(57)【要約】【課題】２車種対応型ワーク位置決め装置を省スペースのまま３以上複数車種対応型に改変する。【解決手段】装置本体２上のロケータ３に回転体３０を第１のシリンダー２０で正逆回転可能に取付け、ロケータ３にストッパー手段４０を第２のシリンダー５０で前後揺動可能に取付け、回転体３０の周縁部に形成した第１と第２の位置決め面Ｘ、Ｚの間に第３の位置決め面Ｙを設けて、回転体３０を正逆回転させることで三面の位置決め面Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれか１つを所定のワーク位置決めポジションに移動させて対応する種類のワークを位置決めする装置で、第３の位置決め面Ｙを位置決めポジションに移動させるときにストッパー手段４０のストッパー部４２を回転体３０の回転軌道上の定位置に移動させて、回転体３０の回転を停止させる。【選択図】　　　　図１
2004042088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部に沿って複数の位置決め面が形成された回転体を第１のシリンダーの伸縮作動と関連させて正逆回転させることにより前記回転体を第１及び第２の２つの回動位置に位置決め可能にすると共に、前記周縁部の両端に位置する第１及び第２の位置決め面が前記回転体の第１及び第２の回動位置で選択されるようにしたワーク位置決め装置において、
前記第１及び第２の位置決め面の間の前記回転体の周縁部に形成した第３の位置決め面と、
前記回転体の第１及び第２の回動位置の間に設定した第３の回動位置と、
前記回転体を前記第３の回動位置で選択的に位置決めするストッパー手段と、
を備えたことを特徴とするワーク位置決め装置。
【請求項２】
前記ストッパー手段を、第２のシリンダーのピストンロッドの先端に設けたストッパー部と、前記回転体に形成した被ストッパー部とで構成し、前記第２のシリンダーの伸縮動作と関連させて前記ストッパー部と被ストッパー部とを前記回転体の第３の回動位置で係合又は係合解除するようにしたことを特徴とする請求項１記載のワーク位置決め装置。
【請求項３】
前記回転体に第３の位置決め面を複数形成すると共に、これら複数の第３の位置決め面に対応する第３の回動位置を設定しストッパー手段を配設したことを特徴とする請求項１又は２記載のワーク位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体パネルなどのワークの位置決め装置で、詳しくは、形状サイズの異なる複数種類のワークに共用される汎用ワーク位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドアパネルなどの複数車種のワークが混流する製造ラインに使用されるワーク位置決め装置は、図６に示すような二面切替え式の２機種対応型が一般的である。同図のワーク位置決め装置は、装置本体２の水平な定盤面上に垂設したロケータ３にワーク位置決め用回転体１０と、回転体１０を正逆回転させるシリンダー２０を設置している。
【０００３】
ロケータ３は、装置本体２上に固定された座板部３ａと、座板部３ａから垂直上方に延在する支持板部３ｂを有し、支持板部３ｂの上端部両面に一対の軸受板３ｃが固定される。一対の軸受板３ｃの間に平板状の回転体１０の下部が、枢軸１１で回転可能に連結される。回転体１０は、周縁部の両端位置にワークを位置決めする第１の位置決め面Ｘ’と第２の位置決め面Ｚ’を有し、この第１の位置決め面Ｘ’と第２の位置決め面Ｚ’のいずれか一方が、回転体１０の上部位置に設定された位置決めのポジションに移動するように回転体１０が正逆回転する。
【０００４】
第１と第２の位置決め面Ｘ’、Ｚ’は、形状サイズの異なる２種類のワークに対応させたワーク受け面や位置決めピンなどで構成された部所で、各々が対応する種類のワークを位置決めする。図７（Ａ）は、回転体１０の上部位置に第１の位置決め面Ｘ’が静止して、第１の位置決め面Ｘ’上に対応する１種類のワーク１ｘが位置決めされる状態が示される。図７（Ｂ）は、回転体１０の上部位置に第２の位置決め面Ｚ’が静止して、第２の位置決め面Ｚ’上で別の１種類のワーク１ｚが位置決めされる状態が示される。。
【０００５】
シリンダー２０は、ロケータ３の支持板部３ｂの側端部に上向き姿勢で連結されたエアーシリンダーで、シリンダー２０に固定されたこれの取付ブラケット２１が支持板部３ｂに連結ピン２２で枢支される。シリンダー２０から上方に突出するピストンロッド２３の上端部が、回転体１０から一体に延びるアーム部１２の先端部に連結ピンで枢支される。
【０００６】
図６はシリンダー２０でピストンロッド２３を最大ストロークまで伸長させた状態が示され、このとき、図７（Ａ）のように回転体１０の下面に固定した突起状の被ストッパー部１３が、ロケータ３の支持板部３ｂの上端面に固定した突起状のストッパー部４に当接して、回転体１０を第１の位置決め面Ｘ’が位置決めポジションで静止する図７（Ａ）の第１の回動位置で停止させる。図６のシリンダー２０でピストンロッド２３を縮小動作させると、回転体１０が枢軸１１を支点に反時計方向に回転して、図７（Ｂ）に示すように回転体１０のワーク位置決めポジションに第２の位置決め面Ｚ’が移動する。この回転体１０の反時計方向の回転時は、回転体１０とロケータ３の双方に設けた図示しない被ストッパー部とストッパー部が当接して、回転体１０を第２の位置決め面Ｚ’がワーク位置決めポジションで静止する、図７（Ｂ）の第２の回動位置で停止させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記２機種対応型ワーク位置決め装置は、シリンダーの出戻り端を利用した二面（Ｘ’面とＺ’面）切替え構造のため、シリンダーに動作確実で安価なものが使用できる。しかし、２機種対応型であるため、３車種以上のドアパネルなどのワークが混流する製造ラインへの適用が難しい。また、二面切替えの２機種対応型ワーク位置決め装置を、３車種以上のワーク混流製造ラインに適用する場合は、定盤などの装置本体上に設置する２機種対応型ワーク位置決め装置の種類を増やし、設置台数を増やすことで対応可能であるが、この対応策では装置本体上のスペースが増大する不具合が生じる。
【０００８】
また、回転体の第１、第２の位置決め面がワーク位置決めポジションで静止する第１、第２の回動位置の間で回転体をシリンダーで正逆回転させて、ワーク位置決め面の二面切替えをしているが、回転体のワーク位置決め面を三面に増やして回転体をシリンダーなどのアクチュエータで三面切替え式に回転させるようにすれば、３機種対応型ワーク位置決め装置が実現できる。しかし、回転体を三面切替え式に回転させるアクチュエータが構造複雑で高価なものとなり、実現が難しい。
【０００９】
本発明の目的は、３車種以上のワークが混流する製造ラインに適合させた省スペースな汎用ワーク位置決め装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、周縁部に沿って複数の位置決め面が形成された回転体を第１のシリンダーの伸縮作動と関連させて正逆回転させることにより前記回転体を第１及び第２の２つの回動位置に位置決め可能にすると共に、前記周縁部の両端に位置する第１及び第２の位置決め面が前記回転体の第１及び第２の回動位置で選択されるようにしたワーク位置決め装置において、前記第１及び第２の位置決め面の間の前記回転体の周縁部に形成した第３の位置決め面と、前記回転体の第１及び第２の回動位置の間に設定した第３の回動位置と、前記回転体を前記第３の回動位置で選択的に位置決めするストッパー手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、回転体を正逆回転させる第１のシリンダーは、ピストンロッドの出戻り端を利用して回転体を２つの回動位置間で正逆回転させるもので、図６の装置で使用されている構造簡単で安価な既存のシリンダーが適用できる。回転体の第３の位置決め面は、単数面或いは複数面で形成される。第３の位置決め面が回転体の回転でワーク位置決めポジションに移動した位置が回転体の第３の回動位置で、第３の回動位置で静止した回転体の第３の位置決め面に第３の種類のワークが位置決めされる。回転体を第１のシリンダーで回転させる動作に関連してストッパー手段が動作して、回転体を第３の回動位置に停止させると、第３の位置決め面で第３の種類のワークの位置決めが行われる。
【００１２】
ストッパー手段は、第２のシリンダーのピストンロッドの先端に設けたストッパー部と、回転体に形成した被ストッパー部とで構成し、第２のシリンダーの伸縮動作と関連させて前記ストッパー部と被ストッパー部とを回転体の第３の回動位置で係合又は係合解除するものが望ましい。この場合の第２のシリンダーは、回転体や第１のシリンダーと共通の基台などに支持されて、回転体を第３の回動位置に停止させる場合にだけ第２のシリンダーのピストンロッドを伸長又は縮小させて先端のストッパー部を、例えば回転体の回転軌道に突出させて回転体の被ストッパー部に当接させる。第２のシリンダーでストッパー部を回転体の回転軌道から退出させることで、回転体の回転を邪魔しないようにすることができる。このような第２のシリンダーは、第１のシリンダーと同様にピストンロッドの出戻り端を利用してストッパー部を二位置間で移動させるため、第１のシリンダーと同じように構造簡単で安価なものが適用できる。
【００１３】
回転体の第１の位置決め面と第２の位置決め面の間に複数の第３の位置決め面を設けた場合、複数の第３の位置決め面毎にストッパー手段を配設することができる。複数の第３の位置決め面のいずれか１つを位置決めポジションに静止させる場合、対応する１つのストッパー手段だけを作動させて、他のストッパー手段は回転体の回転を許容する非動作状態にする。複数の毎に駆動源の第２のシリンダーを装備させて、各ストッパー手段を単独駆動させる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５を参照して説明する。
【００１５】
図１に示されるワーク位置決め装置は、１台の装置本体２の定盤面上に設置した複数のワーク位置決め装置Ｍ、…で構成され、複数のワーク位置決め装置Ｍ、…で共通の１種類のワークが位置決めされる。複数のワーク位置決め装置Ｍ、…は、基本構造が同じで、以下、１台のワーク位置決め装置Ｍについて詳述する。
【００１６】
ワーク位置決め装置Ｍは、図６のワーク位置決め装置に適用したもので、図６装置と同一又は相当部分には同一符号を付して、説明の重複を避ける。本発明装置の図６装置と相違するところは、装置本体２上のロケータ３に回転可能に連結されたワーク位置決め用回転体３０と、回転体３０とロケータ３の相互間に設置されたストッパー手段４０である。
【００１７】
回転体３０は垂直な平板で、下部がロケータ３に枢軸１１で枢支される。回転体３０は周縁部の両端位置に第１の位置決め面Ｘと第２の位置決め面Ｚを、及び、この二面の間に第３の位置決め面Ｙを有し、各位置決め面Ｘ、Ｙ、Ｚの配列方向で回転体３０が正逆回転する。第１の位置決め面Ｘと第２の位置決め面Ｚは、図６装置における第１の位置決め面Ｘ’と第２の位置決め面Ｚ’と同様なワーク受け面であり、この二面Ｘ、Ｚの中間位置に第３の位置決め面Ｙが形成される。
【００１８】
第１〜第３の各位置決め面Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれか１つが回転体３０の上部位置のワーク位置決めポジションに移動し、必要に応じて静止するように回転体３０が正逆回転する。回転体３０の正逆回転は、図６と同様なシリンダー２０で行われ、以下、シリンダー２０を第１のシリンダー２０と称して、後述する第２のシリンダー５０と区別する。第１のシリンダー２０は、図６装置と同様にしてピストンロッド２３を最大ストロークで伸長させて回転体３０を、第１の位置決め面Ｘがワーク位置決めポジションに移動する第１の回動位置まで回転させる。また、第１のシリンダー２０は、ピストンロッド２３を最大ストロークで縮小させて、第２の位置決め面Ｚがワーク位置決めポジションに移動する第２の回動位置まで回転させる。回転体３０の第３の位置決め面Ｙをワーク位置決めポジションに移動させて停止させるときだけ、ストッパー手段４０が使用される。
【００１９】
ストッパー手段４０は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す揺動板４１と、揺動板４１の先端に固定した突起状のストッパー部４２を有する。揺動板４１は縦長板で、下端部がロケータ３の支持板部３ｂの片面に固定した軸受４３にピン４４で枢支される。揺動板４１は、ピン４４を支点にロケータ３の支持板部３ｂの片面と直交する方向に前後揺動する。揺動板４１の揺動は、第２のシリンダー５０で行われる。第２のシリンダー５０はエアーシリンダーで、側面から突出させた取付ブラケット５１が支持板部３ｂの片面に固定した軸受５２にピン５３で枢支される。第２のシリンダー５０のピストンロッド５４の先端部５５と、揺動板４１の外面中央部に突設した軸受５６がピン５７で枢支される。揺動板４１の先端のストッパー部４２は、ロケータ３の上端のストッパー部４と同様なもので、両者共に回転体３０の端面に突設した被ストッパー部１３に当接することでストッパー機能を発揮する。
【００２０】
図２（Ａ）は、第２のシリンダー５０でピストンロッド５４を縮小動作させて、揺動板４１の上端部を回転体３０の回転軌道から十分に離脱させた開状態が示される。揺動板４１の上端部と、この上端部に固定されたストッパー部４２を回転体３０の回転軌道から退出させることで、回転体３０はストッパー手段４０で邪魔されることなく円滑に正逆回転することができる。
【００２１】
図２（Ｂ）は、第２のシリンダー５０でピストンロッド５４を伸長させて、揺動板４１の上端部が回転体３０の回転軌道に突入させた閉状態が示される。この揺動板４１の上端部のストッパー部４２は、回転体３０の下辺に設けた被ストッパー部１３の回転軌道上にあって、後述するように被ストッパー部１３と当接することで回転体３０を第３の回動位置に停止させ、第３の位置決め面Ｙをワーク位置決めポジションに静止させる。
【００２２】
図３は、第１のシリンダー２０で回転体３０を第１の回動位置に移動させ、第１の位置決め面Ｘで対応する１種類のワーク１ｘを位置決めする状態が示される。図４は、第１のシリンダー２０で回転体３０を第２の回動位置に移動させて、第２の位置決め面Ｚで対応する１種類のワーク１ｚを位置決めする状態が示される。なお、図４の状態のとき、回転体３０とロケータ３の相互間に設けた図示しない被ストッパー部とストッパー部の当接で、回転体３０が第２の回動位置に安定に保持される。図３と図４のワーク位置決め状態のとき、ストッパー手段４０は図２（Ａ）の開状態の姿勢に保持されて、回転体３０の正逆回転運動の邪魔をしない。図３又は図４の状態で、回転体３０で位置決めするワークの種類が第３の位置決め面Ｙに対応の第３の種類に変更された場合、回転体３０の回転とストッパー手段４０である揺動板４１の揺動が、次の要領で行われる。
【００２３】
例えば、回転体３０が図３と図５（Ａ）で示す第１の回動位置にあるとき、シリンダー２０でピストンロッド２３を最大ストロークまで縮小させて回転体３０を反時計方向に回転させるて、図５（Ｂ）に示すように回転体３０を第２の回動位置で停止させる。その後、ストッパー手段４０の揺動板４１を第２のシリンダー５０で図２（Ｂ）の位置まで閉動作させて、揺動板４１の上端のストッパー部４２を回転体３０の被ストッパー部１３の回転軌道上の定位置に突入させる。次に、第１のシリンダー２０でピストンロッド２３を伸長させて回転体３０を時計方向に回転させる。回転体３０が第２の回動位置から時計方向に所定の角度まで回転すると、図５（Ｃ）に示すように回転体３０の下辺の被ストッパー部１３が静止状態にあるストッパー手段４０のストッパー部４２に当接して、回転体３０が第３の回動位置で停止する。この時点で回転体３０の第３の位置決め面Ｙが所定のワーク位置決めポジションに静止して、第３の位置決め面Ｙに対応する１種類のワーク１ｙが位置決めされる。
【００２４】
図４の第２の回動位置の回転体３０を図５（Ｃ）の第３の回動位置に回動させる場合は、図５（Ｂ）から図５（Ｃ）の回動で行われる。また、図５（Ｃ）の第３の回動位置の回転体３０を図３又は図４の各回動位置に戻す場合は、図５（Ｃ）から図５（Ｂ）、図５（Ａ）の動作順序で行われる。
【００２５】
以上の実施の形態における回転体３０は、両端位置の第１と第２の位置決め面Ｘ、Ｚの中間に１つの位置決め面Ｙを配設した３種ワーク対応型であるが、両位置決め面Ｘ、Ｚの間に複数の位置決め面を一連に形成して４種以上の多種ワーク対応型とすることも可能である。この多種ワーク対応型回転体においては、両端位置の２つの位置決め面を除く位置決め面の各々に独立した回動位置を設定し、独立駆動するストッパー手段を配設する。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、ワーク位置決めに使用される回転体は３以上の位置決め面を有する三面以上切替え式回転体で、ストッパー手段を使用することで回転体の３以上の位置決め面のいずれか１つを選択して所定のワーク位置決めポジションに移動させて対応するワークを位置決めすることができるので、３以上の多種ワークに対応できる汎用性の高い、また、定盤などの装置本体に省スペースで設置できるワーク位置決め装置が提供できる。
【００２７】
また、回転体を正逆回転させる第１のシリンダーや、ストッパー手段を作動させる第２のシリンダーは、ピストンロッドの出戻り端を利用して回転体やストッパー部を二位置で移動させるだけの動作確実で構造簡単、安価なシリンダーが使用できて、設備投資的に有利なワーク位置決め装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワーク位置決め装置の全体の斜視図である。
【図２】（Ａ）は図１装置におけるストッパーの開状態時の拡大正面図、
（Ｂ）は閉状態時の拡大正面図である。
【図３】図１装置における回転体の一動作状態時の正面図である。
【図４】図１装置における回転体の他の一動作状態時の正面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は図１装置における回転体の第３の位置決め面Ｙを使用するときの各動作状態時での正面図である。
【図６】従来の２車種対応型ワーク位置決め装置の斜視図である。
【図７】（Ａ）は図６装置における回転体の一動作状態時の正面図、
（Ｂ）は他の一動作状態時の正面図である。
【符号の説明】
１ｘ　　ワーク
１ｚ　　ワーク
１ｙ　　ワーク
Ｍ　　ワーク位置決め装置
２　　装置本体
３　　ロケータ
４　　ストッパー部
１１　　枢軸
１３　　被ストッパー部（ストッパー手段）
２０　第１のシリンダー
３０　　回転体
Ｘ　　第１の位置決め面
Ｙ　　第３の位置決め面
Ｚ　　第２の位置決め面
４０　　ストッパー手段
４１　　揺動板
４２　　ストッパー部
５０　　第２のシリンダー
【図１】
2004042088.tif 000003
【図２】
2004042088.tif 000004
【図３】
2004042088.tif 000005
【図４】
2004042088.tif 000006
【図５】
2004042088.tif 000007
【図６】
2004042088.tif 000008
【図７】
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