(57)【要約】【課題】車体パネル等の加工組立ラインに設置される回転治具機構のコストダウンを図る。【解決手段】加工ロボット２０のアーム２１に取り付けられた加工装置２２、例えば溶接装置に回転操作ピン２３を取り付ける。この回転操作ピン２３を回転制御板９に設けられた貫通孔に挿入させて、回転操作ピン２３を用いて回転制御板９を回転させる。これにより回転部材５が中心軸４を中心に回転し、回転部材５の外周上に設けられたワーク位置決め治具８ｃをワーク加工位置まで移動させる。その後、加工ロボット２０はアーム２１を延ばして、ワーク７ａに対して、加工装置２２を用いて溶接等の加工を行う。【選択図】図１
2008000849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸を中心に回転する回転部材に設けた複数の治具取付面に、ワークに対応させた位置決め治具を取り付け、この位置決め治具でワークを位置決め固定させ、このワークを回転部材の回転により、所定のワーク加工位置まで回転移動させるようにした回転治具機構において、
ワークに加工を施す加工ロボットを動力源として用いて、回転部材を回転させるようにしたことを特徴とする回転治具機構。
【請求項２】
回転部材の中心軸を中心に回転部材と一体に回転する回転制御板を設け、加工ロボットがこの回転制御板を回転させることにより回転部材を回転させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転治具機構。
【請求項３】
加工ロボットのアームに取り付けられた加工装置に回転操作ピンを取り付け、この回転操作ピンを回転制御板に設けられた孔に挿入させて、回転操作ピンを直線運動又は円運動させることにより、回転制御板を回転させるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の回転治具機構。
【請求項４】
前記回転部材をクランプするクランプ機構を設けたことを特徴とする請求項２、３に記載の回転治具機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転治具機構に関し、特に、回転部材にワークに対応させたワーク位置決め治具を取り付け、このワーク位置決め治具でワークを位置決め固定させ、回転部材を回転させることにより、所定のワーク加工位置まで回転移動させる回転治具機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車体パネル等の加工組立ラインにおいて、回転治具機構が用いられている。この回転治具機構は、水平な中心軸を中心に回転する回転部材の複数の治具取付面の各々に、複数種のワークに対応させた複数種のワーク位置決め治具を設け、回転部材をサーボモータ、エアシリンダ等のアクチュエータで正逆両方向に回転させ、ワークを所定のワーク加工位置まで回転移動させるものである。
【０００３】
このような回転治具機構によれば、複数種のワーク毎に異なるワーク位置決め治具の交換を円滑に行えるので、加工組立ラインの生産性を向上させることができる。
【特許文献１】特開平７−１１８９号公報
【特許文献２】特開２０００−２８８７８４号公報
【特許文献３】特開２００１−３３４４２１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、従来の回転治具機構は、回転部材を回転させる動力源として、アクチュエータを用いていたので、その設備コストが高くなるという問題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明は、中心軸を中心に回転する回転部材に設けた複数の治具取付面に、ワークに対応させた位置決め治具を取り付け、この位置決め治具でワークを位置決め固定させ、このワークを回転部材の回転により、所定のワーク加工位置まで回転移動させるようにした回転治具機構において、ワークに加工を施す加工ロボットを動力源として用いて、回転部材を回転させるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車体パネル等の加工組立ラインに設置されている加工ロボットを動力源として利用して、回転部材を回転させるようにしたので、アクチュエータが不要となり、回転治具機構のコストダウンを図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の第１の実施の形態による回転治具機構について、回転部材が三角柱の形状である場合を例として説明する。図１は、回転治具機構の正面図である。また、図２は、図１の部分側面図である。図２は回転部材、回転制御板を中心に図示しており、加工ロボット等は省略されている。
【０００８】
基台１から立設された支柱２、２の上端に軸受３、３を介して中心軸４が回転自在に取り付けられ、その中心軸４に回転部材５が固定されている。回転部材５は三角柱の形状を呈しており、その三角柱の３つの面に対応する、３つの治具取付面６ａ、６ｂ、６ｃに、３種類のワーク７ａ、７ｂ、７ｃに対応させて、それぞれ３種類のワーク位置決め治具８ａ、８ｂ、８ｃを取り付ける。
【０００９】
回転部材５の前方の中心軸４の外周には円板状の回転制御板９が取り付けられている。回転部材５は、回転制御板９と一体に回転する。回転制御板９には、３つの治具取付面６ａ、６ｂ、６ｃに対応して、回転制御板９の中心方向に細長い３つの貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃが形成されている。
【００１０】
また、回転部材５のクランプ機構として、回転制御板９の裏面側の中心軸４に、外周に切り欠き部１１ａ、１１ｂ、１１ｃが形成された円板状のクランプ板１１が取り付けられている。このクランプ板１１にシリンダー１２から延びるクランプピン１３の先端が嵌合することにより、回転部材５がクランプされるように構成されている。図２の例では、ワーク位置決め治具８ａ、８ｂ、８ｃのいずれかが上面のワーク加工位置に静止した際に、シリンダー１２からクランプピン１３が延びてクランプ板１１の切り欠き部１１ａ、１１ｂ、１１ｃのいずれかに嵌合することにより、回転部材５がクランプされる。
【００１１】
一方、加工ロボット２０には、そのアーム２１に取り付けられた加工装置２２、例えば溶接装置に回転操作ピン２３が取り付けられており、この回転操作ピン２３を回転制御板９に設けられた貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃのいずれかに挿入させて、回転操作ピン２３を直線運動させることにより、回転制御板９を回転させ、これにより回転部材５を回転させることができる。直線運動の回数は回転の角度に応じて適宜決定され、１回でも２回でもよい。
【００１２】
なお、回転制御板９の３つの貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃを円形とし、これに挿入された回転操作ピン２３を円運動させることで、回転制御板９を回転させてもよい。また、回転制御板９の３つの貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃの代わりに、図３に示すように、回転制御板９の外周にＵ字形等の溝１４ａ、１４ｂ、１４ｃを設けて、これらの溝のいずれかに回転操作ピン２３を嵌合し、回転操作ピン２３を円運動させることで、回転制御板９を回転させてもよい。
【００１３】
次に、回転治具機構の動作例について説明する。いま、図１、図２のように、ワーク位置決め治具８ａがワーク加工位置に静止している場合、加工ロボット２０は、図４のように、図１の状態からアーム２１を延ばし、ワーク位置決め治具８ａに取り付けられたワーク７ａに対して、加工装置２２を用いて溶接等の加工を行う。その加工が終わると、加工ロボット２０は、ワーク７ａをワーク位置決め治具８ａから取り外し、ワーク７ａを次のステーションに移送する。
【００１４】
その後、加工ロボット２０は、図５（Ａ）のように、回転操作ピン２３を回転制御板９の貫通孔１０ｂに挿入し、図中の矢印の方向に直線運動させる。回転操作ピン２３の直線運動は水平方向に１回でもよいし、斜め下方に１回、続いて斜め上方に１回の合計２回の屈曲した直線運動をさせてもよい。これにより、回転制御板９を時計回りに１２０度回転させ、図５（Ｂ）のように、ワーク位置決め治具８ｃが上面のワーク加工位置に静止させ、回転部材５をクランプする。
【００１５】
その後、加工ロボット２０は再びアーム２１を延ばして、ワーク７ｃに対して、加工装置２２を用いて溶接等の加工を行う。その加工が終わると、加工ロボット２０は、ワーク７ｃをワーク位置決め治具８ｃから取り外し、ワーク７ｃを次のステーションに移送する。
【００１６】
その後、加工ロボット２０は、図６（Ａ）のように、回転操作ピン２３を回転制御板９の貫通孔１０ｂに挿入し、図中の矢印の方向に直線運動させる。ここで、回転操作ピン２３の直線運動は矢印イの方向への２回の直線運動でもよいし、矢印イの方向への直線運動と矢印ロの方向への直線運動の組合せでもよい。
【００１７】
これにより、回転制御板９を反時計回りに２４０度回転させ、図６（Ｂ）のように、ワーク位置決め治具８ｂが上面のワーク加工位置に静止させ、回転部材５をクランプする。その後、加工ロボット２０は再びアーム２１を延ばして、ワーク７ｂに対して、加工装置２２を用いて溶接等の加工を行う。その加工が終わると、加工ロボット２０は、ワーク７ｂをワーク位置決め治具８ｂから取り外し、ワーク７ｂを次のステーションに移送する。
【００１８】
各ワーク７ａ、７ｂ、７ｃの各加工が完了した時点で、加工ロボット２０又は人手により、次のワーク７ａ，７ｂ，７ｃをそれぞれワーク位置決め治具８ａ、８ｂ、８ｃに取り付けする。また、図２のように、ワーク位置決め治具８ａがワーク加工位置に静止している状態で、ワーク７ａを加工し、加工完了後に、そのワーク７ａをワーク位置決め治具８ａから取り外し、次のワークをワーク位置決め治具８ａを取り付けて、加工を行うステップを繰り返してもよい。
【００１９】
こうして、加工ロボット２０を用いて、回転部材５を回転させ、ワーク位置決め治具８ａ、８ｂ、８ｃの交換を行いながら、異なる種類のワークに連続的に加工を施すことができる。そして、加工ロボットを動力源として利用して、回転部材５を回転させるようにしたので、アクチュエータが不要となり、回転治具機構のコストダウンを図ることが可能になる。
【００２０】
なお、上述の実施の形態では、３種類のワーク位置決め治具８ａ、８ｂ、８ｃを用いているが、ワーク位置決め治具の種類は１種類でもよい。この場合は、以下のような動作となる。まず、図７（Ａ）に示すように、回転部材５にワーク位置決め治具８ａを取り付け、ワーク位置決め治具８ａが左に６０度傾いた位置に回転部材５を静止させ、ワーク位置決め治具８ａにワーク７ａを取り付ける。
【００２１】
そして、図７（Ｂ）に示すように、加工ロボット２０を用いて回転部材５を時計方向に回転させ、ワーク位置決め治具８ａが右に６０度傾いた位置に回転部材５を静止させる。この位置がワーク加工位置であり、加工ロボット２０により、ワーク７ａに加工を施す。加工完了した後、加工ロボット２０はワーク７ａをワーク位置決め治具８ａから取り外す。そして、図７（Ｃ）に示すように、加工ロボット２０により回転部材５を反時計回りに逆回転させ、図７（Ａ）の元に位置に戻す。そして、再び、ワーク位置決め治具８ａに次のワーク７ａを取り付ける。以上のステップを繰り返し行う。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施の形態による回転治具機構について説明する。第１の実施の形態による回転治具機構においては、水平な中心軸を中心として回転部材５を回転させているが、この実施の形態は、垂直な中心軸を中心として回転テーブルを回転させるものである。
【００２３】
図８に示すように、垂直な中心軸３０を中心として回転する回転テーブル３１の外周部上にワーク位置決め治具３２を取り付ける。そのワーク位置決め治具３２にワーク３３を取り付け、加工ロボット２０により回転テーブル３１を回転させて、ワーク加工位置までワーク３３を回転移動させる。
【００２４】
そして、そのワーク加工位置で、加工ロボット２０のアーム２１に取り付けられた加工装置２２を用いてワーク３３に加工を施す。加工ロボット２０が回転テーブル３１を回転させる機構としては、例えば、第１の実施の形態の回転制御板９を中心軸に取り付けることによって構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による回転治具機構の正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による回転治具機構の第１の部分側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による回転治具機構の第２の部分側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による回転治具機構の正面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による回転治具機構の動作を説明する第１の部分側面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による回転治具機構の動作を説明する第２の部分側面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態による回転治具機構の動作を説明する第３の部分側面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による回転治具機構の平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  基台              ２  支柱            ３  軸受
４  中心軸            ５  回転部材
６ａ、６ｂ、６ｃ  治具取付面              ７ａ、７ｂ、７ｃ  ワーク
８ａ、８ｂ、８ｃ  ワーク位置決め治具      ９  回転制御板
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  貫通孔            １１  クランプ板
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ  切り欠き部        １２  シリンダー
１３  クランプピン    １４ａ、１４ｂ、１４ｃ  溝      
２０  加工ロボット    ２１  アーム        ２２  加工装置
２３  回転操作ピン    ３０  中心軸        ３１  回転テーブル
３２  ワーク位置決め治具                  ３３  ワーク
【図１】
2008000849.tif 000003
【図２】
2008000849.tif 000004
【図３】
2008000849.tif 000005
【図４】
2008000849.tif 000006
【図５】
2008000849.tif 000007
【図６】
2008000849.tif 000008
【図７】
2008000849.tif 000009
【図８】
2008000849.tif 000010