特許 5795863 ワーク係合装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5795863

(24)【登録日】2015年8月21日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】ワーク係合装置

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/00 20060101AFI20150928BHJP

   B23K 37/04 20060101ALI20150928BHJP

【ＦＩ】

   B23P19/00 304C

   B23K37/04 F

【請求項の数】1

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-38218(P2011-38218)

(22)【出願日】2011年2月24日

(65)【公開番号】特開2012-171007(P2012-171007A)

(43)【公開日】2012年9月10日

【審査請求日】2014年2月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】白▲崎▼ 晃治

【審査官】 稲垣 浩司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０７６０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２１１２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−１１３４２８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ １９／００

Ｂ２３Ｋ ３７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ方向に延びる枢支軸心回りに往、復回動可能となるよう静止部材側に枢支され、所定位置にまで往回動してワークと係合可能とされる係合アームと、上記所定位置にまで往回動した上記係合アームを上記静止部材側に対し位置決めするキャッチャーとを備えたワーク係合装置において、
上記キャッチャーが、上記静止部材側に固着される静止ブロックと、上記係合アームと共に往、復回動する回動ブロックとを有し、上記静止ブロックに、上記Ｘ方向で互いに逆方向に向かうよう面して平行に延びる第１、第２Ｘ面と、上記枢支軸心に直交して上記静止ブロックを貫通する仮想線に沿った方向をＹ方向とするとき、このＹ方向で互いに逆方向に向かうよう面して平行に延びる第１、第２Ｙ面と、上記Ｘ，Ｙ方向に直交するＺ方向で上記回動ブロックに向かうよう面するＺ面とをそれぞれ形成し、上記第１、第２Ｙ面のうち、上記枢支軸心から遠い側の第１Ｙ面を、上記枢支軸心の周方向で見て上記仮想線よりも往回動前の上記回動ブロック側に位置させ、第２Ｙ面を上記仮想線よりも上記回動ブロック側とは反対側に位置させることにより、上記第１、第２Ｙ面を上記仮想線を基準としてＺ方向で振り分け配置し、上記所定位置の近傍にまで往回動してきた上記回動ブロックの一部外面が上記第１、第２Ｘ面をそれぞれ摺動し、上記所定位置にまで往回動した上記回動ブロックの他部外面が上記第１、第２Ｙ面とＺ面とにそれぞれ当接するようにしたことを特徴とするワーク係合装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定位置にまで往回動してワークと係合可能とされる係合アームを、上記所定位置で静止部材側に対し位置決めするキャッチャーを備えたワーク係合装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

上記ワーク係合装置には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、ワーク係合装置は、ある水平なＸ方向に延びる枢支軸心回りに往、復回動可能となるよう静止部材側に枢支され、所定位置にまで往回動してワークと係合可能とされる係合アームと、上記所定位置にまで往回動した上記係合アームを上記静止部材側に対し位置決めするキャッチャーとを備えている。

【0003】

上記係合アームを往回動させ、この係合アームを上記キャッチャーにより静止部材側に対し位置決めすると共にワークに係合させて、このワークをクランプすれば、このワークは所定位置に精度よく保持されることとなる。このため、このようにクランプされたワークに対しては、その後の作業が精度よくできることとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭５８−１１３４２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記従来の技術のキャッチャーは、往回動して所定位置に達した係合アームをその回動方向（Ｙ方向）でのみ位置決めするものである。このため、仮に、上記静止部材側に対する係合アームの枢支部に多少のがたつきがある場合には、上記キャッチャーの存在にかかわらず、上記Ｘ方向や上記Ｘ，Ｙ方向に直交するＺ方向で、上記がたつきにより上記係合アームの位置に寸法誤差が生じがちとなる。そして、このような寸法誤差が生じた場合には、上記係合アームによりクランプされたワークの位置精度が低下するおそれがあり、この結果、このワークに対するその後の作業性が低下するおそれを生じる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、所定位置にまで往回動してワークと係合可能とされる係合アームを、上記所定位置でキャッチャーにより静止部材側に対し精度よく位置決めできるようにし、これにより、この係合アームと係合したワークに対するその後の作業性を向上させることである。

【0007】

請求項１の発明は、Ｘ方向に延びる枢支軸心５回りに往、復回動Ａ，Ｂ可能となるよう静止部材側６に枢支され、所定位置にまで往回動Ａしてワーク１と係合可能とされる係合アーム７と、上記所定位置にまで往回動Ａした上記係合アーム７を上記静止部材側６に対し位置決めするキャッチャー１５とを備えたワーク係合装置において、
上記キャッチャー１５が、上記静止部材側６に固着される静止ブロック１６と、上記係合アーム７と共に往、復回動Ａ，Ｂする回動ブロック１７とを有し、上記静止ブロック１６に、上記Ｘ方向で互いに逆方向に向かうよう面して平行に延びる第１、第２Ｘ面２６，２７と、上記枢支軸心５に直交して上記静止ブロック１６を貫通する仮想線１９に沿った方向をＹ方向とするとき、このＹ方向で互いに逆方向に向かうよう面して平行に延びる第１、第２Ｙ面２８，２９と、上記Ｘ，Ｙ方向に直交するＺ方向で上記回動ブロック１７に向かうよう面するＺ面３０，３１とをそれぞれ形成し、上記第１、第２Ｙ面２８，２９のうち、上記枢支軸心５から遠い側の第１Ｙ面２８を、上記枢支軸心５の周方向で見て上記仮想線１９よりも往回動Ａ前の上記回動ブロック１７側に位置させ、第２Ｙ面２９を上記仮想線１９よりも上記回動ブロック１７側とは反対側に位置させることにより、上記第１、第２Ｙ面２８，２９を上記仮想線１９を基準としてＺ方向で振り分け配置し、上記所定位置の近傍にまで往回動Ａしてきた上記回動ブロック１７の一部外面が上記第１、第２Ｘ面２６，２７をそれぞれ摺動し、上記所定位置にまで往回動Ａした上記回動ブロック１７の他部外面が上記第１、第２Ｙ面２８，２９とＺ面３０，３１とにそれぞれ当接するようにしたことを特徴とするワーク係合装置である。

【0008】

なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

【発明の効果】

【0009】

本発明による効果は、次の如くである。

【0010】

請求項１の発明は、Ｘ方向に延びる枢支軸心回りに往、復回動可能となるよう静止部材側に枢支され、所定位置にまで往回動してワークと係合可能とされる係合アームと、上記所定位置にまで往回動した上記係合アームを上記静止部材側に対し位置決めするキャッチャーとを備えたワーク係合装置において、
上記キャッチャーが、上記静止部材側に固着される静止ブロックと、上記係合アームと共に往、復回動する回動ブロックとを有し、上記静止ブロックに、上記Ｘ方向で互いに逆方向に向かうよう面して平行に延びる第１、第２Ｘ面と、上記枢支軸心に直交して上記静止ブロックを貫通する仮想線に沿った方向をＹ方向とするとき、このＹ方向で互いに逆方向に向かうよう面して平行に延びる第１、第２Ｙ面と、上記Ｘ，Ｙ方向に直交するＺ方向で上記回動ブロックに向かうよう面するＺ面とをそれぞれ形成し、上記第１、第２Ｙ面のうち、上記枢支軸心から遠い側の第１Ｙ面を、上記枢支軸心の周方向で見て上記仮想線よりも往回動前の上記回動ブロック側に位置させ、第２Ｙ面を上記仮想線よりも上記回動ブロック側とは反対側に位置させることにより、上記第１、第２Ｙ面を上記仮想線を基準としてＺ方向で振り分け配置し、上記所定位置の近傍にまで往回動してきた上記回動ブロックの一部外面が上記第１、第２Ｘ面をそれぞれ摺動し、上記所定位置にまで往回動した上記回動ブロックの他部外面が上記第１、第２Ｙ面とＺ面とにそれぞれ当接するようにしている。

【0011】

即ち、上記発明によれば、係合アームが上記所定位置まで往回動したとき、上記係合アームと共に往回動した回動ブロックが上記静止部材側に固着された静止ブロックに係合して、互いに直交するよう上記静止ブロックに形成されたＸ，Ｙ，Ｚ面にそれぞれ上記回動ブロックの外面が当接する。

【0012】

このため、上記静止部材側に対する係合アームの枢支部に多少のがたつきがあるとしても、上記所定位置にまで往回動してワークと係合する係合アームは、上記所定位置で互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向において、上記静止部材側に対しそれぞれ精度よく位置決めされる。よって、上記係合アームは上記ワークに対し寸法精度よく係合することから、この係合により、静止部材側に対しワークを精度よく位置決めできたり、このワークを精度よくクランプできたりして、このワークに対するその後の作業性を向上させることができる。

【0013】

そして、上記した静止部材側に対する係合アームの精度のよい位置決めは、精度の高い軸部材やアクチュエータなどの別途部材を不要とし、上記キャッチャーの静止ブロックと回動ブロックとの係合構造の工夫によって達成されることから、上記係合アームと係合したワークに対するその後の作業性の向上は、簡単な構成で安価に達成できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図２の部分拡大図である。

【図2】ワーク係合装置の側面部分断面図である。

【図3】ワーク係合装置の斜視図である。

【図4】図１のIV−IV線矢視図である。

【図5】図３の部分拡大斜視図である。

【図6】図５で示したものの展開斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明のワーク係合装置に関し、所定位置にまで往回動してワークと係合可能とされる係合アームを、上記所定位置でキャッチャーにより静止部材側に対し精度よく位置決めできるようにし、これにより、この係合アームと係合したワークに対するその後の作業性を向上させる、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。

【0016】

即ち、ワーク係合装置は、Ｘ方向に延びる枢支軸心回りに往、復回動可能となるよう静止部材側に枢支され、所定位置にまで往回動してワークと係合可能とされる係合アームと、上記所定位置にまで往回動した上記係合アームを上記静止部材側に対し位置決めするキャッチャーとを備える。

【0017】

上記キャッチャーは、上記静止部材側に固着される静止ブロックと、上記係合アームと共に往、復回動する回動ブロックとを有する。上記静止ブロックに、上記Ｘ方向で互いに逆方向に向かうよう面して平行に延びる第１、第２Ｘ面と、上記枢支軸心に直交して上記静止ブロックを貫通する仮想線に沿った方向をＹ方向とするとき、このＹ方向で互いに逆方向に向かうよう面して平行に延びる第１、第２Ｙ面と、上記Ｘ，Ｙ方向に直交するＺ方向で上記回動ブロックに向かうよう面するＺ面とをそれぞれ形成する。上記第１、第２Ｙ面のうち、上記枢支軸心から遠い側の第１Ｙ面を、上記枢支軸心の周方向で見て上記仮想線よりも往回動前の上記回動ブロック側に位置させ、第２Ｙ面を上記仮想線よりも上記回動ブロック側とは反対側に位置させることにより、上記第１、第２Ｙ面を上記仮想線を基準としてＺ方向で振り分け配置する。上記所定位置の近傍にまで往回動してきた上記回動ブロックの一部外面が上記第１、第２Ｘ面をそれぞれ摺動し、上記所定位置にまで往回動した上記回動ブロックの他部外面が上記第１、第２Ｙ面とＺ面とにそれぞれ当接するようにしている。

【実施例】

【0018】

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

【0019】

図２，３において、符号１は、車両の車体構成部品であって、水平方向に延びる形状のワークである。上記ワーク１は一対設けられて、水平なＸ方向に並設され、搬送台２上に載置されている。上記両ワーク１，１同士を寸法精度よくスポット溶接Ｓさせるために、上記各ワーク１をそれぞれ上記搬送台２上の所定位置に位置決めするための一対のワーク係合装置３，３が設けられている。

【0020】

上記ワーク係合装置３は、上記Ｘ方向に延びる枢支軸心５回りに往、復回動Ａ，Ｂ可能となるよう静止部材側６に枢支される係合アーム７と、この係合アーム７を往、復回動Ａ，Ｂさせるシリンダ式のアクチュエータ８とを備えている。上記静止部材側６は、作業床９上に設置された上記搬送台２や作業台１０を有し、この作業台１０に上記係合アーム７が枢支されている。上記係合アーム７が、図２，３中実線で示す所定位置にまで往回動Ａしたとき、この係合アーム７の回動端部分が上記ワーク１と係合することとされている。

【0021】

具体的には、上記係合アーム７の回動端部分は位置決めピン１２を有している。そして、上記係合アーム７が上記所定位置にまで往回動Ａしたとき、上記位置決めピン１２が上記ワーク１に形成された位置決め孔１３に嵌脱可能に嵌入して、上記係合アーム７の回動部分が上記ワーク１と係合することとされ、これにより、ワーク１は上記静止部材側６の搬送台２に対し位置決めされる。

【0022】

また、上記ワーク係合装置３は、上記所定位置まで往回動Ａした上記係合アーム７を上記静止部材側６の作業台１０に対し位置決めするキャッチャー１５を備えている。そして、上記したように往回動Ａした係合アーム７の回動端部分が上記ワーク１に係合することと、上記係合アーム７が上記キャッチャー１５により静止部材側６の作業台１０に対し位置決めされることとによって、上記ワーク１は、静止部材側６の上記搬送台２に対し精度よく位置決めされるようになっている。

【0023】

全図において、上記キャッチャー１５は、上記静止部材側６の作業台１０の上面に不図示の締結具などにより固着される静止ブロック１６と、上記係合アーム７に不図示の締結具などにより固着され、この係合アーム７と共に往、復回動Ａ，Ｂする回動ブロック１７とを有している。上記係合アーム７が上記所定位置まで往回動Ａしたとき、上記静止ブロック１６に上記回動ブロック１７が係合し、この状態のキャッチャー１５を介し係合アーム７が静止部材側６に対し位置決めされるようになっている。

【0024】

ここで、上記枢支軸心５に直交して上記静止ブロック１６を貫通する仮想線１９に沿った水平方向をＹ方向とする。また、このＹ方向での一方向を図中矢印Ｆｒで示した前方として、この前方に向かっての上記Ｘ方向を左右とする。更に、上記Ｘ，Ｙ方向にそれぞれ直交する上下方向をＺ方向として、以下説明する。

【0025】

上記静止ブロック１６は、上記作業台１０の上面に固着される基体２２と、この基体２２の前、後部からそれぞれ一体的に上方に突出する前、後突起２３，２４とを備えている。上記基体２２の左右方向の中途部の上面には前後方向に延びる断面Ｕ字形状の溝２５が形成されている。上記前、後突起２３，２４は、上記溝２５の左右に振り分け配置されている。上記Ｘ方向に沿った視線で見て（図１）、上記前突起２３は上記仮想線１９を越えて上方に突出している。一方、上記後突起２４は上記仮想線１９を越えないよう上方に突出している。

【0026】

上記溝２５の左右各内側面が第１、第２Ｘ面２６，２７とされている。これら第１、第２Ｘ面２６，２７は左右方向（Ｘ方向）で互いに離れて互いに逆方向に向かうよう面して平行に延びている。具体的には、上記第１、第２Ｘ面２６，２７は、それぞれ前後方向かつ上下方向に向かって互いに平行に延び、かつ、互いに対面している。

【0027】

上記前突起２３の上部後面が第１Ｙ面２８とされ、上記後突起２４の前面が第２Ｙ面２９とされている。上記第１、第２Ｙ面２８，２９は前後方向（Ｙ方向）で互いに離れて互いに逆方向に向かうよう面して平行に延びている。具体的には、上記第１、第２Ｙ面２８，２９は、それぞれ左右方向かつ上下方向に向かって互いに平行に延びている。また、上記第１、第２Ｙ面２８，２９は、左右方向（Ｘ方向）で振り分け配置され、かつ、上記仮想線１９を基準として上下方向（Ｚ方向）で振り分け配置されている。より具体的には、上記第１、第２Ｙ面２８，２９のうち、上記枢支軸心５から遠い側（前側）の第１Ｙ面２８は、前記仮想線１９よりも往回動Ａ前の係合アーム７側（上側）に位置させられ、第２Ｙ面２９は上記仮想線１９よりも上記係合アーム７側とは反対側（下側）に位置させられている。

【0028】

上記基体２２の左側部における前後方向の中途部上面が第１Ｚ面３０とされ、上記溝２５の底面が第２Ｚ面３１とされている。上記第１、第２Ｚ面３０，３１は、上記回動ブロック１７に向かうよう面しており、具体的には、それぞれ上記第１、第２Ｘ面２６，２７と第１、第２Ｙ面２８，２９とにそれぞれ直交する方向に延び、かつ、互いに平行に延びている。

【0029】

図１〜５中実線のように、上記係合アーム７を上記所定位置まで往回動Ａさせたとき、この係合アーム７は枢支軸心５側から前方に向かって上記仮想線１９と平行に直線的に延びている。この状態で、前記回動ブロック１７は上記係合アーム７の下面に固着されている。上記回動ブロック１７の一部外面である下端部の左右各外側面はそれぞれ前後方向かつ上下方向に向かって互いに平行に延びている。また、上記回動ブロック１７の他部外面である上部側の前、後面はそれぞれ左右方向かつ上下方向に向かって互いに平行に延びている。また、上記回動ブロック１７の更に他部外面である左側部の下面と、この回動ブロック１７の更に他部外面である下端部の下面とはそれぞれ前後方向かつ左右方向に向かって互いに平行に延びている。

【0030】

上記回動ブロック１７の下端部の左右下端縁部にはそれぞれ面取り部３６，３６が形成されている。なお、これら面取り部３６と共に、もしくはこれに代えて、上記溝２５の開口縁部に不図示の面取り部を形成してもよい。

【0031】

そして、上記係合アーム７が往回動Ａ前の元位置（図２，３中一点鎖線）から、図１，２，４中二点鎖線で示すように、上記所定位置の近傍にまで往回動Ａし、更に往回動Ａするときには、上記回動ブロック１７の下端部が上記静止ブロック１６の溝２５内の第１、第２Ｘ面２６，２７の間に嵌入し、これら第１、第２Ｘ面２６，２７を、上記回動ブロック１７の一部外面である下端部の左右各外側面が下方に向かって摺動する。なお、上記回動ブロック１７の下端部が上記第１、第２Ｘ面２６，２７の間に嵌入するとき、上記回動ブロック１７の下端部の左右面取り部３６，３６により、上記嵌入が円滑になされる。

【0032】

そして、上記した回動ブロック１７の一部外面である下端部の左右各外側面が上記静止ブロック１６の第１、第２Ｘ面２６，２７に摺動しながら当接することにより、上記回動ブロック１７はＸ方向で上記静止ブロック１６を介し静止部材側６に対し位置決めされる。つまり。上記回動ブロック１７を固着した係合アーム７がＸ方向で静止部材側６に対し位置決めされる。

【0033】

次に、上記係合アーム７が上記所定位置にまで往回動Ａしたとき、この係合アーム７と共に往回動Ａする上記回動ブロック１７の他部外面である上部側の前、後面と、この回動ブロック１７の更に他部外面である左側部の下面と、この回動ブロック１７の更に他部外面である下端部の下面との４つの面は、上記静止ブロック１６の第１、第２Ｙ面２８，２９と、第１、第２Ｚ面３０，３１との４つの面にそれぞれ同時に面接触するよう当接することとされている（図１〜図５中実線）。なお、上記したように係合アーム７と共に回動ブロック１７が往回動Ａするとき、この回動ブロック１７の一部は上記後突起２４の上方を通過して、この後突起２４に接触することは回避される。

【0034】

そして、上記した回動ブロック１７の他部外面である上記４つの面が上記静止ブロック１６の上記４つの面に当接することにより、上記回動ブロック１７はＹ，Ｚ方向で上記静止ブロック１６を介し静止部材側６に対し位置決めされる。つまり、上記回動ブロック１７を固着した係合アーム７がＹ，Ｚ方向で静止部材側６に対し位置決めされる。

【0035】

即ち、上記構成によれば、係合アーム７が上記所定位置まで往回動Ａしたとき、上記係合アーム７と共に往回動Ａした回動ブロック１７が上記静止部材側６に固着された静止ブロック１６に係合して、互いに直交するよう上記静止ブロック１６に形成されたＸ，Ｙ，Ｚ面２６〜３１にそれぞれ上記回動ブロック１７の外面が当接する。

【0036】

このため、上記静止部材側６に対する係合アーム７の枢支部に多少のがたつきがあるとしても、上記所定位置にまで往回動Ａしてワーク１と係合する係合アーム７は、上記所定位置で互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向において、上記静止部材側６に対しそれぞれ精度よく位置決めされる。よって、上記係合アーム７は上記ワーク１に対し寸法精度よく係合することから、この係合により、静止部材側６に対しワーク１を精度よく位置決めできたり、このワーク１を精度よくクランプできたりして、このワーク１に対するその後の作業性を向上させることができる。

【0037】

そして、上記した静止部材側６に対する係合アーム７の精度のよい位置決めは、精度の高い軸部材やアクチュエータなどの別途部材を不要とし、上記キャッチャー１５の静止ブロック１６と回動ブロック１７との係合構造の工夫によって達成されることから、上記係合アーム７と係合したワーク１に対するその後の作業性の向上は、簡単な構成で安価に達成できる。

【0038】

なお、以上は図示の例によるが、上記ワーク１に対する係合アーム７の係合は、上記ワーク１の位置決めのためだけでなく、このワーク１を静止部材側６の搬送台２などと協力してクランプする場合など種々の作業にも適用できる。また、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向のそれぞれは、傾斜方向などのいずれの方向に向かって延びていてもよい。

【0039】

また、上記キャッチャー１５の静止ブロック１６は上記静止部材側６に一体的に形成してもよく、回動ブロック１７は係合アーム７に一体的に形成してもよい。また、上記静止ブロック１６や回動ブロック１７は、その各部分をそれぞれ別体に形成して、これら各部分を締結具などにより組み立てたものであってもよい。また、上記静止ブロック１６の第１、第２Ｚ面３０，３１は、いずれか一方のみが上記回動ブロック１７の他部外面と当接するようにしてもよい。

【0040】

また、図１における上記静止ブロック１６と回動ブロック１７とを上下で逆となるよう反転させて、図示の静止ブロック１６を係合アーム７に固着して回動ブロックとし、図示の回動ブロック１７を静止部材側６に固着して静止ブロックとしてもよく、このようにしても、前記と同様の作用効果が得られる。

【符号の説明】

【0041】

１ ワーク
２ 搬送台
３ ワーク係合装置
５ 枢支軸心
６ 静止部材側
７ 係合アーム
８ アクチュエータ
１５ キャッチャー
１６ 静止ブロック
１７ 回動ブロック
１９ 仮想線
２６ 第１Ｘ面
２７ 第２Ｘ面
２８ 第１Ｙ面
２９ 第２Ｙ面
３０ 第１Ｚ面
３１ 第２Ｚ面
３６ 面取り部
Ａ 往回動
Ｂ 復回動
Ｓ スポット溶接

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】