(57)【要約】【課題】１つのロケートピンで、異なる径のロケート孔を位置決めできるようにする。【解決手段】図１の状態からエアシリンダ１０のプランジャ１０ａを後退させると、リンクブラケット１１に連設するリンク部材１２を介してチャック部材８が支持軸９を中心に揺動し、先端側に形成されているロケート面８ａが、ロケートピン６の外周に形成されているスリット部７から突出し、ロケートピン６に装着したワーク３のロケート孔３ａに当接して位置決めする。スリット部７はロケートピン６の軸芯から外周方向へ三等分された位置に形成されており、各スリット部７に介装されているチャック部材８は、プランジャ１０ａの進退動作に同期して揺動する。従って、各チャック部材８の先端側に形成されているロケート面８ａは同一のタイミングにて拡径されるため、異なる径のロケート孔であっても正確に位置決めすることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに穿設したロケート孔を装着するロケートピンと、
上記ロケートピンの外周に軸方向に沿って形成した複数のスリット部と、
上記各スリット部にロケート面を配設したチャック部材と、
上記チャック部材を上記ロケートピンの外周の接線と平行で且つ該ロケートピンの下方で揺動可能に支持する支持部と、
上記各チャック部材を揺動させるリンク部材と、
上記リンク部材に連設して上記チャック部材に設けた上記ロケート面を上記ロケートピンの外周から径方向へ出没させる駆動手段と、
を備えたことを特徴とするワークの位置決め装置。
【請求項２】
待機状態では上記ロケート面が上記スリット部内に没入されることを特徴とする請求項１記載のワークの位置決め装置。
【請求項３】
上記ロケート面が上記スリット部内に没入された状態では、該ロケート面が該ロケートピンの外周と略平行になることを特徴とする請求項２記載のワークの位置決め装置。
【請求項４】
上記ロケート面が上記スリット部から突出した状態では、該ロケート面が上記ロケート孔を拡径する方向へ傾斜されることを特徴とする請求項１記載のワークの位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つのロケートピンで、異なる径のロケート孔に対応することのできるワークの位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば車体の組立ラインにおけるスポット溶接工程では、複数のパネル部品等のワークを集成した状態で溶接を行う。その際、各ワークは、各々穿設されているロケート孔を、作業ステージ上に設けられているロケートピンに装着させることで位置決めする。
【０００３】
一般に、ロケート孔、及びこれに装着するロケートピンの径は、予め決められており、ロケート孔の径が変更された場合は、対応する径のロケートピンを新たに取付ける必要がある。しかし、ロケート孔の径が変更される都度に、ロケートピンを交換する作業は手間がかかり、ラインを一々停止させなければならないため生産効率が悪い。
【０００４】
そのため、例えば特開平９−１９２９６８号公報には、ロケートピンの先端側に小径部を形成し、基部側に大径部を形成すると共に、ロケートピンを駆動手段に連設させて、軸方向へ進退動作させる技術が開示されている。
【０００５】
すなわち、ワークに穿設されているロケート孔が小径の場合には、予めロケートピンを後退させておき、先端側の小径部にロケート孔を装着させるようにして位置決めする。一方、ロケート孔が大径の場合は、予めロケートピンを突出させておき、基部側に形成されている大径部にロケート孔を装着させることで位置決めする。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１９２９６８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した公報に開示されている技術では、２種類の異なる径のロケート孔に対しては対応することができるが、その他の径を有するロケート孔に対しては対応することができず、適用範囲が限定される不都合がある。
【０００８】
更に、ロケートピン側では、装着されるロケート孔の径を予め把握してロケートピンの突出量を制御する手段が必要となり、装置全体の構成が複雑化する問題がある。
【０００９】
これに対処するに、異なる径のロケート孔に対応する複数種類のロケートピンを、作業ステージの外に並列に配設し、搬送されるワークに穿設されているロケート孔に対応する径のロケートピンを選択して、作業ステージ上に臨ませたり、或いは異なる径を有する複数のロケートピンを回転台にセットしておき、ロケート孔に対応する径のロケートピンを選択して、作業ステージ上に臨ませるようにした技術が知られている。
【００１０】
しかし、ロケートピンを作業ステージに臨ませる機構を必要とし、その分、設備費が嵩むばかりでなく、この場合においても、装着されるロケート孔のサイズを予め把握して、対応するロケートピンを選択する手段が必要となり、装置全体の構成が複雑化してしまう問題がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、簡単な構成で、装置全体が大型化せず、しかも装着されるロケート孔のサイズを予め把握しておく必要がなく、１つのロケートピンで、異なる径のロケート孔に対応することのできるワークの位置決め装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明によるワークの位置決め装置は、ワークに穿設したロケート孔を装着するロケートピンと、上記ロケートピンの外周に軸方向に沿って形成した複数のスリット部と、上記各スリット部にロケート面を配設したチャック部材と、上記チャック部材を上記ロケートピンの外周の接線と平行で且つ該ロケートピンの下方で揺動可能に支持する支持部と、上記各チャック部材を揺動させるリンク部材と、上記リンク部材に連設して上記チャック部材に設けた上記ロケート面を上記ロケートピンの外周から径方向へ出没させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
このような構成では、ロケートピンにワークのロケート孔を装着した状態で、駆動手段が動作すると、この駆動手段にリンク部材を介して連設する複数のチャック部材が支持部を中心として揺動する。すると、このチャック部材に設けたロケート面が、ロケートピンの外周に軸方向に沿って形成したスリット部から径方向へ突出して、ロケート孔を位置決めする。
【００１４】
この場合、待機状態では上記ロケート面を上記スリット部内に没入させておくことで、ロケートピンに対しワークのロケート孔をスムーズに装着させることができる。
【００１５】
又、上記ロケート面を上記スリット部内に没入した状態では、該ロケート面を該ロケートピンの外周と略平行にすることで、ロケートピンに対しワークのロケート孔をスムーズに装着させることができる。
【００１６】
更に、上記ロケート面を上記スリット部から突出させた状態では、該ロケート面を上記ロケート孔を拡径する方向へ傾斜させることでワークをクランプすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１は待機状態にある位置決め装置の図２のＩ−Ｉ断面に相当する断面側面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３は位置決め装置の要部斜視図、図４はリンクブラケットの斜視図、図５はワークを位置決めした状態の図１相当の断面図、図６は小径のロケート孔を有するワークを位置決めした状態の図５相当の断面図である。
【００１８】
図中の符号１は位置決め装置で、車体等の組立てラインにおけるスポット溶接工程を行う溶接ステージ等の作業ステージ２に配設されている。
【００１９】
又、符号３は車体のパネル部品等のワークであり、このワーク３にロケート孔３ａが穿設されている。一方、図６には、ワーク３のロケート孔３ａと異なる径（小径）のロケート孔３ａ’を有するワーク３’が示されている。尚、ロケート孔３ａ，３ａ’としては、ワーク３，３’に対して位置決め専用に穿設されているものに限らず、部品等を取付けるために穿設されているものであっても良い。
【００２０】
作業ステージ２には位置決め装置１の本体部１ａが固設されている。この本体部１ａの上部に台座５が設けられ、この台座５の上面に着座面５ａが形成されている。更に、この着座面５ａの中央に、円柱状のロケートピン６が突設されている。
【００２１】
図３に示すように、ロケートピン６の先端部６ａはテーパ状に形成されており、ロケート孔３ａに対するガイドとして機能する。更に、ロケートピン６から台座５及び本体部１ａの外周にかけて、軸芯から法線方向へ延出するスリット部７が三等分された位置に各々形成されている。
【００２２】
この各スリット部７にチャック部材８が介装されている。チャック部材８は平板状に形成されており、その中途が、台座５に対して、ロケートピン６の外周の接線と平行（換言すれば、ロケートピン６の軸芯から延出する法線に対して直交）で且つ水平方向へ延出する支持部としての支持軸９を介して揺動可能に支持されている。
【００２３】
一方、本体部１ａの底面に駆動手段としてのエアシリンダ１０が固設されており、このエアシリンダ１０のプランジャ１０ａが本体部１ａ内に臨まされている。プランジャ１０ａの先端にリンクブラケット１１が固定されている。図４に示すように、このリンクブラケット１１には、軸芯から径方向へ三等分された位置（すなわちスリット部７に対応する位置）に支持溝１１ａが各々形成されている。
【００２４】
この各支持溝１１ａにリンク部材１２の一端が軸部材１３を介して回動自在に支持されており、このリンク部材１２の他端がチャック部材８の下端に軸部材１４を介して回動自在に連設されている。チャック部材８の先部にはロケート面８ａが形成されている。このロケート面８ａはチャック部材８の軸部材１３を中心とする揺動により、ロケートピン６の外周から径方向へ出没される。
【００２５】
エアシリンダ１０に設けたプランジャ１０ａが突出すると、リンクブラケット１１にリンク部材１２を介して連設するチャック部材８の下端側が外周方向へ押し広げられ、先端側に形成されているロケート面８ａが、ロケートピン６内に没入される。
【００２６】
そして、図１に示すように、プランジャ１０ａが突出端に達すると、各チャック部材８のロケート面８ａがロケートピン６の外周とほぼ平行で、且つこの外周面と同一面かやや内方に後退した位置で待機された状態となる。この待機状態から、プランジャ１０ａが後退すると、各チャック部材８のロケート面８ａがロケートピン６の外周から径方向へ突出される。
【００２７】
各チャック部材８は、リンクブラケット１１に対しリンク部材１２を介して連設されているため、プランジャ１０ａの進退動作に同期し、同一のタイミングで揺動する。
【００２８】
次に、このような構成による本実施の形態の作用について説明する。
位置決め装置１にてワーク３を位置決めする場合、先ず、ワーク３に穿設されているロケート孔３ａを台座５に突設されているロケートピン６に装着する。
【００２９】
図１に示すように、溶接ステージ等の作業ステージ２に配設されている位置決め装置１が待機状態にあるとき、エアシリンダ１０のプランジャ１０ａは突出端で停止している。このプランジャ１０ａの先端に固設したリンクブラケット１１に形成されている各支持溝１１ａには、リンク部材１２の一端が軸部材１３を介して各々支持され、このリンク部材１２の他端がチャック部材８の下端に軸部材１４を介して連設されている。従って、各チャック部材８は、その下端が互いに離間する方向へ押し広げられた状態で静止している。
【００３０】
一方、チャック部材８の先端側に形成したロケート面８ａは、ロケートピン６の外周と同一か、或いはやや内方に入り込んだ位置で、ロケートピン６の外周とほぼ平行な状態で待機されている。従って、ワーク３のロケート孔３ａをロケートピン６に装着する際に、ロケート孔３ａがチャック部材８に引っ掛かることが無く、スムーズに装着することができる。
【００３１】
そして、ワーク３が台座５の着座面５ａに着座された後、エアシリンダ１０が作動し、プランジャ１０ａを後退させる。このプランジャ１０ａの後退動作に伴い、リンクブラケット１１に対しリンク部材１２を介して連設されているチャック部材８の下端が同一のタイミングで縮径される。
【００３２】
その結果、各チャック部材８は支持軸９を中心に回動し、先端側のロケート面８ａが、ロケートピン６の外周から同一のタイミングで径方向へ突出される。その後、ロケート面８ａが、ロケート孔３ａの内周に当接されると、プランジャ１０ａの後退動作が停止する（図５参照）。
【００３３】
チャック部材８は、ロケートピン６の外周に３等分された位置に配設されていると共に、各チャック部材８が同一のタイミングで拡径動作されるため、チャック部材８がロケート孔３ａに当接されると、ロケート孔３ａの軸芯がロケートピン６の軸芯に一致されるため、ワーク３の位置決めが正確に行われる。
【００３４】
又、図５に示すように、各チャック部材８のロケート面８ａにより、ロケート孔３ａを位置決めした状態では、各ロケート面８ａがロケート孔３ａを広げる方向へ傾斜されているため、このロケート面８ａの傾斜によってワーク３がクランプされる。従って、本実施の形態による位置決め装置１は、クランプ装置を別途設ける必要がなく、構造の簡素化を実現することができる。
【００３５】
そして、スポット溶接等の作業が所定に終了した後、エアシリンダ１０のプランジャ１０ａを再び突出動作させることで、各チャック部材８のロケート面８ａが同一のタイミングで縮径し、図１に示す待機状態にセットされる。
【００３６】
このように、本実施の形態では、プランジャ１０ａの後退動作により、ロケートピン６の外周から三方へ同一のタイミングで拡径するロケート面８ａにてワーク３のロケート孔３ａを位置決めするようにしたので、図６に示すように、ワーク３のロケート孔３ａよりも小径のロケート孔３ａ’を有するワーク３’、或いはロケート孔３ａよりも大径のロケート孔を有するワークであっても、ロケートピン６を交換することなく位置決めすることができる。従って、１つのロケートピン６で、異なる径のロケート孔を正確に位置決めすることができるため、高い生産効率を得ることができる。
【００３７】
又、ロケート孔のサイズを予め把握する必要がないので、構成が簡素で、装置全体が大型化せず、設備費を安価に済ませることができる。
【００３８】
尚、本発明は、上述した実施の形態に限るものではなく、例えば駆動手段は、エアシリンダ１０に限らず、空気圧以外の駆動源で動作するアクチュエータであっても良い。更に、サーボ機構を用いてチャック部材８の開閉動作を制御するようにしても良い。
【００３９】
又、本実施の形態では、チャック部材８をロケートピン６の外周に対して三等分された位置に各々配設したが、チャック部材８はロケートピン６の外周に対して四等分された位置、或いはそれ以上の等分された位置に各々配設するようにしても良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、簡単な構成で、装置全体が大型化せず、しかも装着されるロケート孔のサイズを予め把握しておく必要がなく、１つのロケートピンで、異なる径のロケート孔に対応することができるため、高い生産効率を得ることができる等、優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】待機状態にある位置決め装置の図２のＩ−Ｉ断面に相当する断面側面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図
【図３】位置決め装置の要部斜視図
【図４】リンクブラケットの斜視図
【図５】ワークを位置決めした状態の図１相当の断面図
【図６】小径のロケート孔を有するワークを位置決めした状態の図５相当の断面図
【符号の説明】
１  位置決め装置
３，３’  ワーク
３ａ，３ａ’  ロケート孔
６  ロケートピン
７  スリット部
８  チャック部材
８ａ  ロケート面
９  支持軸（支持部）
１０  エアシリンダ（駆動手段）
１２  リンク部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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