(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面上に、直交する２方向で物品の位置決めを行うブロックと、前記ブロックと対向する面に凹部を有し一方向に移動するカムプレートと、前記カムプレートの移動に伴って前記凹部を摺動し、前記物品を前記ブロックに押圧して位置決めする爪を備えた複数のリンク、を有し、前記爪の少なくとも１つは前記直交する２方向の一方に向けて押圧し、他の爪は前記直交する２方向の他方に向けて押圧することを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
前記爪は、前記カムプレートの移動速度または前記凹部の形状によって、動作速度または動作同期が制御されることを特徴とする請求項１記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記物品の押圧を開始する前の前記動作速度よりも、前記物品を押圧する前記動作速度が小さくなるように、前記凹部の形状が形成されていることを特徴とする請求項２記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記物品の押圧開始時の前記動作速度が最も小さくなるように、前記凹部の形状が形成されていることを特徴とする請求項２または３記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記リンクは、固定された軸を中心に揺動し、ばねによって、前記カムプレートの前記凹部に接するよう拘束されてなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体の位置決め装置に関し、特に、板状の物体を対象とした位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来技術による位置決め装置の、基本的な機構を示す図である。以下において、位置決めされる平板状物体を、対象物、または位置決め対象物と呼ぶことにする。図４において、位置決め装置は、直交する２面を有するＬ字形の位置決めブロック１６と、二つのエアシリンダ１７等の移動機構が、ベース１９上に組み込まれ一体をなして構成されている。位置決めブロック１６の直交する２面を基準とし、２対の位置決め爪１８とエアシリンダ１７を、互いに直交して変位動作させ、これらの２面に対象物１を押し当てることによって位置決めが行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の位置決め装置は、２個の位置決め用のエアシリンダ１７を、平面上に直交して移動するように配置する機構をとっていたために、全体的に大型となってしまい、省スペース化が困難であった。また、２個の位置決め用のエアシリンダ１７は、互いに独立しており、これら二つの動作を同期するように制御することは困難であった。このため、一方の位置決め爪１８によって対象物１を位置決めブロック１６に押し当ててから、他方の位置決め爪１８が対象物１に接触させて、位置決めブロック１６に押し当てて位置決めをしていた。位置決め爪１８が、対象物１に接触する際の衝撃を緩和するように制御することも容易ではなく、その結果、対象物１の材料によっては、割れ等の破損が発生してしまうといった問題があった。
【０００４】
本発明は、機構全体を小型にし、位置決め移動機構の動作自体を制御するとともに、互いに垂直な二方向の動作をも同期をとって制御し、位置決め爪の接触時の衝撃に基因する位置決め対象物１の割れ、かけ等の発生を防止することができる位置決め装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による位置決め装置は、平面上で直交する２面を基準とし、一方向に移動するカムプレートと、カムプレートの移動によって、カムプレートと同一方向に変位動作するリンクと、カムプレートの移動方向と直交する方向に変位動作するリンクから構成される。
本発明による位置決め装置は、リンクの変位動作速度は、リンクを動作させるカムプレートの移動速度、またはカムプレートの動作部、すなわち、リンクが摺動する面に形成された凹部を構成する斜辺の傾斜角度に依存する。
本発明による位置決め装置では、一定の速度で移動するカムプレートの斜辺の傾斜角度は、リンクを位置決め対象物たる物品に接触させ、移動し始める速度が、リンクを位置決め対象物たる物品に接近させる速度に比べて、小さくなるように形成されている。
本発明による位置決め装置では、一定の速度で移動するカムプレートの斜辺の傾斜角度は、基準とする２面に、位置決め対象物たる物品を接触させる直前の速度が、位置決め対象物たる物品を、基準とする２面に向けて移動させ、接近させる速度に比べて、小さくなるように形成されている。
本発明による位置決め装置では、カムプレートには、互いに直交する二方向に変位動作する複数のリンクが同期するように、複数の動作部が形成されている。
【０００６】
本発明によれば、平面上に、直交する２方向で物品の位置決めを行うブロックと、前記ブロックと対向する面に凹部を有し一方向に移動するカムプレートと、前記カムプレートの移動に伴って前記凹部を摺動し、前記物品を前記ブロックに押圧して位置決めする爪を備えた複数のリンク、を有し、前記爪の少なくとも１つは前記直交する２方向の一方に向けて押圧し、他の爪は前記直交する２方向の他方に向けて押圧することを特徴とする位置決め装置が得られる。
【０００７】
本発明によれば、前記爪は、前記カムプレートの移動速度または前記凹部の形状によって、動作速度または動作同期が制御されることを特徴とする位置決め装置が得られる。
【０００８】
本発明によれば、前記物品の押圧を開始する前の前記動作速度よりも、前記物品を押圧する前記動作速度が小さくなるように、前記凹部の形状が形成されていることを特徴とする位置決め装置が得られる。
本発明によれば、前記物品の押圧開始時の前記動作速度が最も小さくなるように、前記凹部の形状が形成されていることを特徴とする位置決め装置が得られる。
【０００９】
本発明によれば、前記リンクは、固定された軸を中心に揺動し、ばねによって、前記カムプレートの前記凹部に接するよう拘束されてなることを特徴とする位置決め装置が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明による位置決め装置を示す図である。図１（ａ）は、１部切り欠き斜視図、図１（ｂ）は、平面図である。
【００１２】
図１において、べース１４の表面に、Ｌ字形をした位置決めブロック２が取り付けられている。揺動軸１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、位置決めブロック２の一方の位置決め面と平行な直線上に、べース１４に固定されている。リンク７ａ，７ｂ，７ｃは、揺動軸１０ａ，１０ｂ，１０ｃを中心として揺動するように取り付けられている。リンク７ａ，７ｂ、７ｃの一方の先端には、それぞれこま１２ａ，１２ｂ，１２ｃが取り付けられ、他方の先端には位置決め爪６ａ，６ｂ，６ｃが各々取り付けられている。拘束ばね８ａ，８ｂ，８ｂ，８ｃによって、各リンク７ａ，７ｂ，７ｃのこま１２ａ，１２ｂ，１２ｃが、カムプレート５の動作部と呼ばれる部分に、常に接触するように拘束される。カムプレート５が移動すると、こま１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、カムプレート５の動作部を摺動する。カムプレート５の動作部には、複数の斜辺からなる凹部が形成されている。
【００１３】
カムプレート５に形成された凹部の斜辺に依存して、リンク７ａ，７ｂ，７ｃは、カムプレート５の移動と連動して変位動作する。リンク７ａ，７ｂの位置決め爪６ａ，６ｂは、カムプレート５の移動方向に対して垂直に変位動作し、リンク７ｃの位置決め爪６ｃは平行に変位動作する。つまり、本実施の形態においては、１個のカムプレート５の移動によって、３個のリンク７ａ，７ｂ，７ｃを変位動作させることができる。
【００１４】
これらのリンク７ａ，７ｂ，７ｃを変位動作させるカムプレート５は、アクチュエータ３と結合されている。アクチュエータ３は、べース１４の下面に取り付けられ、位置決めブロック２の一方の位置決め方向と同じ方向、すなわち、揺動軸１０ａ，１０ｂ，１０ｃが固定された直線と平行に移動する。
【００１５】
本発明の位置決め装置には、アクチュエータ３はべース１４の裏面に取り付けられ、かつ、一方向に移動する一個のみが備え付けられているため、位置決め装置の機構全体が小型となる。
【００１６】
図２は、本発明による位置決め装置の動作状態を示す図である。
【００１７】
以下、図２を用いて、対象物１の位置決めを通して、位置決め装置の動作状態を説明する。図２（ａ）の状態で、対象物１が供給され、位置決めを開始する。カムプレート５がアクチュエータ３に連動して、矢印ｘの方向に移動する。カムプレート５が移動すると、各リンク７ａ，７ｂ，７ｃの位置決め爪６ａ，６ｂ，６ｃが対象物１に接近する。図２（ｂ）の状態では、各位置決め爪６ａ，６ｂ，６ｃが対象物１に接触し、対象物１を位置決めブロック２の直交する２面に向けて移動する。図２（ｃ）の状態では、対象物１が位置決めブロック２の二つの基準面に接触して、最終的に位置決めされ、位置決め動作が完了する。位置決め動作完了後は、対象物１の位置は、各拘束ばね８ａ，８ｂ，８ｃの拘束力によって保持される。
【００１８】
ここで、各リンク７ａ，７ｂ，７ｃによる変位動作の速度の制御について説明する。
【００１９】
図３は、本発明の位置決め装置による動作速度制御の説明図である。図３（ａ）は、カムプレート５の動作部に形成された凹部の斜辺の形状の拡大図である。図３（ｂ）は、変位動作の速度を表す図である。
【００２０】
図３（ａ）において、カムプレート５が一定の速度で移動するとき、リンクのこまの変位速度は、カムプレート５の斜辺の各傾斜に依存する。こまの変位は、そのまま、対象物１を移動させる位置決め爪の変位に変換される。速度Ｖ１〜速度Ｖ４は、カムプレート５の斜辺の各傾斜に対応する位置決め爪の変位動作の速度である。
【００２１】
本実施の形態では、この動作原理にもとづいて、図３（ｂ）に示すように、対象物１の位置決めにおける速度を、複数の過程に分けて制御する。
【００２２】
カムプレート５の移動に伴って、位置決め爪は、速度Ｖ１で対象物１に接近し、位置決め爪が対象物１に接触する直前で速度Ｖ２に減速（Ｖ２＜Ｖ１）する。位置決め爪が対象物１を押して移動する段階では、速度Ｖ３に加速し（Ｖ３＞Ｖ２）、対象物１が位置決めブロック２に接触する手前で、速度Ｖ４に再び減速（Ｖ４＜Ｖ３）させる。このように、減速させることによって、接触時の衝撃を小さくし、対象物１を保護し、破損等の発生を防止する。
【００２３】
本発明による位置決め装置は、単一のカムプレート５によって、３個のリンク７ａ，７ｂ，７ｃを互いに垂直な二方向に変位動作することに特徴がある。しかも、単一のカムプレート５の動作部に、３個のリンク７ａ，７ｂ，７ｃを同期して変位動作させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によって、１個のアクチュエータによって互いに垂直な二方向の位置決めを可能とし、全体が小型にし、位置決め移動機構の動作を制御するとともに、互いに垂直な二方向の変位動作をも同期をとって制御し、位置決め動作の衝撃に基因する対象物１の破損を防止した位置決め装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による位置決め装置を示す図。図１（ａ）は、１部切り欠き斜視図。図１（ｂ）は、平面図。
【図２】位置決め装置の動作状態を示す図。
【図３】位置決め装置による動作速度制御の説明図。図３（ａ）は、カムプレートに形成された凹部の斜辺の形状の拡大図。図３（ｂ）は、変位動作の速度を表す図。
【図４】従来技術による位置決め装置の、基本的な機構を示す図。
【符号の説明】
１    対象物
２    位置決めブロック
３    アクチュエータ
４    ガイド
５    カムプレート
６ａ，６ｂ，６ｃ    位置決め爪
７ａ，７ｂ，７ｃ    リンク
８ａ，８ｂ，８ｃ    拘束ばね
９ａ，９ｂ，９ｃ    ばねポスト
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ    揺動軸
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ    こま
１３    連結プレート
１４    べース
１５    支柱
１６    位置決めブロック
１７    エアシリンダ
１８    位置決め爪
１９    べース
【図１】
0004014183.tif 000002
【図２】
0004014183.tif 000003
【図３】
0004014183.tif 000004
【図４】
0004014183.tif 000005