(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロケート穴の周囲に位置決め用の受け面を備えるワークに対して前記ロケート穴にロケートピンを差し込むことでワークを位置決めするとともに、この位置決め状態でワークを支持可能に構成されたロケート装置において、
前記ロケートピンの外周部に、ロケート穴へのロケートピンの差し込み状態で前記位置決め用の受け面との当接によりワークを位置決めするとともに、前記ロケートピンに対して固定であるワーク着座面が形成され、
前記ワークの受け面がワーク着座面に着座したことを検出する検出器が、前記ワーク着座面に設けられていることを特徴とするロケート装置。
【請求項２】
前記ロケートピンが、受け台に挿通され、
この受け台の上端部が、前記ワーク着座面として用いられ、かつ、ワーク着座面の一部を切り欠いた凹状の切欠部が設けられ、
この切欠部に前記検出器が設置されていることを特徴とする請求項１に記載のロケート装置。
【請求項３】
前記ロケートピンが、受け台に挿通され、
この受け台の上端部が、前記ワーク着座面として用いられ、
前記検出器が、ワーク着座面から受け台に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載のロケート装置。
【請求項４】
前記ロケートピンには、このロケートピンに対して収納および突出可能であるとともに、ワーク着座面との間にワークを挟持可能なクランプアームが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のロケート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両ボディなどの製品となる前のワークを加工する際に、ワークを所定の位置に位置決めして固定するロケート装置に関するもので、詳細には、このロケート装置において、ワークを検出する検出器の取り付けに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両のボディを形成する場合、金属部品であるワークどおしを溶接することがある。この場合、ラインを流れてくる第１のワークを、その溶接作業を行う行程において、位置決めするとともに固定し、さらに、この固定された第１のワークに対して第２のワークを所定の位置に重ねて固定し、これらを溶接ロボットなどにより溶接するという作業を行う。
【０００３】
このような作業工程では、図２に示すように引込ロケート装置Ｒを複数設置しておき、これらの引込ロケート装置Ｒによりワークを位置決めして固定する。この引込ロケート装置は、図７に示すようなロケートピン０１と、このロケートピン０１の基部の周囲にワーク着座面０２が形成されており、ワーク０ｗ１，０ｗ２，０ｗ３に予め形成されているロケート穴に、ロケートピン０１を挿通させるとともに、ロケート穴の周囲に形成されている受け面をワーク着座面０２に当接させて位置決めを行い、さらに、引込ロケート装置Ｒに設けられている固定手段によりワークを固定する。
【０００４】
また、引込ロケート装置Ｒには、ワーク０ｗ１，０ｗ２，０ｗ３が正しく設置されたか否かを判定するためにワークに近接あるいは当接してワークを検出する検出器０３，０４，０５が設けられており、ワークが送られてきて、各検出器０３，０４，０５のいずれかがワークを検出したらワークが正しく位置決めされたと判定して、ワークを固定する作動を実行するよう構成されている。
【０００５】
従来技術にあっては、検出器０３，０４，０５は、ロケートピン０１の外周にブラケットにより取り付けられている。図において、検出器が３つ示されているが、このように検出器が複数取り付けられているのは、以下の理由による。
【０００６】
近年、製造効率の向上を図るために、１つのラインで複数種類の車種を製造することが検討されている。この場合、共通するロケート装置Ｒを用いて、形状の異なる複数種類のワーク０ｗ１，０ｗ２，０ｗ３の位置決めならびに固定を行うことになる。そして、ワーク０ｗ１，０ｗ２，０ｗ３の形状が異なる場合、引込ロケート装置Ｒでそれぞれのワーク０ｗ１，０ｗ２，０ｗ３を正しく支持したときに、ワーク０ｗ１，０ｗ２，０ｗ３のロケート穴近傍のロケートピン０１に対する相対位置が図示のように異なることになる。
【０００７】
それに対して、従来は、検出器０３，０４，０５により、ワークの位置決め部分の周辺を検出していたため、１つの検出器で、全てのワークを検出することができなかった。そこで、図示のように、各ワーク０ｗ１，０ｗ２，０ｗ３に対応して検出器０３，０４，０５を設ける必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように１つのロケートピン０１に対し複数の検出器０３，０４，０５を外付けした構成にあっては、位置決めを行う全ての種類のワークを検出しようとした場合に、ラインを流すワークの種類が多くなると、必要な検出器の数も多くなり、コストが高くなるという問題を有していた。さらに、複数種類のワークにそれぞれ対応させて検出器を取り付けようとした場合に、ワークの形状によっては、検出器を取り付けるべき位置が重なってしまって取り付けることができなかったり、あるいは、取り付けることはできても複数種類のワークに対応すべくロケートピン０１を移動させたときに、検出器が他のロケートピンやワークと干渉することから所望の位置に取り付けことができなかったりするもので、この場合、所望の種類のワークを全て検出することができなくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、形状が異なる複数種類のワークが送られてきてもワークを確実に検出可能な検出器を備えたロケート装置を、安価に提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために請求項１記載の発明は、ロケート穴の周囲に位置決め用の受け面を備えるワークに対して前記ロケート穴にロケートピンを差し込むことでワークを位置決めするとともに、この位置決め状態でワークを支持可能に構成されたロケート装置において、前記ロケートピンの外周部に、ロケート穴へのロケートピンの差し込み状態で前記位置決め用の受け面との当接によりワークを位置決めするとともに、前記ロケートピンに対して固定であるワーク着座面が形成され、前記ワークの受け面がワーク着座面に着座したことを検出する検出器が、前記ワーク着座面に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロケート装置において、前記ロケートピンが、受け台に挿通され、この受け台の上端面が、前記ワーク着座面として用いられ、かつ、ワーク着座面の一部を切り欠いた凹状の切欠部が設けられ、この切欠部に前記検出器が設置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のロケート装置において、前記ロケートピンが、受け台に挿通され、この受け台の上端面が、前記ワーク着座面として用いられ、前記検出器が、ワーク着座面から受け台に埋め込まれていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のロケート装置において、前記ロケートピンには、このロケートピンに対して収納および突出可能であるとともに、ワーク着座面との間にワークを挟持可能なクランプアームが設けられていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の作用および効果】
本発明では、ワークの位置決めを行う場合、ワークが正規の位置に送られてくると、ワークのロケート穴に対してロケートピンが挿通され、ワークのロケート穴の周囲に形成された受け面が、ロケートピンの外周に設けられているワーク着座面で支持される。この場合、ワークの種類が異なっても、ワークに形成された受け面をワーク着座面で支持することは共通する。
【００１５】
そこで、このように、ワークが正しい位置に着座した場合、ワーク着座面に設けられた検出器がワークを検出する。
一方、ワークが正規の位置に位置決めされず、ワーク着座面にワークが着座されない場合には、検出器がワークを検出することが無く、また、ロケート穴の位置がずれて、ロケート穴と検出器とが符合した場合も、検出器がワークを検出することがない。よって、異常がある場合には、検出器がワークを検出することが無く、これにより異常判断を行うことができる。
【００１６】
このように、本発明では、ワークの種類が異なっていても、必ず共通してワークの受け面が着座するワーク着座面において検出器がワークを検出するため、１つの検出器で複数種類のワークを確実に検出することができ、これにより、コストダウンを図ることができる。さらに、検出器が他のロケート装置と干渉することも無くなるとともに、ラインを流すワークの種類の数や形状などの制約が無くなり、製造加工の自由度が向上する。
【００１７】
また、ワークにおいて、検出に必要な面積が小さくて済むため、従来では検出できなかった小部品の加工を行うラインにおけるロケート装置にも適用可能となって、汎用性が高くなるという効果が得られる。
【００１８】
請求項２に記載のロケート装置では、ワーク着座面が上端に形成されている受け台において、ワーク着座面を切り欠いて切欠部を形成し、この切欠部に検出器を設置する。また、請求項３に記載のロケート装置では、受け台のワーク着座面に検出器を埋め込む。
いずれの場合も、検出器を設置するのが容易である。
【００１９】
請求項４に記載のロケート装置では、ワークの受け面をワーク着座面に着座させた後、クランプアームを用いてワーク着座面との間にワークを挟持して固定する。したがって、ロケート装置によりワークの固定を行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図２は本発明の実施の形態である引込ロケート装置を有した溶接作業工程を実行する部分の側面から見た概略図であって、この溶接作業工程には、複数の引込ロケート装置Ｒが設置され、ワークＷの溶接を実行する。
【００２２】
前記引込ロケート装置Ｒは、上下方向に伸縮するエアシリンダ１と、このエアシリンダ１により上下するピストンロッド２の上端部に設けられてピストンロッド２に対して本体３を左右方向（図において前後方向）に水平に移動させる移動装置４と、を備えている。また、本体３には、ロケートピン５（図において矢印の頭で示している）が立設されている。したがって、エアシリンダ１と移動装置４とを作動させることにより、ロケートピン５を、上下左右の任意の位置に移動させることができる。
【００２３】
また、前記引込ロケート装置Ｒは、図１の断面図に示すように、本体３の上部に、２段の四角柱状に形成された受け台６が設けられ、この受け台６の上端面である水平面が、ワーク着座面６１とされている。なお、受け台６の平面形状については、図４〜図６の（ａ）を参照のこと。
【００２４】
さらに、ロケートピン５は、内部に収容穴５１が形成されているとともに、側面にこの収容穴５１と外部とを連通させる開口部５２が設けられている。前記収容穴５１には、２本のクランプアーム７が設けられている。このクランプアーム７は、それぞれの基端部がピストンロッド８に対してピン７１を中心に回動可能に支持され、かつ、先端には、前記開口部５２から出入りする鉤状の押さえ片７２が設けられている。
【００２５】
このクランプアーム７の押さえ片７２が開口部５２を出入りする構造について説明すると、両クランプアーム７は、中間部にガイド穴７３が形成されており、このガイド穴７３は、図３のクランプアーム７の単品図にも示すとおり、上端部ならびに中間部が軸方向に延在されている一方で、下端部が押さえ片７２の突出方向と同じ方向に屈曲された形状に形成されている。そして、両ガイド穴７３に対して、ロケートピン５に固定された一本のガイドピン９が挿通されている。また、前記ピストンロッド８は、図示を省略したエアシリンダにより上下にスライド自在に支持されている。
【００２６】
したがって、ピストンロッド８を上方に移動させたときには、ガイドピン９がガイド穴７３の下端の屈曲部分に相対的に位置して、両クランプアーム７は、両押さえ片７２がロケートピン５の内部に収容された閉状態となっている。それに対して、ピストンロッド８を下方に移動させたときには、ガイドピン９とガイド穴７３とが相対的に移動して、クランプアーム７が、図示のように押さえ片７２をロケートピン５の側面に形成されている開口部５２から外側に突出させるように拡開回動する。さらに、ピストンロッド８を下方に移動させることにより、押さえ片７２が、前記ワーク着座面６１に当接あるいは近接する。よって、押さえ片７２とワーク着座面６１との間にワークＷを挟持することが可能となる。
【００２７】
次に、本実施の形態の特徴的な構成について説明すると、前記ワーク着座面６１には、ワーク着座面６１と同一平面上に検出器１０が設けられている。この検出器１０を設置するにあたって、図４に示すように、ワーク着座面６１の一部に断面四角形状の切欠部６１ａを設け、この切欠部６１ａに、先端の検出面を上端に配置させて縦に検出器１０を設ける手段や、図５に示すように、ワーク着座面６１の一端縁部を切り取った切欠部６１ａを設け、この切欠部６１ａに、側面の検出面を上端に配置させて横向きに検出器１０を設ける手段や、図６に示すように、ワーク着座面６１に孔を穿設してこの孔に円筒形の検出器１０を、先端の検出面がワーク着座面６１と略同一面となるように埋め込む手段などがある。ちなみに、検出器１０としては、例えば、「オムロン株式会社」製の、アンプ中継近接スイッチＥ２ＥＣ，フラットタイプＴＬ−Ｗ，角柱型ＴＬ−Ｑ／Ｇを用いることができ、これらを、周囲金属から所定寸法以上離して設置して、この周囲金属よりも近接する金属を検出する。
【００２８】
一方、本実施の形態にあっては、各ワークＷにおいて、引込ロケート装置Ｒのワーク着座面６１に対して面で当接するように、例えば、図４〜図６に示すようなブラケット状の受け面ｗ１を形成するもので、その受け面ｗ１の中心部に前記ロケートピン５を挿通させるロケート穴ｗ２を形成するものである。このロケート穴ｗ２は、図４に示すように、その径ｄがロケートピン５の径φよりも僅かに大径に形成されている。また、検出器１０は、ロケートピン５がロケート穴ｗ２に挿通された状態では、上記径差の範囲で両者のセンタがずれたとしても、受け面ｗ１を検出可能な範囲に設置されている。また、前記受け面ｗ１は、図４〜図６においてｓで示すように、ワーク着座面６１に対して僅かに広い範囲となるよう構成されている。
【００２９】
次に、実施の形態の作用について説明する。
ラインに沿って送られてくるワークｗの種類に応じ、各引込ロケート装置Ｒの各エアシリンダ１を作動させてロケートピン５をワークｗに応じた高さに配置させるとともに、移動装置４を作動させてロケートピン５をワークｗに応じた水平位置に配置させる。
【００３０】
次に、ラインを送られてきたワークｗが予め設定された位置に運ばれ、ワークｗが正しい位置に配置された場合には、図４〜図６に示すように、ロケートピン５がワークｗのロケート穴ｗ２に挿通されるとともに、ワークｗの受け面ｗ１がワーク着座面６１に当接され、位置決めが成される。また、このように正しく位置決めされた場合には、ワークｗの受け面ｗ１が、検出器１０に近接あるいは当接し、これに対応して検出器１０が、ワークｗを検出する。
【００３１】
一方、ワークｗの受け面ｗ１ならびに受け面ｗ１に開口されたロケート穴ｗ２の位置が正規位置からずれて検出器１０にワークｗの受け面ｗ１が当接や近接しなかった場合には、検出器１０はワークｗを検出しない。この場合は、ＮＧが出力されて以後の溶接作業などが中止され、作業者は、状況に応じて、ワークｗを正しく設置し直したり、あるいはワークｗを不良品として処理したりする。
【００３２】
上述のようにして、ワークｗの溶接加工を終えると、ワークｗを次の工程に移動させ、次のワークｗを迎える。この場合、次に送られてくるワークｗの種類が今回のワークｗと同一種類であれば、各引込ロケート装置Ｒは、そのままの位置に配置させ、異なる種類のワークｗが送られてくる場合には、上述した手順により各引込ロケート装置Ｒのロケートピン５を、次のワークｗに対応する所定の位置に移動させて、上記手順を繰り返す。
【００３３】
本実施の形態では、ワークｗに正しくロケート穴ｗ２ならびに受け面ｗ１が形成されていて、かつ、ワークｗが、正しく配置されたときには、ワークｗの受け面ｗ１が必ず着座するワーク着座面６１に検出器１０を設けたため、１つの検出器１０により複数種類のワークｗの着座を確実に検出することができる。
【００３４】
したがって、検出器１０が１つで済む安価な構成でありながら、従来のように、加工するワークｗの種類が限られること無く、どのようなワークｗでも確実に検出することができるものであり、加工自由度が高くなるという効果が得られる。加えて、検出器１０の保守用のランニングコストも低減できるという効果が得られる。
【００３５】
さらに、ロケート穴ｗ２およびその周辺の受け面ｗ１の標準化が可能であるとともに、これらに必要な面積が小さく、各ワークｗにおいて、これらの構成が与える制約を減らして、設計自由度の向上を図ることができる。
【００３６】
また、ワークｗにおいて、検出ならびにクランプに必要な面積が小さくて済むため、従来では検出ならびにクランプができなかった小部品の加工を行うラインにおけるロケート装置にも適用可能となって、汎用性が高くなるという効果が得られる。
【００３７】
以上、図面により実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、実施の形態では、ワーク着座面６１に検出器１０を１個しか設けていなかったが、複数設けることも可能である。この場合、ワークｗのロケート穴ｗ２のセンタがずれていることを検出する精度を高めることができる。ちなみにロケート穴ｗ２のセンタがずれている場合、ワークｗをラインに流して様々な加工を行う場合に、いずれかの工程で、センタずれを原因とする加工不良が発生するおそれがあるが、これを高い確率で防止することができる。
実施の形態では、ロケート装置として引込ロケート装置に適用したものを示したが、これ以外のロケート装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の引込ロケート装置を示す断面図である。
【図２】実施の形態のロケート装置が設置されている工程の概略図である。
【図３】実施の形態の要部の側面図である。
【図４】実施の形態の要部の平面図および側面図である。
【図５】実施の形態の要部の平面図および側面図である。
【図６】実施の形態の要部の平面図および側面図である。
【図７】従来技術を示す平面図および側面図である。
【符号の説明】
１    エアシリンダ
２    ピストンロッド
３    本体
４    移動装置
５    ロケートピン
６    受け台
７    クランプアーム
８    ピストンロッド
９    ガイドピン
１０    検出器
５１    収容穴
５２    開口部
６１    ワーク着座面
６１ａ    切欠部
７１    ピン
７２    片
７３    ガイド穴
Ｒ    引込ロケート装置
ｗ    ワーク
ｗ１    受け面
ｗ２    ロケート穴
【図１】
0003641401.tif 000002
【図２】
0003641401.tif 000003
【図３】
0003641401.tif 000004
【図４】
0003641401.tif 000005
【図５】
0003641401.tif 000006
【図６】
0003641401.tif 000007
【図７】
0003641401.tif 000008