JP2009248248A - ワークのクランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、複数種類のワークの位置決めが可能な位置決め装置を備えているワークのクランプ装置において、ワークの表面に傷などが発生する虞のない技術を提供することを課題とする。
【解決手段】ワークのクランプ装置１０は、開口６５ｈを有するダミー材６５とクランプアーム１４とピン保持装置２０とを備え、このピン保持装置２０は、下部プレート４５を貫通して下方へ延びている複数の位置決めピン３２と、位置決めピン３２の後退位置Ｂと突出位置Ｔとに設けられている第１係止部５５および第２係止部５６と、これらの第１係止部５５と第２係止部５６のいずれかに当接するように位置決めピン３２の軸直角方向に移動する挟持プレート５７および駆動用のシリンダユニット５８と、位置決めピン３２を下方に付勢して第２係止部５６を挟持プレート５７に臨ませるスプリング４７とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、位置決めピンを備えているワークのクランプ装置の改良に関する。

位置決め孔の位置が異なる複数種類のワークに利用可能であって、これらのワークを所定の位置に位置決め可能にする位置決めピンを備えているワークの位置決め装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−１８５１５１号公報（図５）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１は従来のワークの位置決め装置の説明図であり、ワーク搬送路２０１の下方に、昇降シリンダ装置２０２を介して昇降可能に昇降体２０３が設けられ、この昇降体２０３に、一対のガイドレール２０４が敷設され、この一対のガイドレール２０４に、図表裏方向にスライダー２０６が摺動可能に設けられ、このスライダー２０６に可動位置決めピン２０５が取り付けられている。ワークの種類に応じて可動位置決めピン２０５の位置を移動させて、位置決め孔の位置が異なっているワークの位置決めができるようにした。

特許文献１の技術では、スライダー２０６が摺動する方向には位置決め孔を配置することができるが、スライダー２０６の移動軌跡から外れた部位にワークの位置決め孔があると、適用できない。複数種類のワークを対象とする場合には、ワーク位置決め孔が不揃いになることが少なくなく、この場合は特許文献１の技術では対応することができない。
そこで、特許文献１の対策技術を次に説明する。

複数種類のワークを確実に位置決めすることができるワークの位置決めピンを備えているワークの位置決め・判別装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
実開平７−３７５４０号公報（図５）

特許文献２を次図に基づいて説明する。
図１２は従来のワークの位置決め・判別装置の説明図であり、ワークの位置決め・判別装置２１０は、スプリング２１１、２１１と、これらのスプリング２１１、２１１の上端に取り付け、ワークｗ１、ｗ２の位置決め孔２１２、２１３に係合する第１および第２の位置決めピン２１４、２１５とを備えている。

図１２（ａ）において、第１ワークｗ１の位置決め孔２１２に、第１の位置決めピン２１４を挿入して位置決めが行われ、図１２（ｂ）において、第１ワークｗ１と位置決め孔の位置が異なる第２ワークｗ２の位置決め孔２１３に、第２の位置決めピン２１５を挿入して位置決めが行われる。

しかし、特許文献２の技術は、位置決めに不要な位置決めピンがスプリング２１１によって上方に付勢され、不要な位置決めピンは、ワークｗ１、ｗ２に当接するとともにワークｗ１、ｗ２の重さにより後退動するというものである。不要な位置決めピンは、図１２（ａ）では、第２の位置決めピン２１５であり、図１２（ｂ）では、第１の位置決めピン２１４である。

位置決めに不要な位置決めピンは、その位置決めピンを支持するスプリング２１１のばね定数が大きすぎると、ワークｗ１、ｗ２の表面に傷などをつける虞がある。逆に、ばね定数が小さすぎると位置決めピン２１４、２１５が後退動して位置決め機能を発揮しない可能性がある。適正なばね定数をもつスプリング２１１を設けた場合であっても、経年変化により、スプリング２１１のばね定数が小さくなることは避けられず、上記の問題が生ずることとなる。

本発明は、複数種類のワークの位置決めが可能な位置決め装置を備えているワークのクランプ装置において、ワークの表面に傷などを発生させる虞のない技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、ワークの位置決め穴に相当する開口が開けられているダミー材と、ロボットアームの先端部に取り付けた基板と、この基板に取り付けワークをクランプするクランプアームと、基板に駆動源を介して昇降可能に取り付けられワークに設けられている位置決め孔に挿入される位置決めピンを有するピン保持装置と、を備えるワークのクランプ装置であって、このピン保持装置は、基板に取り付けられている下部プレートと、この下部プレートに支持されこの下部プレートの上方に離間して配置される上部プレートと、この上部プレートに昇降可能に設けられ下部プレートを貫通して下方へ延びている複数の位置決めピンと、これらの位置決めピンの後退位置と突出位置とに設けられている第１係止部および第２係止部と、これらの第１係止部と第２係止部のいずれかに当接するように位置決めピンの軸直角方向に移動する挟持プレートと、この挟持プレートを移動させるシリンダユニットと、位置決めピンを下方に付勢して第２係止部を挟持プレートに臨ませるスプリングと、からなり、ダミー材に複数の位置決めピンを臨ませ、不必要な位置決めピンを上昇させて挟持プレートに固定させるようにしたことを特徴とする。

ワークをクランプする場合に、先ず、ワークのクランプ装置に設けたピン保持装置をダミー材に近づけ、このピン保持装置が有する複数の位置決めピンをダミー材に臨ませ、ピン保持装置をダミー材に下降させて当接させ、位置決めピンを下方に付勢するスプリングに抗して不必要な位置決めピンを上昇させる。そうすると、位置決めに不必要な位置決めピンは後退位置に配置される。また、位置決めに必要な位置決めピンは、ダミー材に開けた開口に嵌ることから、突出位置に配置される。

次に、ピン保持装置に備えられているシリンダユニットを延ばし、挟持プレートを位置決めピンの軸直角方向に移動し、各々の位置決めピンが有する第１係止部と第２係止部のいずれかに当接させる。そうすると、各々の位置決めピンは、第１係止部または第２係止部によって、後退位置または突出位置に固定される。

そして、ロボットアームを引き上げることで、ワークの位置決め孔の位置に合わせた位置に位置決めピンが突出されているワークのクランプ装置を得ることができる。
ロボットアームを移動させ、ワークの位置決め孔に位置決めピンを挿入し、クランプアームでワークをクランプすることでワークのクランプに係る一連の作業を終了させることができる。

請求項２に係る発明では、ピン保持装置は、左右に一対備えられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、駆動源はエアシリンダであることを特徴とする。
駆動源が作動し、ピン保持装置に設けられている位置決めピンがワークの位置決め孔に挿入された後も、クランプ装置全体が一定量ワークに向かって下降動を行い、位置決めピンとワークとの当接により、駆動源のシリンダ内のエアが圧縮されるとともに駆動源であるエアシリンダが縮む。
次いで、クランプアームが回動して爪部をワークの下方に隙間を形成して入り込み、その後、クランプ装置全体が上昇動を始めると、それまでシリンダ内に圧縮されていたエアの復元力によって、クランプアームの爪部がワークに当接するまで伸長してワークをクランプする。

このとき、クランプされたワークの上面は、位置決めピンに当接しており、エアシリンダが、ワークの上面と基板に設けたクランプアームとの間における緩衝機構となって作用する。

請求項４に係る発明では、開口は、ダミー材の略中央に設けられている長孔であることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ピン保持装置は、複数の位置決めピンと、これらの位置決めピンの後退位置と突出位置とに設けられている第１係止部および第２係止部と、これらの第１係止部と第２係止部のいずれかに当接するように位置決めピンの軸直角方向に移動する挟持プレートと、この挟持プレートを移動させるシリンダユニットと、位置決めピンを下方に付勢して第２係止部を前記挟持プレートに臨ませるスプリングと、からなり、ダミー材に複数の位置決めピンを臨ませ、不必要な位置決めピンを上昇させて挟持プレートに固定させるようにした。つまり、クランプするワークの位置決め孔の位置に合わせて、各位置決めピンを突出位置または後退位置に固定させた。
かかる構成であれば、ワークの位置決めに不要な位置決めピンがワークに当たるという問題が発生することはない。不要な位置決めピンがワークに当たらないようにしたので、位置決めピンが当接してワークの表面に傷などが生ずるという問題を解消することができる。

また、本発明のワーククランプ装置では、挟持プレートと、この挟持プレートを駆動するシリンダユニットとを設け、クランプするワークに必要な位置決めピンを突出位置とし、不必要な位置決めピンを上昇させ後退位置に固定するようにした。
そうすれば、各位置決めピンごとに駆動源などは不要となり、装置の簡略化および装置重量の低減を図ることができる。

請求項２に係る発明では、ピン保持装置は、左右に一対備えられている。
左右２つの位置決め孔を有するワークのクランプを行う場合に、一方の位置決めピンが固定され、他方の位置決めピンを移動させるなどにより選択する形態をもつ装置に較べると、ワークのクランプ装置の中心にワークの重心を合わせ易くすることができる。

ワークのクランプ装置の中心でワークをクランプすることができるので、特にワークが鋳物などで形成されている重量物の場合において、左右または前後の重量バランスを取り易くでき、ワークを安定した姿勢で搬送することができる。加えて、ワークは、各々のクランプアームによって均等に支持されるので、ワークのクランプ装置に無理な力がかかり難くなり、装置の長寿命化が図れる。

請求項３に係る発明では、駆動源はエアシリンダにしたので、このエアシリンダが、ワークの上面と基板に設けたクランプアームとの間における緩衝機構となって作用する。エアを媒体とした緩衝機構を採用したので、例えば、ワークと位置決めピンとが強く当接した場合において、衝撃力が吸収されワークに傷などを付き難くすることができる。

請求項４に係る発明では、開口は、ダミー材の略中央に設けられ異なる位置決め箇所を有する複数種類のワークの位置決めに対応する複数の位置決めピンのうちの１つを挿通可能にする長孔にしたので、ダミー材を小さくできる。ダミー材が小さくできれば、ワークのクランプ装置の配置に必要な工場床面積を節約することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るワークのクランプ装置の側面図、図２は本発明に係るワークのクランプ装置の平面図である。以下、図１〜図２を参照して説明を行う。なお、ワークのクランプ装置の構成要素であるダミー材については後述する。

ワークのクランプ装置１０は、ロボットアーム１１の先端部１１ａに取り付けた基板１２としての上部基板１２Ａと、この上部基板１２Ａから下方に延ばした複数の棒材１３・・・（・・・は複数示す。以下同じ。）と、これらの棒材１３・・・に取り付け上部基板１２Ａに平行に配置した基板１２の構成要素としての下部基板１２Ｂと、この下部基板１２Ｂの一端および他端に取り付けワークＷをクランプするクランプアーム１４と、上部基板１２Ａに下方に向け取り付けた駆動源１５としての第１エアシリンダ１６と、この第１エアシリンダ１６の先端に昇降可能に取り付けられるピン保持装置２０と、下部基板１２Ｂに設けピン保持装置２０の昇降をガイドする複数のガイドポスト２１・・・と、これらのガイドポスト２１・・・に挿入されピン保持装置２０から延びている複数のガイドピン２２・・・と、を備えている。

クランプアーム１４は、同一構造を有する複数のアーム２３・・・からなる。
以下、１つのアーム２３の構成について説明すると、アーム２３は、下部基板１２Ｂに取り付けたアーム基部２４と、このアーム基部２４に関節部２５を介して、この関節部２５を軸として揺動可能に設けワークＷを把持する支持腕２６と、アーム基部２４から外方に延ばした横腕２７と、この横腕２７と支持腕２６の間に介在され支持腕２６をクランプ位置又はアンクランプ位置に移動可能にするアーム駆動部としてのエアシリンダユニット２８とからなる。

本実施例では、クランプアーム１４は、下部基板の左に２つ、右に１つ配置されているが、この形態に限定されることはなく、ワークの形状、重量などに合わせて任意の位置、数に配置または設定可能である。

ピン保持装置２０を駆動する駆動源１５には、エアシリンダとしての第１エアシリンダ１６を利用したので、この第１エアシリンダ１６が、ワークＷの上面と基板に設けたクランプアーム１４・・・との間における緩衝機構となって作用する。エアを媒体とした緩衝機構を採用したので、ワークＷと位置決めピン３２・・・とが強く当接した場合において、衝撃力が吸収されワークＷに傷などを付き難くすることができる。

また、油圧シリンダなどに較べると、万が一、ワークのクランプ装置１０に過負荷がかかった場合においても、装置に与える負荷を小さく抑えることができる。加えて、油漏れにより装置の周囲を汚す虞はない。加えて、ピン保持装置２０を素早く動かすことができ、レスポンスを高め装置を迅速に働かせることができる。

ピン保持装置２０は、ワークＷに設けられている位置決め孔３１、３１に挿入されワークの位置を決める（あるいは、ワークの位置合せを行う）位置決めピン３２・・・を有している。
ワークのクランプ装置１０の一方および他方に、第１および第２のピン保持装置４１、４２が備えられている。
第１ピン保持装置４１は、第１〜第４位置決めピン３３〜３６を備え、第２ピン保持装置４２は、第５〜第７位置決めピン３７〜３９を備えている。このうち、ワークの種類によって、第１ピン保持装置４１に設けられている１つの位置決めピンと、第２ピン保持装置４２に設けられている１つの位置決めピンとによって、当該ワークの位置決めが行われる。
図中、ワークＷの位置決めに使用する位置決めピンとして、第４位置決めピン３６と第５位置決めピン３７が示されている。ピン保持装置２０の詳細は、次図で説明する。

図３は本発明に係るピン保持装置の正面図であり、ピン保持装置２０は、ワークのクランプ装置１０の一方および他方に第１ピン保持装置４１と第２保持装置４２とが備えられている。以下、一方に備えた第１ピン保持装置４１について説明する。

第１ピン保持装置４１は、下部プレート４５と、この下部プレート４５に支持されこの下部プレート４５の上方に離間して平行に配置される上部プレート４６と、この上部プレート４６および下部プレート４５に昇降可能に設けられ下部プレート４５を貫通して下方へ延びている複数の位置決めピン３２・・・と、上部プレート４６の上方に平行に離間して配置され位置決めピン３２・・・を下方に付勢するスプリング４７・・・と、これらのスプリング４７・・・を上方から押さえる支持板４８と、この支持板４８の上方に離間して平行に配置される取付板４９と、この取付板４９に取り付けられ位置決めピン３２・・・が後退位置にあるか突出位置にあるかを検出する検出部５１・・・と、スプリング４７・・・を下方から押さえるとともに位置決めピン３２・・・と一体に取り付けられスプリング４７・・・の力を位置決めピンに伝達する鍔部５２・・・と、位置決めピン３２・・・の後退位置Ｂと突出位置Ｔとに相当する位置に設けられている第１係止部５５・・・および第２係止部５６・・・と、これらの第１係止部５５・・・と第２係止部５６・・・のいずれかに当接するように位置決めピン３２・・・の軸直角方向に移動して第１係止部５５・・・または第２係止部５６・・・を挟持する挟持プレート５７と、下部プレート４５に取り付けられ挟持プレート５７を移動させるシリンダユニット５８と、からなる。

なお、第１ピン保持装置を構成する下部プレート４５および上部プレート４６の間は図示せぬ支柱によって連結されている。上部プレート４６と支持板４８の間は、第１サブ支柱（図６の符号６１参照）で連結され、支持板４８と、この支持板４８の上方に配置した取付板４９の間は、図示せぬサブ支柱によって連結されている。
スプリング４７は、位置決めピン３２を下方に付勢して第２係止部５６を挟持プレート５７に臨ませるという機能を有する。

以上、第１ピン保持装置４１について説明したが、第２ピン保持装置４２の構造は、第１ピン保持装置４１と変わるところはなく説明を省略する。
なお、ピン保持装置の配設個数は、本実施例では２つであるが、３つでも４つでも差し支えなく配設個数は任意の数で差し支えない。

図４は本発明に係るピン保持装置を説明する平面図およびその作用説明図である。
（ａ）において、下部プレート４５には、シリンダユニット５８、５８が、水平方向に取り付けられ、ロッド５８ａの先端部には、ロッド５８ａの前進端で各々の位置決めピン３２・・・を挟持するように挟持プレート５７、５７が取り付けられている。挟持プレート５７、５７には、各々の位置決めピン３２・・・の側部に設けた第１係止部５５または第２係止部５６に係合する係合凹部６３・・・が形成されている。

（ｂ）において、ロボットアーム（図１の符号１１）に取り付けられているワークのクランプ装置１０の移動可能範囲であって、例えば、工場のフロア上にダミー材６５が配置されている。このダミー材６５の上方に第１ピン保持装置４１を近づけ、ダミー材６５に第１ピン保持装置４１が有する複数の位置決めピン３２・・・を臨ませることを示す。
ダミー材６５に第１ピン保持装置４１が有する複数の位置決めピン３２・・・を臨ませた後の作用については、次図で説明する。

図５は本発明に係るピン保持装置の作用説明図であり、第１ピン保持装置４１を例に挙げて説明する。図中、第２位置決めピン（図４の符号３４）は省略されている。
（ａ）において、先ず、ダミー材６５に第１ピン保持装置４１を近づけ、ダミー材６５に複数の位置決めピン３２・・・を臨ませる。

（ｂ）において、ダミー材６５にピン保持装置２０を下降させ、位置決めピン３２・・・の先３２ｔ・・・をダミー材６５の上面６５ｓに当接させ、位置決めピン３２・・・を下方に付勢するスプリング（図３の符号４７・・・）に抗して不必要な位置決めピン３３、３５を上昇させる。このとき、位置決めに必要な位置決めピン３６は、ダミー材６５の開口６５ｈに挿通し嵌るため、何らの力を受けることはなく突出した位置に配置される。

図１および図４を参照して、ピン保持装置２０は、左右に一対備えられている。
左右に２つの位置決め孔を有するワークＷのクランプを行う場合に、例えば、一の位置決めピンが固定され、他の位置決めピンを選択する形態をもつ装置に較べると、ピン保持装置の中心にワークの重心を合わせ易くできる。

ワークのクランプ装置１０の中心でワークＷをクランプすることができるので、特にワークが鋳物などで形成されている重量物の場合において、左右または前後の重量バランスを取り易くでき、ワークＷを安定した姿勢で搬送することができる。加えて、ワークＷは、各々のアーム２３によって均等に支持されるので、装置に無理な力がかかり難くなり、装置の長寿命化が図れる。

図６は図５の６ａ−６ａ線矢視図および図５の６ｂ−６ｂ線矢視図である。
（ａ）は図５の６ａ−６ａ線矢視図、（ｂ）は図５の６ｂ−６ｂ線矢視図であり、ピン保持装置２０に備えられているシリンダユニット５８のロッド５８ａを延ばし、挟持プレート５７を位置決めピン３２の軸直角方向に移動し、各々の位置決めピン３２・・・が有する第１係止部５５と第２係止部５６のいずれかに当接させるとともに、第１係止部または第２係止部５５、５６によって挟持プレート５７に固定される。

位置決めに必要となる位置決めピン３６は、（ａ）に示されるが如く、第１係止部５５で挟持プレート５７によって固定される。位置決めに不要な位置決めピン３３は、（ｂ）に示されるが如く、第２係止部で挟持プレート５７によって固定される。

ダミー材６５にピン保持装置２０を臨ませて、クランプするワークに不必要な位置決めピン３２・・・を上昇させた後、各々の位置決めピンに設けた第１または第２係止部５５、５６を挟持プレートに固定させる。
そして、ロボットアーム（図１の符号１１）を引き上げることで、ワークの位置決め孔の位置に合わせた位置に位置決めピンが突出されているワークのクランプ装置１０を準備することができる。

図７は本発明に係る右側のピン保持装置をダミー材に当て必要な位置決めピンのみ突出位置にする作用説明図である。
（ａ）において、第１位置決めピン３３をダミー材６５の開口６５ｈに臨ませ、それ以外の第２〜第４位置決めピン３４〜３６をダミー材６５の上面６５ｓに臨ませることを示す。

（ｂ）において、第２位置決めピン３４をダミー材６５の開口６５ｈに臨ませ、それ以外の第１位置決めピン３３および第３〜第４位置決めピン３５〜３６をダミー材６５の上面６５ｓに臨ませることを示す。

（ｃ）において、第３位置決めピン３５をダミー材６５の開口６５ｈに臨ませ、それ以外の第１〜第２位置決めピン３３、３４および第４位置決めピン３６をダミー材６５の上面６５ｓに臨ませることを示す。
（ｄ）において、第４位置決めピン３６をダミー材６５の開口６５ｈに臨ませ、それ以外の第１〜第３位置決めピン３３〜３５をダミー材６５の上面６５ｓに臨ませることを示す。

図８は本発明に係る左側のピン保持装置をダミー材に当て必要な位置決めピンのみ突出位置にする作用説明図である。
（ａ）において、第５位置決めピン３７をダミー材６５の開口６５ｈに臨ませ、それ以外の第６〜第７位置決めピン３８〜３９をダミー材６５の上面６５ｓに臨ませることを示す。

（ｂ）において、第６位置決めピン３８をダミー材６５の開口６５ｈに臨ませ、それ以外の第５位置決めピンおよび第７位置決めピン３７、３９をダミー材６５の上面６５ｓに臨ませることを示す。
（ｃ）において、第７位置決めピン３９をダミー材６５の開口６５ｈに臨ませ、それ以外の第５位置決めピンおよび第６位置決めピン３７、３８をダミー材６５の上面６５ｓに臨ませることを示す。

図７および図８を参照して、ダミー材６５に開けた開口６５ｈは、ダミー材６５の略中央に設けられている長孔６６であるため、ダミー材６５の大きさを小さくできる。ダミー材６５が小さくできれば、本ワークのクランプ装置１０の配置に必要な工場床面積を節約することができる。

以上に述べたワークのクランプ装置の作用を次に述べる。
図９は本発明に係るワークのクランプ装置に設けられている一方および他方のピン保持装置の作用説明図であり、図４を合わせて参照し説明を行う。
（ａ）において、第１ピン保持装置４１をダミー材６５に臨ませ、第１挟持プレート７１を前進させ、第１〜第４位置決めピン３３〜３６をダミー材６５に臨ませるとともに、当接させ、第１〜第３位置決めピン３３〜３５をダミー材６５の上面６５ｓに当接させ、第１〜第４位置決めピン３３〜３６を軸方向移動不能に固定させる。

（ｂ）において、第２ピン保持装置４２をダミー材６５に臨ませ、第２挟持プレート７２を前進させ、第６〜第７位置決めピン３８〜３９をダミー材６５の上面６５ｓに当接させ、第５〜第７位置決めピン３７〜３９を軸方向移動不能に固定させる。
（ｃ）において、（ａ）および（ｂ）で第１ピン保持装置４１および第２ピン保持装置４２によって固定された位置決めピンが示されている。
図中、第１ピン保持装置４１に設けた第４位置決めピン３６と、第２ピン保持装置４２に設けた第５位置決めピン３７とが突出位置Ｔに配置され、それ以外の位置決めピンは後退位置Ｂに配置されている。

図１０は本発明に係るワークのクランプ装置の動作フロー図であり、図１〜図９に基づいて説明する。ＳＴ××はステップ番号を示す。
前回クランプしたワークと異なる種類のワークをクランプする場合において、ＳＴ０１で、駆動源１５でピン保持装置２０を後退端まで後退させ、ロボットアーム１１を動かし、第１・第２のピン保持装置４１、４２のうちの一方のピン保持装置をダミー材６５の上方の所定位置に臨ませる（ＳＴ０２）。

ＳＴ０３で、挟持プレート５７をシリンダユニット５８で前進端に移動させ、各位置決めピン３２・・・の第１係止部５５または第２係止部５６に当接させ、各位置決めピン３２・・・を軸方向に移動不能に保持する。

ＳＴ０４で、ピン保持装置２０のうちの他方のピン保持装置をダミー材６５の上方の所定位置に臨ませ、挟持プレート５７をシリンダユニット５８で前進端に移動させ、各位置決めピン３２・・・の第１係止部５５または第２係止部５６に位置決めピンの軸直角方向に当接させ、各位置決めピン３２・・・を軸方向に移動不能に保持する。

ＳＴ０５で、ロボットアーム１１を動かし、クランプ装置に設けられているピン保持装置２０をワークの上面に臨ませるとともに、駆動源１５を前進端方向に所定量前進させる。ＳＴ０６で、ピン保持装置２０を駆動源１５で下降させ、ワークの位置決め孔３１に挿通する。

ＳＴ０７で、クランプ装置全体を下降させ、駆動源１５でピン保持装置全体をロボットアーム１１側へ所定量だけ後退動させる。
ＳＴ０８で、クランプ駆動源１５を作動させ、クランプアーム１４をワークＷの下面に介入させ、ワークＷをクランプアーム１４の支持腕２６・・・によって支持する。
詳細には、クランプアーム１４の構成要素としての支持腕２６・・・によって、ワークＷは、位置決めピン３２、３２とクランプアーム１４とによって上下から挟持される。

このとき、位置決めピン３２・・・を有するピン保持装置２０は、駆動源１５としてのエアシリンダによって支持されているので、クランプアーム１４の爪部がワークＷの下方に隙間をもって入ると、クランプ装置全体の上昇動作によって、駆動源１５としてのエアシリンダの圧縮状態が解かれ、位置決めピン３２・・・と協働でワークＷをクランプする。このとき、クランプされたワークＷの上面は、位置決めピン３２、３２に当接しており、エアシリンダが、ワークＷの上面と基板１２に設けたクランプアーム１４との間における緩衝機構となって作用し、ワークＷに傷などを付き難くすることができる。

ＳＴ０９で、ロボットアーム１１を動かし、クランプしたワークＷを所定位置に移動させ、アンクランプして外す。以上で、一連の動作が終了する。

従来、複数個の位置決めピンが備えられ、ワークの種類に応じて必要な位置決めピンのみ使用可能にするワークの位置決め装置において、ワークの種類が変化するときに、位置決めピンの位置を移動させて位置決めピンの位置をワークに合わせた位置に移動させる構成を有するものがある。

位置決めピンの移動機構として、例えば、ガイドレールを有し、このガイドレール上に位置決めピンを移動させるものがある。しかし、位置決めピンは、ガイドレール上のみしか移動できないため、位置決めピンの位置調整範囲に制約が大きいという問題があった。

この点、本発明では、ワークの種類に応じた複数の位置決めピンが設けられているので、任意の位置に位置決めピンを配置することができるので、位置決め位置は、任意に設定可能となる。

但し、位置決めの位置を任意に設定可能にした場合でも、位置決めピンごとに個別の駆動源をもたせ進退動させる形態を有するワークの位置決め装置が想定される。しかし、このような構成を有するワークの位置決め装置において、各位置決めピンごとに駆動源を設けた場合には、装置の複雑化および装置重量の増加につながる虞があった。

この点、本発明では、各位置決めピンに設けた第１係止部と第２係止部のいずれか一方に当接させる挟持プレートと、この挟持プレートを駆動するシリンダユニットとを設け、クランプするワークに必要な位置決めピンを突出位置とし、不必要な位置決めピンを上昇させ後退位置に固定するようにした。
このような構成であれば、各位置決めピンごとに駆動源などは不要となり、装置の簡略化および装置重量の低減を図ることができる。

さらに、本発明の構成では、クランプするワークの位置決め孔の位置に合わせて、各位置決めピンを突出位置または後退位置に固定させた。かかる構成であれば、当該ワークの位置決めに不要な位置決めピンがワークに当たることはなくワークの表面品質低下をまねく虞はない。したがって、装置の簡略化が図れる上に、ワークの表面に傷などの発生を解消することができる。

尚、本発明は、実施の形態ではトランスミッションケースのクランプ装置に適用したが、この他の部材のクランプに適用することは差し支えない。
請求項１では、ピン保持装置の数は、１つ、３つ、４つなど任意の数に設定可能である。
請求項２では、駆動源は、エアシリンダの他、電動式シリンダを利用することは差し支えない。

本発明は、実施の形態ではトランスミッションケースのクランプ装置に好適である。

本発明に係るワークのクランプ装置の側面図である。 本発明に係るワークのクランプ装置の平面図である。 本発明に係るピン保持装置の正面図である。 本発明に係るピン保持装置を説明する平面図およびその作用説明図である。 本発明に係るピン保持装置の作用説明図である。 図５の６ａ−６ａ線矢視図および図５の６ｂ−６ｂ線矢視図である。 本発明に係る右側のピン保持装置をダミー材に当て必要な位置決めピンのみ突出位置にする作用説明図である。 本発明に係る左側のピン保持装置をダミー材に当て必要な位置決めピンのみ突出位置にする作用説明図である。 本発明に係るワークのクランプ装置に設けられている一方および他方のピン保持装置の作用説明図である。 本発明に係るワークのクランプ装置の動作フロー図である。 従来のワークの位置決め装置の説明図である。 従来のワークの位置決め・判別装置の説明図である。

符号の説明

１０…ワークのクランプ装置、１１ａ…ロボットアームの先端部、１２…基板、１４…クランプアーム、１５…駆動源、２０…ピン保持装置、３１…ワークの位置決め穴、３２…位置決めピン、４５…下部プレート、４６…上部プレート、５５…第１係止部、５６…第２係止部、５７…挟持プレート、５８…シリンダユニット、６５…ダミー材、６５ｈ…ダミー材の開口、Ｂ…位置決めピンの後退位置、Ｔ…位置決めピンの突出位置。

Claims (4)

1. ワークの位置決め穴に相当する開口が開けられているダミー材と、ロボットアームの先端部に取り付けた基板と、この基板に取り付けワークをクランプするクランプアームと、前記基板に駆動源を介して昇降可能に取り付けられ前記ワークに設けられている位置決め孔に挿入される位置決めピンを有するピン保持装置と、を備えるワークのクランプ装置であって、
   このピン保持装置は、前記基板に前記駆動源を介して取り付けられている下部プレートと、この下部プレートに支持されこの下部プレートの上方に離間して配置される上部プレートと、この上部プレートに昇降可能に設けられ前記下部プレートを貫通して下方へ延びている複数の位置決めピンと、これらの位置決めピンの後退位置と突出位置とに設けられている第１係止部および第２係止部と、これらの第１係止部と第２係止部のいずれかに当接するように前記位置決めピンの軸直角方向に移動する挟持プレートと、この挟持プレートを移動させるシリンダユニットと、前記位置決めピンを下方に付勢して前記第２係止部を前記挟持プレートに臨ませるスプリングと、からなり、
   前記ダミー材に複数の位置決めピンを臨ませ、不必要な位置決めピンを上昇させて前記挟持プレートに固定させるようにしたことを特徴とするワークのクランプ装置。
2. 前記ピン保持装置は、左右に一対備えられていることを特徴とする請求項１記載のワークのクランプ装置。
3. 前記駆動源はエアシリンダであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のワークのクランプ装置。
4. 前記開口は、前記ダミー材の略中央に設けられている長孔であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載のワークのクランプ装置。

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