(57)【要約】【課題】作業性や生産性を低下させることなく、簡単で精度の良い位置決め方法を提供すること。【解決手段】第１基準孔１３を基準ピン２１に挿通するようにブラケット１０を位置決め台２０に設置し、次いで、ブラケット１０の基準平面１４を第１位置決めブロック３１の平面部分３２で押圧することにより第１基準孔１３を基準ピン２１に当接させた状態でブラケット１０を位置決めする。ブラケット１０の基準平面１４と第１位置決めブロック３１の平面部分３２との接触部分で押圧がなされており、面による押圧となるため、押圧の方向が安定し、第１基準孔１３が基準ピン２１に対して常に一定の方向に偏った状態でブラケット１０が位置決めされるので、第１基準孔１３と基準ピン２１とのクリアランスに基づく位置誤差が解消され、位置決め精度がより向上する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基準孔及び該第１基準孔の形成軸方向に略平行な基準平面を持つ第１部材を位置決めする位置決め方法であって、
前記第１基準孔が該第１基準孔の径よりも小さい径を有する基準ピンに挿通するように前記第１部材を設置する設置工程と、
前記第１部材の前記基準平面を第１位置決めブロックの平面部分で押圧することにより前記第１基準孔を前記基準ピンに当接させた状態で前記第１部材を位置決めする第１位置決め工程と、
を有することを特徴とする位置決め方法。
【請求項２】
第１基準孔及び該第１基準孔の形成軸方向に略平行な基準平面を持つ第１部材に対し、第２基準孔が形成された第２部材を位置決めする位置決め方法であって、
前記第１基準孔が該第１基準孔及び前記第２基準孔の径よりも小さい径を有する基準ピンに挿通するように前記第１部材を設置する第１部材設置工程と、
前記第２基準孔が前記基準ピンに挿通するように前記第２部材を設置する第２部材設置工程と、
前記第１部材の前記基準面を第１位置決めブロックの平面部分で押圧することにより前記第１基準孔を前記基準ピンに当接させた状態で前記第１部材を位置決めする第１位置決め工程と、
第２位置決めブロックに前記第２部材を当接させて前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めする第２位置決め工程と、
を具備することを特徴とする位置決め方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２位置決め工程は、前記第２部材の寸法誤差による前記第２基準孔と前記第１基準孔との軸芯ズレが、前記第１位置決め工程における前記第１部材の押圧方向のズレ量が該押圧方向と垂直な方向のズレ量よりも小さくなるように前記第２部材を位置決めすることを特徴とする位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、位置決め方法に関するものであり、一つの部材の絶対的位置の位置決めや、一の部材に対する他の部材の相対的位置の位置決めに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブラケットのような板状部材にナットのような孔開き部品を溶接等しようとする際には、両者をまず位置決めする必要がる。これらの位置決めには、一般的にはブラケット側にも基準孔を形成し、基準ピンにブラケット及び孔開き部品を挿入することによって位置決めすることが行われる。尚、位置決めに関する従来技術としては、特開２００２−２０６５６２号公報、特開２００１−２５２７７８号公報に記載の技術が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２０６５６２号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−２５２７７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ブラケット等の取り付け部品はその取り付け孔公差が厳密に設定され、またブラケットへの取り付け対象たるナット状部材等は外径寸法公差が厳密に設定されるため、高精度な位置決めが要求される。さらにこれらを組合せた製品については、各部品の累積誤差が全体の製品寸法に影響を与えるため、各部品についてより高精度な位置決めが要求される。このような高精度な位置決めを要求されるものにおいて、位置決め精度を向上させるためには、ブラケットや孔開き部品の孔部分と基準ピンとのクリアランスを小さくしたり、ブラケットや孔開き部品の孔部分をコレットチャックでクランプするなどの方法が考えられる。しかし、前者の方法は、部品の寸法誤差や作業性を考慮するとむやみにクリアランスを小さくすることはできず、精度向上に限界がある。また、後者の方法は、小物部品などのコレット構造を実現しようとするとコレットの剛性が不足するため、量産しようとするとコレットがすぐに破損してしまい、量産に不向きである上、コレットが破損したまま量産を行おうとすると、位置決め精度に影響し、品質低下を招くという問題がある。
【０００６】
ゆえに、本発明は、上記実情に鑑みて成されたものであり、作業性や量産性が良好で、精度の良い位置決め方法を提供することを、技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するためになされた請求項１の発明は、
第１基準孔及び該第１基準孔の形成軸方向に略平行な基準平面を持つ第１部材を位置決めする位置決め方法であって、
前記第１基準孔が該第１基準孔の径よりも小さい径を有する基準ピンに挿通するように前記第１部材を設置する設置工程と、
前記第１部材の前記基準平面を第１位置決めブロックの平面部分で押圧することにより前記第１基準孔を前記基準ピンに当接させた状態で前記第１部材を位置決めする第１位置決め工程と、
を有することを特徴とする位置決め方法とすることである。
【０００８】
上記請求項１の発明の方法によれば、第１基準孔及びこの第１基準孔の形成軸方向に略平行な基準平面を持つ第１部材を、第１基準孔が基準ピンに挿通するように設置する。その後、第１位置決めブロックの平面部分で第１部材の基準平面を押圧する。この押圧により、第１部材の第１基準孔が基準ピンに当接され、この状態で第１部材が位置決めされる。このとき第１部材の基準平面と第１位置決めブロックの平面部分との接触部分で押圧がなされており、面による押圧となるため、押圧の方向が安定し、第１基準孔が基準ピンに対して常に一定の方向に偏った状態で第１部材が位置決めされる。よって、第１基準孔と基準ピンとのクリアランスに基づく位置誤差が解消され、位置決め精度がより向上する。このように、本発明の方法では、クリアランスの極小化やコレットチャックの使用などせずとも位置決め精度が向上するので、作業性や量産性が良好で、さらに簡単で精度の良い位置決め方法を提供することができる。
【０００９】
また、上記技術的課題を解決するためになされた請求項２の発明は、
第１基準孔及び該第１基準孔の形成軸方向に略平行な基準平面を持つ第１部材に対し、第２基準孔が形成された第２部材を位置決めする位置決め方法であって、
前記第１基準孔が該第１基準孔及び前記第２基準孔の径よりも小さい径を有する基準ピンに挿通するように前記第１部材を設置する第１部材設置工程と、
前記第２基準孔が前記基準ピンに挿通するように前記第２部材を設置する第２部材設置工程と、
前記第１部材の前記基準面を第１位置決めブロックの平面部分で押圧することにより前記第１基準孔を前記基準ピンに当接させた状態で前記第１部材を位置決めする第１位置決め工程と、
第２位置決めブロックに前記第２部材を当接させて前記第１部材に対して前記第２部材を位置決めする第２位置決め工程と、
を具備することを特徴とする位置決め方法とすることである。
【００１０】
上記請求項２の発明の方法によれば、第１基準孔及びこの第１基準孔の形成軸方向に略平行な基準平面を持つ第１部材を、第１基準孔が基準ピンに挿通するように設置する。次いで、第２基準孔を持つ第２部材を、第２基準孔が基準ピンに挿通するように設置する。その後、第１位置決めブロックの平面部分で第１部材の基準平面を押圧する。この押圧により、第１部材の第１基準孔が基準ピンに当接され、この状態で第１部材が位置決めされる。その後、第２位置決めブロックに第２部材を当接させ、第２部材が位置決めされる。このとき第１部材は、該第１部材の基準平面と第１位置決めブロックの平面部分との接触部分で押圧がなされており、面による押圧となるため、押圧の方向が安定し、第１基準孔が基準ピンに対して常に一定の方向に偏った状態で第１部材が位置決めされている。よって、第１基準孔と基準ピンとのクリアランスに基づく位置誤差が解消されており、この状態で第２部材を位置決めすることにより、第１部材に対する第２部材の位置決め精度も、第１部材の位置誤差が解消されている分、より向上する。このように、本発明の方法では、クリアランスの極小化やコレットチャックの使用などせずとも位置決め精度が向上するので、作業性や生産性が良好で、さらに簡単で精度の良い位置決め方法を提供することができる。
【００１１】
尚、上記請求項１及び請求項２の発明において、第１基準孔の形成軸方向と基準平面が「略平行」と記載されているが、これは、両者が平行である場合が最も本発明が効果的に作用するために上記表現にしたのみであって、実際には平行成分があれば、基準平面からの押圧が基準ピンと第１基準孔との当接に作用するものと考えられる。よって、両者が１０°や２０°傾いているものは当然として本発明における「略平行」に包含されるし、４５°以上傾いているものでも、本発明を実現し得るものであれば、本発明における「略平行」に包含される。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項２において、
前記第２位置決め工程は、前記第２部材の寸法誤差による前記第２基準孔と前記第１基準孔との軸芯ズレが、前記第１位置決め工程における前記第１部材の押圧方向のズレ量が該押圧方向と垂直な方向のズレ量よりも小さくなるように前記第２部材を位置決めすることを特徴としている。
【００１３】
上記請求項３の発明によれば、第２の部材自身の寸法誤差により第２の基準孔と第１の基準孔との軸芯のズレが生じているような場合、第１位置決め工程における第１部材の押圧方向のズレ量が該押圧方向と垂直な方向のズレ量よりも小さくなるように第２部材を位置決めすることにより、該押圧方向におけるズレ量を小さくすることができる。このため、位置決め精度が要求される方向を上記押圧方向と一致させて位置決めすることにより、位置決め精度が必要な方向に高精度な位置決めを行うことができる。尚、本発明において最も好ましくは、第１位置決め工程における第１部材の押圧方向のズレ量が最も小さくなるように（より好ましくはこの方向でのズレ量が０となるように）第２部材を位置決めする。このようにすれば、位置決め精度が必要な方向にさらにより高精度な位置決めを行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態により具体的に説明する。
【００１５】
（第１実施形態例）
図１は、本例における位置決め方法で位置決めされる第１の部材たるブラケットの平面図である。斯かるブラケット１０は、平板部分１１及び該平板部分１１の端部より垂直に立設する取り付け部分１２を持ち、取り付け部分１２で他の部品に取り付けられることにより、ブラケットとして機能する。
【００１６】
平板部分１１には、図からわかるように第１基準孔１３が形成されている。この第１基準孔１３は、図において紙面の垂直方向に形成軸Ａを持ち、平板部分１１の表裏を貫通して形成されている。また、平板部分１１の図示下端部分には基準平面１４が形成されている。この基準平面１４は、図において紙面の垂直方向、即ち上記形成軸Ａと平行に形成されている。
【００１７】
上記構成のブラケット１０について、これを位置決めする方法を、以下に説明する。
【００１８】
まず、図２に示すように、基準ピン２１が立設した位置決め台２０を用意する。この場合において、基準ピン２１の径は、ブラケット１０に形成された第１基準孔１３の径よりも小さくなっている。次いで、位置決め台２０の基準ピン２１がブラケット１０の第１基準孔１３を挿通するように、位置決め台２０にブラケット１０を設置する（設置工程）。
【００１９】
次いで、図３に示すように、第１位置決めブロック３１を矢印Ｂ方向に駆動させる。ここで、第１位置決めブロック３１は、平面部分３２を有しており、上記設置工程によってブラケット１０が設置された際には、平面部分３２がブラケット１０の基準平面１４と対面するように配備されている。従って、矢印Ｂ方向に第１位置決めブロック３１が駆動すると、平面部分３２が基準平面１４に近づく方向に移動し、やがて両平面が当接する。両平面が当接すると、第１位置決めブロック３１の駆動力がブラケット１０に伝わり、両平面が当接したままブラケット１０及び第１位置決めブロック３１が矢印Ｂ方向に移動する。そして、図４に示すようにブラケット１０に形成された第１基準孔１３の周縁の一部が基準ピン２１の外周の一部に当接し、基準ピン２１がストッパとなってブラケット１０及び第１位置決めブロック３１の移動が規制され、これによりブラケット１０が位置決めされる（第１位置決め工程）。この場合において、ブラケット１０の基準平面１４と第１位置決めブロック３１の平面部分３２との接触部分で押圧がなされており、面による押圧となるため、押圧の方向が図示矢印Ｂ方向に安定し、第１基準孔１３が基準ピン２１に対して常に一定の方向に偏った状態（本例においては図４において常に基準ピン２１が第１基準孔１３の図示下方向に当接し、両者のクリアランスｒが常に図示上方向に発生する状態）でブラケット１０が位置決めされる。よって、図５の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような第１基準孔１３と基準ピン２１との配置関係とはならず、第１の基準孔１３と基準ピン２１とのクリアランスｒの形成方向に基づく位置誤差が解消され、位置決め精度がより向上する。
【００２０】
（第２実施形態例）
次に、本発明の第２実施形態例について説明するが、本例は、上記第１実施形態例で用いたブラケット１０上に、ナット状の部材を位置決めする例である。従って、上記第１実施形態例で説明したものと同一の部材などについては、同一符号で示してその具体的説明は省略する。
【００２１】
本例で用いるナット状部材４１の形状は、図６に示すようなリング状の穴開き部材であり、中央に第２基準孔４２が形成されている。
【００２２】
本例では、まず上記第１実施形態例と同様に、基準ピン２１が立設した位置決め台２０を用意する（図２参照）。この場合において、基準ピン２１の径は、ブラケット１０に形成された第１基準孔１３の径及びナット状部材４１に形成された第２基準孔４２の径よりも小さくなっている。次いで、位置決め台２０の基準ピン２１がブラケット１０の第１基準孔１３を挿通するように、位置決め台２０にブラケット１０を設置する（図２参照：ブラケット設置工程）。その後、図７に示すように、ブラケット１０が位置決め台２０に設置された状態で、ナット状部材４１を、基準ピン２１が該ナット状部材４１の第２基準孔４２を貫通するように設置する（ナット状部材設置工程）。これにより、ナット状部材４１はブラケット上に載置され、かつ基準ピン２１がブラケット１０の第１基準孔１３及びナット状部材４１の第２基準孔４２を挿通した状態となる。
【００２３】
次いで、図８に示すように、第１位置決めブロック３１を矢印Ｂ方向に駆動させる。ここで、第１位置決めブロック３１は、平面部分３２を有しており、上記ブラケット設置工程によってブラケット１０が設置された際には、平面部分３２がブラケット１０の基準平面１４と対面するように配備されている。従って、矢印Ｂ方向に第１位置決めブロック３１が駆動すると、平面部分３２が基準平面１４に近づく方向に移動し、やがて両平面が当接する。両平面が当接すると、第１位置決めブロック３１の駆動力がブラケット１０に伝わり、両平面が当接したままブラケット１０及び第１位置決めブロック３１が矢印Ｂ方向に移動する。そして、図９に示すようにブラケット１０に形成された第１基準孔１３の周縁の一部が基準ピン２１の外周の一部に当接し、基準ピン２１がストッパとなってブラケット１０及び第１位置決めブロック３１の移動が停止され、これによりブラケット１０が位置決めされる（第１位置決め工程）。
【００２４】
次いで、図１０に示すように、第２位置決めブロック５０を駆動させる。この第２位置決めブロック５０は、Ｖ字ブロック５１及び駆動ブロック５２を有し、両ブロックでナット状部材４１を挟むような状態で各々位置される。Ｖ字ブロック５１は図示矢印Ｄ方向に駆動するのに対し、駆動ブロック５２はＶ字ブロック５１の谷部に向かって図示矢印Ｃ方向に駆動するように構成されている。Ｖ字ブロック５１の駆動方向（図示矢印Ｄ方向）及び駆動ブロック５２の駆動方向（図示矢印Ｃ方向）は、共に対向する方向であり、かつ、第１位置決めブロックの駆動方向（図示矢印Ｂ方向）と垂直な方向である。また、Ｖ字ブロック５１は、ナット状部材４１がＶ字ブロック５１に当接した際にはブラケットの第１基準孔１３とナット状部材４１の外径や第２基準孔４２が略同軸となるような位置まで駆動した後に機械的なストッパー等によって停止するようにされている。その後、駆動ブロック５２が駆動してナット状部材４１を挟む。
【００２５】
第２位置決めブロック５０が駆動すると、Ｖ字ブロック５１，駆動ブロック５２の間に配置しているナット状部材４１が両ブロック５１，５２に挟まれる。図１１に示すように、Ｖ字ブロック５１ではナット状部材４１の二箇所を受け、駆動ブロック５２ではナット状部材４１の一箇所を受けているので、ナット状部材４１は第２位置決めブロック５０により合計三点で受けられ、この三点受けによりナット状部材４１が位置決めされる（第２位置決め工程）。このとき、Ｖ字ブロック５１は、ナット状部材４１が寸法誤差のないものであれば、ブラケット１０の第１基準孔１３に対してナット状部材４１が同軸的となるような位置に配置される。このようにして、ブラケット１０に対してナット状部材４１が位置決めされる。
【００２６】
この場合において、ブラケット１０の基準平面１４と第１位置決めブロック３１の平面部分３２との接触部分で押圧がなされており、面による押圧となるため、押圧の方向が図示矢印Ｂ方向に安定し、第１の基準孔１３が基準ピン２１に対して常に一定の方向に偏った状態（本例においては図１１において常に基準ピン２１が第１基準孔１３の図示下方向に当接し、両者のクリアランスｒが常に図示上方向に発生する状態）でブラケット１０が位置決めされる。よって、図５の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような第１基準孔１３と基準ピン２１との配置関係とはならず、第１の基準孔１３と基準ピン２１とのクリアランスｒに基づく位置誤差が解消されており、この状態でナット状部材４１を位置決めすることにより、ブラケット１０に対するナット状部材４１の位置決め精度も、ブラケット１０の位置誤差が解消されている分、より向上する。
【００２７】
また、第２位置決めブロックは、そのＶ字ブロック５１が第１位置決めブロックの駆動方向である図示矢印Ｂ方向と垂直な方向である図示矢印Ｄ方向に対称となるように配置され、また駆動ブロック５２が矢印Ｄ方向と対向する矢印Ｃ方向に駆動するように配置されている。このような配置状態であると、図に示すように、ナット状部材４１の寸法誤差、特に外形寸法誤差により第２基準孔４２の中心が正規の位置から位置ズレを起こしたとしても、その位置ズレ方向は、図示矢印Ｄ方向に限られ、図示矢印Ｂ方向には位置ズレを起こさない。このため、最も位置決め精度が要求される方向を図示矢印Ｂ方向と一致させて位置決めすることにより、位置決め精度が必要な方向に高精度な位置決めを行うことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クリアランスの極小化やコレットチャックの使用などせずとも位置決め精度が向上するので、作業性や生産性を低下させることなく、簡単で精度の良い位置決め方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１及び第２実施形態例における第１部材たるブラケットの平面図である。
【図２】本発明の第１及び第２実施形態例における、ブラケットを位置決め台に配置した状態を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態例における、位置決め台上に第１位置決めブロックを配備した状態を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態例における、第１位置決めブロックの平面部をブラケットの基準平面に当接させてブラケットを位置決めした状態を示す図である。
【図５】本発明の第１及び第２実施形態例では採り得ることのない基準ピンと第１基準孔と位置関係を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態例における、ナット状部材の平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態例における、位置決め台にブラケット及びナット状部材を配置した状態を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態例における、位置決め台上に第１位置決めブロックを配備した状態を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態例における、第１位置決めブロックの平面部をブラケットの基準平面に当接させてブラケットを位置決めした状態を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態例における、第２位置決めブロックを配備した状態を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態例における、第２位置決めブロックによりナット状部材を位置決めした状態を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態例における、ナット状部材の寸法誤差による第２基準孔の中心の位置ズレ方向を示す図である。
【符号の説明】
１０：ブラケット（第１部材）
１１：平板部分
１２：取り付け部分
１３：第１基準孔
１４：基準平面
２０：位置決め台
２１：基準ピン
３１：第１位置決めブロック
３２：平面部
４１：ナット状部材（第２部材）
４２：第２基準孔
５０：第２位置決めブロック
５１：Ｖ字ブロック
５２：駆動ブロック
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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