JP2002301630A - 工作機械の工作物固定用治具 - Google Patents
工作機械の工作物固定用治具Info
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Abstract
工作機械の工作物固定用治具を提供する。 【解決手段】 治具本体11と、治具本体11に設けられ、
かつテーブル1の取付穴10内に挿入される略円筒状係合
部材12と、治具本体11に対し上下方向に移動自在に設け
られかつ係合部材12に通されたロッド13と、治具本体11
に対しロッド13を上方に付勢するばね14と、ロッド13を
ばね14の付勢力に抗して下方に移動させるシリンダ15と
を備えている。係合部材12の周囲に下端部を縮径させる
弾性リング19はめ被せる。ロッド13に、係合部材12内に
位置するときに下端部を拡径させて係合爪18をテーブル
1の一部分に係合させる大径部20を設ける。大径部20が
係合部材12から下方に出た際に、弾性リング19の弾性力
により係合部材12の下端部が縮径し、係合爪18の係合が
解除される。
Description
る工作物固定部材の工作物固定面に形成された取付穴を
利用して工作物固定部材に取り付けられ、かつ工作物の
固定を行う治具に関する。
の工作物固定面への工作物の固定は、従来、たとえば図
5に示すようにして行われている。図5において、テー
ブル(1)にはその上面(1a)(工作物固定面)から下面(1
b)まで伸びる複数のねじ穴(2)が貫通状に形成されてお
り、適当な位置のねじ穴(2)内に、両端部にそれぞれお
ねじ部(3a)(3b)を有する垂直ロッド状の治具本体(3)の
下側おねじ部(3a)がねじはめられ、このおねじ部(3a)に
ねじはめられた止めナット(4)により、治具本体(3)がテ
ーブル(1)に固定されている。また、工作物(W)を固定す
るクランプ(5)(工作物固定部)の基端部にねじ穴(5a)
が形成されるとともに、その長さの中間部に貫通穴(5b)
が形成されており、ねじ穴(5a)に下方からアジャストボ
ルト(6)がねじはめられ、貫通穴(5b)に治具本体(3)の上
側おねじ部(3b)が緩く通されている。アジャストボルト
(6)の頭部(6a)下面は凸球面状となされており、この頭
部(6a)がテーブル(1)上に配されかつ上面が凹球面状と
なされた球面座(7)上に乗せられている。そして、クラ
ンプ(5)の先端部が、テーブル(1)上に位置決めされた工
作物(W)上に載せられ、治具本体(3)の上側おねじ部(3b)
に、クランプナット(8)をねじはめることにより、工作
物(W)がテーブル(1)の上面(1a)に固定されている。
示すようにして工作物(W)をテーブル(1)の上面(1a)に固
定する場合、治具本体(3)の下側おねじ部(3a)のねじ穴
(2)に対するねじ込み深さの管理に手間が掛かり、しか
も治具本体(3)の下側おねじ部(3b)をねじ穴(2)にねじは
めるには工具を必要とするので、治具本体(3)のテーブ
ル(1)への固定作業にも手間が掛かり、その結果工作物
(W)の固定作業全体が面倒になるという問題がある。
来の場合に比較して工作物の固定作業を簡単に行うこと
ができる工作機械の工作物固定用治具を提供することに
ある。
発明による工作機械の工作物固定用治具は、工作機械に
おける工作物固定部材の工作物固定面に形成された取付
穴を利用して工作物固定部材に取り付けられ、かつ工作
物の固定を行う治具であって、工作物固定面への密着面
および工作物固定部を有する治具本体と、治具本体の密
着面に突出状に設けられ、かつ工作物固定部材の取付穴
内に挿入されるとともに、工作物固定部材における取付
穴の工作物固定面とは反対側の開口の周囲の被係合部分
に係脱自在に係合する係合部を有する係合部材と、治具
本体に対し密着面と直交する方向に移動自在に設けられ
たロッドと、係合部材とロッドとの間に設けられ、かつ
ロッドの軸方向の移動により係合部材の係合部の被係合
部分への係合および係合部の被係合部分からの係合解除
を行う係合解除手段と、治具本体とロッドとの間に設け
られ、かつロッドを係合側に移動するように付勢する付
勢手段と、治具本体とロッドとの間に設けられ、かつロ
ッドを付勢手段の付勢力に抗して係合解除側に移動させ
る流体圧シリンダとを備えているものである。
も含むものとする。
治具によれば、次のようにして工作物が固定される。す
なわち、流体圧シリンダの一方の流体室に流体を供給し
てロッドを付勢手段の付勢力に抗して係合解除側に移動
させることにより、係合部材の係合部を非係合状態と
し、この状態で係合部材を工作物固定部材の取付穴内に
はめ入れる。ついで、流体圧シリンダの上記一方の流体
室から圧力流体を排出し、付勢手段の付勢力によってロ
ッドを係合側に移動させることにより、係合部材の係合
部を係合状態として工作物固定部材の工作物固定部材の
被係合部分に係合させる。こうして、治具本体が工作物
固定部材に固定され、治具本体の工作物固定部により工
作物が固定される。
材の工作物固定面に密着させることにより、工作物固定
部材の取付穴の深さおよび係合部材の長さに基づいて、
係合部材の取付穴へのはめ入れ深さが決まるので、その
の管理が不要になる。また、治具本体の工作物固定部材
への固定の際に、従来の治具本体のおねじ部をねじ穴に
ねじはめる場合に比較して、治具本体の工作物固定部材
への固定作業に手間が掛からない。したがって、工作物
の固定作業全体が、従来の工作物固定用治具を用いた場
合に比べて簡単になる。
定用治具は、請求項1の発明において、係合部材が略円
筒状であるとともにその先端部に工作物固定部材の被係
合部分に係合する係合部が設けられ、かつ係合部側端部
が縮径、拡径するようになされており、係合部材の係合
側端部が拡径した際に係合部が工作物固定部材の被係合
部分に係合し、同じく縮径した際に係合部の被係合部分
への係合が解除され、係合部材の周囲に係合側端部を縮
径させる弾性リングがはめ被せられるとともに、ロッド
が係合部材に通されており、ロッドに、係合部材内に位
置するときに係合部側端部を拡径させる大径部が設けら
れ、大径部が係合部材から出た際に、弾性リングの弾性
力により係合部材の係合部側端部が縮径するようになさ
れているものである。この場合、係合部材および係合解
除手段の構成が比較的簡単になる。
を参照して説明する。なお、以下の説明において、図1
〜図4の上下を上下というものとする。また、以下の説
明において、図5に示すものと同一物には同一符号を付
す。
付ける前の状態を示し、図2は係合部材を拡大して示
し、図3は工作物固定用治具をテーブルに取り付けた状
態を示し、図4は工作物をテーブルに固定した状態を示
す。
じ穴(2)に代えて、上面(1a)から下面(1b)まで伸びる複
数の取付穴(10)が形成されており、工作物固定用治具は
取付穴(10)を利用してテーブル(1)に取り付けられるよ
うになっている。工作物固定用治具は、下面(11a)がテ
ーブル(1)の上面(1a)に密着しうるブロック状治具本体
(11)と、治具本体(11)の下面(11a)に下方突出状に取り
付けられた略円筒状の係合部材(12)と、治具本体(11)を
上下方向に移動自在に貫通するとともに、係合部材(12)
に上下方向に移動自在に通された垂直状ロッド(13)と、
ロッド(13)を治具本体(11)に対して上向きに付勢する圧
縮コイルばね(14)(付勢手段)と、治具本体(11)とロッ
ド(13)との間に設けられ、かつロッド(13)を圧縮コイル
ばね(14)の付勢力に抗して治具本体(11)に対して下方に
移動させる単動式空気圧シリンダ(15)とを備えている。
(13)が通る貫通穴(11b)の周囲の部分に、環状下方突出
部(16)が一体に形成され、下方突出部(16)の下端に外向
きフランジ(16a)が一体に形成されている。
面が取付穴(10)の内周面と同一曲率である複数の略部分
円筒状構成片(17)を組み合わせることにより形成され、
全体として略円筒状となされている。各構成片(17)の長
さは、取付穴(10)の長さよりも若干長く、治具本体(11)
の下面(11a)がテーブル(1)の上面(1a)に密着させられた
際に、その下端部が取付穴(10)よりも下方に突出するよ
うになっている。各構成片(17)の下端部に、係合部材(1
2)を取付穴(10)内に挿入し、かつ構成片(17)の外周面を
取付穴(10)の内周面に密接させた際に、テーブル(1)下
面における取付穴(10)の周囲の部分に係合する係合爪(1
8)(係合部)が一体に形成されている。各構成片(17)の
内周面の上端部に、周方向に伸びかつ下方突出部(16)の
外向きフランジ(16a)がはめ入れられる凹溝(17a)が形成
されている。また、各構成片(17)の外周面の下部に、周
方向に伸びる凹溝(17b)が形成されている。全ての構成
片(17)の内周面の凹溝(17a)内に下方突出部(16)の外向
きフランジ(16a)がはめ入れられ、同じく外周面の凹溝
(17b)内に弾性リング(19)がはめ入れられることによ
り、全ての構成片(17)が治具本体(11)に取り付けられて
係合部材(12)が構成されており、係合部材(12)の下端部
が、縮径、拡径しうるようにななされている。なお、弾
性リング(19)は、Oリングと同様な構成である。また、
各構成片(17)の内面の下部の曲率は、下方に向かって徐
々に小さくなっており、これにより係合部材(12)の内周
面の下部に、下方に向かって徐々に大径となったテーパ
面(12a)が形成されている。
内周面の曲率と同一曲率の外周面を有する大径部(20)が
形成されている。大径部(20)の上下両端面は、上方また
は下方に向かって徐々に小径となったテーパ面(20a)(20
b)となされている。大径部(20)は、ロッド(13)が下端位
置に至ったときに係合部材(12)の下端よりも下方に突出
し、ロッド(13)が上端位置に至ったときにその上部が係
合部材(12)内周面のテーパ面(12a)よりも上方に位置す
るようにするようになされている。大径部(20)が係合部
材(12)の下端よりも下方に突出すると、弾性リング(19)
の働きにより係合部材(12)の下端部が縮径され、この状
態では係合爪(18)は取付穴(10)を通過しうるようになっ
ている(図1参照)。ロッド(13)が上端位置に至ると大
径部(20)により係合部材(12)は拡径され、その外周面が
取付穴(10)の内周面に密着するとともに係合爪(18)がテ
ーブル(1)の下面(1b)における取付穴(10)の周囲の部分
に係合する(図3参照)。また、ロッド(13)の上部には
おねじ部(13a)が形成され、このおねじ部(13a)がクラン
プ(5)の貫通穴(5b)に緩く通され、その上端部にクラン
プナット(8)がねじはめられている。圧縮コイルばね(1
4)は、治具本体(11)とクランプ(5)との間においてロッ
ド(13)の周囲にはめ被せられている。
具本体(11)とロッド(13)との間に設けられている。治具
本体(11)におけるロッド(13)が通る貫通穴(11b)の下端
部を除いた部分は、拡径されてシリンダ室(21)となされ
ている。この貫通穴(11b)の上端開口は、貫通穴(11b)内
にねじはめられた蓋(22)により閉鎖されている。なお、
ロッド(13)は蓋(22)を気密状に貫通している。ロッド(1
3)におけるシリンダ室(21)内に存在する部分にピストン
部(23)が設けられている。シリンダ室(21)の上下方向の
長さ、すなわちピストン部(23)のストローク長さは、ピ
ストン部(23)が下端に至ったときにロッド(13)の大径部
(20)が係合部材(12)の下端よりも下方に位置し、同じく
ピストン部(23)が上端に至ったときにロッド(13)の下端
が係合部材(12)の下端と同一高さ位置にくるとともに大
径部(20)の上部が係合部材(12)内周面のテーパ面(12a)
よりも上方に位置するように決められている。治具本体
(11)には、一端がシリンダ室(21)内周面における蓋(22)
よりもすぐ下方の部分に開口するとともに、他端が治具
本体(11)の外側面に開口した圧力空気通路(24)が形成さ
れている。圧力空気通路(24)の治具本体(11)外側面側の
端部に、ワンタッチジョイントと称される着脱管継手(2
5)の一方の継手部材(25a)が取り付けられている。そし
て、圧力空気供給ホース(26)の端部に着脱管継手(25)の
他方の継手部材(25b)が取り付けられており、これらの
継手部材(25a)(25b)によって圧力空気供給ホース(26)が
治具本体(11)に接続され、圧力空気供給ホース(26)から
圧力空気通路(24)に圧力空気が供給される。なお、着脱
管継手(25)としては、公知のものが用いられるので、そ
の構造についての説明は省略する。
ーブル(1)への工作物(W)の固定は、次のようにして行わ
れる。
水平方向の位置決めを行っておく。そして、まず圧力空
気供給ホース(26)を治具本体(11)に接続し、空気圧シリ
ンダ(15)のシリンダ室(21)におけるピストン部(23)より
も上方の空気室(21a)に圧力空気を供給して、ロッド(1
3)を治具本体(11)に対して下端位置まで下降させる。す
ると、ロッド(13)の大径部(20)が係合部材(12)の下端よ
りも下方に突出し、係合部材(12)の下端部が縮径される
(図1参照)。この状態で係合部材(12)を適当な位置の
取付穴(10)内に挿入し、治具本体(11)の下面(11a)をテ
ーブル(1)の上面(1a)に密着させる。ついで、空気圧シ
リンダ(15)の空気室(21a)への圧力空気の供給を停止す
るとともに、圧力空気供給ホース(26)を治具本体(11)か
ら取り外す。すると、圧縮コイルばね(14)の付勢力によ
りロッド(13)が治具本体(11)に対して上端位置まで上昇
させられる。このとき、ロッド(13)の大径部(20)の上端
テーパ面(20a)および係合部材(12)のテーパ面(12a)の働
きにより、大径部(20)はスムーズに係合部材(12)内に入
る。また、空気室(21a)内の圧力空気は圧力空気通路(2
4)を通って逃げる。ロッド(13)が上端位置に至ると、そ
の大径部(20)の上部外周面が係合部材(12)内周面のテー
パ面よりも上方の部分に密着し、係合部材(12)の下端部
が拡径させられる。その結果、係合爪(18)がテーブル
(1)の下面(1b)における取付穴(10)の周囲の部分に係合
し、工作物固定用治具がテーブル(1)の上面(1a)に取り
付けられる(図3参照)。最後に、クランプナット(8)
をねじ込んでいき、アジャストボルト(6)の頭部(6a)下
面を球面座(7)上面に乗せるとともに、クランプ(5)の先
端で工作物(W)を押さえる(図4参照)。こうして、工
作物(W)がテーブル(1)の上面(1a)に固定される。
ロッド(13)との間に空気圧シリンダ(15)が設けられてい
るが、これに代えて、油圧シリンダが設けられていても
よい。また、テーブル(1)に、取付穴(10)に代えて、取
付穴(10)の穴径と同等の幅を有する取付溝が形成されて
いる場合であっても、上記と同様にして、工作物固定用
治具がテーブル(1)に取り付けられる。
取り付ける前の状態を示す垂直断面図である。
部分を拡大して示す斜視図である。
取り付けた状態を示す垂直断面図である。
をテーブル上に固定した状態を示す垂直断面図である。
ル上に固定した状態を示す垂直断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 工作機械における工作物固定部材の工作
物固定面に形成された取付穴を利用して工作物固定部材
に取り付けられ、かつ工作物の固定を行う治具であっ
て、工作物固定面への密着面および工作物固定部を有す
る治具本体と、治具本体の密着面に突出状に設けられ、
かつ工作物固定部材の取付穴内に挿入されるとともに、
工作物固定部材における取付穴の工作物固定面とは反対
側の開口の周囲の被係合部分に係脱自在に係合する係合
部を有する係合部材と、治具本体に対し密着面と直交す
る方向に移動自在に設けられたロッドと、係合部材とロ
ッドとの間に設けられ、かつロッドの軸方向の移動によ
り係合部材の係合部の被係合部分への係合および係合部
の被係合部分からの係合解除を行う係合解除手段と、治
具本体とロッドとの間に設けられ、かつロッドを係合側
に移動するように付勢する付勢手段と、治具本体とロッ
ドとの間に設けられ、かつロッドを付勢手段の付勢力に
抗して係合解除側に移動させる流体圧シリンダとを備え
ている工作機械の工作物固定用治具。 - 【請求項2】 係合部材が略円筒状であるとともにその
先端部に工作物固定部材の被係合部分に係合する係合部
が設けられ、かつ係合部側端部が縮径、拡径するように
なされており、係合部材の係合側端部が拡径した際に係
合部が工作物固定部材の被係合部分に係合し、同じく縮
径した際に係合部の被係合部分への係合が解除され、係
合部材の周囲に係合側端部を縮径させる弾性リングがは
め被せられるとともに、ロッドが係合部材に通されてお
り、ロッドに、係合部材内に位置するときに係合部側端
部を拡径させる大径部が設けられ、大径部が係合部材か
ら出た際に、弾性リングの弾性力により係合部材の係合
部側端部が縮径するようになされている請求項1の工作
機械の工作物固定用治具。
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