(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの位置決め孔に位置決めピンを挿通してワークを位置決めするワークの位置決め装置であって、前記位置決めピンを突出させた状態で前記位置決めピンを把持すると共に磁気的な吸着力を発揮する３つの爪部材と、これら３つの爪部材を夫々前記位置決めピンに対して放射線方向に進退動させる３つのスライド部材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】
前記位置決めピンは、ワークの位置決め孔に挿通される先端部と、この先端部より小径で前記３つの爪部材で把持される胴部と、この胴部より大径のフランジ部からなる請求項１記載のワークの位置決め装置。
【請求項３】
前記爪部材は、柱状体に形成され、その外周面で前記位置決めピンを把持し、その上面でワークを磁気的に吸着する請求項１又は２記載のワークの位置決め装置。
【請求項４】
前記爪部材の磁気的な吸着力が、励磁手段により調整される請求項１、２又は３記載のワークの位置決め装置。
【請求項５】
前記爪部材の上面の面積うち、ワークと接する面積の割合が、３０％以上である請求項４記載のワークの位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冶具において、板状ワークを位置決めするのに用いるワークの位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、溶接を施す板状ワークを冶具に位置決めする装置としては、冶具に立設した固定の位置決めピンをワークの位置決め孔に挿通させた後に、位置決めピンの近傍に設置したクランプ機構によってワークをクランプして位置決めする装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１７９３６４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、このような固定式の位置決めピンを用いるやり方では、機種変更によりワークの位置決め孔の大きさや位置が変化した場合に、位置決め位置の多少の変化に対しては偏心位置決めピンで対応できるものの、一般には新たな固定式の位置決めピンを用意しておいたり、多機種に対応する多段式の位置決めピンを用意しておいたりしなければならない。
また、固定式の位置決めピンでは、交換に際してボルトの取り外しや締め付けなどの作業が発生し、工数が掛かるという問題があった。また、多段式の位置決めピンでは、使用する位置決めピンの前進後退動作のための機構が複雑になってコスト高になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、位置決めピンの交換作業を容易にし、ワークの機械式のクランプ機構を必要としないワークの位置決め装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、ワークの位置決め孔に位置決めピンを挿通してワークを位置決めするワークの位置決め装置であって、前記位置決めピンを突出させた状態で前記位置決めピンを把持すると共に磁気的な吸着力を発揮する３つの爪部材と、これら３つの爪部材を夫々前記位置決めピンに対して放射線方向に進退動させる３つのスライド部材を備えたものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のワークの位置決め装置において、前記位置決めピンは、ワークの位置決め孔に挿通される先端部と、この先端部より小径で前記３つの爪部材で把持される胴部と、この胴部より大径のフランジ部からなる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載のワークの位置決め装置において、前記爪部材は、柱状体に形成され、その外周面で前記位置決めピンを把持し、その上面でワークを磁気的に吸着するものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１、２又は３記載のワークの位置決め装置において、前記爪部材の磁気的な吸着力が、励磁手段により調整されるようにした。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４記載のワークの位置決め装置において、前記爪部材の上面の面積うち、ワークと接する面積の割合が、３０％以上になるようにした。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、ワークの位置決め孔の形状や寸法が変更されても、適合する位置決めピンを３つの爪部材で把持するだけなので、ボルトの取り外しと締め付け、位置出しなどの作業が不要となり、設置のための工数低減が図れる。また、爪部材の磁気的な吸着力を用いることにより、機械式のクランプ機構を必要とせず、装置や冶具の簡素化が図れる。また、磁気的な吸着力でワークを固定するので、ワークに打痕や傷を付けることがない。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、３つの爪部材が位置決めピンを把持した状態で、先端部とフランジ部がストッパとしての役割を果たすので、位置決めピンが確実に３つの爪部材によって固定される。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、柱状体の外周面で位置決めピンを把持するので、位置決めピンを確実に固定することができ、柱状体の上面でワークを磁気的に吸着するので、ワークを確実に位置決めすることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、励磁手段により爪部材に対する励磁・非励磁の切替え及び爪部材の吸着力の強弱を調整することができるので、操作性がよい。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、好ましい吸着力で確実にワークを位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係るワークの位置決め装置の概要斜視図、図２は同じく概要側面図、図３は同じく概要平面図、図４は位置決めピンの側面図、図５は動作説明図である。
【００１７】
本発明に係るワークの位置決め装置１は、図１乃至図３に示すように、冶具（不図示）に設置された円柱形状のチャック駆動部２と、チャック駆動部２の中心軸２ａから放射線方向に中心角１２０°の間隔でチャック駆動部２の上面で進退動する３つのスライド部材３と、３つのスライド部材３の夫々に棒状の支持部材４を介して取り付けられた３つの円柱形状の爪部材５と、３つの爪部材５で把持される位置決めピン６からなる。
【００１８】
チャック駆動部２は、エア圧によって、３つのスライド部材３を夫々前進動作又は後退動作をさせることができ、スライド部材３の前進動作により３つの爪部材５が閉動作を行い、スライド部材３の後退動作により３つの爪部材５が開動作を行う。３つの爪部材５が閉動作により閉状態になると、爪部材５の外周面５ａで位置決めピン６を把持することができ、３つの爪部材５が開動作により開状態になると、３つの爪部材５の間に所定の空間Ｓが形成され、位置決めピン６を取り外すことができる。
【００１９】
円柱形状の爪部材５は、図２に示すように、励磁手段（不図示）によって励磁され、その上面５ｂに発生する磁力で磁性体であるワークＷを吸着することができる。即ち、各爪部材５は、電磁石として作用する。爪部材５の上面５ｂによる吸着力の強弱は、励磁手段によって調整することができる。また、励磁手段による爪部材５に対する励磁を停止すれば、吸着力を無くすこともできる。このような機能により、ワークＷを本装置１に対して着脱する場合には、爪部材５の励磁を停止し、ワークＷを本装置１によって位置決め状態にする場合には、爪部材５の励磁を維持すればよく、本装置１によるワークＷの位置決め動作を容易に行うことができる。
【００２０】
位置決めピン６は、図４に示すように、ワークＷの位置決め孔Ｗａに挿通される先端部７と、この先端部７より小径で３つの爪部材５の外周面５ａで把持される円柱形状の胴部８と、この胴部８より大径のフランジ部９から形成される。先端部７は円柱部７ａと円錐形状の尖鋭部７ｂからなり、円柱部７ａの外径がワークＷの位置決め孔Ｗａの内径より若干小さ目になっている。また、爪部材５の高さＨと胴部８の長さＬが、ほぼ同じ寸法（Ｈ＜Ｌ）に形成されているので、爪部材５が閉動作の時に、胴部８が爪部材５の外周面５ａによって把持されることになる。
【００２１】
３つの爪部材５が位置決めピン６を把持した状態では、図３に示すように、各爪部材５の上面５ｂの一部が、等しく位置決めピン６の先端部７によって覆われるので、各上面５ｂのうちワークＷの吸着に寄与するのは、上面５ｂの面積のうち先端部７によって覆われる部分を除いた面積の部分である。一般的には、爪部材５の上面５ｂの面積うち、ワークＷと接する面積の割合が、３０％以上になるのが吸着力の点から望ましい。
【００２２】
以上のように構成された本発明に係るワークの位置決め装置１の動作について説明する。先ず、冶具の所望な位置にチャック駆動部２を固定し、位置決めピン６を除く本装置１を設置する。次いで、図５（ａ）に示すように、励磁手段により爪部材５に対する励磁を停止しておくと共に、チャック駆動部２により３つのスライド部材３を夫々後退動作をさせて、３つの爪部材５を開状態にする。すると、３つの爪部材５の間に空間Ｓが形成される。
【００２３】
次いで、ワークＷの位置決め孔Ｗａに合致する位置決めピン６を、空間Ｓに挿通した状態にし、チャック駆動部２により３つのスライド部材３を夫々前進動作をさせて、３つの爪部材５を閉状態にする。すると、図５（ｂ）に示すように、３つの爪部材５により位置決めピン６が把持され、先端部７が爪部材５の上面５ｂから突出した状態になる。この時、爪部材５が先端部７とフランジ部９で挟まれた状態で、胴部８を把持するので、位置決めピン６が外部からの衝撃などによって脱落することがない。
【００２４】
このように、位置決めピン６が爪部材５により把持された状態で、ワークＷが搬送ロボット（不図示）などによって冶具の所定位置に載置されると、図５（ｃ）に示すように、位置決めピン６の先端部７がワークＷの位置決め孔Ｗａに挿通されてワークＷが位置決めされる。更に、励磁手段により爪部材５に対する励磁を開始し維持することにより、爪部材５の上面５ｂがワークＷに磁気的に吸着し、ワークＷが冶具に固定される。
【００２５】
ワークＷが、位置決め孔Ｗａに位置決めピン６の先端部７を挿通すると共に、爪部材５の上面５ｂで吸着されて、冶具における位置決めが完了すると、ロボット（不図示）などにより、ワークＷに対して溶接などの加工作業が実施される。そして、冶具におけるロボットなどによる作業が終了すると、励磁手段により爪部材５に対する励磁を停止して、ワークＷを爪部材５による磁力の吸着から開放する。すると、搬送ロボット（不図示）などによってワークＷは、冶具から次工程に搬出される。
【００２６】
また、機種が変更になり、ワークＷの位置決め孔Ｗａの寸法や形状が変わった場合には、そのワークＷに適合する位置決めピン６に交換すればよい。なお、本発明の実施の形態では、爪部材５の形状を円柱形状としたが、位置決めピン６の胴部８を均等に把持することができる形状であれば、特に限定されない。更に、本発明の実施の形態では、爪部材５を電磁石としているが、磁力を比較的低く設定することができれば、永久磁石を用いることもできる。
【００２７】
更に、本装置１によれば、位置決めピン６の先端部７がワークＷの位置決め孔Ｗａに挿通されると同時に、励磁手段により爪部材５に対する励磁を開始することによって、直ちにワークＷを爪部材５に吸着させることが可能である。従って、位置決めピン６の向きとしては、必ずしも上方向である必要はなく、横（水平）方向でも下方向でもよく、本装置１は、あらゆる方向を向いたワークＷの位置決め孔Ｗａに対して適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明によれば、ワークの位置決め孔の形状や寸法が変更されても、そのワークに適合する位置決めピンを３つの爪部材で把持するだけなので、ボルトの取り外しと締め付け、位置出しなどの作業が不要となり、設置のための工数低減が図れるワークの位置決め装置を提供することができる。また、爪部材の磁気的な吸着力を用いることにより、機械式のクランプ機構を必要とせず、装置や冶具の簡素化が図れるワークの位置決め装置を提供することができる。更に、磁気的な吸着力でワークを固定するので、ワークに打痕や傷を付けることがないワークの位置決め装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るワークの位置決め装置の概要斜視図
【図２】本発明に係るワークの位置決め装置の概要側面図
【図３】本発明に係るワークの位置決め装置の概要平面図
【図４】位置決めピンの側面図
【図５】動作説明図で、（ａ）は爪部材が開状態、（ｂ）は爪部材が閉状態、（ｃ）はワーク位置決め状態
【符号の説明】
【００３０】
１…ワークの位置決め装置、２…チャック駆動部、３…スライド部材、５…爪部材、５ａ…外周面、５ｂ…上面、６…位置決めピン、７…先端部、８…胴部、９…フランジ部、Ｗ…ワーク、Ｗａ…位置決め孔。
【図１】
0004803731.tif 000002
【図２】
0004803731.tif 000003
【図３】
0004803731.tif 000004
【図４】
0004803731.tif 000005
【図５】
0004803731.tif 000006