(57)【要約】【課題】形状寸法にばらつきがある各トレイを効果的に位置決めできるトレイの位置決め装置を提供する。【解決手段】搬入されたトレイを載置し、載置された各トレイが全て略同一の位置において同一の向きとなるように鉛直軸回りに回転するトレイ載置部７と、水平面上における一対のトレイの被係合部を結ぶ方向と直交する方向に所定位置まで移動し、各被係合部に係合する係合部材４１ａ，４１ｂを有する第１係合機構３４及び係合部材５４ａ，５４ｂを有する第２係合機構３５とを備え、第２係合機構３５において、係合部材５４ａ，５４ｂが、被係合部に接触した際に受ける反力により、一対の被係合部を結ぶ方向と平行な方向に移動可能となるフローティング機構５５を備えた位置決め手段３１と、を備えるトレイの位置決め装置１を構成した。【選択図】  図５
2004238177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側においてワークを搭載し、裏面側において互いに離間する一対の被係合部を形成したトレイを、その向きを異ならせて順次搬入する搬入工程と、前記ワークを取り出した後の空のトレイを順次搬出する搬出工程との間に介在し、前記ワークを前記トレイから取り出す際に該トレイの位置決めを行う位置決め装置であって、
搬入されたトレイが載置され、載置された各トレイを同一の向きとなるように鉛直軸回りに回転させるトレイ載置部と、
水平面上における前記一対の被係合部を結ぶ方向と直交する方向に所定位置まで移動し、前記一対の被係合部に係合する係合部材をそれぞれ有する一対の係合機構を備え、且つ、一方の前記係合機構において、前記係合部材が、前記被係合部に接触した際に受ける反力により、前記一対の被係合部を結ぶ方向と平行な方向に移動可能となるフローティング機構を備えた位置決め手段と、
を備えることを特徴とするトレイの位置決め装置。
【請求項２】
前記トレイ載置部を傾動させることにより、前記空のトレイをその自重により落下させて搬出するトレイ搬出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のトレイの位置決め装置。
【請求項３】
前記トレイは複数のワークが搭載可能で、且つ、前記一対の被係合部は、裏面側に凸形状となる各ワークの収容部からなり、
前記各係合機構は、前記トレイの裏面側において、前記収容部を挟持する一対の前記係合部材を備えた構成からなる請求項１又は請求項２に記載のトレイの位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを搭載したトレイからワークを自動で取り出すに当たり、トレイを位置決めするための位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の無段変速機に使用される無端環状のスチールバンドに関するライン工程において、スチールバンドを所定箇所に搭載したトレイを順次搬送し、ある位置でトレイを停止させてスチールバンドを自動で取り出すに当たっては、スチールバンドを把持する把持爪を備えた自動取り出し装置を使用している。スチールバンドの幅寸法は約数ｍｍ〜１０数ｍｍ、厚みは約０．２ｍｍ程度であり、寝かせた状態としてトレイに搭載される。自動取り出し装置によってスチールバンドが取り出された空のトレイは、マニピュレータ装置等によって台車等に搬出される。
【０００３】
自動取り出し装置にてスチールバンドを良好に取り出すためには、トレイの位置決め、つまりスチールバンドの位置決めが正確に行われていることが必要不可欠である。トレイの位置決めとしては、例えばトレイの一端部をストッパ等に当接させる方法が考えられる。しかし、例えばトレイが樹脂材等により成形され、その製造誤差や熱の収縮等に起因してトレイごとの形状寸法のばらつきが大きい場合には、このトレイの一端部を基準とした位置決めでは、自動取り出し装置の把持爪に対するスチールバンドの位置がずれ、把持爪がスチールバンドに干渉する等のおそれがある。
【０００４】
この問題に対処する方法としては、例えば、自動取り出し装置側において、把持爪を水平方向に移動可能に構成してスチールバンドとの干渉を避け、スチールバンドの把持後に把持爪の水平方向に関する位置をロックし、スチールバンドをトレイから取り出す方法が考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２６９６８９号公報（第３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記取り出し方法では、自動取り出し装置における構造が複雑になるという問題がある。特に、スチールバンドがトレイに複数搭載され、自動取り出し装置において各スチールバンドに対応可能となるように複数の把持爪が設けられている場合には、各把持爪に前記構造を適用しなければならず、高価な自動取り出し装置になってしまう。
【０００７】
また、スチールバンドの取り出し位置から空のトレイを搬出するにあたってマニピュレータ装置を用いる構成では、搬送ライン全体が高価なものとなり、ラインの占有スペースも広く確保する必要があった。
【０００８】
本発明は以上のような問題を解決するために創作されたものであり、形状寸法にばらつきがある各トレイを効果的に位置決めすることにより、トレイに搭載されたスチールバンドの位置決め精度を高め、もってスチールバンドを自動で取り出す際の取り出し性が向上するトレイの位置決め装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、表面側においてワークを搭載し、裏面側において互いに離間する一対の被係合部を形成したトレイを、その向きを異ならせて順次搬入する搬入工程と、前記ワークを取り出した後の空のトレイを順次搬出する搬出工程との間に介在し、前記ワークを前記トレイから取り出す際に該トレイの位置決めを行う位置決め装置であって、搬入されたトレイが載置され、載置された各トレイを同一の向きとなるように鉛直軸回りに回転させるトレイ載置部と、水平面上における前記一対の被係合部を結ぶ方向と直交する方向に所定位置まで移動し、前記一対の被係合部に係合する係合部材をそれぞれ有する一対の係合機構を備え、且つ、一方の前記係合機構において、前記係合部材が、前記被係合部に接触した際に受ける反力により、前記一対の被係合部を結ぶ方向と平行な方向に移動可能となるフローティング機構を備えた位置決め手段と、を備えるトレイの位置決め装置とした。
【００１０】
これにより、向きが異なって載置され、且つ形状寸法にばらつきがある各トレイを、無理な力が加わることなく、確実に位置決めできる。したがってトレイからワークを自動で取り出す際の取り出し精度が向上する。
【００１１】
また、前記トレイ載置部を傾動させることにより、前記空のトレイをその自重により落下させて搬出するトレイ搬出手段を備える構成とすれば、搬送ライン工程において別途にトレイの搬出装置を設ける必要もなくなり、搬送ライン設備が経済的になるとともに、搬送ラインの省スペース化が図れる。また、傾動させる構成とすることで搬出構造が簡易となり、装置の組み付けが容易となる。
【００１２】
また、前記トレイは複数のワークが搭載可能で、且つ、前記一対の被係合部は、裏面側に凸形状となる各ワークの収容部からなり、前記各係合機構は、前記トレイの裏面側において、前記収容部を挟持する一対の前記係合部材を備えた構成とすれば、トレイにおいて別途に被係合部を設ける必要もなく、ワークの収容部を被係合部としてそのまま利用でき、且つ、係合部材にて挟持する構成により簡易な位置決め機構が実現される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下では、ワークを、前記した車両の無段変速機に使用する無端環状のスチールバンドとした場合について説明する。先ず、図１を参照してワークＷを搭載するトレイＴについて説明する。図１において（ａ）はトレイＴの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）はトレイＴの斜視図である。トレイＴは（ｂ）から判るように、薄い樹脂板を凹凸状に形成した部材として構成され、（ａ）に示すように平面視して略矩形状を呈している。トレイＴの縁部ＴａはトレイＴの全周にわたって鉛直状に形成され、この縁部Ｔａの上端から水平状にトレイＴの上面部Ｔｂが形成されている。上面部Ｔｂには、トレイＴの長辺方向に沿って３箇所、短辺方向に沿って２箇所の計６箇所のワークＷの収容部Ｔｃがマトリックス状に設けられている。
【００１４】
各収容部Ｔｃは、ワークＷを収容するべく、略真円環状の溝を呈するように上面部Ｔｂから凹状に形成されている。各収容部Ｔｃにおいて、その内周壁Ｔｄには、内側に向けて略半円形状を呈するように内側凹部Ｔｅが複数（図では５箇所として示す）形成されるとともに、外周壁Ｔｆには、外側に向けて略半円形状を呈するように外側凹部Ｔｇが複数（図では４箇所として示す）形成される。なお、この外側凹部Ｔｇは、その形成位置によって後記するようにトレイＴの重なりを防止する機能を担う他に、トレイ搬入装置３（図２，図３参照）の挟持爪３ｂ（図１（ｃ）、図２）がワークＷを収容部Ｔｃから取り出す際に、挟持爪３ｂとトレイＴとの干渉を防止する、いわゆる挟持爪３ｂの逃げスペースとしての機能も担うものである。
【００１５】
５箇所の内側凹部Ｔｅは円周方向に互いに等間隔で形成されており、図１（ａ）において下方向をトレイＴの前方向というものとすると、その内の１箇所の内側凹部ＴｅはトレイＴの前方向に形成されている。また、４箇所の外側凹部Ｔｇは互いに等間隔には形成されておらず、トレイＴの前方向寄りに形成された２箇所の外側凹部Ｔｇ同士の間隔が、後方寄りに形成された２箇所の外側凹部Ｔｇ同士の間隔よりも大きくなるように形成されている。なお、トレイＴの向きを容易に識別可能なように、環状の収容部Ｔｃによって囲まれる上面部Ｔｂには計４箇所の矢印マークＴｈが付されている。
【００１６】
トレイＴにおいて、縁部Ｔａ、内周壁Ｔｄ、内側凹部Ｔｅ、外周壁Ｔｆ、外側凹部Ｔｇ等の上下方向に沿って形成される部位は、成形時の型抜き用として若干の抜きテーパがかかっているため、仮に複数のトレイＴを全て同一の向きとして段積みした場合には、これら上下方向に沿って形成される部位の位置が全て一致し、前記抜きテーパの存在によってトレイＴ同士が重なって、上段のトレイＴが下段のトレイＴに搭載されたワークＷと干渉するおそれがある。
【００１７】
これに対し、正規の向きにしたトレイＴと、１８０度回転させて前後を逆とした逆向きのトレイＴとを交互に段積みすれば、上下のトレイＴ同士の関係において、縁部Ｔａ、内周壁Ｔｄ及び外周壁Ｔｆの部位は一致するものの（言うまでもなく、内周壁Ｔｄ及び外周壁Ｔｆの部位の一致は、上下のトレイＴ同士の関係において各収容部Ｔｃの位置が一致することに他ならず、ワークＷの位置も一致するものである）、前記した内側凹部Ｔｅ及び外側凹部Ｔｇの形成位置によって、各内側凹部Ｔｅ及び外側凹部Ｔｇの位置が不一致となるので、これによりトレイＴ同士の重なりを防止でき、上段のトレイＴと下段のトレイＴに搭載されたワークＷとの干渉を防止できる。なお、トレイＴは不使用時等においては同一の向きで重ねて段積みすることで、コンパクトにトレイ置き場等に設置できる。
【００１８】
次に、トレイＴからワークＷを取り出す際にトレイＴを位置決めする位置決め装置と、この位置決め装置にトレイＴを搬入する搬入工程及びワークＷを取り出した後の空のトレイＴを位置決め装置から搬出する搬出工程について、図２ないし図４を参照して概略的に説明する。図２は、位置決め装置１、トレイ供給台２、トレイ搬入装置３の配設位置を示す正面説明図、図３は、図２におけるＢ方向から見た場合の位置決め装置１、トレイ搬入装置３、台車４の配設位置を示す側面説明図、図４は、位置決め装置１と台車４とを示す概略斜視図である。なお、図２において台車４の図示は省略している。
【００１９】
図２において、トレイ供給台２には、それぞれワークＷ（図２では図示せず）を搭載し、紙面手前側を前とした正規の向きのトレイＴ（符号Ｔ１にて示す）と、１８０°回転させた逆向きのトレイＴ（符号Ｔ２にて示す）とが交互に段積みされている。位置決め装置１はトレイ供給台２に隣接しており、この位置決め装置１の上方とトレイ供給台２の上方との間を往復可能となるようにトレイ搬入装置３が設けられている。トレイ搬入装置３は、ガイドレールＧＲに支持されて紙面における左右方向に移動可能に、且つ昇降可能に構成されている。トレイ搬入装置３は、トレイＴの上面部Ｔｂ（図１）を真空吸着することでトレイＴを持ち上げる複数の吸着部３ａを備えている。なお、この吸着部３ａはトレイ搬入装置３に対して昇降可能となるように設けられている。
【００２０】
本実施形態においては、トレイ搬入装置３が、トレイＴからワークＷ（図１）を取り出すワーク取り出し手段をも兼ねた構成としてあり、公知のクランプ機構からなる一対の挟持爪３ｂを複数備えた構造としてある。図１（ｃ）に概略的に示すように、この一対の挟持爪３ｂが下降して外側凹部Ｔｇと収容部Ｔｃに入り込み、ワークＷ（図１（ｃ）では図示せず）を把持したうえで上昇し、トレイＴからワークＷを取り出す。
【００２１】
図４に示すように、台車４は複数の枠組材４ａによって構成されており、その内部空間が、位置決め装置１から搬出された空のトレイＴを収納する空トレイ収納部４ｂとなる。空のトレイＴは上辺の枠組材４ａによって形成される上面開口部から空トレイ収納部４ｂへと落下する態様となっている。符号４ｃはキャスタを、符号４ｄは把手を示す。台車４は、床面に取り付けたガイド板ＧＢ（図３）にガイドされて、図示しないロック装置により、位置決め装置１の前方の所定位置でロックされる。
【００２２】
以下にトレイＴの搬入から搬出までの一連の動きを図２を中心に説明する。トレイ供給台２に段積みされた最上段のトレイＴは正規の向きのトレイＴ１とする。先ず、トレイ搬入装置３が左方向に移動してトレイ供給台２の上方で停止し、次いで下降する。トレイ搬入装置３の下降停止位置はトレイＴの段積み個数によって異なるため、本実施形態では、トレイ搬入装置３において最上段のトレイＴに当接する検出子３ｃを設けてあり、この検出子３ｃからの信号により、トレイ搬入装置３が最上段のトレイＴから一定の距離をおいて停止するように構成してある。
【００２３】
次いで、吸着部３ａが下降してトレイＴ１の上面部Ｔｂ（図１）を真空吸着する。この状態でトレイ搬入装置３が上昇し、右方向に移動して位置決め装置１の上方で停止する。そして、トレイ搬入装置３は所定距離だけ下降し、吸着部３ａによる真空吸着を解除することで、トレイＴ１を位置決め装置１のトレイ載置部７に載置する。位置決め装置１においては、載置されたトレイＴ１を位置決めし、トレイ搬入装置３においては、一旦上昇し、トレイＴ１の位置決めが完了した後に再度下降して、その挟持爪３ｂがトレイＴ１に搭載された複数のワークＷ（図１）を把持する。トレイ搬入装置３はワークＷを把持した状態で上昇し、図２における右方向に移動して、図示しないワークＷに関する次工程設備にワークＷを供給する。
【００２４】
一方、位置決め装置１において、ワークＷが取り出されて空となったトレイＴ１は、その位置決めが解除されたうえで、後に詳述するようにトレイ載置部７が傾動することにより（図３参照）、トレイＴ１は台車４の空トレイ収納部４ｂへと自重落下し、これにより位置決め装置１からのトレイＴ１の搬出がなされる。
【００２５】
基本的には以上の動作が繰り返されることで「トレイＴの搬入→ワークＷの取り出し→空のトレイＴの搬出」が順次行われるのであるが、トレイ供給台２において逆向きに積まれたトレイＴ２に関しては、前記トレイ搬入装置３によってそのまま逆向きの状態で位置決め装置１に載置された場合、前記した外側凹部Ｔｇ（図１）の位置が正規の向きのトレイＴ１における外側凹部Ｔｇの位置と異なるため、そのままの状態でワークＷを取り出そうとすると、前記挟持爪３ｂがトレイＴ２に干渉することとなる。そのため、位置決め装置１は、そのトレイ載置部７が鉛直軸回りに１８０度回転する構造となっており、逆向きとして載置されたトレイＴ２を正規の向きに方向転換させる構成となっている。
【００２６】
以下、位置決め装置１について詳細に説明する。図５、図６、図７はそれぞれ位置決め装置１の平面説明図、正面説明図（前方側から見た場合）、側面説明図（一部は適宜に断面として示す）、図８は図５におけるＣ−Ｃ断面図、図９（ａ），（ｂ）はそれぞれ図５におけるＤ矢視図、Ｅ矢視図、図１０は図５におけるＦ−Ｆ断面図、図１１は第１係合機構３４の外観斜視図、図１２は第２係合機構３５の外観斜視図である。
【００２７】
図４に示すように、位置決め装置１は、枠組材５ａからなる固定架台５の上部に設置されている。図６、図８に示すように、固定架台５の上面中央には補強材５ｂに掛け渡されるように支持基板６が固設されており、この支持基板６に、トレイ載置部７（図８）を回転させるための駆動源８が取り付けられている。駆動源８はその内部にラックアンドピニオン機構を内蔵しており、上部には鉛直軸回りに回転する出力軸８ａを有する。
【００２８】
出力軸８ａの上面には、図８に示すように、支持板９、補強材１０ｂを介して平面視矩形状を呈した枠組材１０ａからなる回転基台１０が取り付けられる。回転基台１０において、図７に示すように、後方側の枠組材１０ａの上部には、ブロック材や板材から構成される支柱材１１が、図８に示すように左右一対として固設されている。また、図７に示すように、前方側の枠組材１０ａの上部においても、ブロック材や板材から構成される支柱材１２が、図６に示すように左右一対として固設されている。
【００２９】
ここで、本実施形態においては、前記したようにトレイ載置部７を傾動させることで、空のトレイＴをその自重により落下させて搬出する（台車４の空トレイ収納部４ｂに落下させる）構成としてある。トレイ載置部７としては、例えば図７等に断面で示すようにＬ字型鋼を使用し、このＬ字型鋼を、その一方の外面上にトレイＴの縁部Ｔａ（図１）が全周にわたって載るように平面視矩形状に枠組みする。そして、前記一対の支柱材１２の上部には、図４、図６に示すように、支持ブラケット１３を介して左右方向を軸方向とする支軸１４を設け、トレイ載置部７の前面に取り付けた一対のブラケット１５を介してトレイ載置部７を、この支軸１４回りに回動（傾動）可能に取り付ける。
【００３０】
さらに、トレイ載置部７の中央部において、図４，図５に示すように、前後のＬ字型鋼の部位に掛け渡すように梁材１６を固設し、この梁材１６と、図７に示す前記支持板９に固設したブラケット１７との間にアクチュエータ１８を取り付ける。勿論、梁材１６、ブラケット１７における取り付け部において、アクチュエータ１８は左右方向を軸方向とする支軸１６ａ，１７ａ回りに揺動自在となるように取り付けられる。
【００３１】
以上の構成により、通常時においては、アクチュエータ１８が縮退した状態にあり、トレイ載置部７は図７に実線で示すように、支柱材１１の上面に当接することで水平の状態が保たれている。そして、空のトレイＴを搬出する際には、仮想線で示すように、アクチュエータ１８が伸長することで、梁材１６を介してトレイ載置部７が支軸１４回りに傾動し、トレイＴはその自重によりトレイ載置部７の上面を滑って台車４側に落下する。
【００３２】
なお、図７、図８等に示す符号１９は、トレイ載置部７に載置されたトレイＴをガードするためのガード板を示し、トレイ載置部７の後方側及び左右側の外面に取り付けられている。図７に示すように、トレイ載置部７の前方にもガード板２０が設けられているが、このガード板２０はブラケット２１を介して回転基台１０に取り付けられている。したがって、トレイ載置部７が前記したように傾動しても、このガード板２０は傾動せず、トレイＴはこのガード板２０に干渉することなくその上方において落下するようになっている。
【００３３】
図４ないし図６に示す符号２２は、回転基台１０の四隅部において、支持部材２３を介して取り付けられた駆動源２４によって回転するトレイ押さえ部材を示す。このトレイ押さえ部材２２は、通常時においては、図４に示すように、また図６に仮想線で示すように、トレイ載置部７の上方から退避した位置にあるが、トレイＴがトレイ載置部７に載置されると、駆動源２４の駆動により図６に実線で示すように回転し、トレイＴの四隅上面において少しく隙間を設ける状態となる。これにより、例えば、トレイＴに捩れ等が発生している場合であっても、トレイ載置部７からのトレイの浮きを押さえることができる。
【００３４】
また、図１０に示す符号７１は、トレイ載置部７上におけるトレイＴの有無を検出する一対の光電式センサの一方を示し、ブラケット７２を介して回転基台１０に取り付けられている。この光電式センサ７１は図５に示すようにトレイ載置部７を挟んで左右一対として設けられている。図１０における符号７３は、トレイ載置部７に載置されたトレイＴの向きが正規の向きであるか、逆の向きであるかを検出する検出子を示し、ブラケット７４を介して回転基台１０に取り付けられている。この検出子７３の配設位置は、図１４に示すように、トレイＴが正規の向きである場合には、内側凹部Ｔｅの形成により内側に張り出した収容部Ｔｃの底面に当接することでスイッチが入り、図１５に示すように、トレイＴが逆向きである場合には、収容部Ｔｃによって囲まれる裏面側の凹状空間Ｔｉ（図１０）に入り込むことでトレイＴと当接せず、スイッチが入らない位置に設けられている。図１０ではトレイＴが逆向きに載置された場合を示している。
【００３５】
次に、トレイＴの位置決め手段３１（図１１、図１２等）について説明する。本実施形態では、トレイＴは、ワークＷの収容部Ｔｃが裏面側に凸形状となっていることから、この収容部Ｔｃを位置決めの被係合部として利用した態様としている。図１４はトレイＴの平面図であり、後に詳述する係合部材４１ａ，４１ｂ，５４ａ，５４ｂが係合した状態を示している。係合部材４１ａ，４１ｂと係合部材５４ａ，５４ｂとがそれぞれペアで前後方向に移動することでトレイＴを挟持する。これから判るように、トレイＴは、図１４における左側２つの収容部Ｔｃ、具体的には各収容部Ｔｃに形成された計３つの内側凹部Ｔｅを介した左側２つの収容部Ｔｃが第１の被係合部（第１被係合部Ｐ１）を構成し、同様に計３つの内側凹部Ｔｅを介した右側２つの収容部Ｔｃが第２の被係合部（第２係合部Ｐ２）を構成する。ここで、この第１被係合部Ｐ１及び第２被係合部Ｐ２は互いにトレイＴの長辺方向に沿って形成されるものということができる。
【００３６】
以下、図５、図８、図９、図１１ないし図１３を参照して位置決め手段３１について説明する。図８に示すように、前記回転基台１０における一対の補強材１０ｂの上部には、支持板３２が前後方向に沿って立設されている。符号３３は補強支持板を示し、図９に示すように、支持板３２の前後において設けられている。各支持板３２の上部には、それぞれ図９（ａ），（ｂ）に示すように、第１係合機構３４、第２係合機構３５が配設される。
【００３７】
先ず、第１係合機構３４について図９及び図１１を中心に説明すると、支持板３２の上端には支持レール３６を介してガイドレール３７が前後方向に沿うように固設されており、ガイドレール３７には、このガイドレール３７に沿って移動可能な一対の可動体３８ａ，３８ｂが取り付けられている。ガイドレール３７、可動体３８ａ，３８ｂを構成するにおいては、例えば公知のベアリング内蔵式のリニアスライダユニットを用いることができる。
【００３８】
可動体３８ａ，３８ｂの上部には、それぞれ駆動源支持板３９、台座４０を介して係合部材４１ａ，４１ｂが固設されている。係合部材４１ａ，４１ｂは互いに同一の形状であって、図１４で説明した第１被係合部Ｐ１における３つの内側凹部Ｔｅの裏面側（つまり、係合部材４１ａ，４１ｂに対しては半円状の凸部として形成される側）に係合対応するべく、それぞれ３つの係合凹面４２を有している。図１４から判るように、係合部材４１ａ側においては中央の係合凹面４２により、係合部材４１ｂ側においては左右の係合凹面４２により、第１被係合部Ｐ１における３つの内側凹部Ｔｅの裏面側を挟持する態様となっている。なお、本明細書においては、内側凹部Ｔｅも収容部Ｔｃの一部とみなすものとする。
【００３９】
図１１に示すように、前記一対の駆動源支持板３９は共に左右方向における一方向側に延設され、その延設部位の下面側にそれぞれブラケット４３が垂下されている。ブラケット４３、４３間には、支軸４４，４５を介して前記係合部材４１ａ，４１ｂの駆動源となるアクチュエータ（エアシリンダ４６）が水平状に取り付けられている。図９（ａ）に示す符号４７，４８は、各駆動源支持板３９に当接することで、係合部材４１ａ，４１ｂが互いに近接し合う方向の移動を規制するストッパであり、それぞれガイドレール３７の上面において可動体３８ａの前方寄り、可動体３８ｂの後方寄りに固設されている。
【００４０】
また、符号４９，５０は、各駆動源支持板３９に当接することで、係合部材４１ａ，４１ｂが互いに離間し合う方向の移動を規制するストッパであり、それぞれガイドレール３７の上方において可動体３８ａの後方寄り、可動体３８ｂの前方寄りに設けられている。図では、支持レール３６の前後端にそれぞれ支持板５１を立設し、この支持板５１にナット５２を固設して、前後方向に調整可能となるように調整用ボルト５３を螺合させた態様とし、この調整用ボルト５３をそれぞれストッパ４９、５０としている。
【００４１】
以上の構成からなる第１係合機構３４の作用について図１３を参照して説明すると、（ａ）はエアシリンダ４６の軸４６ａが伸長した状態であり、係合部材４１ａ側においては、その駆動源支持板３９の後面がストッパ４９に当接し、係合部材４１ｂ側においては、その駆動源支持板３９の前面がストッパ５０に当接した状態にある。この状態でトレイＴがトレイ載置部７に載置されると、係合部材４１ａ，４１ｂは、環状の各収納部Ｔｃによって囲まれるトレイＴの裏面側の凹状空間Ｔｉにそれぞれ入り込むようになっている。
【００４２】
この状態からエアシリンダ４６が駆動して軸４６ａが縮退すると、エアシリンダ４６の本体側は係合部材４１ｂ側に取り付けられているので、先ず、可動体３８ａがガイドレール３７上を前方に向けて移動し、駆動源支持板３９の前面がストッパ４７に当接する（（ｂ）の状態）。軸４６ａの縮退がさらに続くと、今度はエアシリンダ４６の本体側が引っ張られることとなるので、可動体３８ｂが後方に向けて移動し、駆動源支持板３９の後面がストッパ４８に当接する（（ｃ）の状態）。
【００４３】
以上のストッパ４７，４８によって共に規制された係合部材４１ａ，４１ｂの位置が、図１４にも示したように各係合凹面４２がそれぞれに対応したトレイＴの内側凹部Ｔｅの裏面側に接することで第１被係合部Ｐ１を挟持し、前後方向及び左右方向に関して第１被係合部Ｐ１を位置決めする位置となる。位置決めを解除する際には、エアシリンダ４６の軸４６ａを伸長させることで、可動体３８ａ，可動体３８ｂの順で移動し、（ａ）の状態に戻る。なお、エアシリンダ４６の縮退・伸長動作に要する時間は短時間であり、図１３において（ａ）の状態から（ｃ）の状態への移行、（ｃ）の状態から（ａ）の状態への移行は瞬時に行われる。
【００４４】
次いで、第２係合機構３５に関して、図１４に示した第２被係合部Ｐ２を、係合部材５４ａ，５４ｂ（便宜上、第１係合機構３４側の係合部材４１ａ，４１ｂと異なる符号を付したが、その形状は同一のものである）により前後方向から挟持する構造については、第１係合機構３４と同一の構成であるので、同一の構成部材については各図において同一の符号を付し、その説明はここでは省略する。第２係合機構３５が第１係合機構３４に対して異なる点は、係合部材５４ａ，５４ｂが、第２被係合部Ｐ２に接触した際に受ける反力により、第１被係合部Ｐ１と第２被係合部Ｐ２とを結ぶ方向と平行な方向、つまりトレイＴの長辺方向に移動可能となるフローティング機構５５を備えた点にある。
【００４５】
具体的に説明すると、先ず、図１１等に示したように、第１係合機構３４において一方向側に延設された駆動源支持板３９に代わる部材として、第２係合機構３５においては、図１２に示すように、左右方向の両側に延設される駆動源支持板５６とする。前後の駆動源支持板５６の下面に、ブラケット４３を介してエアシリンダ４６が取り付けられる構成は第１係合機構３４の場合と同様である。そして、第１係合機構３４においては、図１１に示したように、台座４０を介して係合部材４１ａ，４１ｂを駆動源支持板３９に固設する態様としたのに対し、第２係合機構３５においては、図１２に示すように、駆動源支持板５６の上面において左右方向（つまり、トレイＴの長辺方向）に沿ってガイドレール５７を固設するとともに、このガイドレール５７に沿って左右方向に移動可能な可動部材５８を設け、この可動部材５８の上面に係合部材５４ａ，５４ｂを固設した態様としている。ガイドレール５７、可動部材５８を構成するにおいては、例えば公知のベアリング内蔵式のリニアスライダユニットを用いることができる。
【００４６】
そして、各駆動源支持板５６において左右方向の両側に延設される各部位の上面に、弾性体支持部材５９ａ，５９ｂを固設する。各弾性体支持部材５９ａ，５９ｂには、弾性体（図では略式として単純なコイルばね６０として示している）を、前記可動部材５４ａ，５４ｂの両側面に当接するように取り付ける。なお、弾性体としては、ケーシング内にばねを内蔵したユニットを利用したり、ゴム材等を利用することもできる。
【００４７】
フローティング機構５５は以上の構成からなり、エアシリンダ４６が駆動して係合部材５４ａ，５４ｂが互いに近接し、図１４に示した第２被係合部Ｐ２を挟持する際、第２被係合部Ｐ２の位置が左右方向にずれている場合には、この第２被係合部Ｐ２に接触したときの左右方向に関する反力を受け、左右のコイルばね６０の内、どちらか一方が伸長するとともに、他方が圧縮されることで、各可動部材５８を介して係合部材５４ａ，５４ｂが、第２被係合部Ｐ２の左右方向のずれに追従するかたちで左右方向に移動し、正確に第２被係合部Ｐ２を挟持する。このようなフローティング機構５５を設けることで、第２被係合部Ｐ２に無理な力が加わることなく、トレイＴを位置決めできる。以上から判るように、第２被係合部Ｐ２、具体的にいうと内側凹部Ｔｅと、係合部材５４ａ，５４ｂとの関係は、互いが接触した際に左右方向（トレイの長辺方向）に反力が生じ得る形状関係にあるということができる。
【００４８】
以上の構成からなる位置決め装置１の一連の動作について説明する。先ず、図２に示したように、トレイ供給台２から正規の向きのトレイＴを吸着部３ａによって吸着したトレイ搬入装置３は、位置決め装置１の上部において、トレイ載置部７にトレイＴを載置するべく下降する。そして、吸着部３ａによる真空吸着が解除されることでトレイＴはトレイ載置部７に載置される。その後、トレイ搬入装置３は一旦、上昇する。
【００４９】
位置決め装置１においては、図５に示した光電式センサ７１によりトレイ載置部７上におけるトレイＴの存在が検出されるとともに、図１４において、収容部Ｔｃの底面が検出子７３に当接することにより、トレイＴが正規の向きでトレイ載置部７に載置されたものと判断される。
【００５０】
トレイＴの向きが判別されると、次いで図５等に示した各駆動源２４が駆動することにより各トレイ押さえ部材２２が回転し、トレイＴの四隅上面を少しく隙間を設ける程度に押さえこむ。このとき、仮にトレイＴに捩れ等があっても、このトレイ押さえ部材２２によりトレイ載置部７からのトレイＴの浮きを押さえることができる。
【００５１】
次いで、トレイ押さえ部材２２がトレイＴを押さえ込んでいる状態で、前記した第１係合機構３４及び第２係合機構３５からなる位置決め手段３１が作動し、図１４に示すように、係合部材４１ａ，４１ｂがトレイＴの第１被係合部Ｐ１を前後方向から挟持するとともに、係合部材５４ａ，５４ｂが第２被係合部Ｐ２を前後方向から挟持する。すなわち、係合部材４１ａ，４１ｂ，５４ａ，５４ｂは、水平面上における第１被係合部Ｐ１と第２被係合部Ｐ２とを結ぶ方向と直交する方向に所定位置まで移動することで、第１被係合部Ｐ１及び第２被係合部Ｐ２に係合する。
【００５２】
ここで、トレイＴは比較的薄い樹脂板で構成されていることから、製造誤差や熱による収縮率等に起因して、特に各トレイＴの長辺方向における寸法にばらつきが生じている場合があり、したがって、長辺方向に沿う第１被係合部Ｐ１と第２被係合部Ｐ２との距離がトレイＴによって異なる場合がある。しかし、本発明によれば、一方の第２係合機構３５におけるフローティング機構５５の介在により、第１係合機構３４によって位置決めされた第１被係合部Ｐ１に対する第２被係合部Ｐ２の長辺方向のずれに追従するかたちで、係合部材５４ａ，５４ｂが長辺方向に移動しつつ第２被係合部Ｐ２に係合することとなる。これにより、トレイＴに無理な力が加わることなく、トレイＴの変形等が防止されたうえで確実なトレイＴの位置決めが可能となる。
【００５３】
以上のようにしてトレイＴが位置決めされると、各トレイ押さえ部材２２が逆向きに回転して図４に示すようにトレイ載置部７の上方から退避した位置に戻る。次いで、上方で待機していたトレイ搬入装置３（図２等）が再び下降し、その挟持爪３ｂにてトレイＴに搭載されているワークＷを把持する。ワークＷを把持したトレイ搬入装置３は上昇して図２における右方向に移動し、ワークＷに関する次工程設備にワークＷを供給する。
【００５４】
ワークＷが取り出された後の位置決め装置１においては、前記位置決め手段３１によるトレイＴの位置決めが解除されたうえで、図７に示すように、アクチュエータ１８が作動することにより、トレイ載置部７のみが支軸１４回りに傾動する。空のトレイＴはその自重によりトレイ載置部７上を滑り落ちて、位置決め装置１の前方に設置された台車４に搬出される。
【００５５】
次いで、トレイ搬入装置３によって今度は逆向きのトレイＴがトレイ載置部７に載置された場合について説明すると、位置決め装置１においては、図５に示した光電式センサ７１によりトレイ載置部７上におけるトレイＴの存在が検出されるとともに、図１０に示すように、検出子７３は凹状空間Ｔｉに入り込むため作動せず、これによりトレイＴが逆向きでトレイ載置部７に載置されたものと判断される。次いで図５等に示した各トレイ押さえ部材２２が回転し、トレイＴの四隅上面を少しく隙間を設ける程度に押さえこみ、位置決め装置３１が作動してトレイＴを位置決めする。
【００５６】
そして、トレイ押さえ部材２２の作動や位置決め装置３１の作動と前後して、図６等に示した駆動源８が駆動することにより、その出力軸８ａに取り付けられた回転基台１０が鉛直軸回りに１８０度回転する。勿論、トレイ載置部７や位置決め手段３１等はこの回転基台１０に設けられているので、これらが一体的に１８０度回転する。これにより、逆向きであったトレイＴは同一の位置において正規の向きに方向転換されることとなる。６つのトレイＴの収容部Ｔｃ（図１）に関しても１８０度回転対称となっているので、ワークＷの位置がずれることもない。
【００５７】
正確にトレイ載置部７を所定角度（１８０度）回転させるにあたっては、例えば駆動源８（図６）をパルスモータとしたり、ロータリエンコーダを用いる方法等が考えられるが、図４，図６等に示すように固定架台５の左右の上部にストッパ７５ａ，７５ｂを固設するとともに、回転基台１０の下面にドグ７６を固設する構造とし、ドグ７６をこれらストッパ７５ａ，７５ｂに当接させることでトレイ載置部７の回転角度を規制する構成とすれば、簡易で経済的にトレイ載置部７の回転角度の位置決めが可能になる。図４、図６ではドグ７６がストッパ７５ａに当接して、回転基台１０が通常の向き（トレイ載置部７を傾動させる回転軸（支軸１４）が前方に位置した向きをいう）にある状態を示しており、この状態で逆向きのトレイＴが載置された場合には、図５における時計回りに回転することにより、ドグ７６が反対側のストッパ７５ｂに当接し、回転基台１０（トレイ載置部７）は１８０度回転した位置で位置決めされる。
【００５８】
次いで、各トレイ押さえ部材２２がトレイ載置部７の上方から退避した位置に戻り、上方で待機していたトレイ搬入装置３（図２等）が下降し、その挟持爪３ｂにてトレイＴに搭載されているワークＷを把持する。ワークＷを把持したトレイ搬入装置３は上昇して図２における右方向に移動し、ワークＷに関する次工程設備にワークＷを供給する。
【００５９】
ワークＷが取り出された後の位置決め装置１においては、前記位置決め手段３１によるトレイＴの位置決めが解除される。これと前後して、駆動源８（図６）が逆回転することにより、回転基台１０が図５における反時計回りに回転し、ドグ７６がストッパ７５ａに当接して、トレイ載置部７が通常の向きに戻る。そして、アクチュエータ１８が作動することにより、トレイ載置部７のみが支軸１４回りに傾動し、空のトレイＴはその自重によりトレイ載置部７上を滑り落ちて、位置決め装置１の前方に設置された台車４に搬出される。
【００６０】
以上のように、搬入されたトレイＴが載置され、載置された各トレイＴを（全て略同一の位置において）同一の向きとなるように鉛直軸回りに回転させるトレイ載置部７と、水平面上における一対の被係合部（第１被係合部Ｐ１及び第２被係合部Ｐ２）を結ぶ方向（本実施形態ではトレイの長辺方向）と直交する方向（本実施形態ではトレイの短辺方向）に所定位置まで移動し、一対の被係合部（第１被係合部Ｐ１及び第２被係合部Ｐ２）に係合する係合部材（係合部材４１ａ，４１ｂ或いは係合部材５４ａ，５４ｂ）をそれぞれ有する一対の係合機構（第１係合機構３４、第２係合機構３５）を備え、且つ、一方の係合機構（第２係合機構３５）において、係合部材５４ａ，５４ｂが、被係合部（第２被係合部Ｐ２）に接触した際に受ける反力により、一対の被係合部（第１被係合部Ｐ１及び第２被係合部Ｐ２）を結ぶ方向（本実施形態ではトレイの長辺方向）と平行な方向に移動可能となるフローティング機構５５を備えた位置決め手段３１と、を備えた位置決め装置１とすることで、向きが異なって載置され、且つ形状寸法にばらつきがある各トレイＴを、無理な力が加わることなく、確実に位置決めできる。したがってトレイＴからワークＷを自動で取り出す際（特にワークＷを取り出す前記挟持爪３ｂの移動軌跡が決まっているような場合）の取り出し精度が向上する。
【００６１】
また、トレイ載置部７を傾動させることにより、空のトレイＴをその自重により落下させて搬出するトレイ搬出手段を備える構成とすることで、搬送ライン工程において別途にトレイの搬出装置を設ける必要もなくなり、搬送ライン設備が経済的になるとともに、搬送ラインの省スペース化が図れる。また、傾動させる構成とすることで搬出構造が簡易となり、装置の組み付けが容易となる。
【００６２】
また、本実施形態では、回転基台１０上においてトレイ載置部７に加えて前記トレイ搬出手段や位置決め手段３１を設置し、これら全体が一体的に１８０度回転するように構成してあり、このような構成とすることで、装置全体の構造が簡易となり、組み付けが容易で小型の位置決め装置１となる。
【００６３】
さらに、トレイＴは複数のワークＷが搭載可能で、且つ、前記一対の被係合部（第１被係合部Ｐ１及び第２被係合部Ｐ２）は、裏面側に凸形状となる各ワークＷの収容部Ｔｃからなり、各係合機構（第１係合機構３４、第２係合機構３５）は、トレイＴの裏面側において、収容部Ｔｃ（具体的には収容部Ｔｃの一部を構成する内側凹部Ｔｅ）を挟持する一対の前記係合部材（係合部材４１ａ，４１ｂ、係合部材５４ａ，５４ｂ）を備えた構成とすれば、トレイＴにおいて別途に被係合部を設ける必要もなく、ワークＷの収容部Ｔｃを被係合部としてそのまま利用できる。また、ワークＷの収容位置が位置決めの基準となることから、トレイ搬入装置３の把持爪３ｂに対する位置決め精度が向上する。さらに、係合部材４１ａ，４１ｂ、係合部材５４ａ，５４ｂにて挟持する構成により簡易な位置決め機構が実現される。
【００６４】
以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は以上に説明した実施形態に限られることなく、各構成要素の形状やレイアウト、個数等についてその主旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、向きが異なって載置され、且つ形状寸法にばらつきがある各トレイを、無理な力が加わることなく、確実に位置決めでき、トレイからワークを自動で取り出す際の取り出し精度が向上する。また、トレイ載置部を傾動させることにより、空のトレイをその自重により落下させて搬出するトレイ搬出手段を備えることで、搬送ライン設備が経済的になるとともに、搬送ラインの省スペース化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はトレイの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）はトレイの斜視図である。
【図２】位置決め装置、トレイ供給台、トレイ搬入装置の配設位置を示す正面説明図である。
【図３】図２におけるＢ方向から見た場合の位置決め装置、トレイ搬入装置、台車の配設位置を示す側面説明図である。
【図４】位置決め装置と台車とを示す概略斜視図である。
【図５】位置決め装置の平面説明図である。
【図６】位置決め装置の正面説明図である。
【図７】位置決め装置の側面説明図（一部は適宜に断面として示す）である。
【図８】図５におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図５におけるＤ矢視図、Ｅ矢視図である。
【図１０】図５におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図１１】第１係合機構の外観斜視図である。
【図１２】第２係合機構の外観斜視図である。
【図１３】第１係合機構の作用説明図である。
【図１４】トレイの平面図であり、各係合部材が係合した状態を示す。
【図１５】トレイが逆向きとなった場合を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｔ      トレイ
Ｔｃ    収容部
Ｔｅ    内側凹部
Ｐ１    第１被係合部
Ｐ２    第２被係合部
１    位置決め装置
７    トレイ載置部
３１    位置決め手段
３４    第１係合機構
３５    第２係合機構
４１ａ，４１ｂ  係合部材
５４ａ，５４ｂ  係合部材
５５    フローティング機構
【図１】
2004238177.tif 000003
【図２】
2004238177.tif 000004
【図３】
2004238177.tif 000005
【図４】
2004238177.tif 000006
【図５】
2004238177.tif 000007
【図６】
2004238177.tif 000008
【図７】
2004238177.tif 000009
【図８】
2004238177.tif 000010
【図９】
2004238177.tif 000011
【図１０】
2004238177.tif 000012
【図１１】
2004238177.tif 000013
【図１２】
2004238177.tif 000014
【図１３】
2004238177.tif 000015
【図１４】
2004238177.tif 000016
【図１５】
2004238177.tif 000017