特開 2024-58484 位置決め装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024058484

(43)【公開日】2024-04-25

(54)【発明の名称】位置決め装置

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/00 20060101AFI20240418BHJP

   B23P 21/00 20060101ALN20240418BHJP

【ＦＩ】

B23P19/00 302P

B23P21/00 303B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022165889

(22)【出願日】2022-10-14

(71)【出願人】

【識別番号】000157083

【氏名又は名称】トヨタ自動車東日本株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131026

【弁理士】

【氏名又は名称】藤木 博

(74)【代理人】

【識別番号】100194124

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 まゆみ

(72)【発明者】

【氏名】高橋 裕之

【テーマコード（参考）】

3C030

【Ｆターム（参考）】

3C030BC04

3C030CC02

(57)【要約】

【課題】１つの駆動手段により駆動させることができる位置決め装置を提供する。
【解決手段】位置決め装置１は、対象物Ｍを載置する載置部１０と、対象物Ｍを幅方向において挟持する第１挟持部２０と、対象物Ｍを長さ方向において挟持する第２挟持部３０とを備える。第１挟持部２０は、第１固定挟持部２１と、第１回動挟持部２２ｂが第１固定挟持部２１に接近する方向に回動するように付勢された回動部２２とを有している。第２挟持部３０は、駆動手段により載置部に対して接近又は離間する方向に移動される移動基準部３１と、移動基準部３１の移動に応じて対象物Ｍを挟持するように移動する一対のアーム部３２と、移動基準部３１の移動に応じて回動部２２を付勢力に抗するように押圧する方向又は押圧を解除する方向に移動する第１回動挟持部３３を有している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

位置決めする対象物を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記対象物を一方向において挟持する第１挟持部と、
前記第１挟持部の挟持方向と交差する方向において前記対象物を挟持する第２挟持部と、
前記第２挟持部を駆動する駆動手段とを備え、
前記第１挟持部は、第１固定挟持部と、第１回転軸を中心として回動可能に配設され、一端側に前記第１固定挟持部との間で前記対象物を挟持する第１回動挟持部が設けられ、前記第１回動挟持部が前記第１固定挟持部に接近する方向に回動するように付勢された回動部とを有し、
前記第２挟持部は、前記駆動手段により前記載置部に対して接近又は離間する方向に移動される移動基準部と、前記移動基準部の移動に応じて前記対象物を挟持するように移動する一対のアーム部と、前記移動基準部の移動に応じて前記回動部を付勢力に抗するように押圧する方向又は押圧を解除する方向に移動し、前記移動基準部が前記載置部に接近する方向に移動するに伴い、前記回動部を押圧して前記第１回動挟持部を前記第１固定挟持部から離間させ、前記移動基準部が前記載置部から離間する方向に移動するに伴い、前記回動部から離間して押圧を解除し、前記第１回動挟持部を前記第１固定挟持部に接近させる第１挟持連動部とを有する
ことを特徴とする位置決め装置。

【請求項2】

前記第２挟持部は、前記第１挟持連動部が前記回動部から離間して前記第１回動挟持部と前記第１固定挟持部により前記対象物を挟持した後に、前記一対のアーム部により前記対象物を挟持するように構成された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】

前記第１回動挟持部には、前記第２挟持部の挟持方向に回転可能とされたローラーが配設されたことを特徴とする請求項１記載の位置決め装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品の加工組立工程等において、部品の位置決めをする位置決め装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車体の加工組立工程では、例えば、車体パネル等の部品に形成された基準孔に対応して基準ピンを設けた位置決め治具を用い、基準孔を基準ピンに合わせて部品を治具に配置することにより、部品の位置決めを行っている。しかし、基準孔を設定することができないドアなどの外から見える意匠部品等の場合には、基準ピンを用いた位置決めを行うことができないので、部品の外形を利用した位置決めが行われている。

【0003】

例えば、特許文献１には、略等脚台形状ワークに対して位置決めを行う装置において、台形の短底辺側に位置する各隅部で、該隅部を挟む短底辺部と斜辺部とのそれぞれでワークに当接する一対の当接部材を共に同軸回動する一体構成として設け、台形の両隅部に対応する左右対称位置にそれぞれ配置した二組の該一体構成から成るセンタリング機構と、該両一体構成を接続すると共に互いに対称方向に同期作動させるリンク機構と、該リンク機構の同期作動により位置決めされた状態のワークの長底辺側の略中央を、左右対称位置の対称軸方向に外方より押圧して固定するロック機構とを備えたものが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許４０５８３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、外形を利用して位置決めを行うには、複数の駆動機構が必要であり、装置が複雑で大掛かりとなる。そのため、費用及びエネルギー消費量が増大してしまうという問題があった。

【0006】

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、１つの駆動手段により駆動させ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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の位置決め装置は、位置決めする対象物を載置する載置部と、載置部に載置された対象物を一方向において挟持する第１挟持部と、第１挟持部の挟持方向と交差する方向において対象物を挟持する第２挟持部と、第２挟持部を駆動する駆動手段とを備え、第１挟持部は、第１固定挟持部と、第１回転軸を中心として回動可能に配設され、一端側に第１固定挟持部との間で対象物を挟持する第１回動挟持部が設けられ、第１回動挟持部が第１固定挟持部に接近する方向に回動するように付勢された回動部とを有し、第２挟持部は、駆動手段により載置部に対して接近又は離間する方向に移動される移動基準部と、移動基準部の移動に応じて対象物を挟持するように移動する一対のアーム部と、移動基準部の移動に応じて回動部を付勢力に抗するように押圧する方向又は押圧を解除する方向に移動し、移動基準部が載置部に接近する方向に移動するに伴い、回動部を押圧して第１回動挟持部を第１固定挟持部から離間させ、移動基準部が載置部から離間する方向に移動するに伴い、回動部から離間して押圧を解除し、第１回動挟持部を第１固定挟持部に接近させる第１挟持連動部とを有するものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、駆動手段により第２挟持部の移動基準部を移動させ、それに伴い、第２挟持部の一対のアーム部を移動させて対象物を挟持又は解放すると共に、第１挟持連動部を移動させて第１挟持部の回動部を付勢力に抗するように押圧する方向又は押圧を解除する方向に移動し、第１挟持部の第１回動挟持部と第１固定挟持部とにより対象物を挟持又は解放するようにしたので、１つの駆動手段により駆動させることができる。よって、費用及びエネルギー消費量を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施の形態に係る位置決め装置の構成を表す図である。

【図2】図１に示した位置決め装置を他の方向から見た構成を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0011】

図１は、本発明の一実施の形態に係る位置決め装置１の構成を表すものである。図２は、位置決め装置１を図１における横から見た構成を表すものである。図１及び図２においては、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順に動きを示しており、図１の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と図２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）とは互いに対応している。なお、図２においては、動きを分かりやすくするために、一部を破線で示している。この位置決め装置１は、位置決めする対象物Ｍの外形を利用して対象物Ｍの位置決めをするものである。対象物Ｍはどのような形状のものでもよいが、本実施の形態では、長尺状の部品を位置決めする場合を例に挙げて説明する。

【0012】

位置決め装置１は、例えば、位置決めする対象物Ｍを載置する載置部１０と、載置部１０に載置された対象物Ｍを一方向において挟持する第１挟持部２０と、第１挟持部２０の挟持方向と交差する方向において対象物Ｍを挟持する第２挟持部３０と、第２挟持部３０を駆動する図示しない駆動手段とを備えている。載置部１０は、例えば、対象物Ｍの中央部を支持するように、図示しない載置支持部に固定して配設されている。載置部１０は、例えば、対象物Ｍの幅方向に延在され、対象物Ｍの長さ方向に間隔を開けて配設された複数の棒状部材により構成されている。棒状部材１１の長さは、例えば、対象物Ｍの幅に対応して形成されていることが好ましい。

【0013】

第１挟持部２０は、例えば、対象物Ｍの幅方向において対象物Ｍを挟持するように構成されており、第１固定挟持部２１と、第１回転軸２２ａを中心として回動可能に配設され、一端側に固定挟持部２１との間で対象物Ｍを挟持する第１回動挟持部２２ｂが設けられた回動部２２とを有している。第１固定挟持部２１は、例えば、載置部１０の一端部、具体的には、第１挟持部２０の挟持方向における一方の端部に固定して配設されている。第１固定挟持部２１は、例えば、板状部材又は複数の棒状部材により構成されている。第１固定挟持部２１の第１回動挟持部２２ａとの対向側には、例えば、固定ガイド２３が設けられていることが好ましい。固定ガイド２３は、例えば、上側が外側に向かい傾斜された形状とされており、位置決め装置１に対象物Ｍを上から配置する際に、対象物Ｍを案内して、対象物Ｍの幅方向における配置位置のばらつきを小さくするためのものである。

【0014】

回動部２２は、例えば、第１回転軸２２ａを介して一端側に延在された第１回動挟持部２２ｂと、第１回転軸２２ａを介して他端側に延在され、回動を制御する回動制御部２２ｃとを有している。第１回転軸２２ａは、例えば、載置部１０の他端部、具体的には、第１挟持部２０の挟持方向における他方の端部に配設された図示しない第１挟持支持部に対して固定して配設されている。第１回動挟持部２２ｂは、例えば、対象物Ｍの長さ方向（後述するように第２挟持部３０の挟持方向）に間隔を開けて配設された複数の棒状部材により構成されている。第１回動挟持部２２ｂには、例えば、先端側に、第２挟持部３０の挟持方向に回転可能とされたローラー２２ｄが配設されている。第１挟持部２０により対象物Ｍを挟持した後、第２挟持部３０により対象物Ｍを挟持する際に、対象物Ｍが第２挟持部３０の挟持方向に容易に移動できるようにするためである。

【0015】

回動制御部２２ｃは、例えば、第１回動挟持部２２ｂに対応して、第２挟持部３０の挟持方向に間隔を開けて配設された複数の棒状部材により構成されている。回動制御部２２ｃは、例えば、第１回動挟持部２２ｂから９０度回転した位置において、第１固定挟持部２１の方に延在されている。各回動制御部２２ｃは、例えば、連結部２２ｅにより連結されており、各回動制御部２２ｃ及び各第１回動挟持部２２ｂが同時に回動するようになっている。また、回動部２２は、第１回転軸２２ａを中心として、第１回動挟持部２２ｂが第１固定挟持部２１に接近する方向に回動するように付勢されている。付勢は、バネにより行うようにしてもよく、また、重りにより行うようにしてもよい。なお、本実施の形態では、回動制御部２２ｃと連結部２２ｅの合計の重さを第１回動挟持部２２ｂとローラー２２ｄの合計の重さよりも重くすることにより、回動制御部２２ｃの自重により付勢するように構成されている。

【0016】

第２挟持部３０は、例えば、対象物Ｍの長さ方向において対象物Ｍを挟持するように構成されている。第２挟持部３０は、例えば、駆動手段により載置部１０に対して接近又は離間する方向に移動される移動基準部３１と、移動基準部３１の移動に応じて対象物Ｍを挟持するように移動する一対のアーム部３２と、移動基準部３１の移動に応じて回動部２２、具体的には回動制御部２２ｃを押圧又は押圧を解除する方向に移動する第１挟持連動部３３とを有している。駆動手段は、例えば、動力シリンダーにより構成することができる。移動基準部３１は、例えば、棒状部材により構成されている。

【0017】

アーム部３２は、例えば、一端部が移動基準部３１に回動可能に配設された棒状部材よりなる第１アーム部３２ａと、第１アーム部３２ａの他端部に対して一端部が回動可能に配設された第２アーム部３２ｂとを有している。第２アーム部３２ｂは、例えば、第２回転軸３２ｃを中心として回動可能に配設され、第２回転軸３２ｃは、例えば、図示しない第２挟持支持部に固定して配設されている。第２アーム部３２ｂは、例えば、第２回転軸３２ｃから一端側に延在され第１アーム部３２ａに連結される第２アーム連結部３２ｄと、第２回転軸３２ｃから他端側に延在され対象物Ｍを挟持する第２アーム挟持部３２ｅとを有している。第２アーム挟持部３２ｅは、例えば、第２アーム連結部３２ｄに対して、対象物Ｍに向かい「く」の字状に折り曲げて形成されている。

【0018】

これにより、アーム部３２は、例えば、駆動手段により移動基準部３１が載置部１０から離間する方向に移動されると、それに伴い、第１アーム部３２ａが載置部１０から離間する方向に移動し、第２アーム部３２ｂが第２回転軸３２ｃを中心として第２アーム挟持部３２ｅが対象物Ｍに接近する方向に回動するようになっている。また、例えば、駆動手段により移動基準部３１が載置部１０に接近する方向に移動されると、それに伴い、第１アーム部３２ａが載置部１０に接近する方向に移動し、第２アーム部３２ｂが第２回転軸３２ｃを中心として第２アーム挟持部３２ｅが対象物Ｍから離間する方向に回動するようになっている。

【0019】

第１挟持連動部３３は、例えば、回動制御部２２ｃに対応して、第２挟持部３０の挟持方向に間隔を開け、回動制御部２２ｃに延在された複数の棒状部材により構成されている。第１挟持連動部３３は、例えば、第１回動挟持部２２ｂが第１固定挟持部２１に接近する方向に回動させる付勢力に抗して、回動制御部２２ｃを載置部１０の方に押圧することにより、第１回動挟持部２２ｂを第１固定挟持部２１から離間する方向に回動させるものである。第１挟持連動部３３は、移動基準部３１が載置部１０に接近する方向に移動するに伴い、回動部２２、具体的には回動制御部２２ｃを押圧して第１回動挟持部２２ｂを第１固定挟持部２１から離間させ、移動基準部３１が載置部１０から離間する方向に移動するに伴い、回動部２２、具体的には回動制御部２２ｃから離間して第１回動挟持部２２ｂを第１固定挟持部２１に接近させるようになっている。

【0020】

また、第２挟持部３０は、例えば、第１挟持連動部３３が回動部２２、具体的には回動制御部２２ｃから離間して第１回動挟持部２２ｂと第１固定挟持部２１により対象物Ｍを挟持した後に、一対のアーム部３２により対象物Ｍを挟持するように構成されることが好ましい。安定して位置合わせをすることができるからである。

【0021】

この位置決め装置１は、例えば、次のようにして用いられる。まず、例えば、駆動手段により移動基準部３１を載置部１０に接近させ、一対の第２アーム挟持部３２ｅを互いに離間する方向に回動させると共に、第１挟持連動部３３を載置部１０に接近する方向に移動させ、第１挟持連動部３３により回動制御部２２ｃを押圧して第１回動挟持部２２ｂを第１固定挟持部２１から離間させた状態とする。次いで、例えば、載置部１０に対象物Ｍを載置する（図１（Ａ）及び図２（Ａ）参照）。

【0022】

続いて、例えば、駆動手段により移動基準部３１を載置部１０から離間させる方向に移動させる。これにより、移動基準部３１の移動に伴い、一対の第２アーム挟持部３２ｅは互いに接近する方向に回動する。また、第１挟持連動部３３は回動制御部２２ｃから離間する方向に移動し、第１回動挟持部２２ｂは付勢力により第１固定挟持部２１に接近するように回動する。これにより、対象物Ｍは幅方向において、第１回動挟持部２２ｂと第１固定挟持部２１とにより挟持される。その際、対象物Ｍの幅方向における位置がずれていても、第１回動挟持部２２ｂにより第１固定挟持部２１の方に押されて移動し、幅方向の位置決めがされる（図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）参照）。

【0023】

次に、例えば、駆動手段により更に移動基準部３１を載置部１０から離間させる方向に移動させる。これにより、移動基準部３１の移動に伴い、一対の第２アーム挟持部３２ｅは互いに更に接近する方向に回動し、対象物Ｍは長さ方向において、一対の第２アーム挟持部３２ｅにより挟持される。その際、対象物Ｍの長さ方向における位置がずれていても、一対の第２アーム挟持部３２ｅにより押されて移動、長さ方向の位置決めがされる。なお、第１挟持連動部３３は移動基準部３１の移動に伴い、更に、回動制御部２２ｃから離間する方向に移動する（図１（Ｃ）及び図２（Ｃ）参照）。

【0024】

このように本実施の形態によれば、駆動手段により第２挟持部３０の移動基準部３１を移動させ、それに伴い、第２挟持部３０の一対のアーム部３２を移動させて対象物Ｍを長さ方向において挟持又は解放すると共に、第１挟持連動部３３を移動させて第１挟持部２０の回動部２２を付勢力に抗するように押圧する方向又は押圧を解除する方向に移動し、第１挟持部２０の第１回動挟持部２２ｂと第１固定挟持部２１とにより対象物Ｍを幅方向において挟持又は解放するようにしたので、１つの駆動手段により駆動させることができる。よって、費用及びエネルギー消費量を削減することができる。

【0025】

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、各構成要素の具体的な構造や形状は異なっていてもよく、また、上述した構成要素を全て備えていなくてもよく、他の構成要素を備えていてもよい。

【符号の説明】

【0026】

１…位置決め装置、１０…載置部、２０…第１挟持部、２１…第１固定挟持部、２２…回動部、２２ａ…第１回転軸、２２ｂ…第１回動挟持部、２２ｃ…回動制御部、２２ｄ…ローラー、２２ｅ…連結部、２３…固定ガイド、３０…第２挟持部、３１…移動基準部、３２…アーム部、３２ａ…第１アーム部、３２ｂ…第２アーム部、３２ｃ…第２回転軸、３２ｄ…第２アーム連結部、３２ｅ…第２アーム挟持部、３３…第１挟持連動部、Ｍ…対象物

【図1】

【図2】