(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを位置決めするワーク位置決め方法であって、
前記ワークが当接する部位に、弾性体が収容された把持パッドが設けられた把持装置で前記ワークを把持する工程と、
前記ワークの形状に倣って変形した前記把持パッドの内部から気体を排出する工程と、
前記把持装置で前記ワークを所定の位置に搬送する工程と、
前記把持パッドの減圧度を低減するとともに、前記ワークの当接に伴って変形した前記弾性体が元の形状に復帰することに追従して元の形状に復元する前記把持パッドで、前記ワークを、前記弾性体によって弾発付勢される方向に押圧して変位させる工程と、
を有することを特徴とするワーク位置決め方法。
【請求項２】
ワークを位置決めするワーク位置決め装置であって、
前記ワークが当接する部位に、弾性体が収容された把持パッドが設けられた把持装置と、
前記把持パッドの内部から気体を排出する気体排出手段と、
前記把持パッドから排出される気体の量を制御して前記把持パッドの減圧度を制御可能な制御手段と、
を有し、
前記把持パッドは、前記ワークの当接に伴って変形した前記弾性体が、減圧度が低減された際、元の形状に復帰することに追従して元の形状に復元することを特徴とするワーク位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを所定の位置に位置決めするためのワーク位置決め方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークを両側部から挟むようにして把持する把持装置において、ワークが当接する部位に、ワークの形状に対応する形状に変形可能なパッドを配設する場合がある。例えば、特許文献１では、エアを給排気可能ないわゆるエアバックが設けられたチャックでワークを把持することが提案されている。
【０００３】
この場合、エアバックの内部には多数のボールが封入されている。チャックが閉じられてエアバックがワークの外側面に当接すると、エアバック内部の気体が排気される。特許文献１によれば、排気に伴ってエアバック内部が真空にされると各ボールが固定状態となり、その結果、ワークの外側面の形状に対応する形状にエアバックが固定されるので、ワークの外側面に略均等な圧力でエアバッグが当接し、挟持状態が良好となる、とされている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０６６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、把持されたワークを他の何らかの部品に取り付ける場合がある。例えば、ワークにねじ部が存在し、このねじ部を他の部品のねじ孔に挿入する場合等である。
【０００６】
この場合、ねじ部がねじ孔に挿入されても、ねじ孔に対してねじ部が傾斜していると、該ねじ部に対してナットを締め付けることが困難となるので、ねじ部の位置を矯正する必要が生じる。しかしながら、この場合、ねじ部が傾斜しているか否かの検査を行わなければならず、煩雑である。従って、このような場合、ねじ孔にねじ部を精度よく挿入することが希求される。
【０００７】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、ワークを所定の位置に精度よく位置決めすることが可能なワーク位置決め方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、ワークを位置決めするワーク位置決め方法であって、
前記ワークが当接する部位に把持パッドが設けられた把持装置で前記ワークを把持する工程と、
前記ワークの形状に倣って（以下、「対応する形状に」とも表記する）変形した前記把持パッドの内部から気体を排出する工程と、
前記把持装置で前記ワークを所定の位置に搬送する工程と、
前記把持パッドの減圧度を低減することで前記把持パッドを元の形状に復元させ、且つ前記ワークを押圧して変位させる工程と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、ワークを把持する際には把持パッドの内部の気体が排出され、一方、ワークを位置決めする際には気体の排出が停止される。この停止とともに把持パッドの内部の減圧度が低減することにより、把持パッドが元の形状に復元しようとする。これに追従してワークが押圧され、その結果、該ワークが正規位置に位置決めされる。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、把持パッドからの気体の排出停止を行い、これにより把持パッドを復元させることで、所定位置へのワークの位置決めを容易に、且つ高精度に行うことができる。
【００１１】
また、本発明は、ワークを位置決めするワーク位置決め装置であって、
前記ワークが当接する部位に把持パッドが設けられた把持装置と、
前記把持パッドの内部から気体を排出する気体排出手段と、
前記把持パッドから排出される気体の量を制御して前記把持パッドの減圧度を制御可能な制御手段と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
このような構成とすることにより、把持パッドの復元の度合いを調整することができ、結局、ワークの変位量を決定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、把持パッドの内部の気体を排気して変形状態を維持する一方、減圧度を低減して把持パッドを復元させるようにしている。この減圧度を低減することに伴ってワークを押圧するという簡便な作業を行うことにより、該ワークを所定の位置に容易に且つ高精度に位置決めすることができるという作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るワーク位置決め方法につきそれを実施するための装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
先ず、ワーク位置決め方法を実施するための把持装置の概略全体斜視図を図１に示すとともに、その概略平面図を図２に示す。この把持装置１０は、図示しない６軸ロボットにおけるアーム部１２の先端に組み込まれ、ワークとして、自動車用のドアミラー１４を把持するためのものである。なお、ドアミラー１４のネック部１６の底面には、３本のねじ部１８が突出するように固定されている。
【００１６】
把持装置１０は、シリンダ２０と、該シリンダ２０の後端部に連結固定された固定爪２２と、シリンダ２０を構成するロッド２４の先端に連結された可動爪２６とを有する。勿論、固定爪２２と可動爪２６は、互いに対向するようにシリンダ２０に取り付けられている。なお、図１及び図２中の参照符号２７ａ、２７ｂは、ガイドロッドを示す。
【００１７】
この場合、固定爪２２には、可動爪２６に臨む側の端面に６個、側面の各々に１個の把持パッド２８が設けられている。この把持パッド２８は、固定爪２２の端面又は側面から連なる板状の支持部材３０と、該支持部材３０から突出したゴム製カバー３２とを有し、図３に示すように、その内部に、貫通孔３４を有する弾性体３６と、多数の球体３８を収容する。
【００１８】
弾性体３６の材質は、外部から力が付加された際に可撓性を示し、且つ前記力が取り除かれた際に元の形状に復帰するものであればよく、例えば、ゴム又はスポンジが選定される。
【００１９】
一方、球体３８としては、例えば、直径０．７５ｍｍのガラス製ビーズを選定することができる。
【００２０】
固定爪２２の端面及び側面には図示しない排出通路が設けられており、この排出通路は、支持部材３０まで連なっている。また、この排出通路には、管継手４０、エジェクタ４２を介して排気チューブ４４が接続されている。すなわち、把持パッド２８の内部の気体は、エジェクタ４２の作用下に排気可能である。なお、排気チューブ４４における下流側には、図示しない自動開閉バルブが介装されている。
【００２１】
可動爪２６における固定爪２２に臨む側の端面に設けられた把持パッド２８も上記と同様に構成されており、従って、同一の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２２】
ここで、可動爪２６にはタッチセンサ４６が設けられている。このタッチセンサ４６は、可撓性を有するタッチバー４８を有し、該タッチバー４８は、ドアミラー１４の端面が当接した際に図２における上方に変位する。
【００２３】
本実施の形態に係るワーク位置決め方法は、上記した把持装置１０を用い、以下のようにして実施される。
【００２４】
先ず、ワークであるドアミラー１４は、図示しない搬送システムの所定の位置に待機している。前記６軸ロボットは、このドアミラー１４を把持するべく適切に動作して、アーム部１２を所定の位置に動作させる。
【００２５】
次に、シリンダ２０が付勢され、これによりロッド２４が図２の二点差線の位置から実線の位置まで下降する。その結果、ドアミラー１４が固定爪２２と可動爪２６とで挟持される。
【００２６】
ドアミラー１４が挟持されると、タッチセンサ４６を構成するタッチバー４８がドアミラー１４に当接して上方に変位し（図２参照）、これにより、６軸ロボットの動作を制御する制御部（図示せず）に、把持装置１０がドアミラー１４を挟持したことが認識される。
【００２７】
この際、ドアミラー１４の所定の部位が把持パッド２８を押圧する。このため、把持パッド２８のゴム製カバー３２は、図４に示すように、若干圧潰される。同時に、把持パッド２８の内部の球体３８が流動するとともに、弾性体３６が若干圧潰されて図４における横方向に膨出する。結局、把持パッド２８がドアミラー１４の形状に対応する形状に変形する。
【００２８】
この状態で、前記制御部の制御作用下に前記自動開閉バルブが開放され、把持パッド２８内の気体が排気される。すなわち、把持パッド２８内が減圧状態となり、これにより球体３８が位置決め固定される。
【００２９】
このような排気が続行される最中、６軸ロボットは、適切に動作してアーム部１２を所定の位置に移動させ、図５に示すように、自動車用ドア５０のねじ孔５２にドアミラー１４のねじ部１８を通す。この際、ねじ部１８がねじ孔５２に対して傾斜するように挿入されることがある。
【００３０】
このような場合、本実施の形態では、把持パッド２８内の減圧度を調整する。すなわち、図示しない前記制御部が、前記自動開閉バルブを所定の開度となるように閉止し、エジェクタ４２の作用下に排気される排気量を少なくする。勿論、前記自動開閉バルブを全閉にして排気量を０としてもよい。すなわち、把持パッド２８の復元は、該把持パッド２８の内部を大気圧に戻すことで行うようにしてもよいし、大気圧よりも低い圧力とすることで行うようにしてもよい。
【００３１】
このようにして減圧度が低減された把持パッド２８では、この低減に追従して球体３８の位置決め固定の度合いが低下し、且つ弾性体３６が弾性復元に基づいて元の形状に戻ろうとするので、把持パッド２８（ゴム製カバー３２）が元の形状に戻ろうとし、結局、復元する把持パッド２８によってドアミラー１４が押圧される。
【００３２】
把持パッド２８の形状が元の状態、又はその途中まで復元すると、該把持パッド２８によってドアミラー１４が押圧される。その結果、図６に示すように、ドアミラー１４の一端が押圧され、これにより、ねじ孔５２に対して傾斜していたねじ部１８が正規位置に位置決めされるに至る。
【００３３】
このように、本実施の形態においては、ドアミラー１４を変位させる部位に対応する位置の把持パッド２８の減圧度を低減し、この際、該把持パッド２８内部の弾性体３６の弾性復元力でドアミラー１４を変位させるようにしている。これにより、ドアミラー１４を正規位置に簡便且つ高精度に配することができる。従って、従前のように、ねじ部１８が正規位置に配されたか否かを確認し、正規位置でない場合には正規位置に矯正する作業を行う必要がなくなる。
【００３４】
すなわち、本実施の形態によれば、煩雑な作業を行うことなくドアミラー１４を正規位置に精度よく位置決めすることが可能である。
【００３５】
その後、正規位置に位置決めされたねじ部１８に対してナットが螺合され、ドアミラー１４が自動車用ドア５０に位置決め固定されるに至る。
【００３６】
位置決め固定されたドアミラー１４から把持パッド２８が完全に離間すると、該把持パッド２８（ゴム製カバー３２）は、弾性体３６の弾性復元力に基づいて元の形状に戻る。このため、把持装置１０においては、ドアミラー１４とは別形状のドアミラーを把持することも容易である。
【００３７】
なお、図７に示すように、支持部材３０に弾性部材からなる平面矩形状の枠体５４を設置し、該枠体５４の貫通孔５６の上方をゴム製カバー５８で閉塞して構成された把持パッド６０を採用するようにしてもよい。この場合、図８に示すように、ドアミラー１４が挟持されると、その形状に対応する形状に枠体５４が変形し、この状態で把持パッド６０の内部の気体が排出される。矩形状の枠体５４に代替して、円環状の枠体を採用するようにしてもよい。
【００３８】
いずれの場合においても、気体排出機構として、エジェクタ４２に代替して真空ポンプを使用するようにしてもよい。勿論、その他の吸気手段を使用するようにしてもよい。
【００３９】
また、ドアミラー１４以外のワークを位置決めするようにしてもよいことはいうまでもない。
【００４０】
さらに、把持パッド２８、６０内に収容される球体３８に代替し、例えば、円柱体形状や円筒体形状の固体を流動可能に収容するようしてもよい。又は、球体３８や代替物体を把持パッド２８、６０内に収容しないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施の形態に係るワーク位置決め方法を実施するための把持装置の概略全体斜視図である。
【図２】図１の把持装置の概略平面図である。
【図３】図１の把持装置を構成する把持パッドの概略全体縦断面図である。
【図４】図３の把持パッドがドアミラーに押圧された状態を示す概略全体縦断面図である。
【図５】自動車用ドアのねじ孔にドアミラーのねじ部が通された状態を示す要部断面説明図である。
【図６】ねじ孔に対して傾斜していたねじ部が正規位置に位置決めされた状態を示す要部断面説明図である。
【図７】図３の把持パッドとは別構成の把持パッドの概略全体縦断面図である。
【図８】図７の把持パッドがドアミラーに押圧された状態を示す概略全体縦断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…把持装置                      １４…ドアミラー
１８…ねじ部                        ２０…シリンダ
２２…固定爪                        ２４…ロッド
２６…可動爪                        ２８、６０…把持パッド
３０…支持部材                      ３２、５８…ゴム製カバー
３４、５６…貫通孔                  ３６…弾性体
３８…球体                          ４２…エジェクタ
４４…排気チューブ                  ４６…タッチセンサ
４８…タッチバー                    ５０…自動車用ドア
５２…ねじ孔                        ５４…枠体（弾性体）
【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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