特許 7397885 位置決め装置

(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】

(24)【登録日】2023-12-05

(45)【発行日】2023-12-13

(54)【発明の名称】位置決め装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 43/00 20060101AFI20231206BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

B21D43/00 U

B25J15/08 M

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021567269

(86)(22)【出願日】2020-12-14

(86)【国際出願番号】 JP2020046500

(87)【国際公開番号】W WO2021131842

(87)【国際公開日】2021-07-01

【審査請求日】2022-05-17

(31)【優先権主張番号】P 2019238681

(32)【優先日】2019-12-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】591214527

【氏名又は名称】株式会社ジーテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】矢吹 勇司

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼岡 舜

【審査官】豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６３－１７９０３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００１－２５６６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０６６６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０５１５８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０７－２３７０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０５５５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４０６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０５９８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２４０２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ４３／００

Ｂ２５Ｊ １５／０８

Ｂ２３Ｐ １９／００ － １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

位置決め対象物の位置決め用孔に挿入可能な先端部と前記先端部の一端から延びる基端部とをそれぞれ有し、略Ｌ字状に形成された複数の位置決めピンと、
前記複数の位置決めピンのそれぞれの基端部に接続され、前記複数の位置決めピンを互いに接触する閉方向と互いに離間する開方向とに移動自在に支持する支持体と、
前記複数の位置決めピンのそれぞれの前記基端部をそれぞれ駆動して前記複数の位置決めピンを前記閉方向と前記開方向とに移動させるアクチュエータとを備え、
前記支持体は、少なくとも、前記複数の位置決めピンの前記先端部が挿入される貫通孔と、前記貫通孔から放射状に延び、前記基端部が移動自在に嵌合するように形成された複数のガイド溝とを有する底板と、前記底板の上に重ねられ、前記位置決めピンを収容する枠体とを含む、位置決め装置において、
前記位置決め用孔は、開口形状が円形となるように形成され、
前記複数の位置決めピンの前記先端部は、閉方向で互いに接触することにより前記位置決め用孔の孔径より外径が小さい円柱状の柱状体となるように形成されているとともに、前記柱状体を周方向に均等に分割した形状に形成され、
前記先端部は、前記位置決め対象物の位置決め用孔に挿入された状態で開方向に移動することによって、前記位置決め用孔の孔壁に沿うように接触する同一円弧形状に形成され、
前記支持体と前記アクチュエータとは、前記位置決め対象物の上方に位置する搬送部材に、少なくとも２組が異なる位置に、前記位置決めピンの前記先端部が下方に向けて突出するように取付けられ、
前記搬送部材は、上下方向と水平方向とに移動可能であるとともに、前記位置決め対象物を把持するクランプ装置を備え、
前記位置決めピンの下端となる先端面には、上方に向かって凹む凹部が形成され、
前記凹部は、前記複数の位置決めピンの前記先端部が互いに接触することにより形成される柱状体の軸心部に形成されていることを特徴とする位置決め装置。

【請求項2】

請求項１記載の位置決め装置において、
前記アクチュエータは、
回転軸を有する動力源と、
前記回転軸の回転を前記回転軸の軸線とは直交する方向への往復移動に変換して前記複数の位置決めピンの前記基端部に伝達する変換機構とを備え、
前記位置決めピンの前記基端部は、水平方向で前記先端部に対し開方向に離間する位置にあって、閉方向で互いに接触する前記先端部の柱状体は、上下方向に延び、その中心が前記回転軸の軸線の延長線上にあることを特徴とする位置決め装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の位置決め装置において、
前記位置決め用孔は、前記位置決め対象物を貫通して前記位置決め対象物の表面と裏面とに開口するように形成され、
前記位置決めピンの前記先端部は、前記位置決め用孔に前記位置決め対象物の表面側から挿入された状態で前記位置決め対象物の裏面側に突出する延長部を有し、
前記延長部は、前記複数の位置決めピンが前記閉方向に移動した状態で前記位置決め用孔を通過可能に形成されているとともに、前記複数の位置決めピンが前記開方向に移動して前記位置決め用孔の孔壁により移動が規制された状態で前記位置決め対象物の前記裏面と対向するように前記開方向に突出していることを特徴とする位置決め装置。

【請求項4】

請求項１～請求項３の何れか一つに記載の位置決め装置において、
前記ガイド溝における前記貫通孔とは反対側の端部は、前記枠体によって塞がれる、位置決め装置。

【請求項5】

請求項１～請求項４の何れか一つに記載の位置決め装置において、
前記位置決め対象物はホットスタンプ工法を実施する熱間プレス成型装置に投入される金属板材である、位置決め装置。

【請求項6】

請求項２に記載の位置決め装置において、
前記変換機構は、径方向の外側に凸となる円弧状の長穴を有する回転プレートと、前記長穴に挿入される前記位置決めピンのノックピンと、前記位置決めピンの前記基端部が移動自在に嵌合する前記ガイド溝とによって構成され、
前記位置決めピンの開方向と閉方向の位置を規制する規制構造を有する、位置決め装置。

【請求項7】

請求項１～請求項６の何れか一つに記載の位置決め装置において、
前記先端部は、閉方向でお互いに接触した柱状体を３等分する、位置決め装置。

【請求項8】

請求項１～請求項７の何れか一つに記載の位置決め装置において、
前記搬送部材には、ブラケットを介し、前記アクチュエータと前記支持体とが取り付けられ、前記支持体から前記位置決めピンの前記先端部が突出する、位置決め装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、位置決め対象の位置決め用孔に挿入される位置決めピンを有する位置決め装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鋼板等の薄板材からなる位置決め対象物の位置を決めるにあたっては、例えば特許文献１に記載されているように、位置決め対象物の位置決め用孔に位置決めピンを嵌合させて行うことがある。特許文献１に開示されている位置決め装置は、プレス型の固定型に位置決め対象物を位置決めするためのものである。この位置決め装置は、固定型に立設された複数の位置決めピンを位置決め対象物の一つの位置決め用孔に挿入する構成が採られている。複数の位置決めピンは、互いに接触する方向である閉方向と、互いに離間する方向である開方向とに移動するように、固定型に移動自在に支持されている。固定型には、複数の位置決めピンを閉方向に付勢する径方向付勢手段が設けられている。

【0003】

可動型には、複数の位置決めピンの中央部に挿入されるピンが設けられている。可動型のピンは、可動型が固定型に向けて進むことにより複数の位置決めピンの中央部に挿入され、複数の位置決めピンどうしの間隔を拡げる。
複数の位置決めピンは、それぞれ閉方向に移動して互いに接触している状態で、位置決め対象物の位置決め用孔に挿入される。そして、複数の位置決めピンの中央部に可動型のピンが挿入され、複数の位置決めピンが径方向付勢手段のばね力に抗して開方向に移動する。このように複数の位置決めピンがそれぞれ開方向に移動することにより、各位置決めピンが位置決め用孔の孔壁を押すようになり、位置決め対象物の位置決めが行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－８５３６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に示す位置決め装置では、位置決めを行うにあたって、複数の位置決めピンの基端部を閉方向に付勢する径方向付勢手段と、複数の位置決めピンの先端部を開方向に押す可動型のピンとが必要である。この位置決め装置を使用するためには、位置決めピンの基端部と先端部とをそれぞれ駆動する必要がある。このため、特許文献１に記載されている位置決め装置を使用できる装置は、位置決め対象物を両側から挟むような構造の装置に限定されるという問題があった。
本発明の目的は、複数の位置決めピンの基端部のみを駆動して位置決めを行うことができ、汎用性が高い位置決め装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために、本発明に係る位置決め装置は、位置決め対象物の位置決め用孔に挿入可能な先端部をそれぞれ有する複数の位置決めピンと、前記複数の位置決めピンのそれぞれの基端部に接続され、前記複数の位置決めピンを互いに接触する閉方向と互いに離間する開方向とに移動自在に支持する支持体と、前記複数の位置決めピンのそれぞれの前記基端部をそれぞれ駆動して前記複数の位置決めピンを前記閉方向と前記開方向とに移動させるアクチュエータとを備えているものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明においては、複数の位置決めピンのそれぞれの基端部が支持体に支持された状態でアクチュエータによって駆動されることにより、複数の位置決めピンがそれぞれ閉方向と開方向とに移動する。複数の位置決めピンが互いに接触する状態で位置決め対象物の位置決め用孔に挿入された後にそれぞれ開方向に移動し、位置決め用孔の孔壁に押し付けられることによって、位置決め対象物が複数の位置決めピンの位置に位置決めされる。したがって、本発明によれば、複数の位置決めピンの基端部のみを駆動して位置決めが行われ、この位置決め装置を使用できる装置が位置決め対象物を両側から挟む装置に限定されることはないから、汎用性が高い位置決め装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、搬送部材に取付けられた位置決め装置の斜視図である。

【図2】図２は、位置決め装置が取付けられた搬送部材の斜視図である。

【図3】図３は、位置決め対象物の平面図である。

【図4】図４は、クランプ装置の構成を説明するための正面図である。

【図5】図５は、アクチュエータと位置決めピンの斜視図である。

【図6】図６は、変換機構の一部を示す平面図である。

【図7A】図７Ａは、要部を斜め上方から見た断面図である。

【図7B】図７Ｂは、要部を斜め上方から見た断面図である。

【図8】図８は、位置決めピンと変換機構の分解斜視図である。

【図9A】図９Ａは、変換機構の動作を説明するための要部の下面図である。

【図9B】図９Ｂは、変換機構の動作を説明するための要部の下面図である。

【図10A】図１０Ａは、位置決め時の動作を説明するための正面図である。

【図10B】図１０Ｂは、位置決め時の動作を説明するための正面図である。

【図10C】図１０Ｃは、位置決め時の動作を説明するための正面図である。

【図11】図１１は、位置決めピンの変形例を示す斜視図である。

【図12A】図１２Ａは、ワークを搬送先の装置に載置するときの動作を説明するための模式図である。

【図12B】図１２Ｂは、ワークを搬送先の装置に載置するときの動作を説明するための模式図である。

【図12C】図１２Ｃは、ワークを搬送先の装置に載置するときの動作を説明するための模式図である。

【図13】図１３は、位置決めピンの変形例を示す斜視図である。

【図14】図１４は、位置決めピンの変形例を示す斜視図である。

【図15】図１５は、位置決めピンの変形例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明に係る位置決め装置の一実施の形態を図１～図１０Ｃを参照して詳細に説明する。図１に示す位置決め装置１は、詳細は後述するが、図１において最も下に描かれている複数の位置決めピン２と、これらの複数の位置決めピン２を支持する支持体３と、図１において最も上に描かれているロータリークランプシリンダ４を動力源として複数の位置決めピン２を駆動するアクチュエータ５とを備えている。この実施の形態においては、位置決め装置１を図１に示す姿勢、すなわち複数の位置決めピン２が下方に向けて突出するような姿勢で使用する場合の例を示す。

【0010】

支持体３とアクチュエータ５は、取付用ブラケット６を介して搬送部材７に支持されている。取付用ブラケット６は、搬送部材７に沿う取付板６ａを有している。取付板６ａは、複数の固定用ボルト８を有する締結構造９によって搬送部材７のレール７ａに固定されている。取付用ブラケット６は、固定用ボルト８が緩められることによって、レール７ａに沿って移動自在となる。このため、固定用ボルト８を緩めることにより、位置決め装置１の搬送部材７に対する取付位置を変えることができる。

【0011】

搬送部材７は、図２に示すように、上方から見て長方形となる枠状に形成された枠部１１と、枠部１１の中に設けられた複数の部品支持部１２とによって構成されている。以下においては、枠部１１の長手方向Ｌとは直交する水平方向を幅方向Ｗという。この搬送部材７は、図示していない搬送装置に上方から支持され、搬送装置によって駆動されることにより上下方向と水平方向とに移動する。

【0012】

搬送部材７の複数の部品支持部１２には、それぞれ機能部品が取付けられている。機能部品は、本発明に係る位置決め装置１と、図２において搬送部材７の下方に描かれている位置決め対象物１３（以下、単にワーク１３という）を把持する第１～第７のクランプ装置１４～２０である。この実施の形態によるワーク１３は、ホットスタンプ工法を実施する熱間プレス成型装置（図示せず）に投入される金属板材である。ワーク１３は、図３に示すように、厚み方向（図３の紙面とは直交する上下方向）から見て略長方形となる形状に形成されている。このワーク１３は、長手方向が搬送部材７の長手方向Ｌと一致し、かつ長手方向とは直交する幅方向が搬送部材７の幅方向Ｗと一致する姿勢、すなわち搬送部材７の枠部１１に沿うような姿勢で第１～第７のクランプ装置１４～２０によって把持される。

【0013】

第１～第７のクランプ装置１４～２０は、図４に示すように、ワーク１３に対して揺動自在なアーム２１と、アーム２１を駆動するエアシリンダ２２とによって構成されており、一対のクランプ装置でワーク１３を水平方向の両側から挟んで把持するように搬送部材７に取付けられている。アーム２１は、図４中に実線で示すようにワーク１３を把持する把持位置と、図４中に二点鎖線で示すように、ワーク１３から離間する退避位置との間で揺動する。

【0014】

搬送部材７の長手方向Ｌの両端部に位置する第１のクランプ装置１４と第７のクランプ装置２０は、ワーク１３を長手方向の両側から挟んで把持する。第２、第４および第６のクランプ装置１５，１７，１９は、ワーク１３の幅方向の一方の側部（図２においては右上側の側部）を幅方向の反対側に向けて押し、第３および第５のクランプ装置１６，１８は、ワーク１３の幅方向の他方の側部（図２においては左下側の側部）を反対側に向けて押す。このため、第２、４、６のクランプ装置１５，１７，１９と、第３、５のクランプ装置１６，１８とがワーク１３を幅方向の両側から把持する。なお、クランプ装置の数や位置は、適宜変更可能である。

【0015】

位置決め装置１は、図２に示すように、搬送部材７の長手方向と幅方向とに離間した２箇所にそれぞれ設けられている。これらの位置決め装置１は、それぞれ位置決めピン２がワーク１３の位置決め用孔２３（図３参照）に挿入された状態で後述する位置決め動作を行う。位置決め用孔２３は、開口形状が円形となるように形成された貫通孔である。
位置決め装置１による位置決め動作が行われることにより、所定の把持位置にワーク１３が位置決めされる。所定の把持位置とは、第１～第７のクランプ装置１４～２０によってワーク１３が正しく把持されるワーク１３の位置である。

【0016】

この実施の形態による位置決め装置１は、図５に示すように、３本の位置決めピン２を備えている。これらの位置決めピン２は、図８に示すように、それぞれ上下方向に延びる先端部２ａと、先端部２ａの上端から水平方向に延びる基端部２ｂとを有する断面Ｌ字状に形成されており、後述する支持体３（図１参照）に移動自在に支持されている。３本の位置決めピン２の基端部２ｂには、それぞれノックピン２４が立てて設けられている。ノックピン２４は、円筒状に形成されており、基端部２ｂから上方に向けて突出している。

【0017】

支持体３は、複数の部品を上下方向に組み合わせて構成されている。この実施の形態による支持体３は、図８において最も下に描かれている底板２５と、底板２５の上に重ねられる枠体２６と、枠体２６の上に重ねられる蓋体２７とによって構成されている。底板２５の中央部には貫通孔２８が穿設されている。貫通孔２８には、３つの位置決めピン２のそれぞれの先端部２ａが挿入される。また、底板２５の上面には、３つの位置決めピン２の基端部２ｂに接続される３つのガイド溝２９が形成されている。

【0018】

ガイド溝２９は、位置決めピン２の基端部２ｂが移動自在に嵌合するように形成されており、貫通孔２８から放射状に延びている。ガイド溝２９に基端部２ｂが嵌合した３つの位置決めピン２は、ガイド溝２９に沿って移動することにより、閉方向と開方向とに移動可能となる。閉方向は、先端部２ａどうしが互いに接触する方向である。開方向は、先端部２ａどうしが互いに離間する方向である。

【0019】

位置決めピン２の先端部２ａは、互いに接触することにより、図７Ａおよび図９Ａに示すように、ワーク１３の位置決め用孔２３の孔径より外径が小さい円柱状の柱状体３１となるように形成されている。すなわち、位置決めピン２の先端部２ａは、この柱状体３１を周方向に均等に分割した形状に形成されている。図７Ａおよび図７Ｂは、位置決め装置１の下部およびワークを図６中にVII－VII線で示す位置で破断して斜め上方から見た断面図である。図９Ａにおいては、位置決めピン２の先端部２ａからなる柱状体３１の外周に相当する仮想の円を二点鎖線Ａによって示す。
３つの位置決めピン２の先端部２ａからなる円柱状の柱状体３１の外周面は、図７Ｂおよび図１０Ｂ、図１０Ｃに示すように、先端部２ａがワーク１３の位置決め用孔２３に挿入された状態で開方向に移動することによって、位置決め用孔２３の孔壁２３ａに沿うように形成されている。

【0020】

枠体２６には、３つの位置決めピン２と、後述する回転プレート３２とを収容する円形の孔３３が形成されている。蓋体２７には、後述する回転プレート３２のボス部３２ａが挿通される貫通孔３４が形成されている。蓋体２７は、取付用ブラケット６に図示していない固定用ボルトによって固定される。これらの底板２５と、枠体２６と、蓋体２７とは、枠体２６内に位置決めピン２と回転プレート３２とが収容された状態で複数の締結用ボルト３５（図８においては１本のみが描いてある）によって互いに離れることができないように締結されている。

【0021】

回転プレート３２は、３つの位置決めピン２を閉方向と開方向とに駆動するためのもので、図６および図８に示すように、円筒状のボス部３２ａと、ボス部３２ａが中心に位置する円板部３２ｂとによって構成されている。ボス部３２ａには、上方から見て６角形の穴３６が形成されている。この穴３６には、断面形状が６角形のプラグ３７（図８参照）が上方から嵌合する。プラグ３７は、ロータリークランプシリンダ４の回転軸３８（図５参照）の一部を構成するものである。ロータリークランプシリンダ４は、空気圧によって回転軸３８を回動させる。

【0022】

この実施の形態による位置決め装置１は、回転プレート３２の回転方向の位置を規定するために規制構造３９（図７Ａ参照）を備えている。規制構造３９は、ボス部３２ａの外周面に設けられた凹部３９ａ（図８参照）と、この凹部３９ａに係合する蓋体２７内のボール３９ｂ（図７Ａ参照）とを用いて構成されている。ボール３９ｂは、図示していないばね部材によって凹部３９ａに押し付けられて係合している。ボール３９ｂとばね部材は、蓋体２７の横方向貫通穴４０に挿入され、横方向貫通穴４０に挿入された棒状のホルダー４１（図８参照）によって蓋体２７内に保持されている。

【0023】

回転プレート３２の円板部３２ｂには、位置決めピン２のノックピン２４が挿入される３つの長穴４２（図６参照）が形成されている。これらの長穴４２は、円板部３２ｂを周方向に３等分する位置にそれぞれ径方向の外側に向けて凸になる円弧状に形成され、回転プレート３２の円板部３２ｂを上下方向に貫通している。長穴４２の長手方向とは直交する方向の開口幅は、位置決めピン２のノックピン２４が挿入可能な幅である。詳述すると、この開口幅は、長穴４２に挿入されたノックピン２４を回転プレート３２に対して水平方向に移動させたときに、ノックピン２４の移動方向が長穴４２の長手方向のみとなるような幅である。

【0024】

また、長穴４２の長手方向の一端部４２ａは、他端部４２ｂと較べると、円板部３２ｂの径方向において異なる位置に形成されている。この実施の形態による長穴４２の一端部４２ａは、他端部４２ｂより回転プレート３２の径方向の内側に位置している。このため、長穴４２にノックピン２４が挿入された状態で回転プレート３２が回ることにより、ノックピン２４を有する位置決めピン２が底板２５のガイド溝２９に沿って回転プレート３２の径方向に移動する。すなわち、回転軸３８の回転が回転軸３８の軸線とは直交する方向への往復移動に変換されて複数の位置決めピン２の基端部２ｂに伝達される。この実施の形態においては、回転プレート３２と、ノックピン２４と、底板２５のガイド溝２９とによって、回転を往復移動に変換する変換機構４３が構成されている。

【0025】

この実施の形態による長穴４２は、図９Ａに示すように、３つのノックピン２４が長穴４２の長手方向の一端部４２ａに位置している状態で、３つの位置決めピン２の先端部２ａが互いに接触する閉状態（図７Ａ参照）となるように形成されている。このように３つの位置決めピン２の先端部２ａどうしが互いに接触することにより、上述した柱状体３１が実現される。また、長穴４２は、図９Ｂに示すように、３つのノックピン２４が長穴４２の長手方向の他端部４２ｂに位置している状態で、３つの位置決めピン２の先端部２ａが互いに離間し、位置決め用孔２３の孔壁２３ａに接触する開状態（図７Ｂ参照）となるように形成されている。この実施の形態においては、回転プレート３２が図９Ａに示す位置から時計回りに約９０度回ることによって、位置決めピン２の先端部２ａが閉状態から開状態に移行する。

【0026】

このように構成された位置決め装置１によってワーク１３を搬送部材７に位置決めするためには、先ず、図１０Ａに示すように、ワーク１３の上方に搬送部材７を位置付ける。搬送部材７をワーク１３の上方に位置付けるにあたっては、位置決めピン２からなる柱状体３１がワーク１３の位置決め用孔２３の真上に位置するように行う。そして、３つの位置決めピン２の先端部２ａが閉状態になっている状態で搬送部材７をワーク１３に向けて下降させる。なお、このときには、第１～第７のクランプ装置１４～２０の各アーム２１を退避位置に揺動させておく。ワーク１３は、図示していない加熱炉によって所定の成型温度に加熱され、支持台４４に載置しておく。

【0027】

搬送部材７が下降動作を開始した後、位置決めピン２がワーク１３の位置決め用孔２３の中に所定の長さだけ挿入された時に搬送部材７を停止させる。次に、アクチュエータ５のロータリークランプシリンダ４を動作させ、回転軸３８とともに回転プレート３２を一方向に回す。このとき、回転プレート３２は、図９Ａに示す位置から図９Ｂに示す位置まで回る。このように回転プレート３２が回ることにより、図９Ｂおよび図１０Ｂに示すように、３つの位置決めピン２の先端部２ａがそれぞれ開方向に移動し、ワーク１３の位置決め用孔２３の孔壁２３ａに接触する。図１０Ｂにおいては、２本の位置決めピン２のみが描いてある。このように位置決めピン２が位置決め用孔２３の孔壁２３ａに接触することにより、ワーク１３が位置決めピン２の位置、すなわち把持位置に位置決めされる。

【0028】

次に、図１０Ｃに示すように、第１～第７のクランプ装置１４～２０の各アーム２１を把持位置に揺動させ、ワーク１３を第１～第７のクランプ装置１４～２０によって把持する。このとき、ワーク１３が位置決め装置１によって把持位置に正確に位置決めされているために、第１～第７のクランプ装置１４～２０でワーク１３を正しく把持することができる。ここでいう、「正しく把持する」とは、ワーク１３とアーム２１との間に隙間が生じたり、アーム２１がワーク１３を把持したときにワーク１３が傾斜したり、ワーク１３の上にアーム２１が揺動していわゆる空振りとなったりすることがないことを意味する。
このように第１～第７のクランプ装置１４～２０でワーク１３を把持した後、搬送装置によって駆動されて搬送部材７がワーク１３とともに上昇し、さらに水平方向に移動して熱間プレス成型装置に送られる。

【0029】

この実施の形態による位置決め装置１においては、３つの位置決めピン２のそれぞれの基端部２ｂが支持体３に支持された状態でアクチュエータ５によって駆動されることにより、３つの位置決めピン２がそれぞれ閉方向と開方向とに移動する。ワーク１３を位置決めピン２の位置に位置決めする際には、３つの位置決めピン２が互いに接触する閉状態でワーク１３の位置決め用孔２３に挿入される。その後、３つの位置決めピン２がそれぞれ開方向に移動し、位置決め用孔２３の孔壁２３ａに押し付けられることによって、ワーク１３が３つの位置決めピン２の位置に位置決めされる。したがって、この実施の形態によれば、３つの位置決めピン２の基端部２ｂのみを駆動して位置決めが行われるから、この位置決め装置１を使用できる装置は、ワーク１を両側から挟む構造の装置に限定されることがない。この結果、この実施の形態によれば、汎用性が高い位置決め装置を提供することができる。

【0030】

この実施の形態によるアクチュエータ５は、回転軸３８を有するロータリークランプシリンダ４（動力源）と、回転軸３８の回転を回転軸３８の軸線とは直交する方向への往復移動に変換して複数の位置決めピン２の基端部２ｂに伝達する変換機構４３とを備えている。このため、複数の位置決めピン２を均等に駆動できるから、位置決めの精度がより一層高い位置決め装置を提供することができる。

【0031】

この実施の形態による支持体３とアクチュエータ５とは、ワーク１３（位置決め対象物）の上方に位置する搬送部材７に、位置決めピン２の先端部２ａが下方に向けて突出するように取付けられている。搬送部材７は、上下方向と水平方向とに移動可能であるとともに、ワーク１３を把持する第１～第７のクランプ装置１４～２０を備えている。このため、第１～第７のクランプ装置１４～２０がワーク１３を正しく把持する位置に、位置決め装置１によってワーク１３を位置決めすることができる。したがって、搬送ミスが発生しないように搬送部材７によってワーク１３を搬送することができる。

【0032】

この実施の形態によるワーク１３の位置決め用孔２３は、開口形状が円形となるように形成されている。３つの位置決めピン２の先端部２ａは、互いに接触することにより位置決め用孔２３の孔径より外径が小さい円柱状の柱状体３１となるように形成されているとともに、柱状体３１を周方向に均等に分割した形状に形成されている。
このように形成された３つの位置決めピン２の先端部２ａは、互いに離間する開方向に移動することによって、位置決め用孔２３の孔壁２３ａに沿う状態で接触するようになる。したがって、ワーク１３が加熱により変形し易い状態になっているにもかかわらず、位置決め動作により位置決め用孔２３に位置決めピン２から過度な荷重が加えられて位置決め用孔２３が変形するようなことがない。

【0033】

（位置決めピンの第１の変形例）
位置決めピン２は図１１～図１２Ｃに示すように構成することができる。図１１～図１２Ｃにおいて、図１～図１０によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１１～図１２Ｃに示す位置決めピン２は、下端となる先端面が上述した位置決めピン２とは異なっている。図１１～図１２Ｃに示す３つの位置決めピン２の下端となる先端面には、上方に向かって凹む凹部５１がそれぞれ形成されている。この凹部５１は、３つの位置決めピン２の先端部２ａが互いに接触することにより形成される柱状体３１の軸心部に形成されている。凹部５１の形状は、ワーク１３の搬送先である金型５２（図１２Ａ～図１２Ｃ参照）に突設されたパイロットピン５３の先端部５３ａが嵌合する形状である。パイロットピン５３の先端部５３ａは、上方に向けて突出しており、円錐状に形成されている。

【0034】

この実施の形態による位置決めピン２を使用して搬送部材７（図示せず）に位置決めされたワーク１３を金型に載置するためには、先ず、図１２Ａに示すように、位置決めピン２がパイロットピン５３の上に位置するように搬送部材７を停止させる。このときは、位置決めピン２が開状態で、ワーク１３の位置決め用孔２３の孔壁２３ａに接触している。次に、３つの位置決めピン２をそれぞれ閉方向に移動させて閉状態とする。そして、図１２Ｂに示すように、搬送部材７を下降させ、位置決めピン２の凹部５１にパイロットピン５３の先端部５３ａを嵌合させる。図１２Ｂは、嵌合状態を理解し易いように、凹部５１がパイロットピン５３から僅かに離間している状態で描いてある。

【0035】

このように凹部５１がパイロットピン５３に嵌合することにより、水平方向において位置決めピン２がパイロットピン５３に位置決めされ、ワーク１３の位置決め用孔２３の中心がパイロットピン５３の軸心と一致するようになる。その後、図示してはいないが、第１～第７のクランプ装置１４～２０のアーム２１を退避位置に揺動させてワーク１３を解放し、搬送部材７を上昇させて初期の位置に戻す。ワーク１３は、第１～第７のクランプ装置１４～２０から解放されることによってパイロットピン５３をガイドとして金型５２に載置され、パイロットピン５３によって規定された所定の成型位置に位置決めされる。
このため、この実施の形態によれば、ワーク１３を搬送先の装置で簡単に位置決めすることが可能な位置決め装置を提供することができる。なお、ワーク１３を金型５２に載置するにあたっては、位置決めピン２を閉状態として凹部５１にパイロットピン５３を嵌合させる代わりに、図１２Ｃに示すように行うことができる。すなわち、位置決めピン２を閉じることなく開いた状態で凹部５１にパイロットピン５３を挿入し、この状態でワーク１３を第１～第７のクランプ装置１４～２０から解放して落下させる。

【0036】

（位置決めピンの第２の変形例）
上述した各実施の形態に示した位置決めピン２には、ワーク１３の位置決めを行う機能の他に、ワーク１３を把持して搬送する機能をもたせることができる。この搬送機能は、いわゆるピンクランプシリンダや、２段拡径式のピンの構成を採ることによって実現可能である。２段拡径式のピンの構成を採る場合の一例を図１３～図１４によって説明する。図１３～図１５において、図１～図１２Ｃによって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

【0037】

図１３に示す位置決めピン２は、先端部２ａの先端（下端）が上述した位置決めピン２とは異なっている。この実施の形態による位置決めピン２の先端部２ａは、ワーク１３の位置決め用孔２３に通される延長部６１を有している。位置決め用孔２３は、ワーク１３を貫通してワーク１３の表面１３ａと裏面１３ｂとに開口するように形成されている。

【0038】

延長部６１は、図１５に示すように、先端部２ａが位置決め用孔２３にワーク１３の表面１３ａ側から挿入された状態でワーク１３の裏面１３ｂ側に突出するように形成されている。詳述すると、延長部６１は、図１４に示すように、複数の位置決めピン２が閉方向に移動した状態で位置決め用孔２３を通過可能に形成されている。また、延長部６１は、図１５に示すように、位置決め用孔２３に挿入された複数の位置決めピン２が開方向に移動して位置決め用孔２３の孔壁により移動が規制された状態で、ワーク１３の裏面と対向するように位置決めピン２の開方向に突出している。

【0039】

このように構成された位置決めピン２においては、ワーク１３の位置決めを行った状態でワーク１３を延長部６１で支えることができる。このため、位置決め装置に位置決めピン２を装備することにより、ワーク１３の位置決めを行うことができるとともに、ワーク１３を把持して搬送することが可能になる。

【0040】

上述した各実施の形態においては、３つの位置決めピン２を使用する例を示した。しかし、位置決めピン２の数は、適宜変更することができる。位置決めピン２は、２つでもよいし、４つでもよい。
上述した各実施の形態においては、アクチュエータ５の動力源をロータリークランプシリンダ４によって構成する例を示した。しかし、アクチュエータ５の動力源は、図示してはいないが、モータによって構成することができる。また、回転軸３８の回転を回転軸３８の軸線とは直交する方向への往復移動に変換する変換機構４３の構造も適宜変更することができる。例えば、位置決めピン２に個別に設けられたラックを共通のピニオンによって駆動する構成を採ることができる。さらに、アクチュエータ５は、回転軸３８の回転を回転軸３８の軸線とは直交する方向への往復移動に変換する構成のものに限定されることはない。すなわち、個々の位置決めピン２をエアシリンダやモータなどの個別の動力源でそれぞれ駆動する構成を採ることができる。

【0041】

また、位置決めピン２は、加熱されて付着し易い製品であっても位置決め可能な構成を採ることができる。このような製品の付着を防ぐ機能は、位置決めピン２が振動したり、潤滑油が滲み出るような構成を採ることにより実現可能である。

【0042】

さらに、位置決めピン２は、メンテナンスを行い易いように、着脱式とすることができる。

【符号の説明】

【0043】

１…位置決め装置、２…位置決めピン、２ａ…先端部、２ｂ…基端部、３…支持体、４…ロータリークランプシリンダ（動力源）、５…アクチュエータ、７…搬送部材、１３…ワーク（位置決め対象物）、１４～２０…第１～第７のクランプ装置、２３…位置決め用孔、３１…柱状体、３８…回転軸、４３…変換機構、５１…凹部、６１…延長部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13】

【図14】

【図15】