(57)【要約】  【課題】正確、容易、迅速な位置決めが可能な二次元多点位置決め機構を提供する。  【解決手段】ＸＹテーブル４に連動する位置決めピン１０が位置決めプレート３に水平方向移動自在に設けられている。位置決めプレート３の位置決め穴５〜８を作業順序に従って連結する直線溝１３〜１６が設けられ、位置決めピン１０の移動は直線溝１３〜１５に案内されて行われる。これにより、正確、容易、迅速な位置決めが可能となる。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動可能なＸＹテーブルと、
前記Ｘ軸方向およびＹ軸方向に延在する平面上の複数の位置決め点にＸ軸方向およびＹ軸方向と直角なＺ軸方向へ個別に形成された複数の位置決め穴をもつ位置決めプレートと、
前記各位置決め穴に順次嵌入可能な位置決めピンを有して前記ＸＹテーブルに連結されてＸＹテーブルとともにＸ軸方向およびＹ軸方向へ連動する位置決め部材と、
を有する二次元多点位置決め機構において、
前記位置決めプレートは、前記各位置決め穴を前記ＸＹテーブルの移動順序に合わせて結んで前記位置決めピンの先端部をＸ軸方向及び／又はＹ軸方向へ案内する位置決めピン送り用案内溝を有することを特徴とする二次元多点位置決め機構。
【請求項２】
請求項１記載の二次元多点位置決め機構において、
最終の作業位置を規定する前記位置決め点から最初の作業位置を規定する前記位置決め点へ前記位置決めピンを戻すための位置決めピン戻し用案内溝を有する二次元多点位置決め機構。
【請求項３】
請求項１記載の二次元多点位置決め機構において、
二つの前記位置決め穴の間の前記案内溝は、直線溝となっている二次元多点位置決め機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次元位置決め機構に関し、特にワークを複数の二次元座標点に所定順序で移動させるための二次元多点位置決め機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の装置たとえば組立装置や加工装置において、ワークを複数の二次元空間内又は三次元空間内の複数の座標点（位置決め点）間を所定順序で自動又は手動にて移動させる必要がある。この場合、各位置決め点においてワークの変位を規制するための変位規制機能と、各位置決め点における上記変位規制を解除する規制解除機能と、ワークを一つの位置決め点から次の位置決め点へ空間移動させる空間駆動機能とが必要となる。この種の位置決め機構が下記の特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１７１３５１号公報  ワークの二次元多点位置決め機構の簡素な従来例を図３、図４を参照して以下に説明する。
【０００３】
図３はこの二次元位置決め機構の模式平面図、図４はその模式正面図である。図４に示す基台１（図３では図示省略）上にはＸＹ案内板（以下、ＸＹステージとも呼ぶ）２と位置決めプレート３とが固定されている。ＸＹ案内板２の水平な上面（ガイド面とも言う）上にはＸＹテーブル４が図示しないガイド機構により水平方向移動自在に載置されている。位置決めプレート３の水平な上面の所定位置には位置決め穴５〜７が凹設されている。ただし、図３に示した位置決め穴５〜７の他に、後述の位置決めピン１０が現在嵌入しているもうひとつの位置決め穴が位置決めプレート３の水平な上面の所定位置に凹設されている。図４ではこの４番目の位置決め穴は後述の連結アーム９の陰に隠れて図示されていない。９は、ＸＹテーブル４の一端部から位置決めプレート３の上方まで水平に延在する連結アームであり、連結アーム９の先端部にはピン支持筒１１が上下に固定されている。
【０００４】
ピン支持筒１１には先細の位置決めピン１０が上下移動自在に収容され、位置決めピン１０の先細の先端部が下方へ突出している。位置決めピン１０の不図示の上端部はピン支持筒１１の上端から突出しており、この不図示の位置決めピン１０の上端部には把持用のグリップ１２が嵌着されている。ピン支持筒１１の内部には位置決めピン１０の周囲に位置して図略のコイルスプリングが収容され、このコイルスプリングは位置決めピン１０を下方に弾性付勢している。ＸＹテーブル４上にはワークが着脱可能に固定されているが図３、図４では図示省略されている。
【０００５】
位置決め動作を以下に説明する。まずグリップ１２を把持して不図示のスプリングを圧縮しつつ持ち上げることにより、位置決めピン１０を位置決め穴から上方へ引き抜いた状態にてグリップ１２を水平に移動させて、ＸＹテーブル４を水平に変位させる。位置決めピン１０が最初の位置決め穴５の直上に達したら、グリップ１２を解放して上記スプリングの付勢力により位置決めピン１０を位置決め穴５に押し込む。ワークへの作業後、上記と同じ手順にて作業を繰り返す。上記した多点位置決め機構を用いると、ワークの水平移動作業を正確かつ迅速に行うことができる。なお、説明するまでもなく位置決めピン１０に対して上下方向における変位範囲の限界が図略のストッパ機構により位置決めピン１０に与えられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来の二次元多点位置決め機構では、ＸＹテーブル４やそれにセットされたワークの重量や移動時の摩擦抵抗などのために位置決めピン１０の水平移動に際してグリップ１２に大きな力を加える必要があり、グリップ１２に加わる慣性力も存在するため、位置決め穴５〜７の上方への位置決めピン１０の正確なセット作業には熟練を要し、作業能率が低下した。更に、位置決めプレート３上に多数の位置決め穴が存在する場合、位置決め穴間の移動順序の間違いにより、位置決めピン１０を誤った位置の位置決め穴に移動してしまう作業ミスや、位置決めピン１０を嵌入忘れしてしまう作業忘れが発生してしまう場合もあった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、作業性に優れ、作業ミスも少ない二次元多点位置決め機構を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の二次元多点位置決め機構は、互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動可能なＸＹテーブルと、前記Ｘ軸方向およびＹ軸方向に延在する平面の複数の位置決め点にＸ軸方向およびＹ軸方向と直角なＺ軸方向へ個別に形成された複数の位置決め穴をもつ位置決めプレートと、前記各位置決め穴に順次嵌入可能な位置決めピンを有して前記ＸＹテーブルに連結されてＸＹテーブルとともにＸ軸方向およびＹ軸方向へ連動する位置決め部材とを有する二次元多点位置決め機構において、前記位置決めプレートは、前記各位置決め穴を前記ＸＹテーブルの移動順序に合わせて結んで前記位置決めピンの先端部をＸ軸方向及び／又はＹ軸方向へ案内する位置決めピン送り用案内溝を有することを特徴としている。
【０００９】
すなわち、この発明の二次元多点位置決め機構は、多数の位置決め穴が設けられた位置決めプレートの平坦面に各位置決め穴を移動順序に従って連結する案内溝をもつので、位置決め穴の直上位置への位置決めピンの位置合わせ作業、並びに、位置決め穴間の位置決めピンの移動作業を、既述の従来例に比較して格段に容易かつ正確に行うことが可能となる。
【００１０】
好適な態様において、最終の作業位置を規定する前記位置決め点から最初の作業位置を規定する前記位置決め点へ前記位置決めピンを戻すための位置決めピン戻し用案内溝を有する。このようにすれば、次の作業サイクルへの位置復帰が容易かつ迅速となる。
【００１１】
好適な態様において、二つの前記位置決め穴の間の前記案内溝は直線溝となっている。このようにすれば、各位置決め穴間の移動距離を最小とすることができ、作業エネルギーを最小とすることができる。その他、二つの前記位置決め穴の間の前記案内溝をたとえばＸ軸方向及びＹ軸方向へ延在する平面上において湾曲した溝としてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の二次元多点位置決め機構の好適な実施形態を以下に具体的に説明する。ただし、本発明は下記の実施形態に限定解釈されるものではなく、本発明の技術思想を他の技術を組み合わせて構成してもよいことはもちろんである。たとえば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向へのＸＹテーブルや位置決めピンの移動などに動力を用いてもよい。
【００１３】
（構造）
この実施形態の二次元多点位置決め機構の模式平面図を図１に、その模式正面図を図２に示す。図２に示す基台１（図１では図示省略）上にはＸＹ案内板（以下、ＸＹステージとも呼ぶ）２と位置決めプレート３とが固定されている。ＸＹ案内板２の水平な上面（ガイド面とも言う）上にはＸＹテーブル４が図示しないガイド機構により水平方向移動自在に載置されている。位置決めプレート３の水平な上面の所定位置には位置決め穴５〜８が凹設されている。ただし、位置決め穴８は後述の連結アーム９の直下に位置するため、図１では図示されていない。９は、ＸＹテーブル４の一端部から位置決めプレート３の上方まで水平に延在する連結アーム（本発明で言う位置決め部材の一部）であり、連結アーム９の先端部にはピン支持筒（本発明で言う位置決め部材の一部）１１が上下に固定されている。
【００１４】
ピン支持筒１１には先細の位置決めピン１０が上下移動自在に収容され、位置決めピン１０の先細の先端部が下方へ突出している。位置決めピン１０の不図示の上端部はピン支持筒１１の上端から突出しており、この不図示の位置決めピン１０の上端部には把持用のグリップ（本発明で言う位置決め部材の一部）１２が嵌着されている。ピン支持筒１１の内部には位置決めピン１０の周囲に位置して図略のコイルスプリング（本発明で言う位置決め部材の一部）が収容され、このコイルスプリングは位置決めピン１０を下方に弾性付勢している。ＸＹテーブル４上にはワークが着脱可能に固定されているが図３、図４では図示省略されている。
【００１５】
この実施形態では更に、位置決めプレート３の上面に各位置決め穴５〜８の上部を作業順序に従って連結する直線溝１３〜１６が設けられている。直線溝１３〜１５は本発明で言う位置決めピン送り用案内溝であり、直線溝１６は本発明で言う位置決めピン戻し用案内溝である。直線溝１３〜１６の幅は位置決め穴５〜８の径とほぼ等しく（好適には少し広く）形成されており、直線溝１３〜１６は位置決め穴５〜８のうちの二つの位置決め穴を個別に連結している。
【００１６】
（作業手順）
ＸＹテーブル４の移動作業の手順のうち特にその位置決め動作を以下に説明する。
【００１７】
まずグリップ１２を把持して不図示のスプリングを圧縮しつつ持ち上げることにより、位置決めピン１０を位置決め穴から上方へ引き抜いた状態にてグリップ１２を水平に移動させて、ＸＹテーブル４を水平に変位させる。位置決めピン１０が最初の位置決め穴５の直上に達したら、グリップ１２を解放して上記スプリングの付勢力により位置決めピン１０を位置決め穴５に押し込む。ＸＹテーブル４上のワークへの作業後、グリップ１２を把持して不図示のスプリングを圧縮しつつ持ち上げることにより、位置決めピン１０を位置決め穴５から上方へ引き抜いた状態にてグリップ１２を水平に移動させる。この水平移動時に、位置決めピン１０の先端部を直線溝１３内を移動させてＸＹテーブル４を水平に変位させる。位置決めピン１０が次の位置決め穴６の直上に達したら、グリップ１２を解放して上記スプリングの付勢力により位置決めピン１０を位置決め穴６に押し込む。ＸＹテーブル４上のワークへの作業後、上記と同じ手順にて位置決めピン１０を直線溝１４に沿いつつ移動させて次の位置決め穴７に押し込む。その後、ＸＹテーブル４上のワークへの作業を行い、上記と同じ手順にて位置決めピン１０を直線溝１５に沿いつつ移動させて次の位置決め穴８に押し込む。次に、ＸＹテーブル４上のワークへの作業を行う。その後、上記と同じ手順にて位置決めピン１０を直線溝１６に沿いつつ移動させて元の位置決め穴５に押し込む。
【００１８】
この実施形態によれば、容易かつ迅速かつ正確に１サイクルの位置決め作業を行うことができる。グリップに掛ける力の方向の制御にそれほど神経を使わなくてもよいこと、及び、位置決めピン１０と位置決め穴５〜８との位置合わせが容易となることは重要である。とりわけ、直線溝内における位置決めピン１０の水平移動の少なくとも終期においてグリップ１２を緩めて位置決めピン１０の下端が直線溝の底面を摺動するように作業すると、位置決めピン１０の下端が位置決め穴に達した場合に位置決め穴に少し落ち込むため、両者の位置合わせが非常に容易となる。
【００１９】
更に、最終の作業位置を規定する位置決め穴８から最初の作業位置を規定する位置決め穴５へ位置決めピン１０を復帰させることも、直線溝１６を利用することにより容易かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態の二次元多点位置決め機構を示す模式平面図である。
【図２】図１の二次元多点位置決め機構を示す一部破断模式正面図である。
【図３】従来の二次元多点位置決め機構を示す模式平面図である。
【図４】図３の二次元多点位置決め機構を示す模式正面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１      基台
２      案内板（ＸＹステージ）
３      位置決めプレート
４      ＸＹテーブル
５〜８      位置決め穴
９      連結アーム
１０      位置決めピン
１１      ピン支持筒
１２      グリップ
１３〜１６      直線溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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