JP2005096012A - Positioning device and clamping system equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、工作機械のテーブルや成形機の盤面等の基準ブロックにパレットやワークや金型等の可動ブロックを精密に位置決めするための位置決め装置に関し、更には、その位置決め装置を利用したクランピングシステムに関する。 The present invention relates to a positioning device for precisely positioning a movable block such as a pallet, a workpiece, or a mold on a reference block such as a table of a machine tool or a surface of a molding machine, and further clamping using the positioning device About the system.
この種の装置には例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１の図５においては、ワークパレット（第２ブロックに相当）の位置決め孔に環状シャトル部材を上下移動自在に内嵌し、そのシャトル部材に挿入可能となるようにクランプパレット（第１ブロックに相当）からプラグ部を突出させている。上記シャトル部材の内周面及び前記プラグ部の外周面にはテーパ面を形成しており、前記シャトル部材が前記プラグ部にテーパ係合することにより、前記ワークパレットを前記クランプパレットに精密に位置決めすることができる。
しかし、上記特許文献１の構成は、第２ブロックたるワークパレットに位置決め孔をテーパ状に形成する必要がある。また、このテーパ状の孔の精度が不十分であると位置決めの精度の低下に直結するため、当該テーパ状の孔の精度が厳しく要求される。従って、製作コストが増大し、その点で改善の余地が残されていた。
この問題は、前記クランプパレットに対して複数の前記ワークパレットを交換可能に着脱するような使用態様では、複数の前記ワークパレットのすべてに前記位置決め孔を形成する必要があるので、大きな弊害となる。
However, in the configuration of
This problem is a serious adverse effect in a usage mode in which a plurality of the work pallets are detachably attached to the clamp pallet because the positioning holes need to be formed in all of the plurality of work pallets. .
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、プラグ部側の構成を簡素にできる位置決め装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a positioning device capable of simplifying the configuration on the plug portion side.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.
（第１の発明）
第１の発明の位置決め装置は、例えば図１、図１４から図１７までの各図に示すように、以下のように構成した。
第２ブロック２に備えた位置決め孔２３に挿入可能となるように第１ブロック１からプラグ部２４を先端方向へ突出させる。前記位置決め孔２３には、前記プラグ部２４の外周面に直径方向に密着可能なストレート内面４３と、同上のプラグ部２４のプラグ壁Ｗに軸心方向に接当可能な接当部６０とが備えられる。前記第２ブロック２と第１ブロック１とが近接されるときに、前記接当部６０が前記プラグ部２４の前記プラグ壁Ｗによって押動されて先端方向に移動し、これにより、前記ストレート内面４３が縮径して前記プラグ部２４の外周面に密着して、前記第１ブロック１に対して前記第２ブロック２を前記の直径方向に位置決めする。
(First invention)
The positioning device of the first aspect of the invention is configured as follows, for example, as shown in FIGS. 1 and 14 to 17.
The
これによると、位置決め孔２３の内周面（縮径して前記プラグ部２４の外周面に密着する面）をストレート内面４３に形成することによって、プラグ部２４の外周面もストレート面に形成できる。即ち、上記プラグ部２４の外周面を、前述した従来技術のテーパ面と比べて形状が単純なストレート面に形成することにより、そのプラグ部２４の形成コストを大幅に低減できる。
According to this, the outer peripheral surface of the
（第２の発明）
前記第１の発明においては、図１、図１４から図１７までの各図に示すように、以下のように構成することが好ましい。
前記位置決め孔２３に、径方向へ拡大及び縮小可能な外スリーブ３１のストレート外面３２を軸心方向に移動自在に支持し、この外スリーブ３１の内周面にはテーパ内面３３を形成する。前記外スリーブ３１の内側には径方向へ拡大及び縮小可能な内スリーブ４１を配置し、この内スリーブ４１の外周面には前記テーパ内面３３にテーパ係合可能なテーパ外面４２を形成し、また、この内スリーブ４１の内周面に前記ストレート内面４３を形成する。前記テーパ係合を緊密にする方向に前記外スリーブ３１を押動する第１進出手段３０と、前記テーパ係合を解除する方向に前記内スリーブ４１を押動する第２進出手段４０とを備える。前記接当部６０が前記プラグ部２４によって先端方向に押動されると、前記内スリーブ４１が前記第２進出手段４０に抗する方向に押動されて前記外スリーブ３１とテーパ係合し、これによって前記内スリーブ４１が径方向へ縮小して前記ストレート内面４３が前記プラグ部２４の外周面に密着する。
(Second invention)
In the first aspect of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 14 to 17, the following configuration is preferable.
A straight
これによると、前記接当部６０が前記プラグ部２４によって押動されることで、前記内スリーブ４１が前記外スリーブ３１に対するテーパ係合により縮径して前記プラグ部２４の外周面に密着する。このようにテーパ係合による位置決めを行う構成とすることで、確実な位置決めが達成されるとともに位置決め装置の構成を簡素にできる。
According to this, when the
（第３の発明）
前記第２の発明においては、例えば図１、図１４から図１７までの各図に示すように、前記接当部６０は前記内スリーブ４１に形成されていることが好ましい。
(Third invention)
In the second aspect of the invention, for example, as shown in FIGS. 1 and 14 to 17, the
これによると、前記プラグ部２４が前記内スリーブ４１を直接押動することにより当該内スリーブ４１が縮径する。従って、位置決め装置の一層簡素な構成が実現される。
According to this, when the
（第４の発明）
前記第２又は第３の発明においては、例えば図８から図１３までの各図に示すように、以下のように構成することが好ましい。
前記位置決め孔２３の内周面と、前記ストレート外面３２と、前記テーパ内面３３と、前記テーパ外面４２と、前記ストレート内面４３と、前記プラグ部２４の外周面とのうちの少なくとも何れかに、半径方向に対面する一対の突出部６２・６２を設ける。これら突出部６２・６２の間に逃し溝６３・６３を形成する。
(Fourth invention)
In the second or third aspect of the invention, for example, as shown in FIGS. 8 to 13, the following configuration is preferable.
At least one of the inner peripheral surface of the
これによると、突出部６２・６２の突出方向においては前記第１ブロック１に対し前記第２ブロック２を精密に位置決めできる一方、当該方向と垂直な方向においては前記第１ブロック１に対する前記第２ブロック２の心ズレを許容できる。
According to this, the
（第５の発明）
第３又は第４の発明においては、例えば図１、図１４、図１６、図１７に示すように、前記接当部６０は前記内スリーブ４１の基端面に形成されていることが好ましい。
(Fifth invention)
In the third or fourth invention, for example, as shown in FIGS. 1, 14, 16, and 17, the
これによると、前記内スリーブ４１の基端面をプラグ部２４により軸心方向（先端方向）に押動することによって前記ストレート内面４３が縮径する構成となり、より簡素な装置の構成が達成される。
According to this, the straight
（第６の発明）
第２から第５までの発明においては、例えば図１、図１４から図１７までの各図に示すように、以下のように構成することが好ましい。
前記外スリーブ３１の基端面及び前記内スリーブ４１の基端面の少なくとも一部を覆う保護壁９を備える。この保護壁９は、少なくとも軸心方向の移動が不能な状態で前記の第２ブロック２に固定されている。
(Sixth invention)
In the second to fifth inventions, for example, as shown in FIGS. 1 and 14 to 17, the following configuration is preferable.
A
これによると、何らかの事情で前記位置決め孔２３と前記プラグ部２４との間に大きな軸心ズレが生じた状態で前記第２ブロック２と前記第１ブロック１とが近接され、前記プラグ部２４が前記第２ブロック２に衝突したとしても、その衝撃は前記保護壁９で最初に受け止められるので、前記内スリーブ４１に伝達される衝撃は緩和される。従って、装置の寿命を延ばすことができる。
According to this, the
（第７の発明）
第２から第４までの発明においては、例えば図１、図１５から図１７までの各図に示すように、以下のように構成することが好ましい。
前記外スリーブ３１と前記内スリーブ４１を収納可能な中空状のハウジング２１を備える。このハウジング２１の基端部には前記プラグ部２４を挿通可能な挿通孔２９を形成する。
(Seventh invention)
In the second to fourth inventions, for example, as shown in FIGS. 1 and 15 to 17, the following configuration is preferable.
A
これによると、位置決め装置の取付け或いは取外しを、前記ハウジング２１を第２ブロック２に取り付け或いは取り外すことで簡単に行える。従って、位置決め装置の構築やそのメンテナンスが容易となる。
According to this, the positioning device can be easily attached or detached by attaching or removing the
（第８の発明）
第７の発明においては、例えば図１、図１５から図１７までの各図に示すように、前記挿通孔２９の内周面に、先端方向に向かうにつれて軸心に近づく形状のガイドテーパ面７０を有していることが好ましい。
(Eighth invention)
In the seventh invention, for example, as shown in FIGS. 1 and 15 to 17, a
これによると、前記ガイドテーパ面７０の誘い込み作用によって、上記プラグ部２４の上記位置決め孔２３への差込みを容易にできる。この結果、位置決めの作業性が向上される。
According to this, due to the guiding action of the
（第９の発明）
第７又は第８の発明においては、例えば図１、図１５から図１７までの各図に示すように、以下のように構成することが好ましい。
前記ハウジング２１は、前記外スリーブ３１の基端面及び前記内スリーブ４１の基端面の少なくとも一部を覆う保護壁９を備える。この保護壁９は、少なくとも軸心方向の移動が不能な状態で上記ハウジング２１に固定されている。
(9th invention)
In the seventh or eighth invention, for example, as shown in FIGS. 1 and 15 to 17, the following configuration is preferable.
The
これによると、何らかの事情で前記位置決め孔２３と前記プラグ部２４との間に大きな軸心ズレが生じた状態で前記第２ブロック２と前記第１ブロック１とが近接され、前記プラグ部２４が前記第２ブロック２に衝突したとしても、その衝撃は前記ハウジング２１の前記保護壁９で最初に受け止められるので、前記内スリーブ４１に伝達される衝撃は緩和される。従って、装置の寿命を延ばすことができる。
According to this, the
（第１０の発明）
第９の発明においては、例えば図１５に示すように、前記挿通孔２９の周囲に前記保護壁９が形成されており、また、前記挿通孔２９の内径は前記ストレート内面４３の径とほぼ一致していることが好ましい。
(Tenth invention)
In the ninth invention, for example, as shown in FIG. 15, the
これによると、前記内スリーブ４１の基端面のほぼ全体が前記保護壁９によって覆われるので、内スリーブ４１に衝撃が伝達されるのを一層確実に回避することができる。
According to this, since almost the entire base end surface of the
（第１１の発明）
第１から第４、第６から第９までの発明においては、例えば図１５に示すように、前記プラグ部２４の先端面２７ｄが前記接当部６０を押動可能に構成することが好ましい。
(Eleventh invention)
In the first to fourth and sixth to ninth inventions, for example, as shown in FIG. 15, it is preferable that the
これによると、前記プラグ部２４のストレート外周面が前記位置決め孔２３のストレート内面４３の内部に差し込まれた状態で、当該プラグ部２４の先端面２７ｄが前記接当部６０を軸心方向に押動することによって、前記ストレート内面４３が縮径して前記プラグ部２４の外周面に密着する。従って、簡素で合理的な構成にできる。
According to this, in a state where the straight outer peripheral surface of the
（第１２の発明）
第１１の発明においては、例えば図１５に示すように、前記ストレート内面４３よりも先端側の位置に内方突出部７９を備え、この内方突出部７９に前記接当部６０が備えられていることが好ましい。
(Twelfth invention)
In the eleventh aspect of the invention, for example, as shown in FIG. 15, an inward protruding
これによると、前記プラグ部２４のストレート外周面が前記位置決め孔２３のストレート内面４３に差し込まれた状態で、当該プラグ部２４の先端面２７ｄが前記内方突出部７９を軸心方向に押動することによって、前記ストレート内面４３が縮径して前記プラグ部２４の外周面に密着する。従って、簡素で合理的な構成にできる。
According to this, in a state where the straight outer peripheral surface of the
（第１３の発明）
第１２の発明においては、例えば図１５に示すように、前記内方突出部７９は環状に設けられていることが好ましい。
(13th invention)
In the twelfth aspect of the invention, for example, as shown in FIG. 15, the
これによると、前記プラグ部２４の先端面２７ｄが確実に且つ安定して前記接当部６０を軸心方向に押動できる。
According to this, the
（第１４の発明）
第１２又は第１３の発明においては、例えば図１５に示すように、前記内方突出部７９は前記内スリーブ４１に一体形成されていることが好ましい。
(14th invention)
In the twelfth or thirteenth invention, for example, as shown in FIG. 15, the inward protruding
これによると、位置決め装置の簡素な構成を達成でき、部品点数を少なくできる。 According to this, a simple configuration of the positioning device can be achieved, and the number of parts can be reduced.
（第１５の発明）
第１から第９までの発明においては、図１、図１４から図１７までの各図に示すように、前記プラグ部２４の段部２７ｃが前記接当部６０を押動可能に構成することが好ましい。
(15th invention)
In the first to ninth inventions, as shown in FIGS. 1 and 14 to 17, the
これによると、プラグ部２４が前記接当部６０を押動可能な簡素な構成が実現される。特に、前記位置決め孔２３の側の構成を簡素化することができる。
According to this, a simple configuration in which the
（第１６の発明）
第１から第１５までの発明においては、図１、図１４から図１７までの各図に示すように、以下のように構成することが好ましい。
クランプ手段１０を付設する。このクランプ手段１０が、前記第２ブロック２と第１ブロック１のうち少なくとも何れか一方を他方に対して近接させるとともに、前記第１ブロック１に対し前記第２ブロック２を前記プラグ部２４の軸心方向に拘束してクランピングする。
(Sixteenth invention)
In the first to fifteenth inventions, as shown in FIGS. 1 and 14 to 17, it is preferable to configure as follows.
The clamping means 10 is attached. The clamping means 10 causes at least one of the
これによると、前記第２ブロック２を、前記第１ブロック１に対し前記プラグ部２４の軸心方向に垂直な方向に精密に位置決めしながら同上の軸心方向に拘束してクランプすることができる。
According to this, the
（第１７の発明）
第１６の発明においては、例えば図１、図１４から図１７に示すように、以下のように構成することが好ましい。
前記クランプ手段１０は、前記第２ブロック２の被支持面２ａと前記第１ブロック１の支持面５０ａとを接当させることで前記クランピングを行うように構成する。前記被支持面２ａと前記支持面５０ａとの間に接当隙間Ｄ（図５）が形成されている状態で、前記ストレート内面４３を前記プラグ部２４の外周面に密着させて前記第２ブロック２を前記第１ブロック１に対し位置決めする。上記位置決めの後に、前記クランプ手段１０を駆動して前記接当隙間Ｄを消失させて前記被支持面２ａと前記支持面５０ａとを接当させて前記クランピングを行うように構成する。
(Seventeenth invention)
In the sixteenth aspect, for example, as shown in FIGS. 1 and 14 to 17, the following configuration is preferable.
The clamping means 10 is configured to perform the clamping by bringing the supported
これによると、前記接当隙間Ｄが形成されている状態で前記第１ブロック１に対する前記第２ブロック２の位置決め（即ち、空中調心）が実現される。従って、位置決め時に前記被支持面２ａと前記支持面５０ａとの間に摩擦が生じず、スムーズに位置決めすることができる。
According to this, positioning of the
（第１８の発明）
また、本発明のクランピングシステムは、例えば図１８から図２０までの各図に示すように、前記位置決め装置を備えて構成した。
(18th invention)
In addition, the clamping system of the present invention is configured to include the positioning device as shown in FIGS. 18 to 20, for example.
これによると、第２ブロック２を第１ブロック１に対して精密に位置決めしてクランプできるクランピングシステムを安価に製造できる。
According to this, a clamping system capable of accurately positioning and clamping the
〔第１実施形態〕
図１から図７は、本発明の第１実施形態の位置決め装置を示している。
最初に、図１及び図２を参照して上記位置決め装置の構造を説明する。図１は上記の位置決め装置のリリース状態を示す立面断面図、図２は図１における２−２線断面矢視図である。
[First Embodiment]
1 to 7 show a positioning device according to a first embodiment of the present invention.
First, the structure of the positioning device will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an elevational sectional view showing a released state of the positioning device, and FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG.
本実施形態の位置決め装置１１は、図１に示すように、第１ブロックであるベースプレート１に対し、第２ブロックであるパレット２を位置決めして固定するためのものである。前記ベースプレート１は、マシニングセンタの図示しないテーブルの上面に固設されている。
As shown in FIG. 1, the
以下、この位置決め装置１１の具体的な構成を説明する。即ち図１に示すように、上記パレット２の下面には取付孔２０が形成されている。そして、この取付孔２０に埋入させるようにして、かつ前記パレット２に対し精密に位置決めされた状態で、ハウジング２１が取り付けられる。このハウジング２１は、筒部材５と、その筒部材５の上部に螺合された上蓋６を有している。本実施形態では、筒部材５の内周面が、後述のプラグ部２４を挿入可能な位置決め孔２３の内周面に相当する。この上蓋６の軸心部にはボルト７を下側から螺合しており、これによって、前記ハウジング２１を前記パレット２に固定している。
Hereinafter, a specific configuration of the
前記筒部材５の下端部（基端部）には挿通孔２９を開口している。この挿通孔２９の内周面には、上方（先端方向）に向かうにつれて軸心に近づく形状のガイドテーパ面７０が形成されている。この挿通孔２９の周囲において、前記筒部材５には環状の支持突起（保護壁）９が内方突出状に形成されている。
An
一方、前記ベースプレート１は、前記挿通孔２９を介して前記ハウジング２１の内部に挿入可能な（言い換えれば前記位置決め孔２３に挿入可能な）柱部材２７を上方（先端方向へ）突出させている。この柱部材２７の下部は、前記ベースプレート１の上面に開口された取付孔６６に埋入されている。これにより、上記の柱部材２７が、前記ベースプレート１に対し精密に位置決めされた状態で、ボルト４によって固定される。この柱部材２７は、下端側が大径部２７ａで上端側が小径部２７ｂとなるような段付き円柱状に形成している。これら大径部２７ａ・小径部２７ｂの外周面は、いずれもストレート面に構成している。また、前記大径部２７ａと前記小径部２７ｂとの境界において、円環状の段部２７ｃが形成されている。本実施形態では、前記柱部材２７がプラグ部２４を構成し、前記段部２７ｃがプラグ壁Ｗを構成する。
On the other hand, the
前記ハウジング２１の前記筒部材５には、環状の外スリーブ３１が上下移動可能に内嵌される。この外スリーブ３１は、前記ハウジング２１内に収納される外バネ（第１進出手段）３０によって下向きに付勢されるとともに、上記の筒部材５の前記支持突起９によって受止め可能になっている。ここでは前記外バネ３０は、１枚の皿バネで構成されている。
An annular
より詳しく言えば、上記外スリーブ３１は、その外周面をストレート外面３２とするとともに、内周面を上向きに窄まるテーパ内面３３としている。そして前記外スリーブ３１の環状壁には、上下方向のスリット３４が設けられている（図２を併せて参照）。これにより上記外スリーブ３１は、上記テーパ内面３３及びストレート外面３２が直径方向へ拡大および縮小するように、弾性変形可能になっている。そして、上記ストレート外面３２を上記ハウジング２１のストレート内周面に軸心方向へ移動自在に支持している。
More specifically, the
前記外スリーブ３１の内側には内スリーブ４１が配置される。図１に示すように前記内スリーブ４１は、前記外バネ３０の内側に配置される内バネ（第２進出手段）４０によって下向きに付勢されるとともに、上記の筒部材５の前記支持突起９によって受止め可能になっている。ここでは前記内バネ４０は、１枚の皿バネで構成されている。
An
より詳しく言えば、上記内スリーブ４１は、その外周面を上向きに窄まるテーパ外面４２とするとともに、内周面をストレート内面４３としている。そして前記内スリーブ４１の環状壁には、上下方向のスリット４４が設けられている（図２を併せて参照）。これにより上記内スリーブ４１は、上記テーパ外面４２及びストレート内面４３が直径方向へ拡大および縮小するように、弾性変形可能になっている。そして、上記テーパ外面４２を、前記外スリーブ３１の前記テーパ内面３３にテーパ係合可能としている。
More specifically, the
前記外バネ３０は、前記外スリーブ３１を前記テーパ係合を緊密にする方向に押動する。前記内バネ４０は、前記内スリーブ４１を前記テーパ係合を解除する方向に押動する。前記内スリーブ４１の下端部の径方向内側には、前記柱部材２７の段部２７ｃ（プラグ壁Ｗ）に接当可能な接当部６０が構成されている。
The
図１・図２に示すように、前記外スリーブ３１には回り止めピン５５の中央部が固着される。この回り止めピン５５の外端は前記外スリーブ３１の外方に突出して、前記ハウジング２１の前記筒部材５に径方向に形成された止め孔５６に挿入されている。また、この回り止めピン５５の内端は前記外スリーブ３１の内方に突出して、前記内スリーブ４１の上記スリット４４に挿入されている。これにより、前記外スリーブ３１及び内スリーブ４１の回り止めがなされている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the center portion of the
次に、上記位置決め装置１１に付設されるクランプ手段１０を説明する。図１に示すように、上記ベースプレート１には、ボス部５０が上向き突出状に一体形成されている。このボス部５０の上端面にはネジ孔５１が開口されるとともに、このネジ孔５１の周囲には、平坦な支持面５０ａが形成されている。
Next, the clamp means 10 attached to the
一方、前記パレット２には、前記ネジ孔５１の形成位置に対応する位置に貫通孔５２が形成されており、この貫通孔５２にはクランプボルト（図３の符号５３で図示）を挿通可能になっている。このクランプボルト５３は、上記ネジ孔５１に螺合可能に構成されている。前記パレット２の下面において、前記貫通孔５２の開口部の周囲には平坦な被支持面２ａが形成されており、この被支持面２ａは前記ベースプレート１の前記支持面５０ａに対面している。
On the other hand, a through
前記柱部材２７の軸心部（前記ボルト４の軸部周囲）には円環状の空気路５７が形成され、その一端は前記柱部材２７の下端面に開口している。この空気路５７に接続させるように前記柱部材２７に空気噴出孔５８が斜めに形成され、この空気噴出孔５８は前記柱部材２７の先端部に開口している。なお、上記ベースプレート１にはエア供給路５４が形成されており、このエア供給路５４が前記取付孔６６の底面に開口している。
An
この構成で前記エア供給路５４に圧縮空気を供給すると、その圧縮空気は上記空気路５７を経由して、上記空気噴出孔５８から外部に噴出される。こうして、前記柱部材２７や前記位置決め孔２３等の各部位をクリーニングすることができる。
When compressed air is supplied to the
以上の構成の位置決め装置１１の動作を、図３から図７までを参照して説明する。
図３は、位置決め装置において、図１の状態からパレット２が下降し、柱部材２７の段部２７ｃが内スリーブ４１の下面に接当した状態を示す立面断面図である。図４は図３の要部拡大図である。
図５は、図４の状態からパレット２が更に下降し、そのパレット２の水平方向の位置決めがされた様子を示す立面断面要部拡大図である。
図６は位置決め装置のロック状態を示す立面断面図、図７は図６の要部拡大図である。
The operation of the
3 is an elevational sectional view showing a state in which the
FIG. 5 is an enlarged elevational cross-sectional view of the main part showing that the
FIG. 6 is an elevational sectional view showing a locked state of the positioning device, and FIG. 7 is an enlarged view of a main part of FIG.
図１のリリース状態では、前記内バネ４０が前記内スリーブ４１を下降させるとともに、前記外バネ３０が前記外スリーブ３１を下降させている。前記ベースプレート１に上記パレット２を位置決めするときは、当該パレット２を上記ベースプレート１に向けて自重で下降させ、前記プラグ部２４に前記挿通孔２９を挿通させていく。
In the released state of FIG. 1, the
すると先ず、図３に示すように、前記柱部材２７の前記段部２７ｃが、前記内スリーブ４１の下面（前記接当部６０）に軸心方向に接当する。図４に示すように、この接当状態では、前記ボス部５０上面の上記支持面５０ａと、前記パレット２の被支持面２ａとの間に、離間隙間Ａが形成されている。また、前記柱部材２７の前記小径部２７ｂの外周面と、前記内スリーブ４１のストレート内面４３との間には、環状隙間Ｈが形成されている。
Then, first, as shown in FIG. 3, the stepped
引き続いて、上記パレット２が自重で更に下降することで、前記柱部材２７の前記段部２７ｃが前記内スリーブ４１の下面（前記接当部６０）を上方へ押動する。これによって、前記外バネ３０の付勢力によって下降位置に保持された上記外スリーブ３１のテーパ内面３３に上記内スリーブ４１のテーパ外面４２がテーパ係合していき、この内スリーブ４１が、前記内バネ４０の付勢力に抗して相対的に上昇しながら、縮径方向の弾性変形を呈する。この結果、図５に示すように、上記内スリーブ４１の前記ストレート内面４３が前記位置決め孔２３の小径部２７ｂの外周面に直径方向に密着して（即ち、前記の図４の環状隙間Ｈが消失して）、前記パレット２が直径方向（言い換えれば、前記位置決め孔２３の軸心に垂直な方向）に位置決めされる。なお、前記環状隙間Ｈが消失するまでに前記内スリーブ４１が相対的に上昇した距離（図５に示す距離Ｂ）が、前記内スリーブ４１が縮径するためのストローク（縮径ストローク）となる。この水平位置決め段階では、前記ボス部５０の支持面５０ａと前記パレット２の被支持面２ａとの間には、接当隙間Ｄが存在している（図５）。この接当隙間Ｄの隙間量は、前記の図４の離間隙間Ａから前記縮径ストロークＢを減じたものに相当する。
Subsequently, the
その後、前記クランプボルト５３を回転させることによって上記パレット２を下方へ駆動する。すると、図６および図７に示すように、前記柱部材２７の前記段部２７ｃが前記内スリーブ４１を強力に相対上昇させ、この内スリーブ４１が前記外バネ３０の付勢力に抗して前記外スリーブ３１を相対上昇させる。これにより、上記パレット２の被支持面２ａを前記ボス部５０の支持面５０ａに接当させる（即ち、前記の図５の接当隙間Ｄを消失させる）とともに、上記被支持面２ａを上記支持面５０ａに押圧する。
Thereafter, the
こうしてロック状態が現出され、このロック状態では、上記パレット２が前記ボス部５０の支持面５０ａを介して上下方向（前記プラグ部２４の軸心方向）に拘束されるとともに、前記外スリーブ３１及び内スリーブ４１を介して前記柱部材２７に水平方向（直径方向）に拘束される。なお、前記水平位置決め段階からこのロック状態に至るまでに前記内スリーブ４１及び前記外スリーブ３１が相対的に上昇した距離（図７に示す距離Ｅ）は、前記接当隙間Ｄを消失させるためのストローク（クッションストローク）となる。即ち、このクッションストロークＥは、前記接当隙間Ｄに等しい。
In this way, the locked state appears, and in this locked state, the
以上に構成及び動作を説明した本実施形態の位置決め装置は、プラグ部２４に上下方向に移動自在にシャトル部材を設ける前記特許文献１の構成に比較して、プラグ部２４側の構成を簡素化できる。また、位置決め孔２３側において、縮径して前記プラグ部２４の外周面に密着する面をストレート内面４３とできるから、前記プラグ部２４の内周面もストレート面に形成でき、プラグ部２４の製造コストを安価にできる。
The positioning device of the present embodiment, which has been described above in terms of configuration and operation, simplifies the configuration on the
また、前記内スリーブ４１の下端面（前記接当部６０）が前記プラグ部２４によって軸心方向に押動されることで、前記内スリーブ４１が前記外スリーブ３１に対するテーパ係合により縮径して前記プラグ部２４の外周面に密着する構成である。このようにテーパ係合による位置決めを行う構成であるから、確実な位置決めが達成されるとともに、位置決め装置の構成を簡素にできる。
Further, the
更に、前記接当部６０は前記内スリーブ４１に形成されているので、前記プラグ部２４が前記内スリーブ４１を直接押動することによって当該内スリーブ４１が縮径する構成となる。従って、位置決め装置の一層簡素な構成が実現される。
Further, since the
特に、前記接当部６０は前記内スリーブ４１の下端面に形成されている。従って、前記内スリーブ４１の下端面をプラグ部２４により上方向に押動することによって前記ストレート内面４３が縮径する構成となる。この結果、より簡素な装置の構成が達成される。
In particular, the
なお、前記パレット２の前述の下降時において、何らかの事情で上記位置決め孔２３と前記プラグ部２４とが大きく心ズレしていた場合は、前記の内スリーブ４１及び外スリーブ３１が前記プラグ部２４と衝突する心配がある。
When the
この点、本実施形態の位置決め装置１１においては、前記内スリーブ４１及び前記外スリーブ３１よりも下端側に、前記支持突起９が配置される。そして、この支持突起９は、前記外スリーブ３１の下端面の全部と、前記内スリーブ４１の下端面の一部を覆って保護している。従って、前記パレット２を下降させたときに、上記内スリーブ４１が前記プラグ部２４と直接衝突する可能性は低くなっている。
In this regard, in the
そして、前記プラグ部２４が前記支持突起９に衝突したとしても、当該支持突起９は前記パレット２に固定され、軸方向に移動不能とされているから、その衝撃は前記内スリーブ４１や前記外スリーブ３１に伝達される前に緩和される。従って、前記外スリーブ３１の前記テーパ内面３３や前記内スリーブ４１の前記テーパ外面４２、或いは前記外バネ３０や前記内バネ４０を衝撃から保護でき、長寿命化が達成されている。
Even if the
また本実施形態では、中空状の前記ハウジング２１に前記外スリーブ３１・内スリーブ４１や前記外バネ３０・内バネ４０を収納する構成となっており、このハウジング２１の下端部に、前記柱部材２７を挿通可能な挿通孔２９を備えている。
Further, in the present embodiment, the
従って、位置決め装置１１の位置決め孔２３側の構成の取付け或いは取外しは、前記外スリーブ３１・内スリーブ４１や前記外バネ３０・内バネ４０を収納した状態のハウジング２１を単に取付孔２０に取り付け或いは取り外すことで簡単に行える。従って、位置決め装置１１を前記ベースプレート１−パレット２間に設置する場合や、交換やメンテナンス作業で位置決め装置１１を取り外す場合等に、前記外スリーブ３１や内スリーブ４１等をバラバラにせずにすみ、その取り回しが便宜である。
Therefore, attachment or removal of the configuration on the
加えて、前記挿通孔２９の内周面に形成されている前記ガイドテーパ面７０の誘い込み作用によって、上記プラグ部２４（柱部材２７）を上記位置決め孔２３に差し込み易くなっている。この結果、作業性が向上されている。
In addition, the plug portion 24 (column member 27) can be easily inserted into the
更には、前記接当部６０が前記内スリーブ４１に形成されているから、上記柱部材２７（上記段部２７ｃ）が直接前記内スリーブ４１を押動する構成となっている。この点からも前記位置決め装置１１を簡素に構成することができる。
Furthermore, since the
そして、前記柱部材２７は段部２７ｃを有する段付き状に形成されており、この段部２７ｃが前記接当部６０を軸心方向に押動可能に構成している。従って、プラグ部２４が前記接当部６０を押動可能な簡素な構成が実現される。特に、前記位置決め孔２３側を簡素な構成とすることができる。具体的には、後述する第４実施形態（図１５）に比較して、前記内スリーブ４１の形状を単純とできる。
The
また本実施形態では、前記クランプ手段１０が前記パレット２を前記ベースプレート１に近接させるとともに、当該パレット２を前記ベースプレート１に対し前記柱部材２７の軸心方向に拘束してクランピングする構成となっている。
In the present embodiment, the clamping means 10 is configured to clamp the
従って、前記パレット２を前記ベースプレート１に対し前記柱部材２７の軸心方向に垂直な方向（直径方向）に精密に位置決めしながら、前記柱部材２７の軸心方向に拘束してクランプすることができる。
Accordingly, the
また、前記被支持面２ａと前記支持面５０ａとの間に接当隙間Ｄ（図５）が形成されている状態で、前記ストレート内面４３を前記柱部材２７の外周面に密着させて前記パレット２を前記ベースプレート１に対し位置決めして、その後に、前記クランプ手段１０を駆動して前記接当隙間Ｄを消失させて前記被支持面２ａと前記支持面５０ａとを接当させてクランピングを行うように構成している。
Further, in the state where the contact gap D (FIG. 5) is formed between the supported
従って、前記接当隙間Ｄが形成されている状態で前記ベースプレート１に対する前記パレット２の位置決め（即ち、空中調心）が実現される。従って、位置決め時に前記被支持面２ａと前記支持面５０ａとの間に摩擦が生じず、スムーズな直径方向の位置決めが行われる構成となっている。
Therefore, positioning of the
次に、図８から図１７を参照して、本発明についての他の複数の実施形態及び変形例を説明する。これらの別の実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材又は類似する部材に原則として同一の符号を付している。 Next, a plurality of other embodiments and modifications of the present invention will be described with reference to FIGS. In these other embodiments, the same members as those in the first embodiment described above or similar members are given the same reference numerals in principle.
〔第２実施形態〕
図８は第２実施形態の位置決め装置の平面断面図であって、図２に類似する図である。また、図９から図１３までの各図は、第２実施形態の位置決め装置の変形例を平面断面図として示している。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a plan sectional view of the positioning device of the second embodiment, and is similar to FIG. In addition, each drawing from FIG. 9 to FIG. 13 shows a modification of the positioning device of the second embodiment as a plan sectional view.
この第２実施形態の位置決め装置１２は、上記の第１実施形態とは以下の点が異なっている。
即ち、図８に示すように、前記ハウジング２１の前記筒部材５の内周面に、半径方向に対面する一対の突出部６２・６２を設けるとともに、これら突出部６２・６２の形成部位以外の部位（即ち、突出部６２・６２の間）には、逃し溝６３・６３を形成している。
The
That is, as shown in FIG. 8, a pair of projecting
以上の構成で、前記の水平位置決め段階では、上記の突出部６２・６２が前記内スリーブ４１の前記ストレート内面４３の対面する２箇所に縮径力を作用させる一方、この縮径力の作用方向と垂直な方向のズレ（前記の図１中の前記の位置決め孔２３と前記柱部材２７との軸心ズレ）は、前記逃し溝６３・６３によって許容される。
With the above configuration, in the horizontal positioning step, the
なお、前記突出部６２・６２や前記逃し溝６３・６３は、上記ハウジング２１の前記筒部材５の内周面に設けることに限定されない。以下に、変形例を説明する。
The
図９に図示の位置決め装置１２ａは、前記外スリーブ３１の前記ストレート外面３２に前記突出部６２・６２及び前記逃し溝６３・６３を設けた変形例である。
The positioning device 12a illustrated in FIG. 9 is a modification in which the protruding
図１０に図示の位置決め装置１２ｂは、前記外スリーブ３１の前記テーパ内面３３に前記突出部６２・６２及び前記逃し溝６３・６３を設けた変形例である。
The
図１１に図示の位置決め装置１２ｃは、前記内スリーブ４１の前記テーパ外面４２に前記突出部６２・６２及び前記逃し溝６３・６３を設けた変形例である。
The
図１２に図示の位置決め装置１２ｄは、前記内スリーブ４１の前記ストレート内面４３に前記突出部６２・６２及び前記逃し溝６３・６３を設けた変形例である。
The
図１３に図示の位置決め装置１２ｅは、前記柱部材２７の前記小径部２７ｂの外周面に前記突出部６２・６２及び前記逃し溝６３・６３を設けた変形例である。
The
〔第３実施形態〕
図１４は第３実施形態の位置決め装置の立面断面図である。この第３実施形態の位置決め装置１１ｘは、上記の第１実施形態とは以下の点が異なっている。
[Third Embodiment]
FIG. 14 is an elevational sectional view of the positioning device of the third embodiment. The
即ち、図１４に示すように、前記ベースプレート１の上面には、プラグ部２４を設けている。このプラグ部２４は、フランジ部６５と、このフランジ部６５の中央から上方に突出する心柱２７とを備える。上記フランジ部６５は、その下部を前記取付孔６６に埋入させるようにして、かつ前記ベースプレート１に精密に位置決めされた状態で、前記ボルト４によって固定されている。前記心柱２７は、前記第１実施形態の柱部材２７（図１）と同様に、段付き状に形成される。
That is, as shown in FIG. 14, a
前記支持面５０ａは、上記フランジ部６５の周縁部に環状に設けた突起の上面に形成される。前記被支持面２ａは、前記パレット２の下面において、環状の前記支持面５０ａに対面する位置に設けている。
The
前記外スリーブ３１は、前記パレット２の下面に形成される前記取付孔２０のストレート内周面に、直接嵌合されている。即ち、この第３実施形態の位置決め装置１１ｘは、前記第１実施形態のようなハウジング２１（図１）を有していない。本実施形態では、前記取付孔２０のストレート内周面が、前記位置決め孔２３の内周面を構成する。前記外スリーブ３１に固定される前記回り止めピン５５の外端は、前記取付孔２０の内周面に上下に細長く形成した止め溝５６に挿入される。
The
前記取付孔２０の下端部には止め輪２８が嵌着され、この止め輪２８の上方に環状のストッパ部材９が配置される。前記外スリーブ３１の下面及び前記内スリーブ４１の下面は、このストッパ部材９によって受け止められる。
A retaining
前記クランプ手段１０の前記貫通孔５２は、前記位置決め孔２３の軸心に同心させて形成される。これに対応させて、前記プラグ部２４には軸孔７７を貫通状に設ける。この軸孔７７の軸心は、前記心柱２７の軸心とほぼ一致させている。更には、前記取付孔６６の底面に前記ネジ孔５１を形成している。
The through
この構成において、前記クランプボルト５３は、前記貫通孔５２と前記軸孔７７とに順に挿通されて前記ネジ孔５１に螺合される。このクランプボルト５３を回転させることによって、上記パレット２を下方へ駆動することができる。その他の構成及び動作は、前記第１実施形態と全く同様である。
In this configuration, the
〔第４実施形態〕
図１５は第４実施形態の位置決め装置の立面断面図である。この第４実施形態の位置決め装置１１ｙは、上記の第１実施形態とは以下の点が異なっている。
[Fourth Embodiment]
FIG. 15 is an elevational sectional view of the positioning device of the fourth embodiment. The
即ち、図１５に示すように、前記外スリーブ３１や前記内スリーブ４１を収納する前記ハウジング２１の前記上蓋６は、前記筒部材５の内周面の上端部に嵌着される止め輪９５によって受け止めている。
That is, as shown in FIG. 15, the
前記上蓋６は、複数のボルト７（ここでは１本だけ図示）によって前記パレット２に固定している。
The
前記ベースプレート１から突出される前記柱部材２７は、第１実施形態（図１）に示すような段部２７ｃを有していない。一方、前記内スリーブ４１の前記ストレート内面４３より上側（先端側）の位置には、環状の内方突出部７９が一体形成されている。この内方突出部７９の下面に前記接当部６０を形成している。この接当部６０は、前記柱部材２７（前記プラグ部２４）の先端面２７ｄに接当可能に構成している。本実施形態では、前記柱部材２７の前記先端面２７ｄが、前記プラグ部２４の前記プラグ壁Ｗに相当する。
The
前記ハウジング２１の前記筒部材５において、前記支持突起９が形成されている部分の内径は、前記内スリーブ４１の前記ストレート内面４３の径とほぼ一致させている。また、前記支持突起９の内端面には、上方（先端側）に向かうに従って軸心に近づく形状のガイドテーパ面７０が形成されている。このガイドテーパ面７０の誘い込み作用によって、上記柱部材２７（上記プラグ部２４）を上記位置決め孔２３に差し込み易くなっている。
In the
本実施形態の位置決め装置１１ｙの動作が前述の第１実施形態の位置決め装置１１の動作と異なる点を説明する。
即ち、前記の第１実施形態（図１）では前記柱部材２７の前記段部２７ｃが上記内スリーブ４１の下端部（接当部６０）を軸心方向に押動していたのに対し、この第４実施形態（図１５）では、前記柱部材２７の前記先端面２７ｄが前記内方突出部７９の前記接当部６０を軸心方向に押動する結果、前記内スリーブ４１が相対的に上昇して、前述の水平位置決め動作が行われる。
The difference between the operation of the
That is, in the first embodiment (FIG. 1), the
本実施形態の構成では、前記プラグ部２４の構成を簡素化できる。具体的には、前記柱部材２７を段付き状に形成する必要がないので、前記柱部材２７の製造コスト及び製造工数を低減できる。
In the configuration of the present embodiment, the configuration of the
また、本実施形態では、前記ストレート内面４３よりも上端側の位置に環状の内方突出部７９が備えられ、前記接当部６０はこの内方突出部７９に備えられている。従って、前記ストレート内面４３の内側に前記柱部材２７を差し込んだ状態で、それより上側の前記内方突出部７９を前記柱部材２７の前記先端面２７ｄが軸心方向に押動することによって、前記ストレート内面４３が縮径して前記柱部材２７の外周面に密着することになる。従って、簡素で合理的な構成にできる。
In this embodiment, an annular inward protruding
また、前記内方突出部７９は前記内スリーブ４１に一体形成されている。従って、位置決め装置の簡素な構成を達成でき、部品点数を少なくできている。なお、上記の内方突出部７９は図示の環状体に限定されず、例えば前記内スリーブ４１の上端側から周方向へ複数の棒状の部材（例えば、ピン）を内方に突出させる構成であっても良い。
The inward projecting
また、本実施形態の位置決め装置１１ｙにおいては、前記支持突起９の形成部分の内径が、前記内スリーブ４１の前記ストレート内面４３の径とほぼ等しい。このように構成することで、前記支持突起９は、前記外スリーブ３１の下端面及び前記内スリーブ４１の下端面を全体にわたって覆う結果となる。従って、前記パレット２を下降させたときに、前記プラグ部２４（具体的には、前記柱部材２７の前記先端面２７ｄ）が上記内スリーブ４１に直接衝突することは一層確実に回避される。
Further, in the
〔第５実施形態〕
図１６は第５実施形態の位置決め装置の立面断面図である。この第５実施形態の位置決め装置１１ｚは、上記の第１実施形態とは以下の点が異なっている。
[Fifth Embodiment]
FIG. 16 is an elevational sectional view of the positioning device of the fifth embodiment. The
即ち、図１６に示すように、前記外スリーブ３１の内周面（上記テーパ内面３３）の上端部に縮径フランジ部を設ける。この縮径フランジ部の下面と前記内スリーブ４１の上面との間に、コイルバネ状の進出バネ４０を設ける。この進出バネ４０によって前記の第２進出手段を構成するようにしている。
That is, as shown in FIG. 16, a reduced-diameter flange portion is provided at the upper end portion of the inner peripheral surface of the outer sleeve 31 (the tapered inner surface 33). A coil spring-shaped
また、前記ベースプレート１の上面からは、前記柱部材２７とは別にガイドピン９６を突設させている。また、これに対応させて、前記パレット２の下面には、前記位置決め孔２３とは別にガイド孔９７を形成している。前記ガイドピン９６と前記ガイド孔９７とは、これらの軸心を一致させたときに、前記柱部材２７と前記位置決め孔２３との軸心も大体一致するように配設されている。前記ガイド孔９７の内径は、前記ガイドピン９６の外径よりも、やや大きくしている。そのガイドピン９６の上端部には、上方に向かうに従って軸心に近づく形状のガイドテーパ面９８が形成されている。
A
この構成で前記パレット２を下降させると、前記柱部材２７の前記小径部２７ｂが前記位置決め孔２３に差し込まれる前の段階で、前記ガイドピン９６が前記ガイド孔９７に差し込まれ始める。そしてその際に、前記ガイドテーパ面９８の奏する誘い込み作用によって、前記ガイドピン９６と前記ガイド孔９７との大体の心合わせが行われる。この結果、前記柱部材２７の前記小径部２７ｂは、前記内スリーブ４１に衝突することなく前記ストレート内面４３の内部にスムーズに差し込まれることとなって、作業性が向上されている。その他の構成及び動作は、前記第１実施形態と全く同様である。
When the
〔第６実施形態〕
図１７は第６実施形態の位置決め装置の立面断面図である。
[Sixth Embodiment]
FIG. 17 is an elevational sectional view of the positioning device of the sixth embodiment.
図１７に示すように、マシニングセンタのテーブルＴ上に固定されている前記ベースプレート１上に、ピストンハウジング６７が図示しないボルトによって固定される。このピストンハウジング６７からは、環状の柱部材２７が、前記位置決め孔２３の内部に挿入可能となるよう上向き突出状に一体形成されている。この柱部材２７は、大径部２７ａと小径部２７ｂとを有する段付き状に形成されている。
As shown in FIG. 17, the
前記の柱部材２７の下端部周囲において、上記ピストンハウジング６７の上面に周方向へ複数のボス部５０が形成され、各ボス部５０の上面に、前記パレット２の前記被支持面２ａに対面する支持面５０ａが構成されている。
Around the lower end of the
前記パレット２の下面に形成される前記位置決め孔２３には、前記ハウジング２１が収納される。このハウジング２１は筒部材５を有しているが、第１実施形態に示すような前記上蓋６は有していない。
The
前記位置決め孔２３の下端部内周面には止め輪７が嵌着されており、これにより前記ハウジング２１が固定される。このハウジング２１には止め溝６８が形成されており、前記位置決め孔２３の天井面から突設されたピン５９をこの止め溝６８に係入させることで、前記ハウジング２１の回り止めが行われる。
A retaining
前記ハウジング２１の内部には前記外スリーブ３１と前記内スリーブ４１が収納される。前記外スリーブ３１の上端面と前記位置決め孔２３の天井面との間には、コイルバネ状の前記外バネ３０が配置される。前記内スリーブ４１の上端面と前記位置決め孔２３の天井面との間には、コイルバネ状の前記内バネ４０が配置される。
The
この第８実施形態において、前記位置決め孔２３の天井面の軸心部には、更に固定穴８０を形成している。この固定穴８０の内周面は内方へ突出させており、環状のテーパ縮径部９０を形成している。
In the eighth embodiment, a fixing
前記ピストンハウジング６７の下部にはピストン２２が保密状に挿入される。このピストン２２から上向きに突出するようにピストンロッド２６が一体形成され、このピストンロッド２６は前記柱部材２７の軸孔に軸心方向に挿入される。一方、その柱部材２７の上部には周方向へ所定の間隔をあけて複数の貫通孔８１が形成され、この貫通孔８１のそれぞれに、鋼球８２が半径方向に移動可能に支持される。なお前記貫通孔８１の外端部には図略の縮径部が形成されており、この縮径部によって、前記鋼球８２が前記貫通孔８１から外れて落下することが防止されている。
The
前記ピストンロッド２６の外周面の上部には、前記の鋼球８２に対面可能なように、出力傾斜面８３と退避溝８４とを上下に連ねて形成してある。また、前記心柱２７の上端部には伝動具８６が保密状に支持され、上下方向移動自在とされている。この伝動具８６の下面は前記ピストンロッド２６の上端面に接触可能に構成している。また、前記伝動具８６と前記ピストンロッド２６の上端面との間には付勢バネ８８が弾設されて、この付勢バネ８８によって前記伝動具８６が上方に付勢されている。
On the upper part of the outer peripheral surface of the
前記ピストンハウジング６７内には、ロック手段とリリース手段とが設けられている。このうちロック手段は、前記ピストン２２と、このピストン２２の上側に配置されるロックバネ３６とによって構成される。本実施形態において上記ロックバネ３６は、複数枚積層された皿バネとして構成される。また前記リリース手段は、前記ピストン２２と、このピストン２２の下側に形成したリリース用の油圧室３５とによって構成される。
In the
この第８実施形態では、貫通孔８１と鋼球８２とピストンロッド２６（出力傾斜面８３及び退避溝８４を含む）と上記ロック手段とが上記クランプ手段１０を構成する。
In the eighth embodiment, the through
前記ピストンハウジング６７の下面にはエアポート３９が設けられるとともに、このエアポート３９は、前記ピストンハウジング６７に形成された前記空気路５７に連通している。この空気路５７は、前記ピストンロッド２６を挿入するために前記ピストンハウジング６７に形成された孔の内周面に開口している。そして、この開口に対面するように、前記ピストンロッド２６の外周面には環状溝７１が形成される。また、前記ピストンロッド２６の内部には第２空気路７２が形成され、当該第２空気路７２の一端は前記環状溝７１に接続するとともに、他端は前記ピストンロッド２６の上端面に開口している。
An
以上の構成において、図１７はクランプ手段１０のロック状態を示している。即ち、図１７には、ベースプレート１に形成された圧油給排路７５を介してリリース用の前記油圧室３５から圧油を排出した状態が示されている。このロック状態では、ロックバネ３６の弾発力によってピストン２２及びピストンロッド２６が押し下げられる結果、前記鋼球８２に出力傾斜面８３が対面し、当該鋼球８２が外方へ突出して前記テーパ縮径部９０のテーパ面に接触し、この鋼球８２の外方への突出力が当該テーパ面によって下方への力へ変換され、パレット２を下方へ引っ張っている。この結果、前記被支持面２ａと前記支持面５０ａとが接当している。
In the above configuration, FIG. 17 shows the locked state of the clamping means 10. That is, FIG. 17 shows a state where the pressure oil is discharged from the release
このロック状態では、上記パレット２は、前記の位置決め孔２３と前記外スリーブ３１と前記内スリーブ４１とを介して上記柱部材２７によって水平二軸方向に位置決めされるとともに、上記の支持面５０ａによって上下の一軸方向に拘束（クランプ）される。こうして、上記パレット２を上記のベースプレート１に精密かつ強力に位置決め固定できる。
In this locked state, the
図１７のロック状態からリリース状態へ切り替えるときには、リリース用の油圧室３５に圧油を供給すれば良い。すると、前記ピストン２２を介して上記のピストンロッド２６が上昇するので、前記鋼球８２が前記退避溝８４に対面し、内方へ移動することが許容される。また、前記ピストンロッド２６が前記伝動具８６を介して前記固定穴８０の天井壁９１を上方へ押動することによって、上記パレット２を上方へ押し上げる。こうして前記パレット２を上記のベースプレート１から取り外すことができる。
When switching from the locked state of FIG. 17 to the released state, the pressure oil may be supplied to the release
〔クランピングシステム〕
次に、上記実施形態の位置決め装置のクランピングシステムへの適用例について、図１８から図２０を参照して説明する。
図１８は位置決め装置を使用したクランピングシステムの立面図である。図１９は図１８におけるＰ−Ｐ線矢視図、図２０は図１８におけるＱ−Ｑ線矢視図である。
[Clamping system]
Next, application examples of the positioning device of the above embodiment to the clamping system will be described with reference to FIGS.
FIG. 18 is an elevation view of a clamping system using a positioning device. 19 is a view taken along the line PP in FIG. 18, and FIG. 20 is a view taken along the line QQ in FIG.
図１８に示すように、マシニングセンタのテーブルＴの上面に、第１ブロックとしてのベースプレート１が固着される。第２ブロックとしてのパレット２は、このクランピングシステムを介して、ベースプレート１に対し着脱自在に構成されている。ベースプレート１には、上述の図１から図７の第１実施形態の位置決め装置（以下、「第１位置決め装置」）１１と図８の第２実施形態の位置決め装置（以下、「第２位置決め装置」）１２が設置されている。また、前記第１実施形態で説明したボス部５０が前記ベースプレート１上に４つ形成されている。これら４つのボス部５０は、平面視で矩形の頂点をなすように配置される。また、２つの上記位置決め装置１１・１２は、上記の矩形内に配置される。
As shown in FIG. 18, the
図１８から図２０までにはパレット２を１個のみしか図示していないが、このパレット２は複数個用意されており、必要に応じて交換してベースプレート１に対し装着可能となっている。そして、上記パレット２がベースプレート１に対し装着される際は、上記２つの位置決め装置１１・１２によって位置決めされるとともに、前述のクランプ手段１０としてのクランプボルト５３（図１８）によって固定される。クランピングシステムは、これら位置決め装置１１・１２とクランプボルト５３とによりなる。
Although only one
また、図１９と図２０に示すように、前記パレット２には、２つの前記柱部材２７のそれぞれに対応する位置に位置決め孔２３が開口され、２つの前記ボス部５０のそれぞれに対応する位置に前記貫通孔５２が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 19 and 20, the
上記第１位置決め装置１１は、前記第１実施形態で詳述したとおり、前記の柱部材２７に対して、上記パレット２の上記位置決め孔２３を図２０に示す基準軸心Ｇ上で精密に嵌合できるようになっている。
As described in detail in the first embodiment, the
また、上記第２位置決め装置１２には、前記第２実施形態で詳述したとおり、前記突出部６２及び上記逃し溝６３が形成されている（図８参照）。そして、このクランピングシステムの例においては、前記突出部６２の突出方向は、２つの前記位置決め装置１１・１２を結ぶ線に垂直となるよう設定されている。従って、前記突出部６２の作用によって上記パレット２の上記の基準軸心Ｇに対する周方向の正確な位置決めが行われるとともに、前記逃し溝６３の存在によって、上記の基準軸心Ｇに対する半径方向の誤差を吸収できるようになっている。
In addition, as described in detail in the second embodiment, the
このクランピングシステムでは、プラグ部２４にシャトル部材を備える必要がないので、プラグ部２４の部分を簡素に構成できている。
In this clamping system, the
なお、上記クランピングシステムの例においては、例えば前記第１位置決め装置１１に代えて、図１４から図１７までの各図に示すような様々な形態の位置決め装置を適用可能であることは勿論である。
In the example of the clamping system described above, for example, various types of positioning devices as shown in FIGS. 14 to 17 can be applied instead of the
〔変更態様〕
以上に本発明の複数の実施形態を示したが、本発明は更に次のように変更して実施することができる。
[Modification]
Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be further modified as follows.
（１）上記第１から第３まで、第５、及び第６の実施形態においては、前記段部２７ｃは前記プラグ部２４の軸心に垂直な面に構成している。しかしながらこれに代えて、例えば前記小径部２７ｂから大径部２７ａにかけて緩やかに拡径するテーパ部を構成し、このテーパ部に前記内スリーブ４１の接当部６０を接当させるように構成することも可能である。
(1) In the first to third, fifth and sixth embodiments, the stepped
（２）前記第２実施形態の構造、即ち図８から図１３の各図に示すような突出部６２と逃し溝６３とを有する構造は、前記の第３から第６までの実施形態の位置決め装置にも適用することが可能である。
(2) The structure of the second embodiment, that is, the structure having the
（３）前記第１から第６までの実施形態において例示されている前記外バネ３０や前記内バネ４０は、ゴム等の弾性体や、流体圧（例えば、空気圧）によって前記プラグ部２４の基端方向に駆動されるピストン等に置き換えることができる。
(3) The
（４）図１８から図２０までに例示するクランピングシステムにおいては、前記クランプ手段１０は、例示した４つ（図１９）に代えて、１つから３つ設置してもよく、又は５つ以上設置してもよい。また、前記クランプ手段１０は、図１８等に例示のボルト５３を用いた構造に限定されるものではなく、別の種類のクランプであってもよい。
(4) In the clamping system illustrated in FIG. 18 to FIG. 20, one to three or five clamping means 10 may be installed instead of the four illustrated (FIG. 19). You may install more. Further, the clamp means 10 is not limited to the structure using the
（５）クランピングシステムにおいては、前記第１位置決め装置１１を設置せず、前記第２位置決め装置１２を複数設置してもよい。この場合は、第２位置決め装置１２のそれぞれにおける前記突出部６２の突出方向を異ならせるとよい。
(5) In the clamping system, a plurality of the
（６）位置決め装置及びクランピングシステムにおいては、前記クランプ手段１０を設けない構成とすることもできる。例えば、当該パレット２をその自重のみによって下降させ、上記被支持面２ａを前記支持面５０ａに接当させて上下方向の位置決めを行う構成が考えられる。この場合、上記パレット２の下方への移動は前記支持面５０ａによって阻止される。また、上記パレット２の重量が大きい場合には、当該パレット２の上方への移動は、当該パレット２の自重によって事実上阻止される。従って、前記クランプ手段１０によってクランプがなされているのと実質的に等価なものとすることができる。
(6) The positioning device and the clamping system may be configured such that the clamping means 10 is not provided. For example, a configuration in which the
（７）前記位置決め装置及びクランピングシステムにおいては、上記パレット２と前記ベースプレート１の位置関係は任意である。例えば、前記パレット２を左側に、前記ベースプレート１を右側に配置して、水平方向に前記パレット２を駆動して位置決めを行う構成とすることもできる。この場合は、前記位置決め装置は、そのプラグ部２４が水平左方を向くように配置すれば良い。また、前記パレット２を前記ベースプレート１に対し斜め方向に着脱する構成であっても良い。
(7) In the positioning device and the clamping system, the positional relationship between the
（８）前記ロック動作においては、前記パレット２が前記ベースプレート１に対して近づくように駆動される場合に限らず、逆に、前記ベースプレート１が前記パレット２に近づくように駆動されても良い。また、前記パレット２と前記ベースプレート１の双方が同時に相手側に近接するように駆動されても良い。
(8) The locking operation is not limited to the case where the
（９）図１の状態となる前に、前記パレット２を水平方向に駆動される動作があっても良い。即ち、上記パレット２を前記ベースプレート１に装着させる前の段階で前記パレット２を水平方向に移動させ、前記位置決め孔２３と前記プラグ部２４との大体の心合わせを予め行って図１の状態としてから、上記のように前記パレット２を下降させるようにしても良い。上記パレット２が水平方向に駆動される代わりに前記ベースプレート１が水平方向に駆動される構成としても良い。
(9) There may be an operation of driving the
（１０）前記の第１ブロックと第２ブロックの組み合わせは、例示したベースプレート１とパレット２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。更には、射出成形機やプレス機の盤面と金型の組み合わせであってもよい。このほかにも、本発明は、レーザ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。
(10) The combination of the first block and the second block is a combination of a table of a machine tool and a work pallet, a combination of a work pallet and a jig base, a jig instead of the combination of the illustrated
以上に本発明の好ましい実施形態とその変更態様を示したが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることが可能であることは理解されよう。 The preferred embodiments of the present invention and the modifications thereof have been described above, but the present invention is not limited thereto. It will be understood that various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
１ ベースプレート（第１ブロック）
２ パレット（第２ブロック）
２３ 位置決め孔
２４ プラグ部
４３ ストレート内面
６０ 接当部
Ｗ プラグ壁
1 Base plate (first block)
2 Pallet (second block)
23
Claims (18)
前記位置決め孔（２３）には、前記プラグ部（２４）の外周面に直径方向に密着可能なストレート内面（４３）と、同上のプラグ部（２４）のプラグ壁（Ｗ）に軸心方向に接当可能な接当部（６０）とが備えられ、
前記第２ブロック（２）と第１ブロック（１）とが近接されるときに、前記接当部（６０）が前記プラグ部（２４）の前記プラグ壁（Ｗ）によって押動されて先端方向に移動し、これにより、前記ストレート内面（４３）が縮径して前記プラグ部（２４）の外周面に密着して、前記第１ブロック（１）に対して前記第２ブロック（２）を前記の直径方向に位置決めする、
ことを特徴とする位置決め装置。 The plug part (24) protrudes from the first block (1) in the distal direction so that it can be inserted into the positioning hole (23) provided in the second block (2).
The positioning hole (23) has a straight inner surface (43) that can be diametrically adhered to the outer peripheral surface of the plug portion (24) and a plug wall (W) of the plug portion (24) in the axial direction. A contact portion (60) capable of contact;
When the second block (2) and the first block (1) are brought close to each other, the contact portion (60) is pushed by the plug wall (W) of the plug portion (24) to be in the distal direction. As a result, the straight inner surface (43) is reduced in diameter and brought into close contact with the outer peripheral surface of the plug portion (24), and the second block (2) is moved against the first block (1). Positioning in the diametrical direction,
A positioning device characterized by that.
前記位置決め孔（２３）に、径方向へ拡大及び縮小可能な外スリーブ（３１）のストレート外面（３２）を軸心方向に移動自在に支持し、この外スリーブ（３１）の内周面にはテーパ内面（３３）を形成し、
前記外スリーブ（３１）の内側には径方向へ拡大及び縮小可能な内スリーブ（４１）を配置し、この内スリーブ（４１）の外周面には前記テーパ内面（３３）にテーパ係合可能なテーパ外面（４２）を形成し、また、この内スリーブ（４１）の内周面に前記ストレート内面（４３）を形成し、
前記テーパ係合を緊密にする方向に前記外スリーブ（３１）を押動する第１進出手段（３０）と、前記テーパ係合を解除する方向に前記内スリーブ（４１）を押動する第２進出手段（４０）とを備え、
前記接当部（６０）が前記プラグ部（２４）によって先端方向に押動されると、前記内スリーブ（４１）が前記第２進出手段（４０）に抗する方向に押動されて前記外スリーブ（３１）とテーパ係合し、これによって前記内スリーブ（４１）が径方向へ縮小して前記ストレート内面（４３）が前記プラグ部（２４）の外周面に密着する、
ことを特徴とする位置決め装置。 The positioning device according to claim 1,
In the positioning hole (23), a straight outer surface (32) of the outer sleeve (31) that can be enlarged and reduced in the radial direction is supported so as to be movable in the axial direction, and the inner peripheral surface of the outer sleeve (31) Forming a tapered inner surface (33);
An inner sleeve (41) that can be enlarged and reduced in the radial direction is disposed inside the outer sleeve (31), and an outer peripheral surface of the inner sleeve (41) can be taper-engaged with the tapered inner surface (33). Forming a tapered outer surface (42), and forming the straight inner surface (43) on the inner peripheral surface of the inner sleeve (41);
A first advancing means (30) for pushing the outer sleeve (31) in a direction to tighten the taper engagement, and a second for pushing the inner sleeve (41) in a direction to release the taper engagement. Advancing means (40),
When the contact portion (60) is pushed in the distal direction by the plug portion (24), the inner sleeve (41) is pushed in a direction against the second advancing means (40) and the outer portion is pushed. A taper engagement with the sleeve (31), whereby the inner sleeve (41) is reduced in the radial direction, and the straight inner surface (43) is in close contact with the outer peripheral surface of the plug portion (24);
A positioning device characterized by that.
前記位置決め孔（２３）の内周面と、前記ストレート外面（３２）と、前記テーパ内面（３３）と、前記テーパ外面（４２）と、前記ストレート内面（４３）と、前記プラグ部（２４）の外周面とのうちの少なくとも何れかに、半径方向に対面する一対の突出部（６２・６２）を設け、
これら突出部（６２・６２）の間に逃し溝（６３・６３）を形成した、
ことを特徴とする位置決め装置。 The positioning device according to claim 2 or 3,
The inner peripheral surface of the positioning hole (23), the straight outer surface (32), the tapered inner surface (33), the tapered outer surface (42), the straight inner surface (43), and the plug portion (24). A pair of protrusions (62, 62) facing in the radial direction is provided on at least one of the outer peripheral surfaces of
An escape groove (63, 63) was formed between these protrusions (62, 62).
A positioning device characterized by that.
前記外スリーブ（３１）の基端面及び前記内スリーブ（４１）の基端面の少なくとも一部を覆う保護壁（９）を備え、
この保護壁（９）は、少なくとも軸心方向の移動が不能な状態で前記の第２ブロック（２）に固定されている、
ことを特徴とする位置決め装置。 A positioning device according to any one of claims 2 to 5,
A protective wall (9) covering at least part of the base end surface of the outer sleeve (31) and the base end surface of the inner sleeve (41);
The protective wall (9) is fixed to the second block (2) in a state where at least movement in the axial direction is impossible.
A positioning device characterized by that.
前記外スリーブ（３１）と前記内スリーブ（４１）を収納可能な中空状のハウジング（２１）を備え、
このハウジング（２１）の基端部には前記プラグ部（２４）を挿通可能な挿通孔（２９）を形成した、
ことを特徴とする位置決め装置。 A positioning device according to any one of claims 2 to 4,
A hollow housing (21) capable of accommodating the outer sleeve (31) and the inner sleeve (41);
An insertion hole (29) into which the plug portion (24) can be inserted is formed at the base end portion of the housing (21).
A positioning device characterized by that.
前記ハウジング（２１）は、前記外スリーブ（３１）の基端面及び前記内スリーブ（４１）の基端面の少なくとも一部を覆う保護壁（９）を備え、
この保護壁（９）は、少なくとも軸心方向の移動が不能な状態で上記ハウジング（２１）に固定されている、
ことを特徴とする位置決め装置。 The positioning device according to claim 7 or 8, comprising:
The housing (21) includes a protective wall (9) that covers at least a part of the proximal end surface of the outer sleeve (31) and the proximal end surface of the inner sleeve (41),
The protective wall (9) is fixed to the housing (21) in a state in which it cannot move at least in the axial direction.
A positioning device characterized by that.
ことを特徴とする位置決め装置。 It is a positioning device of Claim 11, Comprising: The inward protrusion part (79) is provided in the position of the front end side rather than the said straight inner surface (43), This contact part (60) is provided in this inward protrusion part (79). )
A positioning device characterized by that.
クランプ手段（１０）を付設し、
このクランプ手段（１０）が、前記第２ブロック（２）と第１ブロック（１）のうち少なくとも何れか一方を他方に対して近接させるとともに、前記第１ブロック（１）に対し前記第２ブロック（２）を前記プラグ部（２４）の軸心方向に拘束してクランピングする、
ことを特徴とする位置決め装置。 A positioning device according to any one of claims 1 to 15,
Clamping means (10) is attached,
The clamping means (10) makes at least one of the second block (2) and the first block (1) close to the other and the second block with respect to the first block (1). (2) is clamped by restraining the plug portion (24) in the axial direction.
A positioning device characterized by that.
前記クランプ手段（１０）は、前記第２ブロック（２）の被支持面（２ａ）と前記第１ブロック（１）の支持面（５０ａ）とを接当させることで前記クランピングを行うように構成し、
前記被支持面（２ａ）と前記支持面（５０ａ）との間に接当隙間（Ｄ）が形成されている状態で、前記ストレート内面（４３）を前記プラグ部（２４）の外周面に密着させて前記第２ブロック（２）を前記第１ブロック（１）に対し位置決めし、
上記位置決めの後に、前記クランプ手段（１０）を駆動して前記接当隙間（Ｄ）を消失させて前記被支持面（２ａ）と前記支持面（５０ａ）とを接当させて前記クランピングを行うように構成した、
ことを特徴とする位置決め装置。 A positioning device according to claim 16, comprising:
The clamping means (10) performs the clamping by bringing the supported surface (2a) of the second block (2) into contact with the supporting surface (50a) of the first block (1). Configure
With the contact gap (D) formed between the supported surface (2a) and the support surface (50a), the straight inner surface (43) is in close contact with the outer peripheral surface of the plug portion (24). And positioning the second block (2) with respect to the first block (1),
After the positioning, the clamping means (10) is driven to eliminate the contact gap (D), and the supported surface (2a) and the support surface (50a) are contacted to perform the clamping. Configured to do the
A positioning device characterized by that.
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