JP3242565U - Auto exchangeable fixture - Google Patents
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Abstract
【課題】ワークを保持するための保持治具の取り換え作業を自動的に行うことができる、自動交換可能なフィクスチャを提供する。【解決手段】チャック固定機構を備える工作テーブルに取り付けられる、加工対象のワークを保持可能または加工対象のワークを保持するためのワーク保持治具を固定可能な、自動交換可能なフィクスチャであって、工作テーブルのチャック固定機構に着脱可能に取り付けられるシャンク部10と、シャンク部に結合される保持プレート20Aとを含み、保持プレートは、複数の固定孔21、22を備え、これらの固定孔に締結具を挿通して加工対象のワーク又はワーク保持治具を固定することを特徴とする。【選択図】図1An object of the present invention is to provide an automatically replaceable fixture that can automatically replace a holding jig for holding a work. A fixture capable of holding a work to be processed or capable of fixing a work holding jig for holding a work to be processed, which is attached to a work table having a chuck fixing mechanism and which can be automatically exchanged. , a shank portion 10 detachably attached to the chuck fixing mechanism of the work table, and a holding plate 20A coupled to the shank portion. It is characterized by fixing a work to be processed or a work holding jig by inserting a fastener. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本考案は、工作機械における加工対象のワークを固定するための保持治具に関し、特に、自動交換可能なフィクスチャに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a holding jig for fixing a workpiece to be machined in a machine tool, and more particularly to an automatically exchangeable fixture.
従来技術では、旋盤加工、フライ加工、穴あけ加工、面取り加工など様々な切削加工能力を集約する工作機械は既に開発されており、このような工作機械により、各種加工工程は自動的に行われることができる。工作機械の主軸上の切削工具が自動的に交換されることが可能であるので、加工対象のワークを工作機械にセットすれば、全ての切削加工作業を単一の工作機械で完成することができる。 In the prior art, machine tools have already been developed that integrate various cutting capabilities such as lathe machining, milling, drilling, and chamfering, and various machining processes are automatically performed by such machine tools. can be done. Since the cutting tools on the spindle of the machine tool can be automatically exchanged, all cutting work can be completed with a single machine tool by setting the work to be machined on the machine tool. can.
従来技術の工作機械は、各種切削加工作業を一台で自動的に行うことができるが、加工対象のワークを保持する保持治具の取り付けは、人手で行わなければならない。例えば、図10に示した従来技術の五軸加工機では、回転可能な工作テーブル91上に、ワークを保持するための、空圧作動式や油圧作動式のクランプチャック92が取り付けられる。通常、ワークの保持治具としてのクランプチャック92を工作テーブルに取り付ける際に、締結具を使って人手で螺合して固定する必要があった。別の加工対象のワークによっては、異なる保持治具、例えば、バイスで保持する必要がある場合、これらの保持治具の取り換え作業を人手で行わなければならない。このように、従来技術の工作機械において、切削工具の交換が自動化されているものの、全体的にはまだ自動化が不十分であるので、改善する必要があった。
A single machine tool of the prior art can automatically perform various cutting operations, but attachment of a holding jig for holding a workpiece to be machined must be manually performed. For example, in the conventional five-axis machine shown in FIG. 10, a pneumatically or hydraulically operated
本考案は、前記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、ワークを保持するための保持治具の取り換え作業を自動的に行うことができる、自動交換可能なフィクスチャを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an automatically replaceable fixture capable of automatically replacing a holding jig for holding a work. purpose.
本考案は、上記目的を達成するために、自動交換可能なフィクスチャを提案したものであり、当該自動交換可能なフィクスチャは、チャック固定機構を備えた工作テーブルに取り付けられて、加工対象のワークを保持可能または加工対象のワークを保持するためのワーク保持治具を固定可能であると共に、該工作テーブルのチャック固定機構に着脱可能に取り付けられるシャンク部と、該シャンク部に結合される保持プレートとを含み、
前記保持プレートは、複数の固定孔を備え、これらの固定孔に締結具を挿通して前記加工対象のワーク又は前記ワーク保持治具を固定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention proposes an automatically exchangeable fixture. A shank part capable of holding a workpiece or capable of fixing a workpiece holding jig for holding a workpiece to be processed, and detachably attached to a chuck fixing mechanism of the work table, and a holder coupled to the shank part a plate and
The holding plate has a plurality of fixing holes, and fasteners are inserted through these fixing holes to fix the work to be processed or the work holding jig.
上述したように、本考案に係る自動交換可能なフィクスチャは、工作機械の工作テーブルのチャック固定機構によってそのシャンク部を固定することにより、保持治具の交換作業を人手で行うことなく、ロボットアームで自動的に交換することが可能となり、また、保持プレートの多様な固定方法により、加工対象のワークに応じて、異なる保持方法に自動的に切り替えることができる。このように、フレキシブル生産システム(Flexible Manufacturing System, FMS)の導入は可能となり、人力の削減、製造時間の短縮化、製品品質の安定化を図ることができる。 As described above, the automatically replaceable fixture according to the present invention fixes the shank portion by the chuck fixing mechanism of the work table of the machine tool, so that the robot can operate without manually replacing the holding jig. It is possible to automatically change the holding plate by the arm, and the various fixing methods of the holding plate enable automatic switching to different holding methods according to the work to be processed. In this way, it becomes possible to introduce a flexible manufacturing system (FMS), and it is possible to reduce manpower, shorten manufacturing time, and stabilize product quality.
図1は、本考案の第1の好適な実施形態に係る自動交換可能なフィクスチャを示したものであり、当該自動交換可能なフィクスチャは、図4に示す工作機械の工作テーブル81に挿設されてチャック固定機構により固定され、加工対象のワーク或いは加工対象のワークを保持するワーク保持治具を保持固定して、工作機械による各種加工工程を行うために使用される。それらの図面によると、該自動交換可能なフィクスチャは、シャンク部10及び保持プレート20Aを含む。
FIG. 1 shows a self-changeable fixture according to a first preferred embodiment of the present invention, which is inserted into a work table 81 of a machine tool shown in FIG. It is provided and fixed by a chuck fixing mechanism, and is used to hold and fix a work to be processed or a work holding jig that holds the work to be processed, and perform various machining processes by a machine tool. According to those drawings, the auto-exchangeable fixture includes a
本考案に係る自動交換可能なフィクスチャのシャンク部10は、前記工作テーブル81に挿設されて固定される部分として機能する。具体的に述べると、図4に示すように、前記工作テーブル81に取付座部82を有し、該取付座部82上に、前記シャンク部10が差し込まれるためのシャンク穴821が設けられる。本考案の自動交換可能なフィクスチャを前記工作テーブル81に取り付ける時、前記シャンク部10を前記取付座部82のシャンク穴821に挿入して、該工作テーブル81内部のチャック固定機構により工作テーブル81に強固に固定する。一方、本考案の自動交換可能なフィクスチャを前記工作テーブル81から取り外す場合、該工作テーブル81内のチャック固定機構によって解放され、前記シャンク穴821から引き抜かれることで、工作テーブル81から取り外すことができる。尚、ここでのシャンク部10及びシャンク穴821は、多角形輪郭を有するテーパー状(Polygon taper profile)の棒状体及び孔穴であることが好ましく、また、工作テーブル81内のチャック固定機構は、一般的な工作機械で使われているツールホルダを固定する機構を流用しているが、油圧作動式や空圧作動式であってもよい。
The
図1に示すように、前記保持プレート20Aは、前記シャンク部10に固定連結されると共に、複数の固定孔を備え、これらの固定孔により、加工対象のワーク又は加工対象のワークを保持するためのワーク保持治具を、ボルトなどの締結具を用いて固定することができる。尚、本考案の第1の好適な実施形態では、前記複数の固定孔は、複数のネジ孔21及び複数の貫通孔22を含み、これにより、必要に応じて、固定対象物をネジで固定したり、ボルトで固定したりすることも可能となるが、これに限定されることはなく、他の実施形態では、すべての固定孔がネジ孔21であってもよく、又は全てが貫通孔22であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
以下、前記保持プレート20Aにおけるワーク保持治具の固定方法について詳しく説明する。図2に示すように、本考案に係る自動交換可能なフィクスチャには、前記ワーク保持治具が取り付けられる場合、取り付けアダプタ30Aをさらに含み、該取り付けアダプタ30Aは、取り付けられているワーク保持治具に対応する外形輪郭を有し、例えば、図2の右側にある取り付けアダプタ30Aは円形輪郭31を有し、図2の左側にある取り付けアダプタ30Aは矩形輪郭32を有し、このような設計により、異なる外形輪郭を有するワーク保持治具にそれぞれ対応することができる。さらに、前記取り付けアダプタ30A上には、複数の組付孔33及び複数の締結孔34が設けられ、該複数の組付孔33はそれぞれ、前記保持プレート20Aの複数の固定孔のそれぞれと対応すると共に、対応している固定孔と一直線になるように配置されており、これらの組付孔33と固定孔により、前記取り付けアダプタ30Aと保持プレート20Aとを、ボルトなどの締結具を用いて固定連結することができる。具体的に述べると、図2に示すように、前記各組付孔33の形成位置は、ネジ孔21である前記複数の固定孔のそれぞれの形成位置と対応しており、ボルトを前記組付孔33に挿入して、該ネジ孔21にねじ込むことで、前記取り付けアダプタ30Aと保持プレート20Aとを互いに固定連結することができる。また、前記組付孔33が雌ネジ孔であり、前記固定孔がスルーホールであっても構わず、この場合、ボルトを逆方向から、スルーホールである固定孔に挿入して、雌ネジ孔である組付孔33にねじ込んで、取り付けアダプタ30Aと保持プレート20Aとを互いに固定連結する。前記複数の締結孔34が設けられることにより、前記取り付けアダプタ30Aとワーク保持治具とを、ボルトなどの締結具を用いて固定連結することができる。前記締結孔34は、前記組付孔33と同様に、状況に応じて、雌ネジ孔にしてもスルーホールにしても構わない。
A method for fixing the work holding jig to the
さらに、本考案に係る自動交換可能なフィクスチャを工作機械に装着する方法について具体的に説明する。図3に示すように、本考案に係る自動交換可能なフィクスチャに円形輪郭を有する円形ワーク保持治具40が取り付けられた場合を例として説明する。まず、複数のボルトを前記貫通孔22に挿入して、対応する前記組付孔33にねじ込んで、当該取り付けアダプタ30Aと保持プレート20Aとを固定連結する。次に、複数のボルト41を使用して、前記円形ワーク保持治具40の複数の固定用孔穴にそれぞれ挿入し、前記取り付けアダプタ30A上の雌ネジ孔である複数の締結孔34にねじ込み、これにより、当該円形ワーク保持治具40が本考案に係る自動交換可能なフィクスチャに間接的に固定連結され、このように、本考案に係る自動交換可能なフィクスチャには、加工対象のワークを保持することが可能となる。さらに、図4に示すように、本考案に係る自動交換可能なフィクスチャを工作機械に装着する時、まず、ロボットアーム83により、前記シャンク部10を保持して、前記円形ワーク保持治具40が取り付けられている自動交換可能なフィクスチャを前記取付座部82のシャンク穴821に移動させ、次に、該シャンク部10を該シャンク穴821に差し込んで、該工作テーブル81のチャック固定機構で当該シャンク部10をチャックして固定すれば、本考案に係る自動交換可能なフィクスチャの装着作業が完了する。このように、前記円形ワーク保持治具40を介して、工作機械の工作テーブル81に加工対象のワークを保持することが可能となる。
Further, a method for mounting the automatically replaceable fixture according to the present invention on the machine tool will be specifically described. As shown in FIG. 3, a case where a circular
一方、工作機械に装着されている本考案に係る自動交換可能なフィクスチャを取り換える時、まず、前記工作テーブル81のチャック固定機構によって固定されているシャンク部10を解放し、次に、前記ロボットアーム83は前記シャンク穴821に移動し、差し込まれている自動交換可能なフィクスチャのシャンク部10を挟持して引き抜き、他の形式のワーク保持治具を取り付けた自動交換可能なフィクスチャを交換する。このように、加工対象のワークを保持固定するワーク保持治具の交換作業を自動化することで、工作機械の自動化をより全面的にすることを実現する。
On the other hand, when replacing the automatically replaceable fixture according to the present invention mounted on the machine tool, first, the
以下、他の形式のワーク保持治具の取り付けについて具体的に説明する。図5及び図6に示すように、本考案に係る自動交換可能なフィクスチャに矩形輪郭を持つバイス50を取り付ける例として説明する。尚、ここに使用されるバイス50は、セルフセンタリングバイス(self centering vise)であることが好ましいが、これに限定されるものではない。取り付ける際に、まず、当該バイス50の外形輪郭と対応する矩形輪郭32を持つ取り付けアダプタ30Aを用意し、次に、ボルトを当該取り付けアダプタ30A上のスルーホールである組付孔33に挿入して、前記保持プレート20A上の雌ネジ孔であるネジ孔21にねじ込むことで、当該取り付けアダプタ30Aと保持プレート20Aとを固定連結する。次に、複数のボルト51を使用して、前記バイス50上の複数の固定用孔穴にそれぞれ挿入し、該取り付けアダプタ30A上の雌ネジ孔である締結孔34にねじ込み、これにより、当該バイス50が本考案に係る自動交換可能なフィクスチャに間接的に固定連結され、このように、本考案に係る自動交換可能なフィクスチャは、当該バイス50を介して加工対象のワークを保持することができる。機械加工の際に、必要に応じて、ロボットアーム83を利用して、バイス50又は円形ワーク保持治具40が取り付けられた本考案に係る自動交換可能なフィクスチャを自動的に取り換えることができる。
The attachment of other types of work holding jigs will be specifically described below. As shown in FIGS. 5 and 6, an example of attaching a
上述した本考案の第1の好適な実施形態の説明において、本考案に係る自動交換可能なフィクスチャは、円形輪郭31を持つ取り付けアダプタ30A及び矩形輪郭32を持つ取り付けアダプタ30Aによって、円形ワーク保持治具40及び矩形のバイス50を固定することができ、これにより、円形ワーク保持治具40及びバイス50に対応する外形輪郭を持つ取り付けアダプタ30Aを利用することにより、円形ワーク保持治具40及びバイス50と前記保持プレート20Aとの間の結合安定度を向上させることができる利点をもたらすが、他の実施形態においては、取り付けアダプタ30Aを省略して、所要のワーク保持治具を直接保持プレート20Aに固定することもできる。
In the above description of the first preferred embodiment of the present invention, the self-exchangeable fixture according to the present invention has a circular workpiece holding structure with a mounting
以下にて、前記保持プレート20Aに加工対象のワークを直接固定する状態について説明する。加工対象のワークに対して適切なワーク保持治具を有しない時、例えば、図7に示した円柱状ワーク60を固定したい場合、複数のボルトを前記保持プレート20Aの貫通孔22にそれぞれ挿入して、当該円柱状ワーク60の底部に予め設けられたネジ孔61にねじ込み、これにより、当該円柱状ワーク60を本考案に係る自動交換可能なフィクスチャの保持プレート20Aに直接固定することが可能となる。このような設計により、自動交換可能なフィクスチャは、円柱状ワーク60や、バイス50、円形ワーク保持治具40を固定することが可能となるので、工作機械は、加工対象のワークに応じて、前記ロボットアーム83により異なる保持方法に自動的に切り替えることができる。
A state in which a workpiece to be processed is directly fixed to the holding
本考案に係る自動交換可能なフィクスチャは、そのシャンク部10が、工作機械の工作テーブル81のチャック固定機構によって固定されることにより、その交換作業を人手で行うことなく、ロボットアーム83で自動的に交換することが可能となり、また、保持プレート20Aの多様な固定方法により、加工対象のワークに応じて、異なる保持方法に自動的に切り替えることができる。このように、フレキシブル生産システムの導入が可能となり、人力の削減、製造時間の短縮化、製品品質の安定化を図ることができる。
The automatically replaceable fixture according to the present invention has its
図2、図3及び図6に示すように、本考案に係る第1の好適な実施形態では、自動交換可能なフィクスチャの保持プレート20A上に第1結合部200Aが設けられ、当該保持プレート20Aに取り付けられる取り付けアダプタ30A上に第2結合部35Aが設けられ、該第1結合部200Aと該第2結合部35Aとは、凹凸嵌合により着脱可能に結合される、図面によると、該第1結合部200Aが凹部で、該第2結合部35Aが凸部であるが、これに限定されるものではない。前記第1結合部200Aと第2結合部35Aとの設置により、前記取り付けアダプタ30Aと保持プレート20Aとの間の位置決め精度や結合度を向上させることができる。
As shown in FIGS. 2, 3 and 6, in a first preferred embodiment of the present invention, a
さらに、図7に示すように、本考案の第1の好適な実施形態における自動交換可能なフィクスチャの保持プレート20Aに、直接前記円柱状ワーク60が固定された場合、当該円柱状ワーク60の底部に、凹状の前記保持プレート20Aの第1結合部200Aと凹凸嵌合可能な凸状の第2結合部62が予め設置されることが好ましく、このように、該円柱状ワーク60と保持プレート20Aとの間の位置決め精度や結合度を向上させることを図る。
Furthermore, as shown in FIG. 7, when the
図8は、本考案の第2の好適な実施形態を示したものであり、それらの図面における自動交換可能なフィクスチャは、前述の第1の好適な実施形態とほぼ同じであるが、当該保持プレート20Bの第1結合部200Bが凸部である点において異なる。図9に示すように、本考案の第2の好適な実施形態における自動交換可能なフィクスチャの取り付けアダプタ30Bは、前述の第1の好適な実施形態とほぼ同じであるが、当該取り付けアダプタ30Bの第2結合部35Bが凹部である点において異なる。さらに、第2の好適な実施形態における自動交換可能なフィクスチャの保持プレート20Bに、加工対象のワークが直接固定される場合、当該加工対象のワークの底部に、凸状の前記保持プレート20Bの第1結合部200Aと凹凸嵌合可能な凹状の第2結合部62が予め設置されることが好ましい。
FIG. 8 shows a second preferred embodiment of the present invention, in which the auto-changeable fixture is substantially the same as the first preferred embodiment described above, but the The difference is that the
本考案の第2の好適な実施形態では、その第1結合部200B及び第2結合部35Bは、第1の好適な実施形態における第1結合部200A及び第2結合部35Aとは反対の形式で配置されているが、保持プレート20Bの第1結合部200Bが凸部であっても凹部であっても、嵌合可能な取り付けアダプタ30Bの第2結合部35Bが凹部であっても凸部であっても、両者が凹凸嵌合可能な構造を有すれば、その間の位置決め精度や結合度を向上させることができる。
In the second preferred embodiment of the present invention, the
10 シャンク部
20A、20B 保持プレート
200A、200B 第1結合部
21 ネジ孔
22 貫通孔
30A、30B 取り付けアダプタ
31 円形輪郭
32 矩形輪郭
33 組付孔
34 締結孔
35A、35B 第2結合部
40 円形ワーク保持治具
41 ボルト
50 バイス
51 ボルト
60 円柱状ワーク
61 ネジ孔
62 第2結合部
81 工作テーブル
82 取付座部
821 シャンク穴
83 ロボットアーム
91 工作テーブル
92 クランプチャック
10
Claims (8)
前記保持プレートは、複数の固定孔を備え、これらの固定孔に締結具を挿通して前記加工対象のワーク又は前記ワーク保持治具を固定することを特徴とする自動交換可能なフィクスチャ。 An automatically exchangeable fixture capable of holding a workpiece to be processed or capable of fixing a workpiece holding jig for holding a workpiece to be processed, the fixture being attached to a work table having a chuck fixing mechanism, said work table a shank detachably attached to the chuck fixing mechanism of and a holding plate coupled to the shank,
An automatically replaceable fixture, wherein the holding plate has a plurality of fixing holes, and fasteners are inserted through the fixing holes to fix the work to be processed or the work holding jig.
前記取り付けアダプタと保持プレートとは、前記組付孔と固定孔に挿着される締結具により固定されることを特徴とする請求項1に記載の自動交換可能なフィクスチャ。 The automatically replaceable fixture includes a mounting adapter having a contour corresponding to the outer contour of the workpiece holding jig, and the mounting adapter is provided at positions corresponding to the plurality of fastening holes and the plurality of fixing holes. and a plurality of assembly holes,
2. The automatically replaceable fixture according to claim 1, wherein said mounting adapter and holding plate are fixed by fasteners inserted into said assembly holes and fixing holes.
8. The auto-changeable fixture according to any one of claims 1 to 7, wherein the plurality of fixing holes in the retaining plate comprises a plurality of screw holes and a plurality of through holes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023001414U JP3242565U (en) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | Auto exchangeable fixture |
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JP2023001414U JP3242565U (en) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | Auto exchangeable fixture |
Publications (1)
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