JPH11333671A - テーブルの位置決め方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テーブルの位置決め時に慣性力の大きい移動
する部材を衝撃なく定位置に精度良く位置決めする方法
及び装置の提供。 【解決手段】 所定角度を割出す円板の外周又は上面に
窪んだ曲面を設け、この曲面と滑らかに係合可能な突出
した円弧曲面を軸端に有し押圧力を付与された位置決め
ピンを、回転する前記円板の曲面に当接して慣性エネル
ギーを緩やかに吸収させるようにして円板を停止させて
後、位置決めピンを９０°旋回して前記窪んだ曲面の中
央部に刻設した前記テーパ溝に前記位置決めピンの突出
したテーパ部を嵌入して位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワークを載置したパ
レットを回転させて所定の位置に位置決めする方法及び
装置に関するもので詳しくは慣性の大きい移動体を衝撃
少なく静止させ位置決めする方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来マシニングセンタ等の自動パレット
交換装置（以下ＡＰＣという）のうち段取り用テーブル
を所定の角度だけ旋回させて位置決め後パレット上のワ
ークの取り替え作業を行っている。段取りステーション
における段取り用テーブル上のパレットの回転割出しと
位置決めは動力による駆動方法でなく手動により操作す
ることが多い。

【０００３】図９において図示しないワークを載置した
パレット１０１は、段取り用テーブル１０２上に位置決
めピン等により当該段取り用テーブルの移動回転に際し
ても位置ずれを生ずることなく一体に移動する。段取り
用テーブル１０２と回転中心を共有するパレット位置決
め用の円板１０３の外周には所定の割り出し角ごとに溝
１０３ａが刻設されている。

【０００４】段取り用テーブル１０２の位置決めをする
方法としては当該段取り用テーブル上のマーキングと固
定点のマーキングとを目視で相互位置を確認して両マー
クが一致したときレバー１０５を操作してパレット位置
決め円板の溝１０３ａにレバー１０５の位置決めピン１
０４を挿入して段取り用テーブル１０２の位置を定める
ことがてきる〔図１０（ａ），（ｂ）〕。

【０００５】次に予めレバーに片手で押圧を加えて段取
り用テーブル１０２を別の手で徐々に手回しして位置決
めピン１０４の先端がパレット位置決め用円板１０３に
臨み始めたときレバー１０５の押圧力を増加させて位置
決めピンを完全に溝１０３ａに嵌着させて段取り用テー
ブル１０２の位置決めをするものである。

【０００６】別の方法として回転するパレット位置決め
用の円板１０３上に割出し角度に対応した位置に穴を設
け重力により落下して先端が円板の穴と嵌入する落下ピ
ン１０７を設けて段取り用テーブル１０２の位置決めが
される場合がある〔図１１〕。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた段
取り用テーブルの位置決めは所定の角度位置に刻設され
た溝又は穴に位置決めピンを人手による押圧力又は重力
を利用して段取り用テーブル１０２の位置決めをするも
のである。

【０００８】従ってパレット１０１上のワークが重量が
大きくワーク，パレット及び段取り用テーブルを含む回
転体の慣性が大きくなったときマーキングを目視して位
置決めピンを挿入する場合は動作に慎重さが要求され敏
速な作業とすることが困難であり、片手で予め押圧力を
加え別の手で緩やかに手回しして位置決めピンを挿入さ
せたときでも位置決めピンに加わる衝撃力を避けること
が出来ない。

【０００９】このため繰り返し位置決めピンに衝撃力が
加わる結果位置決めピンと周辺関連部材の損耗を招来す
ることとなる。本発明は従来技術の有するこのような問
題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは
位置決めピンに衝撃力が加わることなく位置決めするこ
とができる方法及び装置を提供しようとするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のテーブルの位置決め方法は、基台に支持され
たテーブルを旋回又は移動する時に位置決めする方法で
あって、テーブルに連結された位置決め用部材の外形の
一部に窪んだカム面とその中央部にカム面より更に窪ん
だ溝が刻設されており、前記テーブルの位置決め寸前に
前記カム面と係合する突出した曲面と前記曲面を９０°
旋回させたとき軸先端部が前記溝に嵌入可能に形成され
前記基台に旋回及び軸方向移動可能に支持された位置決
めピンの前記曲面部分を押圧して前記カム面と係合させ
てテーフルを停止させ、前記位置決めピンを９０°旋回
させて前記溝に前記先端部を嵌入して位置決めするよう
にしたものである。

【００１１】上記位置決め方法によれば位置決めピンの
先端の曲面とパレット位置決め用円板の窪んだ曲面との
滑らかな係合で慣性力を吸収し段取り用テーブルが静止
した段階で位置決めピンの先端をパレット位置決め用の
円板の溝に挿入して位置決めする方法であり衝撃力の生
じない効果を有する。

【００１２】また、基台に支持されたテーブルを旋回又
は移動する時に位置決めする装置であって、テーブルに
連結され外形の一部に窪んだカム面とその中央部にカム
面より更に窪んだ溝が刻設された位置決め用部材と、前
記カム面と係合する突出した曲面と前記曲面を９０°旋
回させたとき軸先端部が前記溝に嵌入可能に形成され前
記基台に旋回及び軸方向移動可能に支持された位置決め
ピンと、該位置決めピンの進退・旋回時の姿勢を保持す
るために前記基台又は前記位置決めピンの何れか一方に
設けられた案内溝と、該案内溝に係合するように何れか
他方に設けられた案内ピンとを含んでなり、衝撃なく位
置決めするようにしたものである。

【００１３】慣性力を吸収する位置決めピンの先端部は
曲げに対する強度が大きく係合する曲面との関係におい
て位置決めピンの円板上の窪んだ曲面への軟係合が可能
であり位置決めピンの保護上効果がある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
もとづいて説明する。

【００１５】図１は本発明の位置決め用の円板と位置決
めピンの関係を示す説明図。図２は位置決めピンの先端
部形状。図３は位置決めピンの旋回・挿入時の位置関係
を規制する案内溝。図４（ａ）は位置決めピンが位置決
め用円板カムの外周面に沿っている状態、（ｂ）は図４
（ａ）の状態における案内ピンと案内溝の位置関係。図
５（ａ）は位置決めピンが位置決め円板カムの窪んだ曲
面に係合して静止している状態、（ｂ）は図５（ａ）の
状態における案内ピンと案内溝の位置関係。図６（ａ）
は静止した位置決めピンを９０°旋回させて位置決めピ
ンの先端を位置決め用円板カムの溝に挿入した状態。図
７は円板の窪んだ曲面と位置決めピン軸端の曲面との当
接状態の説明図である。図８は位置決めピンを円板の回
転軸と平行に設けた実施例。

【００１６】加工の完了したワークはパレットに載置さ
れたまま無人搬送車で段取りステーションに搬送されて
くる。当該ステーションで加工済ワークの取外し、加工
ワークの取り付けが行われる。パレット上のワークが段
取りステーションから取外しされるとき一般にワークの
取外し組み付けはパレットの一方向から行われることが
多く、そのため段取りステーションを９０°又は１８０
°の割りだし角度で旋回させて行っている。

【００１７】図１において、図示しないワークを載置し
たパレット１は無人搬送車によりＡＰＣ付ＦＭＳの加工
機械から段取りステーションに搬送され搬送管理コンピ
ュータにより当該段取りステーションフロア内に設けら
れた段取りステーションにパレット１が直接移されるか
自立形ロボットにより把持されて移される。

【００１８】段取り用テーブル２上に移されたパレット
１は段取りステーション内でワークを取り替えるために
作業上所定の角度だけ旋回させることが必要な場合があ
る。段取り用テーブル２と同軸に軸承され同期した回転
するパレット位置決め用の円板３の外周面３ａには所定
の角度ごとに窪んだ曲面３ｂ，３ｃが刻設されており、
窪みの最深部分には位置決めピン４の軸端部が嵌入して
段取り用テーブル２を位置決めする溝３ｄが刻設されて
いる。パレット位置決めピン４は段取り用テーブル２を
軸承するフレーム７に固定された支持体８に設けられて
いる（図６，図８）。

【００１９】位置決めピン４の一方の軸端は楔状に軸の
両側が加工され且つ軸端面４ｄは円弧曲面をなし両端は
小さい円弧で結ばれている。楔状をなす先端部分はテー
パ状４ｅに形成されている（図２）。位置決めピン４は
円板３の回転軸心方向への押圧力は人手又は図示しない
ばねで付与される。位置決めピン４の軸のほぼ中央部分
には位置決めピンの旋回及び軸方向の前進・後退時の姿
勢を保持する案内溝４ｂが刻まれて、先端部がこの溝に
嵌入可能な形状のピン状突起を有する案内ピン５と係合
している〔図１〕。

【００２０】図３において案内溝４ｂは、 （Ａ）位置決めピン４の軸端の曲面４ｄが円板３のカム
面３ａと当接又は離間しているとき。 （Ｂ）は曲面４ｄが凹曲面３ｂ，３ｃに没入したとき。 （Ｃ）は（Ｂ）の没入状態で位置決めピン４を９０°旋
回させたとき。 （Ｄ）は位置決めピン４のテーパ面４ｅが円板３のテー
パ溝３ｄに嵌入したとき。 の位置決めピンの位置を示しており、パレット位置決め
ピン４の旋回時・ピンの軸心方向の移動・旋回状態を保
持するよう刻設されている。

【００２１】別の方法として位置決めピン４に案内ピン
５の先端部の突起部に相当するピンを植えて、該位置決
めピンが挿入される穴側に案内溝４ｂに相当する溝を有
するブッシュを嵌着させることも可能である。

【００２２】位置決めピン４の他方の軸端４ｃは、押圧
力の付加及び旋回が可能な形状に形成されている。位置
決めピン４の先端の曲面部４ｄが円板３の凹曲面３ｂ，
３ｃに入り、段取り用テーブル２が減速され停止して後
位置決めピン４を９０°旋回させて更に押圧力を加える
と楔状の４ｅが溝３ｄへ嵌入し段取り用テーブル２は正
確に位置決めされる。位置決めピン４は段取りテーブル
２の支持軸に直角方向又は同方向のいずれかの方向に向
けて設けることができる〔図８〕。

【００２３】次に図４，図５，図６，図７にもとづき作
用について説明する。図４（ａ）においてパレット位置
決め用の円板３の外径の曲面３ａにパレット位置決め用
の軸４の軸端の円弧曲面４ｄが一定の押圧力を付与され
て当接している。この場合の軸４の回転方向の位置は軸
端から離れた位置、例えば軸の中央付近に軸４に刻設さ
れている案内溝４ｂと案内ピン５により規制されている
〔図４（ｂ）〕。

【００２４】パレット１に外力を与え所定角度旋回させ
ると段取り用テーブル２と同軸の円板３も回転する。円
板３が回転し軸端の円弧曲面４ｄが円板３の外径曲面３
ａの一部に形成した窪んだ曲線３ｂ上を曲面４ｄが接触
しながら軸４が円板３の回転中心方向へ移動しつつ円板
３の窪み部への係合が深く進行し続いて曲面３ｃに当接
するに至る〔図５（ａ）、図７〕。

【００２５】この場合円板を回転させる速さ、即ち角速
度と軸４に加える押圧力の関係により曲面４ｄと曲面３
ａの接触が僅小で直ちに円弧曲面４ｄが曲面３ｃに当接
する場合もある。ワーク、パレット、段取り用テーブル
を主とする回転部材の慣性力に抗して所定の割出し角度
の位置に位置決めする場合に予定する位置決め位置の近
傍に到達する迄に若干量の前進後退を伴うが、これによ
り回転エネルギーを吸収させて円板３が静止して後円板
３のテーパ溝３ｄに軸４の軸端に形成した楔面４ｅを挿
入すると、衝撃なく確実に位置決めが可能となる。この
ため曲面４ｄと曲面３ｃの曲率半径中心を曲面の同一側
として接触状態を面接触とし、従動する軸４の軸心と前
記接触点の接線とのなす角即ちカムの圧力角αを３０°
より少なくすれば軸４に加わる曲げ力を小さくなり最初
の衝撃力を緩和させることができる〔図７〕。

【００２６】回転部材の慣性エネルギーを最初の衝突を
緩衝曲面の４ｄと３ｂの当接で放出し、続いて曲面４ｄ
と３ｃの当接で放出して行く必要がある。他に軸４を押
圧するばねの撓みによる吸収も考えられる。そのため軸
４と軸４を支える案内部材８も相応な弾性的強度を有す
るよう設計されるべきである。そして回転部材が全ての
慣性エネルギーを放出し停止して位置決めピン４の曲面
４ｄと曲面３ａ，３ｂとが安定した当接状態となる。

【００２７】軸４の曲面４ｄと円板３の曲面３ｂ，３ｃ
の当接状態はカム溝４ｂと案内ピン５で保持されている
〔図５（ａ）（ｂ）〕。円板３が停止してから軸４の他
の軸端４ｃを操作して軸４を９０°旋回させ円板３の溝
３ｄに軸４のテーパ面４ｅを嵌入させ安定した位置決め
をすることが可能である〔図６（ａ）〕。この場合にも
案内溝４ｂと案内ピン５により〔図６（ｂ）〕旋回及び
嵌入位置が定められる。

【００２８】慣性エネルギーを吸収するために最初に当
接する曲面４ｄを形成する軸端部４ａの断面は曲げに対
し有利な矩形断面であり断面係数を大きく設計すること
が可能であり強度を保持できる。従って位置決め軸４の
先端部４ａとその関連部材の損耗を最小限にし確実な位
置決めが可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明のテーブルの位置決め方法及び装
置は、段取りステーション側におけるパレット上のワー
クのハンドリング上有効であって段取り用テーブル上の
総重量が大きい場合にテーブルを旋回又は移動させる場
合、動力による位置決め制御しないような場合に使用が
容易な位置決め方法及び装置であって衝撃なく位置決め
関連部品の損耗が少なく装置の信頼性を高める。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位置決め用の円板と位置決めピンの関
係を示す説明図である。

【図２】本発明の位置決めピンの先端部形状の図であ
る。

【図３】位置決めピンの旋回・軸方向移動時の位置関係
を規制する案内溝の図である。

【図４】（ａ）は位置決めピンが円板外周面を摺動する
場合、（ｂ）は（ａ）の案内溝と案内ピンの位置関係を
示す図である。

【図５】（ａ）は位置決めピンが円板の窪んだ曲面に係
合して静止している場合、（ｂ）は（ａ）の案内溝と案
内ピンの位置関係を示す図である。

【図６】（ａ）は位置決めピンを９０°旋回させて先端
の楔面が円板の溝に嵌入して位置決め完了、（ｂ）は
（ａ）の案内溝と案内ピンの位置関係を示す図である。

【図７】円板の窪んだ曲面と位置決めピン軸端曲面との
衝突及び係合状態の説明図である。

【図８】位置決めピンを円板の回転軸と平行に設けた実
施例の図である。

【図９】従来の位置決め用の円板と位置決めピンの関係
を示す説明図である。

【図１０】（ａ），（ｂ）は従来の先端が楔状である位
置決めピンの作用状態の説明図である。

【図１１】落下式ピンを作用させる場合の位置決めの実
施例の図である。

【符号の説明】

１ パレット ２ 段取り用テーブル ３ 円板 ３ｂ，３ｃ カム面 ３ｄ テーパ溝 ４ 位置決めピン ４ｂ 案内溝 ４ｄ 案内円弧曲面 ４ｅ 楔 ５ 案内ピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台に支持されたテーブルを旋回又は移
   動する時に位置決めする方法であって、テーブルに連結
   された位置決め用部材の外形の一部に窪んだカム面とそ
   の中央部にカム面より更に窪んだ溝が刻設されており、
   前記テーブルの位置決め寸前に前記カム面と係合する突
   出した曲面と前記曲面を９０°旋回させたとき軸先端部
   が前記溝に嵌入可能に形成され前記基台に旋回及び軸方
   向移動可能に支持された位置決めピンの前記曲面部分を
   押圧して前記カム面と係合させてテーブルを停止させ、
   前記位置決めピンを９０°旋回させて前記溝に前記先端
   部を嵌入して位置決めするテーブルの位置決め方法。
2. 【請求項２】 基台に支持されたテーブルを旋回又は移
   動する時に位置決めする装置であって、テーブルに連結
   され外形の一部に窪んだカム面とその中央部にカム面よ
   り更に窪んだ溝が刻設された位置決め用部材と、前記カ
   ム面と係合する突出した曲面と前記曲面を９０°旋回さ
   せたとき軸先端部が前記溝に嵌入可能に形成され前記基
   台に旋回及び軸方向移動可能に支持された位置決めピン
   と、該位置決めピンの進退・旋回時の姿勢を保持するた
   めに前記基台又は前記位置決めピンの何れか一方に設け
   られた案内溝と、該案内溝に係合するように何れか他方
   に設けられた案内ピンとを含んでなり、衝撃なく位置決
   めすることを特徴とするテーブルの位置決め装置。