(57)【要約】【課題】載置すべきワークを位置決めして載置可能であり、ワークパレットに載置すべきワークが適正位置で載置されているか否かを検出可能なワークパレットおよびそれを備えるワーク位置検出装置を提供する。【解決手段】  位置決め突起１７ａ，１７ｂを、ワーク１２の嵌合孔２６ａ，２６ｂに嵌合させて、ワーク１２を位置決めすることができる。位置決め片１７ａ，１７ｂは出没自在であり、各嵌合孔２６ａ，２６ｂの深さ寸法Ｈ２６ａ，Ｈ２６ｂが互いに異なり、ワーク１２が適正位置に配置される場合にだけ、各位置決め突起１７ａ，１７ｂの貫通孔２５が、導光路１６に連通し、導光路１６による信号伝送が許容される。したがって導光路１６による信号伝送が可能か否かを、別途設けられる光電センサなどの検出手段で検出することによって、ワークが適正位置に配置されているか否かを検出することができる。【選択図】      図２
2007301683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが載置される載置面を有し、信号伝送路が形成されるパレット本体と、
パレット本体に変位自在に保持されワークを位置決めする位置決め片を有し、ワークの載置状態に応じて位置決め片が変位し、ワークが予め定める適正位置に配置されてパレット本体の載置面に載置される場合、前記信号伝送路による信号伝送を許容し、それ以外の場合、前記信号伝送路による信号伝送を禁止する位置決め手段とを備えることを特徴とするワークパレット。
【請求項２】
パレット本体には、収納凹所が形成され、
位置決め手段は、ばね部材をさらに有し、
位置決め片は、パレット本体に没入する没入位置と載置面からの突出量が最大となる突出位置とにわたって出没自在に、収納凹所に収納され、ばね部材によって突出する方向へ弾発的に押圧され、
位置決め片は、ワークが適正位置に配置されてパレット本体の載置面に載置される場合、没入位置と突出位置との間の導通位置に配置され、前記信号伝送路による信号伝送が許容されることを特徴とする請求項１に記載のワークパレット。
【請求項３】
複数の位置決め片が設けられ、
ワークには、適正位置でパレット本体に載置される場合、各位置決め片が嵌合する嵌合孔が形成され、
各位置決め片のうち少なくとも２つの位置決め片は、ワークが適正位置でパレット本体に載置される場合、ワークによって没入方向へ導通位置まで変位され、その変位量は互いに異なることを特徴とする請求項２に記載のワークパレット。
【請求項４】
前記少なくも２つの位置決め片は、突出位置に配置される状態で、載置面からの突出量が同一となるように設けられ、ワークが適正位置に配置される状態で、深さ寸法が互いに異なる嵌合孔にそれぞれ嵌合されることを特徴とする請求項２または３に記載のワークパレット。
【請求項５】
前記信号伝送路は、光を導く導光路であり、収納凹所を介して、パレット本体を貫通して直線状に形成され、
位置決め片には、導通位置に配置される状態で、パレット本体の導光路と同軸に配置される貫通孔が形成されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載のワークパレット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のワークパレットと、
ワークパレットのパレット本体に形成される信号伝送路によって、信号伝送が可能であるか否かを検出する検出手段を備えることを特徴とするワーク位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを載置するためのワークパレットおよびワークパレットに対するワークの位置を検出するワーク位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の部品によって構成される製品は、製品のベースとなる部品（以下「ベース部品」という）をワークパレットに載置し、自動組立装置などの装置を用いて、ベース部品が載置されたワークパレットをコンベアで搬送しながら、流れ作業で他の部品を装着して組立てられる。したがってベース部品は、ワークパレットに対して所定の精度で位置決めされている必要がある。この位置決めのための構成として、ワークパレットに位置決め突起を設けるとともに、ベース部品に基準孔形成しておき、位置決め突起を基準孔に嵌合させることによって、ベース部材をワークパレットに位置決めする構成が用いられている。
【０００３】
しかしこのような構成では、ベース部品をワークパレットに対して適正位置に位置決めすることは可能であるが、ベース部品がワークパレットに対して適正位置に正しく位置決めされた状態にあるか否かを検出することができない。ベース部品がワークパレットに正しく位置決めされていない状態で、自動組立装置などによる組立作業が行われた場合、ベース部品と、ベース部品と組合わされる他の部品とが、想定外の位置で干渉し、ベース部品を含む製品の構成部品が破損するなどの問題が生じるおそれがある。
【０００４】
図９は、従来の位置ずれ検出機構１を、位置ずれを検出していない状態で示す断面図である。図１０は、位置ずれ検出機構１を、位置ずれを検出している状態で示す断面図である。位置ずれ検出機構１は、前述の問題を解決可能な機構であり、特許文献１に示されている。位置ずれ検出機構１では、ワークパレット２に、位置決め突起３が設けられ、当接片６が、位置決め突起３の先端から出没自在に設けられている。当接片６は、圧縮コイルバネ４によって、貫通孔５から突出する方向へ弾発的に押圧されている。ベース部材７には、基準孔８が形成されている。図９に示すようにベース部材７の基準孔８が、位置決め突起３に対してずれた状態から、ベース部材７がワークパレット２に近づくように変位されると、位置決め突起３が基準孔８に嵌合されず、当接片６にベース部材７が当接し、当接片６が押下げられ、当接片６が位置決め突起３から下方へ突出する。このように当接片６の下方へ突出を、ワークパレット２の下方に配置された検出手段９によって検出可能であり、これによってベース部材７がワークパレット２に対して正しく位置決めされていないことを検出可能である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９６０３９号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらこの位置決め検出機構１では、ベース部材７がワークパレット２に対して適正位置に配置されている場合と、ワークパレット２にベース部材７が載置されていない場合の検出結果が同じである。したがって自動組立装置などを使用する場合においては、空のワークパレットに、ベース部材７と組合わされるべき他の部品が置かれてしまうなどのトラブルが発生するおそれがある。
【０００７】
また特許文献１に示される構成以外に、画像処理およびセンサを用いてベース部材の位置ずれを検出することも可能であるが、ベース部材の形状が変わる度に設定を変更するなどの対応が必要となり、流されるベース部材の形状が頻繁に変更されるような生産ラインにおいては、非効率的である。
【０００８】
本発明の目的は、載置すべきワークを位置決めして載置可能であり、ワークパレットに載置すべきワークが適正位置で載置されているか否かを検出可能なワークパレットおよびそれを備えるワーク位置検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ワークが載置される載置面を有し、信号伝送路が形成されるパレット本体と、
パレット本体に変位自在に保持されワークを位置決めする位置決め片を有し、ワークの載置状態に応じて位置決め片が変位し、ワークが予め定める適正位置に配置されてパレット本体の載置面に載置される場合、前記信号伝送路による信号伝送を許容し、それ以外の場合、前記信号伝送路による信号伝送を禁止する位置決め手段とを備えることを特徴とするワークパレットである。
【００１０】
また本発明は、パレット本体には、収納凹所が形成され、
位置決め手段は、ばね部材をさらに有し、
位置決め片は、パレット本体に没入する没入位置と載置面からの突出量が最大となる突出位置とにわたって出没自在に、収納凹所に収納され、ばね部材によって突出する方向へ弾発的に押圧され、
位置決め片は、ワークが適正位置に配置されてパレット本体の載置面に載置される場合、没入位置と突出位置との間の導通位置に配置され、前記信号伝送路による信号伝送が許容されることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、複数の位置決め片が設けられ、
ワークには、適正位置でパレット本体に載置される場合、各位置決め片が嵌合する嵌合孔が形成され、
各位置決め片のうち少なくとも２つの位置決め片は、ワークが適正位置でパレット本体に載置される場合、ワークによって没入方向へ導通位置まで変位され、その変位量は互いに異なることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記少なくも２つの位置決め片は、突出位置に配置される状態で、載置面からの突出量が同一となるように設けられ、ワークが適正位置に配置される状態で、深さ寸法が互いに異なる嵌合孔にそれぞれ嵌合されることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記信号伝送路は、光を導く導光路であり、収納凹所を介して、パレット本体を貫通して直線状に形成され、
位置決め片には、導通位置に配置される状態で、パレット本体の導光路と同軸に配置される貫通孔が形成されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記ワークパレットと、
ワークパレットのパレット本体に形成される信号伝送路によって、信号伝送が可能であるか否かを検出する検出手段を備えることを特徴とするワーク位置検出装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、パレット本体に、位置決め片が保持されており、ワークを位置決めすることができる。さらに位置決め片は、変位自在に保持されており、この位置決め片は、ワークの載置状態によって変位する。パレット本体には、信号伝送路が形成され、ワークが適正位置に配置される場合、信号伝送路による信号伝送が許容され、それ以外の場合、つまりワークが適正位置に配置されていない場合、信号伝送路による信号伝送が禁止される。したがって信号伝送路による信号伝送が可能か否かを、別途設けられる検出手段で検出することによって、ワークが適正位置に配置されているか否かを検出することができる。このように単純な構造によって、ワークパレットにワークが適正位置に位置決めされ載置されているか否かを検出することが可能である。またたとえワークの形状が変更されたとしても、ワークにおける位置決め片を変位させる部分の構成さえ共通化しておけば、全ての形状のワークの位置決めおよび位置ずれ検出が可能である。
【００１６】
信号伝送路は、たとえば光信号を伝送する構成であってもよいし、電気信号を伝送する構成であってもよい。たとえば光信号を伝送する構成では、光源と受光手段とを用い、光源からの光を受光手段で受信できるか否かを検出する構成でもよいし、また作業者が信号伝送路を介して光を伝送可能か否かを目視確認する構成であってもよい。
【００１７】
また本発明によれば、位置決め片は、没入位置と突出位置とにわたって出没自在に、収納凹所に収納され、ばね部材によって突出する方向へ弾発的に押圧されている。位置決め片が没入位置と突出位置との間の導通位置に配置される状態で、信号伝送路による信号伝送が許容される。これによってワークが適正位置に配置される場合、位置決め片は導通位置に配置され、信号伝送路による信号伝送が許容されるが、ワークが適正位置以外に配置されてワークパレットに載置されている場合、およびワークがワークパレットに載置されていない場合、位置決め片は導通位置に配置されず、信号伝送路による信号伝送が禁止される。このような構成によって、信号伝送路によって信号伝送が可能か否かを検出し、ワークが適正位置に配置されているか否かを検出する構成を、具体的に実現することができる。
【００１８】
また本発明によれば、複数の位置決め片が設けられ、各位置決め片がワークの嵌合孔に嵌合されることによって、ワークを、ある一点の位置決めだけでなく姿勢を含めて位置決めすることができる。さらに少なくとも２つの位置決め片は、ワークが適正位置でパレット本体に載置される場合、ワークによって没入方向へ導通位置まで変位され、その変位量は互いに異なる。これによって少なくとも２つの位置決め片が、ワークが適正位置に配置されるときに嵌まり込むべき嵌合孔に嵌まり込んでいなければ、信号伝送路による信号伝送が禁止されてしまう。したがって信号伝送路による信号伝送が可能か否かを検出することによって、ワークの一点が配置されるべき位置にあるか否かではなく、ワーク全体が、姿勢を含めて適正位置に配置されているか否かを検出することができる。たとえば非対称形状のワークをワークパレットに載置する場合などにおいて、ワークの載置向きの正否を検出することが可能となる。
【００１９】
また本発明によれば、少なくも２つの位置決め片は、突出位置での突出量が同一であり、ワークが適正位置に配置される状態で、深さ寸法が互いに異なる嵌合孔にそれぞれ嵌合されるので、少なくも２つの位置決め片が、仮に嵌合孔にそれぞれ嵌合されていても、姿勢を含めて適正位置に配置されていなければ、信号伝送路による信号伝送が禁止されてしまう。このような構成によって、信号伝送路によって信号伝送が可能か否かを検出し、ワーク全体が、姿勢を含めて適正位置に配置されているか否かを検出する構成を、具体的に実現することができる。またワークの嵌合孔の深さ寸法に差を設けるだけで載置向きの正否を検出することが可能となるので、既に製造されている製品の製造ラインにも本発明の検出機構を組み込むことが容易である。
【００２０】
また本発明によれば、導光路が、収納凹所を介して、パレット本体を貫通して直線状に形成され、位置決め片には、導通位置に配置される状態で、パレット本体の導光路と同軸に配置される貫通孔が形成されている。これによって作業者が導光路を介して、パレット本体の裏側からの光を視認できるか否かによって、ワークがワークパレットに、適正位置で位置決めされ載置されているか否かを、目視確認することが可能となる。また検出手段を用いて位置ずれを検出する場合は、光電センサなどの検出手段が一式あれば検出が可能であるので、より簡素な設備によって位置ずれ検出が可能となる。
【００２１】
また本発明によれば、信号伝送路によって信号伝送が可能であるか否かを、検出手段によって検出することができるので、このワーク位置検出装置と、他の装置とを組合せることによって、他の装置におけるワークの位置ずれによるトラブルを防止することができる。たとえばワーク位置検出装置を自動組立装置に組合せることによって、自動組立におけるトラブルを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施の一形態のワークパレット１０を示す断面図である。図２は、ワークパレット１０を、載置されるワーク１２とともに、示す斜視図である。ワークパレット１０は、主に製品生産ラインにおいて、製品を組立てるにあたって用いられる器具あり、製品生産ラインの高効率化に寄与する器具である。ワークパレット１０は、組立補助器具とも呼ばれる器具であり、生産ラインにおいて、複数の部品によって製品を組立てるにあたって、製品のベースとなる部品であるワーク１２が載置され、ワーク１２を搬送するために用いられる。
【００２３】
このようにワークパレット１０に載置してワーク１２を搬送しながら、流れ作業で、他の部品がワーク１２に装着され、製品が組立られる。製品は、自動組立装置などの装置を用いて組立されるので、ワーク１２は、ワークパレット１０に、予め定める適正位置に配置されている必要がある。ワークパレット１０は、このようなワーク１２の位置決めおよびワーク１２の適正位置からの位置ずれを検出可能な構成を有している。適正位置は、ワークパレット１０に対して、ワーク１２を配置すべき位置である。
【００２４】
ワークパレット１０は、パレット本体であるプレート１３と、位置決め手段１４とを備える。プレート１３は、ワーク１２が載置される載置面１５を有する。載置面１５は、パレット１３の上面である。プレート１３には、信号伝送路である導光路１６が形成されている。導光路１６は、載置面１５に沿って平行に延び、プレート１３を貫通する孔によって実現され、光が透過可能な構成である。この導光路１６は、信号として光信号を伝送可能な構成である。
【００２５】
位置決め手段１４は、ワーク１２を位置決めする複数、本実施の形態では２つの位置決め突起１７ａ，１７ｂ（以下、総称するときおよび不特定に指すときは、添え字「ａ」、「ｂ」を省略する）を有している。各位置決め突起１７は、位置決め片であり、１つだけ設けられてもよいが、本実施の形態では２つ設けられている。各位置決め突起１７は、軸線を上下方向に配置し、プレート１３に対して軸線方向へ変位自在に保持されている。このように、ワークパレット１０のプレート１３には、各位置決め突起１７が取り付けられており、プレート１３には、一側面から各位置決め突起１７の取付け位置を介して、他側面まで直線状に貫通する貫通孔によって実現される導光路１６が形成されている。
【００２６】
各位置決め突起１７は、プレート１３に対するワーク１２の載置状態に応じて、上下方向へ変位する。位置決め手段１４は、各位置決め突起１７の変位によって、ワーク１３が適正位置に配置されてプレート１３の載置面１５に載置される場合、導光路１６による信号伝送を許容し、それ以外の場合、導光路１６による信号伝送を禁止する。
【００２７】
プレート１３には、位置決め突起１７と同数である２つの収納凹所１８ａ，１８ｂ（以下、総称するときおよび不特定に指すときは、添え字「ａ」、「ｂ」を省略する）が形成されている。各収納凹所１８は、軸線を上下方向に配置し、上方へ開放している。一方の位置決め突起１７ａが一方の収納凹所１８ａに同軸に収納され、他方の位置決め突起１７ｂが他方の収納凹所１８ｂに同軸に収納されている。各位置決め突起１７は、プレート１３に没入する没入位置２０（後述の図５に示す位置）と、載置面１５からの突出量が最大となる突出位置２１（図１に示す位置）とにわたって軸線方向に変位して出没自在である。突出位置２１は、没入位置２０よりも上方にある。
【００２８】
位置決め手段１４は、位置決め突起１７と同数である２つのばね部材１９ａ，１９ｂ（
以下、総称するときおよび不特定に指すときは、添え字「ａ」、「ｂ」を省略する）が設けられている。一方のばね部材１９ａは、一方の収納凹所１８ａに収納されて設けられ、一方の位置決め突起１７ａを、載置面１５から突出する方向へ弾発的に押圧する。他方のばね部材１９ｂは、他方の収納凹所１８ｂに収納されて設けられ、他方の位置決め突起１７ｂを、載置面１５から突出する方向へ弾発的に押圧する。各位置決め突起１７は、各ばね部材１９によって上方へ押圧されている。各ばね部材１９は、たとえば圧縮コイルばねである。
【００２９】
各位置決め突起１７は、下部に外向きのフランジ部２３をそれぞれ有している。プレート１３には、各収納凹所１８の開口端部を外囲するように、環状の固定部材２４が、たとえばねじ止めされてそれぞれ固定されている。各位置決め突起１７は、フランジ部２３が、各固定部材２４に係止されることによって、プレート１３からの脱落が防止される。各フランジ部２３が各固定部材２４によって係止され、上方への変位が阻止されている位置が、突出位置となる。
【００３０】
このようにプレート１３には、各位置決め突起１７を収納するための収納凹所１８が形成されている。各収納凹所１８には、各ばね部材１９ａ，１９ｂが内装されており、各ばね部材１９ａ，１９ｂ上に、各位置決め突起１７が載置されている。各位置決め突起１７の下端にはフランジ部２３が形成されており、ドーナツ状の固定部材２４をプレート１３にねじ止めすることによって、各フランジ部２３を押さえ、各位置決め突起１７をプレート１１に取付け、保持している。
【００３１】
各位置決め突起１７は、ワーク１２が適正位置に配置されてプレート１３の載置面１５に載置される場合、没入位置２０と突出位置２１との間の導通位置２２（後述の図３に示す位置）に配置される。導光路１６は、各収納凹所１８を介して、プレート１３を貫通して直線状に形成されている。各位置決め突起１７には、軸線と交差するように導光部としての貫通孔２５がそれぞれ形成されている。各貫通孔２５は、各位置決め突起１７が導通位置２２に配置される状態で、導光路１６と同軸に配置される。これによって各位置決め突起１７が導通位置２２に配置される状態で、導光路１６による信号伝送が許容される。
【００３２】
ワーク１２には、下部に、位置決め突起１７と同数である２つの嵌合孔２６ａ，２６ｂ（以下、総称するときおよび不特定に指すときは、添え字「ａ」、「ｂ」を省略する）が形成されている。ワーク１２が適正位置に配置されてプレート１３の載置面１５に載置される場合、一方の位置決め突起１７ａが一方の嵌合孔２６ａに嵌合し、他方の位置決め突起１７ｂが他方の嵌合孔２６ｂに嵌合する。
【００３３】
各位置決め突起１７は、突出位置２１に配置される状態で、一方の位置決め突起１７ａの載置面１５からの突出量Ｈ１７ａと、他方の位置決め突起１７ｂの載置面１５からの突出量Ｈ１７ｂとが、同一となるように設けられている。各嵌合孔２６ａの深さ寸法Ｈ２６ａ，Ｈ２６ｂは互いに異なり、本実施の形態では、一方の嵌合孔２６ａの深さ寸法Ｈ２６ａが、他方の嵌合孔２６ｂの深さ寸法Ｈ２６ｂよりも大きくなるように形成されている。各嵌合孔２６の深さ寸法Ｈ２６ａ，Ｈ２６ｂは、各位置決め突起１７が突出位置２１に配置される状態での突出量Ｈ１７ａ，Ｈ１７よりも小さい。
【００３４】
各位置決め突起１７は、ワーク１２が適正位置に配置されて載置面１５に載置される状態で、深さ寸法Ｈ２６ａ，Ｈ２６ｂが互いに異なる嵌合孔２６にそれぞれ嵌合される。各位置決め突起１７は、ワーク１２が適正位置に配置されて載置面１５に載置される場合、ワーク１２によって没入方向へ導通位置２２まで変位される。各位置決め突起１７は、このように適正位置に配置されるワーク１２によって、突出位置２１から変位される変位量は、互いに異なる。つまり各位置決め突起１７は、突出位置２１から導通位置２２までの変位量が互いに異なる。
【００３５】
各位置決め突起１７は、貫通孔２５を除く部分の構成は、互いに同一であるが、貫通孔２５が形成される軸線方向の位置が、互いに異なっている。各位置決め突起１７には、ワーク１２が適正位置に配置され、それぞれに対応する嵌合孔２６に嵌合される場合にだけ、導光路１６と連通するように各貫通孔２５が形成されている。
【００３６】
このようにワーク１２の下部には、各位置決め突起１７が嵌合される嵌合孔２６が形成されている。ワーク１２は非対称な形状を有しており、この非対称のワーク１２の姿勢（
載置向き）の正否も検出し、ワーク１２が姿勢を含めて適正位置に配置されているか否かを検出できるようにするために、各嵌合孔２６の深さ寸法に差（Ｈ２６ａ＞Ｈ２６ｂ）が設けられている。ワークパレット１０の載置面１５上にワーク１２が載置され、各位置決め突起１７が、各嵌合孔２６に嵌合されることによって、ワーク１２が、ワークパレット１０に対して位置決めされる構造となっている。
【００３７】
また図示を省略するが、各位置決め突起１７の回転を防止するために、各フランジ部２３は、角柱形状を有している。これに対応して、各収納凹所１８は、角柱形状を有している。もちろん回転防止のための構成は、これに限るものではなく、たとえば軸線方向となる上下方向に垂直な断面の形状が非円形形状であれば、回転防止可能であるし、またたとえば位置決め突起１７およびプレート１３のいずれか一方にキーを設け、いずれか他方にキー溝を形成する構成であってもよい。このような回転防止によって、各位置決め片１７が、軸線方向には導通位置２２に配置されているにも拘わらず、各位置決め片１７の軸線まわりの角度位置がずれることによって、各貫通孔２５が導光路１６に連通されなくなってしまうことを防ぐことができる。
【００３８】
図３は、ワーク１２が適正位置に配置されて載置される状態でワークパレット１０を示す断面図である。図４は、ワーク１２が適正位置からスライドしてずれた位置に載置される状態でワークパレット１０を示す断面図である。図５は、ワーク１２が適正位置から姿勢が変化してずれた位置に載置される状態でワークパレット１０を示す断面図である。
【００３９】
図１には、ワーク１２が載置されていない場合のワークパレット１０を示す。図１に示すように、ワークパレット１０にワーク１２が載置されていない状態では、各位置決め突起１７が押下げられないで、突出位置２１に配置される。このように各位置決め突起１７が、突出位置２１に配置される状態では、各位置決め突起１７の貫通孔２５は、導光路１６より上方に配置され、導光路１６とは連通しない。したがって導光路１６による信号伝送が禁止される。
【００４０】
図３には、ワーク１２が適正位置に載置される場合のワークパレット１０を示す。図３に示すように、ワーク１２が適正位置に配置されてワークパレット１０に載置されると、各位置決め突起１７が、嵌合すべき嵌合孔１８にそれぞれ嵌合する。つまり一方の位置決め突起１７ａが、一方の嵌合孔２６ａに嵌合し、他方の位置決め突起１７ｂが、他方の嵌合孔２６ｂに嵌合する。このように各位置決め突起１７が、嵌合すべき対応関係にある嵌合孔２６に嵌合される状態で、各位置決め突起１７は、導通位置２２にそれぞれ配置され、各嵌合孔２５が、導光路１６と連通する。したがって導光路１６による信号伝送が許容される。
【００４１】
図４には、ワーク１２が適正位置からスライドして位置ずれした位置に載置される場合のワークパレット１０を示す。図４に示すように、ワーク１２が、適正位置からスライドして位置ずれし、各位置決め突起１７が各嵌合孔２６に嵌合せずに、ワークパレット１０に載置されると、各位置決め突起１７は、プレート１３内に押込まれ、没入位置２０に配置される。このように各位置決め突起１７が、没入位置２０に配置される状態では、各位置決め突起１７の貫通孔２５は、導光路１６より下方に配置され、導光路１６とは連通しない。したがって導光路１６による信号伝送が禁止される。
【００４２】
図４には、各位置決め突起１７の両方が、各嵌合孔２６に嵌合しない状態を示しているが、たとえばワーク１２が、適正位置から各嵌合孔２６のいずれか一方の軸線まわりに角変位して位置ずれしている場合、前記いずれか一方の嵌合孔２６には、嵌合すべき対応関係にある位置決め突起１７が嵌合し、いずれか他方の嵌合孔２６には、嵌合すべき対応関係にある位置決め突起１７が嵌合しない。このような場合、前記いずれか一方の嵌合孔２６に嵌合する位置決め突起１７の貫通孔２５は、導光路１６に連通しているが、いずれか他方の嵌合孔２６に嵌合すべき対応関係にあり、嵌合すべき嵌合孔２６に嵌合していない位置決め突起１７の貫通孔２５は、導光路１６に連通しない。
【００４３】
たとえばワーク１２が、一方の嵌合孔２６ａの軸線まわりに角変位して位置ずれしている場合、一方の位置決め突起１７ａは、一方の嵌合孔２６ａに嵌合しているが、他方の位置決め突起１７ｂは、他方の嵌合孔２６ｂに嵌合しない。このような場合、一方の位置決め突起１７ａは、導通位置２２に配置され、その貫通孔２５は導光路１６に連通しているが、他方の位置決め突起１７ｂは、没入位置２０に配置され、その貫通孔２５は、導光路１６よりも下方にあり、連通しない。このように各位置決め突起１７のいずれか一方でも、嵌合すべき対応関係にある嵌合孔２６に嵌合していない場合、導光路１６による信号伝送が禁止される。
【００４４】
図５には、ワーク１２が適正位置から１８０度反転して載置され、各位置決め突起１７が、嵌合すべき対応関係にない嵌合２６にそれぞれ嵌まり込んだ状態を示す。図５では、一方の位置決め突起１７ａが他方の嵌合孔２６ｂに嵌まり込み、他方の位置決め突起１７ｂが一方の嵌合孔２６ａに嵌まり込んでいる。前述のように、各嵌合孔２６の深さ寸法Ｈ２６ａ，Ｈ２６ｂは異なっており、また各位置決め突起１７の貫通孔２５は、嵌合すべき対応関係にある嵌合孔２６に嵌合される場合に、導光路１６と連通する位置に形成されている。したがって図５に示すように、各位置決め突起１７が、各嵌合孔２６のいずれかにそれぞれ嵌合されたとしても、嵌合すべき対応関係にない嵌合孔２６に嵌合される状態では、各貫通孔２５は、導光路１６に対して上方方向にずれ、導光路１６に連通しない。
【００４５】
図６は、ワーク位置検出装置３０を示す斜視図である。図７は、ワーク位置検出装置３０の電気的構成を示すブロック図である。ワーク位置検出装置３０は、ワーク１２が、ワークパレット１０上に適正位置に位置決めされて載置されているか否かを検出する位置決め検出機構である。ワーク位置検出装置３０は、主な構成要素として、ワークパレット１０と、光電センサ３１とを備え、さらにワークパレット１０を搬送するコンベア３２、ワークパレット１０を位置決めするためのパレットストッパ３３、パレット位置決め手段３４および制御手段３５を備える。
【００４６】
コンベア３２は、ワークパレット１０を、ワークの位置ずれを検出するための検出位置に搬入するための搬送手段であり、たとえばローラコンベアによって実現される。ワーク位置検出装置３０が、自動組立装置などを用いる製品組立ラインに組込まれる場合、コンベア３２は、製品組立のためにワークパレット１０を搬送するコンベアを利用し、組立が開始される位置よりも搬送方向Ａ上流側に検出位置を設けるようにすればよい。
【００４７】
パレットストッパ３３は、ワークパレット１０の搬送経路に突出するように起立する位置と、搬送経路から退避する位置とにわたって変位自在なストッパ片４０と、このストッパ片４０を駆動する駆動源を有している。ストッパ片４０を搬送経路に突出するように起立させることによって、検出位置に配置されるワークパレット１０を搬送方向Ａ下流側から支持する。パレット位置決め手段３４は、ワークパレット１０の搬送経路に突出するように起立する位置と、搬送経路から退避する位置とにわたって変位自在なパレット支持片４１と、パレット支持片４１を駆動する駆動源を有している。パレット支持片４１を搬送経路に突出するように起立させることによって、検出位置に配置されるワークパレット１０を搬送方向Ａ上流側から支持する。パレットストッパ３３とパレット位置決め手段３４とは、互いに協働し、ストッパ片４０およびパレット支持片４１によって、ワークパレット１０を搬送方向Ａの上流側および下流側から挟持するようにして、ワークパレット１０を位置決めする。
【００４８】
光電センサ３１は、センサ本体４５と、反射鏡４６とを有する。センサ本体４５は、たとえばレーザ光を発振して、光信号４３を送信するとともに、反射して戻ってくる光信号４３を受信可能な構成である。反射鏡４６は、センサ本体４５から送信される光信号４３を反射させる鏡である。導光路１６は、ワークパレット１０の搬送方向Ａと交差するように、本実施の形態は搬送方向Ａに垂直に形成されている。光電センサ３１は、ワークパレット１０の搬送経路の一側方に配置され、ワークパレット１０が検出位置に配置される状態で、ワークパレット１０の導光路１６に入射させるように、光信号４３を送信する。反射鏡４６は、ワークパレット１０の搬送経路の他側方には、導光路１６を通過した光信号４３を反射させ、再び導光路１６に入射させる。センサ本体４５および反射鏡４６は、たとえばコンベア３２を構成するフレームなどに固定される。
【００４９】
制御手段３５は、センサ本体４５から光信号４３を送信させるととともに、反射鏡４６で反射して戻る光信号４３の受信状態を表す信号を受取り、ワーク１２が適正位置に配置されているか否かを判定する。また制御手段３５は、コンベア３２、パレットストッパ３３、パレット位置決め手段３４の動作を制御する。
【００５０】
またワーク位置検出装置３０は、警報手段３６およびワーク位置修正手段３７を備える。警報手段３６は、制御手段３５によってワーク１２が適正位置に配置されていないと判定された場合、警報を発して、ワーク１２が適正位置に配置されていないことを作業者に報知する手段である。警報手段は、警報灯などの警報光を発する構成であってもよいが、本実施の形態では、警報音を発する構成であり、アラームによって実現される。
【００５１】
ワーク位置修正手段３７は、制御手段３５によってワーク１２が適正位置に配置されていないと判定された場合、ワーク１２をワークパレット１０に対して変位させ、ワーク１２が適正位置に配置されるように、ワーク１２の位置を修正する手段である。このワーク位置修正手段３７は、たとえばロボットによって実現される。また本実施の他の形態として、ワーク位置は、作業者が手作業で修正する構成としてもよく、この場合、ワーク位置修正手段３７は、設けられなくてもよい。
【００５２】
図８は、制御手段３５の制御動作を示すフローチャートである。制御手段３５は、製品組立ラインでの製品組立が開始されると、ステップｓ０で制御動作を開始する。初期状態では、可倒式のストッパ片４０およびパレット支持片４１は、ワークパレット１０の搬送経路から退避するように傾倒しており、コンベア３２は稼動されている。ステップｓ１で、ワーク１２が載置されるワークパレット１０が、コンベア３２によって検出位置またはその付近まで搬送されると、たとえば近接センサなどの図示を省略する検出手段によって、ワークパレット１０が検出位置またはその付近に到着したことが検出され、それを表す信号が制御手段３５に与えられる。このようにしてステップｓ１で、制御手段３５は、ワークパレット１０が検出位置またはその付近に到着したことを表す情報を取得する。
【００５３】
次にステップｓ２で、制御手段３５は、ワークパレット１０が検出位置またはその付近に到着したことを表す信号に応答し、ストッパ片４０を搬送経路に突出するように起立させて、ワークパレット１０が検出位置から搬送方向Ａ下流側へ移動することを阻止するとともに、同時にコンベア３２を停止させて、ワークパレット１０の搬送を停止させる。続いてステップｓ３で、制御手段３５は、パレット支持片４１を搬送経路に突出するように起立させて、ワークパレット１０を搬送方向Ａ上流側から支持させる。このようにワークパレット１０の搬送方向Ａ上流側の面に位置決め治具であるパレット支持片４１を押当て、ストッパ片４０と協働してワークパレット１０を前後方向（搬送方向Ａの上流側および下流側）から挟込むようにしてワークパレット１０のコンベア３２に対する位置決めを行う。
【００５４】
ワークパレット１０のコンベア３２に対する位置決めが完了すると、ステップｓ４で、制御手段３５は、光電センサ３１のセンサ本体４５から、ワークパレット１０のセンサ本体４５が配置される側の側面から反対側の側面面へと貫通する導光路１６へ向けて、レーザ光の光信号４３を送信させる。この光信号４３を、センサ本体４５によって受信したか否かを判定する。
【００５５】
図３に示すように、ワーク１２がワークパレット１０上に適正位置に配置されて載置されている場合、ワークパレット１０に形成された導光路１６と、各位置決め突起１７に形成された貫通孔２５が連通するので、センサ本体４５から送信される光信号４３は、連通した導光路１６および各貫通孔２５を通過し、反射鏡４６に到達する。そして反射鏡４６によって反射される光信号４３は、再び導光路１６および各貫通孔２５を通過し、センサ本体４５で受信される。このようにワーク１２が適正位置に配置されている場合、センサ本体４５は、自ら送信した光信号４３を、受信することができる。これによってワークが適正位置に載置されていることが検出される。
【００５６】
これに対して、図１、図４、図５に示されるように、ワーク１２が、ワークパレット１０上に載置されていない場合、およびワーク１２がワークパレット１０上に適正位置以外の位置に配置されて載置されていない場合には、導光路１６に対して各貫通孔２５の両方が連通した状態とならず、センサ本体４５から送信される光信号４３は、反射鏡４６に到達する前に遮られる。したがってワーク１２が適正位置に配置されている場合以外の他の場合、センサ本体４５は、自ら送信した光信号４３を、受信することができない。これによってワーク載置エラーを検出、つまりワークが適正位置に載置されていないことが検出される。
【００５７】
制御手段３５は、ステップｓ４で、このような光電センサ３１からの検出結果を表す信号に応答し、ワーク１２が、適正位置に配置されているか否かを判定し、肯定の場合、ステップｓ５に進み、否定の場合、ステップｓ７に進む。ワークが適正位置に配置される場合、ステップｓ５に進んで制御手段３５は、ストッパ片４０およびパレット支持片４１を傾倒させて、搬送経路から退避させ、コンベア３２を稼動させてワークパレット１０を搬送させ、後続の処理、たとえば組立作業へ以降させ、ステップｓ６で制御動作を終了する。
【００５８】
ステップｓ４で、ワーク１２が適正位置に配置されていないと判定した場合、制御手段３５は、ステップｓ７で、アラーム音を発して警報を発し、作業者に知らせる。ステップｓ８では、ワーク１２の位置修正を待ち、位置修正の完了を確認し、ステップｓ５に進む。ワーク位置の修正の確認は、光電センサ３１によって再度、ワーク位置を検出させて確認する構成であってもよいし、たとえば作業者による入力手段の手動操作によって位置修正の完了を示す情報の入力を確認する構成であってもよい。またワーク位置の修正は、ワーク位置修正手段３７などを用いて制御手段３５が位置を修正させる構成であってもよいし、作業者が手作業で修正する構成であってもよい。
【００５９】
本実施の形態によれば、プレート１３に、位置決め突起１７が保持されており、ワーク１２を位置決めすることができる。さらに位置決め突起１７は、変位自在に保持されており、この位置決め突起１７は、ワーク１２の載置状態によって変位する。位置決め突起１７は、没入位置２０と突出位置２１とにわたって出没自在に、収納凹所１８に収納され、ばね部材１９によって突出する方向へ弾発的に押圧されている。位置決め突起１７が没入位置２０と突出位置２１との間の導通位置２２に配置される状態で、導光路１６による信号伝送が許容される。これによってワーク１２が適正位置に配置される場合、位置決め突起１７は導通位置２２に配置され、導光路１６による信号伝送が許容されるが、ワーク１２が適正位置以外に配置される場合、およびワーク１２がワークパレット１０に載置されていない場合、位置決め突起１７は導通位置２２に配置されず、導光路１６による信号伝送が禁止される。
【００６０】
したがって導光路１６による信号伝送が可能か否かを、別途に設ける検出手段、本実施の形態では、光電センサ３１によって検出することによって、ワーク１２が適正位置に配置されているか否かを検出することができる。このように単純な構造によって、ワークパレットにワークが適正位置に位置決めされ載置されているか否かを検出することが可能である。またたとえワーク１２の形状が変更されたとしても、ワークにおける位置決め突起を変位させる部分の構成、つまり嵌合孔２６の構成さえ共通化しておけば、全ての形状のワークの位置決めおよび位置ずれ検出が可能である。
【００６１】
また２つの位置決め突起１７が設けられ、各位置決め突起１７が、ワーク１２の嵌合孔２６に嵌合されることによって、ワーク１２を、ある一点の位置決めだけでなく姿勢を含めて位置決めすることができる。さらに各位置決め突起１７は、ワーク１２が適正位置でプレート１３に載置される場合、ワーク１２によって没入方向へ導通位置２２まで変位され、その変位量は互いに異なる。各位置決め突起１７は、突出位置２１での突出量が同一であり、ワーク１２が適正位置に配置される状態で、深さ寸法Ｈ２６ａ，Ｈ２６ｂが互いに異なる嵌合孔２６にそれぞれ嵌合されるので、各位置決め突起１７が、仮に嵌合孔２６にそれぞれ嵌合されていても、姿勢を含めて適正位置に配置されていなければ、導光路１６による信号伝送が禁止されてしまう。したがって導光路１６による信号伝送が可能か否かを検出することによって、ワーク１２の一点が配置されるべき位置にあるか否かではなく、ワーク１２全体が、姿勢を含めて適正位置に配置されているか否かを検出することができる。たとえば非対称形状のワーク１２をワークパレット１０に載置する場合などにおいて、ワーク１２の載置向きの正否を検出することが可能となる。またワーク１２の嵌合孔２６の深さ寸法Ｈ２６ａ，Ｈ２６ｂに差を設けるだけで載置向きの正否を検出することが可能となるので、既に製造されている製品の製造ラインにも本発明の検出機構を組み込むことが容易である。
【００６２】
また導光路１６が、収納凹所１８を介して、プレート１３を貫通して直線状に形成され、位置決め突起１７には、導通位置２２に配置される状態で、導光路１６と同軸に配置され、連通する貫通孔２５が形成されている。これによって検出手段を用いて位置ずれを検出する場合は、光電センサ３１が一式あれば検出が可能であるので、より簡素な設備によって位置ずれ検出が可能となる。
【００６３】
ただしワーク１２の形状およびサイズ、ワークパレット１０に対する載置方向などによっては、ワークパレット１０に形成される導光路１６と位置決め突起１７を一直線上に配置できない場合が考えられる。そのような場合には、必要数の導光路１６をワークパレット１０に設け、導光路１６に対応する数の検出手段（光電センサなど）を設ければ良い。
【００６４】
このようなワークパレット１０を用いることによって、単純な構造、構成により、確実で汎用性の高いワーク位置検出装置１０を構築することが可能となり、結果として、トラブルの少ない自動製品組立ラインを構築することが可能となる。
【００６５】
前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、構成を変更することができる。たとえば光電センサ３１などの検出手段を設けずに、作業者が導光路１６を介して、プレート１３の裏側からの光（光信号となる）を視認できるか否かによって、ワーク１２がワークパレット１０に、適正位置で位置決めされ載置されているか否かを、目視確認するようにしてもよい。またワークパレット１０に、その一側面から反対側の他側面に貫通する貫通孔によって実現される導光路１６を設ける構成に代えて、貫通孔ではなく、一側面から他側面へと直線状に連続する溝を設け、この溝によって導光路を実現する構成であってもよい。
【００６６】
また光回帰型の光電センサ３１を用いる例を挙げたが、距離設定型の光電センサを用いてもよい。その場合は反射鏡を省略することが可能である。またワークパレット１０の一側面側に光源を設け、他側面側に受光部を設ける構成であってもよい。
【００６７】
またワークパレット１０の検出位置への位置決めに可倒式のストッパ片４１を採用しているが、ワークパレット１０の底面に基準孔（凹部でも良い）を設け、基準孔にコンベアなどに設けられた自動で昇降可能な位置決めピンを嵌合して位置決めを行うなどの形態を採用してもよい。
【００６８】
また２つの位置決め突起１７が設けられる構成を例に挙げたけれども、１つまたは３つ以上の位置決め突起１７が設けられる構成であってもよい。３つ以上の位置決め突起１７が設けられる場合、少なくとも２つの位置決め突起を、前述のように、直線状の導光路１６の中途部に介在されるように設け、ワーク１２が適正位置に配置される場合の突出位置からの変位量が異なるようにすることによって、前述と同様に、姿勢を含めてワーク１２が適正位置に配置されているか否かの検出が可能である。
【００６９】
また前述の構成では、光信号を伝送可能か否かを検出する構成を例に挙げたけれども、たとえばプレート１３および各位置決め突起を電気絶縁体によって形成し、導光路１６および貫通孔２５に代えて電気導体をそれぞれ設け、電気信号を伝送可能か否かを検出する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の一形態のワークパレット１０を示す断面図である。
【図２】ワークパレット１０を、載置されるワーク１２とともに、示す斜視図である。
【図３】ワーク１２が適正位置に配置されて載置される状態でワークパレット１０を示す断面図である。
【図４】ワーク１２が適正位置からスライドしてずれた位置に載置される状態でワークパレット１０を示す断面図である。
【図５】ワーク１２が適正位置から姿勢が変化してずれた位置に載置される状態でワークパレット１０を示す断面図である。
【図６】ワーク位置検出装置３０を示す斜視図である。
【図７】ワーク位置検出装置３０の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】制御手段３５の制御動作を示すフローチャートである。
【図９】従来の位置ずれ検出機構１を、位置ずれを検出していない状態で示す断面図である。
【図１０】位置ずれ検出機構１を、位置ずれを検出している状態で示す断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  ワークパレット
１２  ワーク
１３  プレート
１４  位置決め手段
１５  載置面
１６  導光路
１７ａ，１７ｂ  位置決め突起
１８ａ，１８ｂ  収納凹所
１９ａ，１９ｂ  ばね部材
２０  没入位置
２１  突出位置
２２  導通位置
２６ａ，２６ｂ  嵌合孔
３０  ワーク位置検出装置
３１  光電センサ
３２  コンベア
３３  パレットストッパ
３４  パレット位置決め手段
３５  制御手段
３６  警報手段
３７  ワーク位置修正手段
４０  ストッパ片
４１  パレット支持片
４５  センサ本体
４６  反射鏡
【図１】
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【図２】
2007301683.tif 000004
【図３】
2007301683.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007301683.tif 000007
【図６】
2007301683.tif 000008
【図７】
2007301683.tif 000009
【図８】
2007301683.tif 000010
【図９】
2007301683.tif 000011
【図１０】
2007301683.tif 000012