(57)【要約】【課題】作業者への負担を抑えつつ複数の基準座にワークを着座させることが可能な位置決め装置を提供すること。【解決手段】ベースプレート１０と、ベースプレート１０上に設けられ、外部から供給される空気の供給量に応じてワーク９０への付勢力が変化する空気ばね３４に支持されてワーク９０に係合する突出部２４を有し、ワーク９０の水平方向の位置決めを行う複数のピン２０と、ベースプレート１０上に設けられ、ワーク９０の鉛直方向の位置決めを行う複数の基準座５０と、複数の基準座５０に設けられ、ワーク９０の着座を検出する複数の着座センサ６０と、複数のピン２０ごとに前記気体の供給量を調整する複数の供給量調整弁７０と、複数の着座センサ６０の検出信号に基づいて複数の供給量調整弁７０を個別に制御する制御ユニット８０と、を備える、位置決め装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に設けられ、外部から供給される気体の供給量に応じてワークへの付勢力が変化する気体ばねに支持されて前記ワークに係合する突出部を有し、前記ワークの水平方向の位置決めを行う複数のピンと、
前記ベースプレート上に設けられ、前記ワークの鉛直方向の位置決めを行う複数の基準座と、
前記複数の基準座に設けられ、前記ワークの着座を検出する複数のセンサと、
前記複数のピンごとに前記気体の供給量を調整する複数の調整弁と、
前記複数のセンサの検出信号に基づいて前記複数の調整弁を個別に制御する弁制御部と、を備える、位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品などのワークを加工する際に、ワークの加工に先立ってワークの位置決めが行われる。例えば、位置決め用のピンを進退可能に保持するシリンダ内に、このピンを進出方向に付勢する圧縮空気を利用した付勢手段が設けられた位置決め装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０８２０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワークの水平方向の位置決めを行う複数のピンと鉛直方向の位置決めを行う複数の基準座とを備える位置決め装置において、ワークが複数の基準座に着座するよう、複数のピンを用いてワークの姿勢を調整することが考えられる。この場合に、外部から供給される気体の供給量に応じてワークへの付勢力が変化する気体ばねに支持された突出部を有するピンを用い、ピンに供給する気体の供給量を調整して気体ばねの付勢力を変えることでワークの姿勢を調整することが考えられる。しかしながら、複数のピンそれぞれへの気体の供給量を作業者が手動調整することは作業者にとって負担が大きい。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、作業者への負担を抑えつつ複数の基準座にワークを着座させることが可能な位置決め装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ベースプレートと、前記ベースプレート上に設けられ、外部から供給される気体の供給量に応じてワークへの付勢力が変化する気体ばねに支持されて前記ワークに係合する突出部を有し、前記ワークの水平方向の位置決めを行う複数のピンと、前記ベースプレート上に設けられ、前記ワークの鉛直方向の位置決めを行う複数の基準座と、前記複数の基準座に設けられ、前記ワークの着座を検出する複数のセンサと、前記複数のピンごとに前記気体の供給量を調整する複数の調整弁と、前記複数のセンサの検出信号に基づいて前記複数の調整弁を個別に制御する弁制御部と、を備える、位置決め装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、作業者への負担を抑えつつ複数の基準座にワークを着座させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施例に係る位置決め装置を示す図である。
【図２】図２（ａ）は、ピン及び基準座が設けられたベースプレートの斜視図、図２（ｂ）は、ベースプレート上にワークが搭載された状態の斜視図である。
【図３】図３は、ピンの断面図である。
【図４】図４は、ワークの着座の調整の一例を示したフロ―チャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【実施例】
【００１０】
図１は、実施例に係る位置決め装置を示す図である。図２（ａ）は、ピン及び基準座が設けられたベースプレートの斜視図、図２（ｂ）は、ベースプレート上にワークが搭載された状態の斜視図である。図１から図２（ｂ）のように、実施例の位置決め装置１００は、ベースプレート１０と、複数のピン２０と、複数の基準座５０と、複数の着座センサ６０と、複数の供給量調整弁７０と、制御ユニット８０と、を備える。
【００１１】
複数のピン２０は、ベースプレート１０上に設けられている。複数のピン２０は、加工対象となるワーク９０に設けられた穴に突出部２４が係合することで、ワーク９０の水平方向の位置決めを行う。ワーク９０は、例えばカムハウジング又はシリンダーブロックなどであるが、その他の部品でもよい。また、位置決め装置１００に搭載されたワーク９０に対して、例えばフライス加工（面加工）や穴あけ加工などを行う。
【００１２】
図３は、ピンの断面図である。図３のように、ピン２０は、筒部２２と、突出部２４と、囲み部３０と、を有する。筒部２２は、例えば円筒形状をしていて、下端に外部から空気が供給される気体供給口３２を有する。気体供給口３２には、例えば気体供給管４２が接続される。これにより、タンクなどの気体供給源から気体供給管４２を介して筒部２２内に空気を供給することができる。図３では、空気が供給される領域をクロスハッチで表している。
【００１３】
筒部２２内には、空気ばね３４が設けられている。空気ばね３４は、筒部２２の下端側に位置する下板部３８と、下板部３８と間隔を開けて筒部２２の上端側に位置する上板部３６と、上板部３６と下板部３８との間の圧縮空気が封入された空間４０と、を有する。
【００１４】
突出部２４は、筒部２２の上方に位置してワーク９０に接触する先端部分２６と、先端部分２６と空気ばね３４の上板部３６とを連結する連結部分２８と、を有する。したがって、突出部２４は、空気ばね３４に支持されている。
【００１５】
空気ばね３４の下板部３８と筒部２２の気体供給口３２側の内壁とで囲まれた空間４１に気体供給口３２から空気が供給される。気体供給口３２からの空気の供給量に応じて下板部３８が筒部２２内を上下に移動する。気体供給口３２から多量の空気が供給された場合、上板部３６と下板部３８との間隔が狭くなり、上板部３６と下板部３８の間の空間４０の圧力が高くなる。一方、気体供給口３２から供給された空気が少量である場合は、上板部３６と下板部３８との間隔が広くなり、上板部３６と下板部３８との間の空間４０の圧力が低くなる。したがって、気体供給口３２から筒部２２内に供給される空気の供給量に応じて空気ばね３４のばね定数が変化する。つまり、気体供給口３２から供給される空気の供給量に応じて空気ばね３４のワーク９０への付勢力が変化する。
【００１６】
囲み部３０は、筒部２２の周りを囲んで設けられている、このため、筒部２２は、囲み部３０によって保護されている。
【００１７】
図１から図２（ｂ）のように、複数の基準座５０は、ベースプレート１０上に設けられている。複数の基準座５０は、ワーク９０の鉛直方向の位置決めを行う。すなわち、基準座５０の高さによってワーク９０の鉛直方向の位置決めが行われる。基準座５０は、例えばステンレス鋼などの金属で形成されている。
【００１８】
着座センサ６０は、基準座５０に設けられている。着座センサ６０は、例えば圧力センサであり、基準座５０へのワーク９０の着座状態、すなわちワーク９０が基準座５０に着座しているか否かを検出する。
【００１９】
供給量調整弁７０は、例えばタンクなどの気体供給源９２に貯留された空気をピン２０の筒部２２に供給する気体供給管４２に設けられている。供給量調整弁７０は、複数のピン２０それぞれの筒部２２と気体供給源９２とを接続する複数の気体供給管４２ごとに設けられている。このため、複数の供給量調整弁７０を個別に調整することで、筒部２２に供給する空気の供給量を複数のピン２０ごとに調整することができる。供給量調整弁７０は、電子式の流量調整弁である。
【００２０】
制御ユニット８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びメモリを備えたマイクロコンピュータである。制御ユニット８０は、着座センサ６０及び供給量調整弁７０に電気的に接続されており、位置決め装置１００全体の動作を制御する。制御ユニット８０は、複数の供給量調整弁７０を個別に制御することで、複数の基準座５０へのワーク９０の着座を調整する。複数の供給量調整弁７０の制御は、制御ユニット８０のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びメモリにより機能的に実現される弁制御部により実現される。
【００２１】
図４は、ワークの着座の調整の一例を示したフロ―チャートである。図４のように、制御ユニット８０は、ステップＳ１０において、ワーク９０の着座の調整開始の指示が与えられるまで待機する。例えば、作業者がキーボードやマウスなどの入力部に調整開始の指示を入力することで、制御ユニット８０は、ステップＳ１０においてＹｅｓと判断し、ステップＳ１２に移行する。
【００２２】
ステップＳ１２では、制御ユニット８０は、複数の基準座５０に設けられた着座センサ６０の全てから検出信号を取得したか否かを判断する。ワーク９０が着座している基準座５０に設けられた着座センサ６０からは検出信号が出力されることから、検出信号を取得できない着座センサ６０がある場合は、ワーク９０が全ての基準座５０に着座していないことになる。すなわち、ワーク９０が、複数の基準座５０に対して傾いたりしていることになる。そこで、着座センサ６０の少なくとも１つから検出信号が取得されない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、制御ユニット８０は、ステップＳ１４に移行する。
【００２３】
ステップＳ１４では、制御ユニット８０は、複数の着座センサ６０からの検出信号に基づいて複数の供給量調整弁７０を個別に制御する。例えば、制御ユニット８０は、複数の着座センサ６０の全てから検出信号が取得されるように、複数の供給量調整弁７０を個別に制御する。上述したように、筒部２２に供給する空気の供給量に応じて空気ばね３４のばね定数が変化することから、供給量調整弁７０を制御することで空気ばね３４のばね定数を制御することができる。つまり、複数の供給量調整弁７０を個別に制御することで、空気ばね３４のばね定数を複数のピン２０ごとに制御することができる。空気ばね３４のばね定数が変化するとピン２０の突出部２４のワーク９０への付勢力が変化することから、空気ばね３４のばね定数を複数のピン２０ごとに制御することでワーク９０の傾きなどを調整することができる。
【００２４】
例えば、検出信号を取得できない着座センサ６０が設けられた基準座５０は、この基準座５０の周りにあるピン２０が基準座５０よりも高い位置でワーク９０を保持していることが考えられる。したがって、制御ユニット８０は、検出信号を取得できない着座センサ６０の周りにあるピン２０に備わる空気ばね３４のばね定数が小さくなるように供給量調整弁７０を個別に制御して筒部２２に供給される空気の供給量を少なくする。例えば、複数の着座センサ６０のうちのどの着座センサ６０からの検出信号を取得できない場合は複数のピン２０のうちのどのピン２０の空気ばね３４のばね定数を変更させるという情報がメモリに記憶されていて、制御ユニット８０はこの情報に従って複数の供給量調整弁７０を個別に制御する。
【００２５】
制御ユニット８０は、複数の供給量調整弁７０を個別に制御して着座センサ６０の全てから検出信号が取得されるようになるまで、ステップＳ１２とＳ１４を繰り返し行う。
【００２６】
制御ユニット８０は、ステップＳ１２で着座センサ６０の全てから検出信号を検出した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ワーク９０が複数の基準座５０に対して水平となって全ての基準座５０に着座した状態になっていることから、本処理を終了する。
【００２７】
実施例によれば、制御ユニット８０は、複数の基準座５０に設けられた複数の着座センサ６０に基づいて複数の供給量調整弁７０を個別に制御する。これにより、複数の基準座５０にワーク９０を着座させることを作業者が複数のピン２０に供給する空気量を手動調整することで行う場合に比べ、作業者の負担を抑えて複数の基準座５０にワーク９０を着座させることができる。複数の基準座５０にワーク９０を着座させることで、ワーク９０の鉛直方向の位置決めが適切になされるとともにワーク９０の傾きが抑えられるため、例えばワーク９０に対するフライス加工などの精度を向上させることができる。
【００２８】
実施例では、ピン２０の筒部２２内に設けられた空気ばね３４が上板部３６と下板部３８とその間の空間４０とで構成されている場合を例に示したが、その他の場合でもよい。例えば、空気ばね３４は下板部３８が設けられていない場合でもよい。
【００２９】
また、実施例では、上板部３６と下板部３８との間の空間４０に圧縮空気が封入された空気ばね３４の場合を例に示したが、空気以外の気体が封入された気体ばねの場合でもよい。気体供給口３２から供給される気体は、空気の場合に限られず、空気以外の気体が供給される場合でもよい。
【００３０】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ベースプレート
２０  ピン
２２  筒部
２４  突出部
２６  先端部分
２８  連結部分
３０  囲み部
３２  気体供給口
３４  空気ばね
３６  上板部
３８  下板部
４０  空間
４１  空間
４２  気体供給管
５０  基準座
６０  着座センサ
７０  供給量調整弁
８０  制御ユニット
９０  ワーク
９２  気体供給源
１００  位置決め装置
【図１】
2019084616.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019084616.tif 000005
【図４】
2019084616.tif 000006