JP2004322269A - ワーク支持装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワークWの下面に所定の間隔をおいて形成された一対の位置決め基準孔28を第1治具プレート20上に配設された一対の位置決めピン30,31に係合させて、ワークWを第1治具プレート20上の所定位置に位置決め支持する。この場合、第1治具プレート20またはその第1治具プレート20上に装着された第2治具プレート21に、位置決め基準孔28間の間隔が異なった複数種のワークWを支持するための複数対の嵌合孔29A〜29Dを形成する。それらの嵌合孔29A〜29Dに一対の位置決めピン30,31を選択的に嵌合する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械においてワークを治具上の所定位置に位置決め支持するためのワーク支持装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のワーク支持装置としては、例えば図5に示すような構成のものが知られている。この従来構成においては、工作機械のテーブル上に装着される下部治具プレート51の上面に、上部治具プレート52が複数の規制ピン53により位置規制された状態で、複数のボルト54により着脱可能に取り付けられている。上部治具プレート52の上面には一対の位置決めピン55,56が所定の間隔をおいて突出固定されている。そして、ワークWの下面に所定間隔をおいて形成された一対の位置決め基準孔57を、上部治具プレート52上の位置決めピン55,56に係合させることにより、ワークWが下部治具プレート51上の所定位置に位置決め支持されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のワーク支持装置においては、例えば図6に示すように、一対の位置決め基準孔57間の間隔D1〜D4が異なる複数種のワークWを位置決め支持する場合、上部治具プレート52を位置決めピン55,56間の間隔が異なったものとそれぞれ脱着交換していた。すなわち、上部治具プレート52として位置決めピン55,56間の間隔が異なったものを複数種予め用意し、ワークWの種類が変更されたとき、そのワークWの位置決め基準孔57間の間隔D1〜D4と合致する上部治具プレート52を選択して下部治具プレート51上に装着していた。このため、治具プレートをそれぞれのワークの位置決め基準孔に対応して、ワークの種別ごとに備えていて、ワークWの種類変更時における段取り替え対応して必要な治具プレートの点数が多くなるとともに、その段取り替え作業が面倒で時間がかかるという問題があった。
【0004】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ワークの種類変更時における段取り替え対応して必要な治具プレートの点数を削減することができるとともに、その段取り替え作業を容易かつ短時間に行うことができるワーク支持装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ワークの下面に所定の間隔をおいて形成された複数の位置決め基準孔を、治具に配設された複数の位置決めピンに係合させて、ワークを治具上の所定位置に位置決め支持するようにしたワーク支持装置において、前記治具に、前記位置決め基準孔の配置が異なった複数種のワークを支持するための複数組の嵌合孔を形成し、それらの各組の嵌合孔に前記位置決めピンを選択的に嵌合するようにしたことを特徴とするものである。
【0006】
従って、この請求項1に記載の発明によれば、ワークを位置決め基準孔の配置が異なった別種類のものに変更する場合、位置決めピンが嵌合される嵌合孔を変更するのみで、ワーク種の変更に対応できる。このため、その段取り替えに必要な治具プレートの点数を削減することができる。また、ワークの種類変更時における段取り替え作業を容易に行うことができて、その作業時間を短縮することができる。
【0007】
請求項2に記載の発明は、ワークの下面に所定の間隔をおいて形成された一対の位置決め基準孔を、治具プレート上に配設された一対の位置決めピンに係合させて、ワークを治具プレート上の所定位置に位置決め支持するようにしたワーク支持装置において、前記治具プレート及びその治具プレート上に着脱可能に装着される第2の治具プレートに、位置決め基準孔の配置が異なった複数種のワークを支持するための複数対の嵌合孔を形成し、それらの嵌合孔に前記一対の位置決めピンを選択的に嵌合するようにしたことを特徴とするものである。
【0008】
従って、この請求項2に記載の発明によれば、前記請求項1に記載の発明の作用に加えて、複数対の嵌合孔においてその間隔の差が小さくて、治具プレートまたは支持プレート上の同一平面上に複数の嵌合孔を連続して形成することができない場合でも、それらの嵌合孔を治具プレート及び支持プレートに分けて容易に形成することができる。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記各嵌合孔には位置決めピンの嵌合状態を検出するためのセンサを接続可能にしたことを特徴とするものである。
【0010】
従って、この請求項3に記載の発明によれば、各嵌合孔にセンサを接続することにより、それらのセンサにて位置決めピンがいずれの嵌合孔に嵌合された状態にあるのかを容易に検出することができる。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明において、使用されていない嵌合孔を閉鎖するための閉鎖手段を設けたものである。
従って、この請求項4に記載の発明によれば、位置決めピンが嵌合されずに使用されていない嵌合孔が閉鎖されて、その嵌合孔内への加工屑等の侵入が防止される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、この実施形態の工作機械においては、ベース11上にテーブル12がX方向へ移動可能に支持され、そのテーブル12上にはワークWを所定位置に位置決めした状態でクランプするためのワーク支持装置13が配設されている。ベース11上にはコラム14がY方向へ移動可能に配設され、そのコラム14には主軸ヘッド15がZ方向へ移動可能に支持されている。主軸ヘッド15には主軸16が回転可能に支持され、その主軸16の先端にはドリル等の工具17が装着されている。
【0013】
そして、ワークWがワーク支持装置13に位置決めクランプされた状態で、テーブル12がX方向に移動されるとともに、主軸ヘッド15がZ方向へ移動されることにより、工具17がワークW上の所定の加工位置に対応配置される。この状態で、主軸16が回転されながらコラム14がY方向へ送り移動されて、工具17によりワークW上の所定の加工位置に穿孔等の加工が施されるようになっている。
【0014】
次に、前記ワーク支持装置13について詳細に説明する。図1〜図3に示すように、前記テーブル12上には平板状の第1治具プレート20が配設され、その第1治具プレート20の上面には第2治具プレート21が複数の規制ピン22により位置規制された状態で、複数のボルト23により着脱可能に取り付けられている。第1治具プレート20上には支持台24が立設固定され、その支持台24の先端にはクランパ25が昇降可能に支持されている。そして、第2治具プレート21上または第1治具プレート20上にワークWが支持された状態で、このクランパ25がシリンダ等のアクチュエータ26にて下降されることにより、ワークWが所定位置でクランプ固定されるようになっている。
【0015】
前記第1治具プレート20の上面には複数の基準座27が突設されている。そして、第2治具プレート21上または第1治具プレート20上にワークWが支持されるとき、これらの基準座27により、ワークWの支持位置が所定の高さの水平基準面上において規制されるようになっている。
【0016】
前記ワークWの下面には一対の位置決め基準孔28が所定の位置にて間隔をおいて形成されている。この位置決め基準孔28はその間隔が異なるようにワークWの種類ごとに配置位置が異なり、例えばワークWの大きさに応じて、図6に示すような異なった間隔D1,D2,D3,D4となるように設定されている。なお、この場合の間隔D1〜D4の大きさは、D1<D2<D3<D4となっている。
【0017】
一方、前記第2治具プレート21及び第1治具プレート20には、間隔が異なるように配置位置が異なった複数対の嵌合孔29A,29B,29C,29Dが一直線上に位置するように配列形成されている。図3に示すように、第2治具プレート21上の嵌合孔29A,29Cは、ワークWの位置決め基準孔28の間隔D1,D3とそれぞれ同一の間隔となるように形成されている。また、第1治具プレート20上の嵌合孔29B,29Dは、第2治具プレート21上の嵌合孔29A,29Cの間隔D1,D3と相違して、ワークWの位置決め基準孔28の間隔D2,D4とそれぞれ同一の間隔となるように形成されている。
【0018】
図2及び図3に示すように、位置決め基準孔28の間隔D1またはD3のワークWを支持する場合には、前記第1治具プレート20上に第2治具プレート21を取り付けた状態で、その第2治具プレート21上の嵌合孔29Aまたは29Cに一対の位置決めピン30,31が選択的に嵌合される。そして、これらの位置決めピン30,31が複数の固定ネジ32により、第2治具プレート21に固定されるようになっている。また、位置決めピン30,31が嵌合されずに使用されていない残りの嵌合孔29A,29Cには、閉鎖手段としての被覆ピン33が着脱可能に嵌挿され、その嵌合孔29A,29Cが閉鎖されて、嵌合孔29A,29C内への加工屑等の侵入が防止されるようになっている。
【0019】
図4に示すように、位置決め基準孔28の間隔D2またはD4のワークWを支持する場合には、前記第1治具プレート20上に第2治具プレート21を取り付けることなく、第1治具プレート20上の嵌合孔29Bまたは29Dに一対の位置決めピン34,35が選択的に嵌合される。なお、この第1治具プレート20上の嵌合孔29B,29Dに嵌合する位置決めピン34,35は、前記第2治具プレート21上の嵌合孔29A,29Cに嵌合する位置決めピン30,31と比較して、軸線方向の長さが第2治具プレート21の板厚に相当する分だけ長くなるように形成されている。
【0020】
そして、この第1治具プレート20側においても前記第2治具プレート21側と同様に、各位置決めピン34,35が複数の固定ネジ32により、第1治具プレート20に固定されるようになっている。また、位置決めピン34,35が嵌合されずに使用されていない残りの嵌合孔29B,29Dには、閉鎖手段としての被覆ピン33が着脱可能に嵌挿され、その嵌合孔29B,29Dが閉鎖され、嵌合孔29B,29D内への加工屑等の侵入が防止されるようになっている。
【0021】
図2に示すように、前記第2治具プレート21の一側部に対応して、第1治具プレート20上には光センサよりなるプレート検出センサ36が配設されている。そして、第1治具プレート20上に第2治具プレート21が取り付けられたとき、このプレート検出センサ36から検出信号が出力されて、第2治具プレート21の取付状態が検出されるようになっている。つまり、このプレート検出センサ36により、第2治具プレート21の取り付けの有無が検出されるようになっている。
【0022】
前記第2治具プレート21には、各嵌合孔29A〜29Dに対応して4対のエア供給孔37A,37B,37C,37Dが形成されている。また、第1治具プレート20の下面には、4対のエア供給孔37A,37B,37C,37Dのうち2対のエア供給孔37A,37Cの上端部を形成する通路が形成されており、これらの通路は前記嵌合孔29A,29Cにそれぞれ連通されている。前記各エア供給孔37A〜37Dにはエア供給源38からエアを供給するためのエア供給管路39A,39B,39C,39Dが接続され、それらのエア供給管路39A〜39D中には圧力センサよりなるピン検出センサ40A,40B,40C,40Dが接続されている。
【0023】
そして、第2治具プレート21または第1治具プレート20の嵌合孔29A〜29Dに位置決めピン30,31,34,35が選択的に嵌合された状態で、エア供給源38から各エア供給孔37A〜37Dにエアが供給される。この場合、位置決めピン30,31,34,35が嵌合されている嵌合孔29A〜29Dではエア漏れがほとんど生じないので、その嵌合孔29A〜29Dと対応するピン検出センサ40A〜40Dから検出信号が出力される。また、第1治具プレート20上に第2治具プレート21が取り付けられている場合には、ピン検出センサ40A〜40Dからの検出信号により、第2治具プレート21が第1治具プレート20の上面に密着状態で取り付けられているか否かも同時に検出されるようになっている。
【0024】
次に、前記のように構成されたワーク支持装置13の作用を説明する。
まず、このワーク支持装置13において、位置決め基準孔28の間隔がD1またはD3のワークWを支持する場合には、図2及び図3に示すように、第1治具プレート20上に第2治具プレート21を取り付ける。そして、間隔D1の場合には第2治具プレート21上の嵌合孔29Aに、間隔D3の場合には嵌合孔29Cに、一対の位置決めピン30,31をそれぞれ嵌合して固定ネジ32により固定する。この状態で、ワークWの位置決め基準孔28を位置決めピン30,31に係合させれば、ワークWを第2治具プレート21上の所定位置に位置決め支持することができる。
【0025】
これに対して、位置決め基準孔28の間隔がD2またはD4のワークWを支持する場合には、図4に示すように、第1治具プレート20上から第2治具プレート21を取り外す。そして、間隔D2の場合には第1治具プレート20上の嵌合孔29Bに、間隔D4の場合には嵌合孔29Dに、一対の位置決めピン34,35をそれぞれ嵌合して固定ネジ32により固定する。この状態で、ワークWの位置決め基準孔28を位置決めピン34,35に係合させれば、ワークWを第1治具プレート20上の所定位置に位置決め支持することができる。
【0026】
これらの場合、第1治具プレート20に対する第2治具プレート21の取付状態の有無を、プレート検出センサ36からの検出信号によって検出することができる。また、第2治具プレート21上の嵌合孔29A,29Cに対する位置決めピン30,31の嵌合状態を、ピン検出センサ40A,40Cからの検出信号によって検出することができる。さらに、第1治具プレート20上の嵌合孔29B,29Dに対する位置決めピン34,35の嵌合状態を、ピン検出センサ40B,40Dからの検出信号によって検出することができる。
【0027】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) このワーク支持装置においては、ワークWの下面に所定の間隔をおいて形成された一対の位置決め基準孔28を、第1治具プレート20上に配設された一対の位置決めピン30,31,34,35に係合させることにより、ワークWが第1治具プレート20上の所定位置に位置決め支持されるようになっている。この場合、第1治具プレート20またはその第1治具プレート20上に装着された第2治具プレート21に、位置決め基準孔28間の間隔が異なった複数種のワークWを支持するための複数対の嵌合孔29A〜29Dが形成されている。そして、これらの嵌合孔29A〜29Dに一対の位置決めピン30,31,34,35が選択的に嵌合されるようになっている。
【0028】
このため、従来とは異なり、位置決め基準孔28間の間隔が異なった複数種類のワークWを支持するために、位置決めピン間の間隔が異なった複数種の治具プレートを用意する必要がない。よって、ワークWの種類変更時の段取り替えに必要な治具プレートの点数を削減することができる。また、ワークWを位置決め基準孔28間の間隔が異なった別種類のものに変更する場合には、その位置決め基準孔28間の間隔と合致する間隔の嵌合孔29A〜29Dに一対の位置決めピン30,31,34,35を嵌合させればよい。よって、その段取り替え作業を容易に行うことができて、その作業時間を短縮することができる。
【0029】
(2) このワーク支持装置においては、前記第1治具プレート20上に第2治具プレート21が着脱可能に装着されている。そして、第1治具プレート20に複数対の嵌合孔29B,29Dが形成されるとともに、第2治具プレート21に第1治具プレート20上の嵌合孔29B,29Dと間隔の相違する複数対の嵌合孔29A,29Cが形成されている。このため、複数種類のワークWに対応する複数対の嵌合孔29A〜29Dにおいて、それらの嵌合孔29A〜29Dの必要とする間隔の差が小さくて、第1治具プレート20または第2治具プレート21上の同一平面上に複数の嵌合孔29A〜29Dを連続して形成することができない場合でも、それらの嵌合孔29A〜29Dを第1治具プレート20及び第2治具プレート21に分けて容易に形成することができる。
【0030】
(3) このワーク支持装置においては、前記各嵌合孔29A〜29Dに位置決めピン30,31,34,35の嵌合状態を検出するためのセンサ40A〜40Dが接続可能になっている。このため、各嵌合孔29A〜29Dにセンサ40A〜40Dを接続することにより、それらのセンサ40A〜40Dにて位置決めピン30,31,34,35がいずれの嵌合孔29A〜29Dに嵌合された状態にあるのかを容易に検出することができる。従って、ピン30,31,34,35の誤嵌合状態をただちに判別でき、加工に不都合が生じることを未然に回避できる。
【0031】
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態において、2枚以上の第2治具プレート21を用意して、それらの第2治具プレート21上に、間隔の相違する複数対の嵌合孔を形成すること。このように構成すれば、位置決め基準孔28間の間隔が多様に異なった多種類のワークWに対応することができる。
【0032】
・ 前記実施形態では、第1,第2治具プレート20,21の嵌合孔をそれぞれ一対ずつ設けたが、これを3箇所ずつ、あるいはそれ以上の複数組ずつ設けること。このようにすれば、位置決め基準孔が一対以上設けられているワークWに対応できる。
【0033】
【発明の効果】
以上、実施形態で例示したように、この発明では、ワークの種類変更時における段取り替えに必要な治具プレートの点数を削減することができる。また、その段取り替え作業を容易に行うことができて、作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態のワーク支持装置を備えた工作機械の正面図。
【図2】図1の2−2線における部分拡大断面図。
【図3】図2の3−3線における断面図。
【図4】図2のワーク支持装置において位置決め基準孔の間隔が異なったワークの支持状態を示す部分断面図。
【図5】従来のワーク支持装置の部分断面図。
【図6】ワークの位置決め基準孔の間隔を説明する部分底面図。
【符号の説明】
13…ワーク支持装置、17…工具、20…第1治具プレート、21…第2治具プレート、27…基準座、28…位置決め基準孔、29A〜29D…嵌合孔、30,31,34,35…位置決めピン、33…閉鎖手段としての被覆ピン、36…プレート検出センサ、37A〜37D…エア供給孔、40A〜40D…ピン検出センサ、W…ワーク、D1〜D4…間隔。
Claims (4)
- ワークの下面に所定の間隔をおいて形成された複数の位置決め基準孔を、治具に配設された複数の位置決めピンに係合させて、ワークを治具上の所定位置に位置決め支持するようにしたワーク支持装置において、
前記治具に、前記位置決め基準孔の配置が異なった複数種のワークを支持するための複数組の嵌合孔を形成し、それらの各組の嵌合孔に前記位置決めピンを選択的に嵌合するようにしたことを特徴とするワーク支持装置。 - ワークの下面に所定の間隔をおいて形成された一対の位置決め基準孔を、治具プレート上に配設された一対の位置決めピンに係合させて、ワークを治具プレート上の所定位置に位置決め支持するようにしたワーク支持装置において、
前記治具プレート及びその治具プレート上に着脱可能に装着される第2の治具プレートに、位置決め基準孔の配置が異なった複数種のワークを支持するための複数対の嵌合孔を形成し、それらの嵌合孔に前記一対の位置決めピンを選択的に嵌合するようにしたことを特徴とするワーク支持装置。 - 前記各嵌合孔には位置決めピンの嵌合状態を検出するためのセンサを接続可能にしたことを特徴とする請求項2に記載のワーク支持装置。
- 使用されていない嵌合孔を閉鎖するための閉鎖手段を設けた請求項1〜3のいずれか一項に記載のワーク支持装置。
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