JPH0420729B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機器のシヤーシ等の自動組立ラインに
おけるワークの位置決め装置に関するものであ
る。

従来、機器のシヤーシ等の組立は手動で行われ
るのが普通であつたが、これでは品質に斑があ
り、効率良く大量生産することは困難であつたの
で、近年は機械による自動組立が行われている。

ところが、機器のシヤーシ等の自動組立に際し
ては、通常、機械は所定のシーケンスに基づき定
められた動作しかしないので、嵌合作業等高度の
位置合わせを要する場合には、機器のシヤーシ等
の構成要素であるワークを所定の位置に載置する
ことが必要となる。

以下、複写機のシヤーシの組立を一例にして、
上記ワークの位置決めの必要性について言及す
る。

第１図に示す如く、緩衝材５を挾んで夫々積重
ねられた前記ワークの一種である前側板３及び後
側板３′（第１図示ａ，ｂ）の中から交互に前側
板３又は後側板３′が取り出され、所定の位置に
載置された後、ピン６〜９が取り付けられる（第
１図示ｃ及びｄ）。この後、上記前側板３及び後
側板３′は別個に上記の工程と同様な工程を経て、
取手ゴム１０、台ゴム１１及び調整ボルト１２が
取り付けられた（第１図示ｅ，ｆ，ｇ）前記ワー
クの一種である基板２にネジ止めされ（第１図示
ｈ）、反転された後シヤーシ１の組立が完了する
（第１図示ｉ，ｊ）。

第２図は上記工程を経て複写機のシヤーシ１の
組立を行う自動組立ラインの一例を示すが、第１
のコンベア１３に取り付けたパレツトに交互に乗
せられた前側板３及び後側板３′は、第１の部品
取付機１５によりピン６及び７が取り付けられた
後（第１図示ｃ工程）反転機１７により反転さ
れ、第２の部品取付機１６によりピン８及び９が
取り付けられて（第１図示ｄ工程）所定の位置ま
で搬送された後、第３のワークローダ６２にて搬
送される。一方第２のコンベア１４に設けられた
パレツトに乗せられた基板２は第３の部品取付機
１８で取手ゴム１０、台ゴム１１及び調整ボルト
１２が取り付けられた後（第１図示ｆ，ｇ工程）
所定の位置まで搬送され、第３のワークローダ６
２にて組立装置１９まで搬送されて、上記第３の
ワークローダ６２により搬送された前側板３及び
後側板３′と組み合わされることによりシヤーシ
１が完成する。

しかし、第１乃至第３の部品取付機１５，１
６，１８は所定の定められた動作をするものであ
るから、シヤーシの自動組立を不都合なく行わせ
るためには前側板３、後側板３′及び基板２を、
正確に所定の位置に位置決めして、１個ずつ第１
のコンベア１３又は第２のコンベア１４の上に乗
せる必要がある。

ところが前側板３、後側板３′及び基板２は積
載状態において正確に位置決めされて置かれてい
るわけではないので、ある場所に置かれているこ
れらワークを載置台であるテーブル２０まで搬送
し、所定の位置に位置決めした後、上記第１のコ
ンベア１３又は第２のコンベア１４上に載置する
必要がある。

又、上記に示す複写機のシヤーシ１の自動組立
ラインにおいては、第１のコンベア１３上に前側
板３と後側板３′とを交互に載置しているが、前
側板３と後側板３′との縦方向の寸法が異なつて
いる場合や、機種によつて側板の寸法が異なる場
合があり、上記前側板３及び後側板３′の位置決
めを行うには複数段の位置決め寸法を有する位置
決め装置が必要である。

また従来、上記のような前側板３、後側板３′
等のワークの位置決めに際しては、上記テーブル
２０の上に２通りの位置決め枠等を設け、人力で
前記ワークの位置決めをしていたので、非能率的
であつた。

本発明は、従来手動で行つていた上記寸法の異
なる多種類のワークを位置決め台の所定の位置に
位置決めするものであり、その要旨とする処が、
位置決め台上に載置したワークを一方向の所定の
位置に位置決めする装置において、対向してワー
クを挾む第１の位置決め部材及び第２の位置決め
部材と、上記第１の位置決め部材に取り付けら
れ、且つ第２の位置決め部材と対向して設けられ
た押え部材と、上記第１及び第２の位置決め部材
を夫々対向する方向に付勢する第１及び第２の駆
動手段と、上記押え部材を第２の位置決め部材の
方向に付勢する第３の駆動手段と、上記第１及び
第２の位置決め部材を夫々所定位置で停止させる
第１及び第２のストツパとを有し、上記第２の駆
動手段による付勢力が上記第３の駆動手段による
付勢力よりも大きく、且つ上記第１の駆動手段に
よる付勢力が上記第２の駆動手段による付勢力よ
りも大きく設定されている点であるワークの位置
決め装置を提供するものである。

続いて、第３図以下の図面を参照しながら、本
発明の一実施例に係るワーク位置決め装置につい
て説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第３図は本発明の一実施例に係るワー
ク位置決め装置の平面図、第４図は第３図におけ
るＡ−Ａ矢視断面図、第５図は第３図におけるＢ
−Ｂ矢視断面図、第６図は第３図におけるＣ−Ｃ
矢視断面図、第７図は第３図における右側面図で
ある。

尚、以後ワークの一例である前記前側板３をワ
ーク４で表し、ワークの他の一例である後側板
３′（該前側板３′は第３図において縦方向の寸法
が上記前側板３より小さく構成されている）をワ
ーク４′で表す。また、以後第３図において矢印
Ｘ方向をＸ軸とし、矢印Ｙ方向をＹ軸（Ｘ軸と直
角）とする。

第３図及び第４図に示すように、ワーク４及び
４′の位置決め台の一種であるターンテーブル２
５はその周囲をテーブル２０上に固設された架台
２７に取り付けられ自由方向に転動するボールを
有して構成されるフリーベア２６に支承されて、
ターンテーブル２５の架台であるテーブル２０の
上部に配設されている。該ターンテーブル２５は
その中心部下面に固設されている垂直方向のシヤ
フト２５ａにてターンテーブル２５の駆動手段で
ある180度回転するロータリシリンダ２８に接続
されている。

また、上記テーブル２０の面上には、上記ター
ンテーブル２５を中心としてワーク４（又は４′）
をＹ軸方向に対向して位置決めする第１の位置決
め部材３１及び押え部材を兼用する第２の位置決
め部材３２と、ワーク４（又は４′）をＸ軸方向
に対向して位置決めする位置決め部材３３及び押
え部材３０とが、夫々支持部材２９を介してテー
ブル２０に固設されたガイド２１，２２，２３及
び２４に、ローラ３４，３５及び３６（第６図参
照）を介して摺動自在に配設されている。

まず、Ｘ軸方向のワーク４（又は４′）の位置
決め手段について説明すると、前記位置決め部材
３３はワーク４（又は４′）と当接する面に緩衝
材である当て板４１を有し、テーブル２０に軸受
４４にて揺動自在に軸承されている連結アーム４
８に、該位置決め部材３３に設けられている連結
ピン４９と、該連結アーム４８に設けられ、ピン
４９が挿入されている長孔５０とを介して連結さ
れている。該連結アーム４８はテーブル２０を挾
んで、上部アーム５１と下部アーム５２とが一体
的に接続されて構成され、上部アーム５１には上
述のように、位置決め部材３３が連結されている
が、下部アーム５２には位置決め部材３３のＸ軸
方向の第１の駆動手段であるエアシリンダ５３が
連結されている。

また、ガイド２３には、位置決め部材３３がエ
アシリンダ５３により連結アーム４８を介して付
勢された場合、所定の位置で停止する為のストツ
パ５７が設けられている。該ストツパ５７はネジ
機構により位置決め部材３３の停止位置が調整で
きる構造となつており、第３図に示す上記実施例
においては、Ｘ軸方向は同一寸法であるワーク４
及び４′が所定の位置に位置決めされるようスト
ツパ５７を調整しておく。

一方、上記位置決め部材３３と対向して設けら
れている押え部材３０は、上記位置決め部材３３
と同様な構成にて、緩衝材よりなる当て板４０を
有し、第７図に示す如く上記アーム４６ａと、下
部アーム４６ｂと、両アーム４６ａ，４６ｂを一
体に連結する垂直回転軸（軸受４５によつて支承
されている）４６ｄとよりなる連結アーム４６を
介してＸ軸方向の第２の駆動手段であるエアシリ
ンダ５４（前記下部アーム４６ｂに連結されてい
る）に連結されている。上記の如くして押え部材
３０はワーク４（又は４′）を、対向する位置決
め部材３３の方向へ付勢する構造となつている。
尚、上記ワーク４（又は４′）への押え部材３０
の付勢力は、前記位置決め部材３３のワーク４
（又は４′）への付勢力より小さくなるよう、第１
及び第２の駆動手段であるエアシリンダ５３及び
５４の力が調整されている。

以上の構成にて、Ｘ軸方向の位置決め手段が構
成されている。

次に本発明の一実施例に係るＹ軸方向の位置決
め手段の構成について説明する。

前記の如く、第１の位置決め部材３１と第２の
位置決め部材３２がワーク４及び４′の位置決め
台であるターンテーブル２５を中心としてＹ軸方
向に対向して設けられている。

上記第１の位置決め部材３１及び上記第２の位
置決め部材３２は夫々テーブル２０に軸受４２及
び４３で軸承されている連結アーム４５及び４７
を介して、夫々Ｙ軸方向の第１及び第２の駆動手
段であるエアシリンダ５５及び５６に連結されて
おり、その構造は前記Ｘ軸方向の位置決め部材３
３が連結アーム４８を介してエアシリンダ５３に
連結されている構造と同様な構造となつている。

上記ガイド２１には、ワーク４を所定の位置に
位置決めする為の第１のストッパ５９が固設され
ており（第５図参照）、上記ガイド２２には、ワ
ーク４′を所定の位置に位置決めする為の第２の
ストツパ５８が固設されている。ここに第１の位
置決め部材３１はＸ軸方向に横長に形成され、こ
れによつて押されたワーク４又は４′がＸ軸方向
に傾くような不都合を防止する。

また、上記第１の位置決め部材３１には、ワー
ク４′を第２の位置決め部材３２に押し当てる押
え部材６４と６４ａとが設けられている。該押え
部材６４及び６４ａは、ワーク４′を第２の位置
決め部材３２の方向に付勢する第３の駆動手段で
あるエアシリンダ６５及び６５ａと、該エアシリ
ンダ６５及び６５ａを夫々第１の位置決め部材３
１に固設する取付板６６及び６６ａと、ワーク
４′を押圧する為の押圧手段であるピストンロツ
ドの先端に取り付けられた緩衝材等よりなる当て
板３９及び３９ａとを有して構成されている。上
記押え部材６４及び６４ａは、上記エアシリンダ
６６及び６６ａが作動してピストンロツドが引き
込められている時は、第１の位置決め部材３１の
ワーク４の当接部である前記当て板３７より後退
する構造となつており（第５図示）、ワーク４を
位置決めする場合は、必ず第１の位置決め部材３
１の当て板３７がワーク４に当接するようになつ
ている。

更に、上記第２の位置決め部材３２のワーク
４′への付勢力が、上記押え部材６４と６４ａと
によるワーク４′の付勢力よりも大きく、且つ前
記第１の位置決め部材３１のワーク４への付勢力
が上記第２の位置決め部材３２のワーク４への付
勢力より大きくなる如く、第３の駆動手段である
エアシリンダ６５及び６５ａ、第２の駆動手段で
あるエアシリンダ５６及び第１の駆動手段である
エアシリンダ５５の力が調整されている。以上の
構成にてＹ軸方向の位置決め手段が構成されてい
る。

ところで、ワーク４（又は４′）が正常な状態
で位置決めされているか否かを検出する必要があ
るので、上記実施例に係るワーク位置決め装置に
おいては、ワーク４（又は４′）の所定の場所に
設けられている穴Ｈ（この穴は第３図において左
右又は上下非対称に設けられている）の位置を検
出する磁気センサ等よりなる穴検出センサ６７及
び６８を、押え部材３０及び第１の位置決め部材
３１に夫々設け、位置決め動作が完了した時点で
上記穴検出センサ６７又は６８によつて所定位置
における穴Ｈの有無を検出することによりワーク
４（又は４′）の方向性を確認できる構造となつ
ている（第５図示）。

以下、上記実施例に係るワーク位置決め装置の
作用に付き説明するが上記実施例は、ワーク４と
ワーク４′の２通りのワークの位置決めを行うも
のであるので、共通する部分はワーク４にてその
作用を説明し、必要に応じて位置決めする対象が
ワーク４′である場合についてその作用を説明す
る。

対向する第１及び第２の位置決め部材３１，３
２及び対向する位置決め部材３３及び押え部材３
０を夫々駆動手段であるシリンダ５５，５６，５
３及び５４を伸ばすことにより開放し、また、押
え部材６４及び６４ａも駆動手段であるシリンダ
６５及び６５ａを縮めることにより解放している
状態（第３図における実線３１，３２，３３，３
０，６４及び６４ａで示す状態）にて第１のワー
クローダ６０（第２図示）が、所定の位置から搬
送されたワーク４をターンテーブル２５の上に載
置する。この場合、ターンテーブル２５はそのテ
ーブル面がテーブル２０よりも突出し、且つター
ンテーブル２５の載置面はテーブル２０と並行で
あるので、第１図におけるａに示すようにワーク
４の側面が下部に折れ曲がつた縁を有している前
側板３であつても上記テーブル面と平行に載置さ
れる。

ワーク４が上記ターンテーブル２５の上に載置
されたのを確認した後、前記Ｙ軸方向の駆動手段
であるエアシリンダ５５及び５６を作動させるこ
とにより、第１及び第２の位置決め部材３１及び
３２をガイド２１，２３に沿つて摺動させワーク
４を挾圧することによつて、Ｙ軸方向の位置決め
が行われる。

この場合、第１の位置決め部材３１のワーク４
への付勢力の方が第２の位置決め部材３２のワー
ク４の付勢力よりも大きいので、第１の位置決め
部材３１は第１のストツパ５９に当接して停止
し、第２の位置決め部材３２は第１のストツパ５
９に当接した上記第１の位置決め部材３１を基準
としてワーク４を押圧した位置にて停止する。

また、上記押え部材６４及び６４ａのワーク４
への付勢力の方が上記第２の位置決め部材３２の
ワーク４への付勢力より小さいので、押え部材６
４及び６４ａがエアシリンダ６５及び６５ａによ
り駆動され、ワーク４を付勢していてもワーク４
のＹ軸方向の位置決め位置が変わることはない。
従つて、上記夫々のエアシリンダ５５，５６，６
４及び６４ａを同時に作動することも可能であ
る。

以上の動作によりＹ軸方向のワーク４の位置決
めが完了する。

次に、位置決めする対象が小型のワーク４′で
ある場合について説明すると、ワーク４′が位置
決め台であるターンテーブル２５に載置された
後、第１の位置決め部材３１、第２の位置決め部
材３２及び押え部材６４，６４ａが夫々の駆動手
段であるエアシリンダ５５，５６，６５及び６５
ａにより駆動され、ワーク４′を挾圧する。しか
し、ワーク４′のＹ軸方向の幅が第１及び第２の
ストツパ５９及び５８に当接して停止する第１及
び第２の位置決め部材３１，３２の対向する面間
距離より短いので、第１及び第２の位置決め部材
３１及び３２は、夫々ストツパ５９及び５８に当
接するまで移動する。これに際して、押え部材６
４及び６４ａもワーク４′を付勢するのであるが、
押え部材６４と６４ａを加えたワーク４′への付
勢力は第２の位置決め部材３２のワーク４′への
付勢力よりも小さい。従つて、ワーク４′は第２
の位置決め部材３２を基準として押え部材６４及
び６４ａにより挾圧された状態にて停止すること
になる。

これによりワーク４′のＹ軸方向の位置決めが
完了する。

次に該ワーク４（又は４′）のＸ軸方向の位置
決めを行うのであるが、上述のＹ軸方向の位置決
めをしたままでは、ワーク４（又は４′）は固定
されているので、Ｘ軸方向の位置決めをすること
ができない。従つて、まず、第１の位置決め部材
３１、第２の位置決め部材３２（及び押え部材６
４及び６４ａ）を駆動手段であるエアシリンダ５
５，５６（６４及び６４ａ）を駆動して解放す
る。

この場合、第２の位置決め部材３２を先に解放
すると、ワーク４又は４′が押え部材６４及び６
４ａにより押されて移動する虞れがある。また同
様の現象はワーク４を位置決めしている場合にお
いて、第２の位置決め部材３２より第１の位置決
め３１を先に解放した場合においても生ずる。従
つて押え部材６４及び６４ａ→第２の位置決め部
材３２→第１の位置決め部材３１の順に、ワーク
４又は４′の付勢力を解放することが望ましい。
但しこのような現象が生じないワークについては
全ての位置決め部材を同時に開放しても支障は生
じない。

この後、位置決め部材３３及び押え部材３０を
駆動手段であるエアシリンダ５３及び５４を縮め
ることにより付勢し、ワーク４又は４′を挾圧す
る。この場合、押え部材３０の付勢力の方が位置
決め部材３３の付勢力よりも小さいので、位置決
め部材３３がストツパ５７に当接して停止した位
置を基準として、ワーク４又は４′は位置決めさ
れる。これにより、Ｘ軸方向のワーク４又は４′
の位置決めが完了するが、このＸ軸方向の位置決
めを行うに際しては、Ｙ軸方向が位置決めされて
いないので、多少ワーク４又は４′の位置がずれ
る虞れがある。そこで、Ｙ軸方向の位置決めを前
述しした方法にて再度行う。

第３図に、上記ワーク４又は４′の位置決めし
た状態を一点鎖線で示す。

上記工程を経て第２図に示すワーク４の積載状
態が多少Ｘ，Ｙ方向にずれた場合でも、第１のワ
ークローダ６０によりターンテーブル２５の面上
に載置されたワーク４はＸ，Ｙ軸方向に正確に位
置決めされるのである。

なお、上記実施例においては、第１の位置決め
部材３１、第２の位置決め部材３２、押え部材６
４と６４ａ、位置決め部材３３及び押さえ部材３
０の駆動手段にエアシリンダを使用したが、電磁
力によるもの、或いは油圧による駆動手段でも適
用可能である。

また、上記実施例においてはワーク４と４′が
Ｙ軸方向のみ寸法が異なるので、Ｙ軸方向のみに
本発明の一実施例に係るワーク位置決め装置を採
用したが、ワーク形状によつては、Ｘ軸方向も本
発明を適用することが可能である。更に上記実施
例ではワーク寸法が２種類の場合について説明し
たが、３種類以上のワークに対しても同様に適用
可能である。

以上述べた通り本発明は、位置決め台上に載置
したワークを一方向の所定の位置に位置決めする
装置において、対向してワークを挾む第１の位置
決め部材及び第２の位置決め部材と、上記第１の
位置決め部材に取り付けられ、且つ第２の位置決
めと対向して設けられた押え部材と、上記第１及
び第２の位置決め部材を夫々対向する方向に付勢
する第１及び第２の駆動手段と、上記押え部材を
第２の位置決め部材の方向に付勢する第３の駆動
手段と上記第１及び第２の位置決め部材を夫々所
定位置で停止させる第１及び第２のストツパとを
有し、上記第２の駆動手段による付勢力が上記第
３の駆動手段による付勢力よりも大きく、且つ上
記第１の駆動手段による付勢力が上記第２の駆動
手段による付勢力よりも大きく設定されているこ
とを特徴とするワーク位置決め装置であるから、
ワークが自動的且つ正確に位置決めされ、テーブ
ル上部へのワークの載置位置が正規位置より相当
離れていてもワークの位置決めが可能となり、更
に、寸法の異なる２種類以上のワークを位置決め
する場合であつても自動的に、該ワークを所定の
位置に位置決めするので、作業の能率の著しい向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に使用したワークを
含む複写機のシヤーシの組立工程図、第２図は本
発明の一実施例に係るワーク位置決め装置を含む
上記シヤーシの自動組立ラインの平面図、第３図
は本発明の一実施例に係るワーク位置決め装置の
平面図、第４図は第３図におけるＡ−Ａ矢視断面
図、第５図は第３図におけるＢ−Ｂ矢視断面図、
第６図は第３図におけるＣ−Ｃ矢視断面図、第７
図は第３図における右側面図である。 符号の説明、４，４′……ワーク、２５……タ
ーンテーブル（位置決め台）、３１……第１の位
置決め部材、３２……第２の位置決め部材、６
４，６４ａ……押え部材、５５……エアシリンダ
（第１の駆動手段）、５６……エアシリンダ（第２
の駆動手段）、６５，６５ａ……エアシリンダ
（第３の駆動手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 位置決め台上に載置したワークを一方向の所
   定の位置に位置決めする装置において、対向して
   ワークを挾む第１の位置決め部材及び第２の位置
   決め部材と、上記第１の位置決め部材に取り付け
   られ、且つ第２の位置決め部材と対向して設けら
   れた押え部材と、上記第１及び第２の位置決め部
   材を夫々対向する方向に付勢する第１及び第２の
   駆動手段と、上記押え部材を第２の位置決め部材
   の方向に付勢する第３の駆動手段と上記第１及び
   第２の位置決め部材を夫々所定位置で停止させる
   第１及び第２のストツパとを有し、上記第２の駆
   動手段による付勢力が上記第３の駆動手段による
   付勢力よりも大きく、且つ上記第１の駆動手段に
   よる付勢力が上記第２の駆動手段による付勢力よ
   りも大きく設定されていることを特徴とするワー
   ク位置決め装置。