(57)【要約】【課題】本発明の目的は、構造が簡単であって、小型かつ安価な処理物保持体の位置出し装置を提供することである。【解決手段】処理物が装着される装着部を有する処理物保持体が被位置決め体である正三角形カムと一体に縦軸回りを回転できる。正三角形カムの角部の両側に位置する位置決め体としての第１ローラと第２ローラは正三角形カムの規制部を押動することにより、角部が中立線上に位置させ、位置出しを行う。処理物保持体が保持体支持部に回転自在に保持された後、第１ローラと第２ローラが正三角形カムに押し付けられ、第１ローラと第２ローラは規制部を押動し、位置出しを行い、結果として処理物保持体上の装着部の位置出しが行われる。【選択図】    図１
2018094707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面(110)に処理物(102)が保持されると共に、前記一面(110)に対し直角をなす軸線(156)を中心に回動可能な処理物保持体(104)と、
複数の角部(136)を有すると共に、前記処理物保持体(104)と同一の軸線(156)を中心に前記処理物保持体(104)と一体回動し、前記角部(136)と前記軸線(156)とを結ぶ中立線(142)を挟んで前記角部(136)の両側に規制部(138)が対称に形成された被位置決め体(106)と、
前記中立線(142)に対し、等距離位置に配置され、前記被位置決め体(106)の角部(136)の両側の規制部(138)に対しそれぞれ接触可能な一対の位置決め体(192)と、
前記一対の位置決め体(192)を前記中立線(142)に沿って移動させ、前記被位置決め体(106)に接離させる移動装置(114)と、
を備えた処理物保持体の位置出し装置。
【請求項２】
前記一対の位置決め体(192)は、同一の回動体(204)に取り付けられ、
前記回動体(204)は、前記中立線(142)に対し直交する軸線(216)回りに回動可能に設けられると共に、前記一対の位置決め体(192)の中立位置(NP)に弾性的に保持されることを特徴とする請求項１に記載した処理物保持体の位置出し装置。
【請求項３】
前記位置決め体(192)の接近位置を制限する位置規制体(278)を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載した処理物保持体の位置出し装置。
【請求項４】
前記被位置決め体(106)が正三角形カム(132)であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載した処理物保持体の位置出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理物を所定位置に位置させるための処理物保持体の位置出し装置に関する。
特に、簡易な装置によって処理物を所定位置に位置させるための処理物保持体の位置出し装置に関する。
さらには、デッドロック状態を自動的に解消できる、処理物を所定位置に位置させるための処理物保持体の位置出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファクトリ-オートメーション化が進み、例えば、図15に示すように、切削加工した後のワーク10の洗浄は、板状のベース12に対し予め定めた所定の位置に垂立状態に立設した保持棒14よりなるジグ16における保持棒14に装着することにより保持されたワーク10を、ロボット18のアーム22によって掴んで、保持テーブル24上の所定位置に垂立された第2保持棒26に嵌装して保持させた後、当該保持テーブル24に立設された被把持棒28をロボット18のアーム22によって掴んで洗浄機32の所定位置に装着して後、当該洗浄機32を作動させて洗浄する。洗浄が終了した後、ロボット18のアーム22によって、被把持棒28を掴んで洗浄機32から保持テーブル24を取り出し、前述と逆の手順で洗浄後のワーク10をジグ16の保持棒14に装着して戻している。
このような自動搬送装置において問題となるのは、保持テーブル24を所定の位置において、所定の角度位置に保持することである。具体的には、垂立する第2保持棒26がロボット18のアーム22にティーチングした位置にワーク10、したがって、保持テーブル24、詳しくは第2保持棒26が再現性をもって位置されなければ、オートメーション化出来ない。
処理物（ワーク）を所定位置に位置させる第１の従来技術として、正方形または長方形の四角板状処理物を吸引保持する保持テーブルを有する保持手段と、保持テーブルを回転させる回転手段と、保持テーブルが保持する四角板状処理物を洗浄する洗浄手段と、保持テーブルから四角板状処理物を搬出する搬送ロボットと、搬送ロボットによって搬送される四角板状処理物が収納されるカセットと、カセットが載置されるカセットステージと、を少なくとも備えた洗浄装置において、搬送ロボットは、四角形状処理物を保持する保持面を有するロボットハンドと、ロボットハンドが装着される装着部とを備え、保持面には四角形状処理物を位置出しする少なくとも２つの位置出し部が配設され、２つの位置出し部を結ぶ中立線はロボットハンドの進退方向に対して直交し、保持テーブルの周囲には、保持テーブルに保持された四角形状処理物の位置修正を行う位置修正手段が配設され、位置修正手段は、位置出し部に対してロボットハンドの進行方向に対向して配置される１つの進行方向位置修正部と、保持テーブルを挟んで進行方向に直交する方向に対向する２つの直交方向位置修正部とからなり、進行方向位置修正部及び直交方向位置修正部は、四角形状処理物の側面に接触する押付け部と、押付け部を保持テーブルの中心を基準とする径方向に進退させる進退駆動部と、から構成され、ロボットハンドを、保持テーブルが保持する四角形状処理物を受け取り可能な受け取り位置に位置づけた後、位置修正手段によって四角板状処理物の位置及び角度の修正を行い、位置及び角度が修正された四角板状処理物をロボットハンドが受け取り該カセットに収容することを特徴とする洗浄装置と四角板状処理物の搬送方法が知られている（特許文献１）。
第２の従来技術として、本体に回動自在に支持されたシャフトと、シャフトの上
端側にシャフトの回転軸線と直交するワーク載置面を有する回転テーブルと、本体に固定されるステッピングモータと板カムを備え、回転テーブルの下面側にステッピングモータを配置してその出力軸を回転テーブルのシャフトと平行に配置し、板カムを回転テーブルの下面側であって、回転テーブルとステッピングモータの間に配置してステッピングモータの出力軸に取付け、回転テーブルの下面であって前記板カムのカム周面と当接する位置に駆動ピンを固定する一方、駆動ピンを板カム側へ常時付勢する手段を回転テーブルと本体とにわたり設けてあることを特徴とした回転位置決めステージが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2014-83522（段落０００４，図１−図３）
【特許文献２】実用新案登録第3133886号（段落００１５〜００２１，図１−図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第１の従来技術は、保持テーブル上に保持された四角形処理物を、常に一定の位置及び角度位置にするため、進行方向位置修正部及び直交方向位置修正部のそれぞれの押し付け部によって、時間差をもって四角形処理物の側面を押動する必要がある。したがって、この装置において、進行方向位置修正部及び直交方向位置修正部は、それぞれの移動装置が必要である。この技術を処理物を保持する保持テーブルに採用することが考えられる。しかし、保持テーブルの位置出し装置として用いた場合であっても、進行方向位置修正部及び直交方向位置修正部が必要になり、装置が大型化すると共に高価となる問題がある。
第２の従来技術において、処理物を保持させる回転テーブルの位置出しを行うため、板カムをステッピングモータによって回転させ、かつ、位置制御を行うため、ステッピングモータの精密な制御が必要になり、装置が複雑化すると共に高価となる問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、構造が簡単であって、精密な制御を必要としない小型かつ安価な処理物保持体の位置出し装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、請求項１にかかる第1の発明は以下のように構成されている。
一面に処理物が保持されると共に、前記一面に対し直角をなす軸線を中心に回動可能な処理物保持体と、
複数の角部を有すると共に、前記処理物保持体と同一の軸線を中心に前記処理物保持体と一体回動し、前記角部と前記軸線とを結ぶ中立線を挟んで前記角部の両側に規制部が対象に形成された被位置決め体と、
前記中立線に対し、等距離位置に配置され、前記被位置決め体の角部の両側の規制部に対しそれぞれ接触可能な一対の位置決め体と、
前記一対の位置決め体を前記中立線に沿って移動させ、前記被位置決め体に接離させる移動装置と
を備えた処理物保持体の位置出し装置である。
【０００７】
請求項２にかかる第２の発明は、次ぎのように構成されている。
前記一対の位置決め体は、同一の回動体に取り付けられ、
前記回動体は、前記中立線に対し直交する軸線回りに回動可能に設けられると共に、前記一対の位置決め体の中立位置に弾性的に保持されることを特徴とする第１の発明の処理物保持体の位置出し装置である。
【０００８】
請求項３にかかる第３の発明は、次ぎのように構成されている。
第1の発明又は第2の発明において、前記位置決め体の前記処理物保持体に対する接近位置を制限する位置規制体を含むことを特徴とする処理物保持体の位置出し装置である。
【０００９】
請求項４にかかる第４の発明は、次ぎのように構成されている。
第1〜第３の発明の何れかにおいて、前記被位置決め体が正三角形カムであることを特徴とする処理物保持体の位置出し装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る第１の発明において、処理物が一面に保持される処理物保持体と被位置決め体とは同一軸線回りに一体回動可能である。被位置決め体は、角部と軸線を結ぶ中立線を挟んだ角部の両側に規制部が形成されている。一対の位置決め体はアクチュエータによって被位置決め体に対し接離され、規制部との接触時は角部の両側の規制部に対し位置決め体がそれぞれ接触する。一対の位置決め体は、前記軸線に対し同距離であって、かつ、中立線に対し対称に配置され、この中立線に沿って被位置決め体に対し接離される。
これにより、一対の位置決め体が被位置決め体に近づけられて被位置決め体の角部の両側の規制部に接触した場合、角部は一対の位置決め体の中間、換言すれば中立線上に位置される。したがって、角部が中立線に対しずれている場合、角部の両側に位置する規制部は、中立線に対し角部が位置する側と反対側の規制部が同じ側の規制部よりも位置決め体の近くに位置している。よって、位置決め体が被位置決め体に向かって移動した場合、最初に近くに位置している規制部に当接し、押動する。これによって、被位置決め体は、軸線を中心に回動され、角部が中立線側に移動する。そして、角部が中立線上に位置した場合、一対の位置決め体のそれぞれと角部の両側に位置する規制部との距離が同一になり、角部が中立線上の位置に保持される。したがって、第１の発明は、処理物保持体と一体に構成された被位置決め体、及び、移動装置によって被位置決め体に対し接近又は離隔される位置決め体とにより構成されるので、構成が簡単であり、小型かつ安価であって、精密な制御を必要としない処理物保持体の位置出し装置を提供できることから、本発明の目的を達成できる利点がある。
【００１１】
請求項２に係る第２の発明において、基本的構成は第１の発明と同一であるので、本発明の目的を達成できる利点がある。さらに、第２の発明においては、一対の位置決め体は、同一の回動体に取り付けられ、回動体は、中立線に対し直交する軸線回りに回動可能に設けられると共に、一対の位置決め体の中立位置に弾性的に保持される。したがって、位置決め体が被位置決め体の角部に当接した場合において、デッドロック状態となり、位置決め体における移動の負荷が増大した場合、位置決め体を中立位置に保持している弾性力を上回るため、位置決め体を介して回動体が軸線回りに回動され、位置決め体の位置が被位置決め体に対しずれるので、デッドロック状態が解消され、前述のように、位置決め体によって被位置決め体の位置出しが行われる利点がある。
【００１２】
請求項３に係る第３の発明において、基本的構成は第１の発明と同一であるので、本発明の目的を達成できる利点がある。さらに、第３の発明において、位置決め体の接近位置を制限する位置規制体を含んでいる。これにより、位置決め体と被位置決め体との位置関係は、位置規制体によって定められることとなる。したがって、位置決め体の規制部との位置関係を僅かに隙間が形成される程度に設定することにより、位置出し位置が安定すると共に、耐久性が向上する利点がある。
【００１３】
請求項４に係る第４の発明において、基本的構成は第１の発明と同一であるので、本発明の目的を達成できる利点がある。第４の発明においては、さらに、被位置決め体が正三角形カムである。正三角形カムは製造が容易であると共に使用材料が少ないので、安価に製造できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施例１の処理物保持体の位置出し装置の右上方からの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施例１の処理物保持体の位置出し装置の処理物保持台及び被位置決め体を保持体支持部から取り外した状態の右上方からの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施例１の処理物保持体の位置出し装置の処理物保持台及び被位置決め体を取り外した状態の平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施例１の処理物保持体の位置出し装置の処理物保持台の右上方からの斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施例１の処理物保持体の位置出し装置の処理物保持台の右下方からの斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施例１の処理物保持体の位置出し装置の処理物保持台の平面図である。
【図７】図７は、図３におけるＸ―Ｘ線断面図である。本発明の実施例１の処理物保持体の位置出し装置の作動説明図である。
【図８】図８は、本発明の実施例１の処理物保持体の位置出し装置の被位置決め体と位置決め装置との関係説明図であり、（Ａ）は位置出し開始時、（Ｂ）は位置出し時、（Ｃ）は異なる態様の位置出し時である。
【図９】図９は、本発明の実施例１の処理物保持体の位置出し装置に用いる付勢体であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例１の処理物保持体の位置出し装置の作動説明図であり、（Ａ）はデッドロック状態、（Ｂ）デッドロック解消直後の状態、（Ｃ）は位置出し状態である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例２の処理物保持体の位置出し装置の平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例３の処理物保持体の位置出し装置の平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例４の処理物保持体の位置出し装置の平面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施例５の処理物保持体の位置出し装置の平面図である。
【図１５】図１５は、従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明における処理物保持体の位置出し装置の最良の形態は、一面に処理物が保持されると共に、前記一面に対し直角をなす軸線を中心に回動可能な処理物保持体と、
複数の角部を有すると共に、前記処理物保持体と同一の軸線を中心に前記処理物保持体と一体回動し、前記角部と前記軸線とを結ぶ中立線を挟んで前記角部の両側に規制部が対象に形成された被位置決め体と、
前記中立線に対し、等距離位置に配置され、前記被位置決め体の角部の両側の規制部に対しそれぞれ接触可能な一対の位置決め体と、
前記一対の位置決め体を前記中立線に沿って移動させ、前記被位置決め体に接離させる移動装置を備え
前記一対の位置決め体は、同一の回動体に取り付けられ、
前記回動体は、前記中立線に対し直交する軸線回りに回動可能に設けられると共に、前記一対の位置決め体の中立位置に弾性的に保持され、
前記位置決め体の接近位置を制限する位置規制体を含み、
前記被位置決め体が正三角形カムである
ことを特徴とする処理物保持体の位置出し装置である。
【実施例１】
【００１６】
本実施例１にかかる処理物保持体位置出し装置100は、処理物102を所定位置に保持するための処理物保持体104をロボット18のアーム22によって処理できるように予め定められた所定の状態に変位させ、かつ、その状態を保持する機能を有し、大まかには、図１に示すように、少なくとも、処理物保持体104、被位置決め体106、保持体支持部108、位置決め装置112、及び、移動装置114を含んでいる。
【００１７】
まず処理物102を説明する。
処理物102は、次工程において切削加工や研削加工が行われる加工物、又は、次工程において切り子除去、脱脂、又は、梱包等が行われる処理物の総称である。換言すれば、処理物102は、何らかの追加処理がなされる物の総称であり、材質、形状、及び、後処理の内容等は問わない。
【００１８】
まず、処理物保持体104を主に図４〜図６を参照して説明する。
処理物保持体104は、処理物102を次工程における処理に適するように処理物保持台116の所定位置に保持する機能を有し、本実施例１においては、少なくとも、処理物保持台116、処理物装着体118、及び、ロボット保持部122によって構成されている。
【００１９】
次に処理物保持台116を説明する。
処理物保持台116は、処理物102を所定位置に保持し、かつ、ロボット18のアーム22によって保持されて次の処理工程へ搬送される機能を有し、本実施例１においては、所定の厚みを有する円盤形状に形成され、次工程での処理等に適した材料によって構成されている。本実施例１において、処理物保持台116は円盤形であるが、三角形、矩形、五角形、六角形等に形成できるが、円盤形が加工や取り扱い性の関係で好ましい。また、材質は錆発生の防止、耐薬品性、耐久性、及び、精度の維持等の観点から、本実施例１においてはステンレスによって構成されているが、樹脂等によって構成することもできる。
【００２０】
次に処理物装着体118を主に図6を参照して説明する。
処理物装着体118は、処理物102が所定の態様において、処理物保持体104上に保持されるように支持する機能を有し、本実施例１においては、先端が半球形に形成された棒状部124の根元部に円盤形のフランジ126が形成され、下端部のネジ部（図示せず）を処理物保持台116の所定位置に形成されたネジ穴127にねじ込まれて一面110たる上面111に垂立状態に固定されている。本実施例１において18個の同一寸法の処理物装着体118が所定の位置に植立されている。具体的には、第１処理物装着体118A、第2処理物装着体118B、及び、第3処理物装着体118Cが一組の第１装着組立体120Aを構成し、第１処理物装着体118A〜第3処理物装着体118Cの縦向き軸線が第1正三角形128Aの角部に配置されている。さらに具体的には、第1処理物装着体118A及び第2処理物装着体118Bのフランジ126A、126Bの外周縁が処理物保持台116の外縁に内接するように配置され、第3処理物装着体118Cが処理物保持台116の中心側に配置され、第1正三角形128Aの第１内側角部134Aは、後述する被位置決め体106の一例である正三角形カム132の第1角部136Aを通り、第1角部136Aに対面する対辺である第1規制部138Aに直角をなす第1中立線142A上に位置される。本実施例１において、処理物102は、第１処理物装着体118A、第2処理物装着体118B、及び、第３処理物装着体118Cによって三方を規制され、上端部が開放された第1装着部144A（特定の装着部を表す場合以外、単に装着部144という。他の部分についても同様である、また、他の処理装着体118D〜118F、第2装着組立体120B〜第6装着組立体120F、第2装着部144B〜第6装着部144Fについては単に符号を付し、説明は省略する。）に上方から挿入され、その下端面は3つのフランジ126A〜126C上に載置されて保持される。以下の説明において、特に第１処理装着体118A〜第18処理装着体118F、第1装着組立体120A〜第6装着組立体120F、第1装着部144A〜第6装着部144Fを特定する必要が無い場合、アルファベットを削除した数字のみを用いる。このように、処理物102の下方にフランジ126による空間が形成される形態は、処理物102の下端面下方に空間が形成されるので処理物102の洗浄に適している。したがって、処理物102をロボット18のアーム22で処理するには、当該装着部144が常に所定の位置になければならない。第4処理部装着体118D、第5処理部装着体118E、及び、第6処理部装着体118Fは第2正三角形128Bの各角部にそれらの軸線が位置するように配置され、第2正三角形128Bの第2角部134Bは、第１中立線142Aと同様に引かれた第2角部136Bを通る第2中立線142B上に配置され、第2装着部144Bが構成される。第7処理部装着体118G、第8処理部装着体118H、及び、第9処理部装着体118Iによって構成される第３装着組立体120Cも同様に第3正三角形128Cの第3内側角部134Cが第3角部136Cを通る第3中立線142C上に配置され、第3装着部144Cが構成される。第10処理部装着体118J、第11処理部装着体118K、及び、第12処理部装着体118Lによって構成される第4装着組立体120Dも同様に第4正三角形128Dの第4内側角部134Dが第1角部136Aを通る第1中立線142A上に配置され、第4装着部144Dが構成される。第13処理部装着体118M、第14処理部装着体118N、及び、第15処理部装着体118Oによって構成される第5装着組立体120Eも同様に第5正三角形128Eの第5内側角部134Eが第2角部134Bを通る第2中立線142B上に配置され、第5装着部144Eが構成される。第16処理部装着体118P、第17処理部装着体118Q、及び、第18処理部装着体118Rによって構成される第6装着組立体120Fも同様に第6正三角形128Fの第6内側角部134Fを通る第3中立線142C上に配置され、第6装着部144Fが構成される。結果として、第1中立線142A、第2中立線142B、及び、第3中立線142Cは、処理物保持台116の第１軸線156において交差する。この構成により、処理物保持台116上において60度間隔であって、処理物保持台116の中心から等距離位置に同一寸法の第1装着部144A〜第6装着部144Fが配置されている。換言すれば、処理物保持台116が60度回転する毎に、第1装着部144A〜第6装着部144Fの位置は実質的に同一になる。また、図8(B)に示すように、第１押動体196Aたる第１ローラ198Aと規制部138の接点P1と、第２押動体196Bたる第2ローラ198Bと規制部138との接点P2とを結ぶ第１直線L1と、挿入部176(嵌合孔160)の中心とを結ぶ第２直線L2の長さは、図8(C)に示す挿入部176(嵌合孔160)の中心、したがって軸線G(第2軸線166)と規制部138との第3距離L3とほぼ同一になるように設定されている。本実施例１においては、この構成によって、正三角形カム132が60度回転する毎に装着部144の位置出しが可能であり、第1装着部144A〜第6装着部144Fの配置との組み合わせによって、処理物保持台116の60度の回転毎に第1装着部144A〜第6装着部144Fの位置は実質的に同一に位置される。なお角部136は、鋭角的な角部の他、丸みを有する場合であっても、両側の規制部138を区分する機能を有する場合には本発明で用いるところの角部136に相当する。処理物装着体118は、本実施例１のように3本の処理物装着体118によって1つの装着部144を構成する構造の他、一本の処理物装着体118に処理物102の孔部を嵌装するようにしたり、単に孔部に挿入する構造等、同一の機能を発揮できるものであれば良い。
【００２１】
次にロボット保持部122を説明する。
ロボット保持部122は、ロボット18のアーム22によって保持される機能を有し、当該アーム22の保持機構に適合する構造に構成される。本実施例１においては、処理物保持台116の第１軸線156と同軸になるよう処理物保持台116の上面に、小径部146下端の固定フランジ148が固定され、当該小径部146の上方に中径部152が形成され、上端部に円盤状の係止部154が形成された段付き円柱体に構成されているが、同様の機能を有する他の構造に変更することができる。
【００２２】
次に被位置決め体106を説明する。
被位置決め体106は、位置決め装置112によって位置出しされる機能、結果として一体に構成された処理物保持台116を所定位置に位置出しする機能を有する。換言すれば、処理物保持台116の装着部144を前もって決められた所定位置に位置出しする機能を有し、本実施例１においては、処理物保持台116の下面に固定された正三角形カム132によって構成されている。処理物保持台116の第１軸線156が、正三角形カム132の重心Ｇを通過するように、処理物保持台116に被位置決め体106たる正三角形カム132が一体化されている。正三角形カム132及び処理物保持台116の第１軸線156回りには所定直径の嵌合孔160が穿孔されている。
【００２３】
次に保持体支持部108を主に図７を参照して説明する。
保持体支持部108は、処理物保持台116をその縦向きの第１軸線156回りに回転可能に支持する機能を有し、本実施例１においては、回転支持体162と軸受164によって構成されている。
【００２４】
まず回転支持体162を説明する。
回転支持体162は、処理物保持台116を回転支持体162の第2軸線166回りに回転可能に支持する機能を有し、本実施例１においては、テーブル保持部168と回転軸172により構成され、それらの第2軸線166が垂立状態にブラケット170に固定されている。
【００２５】
次にテーブル保持部168を説明する。
テーブル保持部168は、処理物保持台116をその第１軸線156と第2軸線166とが重なり合うように保持する機能を有し、本実施例１においては、円盤状の基部174から上向きに突出する円柱状の挿入部176が形成され、その先端部178が裁頭円錐状に形成されている。挿入部176の直径は、嵌合孔160の直径よりも僅かに小径に形成され、嵌合孔160に嵌入されることができる。処理物保持台116の嵌合孔160に挿入部176を嵌合させた場合、処理物保持台116の下面は、基部174上に載置され、それらの間の摩擦力に打ち勝った場合、処理物保持台116は第２軸線166(第１軸線156)回りに回動可能である。テーブル保持部168の下側に軸線を第１軸線156と重畳させられた回転軸172が固定されている。
【００２６】
次ぎに軸受164を主に図７を参照して説明する。
軸受164は、テーブル保持部168の軸部たる回転軸172を回転自在に支持する機能を有し、本実施例１においては、ボールベアリング又はローラーベアリング等のベアリング184を介して回転自在に支持する軸受筒体186を含んでいる。したがって、テーブル保持部168は軸受164に対してベアリング184を介して縦向きの第2軸線166回りに軽い力で回転可能である。よって、テーブル保持部168に載置された処理物保持台116は、正三角形カム132にトルクが作用した場合、テーブル保持部168と一体的にトルクの作用方向に第2軸線166回りを回転させられる。
【００２７】
したがって、処理物保持台116がロボット18のアーム22によってロボット保持部122を掴んで下方へ移動させられた場合、嵌合孔160が挿入部176と嵌合される。嵌合孔160の位置がずれていた場合、先端部178の栽頭円錐形状により、処理物保持台116を誘導して挿入部176に嵌合孔160を嵌合させ、基部174上に正三角形カム132の下面を載置させた状態でロボット保持部122の掴みを開放し、テーブル保持部168上に処理物保持台116を回転可能に支持させる。
【００２８】
次に位置決め装置112を説明する。
位置決め装置112は、被位置決め体106を予め定められた所定位置に位置させる機能、具体的には、正三角形カム132の回転位置を所定位置に位置出しする機能を有し、最終的には装着部144の位置を所定位置に位置出しする機能を有し、本実施例１においては、位置決め体192、及び、移動装置114を含んでいる。
【００２９】
まず位置決め体192を説明する。
位置決め体192は、被位置決め体106を第１軸線156（第2軸線166）回りに回転させ、もって、処理物保持台116、したがって、装着部144を所定の位置、即ち、ロボット18のアーム22が教え込まれた移動位置に移動させる機能を有し、本実施例１においては、押動体196、具体的には、所定の間隔で配置された一対の第１押動体196A及び第２押動体196Bによって構成されている。第1押動体196Aと第2押動体196Bは、本実施例１においては第１軸線156と平行な軸線回りに回動可能な第１ローラ198A、第２ローラ198Bによって構成されている。図8(B)に示すように、第１ローラ198A、第２ローラ198Bは、角部136を通る中立線142に対し対称に配置されている。具体的には、正三角形カム132の重心Gを頂点とし、第１ローラ198Aと第２ローラ198Bの中心を結んだ線を底辺とする二等辺三角形又は正三角形200（以下「二等辺三角形200」という）を構成する。したがって、実質的に第１ローラ198A、第２ローラ198Bが第1角部136A、第2角部136B、又は、第3角部136Cの何れかの両側に位置する対辺たる第１規制部138Aと第2規制部138B、第2規制部138Bと第3規制部138C、又は、第3規制部138Cと第1規制部138Aとに接する場合（実質的に接する場合を含む）、必然的に第1角部136A、第2角部136B、又は、第3角部136Cが第1中立線142A、第2中立線142B、又は、第3中立線142Cの上に位置することから、装着部144の位置出しが自動的に行われる。本実施例１において位置決め体192は、デッドロック解除装置202を介して駆動装置114に連結されている。
【００３０】
次にデッドロック解除装置202を説明する。
デッドロック解除装置202は、位置決め体192が被位置決め体106との当接によって、デッドロック状態になった場合、当該デッドロック状態を自動的に解除する機能を有し、本実施例１において、位置決め体192を支持する回動体204、回動軸206、及び、付勢体208を含んでいる。
【００３１】
まず回動体204を説明する。
回動体204は、位置決め体192、したがって、第１ローラ198A及び第２ローラ198Bを回転自在に支持すると共に、それらローラに所定値以上の力が加わった場合、当該第１ローラ198A又は第２ローラ198Bが後退する方向に移動可能に支持する機能を有し、本実施例１においては、回動軸206回りに回動自在に設けられた板状体であり、被位置決め体106側に向かって突出する第1突部212A及び第2突部212Bが形成され、当該第1突部212A及び第2突部212Bの先端部にそれぞれ固定された第1軸214A、第2軸214Bの上端部に位置決め体192たる第１押動体196A及び第２押動体196Bたる第1ローラ198A、第2ローラ198Bがそれぞれ回転自在に取り付けられている。
【００３２】
次に回動軸206を説明する。
回動軸206は、回動体204を被位置決め体106（正三角形カム132）と平行な平面内において回動自在に支持する機能を有し、本実施例１においては、挿入部176の第2軸線166と平行な第3軸線216を有する。この第3軸線216は中立線142と直交するように配置されている。これにより、処理物保持台116、したがって、正三角形カム132の角部136の両側の規制部138に第１押動体196A及び第２押動体196Bがそれぞれ接触し、装着部144が所定の位置に位置出しされた状態において、中立線142に対し対称に第１押動体196A及び第２押動体196Bが位置される。
【００３３】
次に付勢体208を主に図9を参照して説明する。
付勢体208は、押動体196を弾性的に中立位置NPに保持する機能を有し、本実施例１においては、移動装置114を構成する移動フレーム218に固定された弾性押動体222によって構成されている。弾性押動体222は中立線142に対し対称位置の移動フレーム218にそれぞれ固定された第1弾性押動体222A及び第2弾性押動体222Bによって構成されている。第1弾性押動体222Aと第2弾性押動体222Bとは同一構造であるので、図9に示す第1弾性押動体222Aを代表して説明する。第1弾性押動体222Aは、有底円筒状のシリンダ224、シリンダ224の外表面に形成されたネジ部226、シリンダ224内において摺動自在に配置されたピストン228、ピストン228に固定され、底232を貫通するピストン棒234、シリンダ224の開放端を閉止するストッパ236、及び、シリンダ224内においてピストン228とストッパ236との間に配置されたスプリング238とにより構成され、スプリング238の弾発力によってピストン228が図９において左方へ移動されて底232に当接することでピストン棒234の突出位置が決定されると共に、ピストン棒234が所定の力で右方へ押された場合、スプリング238の弾発力に抗して右方へ移動される。第1弾性押動体222Aは、移動フレーム218に形成された貫通孔（図示せず）に貫通され、外面のネジ部226に移動フレーム218を挟んでねじ込まれた第1ロックナット242A及び第2ロックナット242Bによって締め付けることにより、移動フレーム218に固定される。第1弾性押動体222Aと第2弾性押動体222Bとの固定位置は、第1弾性押動体222Aと第2弾性押動体222Bが中立位置NPに保持される位置である。中立位置NPとは、第１押動体196A及び第２押動体196Bが中立線142に対し対称な位置にある状態をいう。換言すれば、中立位置NPに回動体204が位置する場合、第1弾性押動体222Aと第2弾性押動体222Bのそれぞれのピストン棒234の先端が回動体204に当接し、それらからの付勢力が釣り合った位置が中立位置NPになるよう、それぞれ第1ロックナット242A及び第2ロックナット242Bによって固定されている。付勢体208は同一の機能を有する他の装置に置き換えることができ、例えば、機械的なスプリング238に変えてガススプリングを採用することができる。
【００３４】
次に移動装置114を主に図１及び図７を参照して説明する。
移動装置114は、位置決め装置112を被位置決め体106に対して進退移動させる機能、具体的には、ロボット18のアーム22が処理物保持台116を保持体支持部108、具体的にはテーブル保持部168に設置し、又は、テーブル保持部168から取り出す際、位置決め装置112が被位置決め体106に干渉しないように退避させ、逆に、処理物保持台116がテーブル保持部168に装着された際、当該処理物保持台116における装着部144の位置出しを行うために、位置決め装置112を被位置決め体106に対し接触させる機能を有し、本実施例１においては、スライドレール244、スライダ246、移動ベース248、アクチュエータ252、及び、移動フレーム218によって構成されている。
【００３５】
まずスライドレール244を主に図7を参照して説明する。
スライドレール244は、位置決め装置112を移動させる際のガイド機能を有し、本実施例１においては、一般的に使用される直状のスライドレール又はガイドレールが用いられ、ブラケット170の上面に、中立線142と平行に固定されたガイドレール245が用いられている。
【００３６】
次に、スライダ246を説明する。
スライダ246は、ガイドレール245に沿って移動される機能を有し、本実施例１においては、ガイドレール245にスライド可能に密に組み合わされ、当該ガイドレール245に沿って往復摺動可能に設けられた矩形状のブロックである。したがって、スライダ246は中立線142に沿って直線的に往復動可能である。
【００３７】
次に移動ベース248を説明する。
移動ベース248は、スライダ246に固定され、移動フレーム218が固定状態に取り付けられると共に、アクチュエータ252の出力棒254が連結される機能を有し、本実施例１においては、スライダ246の上面に固定された矩形平板状の取付基板256、及び、当該取付基板256の上面から上方かつ反位置決め装置112側に延在する連結部258によって横倒しクランク形状に形成されている。
【００３８】
次に移動フレーム218を説明する。
移動フレーム218は位置決め装置112、本実施例１においては位置決め装置112が取り付けられた回動体204が取付けられる機能を有し、本実施例１においては、取付基板256の被位置決め体106側の端部上面に固定状態に取り付けられている。
【００３９】
次にアクチュエータ252を主に図７を参照して説明する。
アクチュエータ252は、移動ベース248、したがって、位置決め装置112を移動させて被位置決め体106に接触させて被位置決め体106の位置出しを行い、逆に反被位置決め体106側に移動させて被位置決め体106と位置決め装置112とが干渉しないように、位置決め装置112を所定のタイミングで移動させる機能を有し、本実施例１においては、エアーアクチュエーター、具体的にはエアシリンダ262が用いられている。エアシリンダ262のアクチュエータシリンダ264はブラケット170から立設する軸受ブラケット266の上端部に水平に支持された横軸268に対し回動自在に設けられ、出力棒254たるピストンロッド272の先端は移動ベース248の端部に設けられた横向軸274に回動自在に取り付けられている。したがって、エアシリンダ262にピストンロッド272が突出される方向の圧力空気が供給された場合、ピストンロッド272は図7において左方向へ移動されるため、横向軸274を介して移動フレーム218を同方向に移動させる。この移動は、移動フレーム218が固定されたスライダ246がスライドレール244に案内されつつ行われる。移動フレーム218の移動によって、回動軸206を介して位置決め体192、したがって、第１ローラ198A及び第２ローラ198Bも被位置決め体106たる正三角形カム132に向かって移動され、ついにはそれら第１ローラ198A及び第２ローラ198Bが正三角形カム132の一つの角部136を挟んだ規制部138に接触し、その移動が位置決め装置移動規制部276によって停止されるまで進行する。第１ローラ198A及び第２ローラ198Bの進行過程において、例えば、図8(A)に示すように、第1規制部138Aに第１ローラ198Aが当接した場合、正三角形カム132には時計方向のトルクが作用し、正三角形カム132は同方向へ回動され、逆に第3規制部138Cに第2ローラ198Bが当接した場合、正三角形カム132には反時計方向のトルクが作用し、正三角形カム132は同方向へ回動される。このような時計又は反時計方向への回動が行われて、第１ローラ198A及び第２ローラ198Bがそれらの間の距離よりも僅かに小さい第1規制部138Aと第3規制部138Cの位置に到達した場合、位置決め装置移動規制部276によって第１ローラ198A及び第２ローラ198Bの移動が停止される。この状態において、第２角部136Bが第2中立線142B上に位置されるので、処理物保持台116、したがって、装着部144の位置出しが行われる。
【００４０】
次に位置決め装置移動規制部276を説明する。
位置決め装置移動規制部は、位置決め装置112、したがって、押動体196の処理物保持台116側への移動位置を規制する機能、換言すれば、第１押動体196A及び第２押動体196Bが正三角形カム132を過度に押動しないようにし、正三角形カム132の位置出し、換言すれば、装着部144の位置出しが正確に行われるようにする機能を有し、本実施例１においては、位置規制体278、及び、当接部282を含んでいる。
なお位置決め装置移動規制部276は、アクチュエータ252が位置制御機能を有する場合、当該位置制御機構を用いて押動体196の位置制御を行えば良く、敢えて位置決め装置移動規制部276を設ける必要はないが、この場合であっても、機能の確実性のため、位置決め装置移動規制部276を設けることが好ましい。
【００４１】
まず、位置規制体278を主に図２及び図３を参照して説明する。
位置規制体278は、押動体196の被位置決め体106側への移動を規制する機能を有し、本実施例１においては、水平部分278Hと垂立部278Vとにより側面視L字状の板状体であり、水平部分278Hは回転支持体162とスライドレール244との間のブラケット170の上面に固定され、垂立部278Vは回転支持体162と移動フレーム218との間に立設されている。垂立部278Vの上端部の突起部284、本実施例１においては上端部の両端部から第1突起部284Aと第2突起部284Bが上方へ向かって突出され、それらの間に凹部286が形成されている。
【００４２】
次に当接部282を説明する。
当接部282は、位置規制体278の突起部284に移動を阻止される機能を有し、本実施例１においては、位置決め体192の端部から位置規制体278に向かって突出する第1当接部282A、第2当接部282Bによって構成されている。アクチュエータ252によって移動フレーム218が正三角形カム132側へ移動されると、第1当接部282A、第2当接部282Bがそれぞれ第1突起部284A、第2突起部284Bに当接され、それ以上の近接を阻止される。この阻止された位置出し位置LPにおいて、回動体204は中立位置NPに保持され、正三角形カム132の角部136の両側に位置する規制部138と第１ローラ198A、第２ローラ198Bとは実質的に接している状態に設定される。換言すれば、正三角形カム132が位置出しされ、結果として装着部144が位置出しされた状態に保持される。エアシリンダ262に出力棒254(ピストンロッド272)が引っ込められる方向に圧力空気が供給された場合、内部のエアピストン260は図7において右方へ移動され、端部の底壁270に当接して移動を阻止され、位置決め体192は退避位置EPに保持される。なお、位置出し位置LPは、図8（C）にし示すように、第１押動体196A及び第２押動体196Bが一の規制部138と接した状態になるように設定した場合、一の規制部138と第１押動体196A及び第２押動体196Bとが接した状態をも位置出し用として用いることができるので、処理物102の位置設定範囲が拡大する利点がある。
【００４３】
次ぎに実施例１に係る処理物保持体位置出し装置100の作用を図10をも参照して説明する。
最初に処理物102が装着されていない処理物保持台116をロボット18のアーム22によって、処理物保持体位置出し装置100の保持体支持部108に装着した後、処理物保持台116の位置出しをする動作を説明する。
まず、エアシリンダ262に圧力空気を供給し、出力棒254を図7において右方向へ移動させ、位置決め装置112を保持体支持部108から離れる方向へ移動させる。これによって、位置決め装置112は、回動体204、移動フレーム218、取付基板256、連結部258、及び、出力棒254を介して同方向へ移動され、第１ローラ198A及び第２ローラ198Bの先端が少なくとも凹部286に位置した退避位置EPへ移動される。これにより、処理物保持台116がアーム22によって搬送された際、位置決め装置112と干渉することは無い。
次いで、ロボット保持部122を保持したアーム22によって処理物保持台116を保持体支持部108の真上に移動させた後、真下に降下させる。これによって、回転支持体162の挿入部176は嵌合孔160に進入し、嵌合させられる。回転支持体162の挿入部176と嵌合孔160とがずれている場合、回転支持体162先端部178が裁頭円錐形に形成されていることからこれによって案内され、嵌合孔160に挿入部176を嵌合させた後、基部174に処理物保持台116の下面が支えられ、アーム22によるロボット保持部122の保持を解除する。したがって、この状態において、正三角形カム132の角部136がどの位置にあるか不明である。
次に、アクチュエータシリンダ264に圧力空気を供給し、出力棒254を保持体支持部108に近づく方向へ移動させる。これにより、位置決め装置112は凹部286を通過して被位置決め体106たる正三角形カム132に向かって水平方向に移動され、通常、正三角形カム132の第１規制部138A〜第3規制部138Cのうちの何れか二辺の内の一方に接触して第1突起部284A及び第2突起部284Bがそれぞれ第1当接部282A及び第2当接部282Bに移動を停止される位置出し位置LPまで移動させ、正三角形カム132の第1角部136A〜第３角部136Cの何れかを第1中立線142A〜第3中立線142Cの何れか1つ上に位置させる。この過程を図8(A)を参照し、便宜的に第2角部136Bを挟んで第1規制部138Aに第1ローラ198A、第3規制部138Cに第2ローラ198Bが接触するものとして説明する。正三角形カム132は第2角部136Bが第2中立線142B上よりも反時計方向に回動した位置にあるので、第１ローラ198Aが最初に第１規制部138Aに接触し、押動する。これにより、正三角形カム132に対し時計方向のトルクが作用するので、正三角形カム132は同方向に回動される。第2角部136Bが第2中立線142Bを超えて回動された場合、第2ローラ198Bが第3規制部138Cに接触し、押動するので反時計方向のトルクが作用し、同方向に回動される。第１突起部284A、第2突起部284Bが第１当接部282A、第2当接部282Bに当接して、第1ローラ198A及び第2ローラ198Bの進行が停止され、位置出し位置LPに移動された状態において、第1ローラ198A及び第2ローラ198Bともそれぞれ対応する第１規制部138A、第2規制部138Bと実質的に接触関係にあるため、第2角部136Bは第2中立線142B上に位置し、位置出しが終了する。正三角形カム132が位置出しされたことにより、一体に回動される処理物保持台116における装着部144も予め定めた位置に位置出しされる。
【００４４】
次に、処理物保持体位置出し装置100に保持された処理物保持台116の装着部144に処理物102を装着する動作を説明する。
処理物保持台116の位置出し後、予めティーチングされたロボット18のアーム22によって、ジグ16から処理物102を掴んで、処理物保持台116に形成された第１装着部144A〜第６装着部144Fへ順次移送し、保持させる。
【００４５】
次に、処理物102を装着した処理物保持台116を処理機、例えば洗浄機32に設置する動作を説明する。
全ての装着部144へ処理物102が装着されて後、アクチュエータシリンダ264に圧力空気を供給し、出力棒254を保持体支持部108から離れる方向へ移動させ、位置決め装置112を退避位置EPへ移動させる。次にアーム22によってロボット保持部122を掴んで洗浄機32へ処理物保持台116を搬送し、洗浄処理を行う。
【００４６】
次に洗浄機32からアーム22によって取り出した処理物保持台116を保持体支持部108に装着した後、処理物保持台116の位置出しを行う。即ち、前述のように、アクチュエータシリンダ264に圧力空気を供給し、出力棒254を保持体支持部108に近づく方向へ移動させ、位置決め装置112を位置出し位置LPへ移動させる。これにより、前述のように、正三角形カム132が位置出しされ、一体に回動される処理物保持台116が位置出しされ、結果として、処理物102の位置出しが行われる。その後アーム22によって、処理物102がジグ16に戻される。
【００４７】
次に位置決め装置112を位置出し位置LPへ移動させる課程において、第1ローラ198A又は第2ローラ198Bが正三角形カム132との位置関係によりデッドロック状態になった場合の作用を図10を参照して説明する。説明の便宜のため、図8における状況と同一の符号を用いて説明する。図10(A)がデッドロック状態を表している。具体的には、嵌合孔160の中心と第1ローラ198Aの中心を結ぶ第4直線L4上において、第２角部136Bと第1ローラ198Aとの接点P3が位置した場合にデッドロックが発生する。デッドロックが発生した場合であっても、位置決め装置112は更に位置出し位置LPまで移動されるため、回動体204は回動軸206を支点に時計方向に回動され、その端部は第1弾性押動体222Aの第1ピストン棒234Aを所定の力以上で押す。これにより、スプリング238が圧縮され、ピストン棒234がシリンダ224内へ押動される。これにより、図10(B)に示すように、回動体204が回動軸206回りを時計方向へ回動され、第1ローラ198Aと第2角部136Bとの接点P4は第4直線L4上から外れ、当該第2角部136Bは第2中立線142B側に位置する。これによって、第１規制部138Aが第1ローラ198Aによって押されて正三角形カム132は前述のように時計方向に回動され位置出しされる。また、第1ローラ198Aが第１規制部138Aと接触すると、スプリング238の弾発力がピストン棒234を押し込める力を上回るので、ピストン棒234が突出されて回動体204を押動し、回動体204が反時計方向へ回動され、中立位置NPへ戻される(図10(C))。第２ローラ198Bとの関係でデッドロック状態になった場合にも同様にして位置出しが行われる。
【実施例２】
【００４８】
次に実施例2を図11を参照しつつ説明する。
実施例2は、被位置決め体106が、正四角形カム288に置き換えられた例であり、実施例１と同一機能部には同一符号を付してある。本実施例2の場合、処理物保持台116における装着部144の配置は、45度回動される毎に実質同一になるように配置する必要がある。本実施例2の基本的作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【実施例３】
【００４９】
次に実施例３を図12を参照して説明する。
実施例３は、被位置決め体106が、正六角形カム292に置き換えられた例であり、実施例１と同一機能部には同一符号を付してある。本実施例３の場合、処理物保持台116における装着部144の配置は、30度回動される毎に実質同一になるように配置する必要がある。本実施例３の基本的作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【実施例４】
【００５０】
次に実施例４を図13を参照して説明する。
実施例４は、被位置決め体106が、正五角形カム294に置き換えられた例であり、実施例１と同一機能部には同一符号を付してある。本実施例４の場合、処理物保持台116における装着部144の配置は、36度回動される毎に実質同一になるように配置する必要がある。本実施例４の基本的作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００５１】
次に実施例５を図14を参照して説明する。
実施例５は、被位置決め体106が、手裏剣型の四突起形カム296に置き換えられた例であり、実施例１と同一機能部には同一符号を付してある。本実施例５の場合、実施例２と同様に、処理物保持台116における装着部144の配置は、45度回動される毎に実質同一になるように配置する必要がある。本実施例５の基本的作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００５２】
実施例１〜５においては、処理物保持台116が縦軸回りに回転される例であったが、本発明は処理物保持台116が横軸回りを回転する場合においても同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
102  処理物
104  処理物保持体
106  被位置決め体
110  一面
114  移動装置
132  正三角形カム
136  角部
138  規制部
142  中立線
156  軸線
192A、192B  位置決め体
204  回動体
216  軸線
278  位置規制体
NP  中立位置
【図１】
2018094707.tif 000003
【図２】
2018094707.tif 000004
【図３】
2018094707.tif 000005
【図４】
2018094707.tif 000006
【図５】
2018094707.tif 000007
【図６】
2018094707.tif 000008
【図７】
2018094707.tif 000009
【図８】
2018094707.tif 000010
【図９】
2018094707.tif 000011
【図１０】
2018094707.tif 000012
【図１１】
2018094707.tif 000013
【図１２】
2018094707.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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