためには、さらに新たな設備が必要にな
る。また、このような基準孔や基準溝を使用して形状や
大きさの異なる複数種類のワークを決められた位置及び
姿勢で搬送装置に供給するためには、ワークの基準合わ
せ機構や所定の位置及び姿勢に再位置決めする機構な
ど、極めて複雑な位置決め装置が必要になるという問題
があった。

【０００４】そこで本発明は、形状や大きさの異なる複
数種類のワークを搬送する際、ワークに特別な搬送基準
を新たに設けることなく、しかも簡単な構造の装置によ
って、ワークを一定の位置及び姿勢に位置決めできるよ
うにしたワーク搬送ラインにおけるワーク位置決め補正
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、既存の被係合孔を有する複数種類のワー
クを搬送するワーク搬送ラインにおけるワーク位置決め
補正装置であって、前記ワークの被係合孔に係合する一
対の保持部材と、これら両保持部材を互いに近接及び離
間させて所定の位置に停止させる駆動手段とによって構
成され、前記両保持部材を前記ワークの被係合孔に両側
から係合させることによって、そのワークをセンタリン
グする位置決め装置、及び、前記位置決め装置を前記ワ
ークに対して少なくとも１方向へ移動自在に支持する移
動装置、さらに、前記ワークの被係合孔から離間する位
置でそのワークの両側面を把持する一対の把持部材と、
これら両把持部材を互いに近接及び離間させて所定の位
置に停止させる駆動手段とによって構成され、前記両把
持部材にて前記ワークの両側面を把持することによっ
て、前記ワークを前記被係合孔の部分を基準として回動
させて、そのワークの姿勢を決定する姿勢決め装置、を
具備するものである。

【０００６】また本発明は、既存の被係合孔を有する複
数種類のワークを搬送するワーク搬送ラインにおけるワ
ーク位置決め補正装置であって、前記ワークの被係合孔
に係合する保持部材と、この保持部材を昇降させて所定
の位置に停止させる駆動手段とによって構成され、前記
保持部材を前記ワークの被係合孔に下方から係合させる
ことによって、そのワークをセンタリングする位置決め
装置、及び、前記位置決め装置を前記ワークに対して少
なくとも１方向へ移動自在に支持する移動装置、さら
に、前記ワークの被係合孔から離間する位置でそのワー
クの両側面を把持する一対の把持部材と、これら両把持
部材を互いに近接及び離間させて所定の位置に停止させ
る駆動手段とによって構成され、前記両把持部材にて前
記ワークの両側面を把持することによって、前記ワーク
を前記被係合孔の部分を基準として回動させて、そのワ
ークの姿勢を決定する姿勢決め装置、を具備するもので
ある。

【０００７】

【作用】上記のように構成された本発明によれば、位置
決め装置の保持部材をワークの被係合孔に係合させるこ
とによって、ワークが所定の基準位置にセンタリングさ
れる。保持部材によるワークの支持によって、ワークは
被係合孔の部分を基準として回動可能となる。ワークの
被係合孔から離間する位置で姿勢決め装置の一対の把持
部材によってワークの両側面を把持していくと、ワーク
は被係合孔の部分を基準として回動され、ワークが所定
の姿勢に決定される。保持部材によりワークが被係合孔
の部分を基準としてセンタリングされ、両把持部材によ
りワークの姿勢が決定されるので、形状や大きさの異な
る複数種類のワークを常に一定の位置及び姿勢に位置決
めすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、本実施例で示すワークは建設機械の一構成
部品であり、長さが数メートルのものである。そして、
機械の大きさに対応して形状や大きさの異なる複数種類
のワークが存在する。

【０００９】図１及び図２に示すように、ワーク自動搬
送ライン１によって、ワーク１０を搭載したパレット２
がローラコンベヤ３により矢印ａ方向へ搬送される。こ
の搬送ライン１の所定箇所において、パレット２がパレ
ット固定装置（図示せず）によって固定され、そのパレ
ット２上でワーク１０が、位置決め装置２０によって所
定の基準位置にセンタリングされ、姿勢決め装置６０に
よって所定の姿勢に決定される。

【００１０】まず、位置決め装置２０は、ワーク１０の
軸孔１０ａを利用して、そのワーク１０をセンタリング
する。なお、軸孔１０ａは既存の貫通孔であり、これを
位置決め基準のための被係合孔として利用する。そし
て、ワーク１０はその軸孔１０ａが水平状となるように
パレット２上に搭載されている。

【００１１】位置決め装置２０は、ワーク１０の軸孔１
０ａに両側から係合する一対の保持部材２１と、これら
両保持部材２１を互いに近接及び離間させて所定の位置
に停止させる駆動手段とによって構成されている。

【００１２】図３及び図４に示すように、両保持部材２
１はそれぞれ円錐状をなし、一対の移動ブロック２２の
下端に同軸状に対向して回転自在に取付けられている。
両移動ブロック２２は一対の支持ブロック２３間に固設
された一対のガイド軸２４に円筒ガイド２５を介して摺
動自在に支持され、両移動ブロック２２のナット部材２
６が両支持ブロック２３間に架設された送りねじ２７に
螺合されている。送りねじ２７には互いに逆ねじが形成
され、一方の支持ブロック２３上に固着された油圧モー
タ２８によりベルト２９を介して正逆方向へ回転駆動さ
れる。従って、油圧モータ２８の作動により両移動ブロ
ック２２即ち両保持部材２１が矢印ｂ、ｂ′方向へ互い
に近接、離間される。

【００１３】図５は、上記位置決め装置２０の駆動油圧
系及び駆動制御系を示す構成図である。駆動油圧系は、
油タンク３０、吸込みフィルタ３１、電動モータ３２に
より駆動される油圧ポンプ３３、減圧弁３４、ゲージバ
ルブ３５を直列接続した圧力計３６、リリーフ弁３７を
並列接続したフィルタ３８、ソレノイドバルブ３９、フ
ローレギュレータ４０、４１、前記送りねじ２７を回転
駆動する前記油圧モータ２８、位置検出器である圧力ス
イッチ４２等によって構成されている。そして、駆動制
御系は制御部４５を有し、この制御部４５は、予め設定
された所定の油圧により作動する圧力スイッチ４２から
の信号を入力し、この信号に基づいてソレノイドバルブ
３９を切換制御する。

【００１４】上記のように構成された位置決め装置２０
によれば、油圧モータ２８の作動によって両保持部材２
１を矢印ｂ方向へ互いに近接させ、両保持部材２１をワ
ーク１０の軸孔１０ａに両側から係合させる。両保持部
材２１の係合に伴って油圧モータ２８の油圧が所定の値
に上昇すると、圧力スイッチ４２が作動し、制御部４５
がソレノイドバルブ３９を制御して油圧モータ２８を停
止させる。これによって、ワーク１０が所定の基準位置
にセンタリングされる。ワーク１０の一端部の両側が両
保持部材２１により支持されるので、図１に示すよう
に、ワーク１０は軸孔１０ａの部分を基準として矢印
ｃ、ｃ′方向へ回動可能となる。

【００１５】ところで、ワーク１０を回動可能に保持す
るためには、軸孔１０ａに対する両保持部材２１の係合
力をある程度緩めに設定する必要がある。そこで、両保
持部材２１の停止位置を駆動油圧系に設けた圧力スイッ
チ４２によって検出すると、任意形状のワーク１０に対
して最適な係合力を設定することができる。なお、油圧
モータ２８及び送りねじ２７による駆動手段は、油圧シ
リンダ等による直線動作の駆動手段であってもよい。

【００１６】次に、図１及び図２において、移動装置５
０は、前記位置決め装置２０の両保持部材２１をワーク
１０の軸孔１０ａに位置合わせするものであり、その位
置決め装置２０を左右（矢印ｄ及びｄ′）方向、上下
（矢印ｅ及びｅ′）方向の任意の位置へ移動させること
ができるように構成されている。

【００１７】即ち、移動装置５０のほぼＬ字状をなす移
動フレーム５１は、固定フレーム５２上に一対のリニア
ガイド５３を介して矢印ｄ及びｄ′方向へ移動自在に支
持され、油圧シリンダ５４の作動ロッド５４ａが連結さ
れている。なお、移動フレーム５１の移動位置はリミッ
トスイッチ５５によって検出される。そして、前記位置
決め装置２０の支持ブロック２３が、移動フレーム５１
の前面に一対のリニアガイド５６を介して矢印ｅ及び
ｅ′方向へ移動自在に支持され、油圧シリンダ５７の作
動ロッド５７ａが連結されている。なお、支持ブロック
２３の移動位置はリニア位置検出器５８によって検出さ
れる。また、駆動制御系は一般的なものである。

【００１８】この移動装置５０による位置決め装置２０
の移動によって、図１及び図２に実線と一点鎖線とで示
すように、両保持部材２１を複数種類のワーク１０、１
０′の任意の軸孔１０ａ、１０ａ′に正確に位置合わせ
することができる。なお、油圧シリンダ５４、５７等に
よる駆動手段は油圧モータ及び送りねじ等を用いてもよ
く、また、リニア位置検出器５８はリミットスイッチ等
の簡単なものであってもよい。

【００１９】次に、図１及び図２において、姿勢決め装
置６０は、上記位置決め装置２０によってセンタリング
されたワーク１０を、その外形形状を利用して、自動搬
送可能な姿勢に位置決めする。

【００２０】姿勢決め装置６０は、ワーク１０の軸孔１
０ａから離間する位置でそのワーク１０の両側面を把持
する一対の把持部材６１と、これら両把持部材６１を互
いに近接及び離間させて所定の位置に停止させる駆動手
段とによって構成されている。

【００２１】まず、図６に示すように、両把持部材６１
は一対の移動ブロック６２の先端に爪状に突設されてい
る。それらのワーク接触面はＲ面にて形成され、ワーク
１０の様々な表面形状に対応できるように構成されてい
る。両把持部材６１の駆動手段は前記両保持部材２１の
駆動手段とほぼ同等であり、両移動ブロック６２は一対
の支持ブロック６３間に固設された一対のガイド軸６４
に円筒ガイド６５を介して摺動自在に支持され、両移動
ブロック６２のナット部材６６が両支持ブロック６３間
に架設された送りねじ６７に螺合されている。送りねじ
６７には互いに逆ねじが形成され、油圧モータ６８によ
りベルト６９、７０を介して正逆方向へ回転駆動され
る。従って、油圧モータ６８の作動により両移動ブロッ
ク６２即ち両把持部材６１が矢印ｆ、ｆ′方向へ互いに
近接、離間される。

【００２２】そして、両把持部材６１の停止位置検出
は、位置決め装置２０と同様な駆動油圧系における圧力
スイッチを使用しており、両把持部材６１が所定の圧力
でワーク１０の両側面に接触することによって位置決め
される。なお、駆動制御系も位置決め装置２０と同様の
ものを用いることができる。また、両把持部材６１の位
置検出は、他に一般的なエンコーダーやリニア位置検出
器であってもよい。

【００２３】上記のように構成された姿勢決め装置６０
によれば、油圧モータ６８の作動によって両把持部材６
１を矢印ｆ方向へ互いに近接させ、両保持部材２１によ
って保持されているワーク１０を両側から把持していく
と、図１においてワーク１０がパレット２上に斜めに搭
載されていても、ワーク１０が軸孔１０ａの部分を基準
として矢印ｃまたはｃ′方向へ回動される。そして、ワ
ーク１０の両側面が両把持部材６１により完全に把持さ
れることによって、ワーク１０の中心線が両把持部材６
１の中心位置に一致され、ワーク１０が所定の姿勢に決
定される。

【００２４】以上のように、位置決め装置２０の両保持
部材２１、その位置決め装置２０を移動させる移動装置
５０、姿勢決め装置６０の両把持部材６１によって、形
状や大きさの異なる複数種類のワーク１０、１０′に特
別な搬送基準を新たに設けることなく、これらのワーク
１０、１０′を常に一定の位置及び姿勢に位置決めする
ことができる。

【００２５】次に、退避装置８０は、ワーク１０の搬送
時におけるワーク１０と姿勢決め装置６０との干渉を回
避するために、姿勢決め装置６０の両把持部材６１をワ
ーク１０の下方へ退避させる装置である。即ち、図１、
図６及び図７に示すように、前記支持ブロック６３に設
けられた突片６３ａが回転軸８１に固着されており、こ
の回転軸８１が軸受８２により水平状に支持されてい
る。回転軸８２の一端にはアーム８３が固着され、この
アーム８３に油圧シリンダ８４の作動ロッド８４ａが連
結されている。

【００２６】従って、油圧シリンダ８４の作動により、
図７に実線と一点鎖線とで示すように、支持ブロック６
３即ち両把持部材６１が回転軸８１を中心として矢印
ｇ、ｇ′方向へほぼ９０°の角度で回動され、ワーク１
０の移動範囲内の作動位置と移動範囲外の退避位置との
間で移動される。なお、両把持部材６１の突出はパレッ
ト２に設けられた開口部を通して行われる。なお、実施
例の退避装置８０は回動方式であるが、ワーク１０の下
方に設置スペースがあれば、上下移動方式であってもよ
い。

【００２７】次に、図８及び図９は別の実施例における
位置決め装置９０を示すものであり、この位置決め装置
９０は、ワーク１０の軸孔１０ａに係合する保持部材９
１と、この保持部材９１を昇降させて所定の位置に停止
させる駆動手段とによって構成されている。

【００２８】保持部材９１は円錐状をなし、移動板９２
の上面に回転自在に取付けられている。移動板９２は一
対のリニアガイド９３を介して昇降ブロック９４上に左
右（矢印ｈ及びｈ′）方向へ移動自在に支持され、油圧
シリンダ９５によって駆動されると共に、その位置がリ
ミットスイッチ（図示せず）によって検出される。昇降
ブロック９４は複数本の移動ロッド９６により円筒ガイ
ド９７を介して上下（矢印ｉ及びｉ′）方向へ移動自在
に支持され、油圧シリンダ９８によって駆動されると共
に、その位置がリニア位置検出器９９によって検出さ
れ、フィードバック制御によって所定の位置に停止され
る。なお、保持部材９１を矢印ｈ及びｈ′方向へ移動さ
せる機構によって、移動装置１００が構成されている。

【００２９】この例では、油圧シリンダ９８の作動によ
って昇降ブロック９４即ち保持部材９１を上昇させ、こ
の保持部材９１をワーク１０の軸孔１０ａに下方から係
合させることによって、ワーク１０の既存の軸孔１０ａ
とワーク１０の自重とを利用して、ワーク１０を所定の
基準位置にセンタリングする。この状態でワーク１０は
保持部材９１による一点支持となるので、軸孔１０ａを
中心として回動可能となる。また、保持部材９１は左右
及び上下方向の任意の位置に停止可能なので、一点鎖線
で示すように、小形のワーク１０′の軸孔１０ａ′にも
確実に係合させることができる。なお、軸孔１０ａ、１
０ａ′への保持部材９１の係合は、ワーク１０、１０′
をセンタリングするためであるから、必ずしも保持部材
９１によってワーク１０、１０′をパレット２から完全
に浮上させる必要はない。

【００３０】このように、位置決め装置９０によりワー
ク１０、１０′がセンタリングされた状態で、前記姿勢
決め装置６０によりワーク１０、１０′を軸孔１０ａ、
１０ａ′を中心として回動させて、ワーク１０、１０′
の姿勢を決定することができる。

【００３１】なお、上記位置決め装置９０は前記位置決
め装置２０と併設されており、パレット２上のワーク１
０、１０′の軸孔１０ａ、１０ａ′が水平状か垂直状か
によって、位置決め装置２０と位置決め装置９０とが選
択的に使用される。なお、一方の位置決め装置２０また
は９０が使用される場合、他方の位置決め装置９０また
は２０はワーク１０、１０′の移動範囲内から外方へ退
避される。

【００３２】以上、本発明の実施例に付き説明したが、
本発明は上記実施例に限定されることなく、本発明の技
術的思想に基づいて各種の有効な変更並びに応用が可能
である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークを搬送する際に、位置決め装置及び姿勢決め装置
により、ワークの既存の被係合孔（例えば軸孔）及び外
形形状をそのまま利用することによって、ワークに特別
な搬送基準を新たに設けることなく、しかも簡単な構造
の装置によって、ワークを一定の位置及び姿勢に位置決
めすることができる。従って、搬送前においてワークに
搬送基準を加工する工程並びに装置、さらに搬送後にお
いてワークの搬送基準を除去または修復する工程並びに
装置などが不要となるので、搬送効率の著しい向上並び
に設備の大幅な削減を図ることができる。しかも、本発
明によれば、保持部材によりワークが被係合孔を基準と
して回動可能にセンタリングされ、一対の把持部材によ
るワークの把持によってそのワークを回動させるので、
形状や大きさの異なる複数種類のワークを常に一定の位
置及び姿勢に正確に位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における装置全体を示す平面図
である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における矢視側面図であ
る。

【図３】位置決め装置を部分断面で示す平面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線における矢視断面図であ
る。

【図５】位置決め装置の駆動油圧系及び駆動制御系を示
す構成図である。

【図６】姿勢決め装置を示す正面図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における矢視側面図で
ある。

【図８】本発明の別の実施例における装置全体を部分断
面で示す側面図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線における矢視拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 自動ワーク搬送ライン １０、１０′ ワーク １０ａ、１０ａ′ 軸孔（被係合孔） ２０ 位置決め装置 ２１ 保持部材 ２２ 移動ブロック ２７ 送りねじ ２８ 油圧モータ ３９ ソレノイドバルブ ４２ 圧力スイッチ ４５ 制御部 ５０ 移動装置 ５１ 移動フレーム ５４ 油圧シリンダ ５７ 油圧シリンダ ６０ 姿勢決め装置 ６１ 把持部材 ６２ 移動ブロック ６７ 送りねじ ６８ 油圧モータ ８０ 退避装置 ８４ 油圧シリンダ ９０ 位置決め装置 ９１ 保持部材 ９２ 移動板 ９４ 昇降ブロック ９５ 油圧シリンダ ９８ 油圧シリンダ １００ 移動装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存の被係合孔を有する複数種類のワー
   クを搬送するワーク搬送ラインにおけるワーク位置決め
   補正装置であって、 前記ワークの被係合孔に係合する一対の保持部材と、こ
   れら両保持部材を互いに近接及び離間させて所定の位置
   に停止させる駆動手段とによって構成され、前記両保持
   部材を前記ワークの被係合孔に両側から係合させること
   によって、そのワークをセンタリングする位置決め装
   置、 前記位置決め装置を前記ワークに対して少なくとも１方
   向へ移動自在に支持する移動装置、 前記ワークの被係合孔から離間する位置でそのワークの
   両側面を把持する一対の把持部材と、これら両把持部材
   を互いに近接及び離間させて所定の位置に停止させる駆
   動手段とによって構成され、前記両把持部材にて前記ワ
   ークの両側面を把持することによって、前記ワークを前
   記被係合孔の部分を基準として回動させて、そのワーク
   の姿勢を決定する姿勢決め装置、を具備するワーク搬送
   ラインにおけるワーク位置決め補正装置。
2. 【請求項２】 既存の被係合孔を有する複数種類のワー
   クを搬送するワーク搬送ラインにおけるワーク位置決め
   補正装置であって、 前記ワークの被係合孔に係合する保持部材と、この保持
   部材を昇降させて所定の位置に停止させる駆動手段とに
   よって構成され、前記保持部材を前記ワークの被係合孔
   に下方から係合させることによって、そのワークをセン
   タリングする位置決め装置、 前記位置決め装置を前記ワークに対して少なくとも１方
   向へ移動自在に支持する移動装置、 前記ワークの被係合孔から離間する位置でそのワークの
   両側面を把持する一対の把持部材と、これら両把持部材
   を互いに近接及び離間させて所定の位置に停止させる駆
   動手段とによって構成され、前記両把持部材にて前記ワ
   ークの両側面を把持することによって、前記ワークを前
   記被係合孔の部分を基準として回動させて、そのワーク
   の姿勢を決定する姿勢決め装置、を具備するワーク搬送
   ラインにおけるワーク位置決め補正装置。
3. 【請求項３】 前記位置決め装置の保持部材を回転自在
   に構成したことを特徴とする請求項１または２記載のワ
   ーク搬送ラインにおけるワーク位置決め補正装置。
4. 【請求項４】 前記姿勢決め装置の両把持部材を、前記
   ワークの移動範囲内に対して出入り自在に構成したこと
   を特徴とする請求項１または２記載のワーク搬送ライン
   におけるワーク位置決め補正装置。