JP2006263915A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 工作機械の主軸にワークを周方向に精密に位置決めする。
【解決手段】 主軸（２）に治具プレート（３）を介してワーク（Ｗ）を位置決めする装置であって、主軸（２）の中心軸心（Ａ）とほぼ同心状に中央ポジショナー（４）を配置し、その中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置に偏心ポジショナー（５）を配置する。中央ポジショナー（４）は、主軸（２）の支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた中央プラグ（２１）に治具プレート（３）の中央孔（１１）のほぼ全周を半径方向へ拘束可能に構成する。上記の偏心ポジショナー（５）は、支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた偏心プラグ（６１）と治具プレート（３）の偏心孔（５１）との間に嵌合隙間が形成されるリリース状態と、偏心プラグ（６１）に偏心孔（５１）を前記の中心軸心（Ａ）の周方向へ拘束すると共に半径方向へは非拘束であるロック状態とに切り換え可能に構成する。
【選択図】図２

Description

この発明は、位置決め装置に関し、例えば、工作機械や放電加工機等の金属加工機械の主軸に治具プレートを介してワーク等の交換物を位置決めする装置に関する。

この種の位置決め装置には、従来では、特許文献１（日本国・特開２００４−１７４６７６号公報）に記載されたものがある。その従来技術では、工作機械の主軸の軸心と同軸上にコレットチャックを配置し、ワークを上記コレットチャックを介して主軸に位置決めしたものである。
特開２００４−１７４６７６号公報

上記の従来技術では、上記主軸の軸心にワークの軸心を合わせることは可能であるが、上記主軸の軸心の周方向にワークを位置決めすることが困難であった。
本発明の目的は、ワーク等の交換物を基準部材の軸心の周方向にも精密に位置決めできるようにすることにある。

上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、例えば、図１から図２Ｂ、又は図３、若しくは図４Ａと図４Ｂに示すように、金属加工機械の主軸（２）に治具プレート（３）を介して交換物（Ｗ）を位置決めする装置を次のように構成した。
上記の主軸（２）の中心軸心（Ａ）とほぼ同心状に配置した中央ポジショナー（４）を、上記主軸（２）の支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた中央プラグ（２１）に前記治具プレート（３）の中央孔（１１）のほぼ全周を半径方向へ拘束するロック状態と、そのロック状態を解除するリリース状態とに切り換え可能に構成する。上記の中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置に偏心ポジショナー（５）を配置する。その偏心ポジショナー（５）を、前記支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた偏心プラグ（６１）に前記治具プレート（３）の偏心孔（５１）を前記中心軸心（Ａ）の回りの旋回を阻止するように拘束するロック状態と、そのロック状態を解除するリリース状態とに切り換え可能に構成した。

上記の請求項１の発明は、次の作用効果を奏する。
金属加工機械の主軸の中心軸心に中央ポジショナーを介して治具プレートを同心状に位置決めすると同時に、その治具プレートが中心軸心の回りに旋回するのを偏心ポジショナーによって阻止できる。このため、主軸に治具プレートを介してワーク等の交換物を周方向に円滑かつ精密に位置決めできる。しかも、主軸の回転中心としての中心軸心に中央ポジショナーを配置したので、温度変化等によって中央ポジショナーと偏心ポジショナーとのピッチが変化した場合でも、主軸の回転時にアンバランスが発生するのを防止できる。

前記の目的を達成するため、請求項２の発明は、例えば、図１から図２Ｂ、又は図３、若しくは図４Ａと図４Ｂに示すように、基準部材（２）に治具プレート（３）を介して交換物（Ｗ）を位置決めする装置を次のように構成した。
上記の基準部材（２）の中心軸心（Ａ）とほぼ同心状に配置した中央ポジショナー（４）をリリース状態とロック状態とに切り換え可能に構成する。上記リリース状態では、上記基準部材（２）の支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた中央プラグ（２１）と前記治具プレート（３）の中央孔（１１）との両者のほぼ全周で半径方向の拘束を解除可能に構成し、上記ロック状態では上記両者（２１）（１１）のほぼ全周を半径方向へ拘束するように構成する。上記の中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置に偏心ポジショナー（５）を配置し、その偏心ポジショナー（５）をリリース状態とロック状態とに切り換え可能に構成する。上記リリース状態では、前記支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた偏心プラグ（６１）と前記治具プレート（３）の偏心孔（５１）との間に嵌合隙間が形成されるように構成し、上記ロック状態では、上記の偏心プラグ（６１）に上記偏心孔（５１）を上記中心軸心（Ａ）の回りの旋回を阻止するように拘束すると共に半径方向へは非拘束となるように構成した。

上記の請求項２の発明は、次の作用効果を奏する。
基準部材の中心軸心に中央ポジショナーを介して治具プレートを同心状に位置決めすると同時に、その治具プレートが中心軸心の回りに旋回するのを偏心ポジショナーによって阻止できる。このため、基準部材に治具プレートを介してワーク等の交換物を周方向に円滑かつ精密に位置決めできる。また、偏心ポジショナーのリリース状態では、前記の嵌合隙間を形成したので、基準部材に治具プレートを円滑に装着できる。
しかも、中心軸心に中央ポジショナーを配置すると共に前記ロック状態では上記偏心プラグに上記偏心孔を半径方向へは非拘束となるように構成したので、次の作用効果を奏する。即ち、中央ポジショナーと偏心ポジショナーとのピッチが加工誤差で変化した場合や温度変化等によって変化した場合でも、上記ピッチの変化を吸収できる。

前記の目的を達成するため、請求項３の発明は、例えば、図１から図２Ｂ、又は図３、若しくは図４Ａと図４Ｂに示すように、基準部材（２）に治具プレート（３）を介して交換物（Ｗ）を位置決めする装置を次のように構成した。
上記の基準部材（２）の中心軸心（Ａ）とほぼ同心状に配置した中央ポジショナー（４）を、上記基準部材（２）の支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた中央プラグ（２１）と前記治具プレート（３）の中央孔（１１）との間に環状隙間が形成されるリリース状態と、上記の環状隙間を消失させて上記中央プラグ（２１）に上記中央孔（１１）のほぼ全周を半径方向へ拘束するロック状態とに切り換え可能に構成する。上記の中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置に偏心ポジショナー（５）を配置し、その偏心ポジショナー（５）をリリース状態とロック状態とに切り換え可能に構成する。上記リリース状態では、前記支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた偏心プラグ（６１）と前記治具プレート（３）の偏心孔（５１）との間に嵌合隙間が形成されるように構成する。上記ロック状態では、上記の偏心プラグ（６１）に上記偏心孔（５１）を上記中心軸心（Ａ）の回りの旋回を阻止するように拘束すると共に半径方向へは非拘束となるように構成した。

上記の請求項３の発明は、次の作用効果を奏する。
基準部材の中心軸心に中央ポジショナーを介して治具プレートを同心状に位置決めすると同時に、その治具プレートが中心軸心の回りに旋回するのを偏心ポジショナーによって阻止できる。このため、基準部材に治具プレートを介してワーク等の交換物を周方向に円滑かつ精密に位置決めできる。また、中央ポジショナーのリリース状態で前記の環状隙間を形成すると共に偏心ポジショナーのリリース状態でも前記の嵌合隙間を形成したので、基準部材に治具プレートを円滑かつ確実に装着できる。
しかも、中心軸心に中央ポジショナーを配置すると共に前記ロック状態では上記偏心プラグに上記偏心孔を半径方向へは非拘束となるように構成したので、次の作用効果を奏する。即ち、中央ポジショナーと偏心ポジショナーとのピッチが加工誤差で変化した場合や温度変化等によって変化した場合でも、上記ピッチの変化を吸収できる。

請求項４の発明に示すように、上記の請求項１から３の各発明においては、上記治具プレート（３）をクランプ手段によって前記主軸または基準部材（２）の前記支持面（Ｓ）へ押圧することが好ましい。
請求項５の発明に示すように、前記クランプ手段として、前記中央ポジショナー（４）に付設した中央クランプ手段（２２）を設けることが好ましい。
また、請求項６の発明に示すように、前記クランプ手段として、前記治具プレート（３）に周方向へほぼ等間隔に配置された偏心クランプ手段（８６）を設けることが好ましい。

また、前記の目的を達成するため、請求項７の発明は、例えば、図５又は図６（図２Ａと図２Ｂを参照）に示すように、基準部材（２）に治具プレート（３）を介して交換物（Ｗ）を位置決めする装置を次のように構成した。
上記の基準部材（２）の中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置で少なくとも３つの偏心ポジショナー（５）を周方向へほぼ等間隔に配置する。これら少なくとも３つの偏心ポジショナー（５）を、それぞれ、リリース状態とロック状態とに切り換え可能に構成する。上記リリース状態では、前記支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた偏心プラグ（６１）と前記治具プレート（３）の偏心孔（５１）との間に嵌合隙間が形成されるように構成する。上記ロック状態では、上記の偏心プラグ（６１）に上記偏心孔（５１）を上記中心軸心（Ａ）の回りの旋回を阻止するように拘束すると共に半径方向へは非拘束となるように構成する。上記の中心軸心（Ａ）とほぼ同心状に中央クランプ手段（８７）を配置する。その中央クランプ手段（８７）を、前記の基準部材（２）に前記の治具プレート（３）を上記の中心軸心（Ａ）の方向へ拘束するロック状態と上記の拘束を解除するリリース状態とに切り換え可能に構成した。

上記の請求項７の発明は、次の作用効果を奏する。
治具プレートが中心軸心の回りに旋回するのを少なくとも３つの偏心ポジショナーによって阻止できる。このため、基準部材に治具プレートを介してワーク等の交換物を周方向に円滑かつ精密に位置決めできる。しかも、中心軸心とほぼ同心状に配置した中央クランプ手段が治具プレートを基準部材に強力かつバランス良く固定できる。
さらに、前記ロック状態では上記偏心プラグに上記偏心孔を半径方向へは非拘束となるように構成したので、次の作用効果を奏する。即ち、少なくとも３つの偏心ポジショナーと中心軸心とのピッチが温度変化等によって変化した場合でも、上記ピッチの変化を吸収して上記の中心軸心を元の位置に保つことが可能となる。
このため、基準部材が金属加工機械の主軸である場合には、その主軸の回転時にアンバランスが発生するのを防止できる。そのうえ、その主軸の高速回転中に発生する大きな遠心力を上記の中心軸心から半径方向へ離れた位置で少なくとも３つの偏心ポジショナーによって受け止めることができるので、主軸に治具プレートを強力に保持できる。

請求項８の発明に示すように、上記の請求項７の発明においては、前記の基準部材（２）の前記の中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置で４つの偏心ポジショナー（５）を周方向へほぼ等間隔に配置することが好ましい。
この場合、４つの偏心ポジショナーをほぼ９０度の角度をあけて周方向へ配置できるので、偏心ポジショナーと中心軸心とのピッチが温度変化等によって変化した場合でも、上記ピッチの変化を吸収して上記の中心軸心を元の位置に保つことが確実かつ容易である。
このため、基準部材が金属加工機械の主軸である場合には、その主軸の回転時にアンバランスが発生するのを確実に防止できる。

請求項９の発明に示すように、上記の請求項１から８の各発明においては、前記治具プレート（３）の外周部分に、前記の主軸または基準部材（２）の支持面（Ｓ）に対面する被支持面（Ｔ）を周方向へ延びるように形成することが好ましい。

図１から図２Ｂは、本発明の第１実施形態を示している。
図１は、クランプ機能付き位置決め装置の平面視の模式図であって、図２Ａの横断面図に相当する図である。図２Ａは、上記位置決め装置の立面視の断面図である。図２Ｂは、上記の図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線の断面図である。

マシニングセンタのテーブルの上面に平面視で円形の基準部材２が固定される。その基準部材２に治具プレート３がクランプ機能付き中央ポジショナー４及び偏心ポジショナー５を介して着脱可能に位置決め及び固定される。上記の治具プレート３の上面にはワーク（交換物）Ｗが別のクランプ機構（図示せず）によって予め固定されている。

上記の中央ポジショナー４は、基準部材２の中心軸心Ａとほぼ同心状に配置されており、次のように構成されている。
治具プレート３の下面に開口された円形の中央孔１１は、テーパ位置決め孔１２とテーパ係止孔１３とを備える。その中央孔１１の開口端の外周部が下向きに突設され、その環状突設部の下面によって被支持面９が構成されている。
基準部材２には複数のボルトによってカバーブロック１６が固定される。そのカバーブロック１６と上記基準部材２との間にピストン１７が保密状に挿入される。そのピストン１７の下側に油圧室１８が形成され、ピストン１７とカバーブロック１６との間にクランプバネ１９が装着される。そのクランプバネ１９は、ここでは、複数枚の皿バネによって構成しているが、圧縮コイルバネであってもよい。上記ピストン１７と油圧室１８とクランプバネ１９によって駆動手段Ｄを構成してある。

上記カバーブロック１６の外周寄り部が上向きに突設され、その環状突設部の上面によって支持面８が構成されている。また、そのカバーブロック１６の中央部から環状の中央プラグ２１が上向きに突設され、その中央プラグ２１が前記中央孔１１へ挿入される。
上記中央プラグ２１の下部に外嵌された環状のシャトル部材２３が、１枚の皿バネ（進出手段）２４によって上向きに付勢されている。シャトル部材２３は、コレットからなり、その環状壁にスリットを設けたり又は内周面に溝を設けたりすることにより（いずれも図示せず）、テーパ外周面２８及びストレート内周面２７が直径方向へ拡大および縮小可能になっている。上記ストレート内周面２７が上記中央プラグ２１の外周面に軸心方向へ移動自在に支持される。上記テーパ外周面２８は前記テーパ位置決め孔１２にテーパ係合可能になっている。

また、中央ポジショナー４の中央クランプ手段２２が次のように構成される。
中央プラグ２１の筒孔２１ａにプルロッド３１が軸心方向へ移動自在に挿入される。上記の中央プラグ２１の途中高さ部に、周方向へ所定間隔をあけて複数の貫通孔３３が形成され、各貫通孔３３に係合ボール３４が半径方向の外方の係合位置Ｘと半径方向の内方の係合解除位置とに移動可能に支持される。プルロッド３１の外周面の上部には、上記の各ボール３４に対応させて、押圧面３６と退避溝３７とを上下に連ねて形成してある。
なお、上記プルロッド３１の先端には、クリーニング用の圧縮空気の噴出口４２が形成されている。

上記の中央ポジショナー４は、次のように作動する。
図２Ａのロック状態では、油圧室１８の圧油が給排路４８から排出され、クランプバネ１９がピストン１７を介してプルロッド３１を強力に下降させている。このため、プルロッド３１の押圧面３６が係合位置Ｘのボール３４とテーパ係止孔１３を介して治具プレート３を強力に下降させている。そして、シャトル部材２３のテーパ外周面２８がテーパ位置決め孔１２に密着すると共に、そのシャトル部材２３のストレート内周面２７が中央プラグ２１に密着している。これにより、治具プレート３は、上記シャトル部材２３を介して中央プラグ２１によって水平方向（即ち、前記の中央孔１１の半径方向であって、前記の中心軸心Ａに直交する方向）へ拘束されると共に支持面８によって上下方向へ拘束されている。

上記ロック状態からリリース状態へ切り換えるときには、油圧室１８へ圧油を供給する。すると、その油圧室１８の油圧力によってピストン１７がクランプバネ１９に抗してプルロッド３１を上昇させ、ボール３４が退避溝３７に対面して係合解除位置へ移動可能になる。引き続いて、プルロッド３１が中央孔１１の頂壁１１ａを押し上げることにより、テーパ位置決め孔１２とシャトル部材２３とのテーパ係合が解除され、そのテーパ位置決め孔１２の半径方向の拘束状態が解除される。これにより、上記テーパ位置決め孔１２と上記シャトル部材２３のテーパ外周面２８との間に環状隙間が形成され、治具プレート３を基準部材２から容易に取り外すことができる。

前記の偏心ポジショナー５は、前記の中心軸心Ａから半径方向へ離れた位置に配置されており、次のように構成されている。
治具プレート３の下面に開口された円形の偏心孔５１は、ストレート位置決め孔５２と上孔５３とを備える。
基準部材２には複数のボルトによってハウジング５６が固定される。そのハウジング５６の外周寄り部が上向きに突設され、その環状突設部の上面によって支持面５８が形成されている。また、治具プレート３の下面には、上記の支持面５８に対面する被支持面５９が形成されている。

さらに、基準部材２の外周部の上面には、平面視でリング状の支持部材６０が固定されている。その支持部材６０の上面の支持面６０ａは、ハウジング５６の支持面５８に連なるように形成されている。
上記の支持面５８・６０ａと前述の支持面８とによって基準部材２の支持面Ｓが構成されている。また、治具プレート２の被支持面Ｔは、前述した被支持面９・５９等からなり、上記の支持面Ｓに対面するように形成されている。

上記ハウジング５６中央部から偏心プラグ６１が上向きに突設され、その偏心プラグ６１が偏心孔５１へ挿入される。
偏心プラグ６１の外周面に内スリーブ６３が上下移動可能に外嵌される。その内スリーブ６３の外周面は、上方へすぼまっている。そして、上記の内スリーブ６３が、複数枚の皿バネからなる内バネ（弾性体）６４によって上方へ付勢される。また、上記の内スリーブ６３に外スリーブ６５が上側からテーパ係合される。その外スリーブ６５の内周面は、上方へすぼまっている。そして、上記の外スリーブ６５が、皿バネからなる外バネ（弾性体）６６によって上方へ付勢されている。
上記の内スリーブ６３及び外スリーブ６５は、コレットからなり、前記シャトル部材２３と同様に、直径方向へ拡大および縮小可能に構成されている。参照数字６８・６９は、それぞれ、内スリーブ６３と外スリーブ６５のスリットである。

前記の偏心プラグ６１の外周面には、一対の突出部７１・７１と逃し部７２・７２とが形成される。上記の突出部７１・７１が対面する方向は、前記の中心軸心Ａと上記の偏心孔５１の軸心とを結ぶ直線に対してほぼ直交する方向（即ち、中心軸心Ａの周方向に近似する方向）に設定されている。また、上記の逃し部７２・７２が対面する方向は、上記の中心軸心Ａと上記の偏心孔５１の軸心とを結ぶ方向になっている。
また、上記内スリーブ６３の環状壁を貫通する回り止めピン７４の内端が偏心プラグ６１の溝７５に挿入され、その回り止めピン７４の外端が外スリーブ６５のスリット６９に挿入されている。
なお、上記の偏心プラグ６１内にはクリーニング用の圧縮空気の縦孔７７が形成され、その偏心プラグ６１の上部にネジ止めしたキャップ７８に吐出口７９が形成されている。

上記の偏心ポジショナー５は次のように作動する。
図２Ａに示すロック状態では、治具プレート３が自重等で下降されたときに、偏心孔５１の段部８１が外スリーブ６５を介して内スリーブ６３を内バネ６４に抗して下降させ、その内スリーブ６３のストレート内周面を前記突出部７１の外周面に密着させている。これとほぼ同時に、上記の外スリーブ６５が外バネ６６に抗して下降し、その外スリーブ６５のストレート外周面８４を偏心孔５１のストレート位置決め孔５２に密着させている。
これにより、ストレート位置決め孔５２と偏心プラグ６１との嵌合隙間のうちの中心軸心Ａの周方向隙間を消失させると同時に、前記の逃し部７２に相当する半径方向隙間が残される。その結果、上記の偏心プラグ６１に上記ストレート位置決め孔５２を上記中心軸心Ａの周方向へ拘束すると共に半径方向へは非拘束にしてある。

上記ロック状態からリリース状態へ切り換えるときには、治具プレート３を上昇させればよい。すると、前記の段部８１による押圧状態が解除されて外スリーブ６５が縮径する。これにより、外スリーブ６５の外周面８４と偏心孔５１のストレート位置決め孔５２との間に環状の嵌合隙間が形成され、治具プレート３が円滑に上昇される。

なお、上記の偏心ポジショナー５の位置決め孔５２は、例示したストレート孔に代えてテーパ孔であってもよい。この場合、前記の内スリーブ６３及び外スリーブ６５に代えて前記シャトル部材２３を利用すればよい。

図３から図６は、本発明の別の実施形態を示している。これらの変更形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材または類似する部材には原則として同一の符号を付けて説明する。

図３は、第２実施形態を示し、図１に類似する図である。この第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである
この図３の中央ポジショナー４は、位置決め機能だけを備え、例えば、図１の中央ポジショナー４の中央クランプ手段２２を省略したものである。
また、円周方向にほぼ等間隔で４つのフリークランプ（偏心クランプ手段）８６を配置してある。このフリークランプ８６は、例えば、前記図２Ａの中央クランプ手段２２のシャルト部材２３及び皿バネ２４を省略することによって位置決め機能を省略し、クランプ機能だけを残したものである。

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第３実施形態を示している。図４Ａ前記の図２Ａに類似する部分図である。図４Ｂは、上記の図４Ａの４Ｂ−４Ｂ線の断面図である。
この図４Ａの中央ポジショナー４は、前記の図２Ａの偏心ポジショナー５とほぼ同様に構成されており、次の構成が異なる。
即ち、中央ポジショナー４の中央プラグ２１の外周面と前記の内スリーブ６３の内周面とがほぼ全周にわたって密着可能になっている。なお、治具プレート３の中央孔１１の位置決め孔１２がストレートに形成されている。これにより、図４Ａ及び図４Ｂのロック状態からリリース状態へ切り換えたときには、外スリーブ６５の外周面８４と上記位置決め孔１２との間に環状の嵌合隙間が形成される。

図５は、本発明の第４実施形態を示し、図１に類似する図である。
この場合、基準部材２及び治具プレート３がほぼ正方形に形成される。偏心ポジショナー５は、基準部材２の角部分に４つ配置されている。

より詳しくいえば、上記の基準部材２の中心軸心Ａから半径方向へ離れた位置に、４つの偏心ポジショナー５が、周方向へ約９０度の角度をあけてほぼ間隔に配置されている。上記の偏心ポジショナー５は、それぞれ、前記の各実施形態と同様に、リリース状態とロック状態とに切り換え可能に構成されている。即ち、上記リリース状態では、前記支持面Ｓから軸心方向へ突出させた偏心プラグ（ここでは図示せず）と前記治具プレート３の偏心孔５１との間に嵌合隙間が形成されるように構成してある。また、上記ロック状態では、上記の偏心プラグ（図示せず）に上記偏心孔５１を上記中心軸心Ａの回りの旋回を阻止するように拘束すると共に半径方向へは非拘束となるように構成してある。そして、上記の中心軸心Ａとほぼ同心状に中央クランプ手段（フリークランプ）８７が配置される。その中央クランプ手段８７を、前記の基準部材２に前記の治具プレート３を上記の中心軸心Ａの方向へ拘束するロック状態と上記の拘束を解除するリリース状態とに切り換え可能に構成してある。
なお、上記の中央クランプ手段８７は、前記の第２実施形態（図３参照）のフリークランプ８６と同様に構成されている。即ち、上記の中央クランプ手段８７は、例えば、前記図２Ａの中央クランプ手段２２のシャルト部材２３及び皿バネ２４を省略することによって位置決め機能を省略し、クランプ機能だけを残したものである。

図６は、本発明の第５実施形態を示し、図５に類似する図である。
この図６の偏心ポジショナー５は、図５の配置と比べて、水平方向へ約４５度の角度をずらして配置されている。

上記の第４実施形態と第５実施形態は次のように変更可能である。
上記の基準部材２を金属加工機械の主軸によって構成した場合には、その基準部材２および治具プレート３を平面視で円形に形成することが好ましい。
偏心ポジショナー５の設置数は、例示した４つに代えて、３つ又は５つ以上であってもよい。

上記の各実施形態は、さらに次のように変更可能である。
前記の中央ポジショナー４や偏心ポジショナー５は、それぞれ、例示した構造に限定されないことは勿論である。また、前記フリークランプ８６・８７も、種々の構造で造れることは勿論である。
前記の中央クランプ手段２２の係合具は、例示のテーパ係止孔１３に対して係合するボール３４に代えて、ストレート係止孔に対して摩擦力や塑性変形力によって係合するコレットであってもよい。また、そのクランプ装置は、バネ力によってクランプ駆動することに代えて、油圧力や空圧力などの流体圧力によってクランプ駆動することも可能である。
基準部材２は、工作機械テーブルに固定される部材に代えて、工作機械の主軸や放電加工機などの主軸であってもよい。
交換物Ｗは、例示したワークに代えて、プレス機械の金型や放電加工機の電極などであってもよい。
本発明の位置決め装置は、例示した垂直方向へ連結する配置に代えて、水平方向へ連結したり、上下逆方向へ連結したり、斜め方向へ連結するものであってもよい。

本発明の第１実施形態を示し、クランプ機能付き位置決め装置の平面視の模式図であって、図２Ａの横断面図に相当する図である。 図２Ａは、上記位置決め装置の立面視の断面図である。 図２Ｂは、上記の図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線の断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、図１に類似する図である。 図４Ａは、本発明の第３実施形態を示し、前記の図２Ａに類似する部分図である。 図４Ｂは、上記の図４Ａの４Ｂ−４Ｂ線の断面図である。 本発明の第４実施形態を示し、図１に類似する図である。 本発明の第５実施形態を示し、図５に類似する図である。

符号の説明

２：基準部材（主軸），３：治具プレート，４：中央ポジショナー，５：偏心ポジショナー，１１：中央孔，２１：中央プラグ，２２：中央クランプ手段，５１：偏心孔，６１：偏心プラグ，８６：フリークランプ（偏心クランプ手段），８７：フリークランプ（中央クランプ手段），Ａ：主軸２の中心軸心，Ｓ：支持面，Ｔ：被支持面，Ｗ：交換物（ワーク）．

Claims (9)

1. 金属加工機械の主軸（２）に治具プレート（３）を介して交換物（Ｗ）を位置決めする装置であって、
   上記の主軸（２）の中心軸心（Ａ）とほぼ同心状に配置した中央ポジショナー（４）を、上記主軸（２）の支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた中央プラグ（２１）に前記治具プレート（３）の中央孔（１１）のほぼ全周を半径方向へ拘束するロック状態と、そのロック状態を解除するリリース状態とに切り換え可能に構成し、
   上記の中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置に偏心ポジショナー（５）を配置し、その偏心ポジショナー（５）を、前記支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた偏心プラグ（６１）に前記治具プレート（３）の偏心孔（５１）を前記中心軸心（Ａ）の回りの旋回を阻止するように拘束するロック状態と、そのロック状態を解除するリリース状態とに切り換え可能に構成した、ことを特徴とする位置決め装置。
2. 基準部材（２）に治具プレート（３）を介して交換物（Ｗ）を位置決めする装置であって、
   上記の基準部材（２）の中心軸心（Ａ）とほぼ同心状に配置した中央ポジショナー（４）をリリース状態とロック状態とに切り換え可能に構成し、上記リリース状態では、上記基準部材（２）の支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた中央プラグ（２１）と前記治具プレート（３）の中央孔（１１）との両者のほぼ全周で半径方向の拘束を解除可能に構成し、上記ロック状態では上記両者（２１）（１１）のほぼ全周を半径方向へ拘束するように構成し、
   上記の中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置に偏心ポジショナー（５）を配置し、その偏心ポジショナー（５）をリリース状態とロック状態とに切り換え可能に構成し、上記リリース状態では、前記支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた偏心プラグ（６１）と前記治具プレート（３）の偏心孔（５１）との間に嵌合隙間が形成されるように構成し、上記ロック状態では、上記の偏心プラグ（６１）に上記偏心孔（５１）を上記中心軸心（Ａ）の回りの旋回を阻止するように拘束すると共に半径方向へは非拘束となるように構成した、ことを特徴とする位置決め装置。
3. 基準部材（２）に治具プレート（３）を介して交換物（Ｗ）を位置決めする装置であって、
   上記の基準部材（２）の中心軸心（Ａ）とほぼ同心状に配置した中央ポジショナー（４）を、上記基準部材（２）の支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた中央プラグ（２１）と前記治具プレート（３）の中央孔（１１）との間に環状隙間が形成されるリリース状態と、上記の環状隙間を消失させて上記中央プラグ（２１）に上記中央孔（１１）のほぼ全周を半径方向へ拘束するロック状態とに切り換え可能に構成し、
   上記の中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置に偏心ポジショナー（５）を配置し、その偏心ポジショナー（５）をリリース状態とロック状態とに切り換え可能に構成し、上記リリース状態では、前記支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた偏心プラグ（６１）と前記治具プレート（３）の偏心孔（５１）との間に嵌合隙間が形成されるように構成し、上記ロック状態では、上記の偏心プラグ（６１）に上記偏心孔（５１）を上記中心軸心（Ａ）の回りの旋回を阻止するように拘束すると共に半径方向へは非拘束となるように構成した、ことを特徴とする位置決め装置。
4. 請求項１から３のいずれかの位置決め装置において、
   上記治具プレート（３）をクランプ手段によって前記主軸または基準部材（２）の前記支持面（Ｓ）へ押圧した、ことを特徴とする位置決め装置。
5. 請求項４の位置決め装置において、
   前記クランプ手段が、前記中央ポジショナー（４）に付設した中央クランプ手段（２２）を備える、ことを特徴とする位置決め装置。
6. 請求項４の位置決め装置において、
   前記クランプ手段が、前記治具プレート（３）に周方向へほぼ等間隔に配置された偏心クランプ手段（８６）を備える、ことを特徴とする位置決め装置。
7. 基準部材（２）に治具プレート（３）を介して交換物（Ｗ）を位置決めする装置であって、
   上記の基準部材（２）の中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置で少なくとも３つの偏心ポジショナー（５）を周方向へほぼ等間隔に配置し、これら少なくとも３つの偏心ポジショナー（５）を、それぞれ、リリース状態とロック状態とに切り換え可能に構成し、上記リリース状態では、前記支持面（Ｓ）から軸心方向へ突出させた偏心プラグ（６１）と前記治具プレート（３）の偏心孔（５１）との間に嵌合隙間が形成されるように構成し、上記ロック状態では、上記の偏心プラグ（６１）に上記偏心孔（５１）を上記中心軸心（Ａ）の回りの旋回を阻止するように拘束すると共に半径方向へは非拘束となるように構成し、
   上記の中心軸心（Ａ）とほぼ同心状に中央クランプ手段（８７）を配置し、その中央クランプ手段（８７）を、前記の基準部材（２）に前記の治具プレート（３）を上記の中心軸心（Ａ）の方向へ拘束するロック状態と上記の拘束を解除するリリース状態とに切り換え可能に構成した、ことを特徴とする位置決め装置。
8. 請求項７の位置決め装置において、
   前記の基準部材（２）の前記の中心軸心（Ａ）から半径方向へ離れた位置で４つの偏心ポジショナー（５）を周方向へほぼ等間隔に配置した、ことを特徴とする位置決め装置。
9. 請求項１から８のいずれかの位置決め装置において、
   前記治具プレート（３）の外周部分に、前記の主軸または基準部材（２）の支持面（Ｓ）に対面する被支持面（Ｔ）を周方向へ延びるように形成した、ことを特徴とする位置決め装置。

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