JP2007090446A - Positioning pin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位置決めピンの改良に係り、特に、ワークや治具等の、位置決めされるべき物体の孔内に挿入されて、かかる物体の位置決めを有利に行い得るようにした位置決めピンに関するものである。 The present invention relates to an improvement of a positioning pin, and more particularly to a positioning pin that is inserted into a hole of an object to be positioned, such as a workpiece or a jig, so that the positioning of such an object can be advantageously performed. is there.
従来から、ワーク(被加工物)の加工精度を高める上において、それが取り付けられる加工テーブル等における取付位置の正確性を向上せしめることが要請されており、また、治具(ジグ)は、製品の加工や組み立て、検査等の工程において、高い位置精度を繰り返して確保するために用いられてきている。そして、そのようなワークや治具等の物体の取付位置を設定する場合には、精度を確保する等の観点から、ピンと孔による嵌合方式の位置決め方法が、一般に用いられてきている。この位置決め方法においては、ピンと孔のピッチとの隙間の量が繰返し精度となって、信頼性も高くなるからである。 Conventionally, in order to improve the processing accuracy of a workpiece (workpiece), it has been required to improve the accuracy of the mounting position on a processing table to which the workpiece is mounted, and a jig (jig) is a product. It has been used to repeatedly ensure high positional accuracy in processes such as processing, assembly, and inspection. And when setting the attachment position of such objects, such as a workpiece | work and a jig | tool, the positioning method of the fitting system by a pin and a hole has generally been used from a viewpoint of ensuring precision. This is because, in this positioning method, the amount of the gap between the pin and the pitch of the holes becomes the repeatability and the reliability becomes high.
ここにおいて、そのような位置決め方法において用いられるピンである位置決めピンとしては、一般に、図4(a)に示される如く、先端外周部が僅かにテーパ面とされた、軸方向において同一外径を有するロッド形状の平行ピン10が、採用されており、この平行ピン10が、支持プレート12に取り付けられた状態において、治具プレート14に設けられたブッシュ16の均一な内径のストレート状の内孔16a内に挿入せしめられることにより、かかる治具プレート14を高い位置決め精度において固定することが出来るようになっているのである。
Here, as a positioning pin which is a pin used in such a positioning method, generally, as shown in FIG. 4A, the outer periphery of the tip is slightly tapered, and has the same outer diameter in the axial direction. The rod-shaped
しかしながら、特に、図4(b)に示されるように、平行ピン10に対して治具プレート14が傾いた状態において、位置決め操作が行なわれると、ブッシュ16のストレートな内孔16aと平行ピン10との間において、カジリが生じ、中でも、複数のピンを基準にする場合にあっては、特に顕著に表れることが認められている。また、それら平行ピン10と内孔16aのピッチ誤差や繰返しの位置決め操作における位置決め精度をよくする目的で、平行ピン10とブッシュ16の内孔16aとの間の隙間を少なくすると、それらピン10とブッシュ16とは、更にかじり易くなるのであり、そのために、かかるピン10の挿入や離脱に障害が発生しないようにするには、平行ピン10の中心軸に対して、治具プレート14、具体的にはブッシュ16の内孔16aの軸方向とが互いに平行となるように移動させる必要があり、これが、また、位置決め作業を面倒なものとしていたのである。
However, as shown in FIG. 4B, when the positioning operation is performed in a state where the
そして、かくの如き現象によって、位置決め精度をよくしようとすれば、する程、ワークの着脱や治具等の交換作業を短時間で行なうことが出来なくなっていたのであり、更に、ロボットでの作業においても、同様の現象を回避するために、倣いのように、円弧運動を僅かにさせて、着脱作業を行なう等のプログラムを組む等の対策を講じる必要もあったのである。 Due to such a phenomenon, the more accurate the positioning accuracy is, the more the work for attaching and detaching workpieces and the replacement of jigs, etc. could not be done in a short time. However, in order to avoid the same phenomenon, it is necessary to take measures such as making a program such as performing an attaching / detaching operation by making the arc motion slight, as in copying.
このため、そのような障害を回避すべく、平行ピン10と平行孔(16a)のブッシュ16との組み合わせに代えて、特開2000−354930号公報(特許文献1)等においては、ピンの先端部の形状を球形にしたものを用いて、これを、位置決め孔(16a)内に挿入するようにした方式が、提案されている。そして、そこでは、ピンが球形とされているところから、着脱時のワークや治具の姿勢が少々傾いても、ピンと位置決め孔との嵌合は容易に行なわれ得て、カジリ等の問題の発生を効果的に回避し得ることとなるのであるが、ピンの形状が球形であるために、その外径寸法を維持することは、前記した平行ピン10よりも難しくなるのである。
For this reason, in order to avoid such an obstacle, in place of the combination of the
すなわち、図5に拡大して示される如く、球形ピン20は、その先端部の球状部20aがブッシュ16の内孔16a内に挿入されて、かかる内孔16aの内面に対して、線接触において接して、その位置決め機能を奏するものであるために、かかる球状部20a、特にその線接触する赤道部位の磨耗量は、前記した平行ピン10の場合よりも遥かに多く、すぐに内孔16a内面と接触する部分の寸法が小さくなってしまう結果、ブッシュ孔(16a)との間の隙間が大きくなり易く、これによって、ピン20(正確には、球状部20a)とブッシュ16(正確には、内孔16aの内面)との間の隙間が増大し、以て、位置決め精度が低下して、そのバラツキが製品の加工や組み立て精度を悪化させる等の問題を惹起することとなる。
That is, as shown in an enlarged view in FIG. 5, the
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、球形ピンの如き使い安さを有しつつ、平行ピンのように耐久性を向上せしめた位置決めピンを提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is to improve durability like a parallel pin while having ease of use like a spherical pin. It is to provide a positioning pin.
そして、本発明にあっては、そのような課題を解決するために、位置決めされるべき物体の孔内に挿入されて、該物体の位置決めを行う位置決めピンにして、所定長さの軸部の先端に、前記孔内に挿入せしめられる球状部を一体的に有していると共に、かかる球状部の赤道部位に、その全周に亘って延びる、前記軸部の軸方向に平行な平坦面が形成されていることを特徴とする位置決めピンを、その要旨とするものである。 In the present invention, in order to solve such a problem, a positioning pin that is inserted into the hole of the object to be positioned and positions the object is used as the positioning pin of the predetermined length. A flat surface parallel to the axial direction of the shaft portion extending over the entire circumference of the spherical portion is integrally formed at the tip with a spherical portion that is inserted into the hole. The gist of the positioning pin is that it is formed.
なお、このような本発明に従う位置決めピンの望ましい態様の一つにあっては、前記平坦面が、前記球状部の外径に対して4〜18%の割合となる幅において、形成されることとなる。 In addition, in one of desirable modes of the positioning pin according to the present invention, the flat surface is formed with a width of 4 to 18% with respect to the outer diameter of the spherical portion. It becomes.
また、かかる本発明に従う位置決めピンは、一般に、前記物体が載置される支持プレート上に、立設するようにして、取り付けられることとなる。 In addition, the positioning pin according to the present invention is generally attached so as to stand on a support plate on which the object is placed.
このように、本発明に従う位置決めピンにあっては、従来からの球形ピンと同様に、軸部の先端に、全体として球形状を呈する球状部が設けられているところから、その球状部における球形の頂上部は案内形状としても優れ、位置決めされるべき物体に設けられた位置決め孔に対して、その中心部を少し外れても、容易に挿入することが可能となるのであり、以て、中心位置への誘導がスムーズに行われるために、着脱の効率化やロボットにも有利に対応させることが可能となるのである。 As described above, in the positioning pin according to the present invention, as in the conventional spherical pin, the spherical portion having a spherical shape as a whole is provided at the tip of the shaft portion. The top is also excellent as a guide shape and can be easily inserted into the positioning hole provided in the object to be positioned even if it is slightly off the center. As a result of the smooth guidance to the robot, it is possible to improve the efficiency of attachment and detachment and to cope with the robot advantageously.
しかも、かかる本発明に従う位置決めピンにおける球状部は、その赤道部位の全周に亘って、所定幅の平坦面を有しているところから、位置決めされるべき物体の位置決め孔内に挿入された際、かかる平坦面において位置決め孔内面に当接して、位置決めされることとなるところから、それら位置決めピンと位置決め孔内面との間の接触が面接触となり、これによって、磨耗体積が増大することにより、かかる位置決めピン、具体的には、その球状部の耐磨耗性が効果的に向上せしめられ得ることとなるのであり、以て、従来からの平行ピンの耐磨耗性に少しでも近づけることが可能となるのであり、加えて、そのような球状部の精度の管理においても、真球形状の場合よりも、平坦面を設けた球形状の場合の方が、加工や研磨において容易となる特徴も有しているのである。 Moreover, when the spherical portion of the positioning pin according to the present invention has a flat surface with a predetermined width over the entire circumference of the equator portion, it is inserted into the positioning hole of the object to be positioned. Since the flat surface comes into contact with the inner surface of the positioning hole and is positioned, the contact between the positioning pin and the inner surface of the positioning hole becomes surface contact, which increases the wear volume. The wear resistance of the locating pin, specifically its spherical part, can be effectively improved, so that it can approach the wear resistance of the conventional parallel pin as much as possible. In addition, in the management of the accuracy of such a spherical portion, the spherical shape with a flat surface is easier in processing and polishing than the true spherical shape. Features made also than have.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の代表的な実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, representative embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、図1には、本発明に従う位置決めピン2の二つが立設、配置された支持プレート(支持台乃至はテーブル)6に対して、ワーク8が位置決めされるようにした形態の一例が、示されている。
First, FIG. 1 shows an example of a configuration in which a
そこにおいて、位置決めピン2は、全体として球形状を呈する球状部2aと、この球状部2aが先端に一体的に設けられてなる、所定長さのロッド状の軸部2bとから構成されており、かかる軸部2bの基部(下端部)において、支持プレート6に対して、ボルトやネジ等の公知の固定手段にて固定せしめられて、支持プレート6上に立設された形態において配設されている。そして、この位置決めピン2の球状部2aには、図2に拡大して示されれているように、軸部2bの軸方向に対して、球状部2aの中心を通る直角な方向における、最大外径部位に相当する赤道部位に、その全周に亘って延びる所定幅:Lの帯状の平坦面4が、軸部2bの軸方向に平行な面として、形成されている。
The positioning
一方、位置決めされるべき物体であるワーク8には、適数個(ここでは、2個)の位置決め孔8aが設けられている。なお、ここでは、位置決め孔8aがワーク8自体に設けられているが、そのような位置決め孔8aがワーク8に設けられていない場合や、ワーク8に設けることが出来ない場合等にあっては、適当な治具プレート(14)を用い、それにワークを固定する一方、治具プレート(14)に設けられた位置決め孔(16a)を利用して位置決めされることとなる。
On the other hand, an appropriate number (in this case, two) of
そして、かかるワーク8に設けられた位置決め孔8aに対して、支持プレート6に立設された位置決めピン2が、その先端の球状部2aから挿入せしめられることにより、図1に示される如く、ワーク8が、支持プレート6上において、二つの位置決めピン2、2によって位置決めされることとなるのである。なお、そのような位置決めピン2にて位置決めされたワーク8は、従来と同様に、クランプ7等によって、支持プレート6上に固定せしめられることとなる。また、ここでは、ワーク8は、スペーサ9を介して支持プレート6上に載置せしめられるようになっている。
Then, as shown in FIG. 1, the
このようにして、ワーク8の位置決め孔8a内に、位置決めピン2が挿入せしめられると、かかる位置決めピン2の先端の球状部2aが、その赤道部位において、位置決め孔8aの内周面に接するようになるのであるが、かかる球状部2aの赤道部位には、所定幅の平坦面4が形成されているところから、図3に示されるように、位置決めピン2の球状部2aは、そのような平坦面4において、位置決め孔8aの内周面に接することとなり、これによって、ワーク8が、面接触において位置決めピン2にて位置決めされることとなるのである。
Thus, when the
従って、かかる構成の位置決めピン2にあっては、その球状部2aが位置決め孔8aの内面に対して面接触となるところから、従来の球形ピンの如き線接触の場合とは異なり、その耐磨耗性が格段に向上せしめられ得ることとなるのである。例えば、球状部2aの外径:8mmに対して、平坦面4の幅(軸部2bの軸方向に対して平行な方向の長さ:L)を1.5mmとした時の、位置決めピン2の耐磨耗性が極めて優れていることは、磨耗により除去される体積を算出した結果から、平坦面4を設けた位置決めピン2が、従来の如き球形ピンの1.5倍以上の磨耗体積を有していることからして、容易に予測され得るのである。
Therefore, in the
なお、かかる位置決めピン2の球状部2aの赤道部位に設けられる帯状の平坦面4は、球状部2aの大きさ(外径)に応じて、また位置決め孔8a内への挿入性や期待される耐磨耗性の程度等に応じて、適宜に決定されることとなる。尤も、球状部2aの外径としては、一般には、6〜12mm程度が採用される一方、かかる平坦面4の幅、換言すれば、軸部2bの軸方向に対して平行な方向における長さ:Lとしては、球状部2aの外径に対して4〜18%の割合となるように、選択されることとなる。平坦面4の幅:Lが狭くなり過ぎると、充分な耐磨耗性の向上効果を発現し得なくなるからであり、また、広くなり過ぎると、位置決め孔8a内への挿入に支障が惹起される場合があるからである。なお、そのような平坦面4の現実的な幅としては、通常1.0mm〜1.5mm程度とされることとなる。
Note that the belt-like flat surface 4 provided at the equator portion of the
また、上述の如く、位置決めピン2の球状部2aの赤道部位に、所定幅の平坦面4を形成することによって、それが真球形状とされたときよりも、その精度の管理が、その加工や研磨において容易となる特徴があるのであり、加えて、そのような位置決めピン2の球状部2aの頂上部は球形状となっているところから、案内形状としても優れており、ワークや治具(板)等の物体を傾きながらでも、また少し中心部を外れても、容易に中心位置への誘導がスムーズに行なわれ得ることとなるのであり、これによって、着脱の効率化やロボット作業にも対応させやすくなるという特徴を発揮するのである。
Further, as described above, by forming the flat surface 4 having a predetermined width at the equator portion of the
以上、本発明の一つの実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも、例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。 As mentioned above, although one embodiment of the present invention has been described in detail, it is merely an example, and the present invention is not limited in any way by the specific description according to such an embodiment. It should be understood that it is not interpreted.
例えば、位置決めピン2は、一般に、その球状部2a及び軸部2b、共に、耐磨耗性に優れた金属材質とされると共に、かかる軸部2bは、球状部2aの直径よりも小さな外径を有するロッドにて構成され、また、その長さとしても、位置決め孔8a内に挿入することが出来るように、適宜の長さにおいて形成されることとなる。
For example, the
また、本発明において、位置決めピン2が治具プレート(板)と組み合わされる場合にあっては、従来と同様に、図4に示される如く、治具プレート(14)にブッシュ(16)を設けて、その内孔が位置決め孔とされて、そこに、位置決めピン2が挿入され、目的とする位置決めが行われるようにすることも可能である。
In the present invention, when the
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において、実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。 In addition, although not listed one by one, the present invention can be implemented in a mode with various changes, modifications, improvements, and the like based on the knowledge of those skilled in the art, and such embodiments are It goes without saying that any one of them falls within the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
2 位置決めピン 2a 球状部
2b 軸部 4 平坦面
6 支持プレート 7 クランプ
8 ワーク 8a 位置決め孔
9 スペーサ 10 平行ピン
12 支持プレート 14 治具プレート
16 ブッシュ 16a 内孔
2
Claims (3)
The positioning pin according to claim 1, wherein the positioning pin is attached so as to stand on a support plate on which the object is placed.
Priority Applications (1)
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