(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを位置決め支持するための治具に設けられ、開閉可能の一対のクランプ部材によりワークを両側からクランプして所定姿勢に保持する受け装置であって、
一方のクランプ部材が、回転可能のベース部と、ベース部に設けられ、ベース部の回転軸と平行方向に独立してスライド可能の少なくとも３つのアジャストピンとを有し、かつ、アジャストピンのうちの一つがベース部の回転軸と同軸に設けられたものであり、
各アジャストピンのスライド運動、若しくはそのスライド運動とベース部の回転運動との組合わせにより、各アジャストピンの先端を、３次元空間の、ワークの前記一方のクランプ部材による被クランプ面の形状と対応する面にそれぞれ一致させることを特徴とする治具の受け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを位置決め支持するための治具に設けられる受け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のボデーパネル等のパネル状ワークに部品を組付ける際には、ワークを治具により規定の姿勢で位置決め支持して組付け装置に移送する必要がある。
【０００３】
この種の用途に用いられる治具２０としては、図６に示すように、定盤２１上に２本の位置決めピン２２を突設し、これをワーク４の位置決め孔に嵌入して前後方法および幅方向で位置決めすると共に、ワーク４の周囲４箇所を受け装置２５で両面からクランプして密着保持することにより、ワーク４を所定姿勢に保持するものがある。
【０００４】
従来の受け装置２５としては、図７に示すように、定盤２１に立設した支柱２６と、開閉可能に枢支されたクランプ部材２７とでワーク４の端縁を上下からクランプするようにしたものが一般的である。この受け装置２５では、クランプ部材２７および支柱２６の各クランプ面がワーク４と面接触する平坦状に形成されており、両平坦面でワーク４をクランプして密着保持することにより、ワーク４が所定の姿勢で支持されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示す受け装置は、平坦面の傾きが固定されているため、パネルを形状の異なるものに変更する際にはそのまま流用することができず、変更後のパネル形状に合ったものに交換する必要がある。そのため、パネルの種類数に合わせて多種多様の受け装置を準備する必要があり、設備投資が増大する。多種類のパネルにも対応できる汎用性を持たせた受け装置として、図８（ａ）（ｂ）に示すように、支柱２６をピンポイント構造にしたり（同図ａ）、あるいは球面支持構造（同図ｂ）にしたものも見受けられるが、これではパネル４を正確に固定することができず、後の組付け作業において誤差を生じる可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、多種多様のワークにも対応可能な汎用性を有し、かつ正確でかつ確実な位置決めが可能な治具の受け装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的の達成のため、本発明は、ワークを位置決め支持するための治具に設けられ、開閉可能の一対のクランプ部材によりワークを両側からクランプして所定姿勢に保持する受け装置であって、
一方のクランプ部材が、回転可能のベース部と、ベース部に設けられ、ベース部の回転軸と平行方向に独立してスライド可能の少なくとも３つのアジャストピンとを有し、かつ、アジャストピンのうちの一つがベース部の回転軸と同軸に設けられたものであり、
各アジャストピンのスライド運動、若しくはそのスライド運動とベース部の回転運動との組合わせにより、各アジャストピンの先端を、３次元空間の、ワークの前記一方のクランプ部材による被クランプ面の形状と対応する面にそれぞれ一致させる治具の受け装置を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図６に基いて説明する。
【０００９】
図１に示すように、本発明にかかる受け装置１は、上下のクランプ部材２、３でパネル状のワーク４の長手方向両側に形成された平面部４ａを上下からクランプし、ワーク４を所定姿勢に支持するものである。
【００１０】
図２に示すように、下クランプ部材３は、ベース部５に３つのアジャストピン６ａ〜６ｃを突設して構成される。ベース部５は、下端を定盤（２１：図６参照）に固定した柱状の支持部７に回転可能に支持されている。支持部７にはステッピングモータ等の回転駆動源が内蔵されており、この回転駆動源を起動することによって、ベース部５が回転軸Ｏを中心として正逆方向（一方向の回転でもよい）に回転駆動される。回転軸Ｏの向きは、ワーク４の平坦部４ａとほぼ直交する方向に設定するのがよい。
【００１１】
３つのアジャストピン６ａ〜６ｃは互いに平行に配設され、ベース部５に内蔵されたスライド駆動源（図示せず）により、回転軸Ｏと平行に独立して往復スライド駆動される。３つのアジャストピン６ａ〜６ｃは、平面視で任意の三角形、例えば正三角形を描くように配置され、そのうちの一つ（第１アジャストピン）は、ベース部５の回転軸Ｏと同軸に配置されている。
【００１２】
上クランプ部材２は、ワーク４の平坦部４ａとの接触面を平坦にした箱型に形成され、その上部には開閉アーム１１の一端が枢軸１１ａを介して回転可能に枢着されている。開閉アーム１１は、その他端が、図示しない開閉用エアシリンダのピストンロッドに回転自在に枢着され、かつその中間部が基部１０に回転可能に軸支されている。基部１０は一端を支持部７に固定した連結部材９の他端に固定されており、以上から、開閉アームは枢軸１１ｂを中心として揺動可能である。
【００１３】
以下、上記受け装置１によるワーク４の位置決め方法について説明する。
【００１４】
まず、開閉用シリンダを起動し、開閉アーム１１を図１の矢印方向に揺動させて上クランプ部材２を開く。
【００１５】
これと前後して、３次元計測機により、ＣＡＤデータ等の基準データからマスターワークの基準面（ワーク４の下クランプ部材３による被クランプ面に対応した面）上の任意の３点（以下、「指標点」という）の３次元座標を読み取る。この場合の指標点は、これを回転軸Ｏと直交する平面へ投影した時の３つの二点間距離がそれぞれアジャストピン６ａ〜６ｃの軸心間距離と一致し、かつ、そのうちの一点（第１指標点）が回転軸Ｏの延長線上に位置するように設定する。
【００１６】
次いで、図３（ａ）に示すように、ロボットアーム１３を起動してその先端に取り付けた位置決め部材１４を移送し、位置決め部材１４の基準点（Ｐ：ロボットアーム１３の中心軸上に設けるのがよい）を上記第１指標に配置する。その後、第１アジャストピン６ａをスライドさせ、ピン６ａの先端を位置決め部材１４に当接させる。これにより、第１アジャストピン６ａの位置決めがなされる。
【００１７】
この状態を、回転軸Ｏと直交する平面上で見ると、同図（ｂ）に示すようになる。図において□は、当該平面上に投影した第１指標点〜第３指標点（Ｘ１〜Ｘ３）を表わし、○は第１アジャストピン６ａの軸心Ｙ１（回転軸Ｏ）を表わし、△および×はそれぞれ第２および第３アジャストピン６ｂ、６ｃの軸心（Ｙ２、Ｙ３）を表わす。なお、（ａ）図は、（ｂ）図の矢印方向から見た図である。以上の対応関係は図４（ｂ）においても同様である。
【００１８】
次いで、ロボットアーム１３を起動して位置決め部材１４を移送し、図４（ａ）に示すように基準点Ｐを第２指標点Ｘ２に配置する。その後、ベース部５を回転させて第２アジャストピン６ｂの軸心Ｙ２を第２指標点Ｘ２と一致させ、さらに第２アジャストピン６ｂをスライドさせて、その先端を位置決め部材１４に当接させる。これにより、第２アジャストピン６ｂの位置決めがなされる。この時、ベース部５の回転軸Ｏと第１アジャストピン６ａの軸心Ｙ１が一致しているので、ベース部５の回転に伴って第１アジャストピン６ａと第１指標点Ｘ１との間にずれが生じることはない。
【００１９】
その後、ロボットアーム１３により位置決め部材１４の基準点Ｐを第３指標点Ｘ３に配置する。この時、図４（ｂ）からも明らかなように、既に前工程で各アジャストピン６ａ〜６ｃの軸心Ｙ１〜Ｙ３と各指標点Ｘ１〜Ｘ３の位相が合致しているため、ベース部５を回転させることなく、図５に示すように、第３アジャストピン６ｃをスライドさせてその先端を位置決め部材１４に当接させれば、第３アジャストピン６ｃの位置決めを行うことができる。
【００２０】
以上の手順から、各アジャストピン６ａ〜６ｃの先端で定義される平面１５の傾き（３次元方向の傾き）はマスターワークの基準面の傾きに一致する。従って、図６に示す４つの受け装置のそれぞれについて上記調整を行った後、下クランプ部材３上にワーク４を載せ、さらに開閉用エアシリンダで上クランプ部材２を閉じて上下のクランプ部材２、３でワーク４をクランプすれば、ワーク４を所定の姿勢に位置決め保持することができる（なお、ワークの前後方向および幅方向での位置決めは、位置決めピン２２と位置決め穴との嵌合によりなされる：図６参照）。上クランプ部材２は、図１に示すように、固定側に対して２つの枢軸１１ａ、１１ｂを介して支持されているので、平坦部４ａの傾きの異なるワーク４であっても平坦面をワーク４表面に確実に面接触させることができる。
【００２１】
以上の説明では、ワークの被クランプ面が平面である場合を説明したが、本発明は被クランプ面が曲面等の立体形状である場合にも適用することができる。また、アジャストピン６ａ〜６ｃは３本あれば十分であるが、必要に応じてそれ以上のアジャストピンを用いても構わない。この場合、指標点Ｘ１〜Ｘ３もアジャストピンと同数分設定する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、ワークを形状の異なるものに変更する場合でも簡単な調整で容易に新たなワークを所定姿勢に支持することができ、多種多様なワークに対応できる汎用性を有する。従って、設備投資の低減を図ることができる。また、ワークを所定の姿勢で確実に支持することができ、治具による搬送中の位置ずれも生じないので、後工程での組付け誤差を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる治具の受け装置の側面図である。
【図２】下クランプ部材の斜視図である。
【図３】（ａ）図は第１アジャストピンの位置決め状況を示す図（ｂ図の矢印方向から見た図）、（ｂ）図は回転軸Ｏと直交する平面を表わす図である。
【図４】（ａ）図は第２アジャストピンの位置決め状況を示す図（ｂ図の矢印方向から見た図）、（ｂ）図は回転軸Ｏと直交する平面を表わす図である。
【図５】第３アジャストピンの位置決め状況を示す図（図４（ｂ）の矢印方向から見た図）である。
【図６】治具の斜視図である。
【図７】従来の受け装置の側面図である。
【図８】従来の受け装置を示す側面図で、（ａ）図はピンポイント支持タイプを、（ｂ）図は球面支持タイプを示す。
【符号の説明】
１        受け装置
２        上クランプ部材
３        下クランプ部材
４        ワーク
５        ベース部
６  ａ    第１アジャストピン
６ｂ        第２アジャストピン
６  ｃ    第３アジャストピン
７        支持部
Ｏ        回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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