(57)【要約】【課題】  簡単な方法および構成でワークの検知を行えるようにする。【解決手段】  シリンダ室１ａに加圧空気を供給し、ワークＷを位置決めする前の状態では、位置決めピン３が最上端位置となるよう位置決め治具ベース１から突出した状態となる。この状態から、パネル材ＰおよびナットＮからなるワークＷを位置決めセットし、ナットＮの上からクランパ１３でワークＷを押さえ付けると、位置決めピン３が下降し、その空気吹き出し口３ｅがピンガイド孔１ｂに塞がれて、加圧空気の圧力が変化し、この圧力変化に基づいてワークＷの有無を検知する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを位置決めする位置決めピン内に加圧空気を供給し、この状態で前記位置決めピンに前記ワークを位置決めセットしたときに、前記位置決めピンの外周部に設けた空気吹き出し口から吹き出す前記加圧空気が遮られ、このときの前記加圧空気の状態変化を検知して前記ワークの有無を検知することを特徴とするワーク検知方法。
【請求項２】
前記加圧空気の状態変化は、加圧空気の圧力変化であることを特徴とする請求項１に記載のワーク検知方法。
【請求項３】
前記加圧空気の状態変化は、加圧空気の流量変化であることを特徴とする請求項１に記載のワーク検知方法。
【請求項４】
前記位置決めピンは、前記加圧空気の供給を受けて位置決め治具ベースに対して突出移動し、この突出した状態から前記ワークの位置決めセットにより、このワークに押されて前記位置決め治具ベースに対して後退移動し、この後退移動した状態で、前記位置決めピンの外周部の前記空気吹き出し口が、前記位置決めピンを移動可能にガイドする前記位置決め治具ベースのピンガイド孔に対応した位置となって、前記空気吹き出し口から吹き出す前記加圧空気が遮られることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のワーク検知方法。
【請求項５】
前記位置決め治具ベースのピンガイド孔に対応した位置となった状態の前記空気吹き出し口から、前記位置決めピンと前記ピンガイド孔との間の隙間に空気を流すことを特徴とする請求項４に記載のワーク検知方法。
【請求項６】
前記位置決めピンが、前記加圧空気の供給を受けて前記位置決め治具ベースに対して突出移動した状態で、前記空気吹き出し口から、前記位置決めセット状態のワークを受けるワーク受け上に空気を吹き出すことを特徴とする請求項４に記載のワーク検知方法。
【請求項７】
前記位置決めピンが、前記ワークに押されて前記位置決め治具ベースに対して後退移動した状態で、前記位置決めピンに設けた第２の空気吹き出し口から、前記位置決めピンが挿入される前記ワークの位置決め孔内面に向けて前記加圧空気を吹き出すことを特徴とする請求項４または５に記載のワーク検知方法。
【請求項８】
前記位置決めピンを、位置決め治具ベースに固定し、この位置決めピンに前記ワークを位置決めセットしたときに、前記位置決めピンの外周部の前記空気吹き出し口が、前記位置決めピンが挿入される前記ワークの位置決め孔に対応した位置となって、前記空気吹き出し口から吹き出す前記加圧空気が遮られることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のワーク検知方法。
【請求項９】
ワークを位置決めする位置決めピンと、この位置決めピン内に加圧空気を供給する加圧空気供給手段と、前記位置決めピンに前記ワークを位置決めセットしかつ、前記加圧空気供給手段により加圧空気を前記位置決めピン内に供給したときに、前記位置決めピンの外周部に設けた空気吹き出し口から吹き出す前記加圧空気が遮られ、このときの前記加圧空気の状態変化を検知して前記ワークの有無を検知するワーク検知手段とを、それぞれ有することを特徴とするワーク検知装置。
【請求項１０】
前記加圧空気の状態変化は、加圧空気の圧力変化であることを特徴とする請求項９に記載のワーク検知装置。
【請求項１１】
前記加圧空気の状態変化は、加圧空気の流量変化であることを特徴とする請求項９に記載のワーク検知装置。
【請求項１２】
前記位置決めピンは、前記加圧空気の供給を受けて位置決め治具ベースに対して突出移動するとともに、この突出した状態から前記ワークの位置決めセットにより、このワークに押されて前記位置決め治具ベースに対して後退移動し、前記位置決めピンが、前記ワークに押されて後退移動してワークセット状態となったときに、前記位置決めピンの外周部の前記空気吹き出し口が、前記位置決め治具ベースに対応した位置となって、前記空気吹き出し口から吹き出す前記加圧空気が遮られることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載のワーク検知装置。
【請求項１３】
前記位置決めピンを、位置決め治具ベースに固定し、この位置決めピンに前記ワークを位置決めセットしたときに、前記位置決めピンの外周部の前記空気吹き出し口が、前記位置決めピンが挿入される前記ワークの位置決め孔に対応した位置となって、前記空気吹き出し口から吹き出す前記加圧空気が遮られることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載のワーク検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決めピンに位置決めセットしたワークを検知するワーク検知方法およびワーク検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、位置決めピンに位置決めセットするワークを検知する方法および装置としては、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
これは、位置決めピンを備えたワーク支持体にワークを位置決めセットするに際し、ワーク支持体を昇降させる昇降駆動用モータの制御に用いる信号をモニタリングし、制御用信号変動に基づいてワークの有無を検知している。  
【特許文献１】特開２００２−３６１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来のワーク検知方法および装置にあっては、昇降駆動用モータのエンコーダで検出した回転量検出値とあらかじめ設定したマスターデータとを比較して、エンコーダからの信号によるフィードバック制御を行うもので、ワーク検知を行う際の制御回路が必要であり、検知方法の煩雑化および構成の複雑化を招いている。
【０００５】
そこで、本発明は、簡単な方法および構成でワークの検知を行えるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ワークを位置決めする位置決めピン内に加圧空気を供給し、この状態で前記位置決めピンに前記ワークを位置決めセットしたときに、前記位置決めピンの外周部に設けた空気吹き出し口から吹き出す前記加圧空気が遮られ、このときの前記加圧空気の状態変化を検知して前記ワークの有無を検知することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、位置決めピン内に供給する加圧空気の状態変化を検知してワークの有無を検知するようにしたので、エンコーダからの信号によるフィードバック制御を行うような制御回路が不要となり、簡単な方法および構成でワークの検知を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態を示すワーク検知装置の断面図で、図２は、図１に対してワークＷを位置決めセットした状態を示す。位置決め治具ベース１には、ワークＷを位置決めセットする位置決めピン３を、図中で上下方向に移動可能に設けている。ワークＷは、パネル材Ｐと、パネル材Ｐに溶接固定するナットＮとからなり、これら両部品を位置決めした状態で相互を溶接固定する。
【００１０】
位置決めピン３は、先端の小径部３ａと、基端の大径部３ｂと、大径部３ｂの下端に設けたピストン部３ｃとを、それぞれ備えている。ピストン部３ｃは、位置決めベース１内に形成したシリンダ室１ａ内に、図１中で上下方向に移動可能に収容してあり、大径部３ｂは、上記したシリンダ室１ａに連通して上部に開口するピンガイド孔１ｂ内に移動可能に挿入している。
【００１１】
シリンダ室１ａの図中で下部寄りの側部には、加圧空気供給通路５の一端を接続し、加圧空気供給通路５の他端を加圧空気供給手段としてのポンプ７に接続する。加圧空気供給通路５の途中には、ポンプ７から供給した加圧空気の状態として、例えば圧力を検知するワーク検知手段としての圧力スイッチ９を設けている。
【００１２】
前記した位置決めベース１の上面には、ワークＷを位置決めピン３に位置決めセットする際にそのワークＷを受けるワーク受け１１を設けている。ワーク受け１１は、位置決めピン３が挿入されてその大径部３ｂより大径の貫通孔１１ａを備えている。
【００１３】
また、パネル材Ｐは、大径部３ｂより僅かに大径の貫通孔Ｐａを備え、ナットＮの位置決め孔としてのねじ穴Ｎａの内径は、大径部３ｂより小径でかつ小径部３ａより僅かに大径としている。
【００１４】
上記した位置決めピン３内には、シリンダ室１ａに図中で下端が開口する空気導入穴３ｄを設けてあり、大径部３ｂに空気吹き出し口３ｅを、小径部３ａに第２の空気吹き出し口３ｆを、それぞれ空気導入穴３ｄに連通した状態で円周方向に複数形成している。
【００１５】
大径部３ｂの空気吹き出し口３ｅは、図１に示すように、ピストン部３ｃがシリンダ室１ａ内の最上部に位置している状態で、ワーク受け１１の上面に対して、水平位置がほぼ同等となるとともに、図２に示すように、ワークＷを位置決めセットした状態で、位置決め治具ベース１のピンガイド孔１ｂに対応する位置となるよう設定している。
【００１６】
一方、小径部３ａの第２の空気吹き出し口３ｆは、図２に示すように、ワークＷを位置決めセットした状態で、ナットＮのねじ孔Ｎａ内面に対応する位置に設定している。
【００１７】
次に作用を説明する。図１に示すように、ポンプ７からの加圧空気を、加圧空気供給通路５を経てシリンダ室１ａに供給することで、この加圧空気圧をピストン部３ｃが受けて、図１のように位置決めピン３が最上端位置に突出移動する。
【００１８】
このとき、シリンダ室１ａ内の加圧空気は、空気導入穴３ｄに入り込み、大径部３ｂの空気吹き出し口３ｅから吹き出し、ワーク受け１１上に、例えばワークＷの搬出時に落下した異物などを吹き飛ばして除去する。これにより、その後のワークＷの位置決めセットを確実に行える。また、小径部３ａの第２の空気吹き出し口３ｆからも空気を吹き出している。
【００１９】
次に、図１の状態で、図２に示すようにワークＷを位置決めピン１に位置決めセットする。このとき、パネル材Ｐは、その貫通孔Ｐａ内に大径部３ｂの上端部付近を挿入してワーク受け１１上に載置するとともに、大径部３ｂより小径のねじ穴Ｎａを有するナットＮは、下端が大径部３ｂと小径部３ａとの間の傾斜部３ｇに当接する（この当接初期の段階では、位置決めピン３は、まだ図１に示すような最上端位置にある）。
【００２０】
そして、このナットＮを、先端部分が中空のクランパ１３によって位置決めピン３とともに押し下げ、さらにパネル材Ｐに接触させて押し付け、この押し付け状態（図２に示す状態）でナットＮとパネル材Ｐとを溶接固定する。
【００２１】
図２のように、クランパ１３によりナットＮをパネル材Ｐに押し付けた状態では、空気吹き出し口３ｅがピンガイド１ｂに対応する位置にあって、加圧空気がピンガイド１ｂに遮られた状態となる。
【００２２】
このため、ポンプ７から吐出する加圧空気の圧力が変化（上昇）し、この圧力変化を、加圧空気供給通路５の途中に設けた圧力スイッチ９が検知し、これによりワークＷを位置決めピン３に位置決めセットした状態を検知することができる。
【００２３】
また、このとき空気吹き出し口３ｅは、ピンガイド孔１ｂによって完全に密閉されるわけではなく、僅かの隙間から空気を吹き出しており、これにより、ピンガイド孔１ｂ内の異物などを外部へ吹き飛ばすことができる。この結果、位置決めピン３のピンガイド孔１ｂに対する噛み込みなどの動作不良を防止することができる。
【００２４】
さらに、図２のように、クランパ１３によりナットＮをパネル材Ｐに押し付けた状態では、小径部３ａの第２の空気吹き出し口３ｆがナットＮのねじ孔Ｎａに対応する位置にあり、この状態で第２の空気吹き出し口３ｆから空気を吹き出すことで、ナットＮのねじ孔Ｎａ内に侵入する異物を外部へ吹き飛ばし除去することができる。
【００２５】
上記したように、本発明の第１の実施形態によれば、位置決めピン３内に供給する加圧空気の圧力変化を検知してワークＷの有無を検知するようにしたので、エンコーダからの信号によるフィードバック制御を行うような制御回路が不要となり、簡単な方法および構成でワークＷの検知を行うことができる。
【００２６】
また、加工部近傍すなわちナットＮとパネル材Ｐとの接合部近傍に、ワーク検出用のセンサなどを設置する必要がないので、センサやその配線の破損による設備停止を回避することができる。さらに、加圧空気により位置決めピン３を支持する構成としているため、例えば加圧空気に代えてスプリングを使用した場合のようなスプリングのへたりにより位置決めピン３が正規の位置に戻らなくなるような不具合も防止することができ、長期間安定した位置決め作業を行うことができる。
【００２７】
図３は、本発明の第２の実施形態を示すワーク検知装置の断面図で、（ａ）がワークＷの位置決めセット前の状態、（ｂ）が同セット後の状態である。この実施形態は、位置決めピン１５の下部に突出する取り付け軸部１５ａを、位置決めベース１７の取付孔１７ａに挿入し、その反対側から固定用ナット１９を、取り付け軸部１５ａ先端のねじ部１５ｂに螺合させて固定している。
【００２８】
位置決めベース１７上には、第１の実施形態と同様に、ワーク受け２１を設けている。ワーク受け２１は、位置決めピン１５の外径より大きい貫通孔２１ａを備えている。また、ワークＷのパネル材Ｐに形成した位置決め孔としての貫通孔Ｐａは、内径が位置決めピン１５の外径より僅かに大きく、位置決めピン１５を貫通孔Ｐａに挿入した状態でほぼ接触した状態となる。
【００２９】
そして、この実施形態においても、位置決めピン１５内には、空気導入穴１５ｃを形成し、空気導入穴１５ｃには、ここでは特に図示していないが、前記図１に示したものと同様な空気供給通路５の一端を接続し、その途中に圧力スイッチ９を設けるとともに、他端にポンプ７を接続する。
【００３０】
また、位置決めピン１５には、空気吹き出し口１５ｄを設け、この空気吹き出し口１５ｄは、図３（ａ）に示すように、ワーク受け２１の上面付近に対して、水平位置がほぼ同等となるとともに、図３（ｂ）に示すように、パネル材Ｐを位置決めセットした状態で、その貫通孔Ｐａの内面に対応した状態となるように設定している。
【００３１】
なお、図３（ｂ）では、パネル材Ｐの上に載置する、前記図２に示したナットＮは省略している。
【００３２】
次に作用を説明する。図３（ａ）に示すように、ポンプ７からの加圧空気を、加圧空気供給通路５を経て空気導入穴１５ｃに供給することで、空気吹き出し口１５ｄから空気が吹き出し、ワーク受け２１上に、例えばワークＷの搬出時に落下した異物などを吹き飛ばして除去する。これにより、その後のワークＷの位置決めセットを確実に行える。
【００３３】
この状態でパネル材Ｐを、図３（ｂ）のように、その貫通孔Ｐａに位置決めピン１５を挿入しつつワーク受け２１上に載置すると、空気吹き出し口１５ｄが、パネル材Ｐの貫通孔Ｐａに対応する位置となって、空気吹き出し口１５ｄから吹き出す加圧空気が遮られた状態となる。
【００３４】
このため、ポンプ７から吐出する加圧空気の圧力が変化（上昇）し、この圧力変化を、加圧空気供給通路５の途中に設けた圧力スイッチ９が検知し、これによりワークＷであるパネル材Ｐを位置決めピン１５に位置決めセットした状態を検知することができる。
【００３５】
上記したように、本発明の第２の実施形態によれば、位置決めピン１５内に供給する加圧空気の圧力変化を検知してワークＷの有無を検知するようにしたので、エンコーダからの信号によるフィードバック制御を行うような制御回路が不要となり、簡単な方法および構成でワークＷの検知を行うことができる。
【００３６】
また、加工部近傍すなわち図示しないナットＮとパネル材Ｐとの接合部近傍に、ワーク検出用のセンサなどを設置する必要がないので、センサやその配線の破損による設備停止を回避することができる。
【００３７】
なお、上記した各実施形態において、加圧空気の圧力を検知する代わりに、加圧空気の流量を検知するようにしても、同様の効果を得ることができる。  
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すワーク検知装置の断面図である。
【図２】図１に対してワークを位置決めセットした状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示すワーク検知装置の断面図で、（ａ）がワークＷの位置決めセット前の状態、（ｂ）が同セット後の状態である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｗ  ワーク
Ｐ  パネル材（ワーク）
Ｐａ  パネル材の貫通孔（ワークの位置決め孔）
Ｎ  ナット（ワーク）
Ｎａ  ナットの貫通孔（ワークの位置決め孔）
１，１７  位置決め治具ベース
１ｂ  ピンガイド孔
３，１５  位置決めピン
３ｅ，１５ｄ  空気吹き出し口
３ｆ  第２の空気吹き出し口  
７  ポンプ（加圧空気供給手段）
９  圧力スイッチ（ワーク検知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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