JPH0613787Y2

JPH0613787Y2 - ワーク位置決め装置

Info

Publication number: JPH0613787Y2
Application number: JP1987187091U
Authority: JP
Inventors: 実能丸; 淳高浜
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1987-12-10
Publication date: 1994-04-13
Anticipated expiration: 2002-12-10
Also published as: GB2212421B; US4976484A; GB2212421A; JPH0192328U; USRE35605E; GB8828943D0

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、ワークの組立用治具、検査用治具などとし
て用いることができ、各種の寸法および形状のワークを
十分適正な位置決めすることができる汎用タイプのワー
ク位置決め装置に関するものである。

（従来の技術）複数種類のワークを位置決め可能な従来既知のワーク位
置決め装置としては、たとえば第７図に示すものがあ
る。

ここにおけるワーク位置決め装置では、取付ブラケット
１に、回転座２を枢着するとともに、その回転座２の外
周面に、複数枚、ここでは５枚のゲージプレート3a，3
b，3c，3d，3eを、放射状に等ピッチで固定しており、
これらのゲージプレート3a，3b，3c，3d，3eのそれぞれ
は、これもまた、取付ブラケット１に設けた切換用アク
チュエータ４によって、回転座２を回動駆動することに
より、所要に応じて、図では０で示す作業位置に位置決
め保持されることになる。

なおここで、それぞれのゲージプレート3a，3b，3c，3
d，3eは、ヒンジレバー式のクランパ５と、このクラン
パ５を開閉作動させるアクチュエータ６からなるクラン
プ機構７を具える。

このような装置によれば、ワークの断面形状と対応する
ゲージ面を具えた一枚のゲージプレートを選択し、そし
て、その選択したゲージプレートを、切換用アクチュエ
ータ４の作動に基づく回転座２の回動によって、図の０
位置に位置決め保持することにより、その特定ワークの
位置決めの他、クランプ機構７の作用によるそのワーク
の保持が可能となる。

ところで、かかるワーク位置決め装置は、ワーク形状の
変更、位置決め位置の変更などに際しては、それを三次
元座標系の所定位置へ移動させることが必要になること
から、ここでは、一方向へ往復動可能な治具ベース８上
に、モータ９が駆動する直線移動機構によって、その往
復動方向と直交する方向へ駆動される関節型マニプレー
タ10を配設し、そして、このマニプレータ10上にワーク
位置決め装置を固定することによって、マニプレータ10
のそれぞれの関節モータ11，12，13およびモータ９の作
動、ならびに治具ベース８の移動に基づき、ワーク位置
決め装置の所要位置への移動を可能ならしめている。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、かかる従来のワーク位置決め装置にあっ
ては、回転座２に固定されるゲージプレートの枚数に限
界があることから、回転座２に固定されていないゲージ
プレートによる位置決めが必要になった場合には、その
都度ゲージプレートの交換が行わなければならず、作業
が面倒であるとともに、段取り時間が長くなるという問
題があった。

また上記従来の装置にあっては、ゲージプレートの、ワ
ークの背面形状に対応する形状のゲージ面が、ワーク
の、位置決めの衝（基準）とすべき部分を含む背面全体
を受けているため、加工のバラツキ等によりワークの背
面が一部でも突出していたり膨出していたりすると、そ
の突出部や膨出部がゲージ面に当接してワークが浮き上
がってしまい、位置決めを精度良く行うことができない
という問題があった。

さらに上記従来の装置にあっては、ゲージプレートのゲ
ージ面へのワークの固定を、そのゲージ面との間でワー
クを挟持するクランパ５によって行っているため、その
クランパ５が、位置決めしたワークの正面側を覆ってし
まい、当該ワークに対する他のワークの溶接や組付け等
の作業の妨げになるという問題があった。

この考案は、従来技術のこのような問題点に着目してな
されたものであり、多種ワーク位置決めに、極めて迅速
に、かつ容易に対処することができ、しかも、常に高精
度の位置決めができるとともに、位置決めしたワークに
対する作業性を良好ならしめることができるワーク位置
決め装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）この考案のワーク位置決め装置は、相互に対向する二本
一対の爪部材を設けるとともに、これらの爪部材の先端
部に、球状、円筒状などの曲面形状を有するワーク受け
部をそれぞれ突設し、そして、これらの両爪部材の開閉
作動を司る開閉駆動手段、ならびに少なくとも一方の爪
部材を、両爪部材を含む平面内で、それらの開閉方向と
直交する方向へ作動させる進退駆動手段をフレームにそ
れぞれ設け、さらに、そのフレームにワークの所定部位
の穴を貫通し、その穴の周辺部に掛合してワークを引っ
張るロケート手段を設けてなる。

（作用）かかる本考案のワーク位置決め装置によれば、開閉駆動
手段の作用で、二本一対の爪部材を開閉することによっ
て、両爪部材の離間距離を可変にするとともに、進退駆
動手段の作用で、少なくとも一方の爪部材を開閉方向と
直行する方向へ作動させることによって、両爪部材の相
対的な進退位置を可変することにより、極めて多種多様
なワークに対応することができ、従って、ワーク変更に
伴う段取り作業を、極めて容易に、しかも迅速に行うこ
とが可能となる。

また本考案のワーク位置決め装置によれば、曲面形状の
ワーク受け部により、ワークの、位置決めの衝（基準）
となるべき部分のみを受けることができるので、各種の
寸法および形状のワークをフレームに対して高い精度で
位置決めすることができる。

さらに本考案のワーク位置決め装置によれば、ロケート
手段が、ワークの背面側から、ワークの所定部位の穴を
貫通し、その穴の周辺部に係合して引っ張ることによ
り、ワークの衝（基準）となるべき部分をワーク受け部
に正しく当接させて位置決め精度を益々高めることと、
位置決めしたワークの正面側を開放して当該ワークに対
する組付作業や溶接作業等の作業性を良好ならしめるこ
とと、を両立させることができる。

（実施例）以下にこの考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの考案の一実施例を示す斜視図、第２図はそ
の要部を示す図であり、図中21，22は、相互に対向する
二本一対の爪部材を、また、23，24は、それぞれの爪部
材の先端部に突設したワーク受け部をそれぞれ示し、こ
こで、それぞれのワーク受け部23，24は、球状、円筒
状、円柱状などのように、それらの各々と、ワークとの
接触部分を含む平面内での断面形状が、少なくともワー
クとの接触部分において円弧状をなすよう形成する。

なお、このようなワーク受け部23，24において、それら
の両者を結ぶ線分が位置決めされるワーク軸線と直交し
ない場合、ワークが水平面内にて紆曲する場合などに
は、ワークの適正なる位置決めのために、両ワーク受け
部23，24の形状を球状とすることが好ましい。

さらに、図中25は、それぞれの爪部材21，22を支持する
フレームを示し、このフレーム25は、図に示すところで
は、そこに固定した案内部材26，26と、それぞれの爪部
材21，22に取り付けられて両案内部材26，26に同時に嵌
まり合う摺動部材27，27および28，28とからなる直線摺
動ガイドを介して、両爪部材21，22を支持するととも
に、その直線摺動ガイドの作用に基づき、それぞれの爪
部材21，22の、開閉方向への相対移動を可能ならしめ
る。

ここで、爪部材21，22のかかる相対移動は、フレーム25
に取り付けたモータ29と、このモータ29の出力軸に設け
たドライブギア30と、ドライブギア30と噛合するドリブ
ンギア31と、そのドリブンギア31に連結され、リード角
の向きが逆で、その相対値が等しい二本の雄ねじ部材3
2，33と、それぞれの爪部材21，22と一体をなし、雄ね
じ部材32，33にそれぞれ噛合するボール雌ねじ34，35と
で構成することができる開閉駆動手段36によって行わ
れ、モータ29の作動に起因する両ギア30，31および両雄
ねじ部材32，33の回転運動に基づき、それぞれのボール
雌ねじ34，35ひいては爪部材21，22は、ともに等量づ
つ、相互に接近しそして離間することができる。

またここでは、爪部材21，22の少なくとも一方、図では
一方の爪部材22を、両方の爪部材21，22を含む平面内
で、それらの開閉方向と直交する方向へ進退作動させる
ため、その爪部材22の本体部分を固定ハウジング22ａ
と、この固定ハウジング22ａに対し、ワーク受け部24と
ともに進退可能な内筒22ｂとで構成する一方、固定ハウ
ジング22ａの外側に取り付けたモータ37と、このモータ
37の出力軸に固定したドライブギア38と、ドライブギア
38に噛合させたドリブンギア39と、このドリブンギア39
に連結されて内筒22ｂと同軸に延在する雄ねじ部材40
と、内筒22ｂに固定されておねじ部材40に螺合するボー
ル雌ねじ41とによって、内筒22ｂの進退駆動手段42を構
成し、前記モータ37の作動で、両ギア38，39およびおね
じ部材40を回転駆動することにより、ボール雌ねじ41、
ひいては内筒22ｂの、固定ハウジング22ａに対する進退
運動を可能ならしめる。

なおここで、進退駆動手段４２のモータ３７を、内筒22
ｂの進退運動の必要な最小のモータとしたときには、そ
れに附属する標準ブレーキによっては、ボール雌ねじ４
１、ひいては内筒22ｂおよびワーク受け部24の保持力が
不足し、ワーク受け部24上に作用するワーク重量その他
を十分に支持し得ないおそれが生じるので、かかる場合
には、固定ハウジング22ａの内周にクランピングスリー
ブ43を取り付け、このクランピングスリーブ43を、固定
ハウジング22ａに設けた油圧給排口44からその外周へ供
給される油圧によって、内筒周面に押圧して、内筒22ｂ
の大きな保持力をもたらすことが、装置の小型化を図る
上で好ましい。従って、このクランピングスリーブ43に
よれば、進退駆動手段42の作用によって、ワーク受け部
24を所要の位置へ移動させた後、油圧給排口44への油圧
の供給に基づいて、そのクランピングスリーブ43を内筒
22ｂに摩擦掛合させることにより、ワーク受け部24に作
用する荷重の大小を問わず、内筒22ｂの不測の後退変位
を確実に防止することができる。

このように構成してなる装置によって、たとえば、フラ
ンジ付きのチャネル形状をなすワークの位置決めを行う
場合には、開閉駆動手段36の作動に基づいて、両爪部材
21，22の間隔を、ワーク幅に応じて適宜に調整すること
により、それらの爪部材21，22の先端部に突設した各ワ
ーク受け部23，24は、第３図に拡大正面図で示すよう
に、ワークＷの位置決めの衝とすべき各フランジｆおよ
び側壁ｓのそれぞれに、好ましくは点もしくは線接触し
てそのワークＷの正確なる位置決めを行う。すなわち、
図に示すところにおいては、ワークＷの上下方向の位置
決めは、それぞれのワーク受け部23，24と、それぞれの
フランジｆとの接触によって、また、ワークＷの左右方
向の位置決めは、それぞれのワーク受け部23，24と、そ
れぞれの側壁ｓとの接触によって、ともに常に確実に行
われることになる。

また、この装置によって、例えば第４図に示すように、
前述したワークＷの開口幅ｌ_ａより大きな開口幅ｌ_ｂを
有し、しかも、一方のフランジｆ_１が他のフランジｆ_ｈ
より低いレベルに位置するワークＷの位置決めを行う場
合には、開閉駆動手段36によって、それぞれの爪部材2
1，22を1b−1a／２づつ開放方向へ移動させるととも
に、進退駆動手段42によって、一方の爪部材22を、その
ワークＷのフランジレベルの差ｄに相当する量だけ、他
方の爪部材21に対して下降もしくは上昇、図では下降さ
せることにより、ワークＷを、それぞれのワーク受け部
23，24にて、第３図について述べたと同様に、十分正確
に位置決め支持することができる。

さらにここにおけるワーク位置決め装置は、第１図に示
すように位置決め装置のフレーム25に、ワークＷを引っ
張ってワーク受け部23，24に固定するロケート手段54を
具えており、このロケート手段54は、フレーム25の外側
に取り付けられるスイングシリンダ58と、このスイング
シリンダ58のピストンロッド59に、鉤の手状に取り付け
られたクランパ60とからなる。

このロケート手段54では、第１図に実線で示すように、
クランパ60が、ワークＷに設けた長穴ｌと直角をなす方
向に向くピストンロッド59の後退姿勢から、そのピスト
ンロッド59を進出作動させることにより、ピストンロッ
ド59は、反時計周りに回動しながらその進出限位置に到
達し、この結果として、ピストンロッド59に取り付けた
鉤の手状のクランパ60は、図に仮想線で示すように、そ
れが長穴ｌの延在方向に向くまで、９０度の角度にわた
って回動することになる。

従って、かかるロケート手段54を、第５図に示すように
適用した場合には、ピストンロッド59の進出状態下で、
ワークＷを、そこに設けた長穴ｌ内にピストンロッド59
およびクランパ60を挿通しつつ、ワーク受け部23，24で
位置決めし、しかる後、ピストンロッド59を下降させ
て、長穴ｌと直角をなす方向に向けたクランパ60ワーク
Ｗの長穴ｌの周辺部のチャンネッル底壁に当接させると
ともにピストンロッド59を長穴ｌの側壁部と掛合させ、
ワークＷを引っ張ることにより、ワークＷを、その所定
位置に確実に位置決めし、そして固定保持することがで
きるとともに、ワークＷの上方正面側を開放して、その
ワークＷに対する作業性を良好ならしめることができ
る。

第６図は、以上に述べたワーク位置決め装置を、フロア
メロンの増打溶接工程に、組立用治具として適用した例
を示す図であり、これは、第６図(b)に拡大斜視図で示
すところから明らかなように、ベースフレームＢ上の所
定位置に配設したそれぞれのマニプレータＭの頂部に、
ワークとしてのフロアメインＦの、所要の複数箇所の位
置決め支持を行うために、複数のワーク位置決め装置の
それぞれを取り付けたものである。

ここで、各マニプレータＭでは、第６図(c)に拡大して
示すように、固定プレート45に取り付けた第１のモータ
46を含む第１の駆動機構47によって、第１の可動プレー
ト48を、固定プレート45に対して、図示の直角座標系の
Ｘ軸方向へ駆動することができる他、その第１の可動プ
レート48に固定した第２のモータ49を含む第２の駆動機
構50によって、第１の可動プレート上に位置する第２の
可動プレート51を、それに対して図のＹ軸方向へ駆動す
ることができ、さらに、それぞれのプレート45，48，51
に貫通する柱状部材52を、その下端に取り付けた第３の
モータ53を含む第３の駆動機構によって直接的には第２
可動プレート51に対して、図のＺ軸方向へそのモータ53
とともに駆動することができる。

従って、このマニプレータＭによれば、その頂部に取り
付けたワーク位置決め装置を、所定の三次元位置へ正確
に移動させることができ、そのワーク位置決め装置は、
それの前述した機能に基づき、各種の形状および寸法の
ワークを、高い精度にて位置決め支持することができ
る。

これがため、第６図(a)に示すところにおいて、形状お
よび寸法の少なくとも一方が異なる他のフロアメインを
位置決め支持する場合には、それぞれのマニプレータＭ
を、ベースプレートＢに対して三次元方向の所定位置へ
変位させ、そして、それぞれのワーク位置決め装置を、
それらの接触部位の各種の形状および寸法に適合させる
ことにより、多種類のフロアメインに対し、組立用治具
としての機能を十分に発揮することができる。

（考案の効果）以上に述べたところから明らかなように、この考案によ
れば、先端部に曲面状のワーク受け部を突設した二本一
対の爪部材を開閉駆動可能ならしめるとともに、少なく
とも一方の爪部材を、両爪部材を含む平面内で、それら
の開閉方向と直交する方向へ進退駆動可能ならしめ、さ
らにロケート手段をワークの穴に貫通させ、その縁部に
掛合させて引っ張ることにより、ワーク変更に伴う段取
り作業を、極めて容易にしかも迅速に行うことができ、
また、各種の寸法および形状のワークを、フレームに対
して高い精度で位置決めすることができ、さらに、ワー
クの衝（基準）となるべき部分をワーク受け部に正しく
当接させて位置決め精度を益々高めることと、位置決め
したワークの正面側を開放して当該ワークに対する組付
作業や溶接作業等の作業性を良好ならしめることと、を
両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す斜視図、第２図は上記実施例の装置の要部を示す正面図、第３、４図はそれぞれ第１図に示す装置の作用状態を示
す拡大正面図、第５図はロケート手段の適用例を示す図、第６図は第１図に示す装置の治具への適用例を示す図、第７図は従来例を示す図である。 21，22……爪部材、22ａ……固定ハウジング 22ｂ……内筒、23，24……ワーク受け部 25……フレーム、26……案内部材 27，28……摺動部材、29，37……モータ 30，38……ドライブギア、31，39……ドリブンギア 32，33，40……雄ねじ部材 34，35，41……ボール雌ねじ 36……開閉駆動手段、42……進退駆動手段 54……ロケート手段

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】相互に対向する二本一対の爪部材（21,2
2）と、各爪部材の先端部に突設した曲面形状のワーク
受け部（23,24）と、両爪部材の開閉作動をもたらす開
閉駆動手段（36）と、少なくとも一方の爪部材を、両爪
部材を含む平面内で、前記開閉方向と直交する方向へ作
動させる進退駆動手段（42）と、前記爪部材と進退駆動
手段とを支持するフレーム（25）と、このフレームに設
けられ、ワークの所定部位の穴を貫通し、その穴の周辺
部に係合してワークを引っ張るロケート手段（54）と、
を具えてなるワーク位置決め装置。