JP2004216506A - Automatic positioning device - Google Patents

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JP2004216506A
JP2004216506A JP2003006639A JP2003006639A JP2004216506A JP 2004216506 A JP2004216506 A JP 2004216506A JP 2003006639 A JP2003006639 A JP 2003006639A JP 2003006639 A JP2003006639 A JP 2003006639A JP 2004216506 A JP2004216506 A JP 2004216506A
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Japan
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positioning device
automatic positioning
annular plug
output member
peripheral wall
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JP2003006639A
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Japanese (ja)
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Keitaro Yonezawa
慶多朗 米澤
Tsutomu Shirakawa
務 白川
Yosuke Haruna
陽介 春名
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Kosmek KK
Original Assignee
Kosmek KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for highly accurately and automatically positioning a movable block such as a work pallet on a table. <P>SOLUTION: An annular central pillar 12 is protruded upward from a reference block 2 on a fixed side and a plurality of wedge faces 13 are provided on the outer periphery of the central pillar 12 in peripherally spaced relation. On the outside of the central pillar 12, a circular plug 15 is arranged which is inserted into a positioning hole 5 of the movable block 3. On a peripheral wall 15a of the circular plug 15, a plurality of thrusting tools 17 are supported to be movable in the radial direction in peripherally spaced relation. Each of the thrusting tools 17 can be put in wedge engagement with the wedge face 13 and reset inward to the radial direction. An output member 21 is inserted into the central pillar 12 so as to be movable up and down and the output member 21 is connected at its upper part to the circular plug 15. A lock spring 34 in the reference block 2 moves the circular plug 15 down via the output member 21 and pressure oil in a release chamber 35 moves the circular plug 15 up via the output member 21. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械のテーブル等の基準ブロックにワークパレット等の可動ブロックを自動的に位置決めする装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の位置決め装置は、一般的には、可動ブロックの被支持面に開口させた円形の位置決め孔を基準ブロックの支持面から突出させたプラグに嵌合させるようにしてある(例えば、日本国・特開昭57−27640号公報を参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では、上記の位置決め孔とプラグとの両者をスムーズに嵌合させるため上記の両者間に所定の嵌合隙間を設ける必要がある。このため、その嵌合隙間によって位置決め精度が低下する。
本発明の目的は、高精度かつ自動的に位置決めできる装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1の発明は、例えば、図1Aと図1B、又は図4Aと図4Bに示すように、自動位置決め装置を次のように構成した。
固定側である基準ブロック2から環状の心柱12を先端方向へ突出させ、その心柱12を上記の基準ブロック2に固定する。上記の心柱12の外周に、上記の先端方向へ向うにつれて軸心へ近づく楔面13を設ける。上記の心柱12の外側に、可動ブロック3の位置決め孔5に挿入される環状プラグ15を配置する。上記の環状プラグ15の周壁15aに、周方向へ間隔をあけて複数の押圧具17を半径方向へ移動可能に支持する。各押圧具17を前記の楔面13に楔係合させると共に、上記の各押圧具17を戻し手段18によって半径方向の内方へ復帰可能に構成する。上記の心柱12に出力部材21を軸心方向へ移動可能に挿入し、その出力部材21の先端部を上記の環状プラグ15に連結する。上記の基準ブロック2内にロック手段31とリリース手段32とを設ける。上記ロック手段31が上記の出力部材21を介して上記の環状プラグ15を基端方向へロック移動させる。上記リリース手段32が上記の出力部材21を介して上記の環状プラグ15を先端方向へリリース移動させる。
【0005】
上記の請求項1の発明は、次の作用効果を奏する。
基準ブロックに可動ブロックを位置決めするときには、まず、その基準ブロックの環状プラグ(及び押圧具)に上記の可動ブロックの位置決め孔を嵌合させ、その後、前記ロック手段によって前記の出力部材を介して上記の環状プラグを基端方向へ駆動する。すると、その環状プラグに支持した前記の複数の押圧具が、前記の心柱の楔面に直接または間接的に楔係合して半径方向の外方へ移動し、これら押圧具が上記の位置決め孔に密着する。このため、上記の可動ブロックは、上記の複数の押圧具を介して前記の心柱に拘束される。これと同時に、上記の出力部材が上記の密着した押圧具を介して上記の可動ブロックを上記の基準ブロックに押圧する。
これに対して、上記ロック状態の可動ブロックをリリースさせるときには、前記リリース手段によって前記の出力部材を介して前記の環状プラグを先端方向へ駆動すればよい。すると、前記の楔面と押圧具との楔係合が解除されると共に、前記の戻し手段が上記の押圧具を半径方向の内方へ移動させる。これにより、上記の押圧具と位置決め孔との密着状態が解除される。その後、上記の基準ブロックから上記の可動ブロックを離間させればよい。
【0006】
上記の請求項1の発明は、位置決め孔と環状プラグとを嵌合させた後にその嵌合隙間を前記の押圧具によって無くすことができる。従って、これら位置決め孔と環状プラグとをスムーズに嵌合させることと高精度に位置決めすることとを両立できる。そのうえ、上記の基準ブロック内に上記ロック手段とリリース手段とを設けたので、位置決め及び位置決め解除を自動的に行えるうえ切粉や塵埃等の異物が上記ロック手段とリリース手段の内部へ侵入することを防止できる。
なお、前記ロック駆動時には、上記の出力部材が環状プラグと押圧具とを介して上記の可動ブロックを上記の基準ブロックに押圧するので、必要に応じて、専用のクランプ手段を省略することも可能である。
【0007】
請求項2の発明に示すように、上記の請求項1の発明においては、前記の環状プラグ15の前記の周壁15aの内側空間を天井壁15bによって保密状に覆うと共に、前記の心柱12に上記の周壁15aの基部を軸心方向へ移動自在で保密状に支持することが好ましい。
上記の請求項2の発明は、上記の環状プラグの内側空間を保密状態に保持できるので、前記の押圧具の係合面と前記の楔面との間に雰囲気中の異物が侵入するのを防止できる。
【0008】
請求項3の発明に示すように、前記の心柱12には前記の楔面13を周方向へ間隔をあけて複数設けることが好ましい。この場合、その楔面によって前記の押圧具を半径方向の外方へ高精度に移動できる。
【0009】
請求項4の発明に示すように、上記の請求項3の発明においては、前記の心柱12に、周方向へ間隔をあけて複数の傾斜溝19を設け、その傾斜溝19の底壁に前記の楔面13を形成することが好ましい。この場合、その楔面によって前記の押圧具を半径方向の外方へさらに高精度に移動できる。
【0010】
請求項5の発明に示すように、上記の請求項4の発明においては、前記の傾斜溝19の周壁と前記の押圧具17との嵌合構造によって前記の戻し手段18を構成することが好ましい。この場合、上記の戻し手段を簡素に構成することと戻し作用を確実に行うこととを両立できる。
【0011】
請求項6の発明に示すように、上記の請求項1または2の発明において、前記の楔面13をテーパ外周面によって構成した場合には、その楔面13を簡素に構成できる。
【0012】
請求項7の発明に示すように、上記の請求項1から6のいずれか発明には次の構成を加えることが好ましい。
前記の基準ブロック2にクリーニング流体の供給口40を設け、前記の環状プラグ15の前記の周壁15aと前記の押圧具17との嵌合隙間によってクリーニング流体の吐出口41を構成し、その吐出口41を上記の供給口40に連通させたものである。
この場合、上記の嵌合隙間を自動的に清掃できるので、上記の押圧具が高精度かつ円滑に移動する。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1Aと図1Bおよび図2は、本発明の第1実施形態を示している。
その図1Aは、自動位置決め装置の立面視の断面図である。図1Bは、上記の図1Aの平面図である。図2は、後述する押圧具の横断面図である。
【0014】
この実施形態では、工作機械のテーブル1に基準ブロックであるベースプレート2を載置し、そのベースプレート2の支持面2aに、可動ブロックであるワークパレット3の被支持面3aを受け止めると共に、上記ベースプレート2に上記のワークパレット3を心合わせするように構成してある。
【0015】
上記ワークパレット3の上記の被支持面3aには、円形の位置決め孔5が複数開口される。各位置決め孔5に対応させて、上記ベースプレート2にプラグ手段6が設けられる。なお、ここでは、複数セットの位置決め孔5およびプラグ手段6のうちの1セットだけを図示してある。
【0016】
上記プラグ手段6は次のように構成されている。
上記のベースプレート2に装着穴8が形成され、その装着穴8にデータムブロック9が精密に嵌入され、そのブロック9のフランジ9aが4本の締付けボルト10によって上記の装着穴8の周壁に固定される。上記のブロック9から環状の心柱12が上方(先端方向)へ突出される。その心柱12の軸心は、前記の装着穴8の軸心とほぼ同一になっている。上記フランジ9aの上面が前述の支持面2aを構成している。
後述するように、上記の心柱12の外周には、上方へ向うにつれて上記の軸心へ近づく楔面13が周方向へほぼ等間隔で3つ設けられている。
【0017】
また、上記の心柱12の外周に、前記の位置決め孔5に挿入される環状プラグ15が配置される。その環状プラグ15は、周壁15aと天井壁15bとを供え、ここでは、その周壁15aの内側空間を上記の天井壁15bによって保密状に覆ってある。また、上記の周壁15aの下部が、上記の心柱12の外周面に、封止具(又はスクレーパ)16を介して上下移動自在で保密状に支持される。
【0018】
上記の環状プラグ15の上記の周壁15aに、周方向へ間隔をあけて3つの押圧具17を半径方向へ移動可能に支持し、各押圧具17を前記の楔面13に楔係合させてある。
また、上記の各押圧具17を戻し手段18によって半径方向の内方へ復帰可能に構成してある。より詳しくいえば、前記の心柱12に、周方向へ間隔をあけて3つの傾斜溝19が設けられる。各傾斜溝19は、横断面視でV字状に形成されており、その底壁に前記の楔面13が形成されている。上記の傾斜溝19の周壁と前記の押圧具17との嵌合構造によって前記の戻し手段18を構成してある。
【0019】
上記の心柱12内に出力部材21が上下移動自在に挿入される。その出力部材21は、前記データムブロック9の下部に保密状に挿入したピストン22と、そのピストン22から上向きに突出したピストンロッド23とを備える。そのピストンロッド23の上部に前記の環状プラグ15の前記の天井壁15bが保密状にネジ止めされている。
また、上記の天井壁15bに嵌合させたガイドピン25によって上記の環状プラグ15が軸心回りに回転するのを防止してある。
【0020】
上記ブロック9内にロック手段31とリリース手段32とが設けられる。そのロック手段31は、上記ピストン22の上側のロック室33に装着したロックバネ34と上記ピストン22とによって構成される。ここでは、上記のロックバネ34を複数枚の皿バネによって構成してある。また、上記リリース手段32は、上記ピストン22の下側に形成した油圧式リリース室35と同上ピストン22とによって構成される。そのリリース室35に圧油の給排口36が連通される。
【0021】
また、前記ベースプレート2にクリーニング用の圧縮空気の供給口40が設けられる。前記の環状プラグ15の前記の周壁15aと前記の押圧具17との嵌合隙間によってクリーニング用の圧縮空気の吐出口41が構成される。上記の供給口40が、前記データムブロック9内の横路42と、前記ピストンロッド23の縦路43および横向きの貫通孔44と、前記の天井壁15bの下側空間とを順に経て、前記の吐出口41に連通される。
【0022】
上記の自動位置決め装置は次のように作動する。
上記の図1A(及び図2)のリリース状態では、前記のリリース室35に圧油を供給している。これにより、前記のピストン22がロックバネ34の付勢力に抗して前記のピストンロッド23および前記の環状プラグ15を上昇させ、前記の押圧具17が前記の傾斜溝19に沿って半径方向の内方へ移動している。
【0023】
前記のベースプレート2に前記ワークパレット3を位置決めするときには、まず、図1Aに示すように、上記リリース状態で上記ワークパレット3を下降させて前記の位置決め孔5を上記の環状プラグ15及び前記の3つの押圧具17に所定の隙間をあけて嵌合させ、そのワークパレット3を前記のデータムブロック9に受け止める。
なお、上記の嵌合時には、前記の吐出口41から吐出される圧縮空気が上記の位置決め孔5をクリーニングする。
【0024】
次いで、上記のリリース室35の圧油を排出する。すると、上記のロツクバネ34の付勢力によって前記ピストン22が前記の環状プラグ15を強力に下降させる。すると、その環状プラグ15に支持した前記の各押圧具17が前記の心柱12の前記の楔面13に楔係合していく。これにより、上記3つの押圧具17が半径方向の外方へ移動して、各押圧具17の押圧面17aが前記の位置決め孔5に強力に密着する。
これと同時に、上記ピストン22が上記の環状プラグ15と上記の押圧具17とを介して上記ワークパレット3を引き下げるので、そのワークパレット3の前記の被支持面3aが前記ベースプレート2の前記の支持面2aに押圧される。その後、クランプ手段(図示せず)によって上記ベースプレート2に上記ワークパレット3を強力に押圧するのである。
【0025】
上記のロック状態から前記リリース状態へ切り換えるときには、まず、上記クランプ手段(図示せず)のクランプ状態を解除し、次いで、前述したように前記のリリース室35へ圧油を供給すればよい。これにより、前記ピストン22が上記の環状プラグ15を上昇させ、前記の押圧具17が前記の傾斜溝19に沿って半径方向の内方へ移動し、前記ロック状態が解除される。その後、前記ワークパレット3を上昇させるのである。
【0026】
なお、前記のロック駆動時における押圧具17の引き下げ力を十分に大きい値に設定した場合には、上記クランプ手段(図示せず)を省略可能である。
また、図示のリリース状態においては、上記の押圧具17の前記の押圧面17aを前記の環状プラグ15の外周面から突出させているが、これに代えて、その押圧面17aを上記の環状プラグ15の外周面よりも内方へ位置させてもよい。
【0027】
図3は、変形例を示し、前記の図2に類似する図である。この場合、前記の傾斜溝19を、横断面視でT字状に形成して、その傾斜溝19に前記の押圧具17を嵌合させてある。そして、上記の図2と同様に、その嵌合構造によって前記の戻し手段18を構成すると共に、上記の傾斜溝19の底壁に前記の楔面13を形成してある。
【0028】
図4Aと図4Bは、第2実施形態を示している。図4Aは前記の図1Aに類似する図で、図4Bは前記の図2に類似する図である。この第2実施形態においては、上記の第1実施形態の構成部材と類似する部材には原則として同一の符号を付けてある。
【0029】
この第2実施形態は、前記の第1実施形態とは次の構造が異なる。
前記の楔面13がテーパ外周面によって構成される。そのテーパ式の楔面13に前記の押圧具17が接当している。ここでは、その押圧具17の接当面は、平面によって構成してあるが、横断面視で円弧状に形成してもよい。上記の押圧具17を半径方向の内方へ復帰させる戻し手段18は、ロッド状のバネによって構成されている。図4Bに示すように、そのロッド状の戻し手段18が上記の押圧具17の貫通孔48に挿入されている。
また、前記のロック室33を別の圧油給排口49へ連通させ、前記ロック手段31を油圧ロック式に構成している。
【0030】
上記の第1実施形態および第2実施形態と各変形例は、さらに次のように変更可能である。
前記の押圧具17は、前記の楔面13に直接に係合させることに代えて、別の部材を介して間接的に係合させてもよい。上記の押圧具17は、例示した3つ設けることに代えて、2つ設けてもよく、4つ以上設けてもよい。
【0031】
前記の支持面2aは、前記データムブロック9の前記フランジ9aの上面に設けることに代えて、前記ベースプレート2に設けてもよい。
前記の心柱12と前記データムブロック9とは、一体に形成することに代えて、別体に形成してもよい。この場合、上記の心柱12をボルト締め又はネジ止め等によって上記データムブロック9に強固に固定すればよい。
また、上記データムブロック9と前記ベースプレート2とは、別体に形成することに代えて、一体に形成してもよい。
【0032】
前記の図1Aのバネロックかつ油圧リリース式、又は、図4Aの油圧ロックかつ油圧リリース式に代えて、油圧ロックかつバネリリース式であってもよい。
ロック又はリリースに使用する圧力流体は、例示の圧油に代えて、圧縮空気等のガスであってもよい。また、クリーニング用の圧力流体は、例示の圧縮空気に代えて、窒素等のガスや液体であってもよい。
【0033】
本発明の位置決め装置には着座確認手段を設けてもよい。例えば、前記フランジ9aの上面の支持面2aに検出ノズル孔(図示せず)を開口し、その検出ノズル孔に検出用の圧縮空気を供給する。そして、前記ワークパレット3の前記の被支持面3aが上記の支持面2aに接当すると、上記の検出ノズル孔内の圧力が上昇する。その圧力上昇を圧力スイッチ等で検出することによって、上記ワークパレット3が上記ベースプレート2に着座したことを確認できる。
【0034】
前記の基準ブロックと可動ブロックとの組み合わせは、例示したベースプレート2とワークパレット3の組み合わせに代えて、工作機械のテーブルとワークパレットの組み合わせ、ワークパレットと治具ベースの組み合わせ、治具ベースとワークピースの組み合わせ、溶接治具等の作業用治具とワークピース等の作業物の組み合わせであってもよい。また、本発明は、レーザー加工機や放電加工機などの各種の加工機械のワークピース・ツール等の位置決めにも適用可能である。
なお、本発明の位置決め装置は、複数セットで使用することに代えて、1セットだけで使用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1Aは、本発明の第1実施形態を示し、自動位置決め装置の立面視の断面図である。図1Bは、その位置決め装置の平面図である。
【図2】上記の位置決め装置に設けた押圧具の横断面視の拡大図である。
【図3】上記の押圧具の変形例を示し、上記の図2に類似する図である。
【図4】図4Aと図4Bは、本発明の第2実施形態を示している。図4Aは前記の図1Aに類似する図で、図4Bは前記の図2に類似する図である。
【符号の説明】
2…基準ブロック(ベースプレート)、3…可動ブロック(ワークパレット)、5…位置決め孔、12…心柱、13…楔面、15…環状プラグ、15a…周壁、15b…天井壁、17…押圧具、18…戻し手段、19…傾斜溝、21…出力部材、31…ロック手段、32…リリース手段、40…供給口、41…吐出口。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for automatically positioning a movable block such as a work pallet on a reference block such as a table of a machine tool.
[0002]
[Prior art]
In general, this type of positioning device is configured such that a circular positioning hole opened in a supported surface of a movable block is fitted to a plug protruding from a support surface of a reference block (for example, Japan -See JP-A-57-27640).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, it is necessary to provide a predetermined fitting gap between the positioning hole and the plug in order to smoothly fit both of the positioning hole and the plug. For this reason, the positioning accuracy is reduced by the fitting gap.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a device which can automatically and accurately position.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, as shown in FIGS. 1A and 1B or FIGS. 4A and 4B, an automatic positioning device is configured as follows.
An annular center column 12 is protruded from the reference block 2 on the fixed side in the distal direction, and the center column 12 is fixed to the reference block 2. A wedge surface 13 is provided on the outer periphery of the above-mentioned center column 12 so as to approach the axis as it goes toward the above-mentioned tip. An annular plug 15 to be inserted into the positioning hole 5 of the movable block 3 is arranged outside the above-mentioned center column 12. The plurality of pressing tools 17 are supported on the peripheral wall 15a of the annular plug 15 at a distance in the circumferential direction so as to be movable in the radial direction. Each of the pressing members 17 is wedge-engaged with the wedge surface 13, and each of the pressing members 17 is configured to be able to return inward in the radial direction by the return means 18. An output member 21 is inserted into the shaft 12 so as to be movable in the axial direction, and a distal end of the output member 21 is connected to the annular plug 15. A lock unit 31 and a release unit 32 are provided in the reference block 2. The locking means 31 locks the annular plug 15 in the proximal direction via the output member 21. The release means 32 releases the annular plug 15 via the output member 21 in the distal direction.
[0005]
The first aspect of the present invention has the following operational effects.
When positioning the movable block on the reference block, first, the positioning hole of the movable block is fitted into the annular plug (and pressing tool) of the reference block, and then the locking means is connected to the movable block via the output member. Is driven in the proximal direction. Then, the plurality of pressing tools supported by the annular plug directly or indirectly wedge-engage with the wedge surface of the center column and move outward in the radial direction. Adhere to the hole. For this reason, the above-mentioned movable block is restrained by the above-mentioned center pillar via the above-mentioned plurality of press tools. At the same time, the output member presses the movable block against the reference block via the pressed pressing tool.
On the other hand, when the movable block in the locked state is released, the annular plug may be driven in the distal direction by the release means via the output member. Then, the wedge engagement between the wedge surface and the pressing tool is released, and the return means moves the pressing tool radially inward. This releases the close contact between the pressing tool and the positioning hole. Thereafter, the movable block may be separated from the reference block.
[0006]
According to the first aspect of the present invention, after the positioning hole and the annular plug are fitted, the fitting gap can be eliminated by the pressing tool. Therefore, it is possible to achieve both smooth fitting of these positioning holes and the annular plug and positioning with high precision. In addition, since the lock means and the release means are provided in the reference block, positioning and release of the position can be automatically performed, and foreign matters such as chips and dust enter the inside of the lock means and the release means. Can be prevented.
At the time of the lock drive, the output member presses the movable block to the reference block via the annular plug and the pressing tool, so that a dedicated clamping means can be omitted as necessary. It is.
[0007]
As described in the second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the inner space of the peripheral wall 15a of the annular plug 15 is covered by a ceiling wall 15b in a hermetically sealed manner. It is preferable that the base of the above-mentioned peripheral wall 15a is supported in a hermetically movable manner in the axial direction.
According to the second aspect of the present invention, since the inner space of the annular plug can be kept in a sealed state, foreign matter in the atmosphere can be prevented from entering between the engagement surface of the pressing tool and the wedge surface. Can be prevented.
[0008]
As shown in the third aspect of the present invention, it is preferable that a plurality of the wedge surfaces 13 are provided in the center column 12 at intervals in a circumferential direction. In this case, the pressing tool can be moved radially outward with high precision by the wedge surface.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, a plurality of inclined grooves 19 are provided at intervals in the circumferential direction on the center pillar 12, and the bottom wall of the inclined grooves 19 It is preferable to form the wedge surface 13 described above. In this case, the pressing tool can be moved to the outside in the radial direction with higher accuracy by the wedge surface.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, it is preferable that the return means 18 be formed by a fitting structure between the peripheral wall of the inclined groove 19 and the pressing tool 17. . In this case, both the simple construction of the return means and the reliable return operation can be achieved.
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, when the wedge surface 13 is formed by a tapered outer peripheral surface, the wedge surface 13 can be simply configured.
[0012]
As shown in the seventh aspect of the present invention, it is preferable to add the following configuration to any one of the first to sixth aspects of the present invention.
A cleaning fluid supply port 40 is provided in the reference block 2, and a cleaning fluid discharge port 41 is formed by a fitting gap between the peripheral wall 15 a of the annular plug 15 and the pressing tool 17. 41 communicates with the supply port 40 described above.
In this case, since the above-mentioned fitting gap can be automatically cleaned, the above-mentioned presser moves smoothly with high precision.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1A, 1B and 2 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 1A is a cross-sectional view of the automatic positioning device when viewed from an elevation. FIG. 1B is a plan view of FIG. 1A described above. FIG. 2 is a cross-sectional view of a pressing tool described later.
[0014]
In this embodiment, a base plate 2 which is a reference block is placed on a table 1 of a machine tool, and a supported surface 3a of a work pallet 3 which is a movable block is received on a support surface 2a of the base plate 2. The work pallet 3 is arranged so as to be centered.
[0015]
A plurality of circular positioning holes 5 are opened in the supported surface 3a of the work pallet 3. A plug means 6 is provided on the base plate 2 corresponding to each positioning hole 5. Here, only one set of the plurality of sets of positioning holes 5 and plug means 6 is shown.
[0016]
The plug means 6 is configured as follows.
A mounting hole 8 is formed in the base plate 2, a datum block 9 is precisely fitted into the mounting hole 8, and a flange 9 a of the block 9 is fixed to a peripheral wall of the mounting hole 8 by four fastening bolts 10. You. An annular shaft 12 protrudes upward (toward the tip) from the block 9 described above. The axis of the shaft 12 is substantially the same as the axis of the mounting hole 8. The upper surface of the flange 9a constitutes the support surface 2a described above.
As will be described later, three wedge surfaces 13 are provided on the outer circumference of the above-mentioned center column 12 at substantially equal intervals in the circumferential direction, approaching the above-mentioned axis as going upward.
[0017]
An annular plug 15 inserted into the positioning hole 5 is arranged on the outer periphery of the above-mentioned center column 12. The annular plug 15 has a peripheral wall 15a and a ceiling wall 15b. Here, the inner space of the peripheral wall 15a is covered in a hermetically sealed manner by the ceiling wall 15b. The lower portion of the peripheral wall 15a is supported on the outer peripheral surface of the center column 12 via a sealing member (or a scraper) 16 so as to be vertically movable and hermetically sealed.
[0018]
Three pressing members 17 are supported on the peripheral wall 15a of the annular plug 15 at a distance in the circumferential direction so as to be movable in the radial direction, and each pressing member 17 is wedge-engaged with the wedge surface 13. is there.
Further, each of the pressing members 17 is configured to be able to return inward in the radial direction by the return means 18. More specifically, the above-mentioned shaft 12 is provided with three inclined grooves 19 at intervals in the circumferential direction. Each inclined groove 19 is formed in a V-shape in a cross-sectional view, and the wedge surface 13 is formed on a bottom wall thereof. The return means 18 is constituted by a fitting structure between the peripheral wall of the inclined groove 19 and the pressing tool 17.
[0019]
An output member 21 is inserted into the center column 12 so as to be vertically movable. The output member 21 includes a piston 22 hermetically inserted below the datum block 9, and a piston rod 23 projecting upward from the piston 22. Above the piston rod 23, the ceiling wall 15b of the annular plug 15 is screwed tightly.
In addition, the annular plug 15 is prevented from rotating around the axis by the guide pin 25 fitted to the ceiling wall 15b.
[0020]
Locking means 31 and release means 32 are provided in the block 9. The lock means 31 includes a lock spring 34 mounted on a lock chamber 33 above the piston 22 and the piston 22. Here, the lock spring 34 is constituted by a plurality of disc springs. The release means 32 includes a hydraulic release chamber 35 formed below the piston 22 and the piston 22. A pressure oil supply / discharge port 36 is communicated with the release chamber 35.
[0021]
Further, a supply port 40 for compressed air for cleaning is provided in the base plate 2. The fitting gap between the peripheral wall 15a of the annular plug 15 and the pressing member 17 forms a discharge port 41 for compressed air for cleaning. The supply port 40 passes through the horizontal path 42 in the datum block 9, the vertical path 43 and the horizontal through-hole 44 of the piston rod 23, and the lower space of the ceiling wall 15 b in this order. It is communicated with the exit 41.
[0022]
The automatic positioning device described above operates as follows.
In the release state of FIG. 1A (and FIG. 2), pressure oil is supplied to the release chamber 35. As a result, the piston 22 raises the piston rod 23 and the annular plug 15 against the urging force of the lock spring 34, and the pressing tool 17 moves radially inward along the inclined groove 19. It is moving towards.
[0023]
When positioning the work pallet 3 on the base plate 2, first, as shown in FIG. 1A, the work pallet 3 is lowered in the release state to make the positioning holes 5 into the annular plug 15 and the 3. The work pallet 3 is received in the datum block 9 by fitting the two pressing members 17 with a predetermined gap therebetween.
At the time of the fitting, the compressed air discharged from the discharge port 41 cleans the positioning hole 5.
[0024]
Next, the pressure oil in the release chamber 35 is discharged. Then, the piston 22 strongly lowers the annular plug 15 by the urging force of the rock spring 34. Then, each of the pressing members 17 supported by the annular plug 15 is wedge-engaged with the wedge surface 13 of the center column 12. As a result, the three pressing members 17 move outward in the radial direction, and the pressing surfaces 17a of the respective pressing members 17 strongly adhere to the positioning holes 5.
At the same time, the piston 22 pulls down the work pallet 3 via the annular plug 15 and the pressing tool 17, so that the supported surface 3a of the work pallet 3 is supported by the support plate 3 of the base plate 2. It is pressed against the surface 2a. Thereafter, the work pallet 3 is strongly pressed against the base plate 2 by a clamp means (not shown).
[0025]
When switching from the locked state to the released state, first, the clamped state of the clamping means (not shown) is released, and then the pressurized oil is supplied to the release chamber 35 as described above. As a result, the piston 22 raises the annular plug 15, the pressing tool 17 moves radially inward along the inclined groove 19, and the locked state is released. Thereafter, the work pallet 3 is raised.
[0026]
When the pulling force of the pressing tool 17 at the time of the lock driving is set to a sufficiently large value, the clamp means (not shown) can be omitted.
In the illustrated release state, the pressing surface 17a of the pressing tool 17 protrudes from the outer peripheral surface of the annular plug 15, but instead, the pressing surface 17a is 15 may be located more inward than the outer peripheral surface.
[0027]
FIG. 3 is a view showing a modification and is similar to FIG. 2 described above. In this case, the inclined groove 19 is formed in a T-shape in a cross-sectional view, and the pressing tool 17 is fitted into the inclined groove 19. As in the case of FIG. 2, the return means 18 is formed by the fitting structure, and the wedge surface 13 is formed on the bottom wall of the inclined groove 19.
[0028]
4A and 4B show a second embodiment. 4A is a view similar to FIG. 1A, and FIG. 4B is a view similar to FIG. In the second embodiment, members similar to those of the first embodiment are given the same reference numerals in principle.
[0029]
The second embodiment is different from the first embodiment in the following structure.
The wedge surface 13 is constituted by a tapered outer peripheral surface. The pressing tool 17 is in contact with the tapered wedge surface 13. Here, the contact surface of the pressing tool 17 is formed by a flat surface, but may be formed in an arc shape in a cross-sectional view. The return means 18 for returning the pressing tool 17 inward in the radial direction is constituted by a rod-shaped spring. As shown in FIG. 4B, the rod-shaped return means 18 is inserted into the through hole 48 of the pressing tool 17.
Further, the lock chamber 33 is communicated with another pressure oil supply / discharge port 49, and the lock means 31 is configured as a hydraulic lock type.
[0030]
The above-described first embodiment and second embodiment and each modified example can be further modified as follows.
The pressing tool 17 may be indirectly engaged via another member instead of directly engaging the wedge surface 13. Instead of providing the illustrated three pressing tools 17, two pressing tools 17 may be provided, or four or more pressing tools 17 may be provided.
[0031]
The support surface 2 a may be provided on the base plate 2 instead of being provided on the upper surface of the flange 9 a of the datum block 9.
The center column 12 and the datum block 9 may be formed separately instead of being formed integrally. In this case, the center column 12 may be firmly fixed to the datum block 9 by bolting or screwing.
Further, the datum block 9 and the base plate 2 may be integrally formed instead of being formed separately.
[0032]
A hydraulic lock and a spring release type may be used instead of the spring lock and a hydraulic release type of FIG. 1A or the hydraulic lock and a hydraulic release type of FIG. 4A.
The pressure fluid used for the lock or the release may be a gas such as compressed air instead of the illustrated pressure oil. Further, the pressure fluid for cleaning may be a gas or a liquid such as nitrogen in place of the illustrated compressed air.
[0033]
The positioning device of the present invention may be provided with a seating confirmation unit. For example, a detection nozzle hole (not shown) is opened in the support surface 2a on the upper surface of the flange 9a, and compressed air for detection is supplied to the detection nozzle hole. Then, when the supported surface 3a of the work pallet 3 comes into contact with the support surface 2a, the pressure in the detection nozzle hole increases. By detecting the pressure increase with a pressure switch or the like, it can be confirmed that the work pallet 3 is seated on the base plate 2.
[0034]
The combination of the reference block and the movable block is not a combination of the illustrated base plate 2 and the work pallet 3 but a combination of a machine tool table and a work pallet, a combination of a work pallet and a jig base, a jig base and a work. It may be a combination of pieces, a combination of a work jig such as a welding jig and a work such as a work piece. Further, the present invention is also applicable to positioning of workpieces and tools of various processing machines such as a laser beam machine and an electric discharge machine.
Note that the positioning device of the present invention can be used with only one set instead of using a plurality of sets.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view of an automatic positioning device according to a first embodiment of the present invention, as viewed from an elevation. FIG. 1B is a plan view of the positioning device.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a pressing tool provided in the positioning device.
FIG. 3 is a view similar to FIG. 2 showing a modification of the above-described pressing tool.
FIG. 4A and FIG. 4B show a second embodiment of the present invention. 4A is a view similar to FIG. 1A, and FIG. 4B is a view similar to FIG.
[Explanation of symbols]
2 ... Reference block (base plate), 3 ... Movable block (work pallet), 5 ... Positioning hole, 12 ... Center pillar, 13 ... Wedge surface, 15 ... Circular plug, 15a ... Peripheral wall, 15b ... Ceiling wall, 17 ... Pressing tool , 18: return means, 19: inclined groove, 21: output member, 31: lock means, 32: release means, 40: supply port, 41: discharge port.

Claims (7)

固定側である基準ブロック(2)から環状の心柱(12)を先端方向へ突出させ、その心柱(12)を上記の基準ブロック(2)に固定し、
上記の心柱(12)の外周に、上記の先端方向へ向うにつれて軸心へ近づく楔面(13)を設け、
上記の心柱(12)の外側に、可動ブロック(3)の位置決め孔(5)に挿入される環状プラグ(15)を配置し、
上記の環状プラグ(15)の周壁(15a)に、周方向へ間隔をあけて複数の押圧具(17)を半径方向へ移動可能に支持し、各押圧具(17)を前記の楔面(13)に楔係合させると共に、上記の各押圧具(17)を戻し手段(18)によって半径方向の内方へ復帰可能に構成し、
上記の心柱(12)に出力部材(21)を軸心方向へ移動可能に挿入し、その出力部材(21)の先端部を上記の環状プラグ(15)に連結し、
上記の基準ブロック(2)内にロック手段(31)とリリース手段(32)とを設け、上記ロック手段(31)が上記の出力部材(21)を介して上記の環状プラグ(15)を基端方向へロック移動させ、上記リリース手段(32)が上記の出力部材(21)を介して上記の環状プラグ(15)を先端方向へリリース移動させる、ことを特徴とする自動位置決め装置。
An annular center column (12) is protruded from the fixed side reference block (2) in the distal direction, and the center column (12) is fixed to the reference block (2).
A wedge surface (13) is provided on the outer periphery of the above-mentioned center column (12), which approaches the axis as it goes toward the above-mentioned tip,
An annular plug (15) inserted into the positioning hole (5) of the movable block (3) is arranged outside the above-mentioned center column (12),
A plurality of pressing tools (17) are supported on the peripheral wall (15a) of the annular plug (15) so as to be movable in the radial direction at intervals in the circumferential direction. 13) wedge-engaged with each other, and each of the pressing members (17) can be returned inward in the radial direction by a return means (18).
An output member (21) is movably inserted in the center axis (12) in the axial direction, and a distal end of the output member (21) is connected to the annular plug (15).
Locking means (31) and release means (32) are provided in the reference block (2), and the locking means (31) is connected to the annular plug (15) via the output member (21). An automatic positioning device characterized in that it is locked in the end direction and the release means (32) releases the annular plug (15) in the distal direction via the output member (21).
請求項1の自動位置決め装置において、
前記の環状プラグ(15)の前記の周壁(15a)の内側空間を天井壁(15b)によって保密状に覆うと共に、前記の心柱(12)に上記の周壁(15a)の基部を軸心方向へ移動自在で保密状に支持した、ことを特徴とする自動位置決め装置。
The automatic positioning device according to claim 1,
The inner space of the peripheral wall (15a) of the annular plug (15) is covered with a ceiling wall (15b) in a hermetic manner, and the base of the peripheral wall (15a) is axially mounted on the center pillar (12). An automatic positioning device characterized in that it is movable and supported in a sealed manner.
請求項1または2の自動位置決め装置において、
前記の心柱(12)に前記の楔面(13)を周方向へ間隔をあけて複数設けた、ことを特徴とする自動位置決め装置。
The automatic positioning device according to claim 1 or 2,
An automatic positioning device, wherein a plurality of the wedge surfaces (13) are provided on the center column (12) at intervals in a circumferential direction.
請求項3の自動位置決め装置において、
前記の心柱(12)に、周方向へ間隔をあけて複数の傾斜溝(19)を設け、その傾斜溝(19)の底壁に前記の楔面(13)を形成した、ことを特徴とする自動位置決め装置。
The automatic positioning device according to claim 3,
A plurality of inclined grooves (19) are provided in the center pillar (12) at intervals in the circumferential direction, and the wedge surface (13) is formed on a bottom wall of the inclined groove (19). Automatic positioning device.
請求項4の自動位置決め装置において、
前記の傾斜溝(19)の周壁と前記の押圧具(17)との嵌合構造によって前記の戻し手段(18)を構成した、ことを特徴とする自動位置決め装置。
The automatic positioning device according to claim 4,
An automatic positioning device, wherein the return means (18) is constituted by a fitting structure between the peripheral wall of the inclined groove (19) and the pressing tool (17).
請求項1または2の自動位置決め装置において、
前記の楔面(13)をテーパ外周面によって構成した、ことを特徴とする自動位置決め装置。
The automatic positioning device according to claim 1 or 2,
An automatic positioning device, wherein the wedge surface (13) is constituted by a tapered outer peripheral surface.
請求項1から6のいずれかの自動位置決め装置において、
前記の基準ブロック(2)にクリーニング流体の供給口(40)を設け、前記の環状プラグ(15)の前記の周壁(15a)と前記の押圧具(17)との嵌合隙間によってクリーニング流体の吐出口(41)を構成し、その吐出口(41)を上記の供給口(40)に連通させた、ことを特徴とする自動位置決め装置。
The automatic positioning device according to any one of claims 1 to 6,
A cleaning fluid supply port (40) is provided in the reference block (2), and the cleaning fluid is supplied by a clearance between the peripheral wall (15a) of the annular plug (15) and the pressing tool (17). An automatic positioning device comprising: a discharge port (41); and the discharge port (41) communicates with the supply port (40).
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