JP3666810B2 - 工作機械におけるワークの位置決め装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種工作機械におけるワークの位置決め装置に関し、詳しくは、フライス盤、マシニングセンター等においてワークを所定位置に固定する際に用いる工作機械におけるワークの位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フライス盤、マシニングセンター等の工作機械を用いてワークを加工するには、ワークの内容に応じて位置決めをして取り付けなければならない。工作機械による加工において、ワークを所定位置に固定することは加工の基本であり、所定位置に固定するためには位置決め装置が用いられる。
【０００３】
従来用いられている位置決め装置は、一般に、ワーク台に固定した支柱に中間自在連結具を摺動可能に装着し、前記自在連結具に調整用支持材を前記支柱とは直交するように摺動可能に装着してなり、さらに、前記調整用支持材の先端にはワーク当接バーを設けてなる。このようなワークの位置決め装置の一例を図８及び９に基づいて説明すると、位置決め装置１は、支柱２と調整用支持材３と中間自在連結具４とワーク当接バー５とから構成されている。
【０００４】
前記支柱２は、円柱状をなしており、両端部にワーク台に設けたネジ孔に螺合固定するためのネジ２ａが刻設されている。また、前記調整用支持材３は、支柱２と同様に円柱状をなしており、一端部側にワーク当接バー５を挿通する透孔３ａが設けられている。調整用支持材３の端面には、前記透孔３ａに達するスリット３ｂが設けられており、前記スリット３ｂは締め付けるボルト３ｃによって締め付けられる。
【０００５】
一方、前記中間自在連結具４は、四角柱状をなしており、上部に前記調整用支持材３を挿通する透孔４ａが設けられ、下部に前記支柱２を挿通する透孔４ｂが前記透孔４ａと直交する方向に設けられている。中間自在連結具４の両端面には、それぞれ透孔４ａと透孔４ｂに達するスリット４ｃ、４ｄが設けられている。さらに、前記スリット４ｃ、４ｄを締め付けるボルト４ｅ、４ｆが取り付けられている。
【０００６】
上記構成に係る位置決め装置１は、図９に示すように、テーブル６に固定されたワーク台７に支柱２の一方のネジ２ａを螺合することによって固定される。そして、位置決め装置１を使用するには、まず、ワーク台７に固着された固定口金８と図示しない押しネジによって移動する移動口金９によってワークＡを挟持する。
【０００７】
次いで、ボルト４ｅとボルト４ｆを緩めて、調整用支持材３と中間自在連結具４を摺動可能とする。中間自在連結具４を支柱２に沿ってＸ軸方向に摺動させてワークＡから適宜の位置まで離すと共に、調節用支持材３の突出長さをワーク当接バー５が、ワークＡに当接するようにＹ軸方向に調節する。また、中間自在連結具４を回動させて、ワーク当接バー５がワークＡに当接するように高さ位置をＺ方向に調節する。これらの調節を行いながら、ボルト４ｅ、４ｆを締め付けて固定する。最後にボルト３ｃを緩めてワーク当接バー５をワークＡに突き当ててワークの位置決めをする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の位置決め装置１は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の調節は、ボルト４ｅ，４ｆを緩めて調整用支持材３及び中間自在連結具４を摺動させたり、回動させなければならず、きわめて複雑な動きをさせなければならない。また、ボルト４ｅ，４ｆを締め付ける場合にも、順序を間違えると、やり直さなければならないということもある。また、ワークを取り出す場合には、調整用支持材３及びワーク当接バー５が邪魔になるから、Ｚ軸方向に移動させて開口させなければならないが、これもまた、ボルト４ｆを緩めなければならず、手間がかかるという問題があった。
【０００９】
また、位置決め装置１の操作には、エルボレンチやスパナ等の工具類を身近において置かなければならず、これらの工具類の管理や取り出しにも時間がかかるという問題がある。これらの調節作業は、ワークの位置を変更したり、ワークを取り換える度に行わなければならず、工作作業全体の時間の中で大きな割合を締めており、作業効率を低下させる要因となっていた。
【００１０】
この発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので、操作が簡単で、短時間に位置決めを行うことができ、工作作業効率を向上させることができる工作機械におけるワークの位置決め装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための手段として、この発明に係る工作機械におけるワークの位置決め装置は、 固定台と、前記固定台に立設された支柱と、前記支柱にクランプネジで連結された調整用支持材とからなり、前記調整用支持材の端部には、ワーク当接バーを摺動自在に挿通してなり、前記支柱及び調整用支持材には前記クランプネジを挿通し摺動させる長円形透孔が形成されており、
前記支柱の対向する両側面に長円形透孔よりも大きな凹部を設け、前記凹部内にクランプネジを挿通する透孔を形成した摺動板を摺動自在に嵌合してなり、一方、前記調整用支持材の支柱と対向する側面に長円形透孔よりも大きな凹部を設け、前記凹部内にクランプネジを挿通する透孔を形成した摺動板を摺動自在に嵌合してなり、
前記支柱の摺動板と長円形透孔及び調整用支持材の摺動板と長円形透孔にクランプネジを挿通するとともに、調整用支持材の長円形透孔内のクランプネジには締め付けたとき一定の間隔を有するようにロックナットと移動ナットを装着し、支柱と調整用支持材の摺動板の透孔にバネ受けリングを挿入し、支柱の長円形透孔内のクランプネジには前記バネ受けリングを押圧する押圧バネを装着することによって、支柱と調整用支持材とを一体に組み立ててなり、
クランプネジを回動して締め付けると支柱と調整用支持材とを一体に固定し、緩めると前記移動ナットとロックナットとの間隙分だけ、支柱と調整用支持材との間に隙間を形成することにより、調整用支持材をクランプネジを中心に回動させ、長円形透孔の長さだけ摺動可能としたことを特徴とする。
【００１２】
前記支柱及び調整用支持材にクランプネジを摺動自在に挿通する構成は、支柱の長円形透孔の内面には、ワッシャを係止する段部が形成されており、調整用支持材の長円形透孔の内面には、移動ナットの頭部を係止する段部が形成されており、移動ナットはバネ受けリングを介して押圧バネにより押圧されている。
このように構成することによって、クランプネジを緩めると、支柱と調整用支持材との間に間隔が形成され調整用支持材を摺動させることができるばかりでなく、支柱と調整用支持材は分割されることなく一体に保持される。
【００１３】
また、前記調整用支持材の長円形透孔の支柱と対向する側面とは反対側の開口面は、蓋板によって閉じることが好ましい。前記ワーク当接バーはクランプネジと同一方向に摺動可能に挿通してなる。前記クランプネジは、レバー等のハンドルによって回動するようにすることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明に工作機械におけるワークの位置決め装置の実施形態を説明する。参照する図面において、図１は分解斜視図、図２は組み立てた状態の断面図、図３は同じく部分拡大図である。一実施形態に係る工作機械におけるワークの位置決め装置は、固定台１０と、断面方形状の支柱２０と、断面方形状の調整用支持材３０と、ワーク当接バー４０とから構成されている。前記支柱２０は、固定台１０の端部に立設されており、調整用支持材３０は支柱２０の側面に対して回動及び昇降自在に取り付けられており、ワーク当接バー４０は、調整用支持材３０に設けた挿通孔に摺動可能に挿入されている。
【００１５】
さらに、詳述すると、前記固定台１０には、ワーク台に固定するための長孔１０ａが穿設されており、一端部には支柱２０を載置する段部１０ｂが設けられ、段部１０ｂには、ボルト挿通孔１０ｃが設けられている。前記長孔１０ａに固定用ボルトを挿入してワーク台に固定し、段部１０ｂに載置した支柱２０の底部にボルト挿通孔１０ｃに挿通したボルト１１を螺合することによって支柱２０と一体に組み立てられる。
【００１６】
前記支柱２０は図１に示すとおり、水平断面において方形状であって、対向する両側面にはほぼ全面に凹部２０ａ，２０ａが形成されており、前記凹部２０ａ，２０ａの略中央部にクランプネジ挿入用の長円形透孔２０ｂが穿設されている。前記長円形透孔２０ｂの内面には、ワッシャーを係止する段部２０ｄが形成されている。支柱２０の底面には、前記ボルト１１を螺合するボルト穴２０ｃが穿設されている。
【００１７】
さらに、前記支柱２０には、両側面に設けられた凹部２０ａ、２０ａ内に嵌合し、摺動する摺動板２１、２２が配設されている。前記摺動板２１には軸孔２１ａが設けられており、前記摺動板２２には後述するバネ受リングを挿入するリング孔２２ａが設けられており、前記長円形透孔２０ｂの段部には、後述するクランプレバー軸を挿通するワッシャ２３と押圧バネ２４が配設される。
【００１８】
次に、調整用支持材３０は、図１に示すとおり、水平断面において方形状であって、一側面には段部３０ａが設けられ、反対側の側面には段部３０ｂが設けられている。前記段部３０ａから段部３０ｂ側に貫通し、後述するバネ受けリングを挿入する長円形透孔３０ｃが穿設されている。前記長円形透孔３０ｃの内面には、バネ受けリングの頭部を係止する段部３０ｇが形成されている。
【００１９】
また、調整用支持材３０の両面には、前記段部３０ａに嵌合し前記段部３０ａよりも短い摺動板３１と、段部３０ｂに嵌合し前記段部３０ｂとほぼ同一大きさの蓋板３２が配設されている。前記摺動板３１には、後述するバネ受リングの小径部を挿入するリング孔３１ａが設けられている。
【００２０】
前記調整用支持材３０の上部側面には、ワーク当接バー４０を挿通するバー挿通孔３０ｄが設けられており、上面には前記バー挿通孔３０ｄに連通するプランジャー筒挿入穴３０ｅが設けられている。前記バー挿通孔３０ｄの開口部には、先端面が前記プランジャー筒挿入穴３０ｅに僅かに突出するように、口金３４が嵌合されている。
【００２１】
前記プランジャー筒挿入穴３０ｅには、内面にメスネジを刻設し下端部外面の対向面を平面部にするとともに、下端面が湾曲したプランジャー筒３３が挿入される。また、プランジャー筒３３には、先端にボールを有するボールプランジャー３５が装着され、ホーローネジ３５ａによって一体に形成されている。前記プランジャー筒挿入穴３０ｅの開口部には、クランプレバー固定ナット３６が取り付けられる。
【００２２】
さらに、前記クランプレバー固定ナット３６に螺合し、先端部がボールプランジャー３５を固定しているホーローネジ３５ａに当接するクランプレバー軸３７が設けられており、前記クランプレバー軸３７には、クランプレバー３８が取り付けられる。前記クランプレバー３８は、クランプレバー軸３７の先端部の外周面に形成したオス歯形３７ａにクランプレバー３８の軸部３８ａに形成したメス歯形を噛み合わせ、バネ３８ｂを介してネジ３８ｃをクランプレバー軸３７のネジ穴３７ｂに螺合することによって一体に取り付けられる。
【００２３】
前記ワーク当接バー４０は、適宜の長さを有する棒状体であって、外面の軸方向に溝４０ａが形成されている。前記ワーク当接バー４０は、前記クランプレバー３８を回動して締め付けることにより、プランジャー筒３３の下面によって確実に固定される。また、前記クランプレバー３８を回動して緩めると、前記ワーク当接バー４０が前記バー挿通孔３０ｄを摺動自在となる。クランプレバー３８を回動して緩めて前記ワーク当接バー４０を摺動自在とした場合でも、ボールプランジャー３５先端のボールがワーク当接バー４０に接触していることにより、軽く押えた状態になっているから不用意に抜け落ちることはない。
【００２４】
前記支柱２０と調整用支持材３０とは、クランプネジ５０によって一体に組み立てられている。クランプネジ５０は、外周面にオスネジ５０ａと歯形５０ｂが形成され、端面にネジ穴５０ｃが設けられている。前記クランプネジ５０には、クランプレバー５１が取り付けられる。前記クランプレバー５１は、軸部に形成したメス歯形をクランプネジの歯形５０ｂに噛み合わせ、バネ５２を介してネジ５３をクランプネジ５０のネジ穴５０ｃに螺合することによって一体に取り付けられる。
【００２５】
移動ナット５４とロックナット５５は、クランプネジ５０の先端部に螺合し、前記支柱２０と調整用支持材３０とを一体に組み立てる。バネ受リング５６は、バネ受リング５６の透孔に前記移動ナット５４の先端部が挿入され、前記摺動板２２のリング孔２２ａと摺動板３１のリング孔３１ａに挿入されるように段状に構成されている。すなわち、バネ受けリング５６の外周面は、摺動板２２のリング孔２２ａに挿入される大径部５６ａと摺動板３１のリング孔３１ａに挿入される小径部５６ｂとの二段形状に形成されている。
【００２６】
次に、上記構成の位置決め装置は、例えば、次のようにして組み立てられる。まず、クランプネジ５０をクランプレバーの軸部に挿入して、バネ５２，ネジ５３をクランプレバーの軸部の孔に差し込んでネジ５３をネジ穴５０ｃに螺合させて一体化する。次いで、クランプネジ５０に摺動板２１、支柱２０、ワッシャー２３、押圧バネ２４、摺動板２２、バネ受リング５６、摺動板３１、調整用支持材３０の順で挿入し、摺動板２１、２２を凹部２０ａ，２０ａに嵌合させると共に、移動ナット５４をクランプネジ５０に螺合させて締め付ける。
【００２７】
移動ナット５４の締め付けによって、支柱２０と調整用資材３０とを密着固定する。移動ナット５４を締め付けることによって、バネ受けリング５６は反対側から押圧バネ２４によって押圧されているから、バネ受けリング５６の先端部が、摺動板２２のリング孔２２ａ及び摺動板３１のリング孔３１ａに挿入される。次いで、ロックナット５５をクランプネジ５０の先端部に螺合させて固着する。
【００２８】
このとき、移動ナット５４とロックナット５５との間には、図２に示すように、所定の間隔Ｔを設ける。この間隔Ｔが、支柱２０と調整用支持材３０とを操作する際に、両者を引き離す隙間となるもので、間隔Ｔを０．１〜２ｍｍとすることができる。ロックナット５５をクランプネジ５０に固着した後、調整用支持材３０の段部３０ｂに蓋３２を嵌合固定する。
【００２９】
次いで、調整用支持材３０のプランジャー筒挿入穴３０ｅにプランジャー筒３３を挿入する。前記プランジャー筒３３は、下端部外面の対向面に形成した平面部が前記口金３４の先端面に挿入されることによって回転が防止される。クランプレバー軸３７の上部をクランプレバー３８の軸部に挿入し、バネ３８ｂ、ネジ３８ｃによって一体に固定する。その後、前もってプランジャー筒挿入穴３０ｅの開口部に取り付けたクランプレバー固定ナット３６にクランプレバー軸３７のネジ部を螺合して、クランプレバー軸３７の先端部をホーローネジ３５ａに当接させる。
【００３０】
最後に、ワーク当接バー４０を口金３４及びバー挿通孔３０ｄに挿通させ、支柱２０の底部を固定台１０の段部１０ｂに載置し、支柱２０の底部のボルト挿通孔１０ｃに挿通したボルト１１を螺合することによって一体に組み立てる。
【００３１】
次に、上記構成の位置決め装置の使用方法について説明する。図４は、位置決め装置をフライス盤に取り付けた状態の平面図、図５は、同じく側面図、図６は、斜視図である。固定台１０をテーブル６０に載置し、長孔１０ａからボルト６１を溝６２にねじ込んで固定する。位置決め装置を固定する位置は、ワーク当接バー４０がワークに当接するおおよその位置を検討づけて固定すればよい。
【００３２】
位置決め装置を操作するには、クランプレバー５１を持ってクランプネジ５０を緩める方向に回動させれば、移動ナット５４がロックナット５５方向に移動し、ロックナット５５に当接して停止すると同時に、移動ナット５４が移動した分だけ、即ち、移動ナット５４とロックナット５５との間隙Ｔの寸法分だけ、支柱２０と調整用支持材３０との間が遊離することになる（図２参照）。支柱２０と調整用支持材３０が遊離しても、押圧バネ２４の押圧力によってクランプネジ５０は支柱２０に保持されていると共に、調整用支持材３０もバネ受けリング５６を介して押圧バネ２４の押圧力によりクランプネジ５０に一体に保持されることになる。
【００３３】
支柱２０と調整用支持材３０との間が遊離すると、両者の間はフリーな状態になるとともに、押圧バネ２４の押圧力によって保持されているにすぎない摺動板２１、２２も凹部２０ａ内を摺動可能となる。従って、調整用支持材３０を押し上げ、あるいは押し下げると、摺動板２１、２２は凹部２０ａ、２０ａ内を摺動しながら昇降することになる。
【００３４】
このとき、調整用支持材３０の昇降の範囲は、クランプネジ５０が昇降可能である支柱２０の長円形透孔２０ｂの長さ寸法である。また、調整用支持材３０は、押圧バネ２４の押圧力によってクランプネジ５０に保持されているだけであるから、クランプネジ５０を中心に回動させるとともに、調整用支持材３０をクランプネジ５０に対して摺動させることによって、ワーク当接バー４０の高さ位置を調節することができる。
【００３５】
このように、クランプレバー５１を回して緩めるだけで、調整用支持材３０を保持しているクランプネジ５０の高さ位置を調節すると同時に、調整用支持材３０を回動させ、または／及び調整用支持材３０をクランプネジ５０に対して摺動させるだけで簡単にワーク当接バー４０のワークへの当接位置を決定することができる。その後、クランプレバー５１を回して締め付ければ、支柱２０と調整用支持材３０は一体に密着固定される。
【００３６】
図７は、ワーク当接バー４０の移動可能範囲を示す。図に明らかなように、ワーク当接バー４０は、クランプレバー５１を緩めてクランプネジ５０を昇降させ、また、調整用支持材３０をクランプネジ５０に対して摺動させることにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のいずれにも容易に移動させることができる。
【００３７】
支柱２０に調整用支持材３０を密着固定すると、移動ナット５４とロックナット５５との間には、予め設定された間隔Ｔが明けられる。、移動ナット５４とロックナット５５との間の間隔Ｔは、調整用支持材３０を摺動させる際に、支柱２０と摩擦が生じない間隔であればよく、この間隔によってクランプレバーの回動範囲が規制されることになる。
【００３８】
次いで、クランプレバー３８を緩めてワーク当接バー４０を摺動可能にした後、ワーク当接バー４０をワークの側面に当接し、再度クランプレバー３８を回動して締め付けて固定すればよい。
【００３９】
なお、上記実施形態はこの発明の一例を示すもので、図示する実施形態に限定されるものではない。例えば、クランプレバー軸３７とクランプレバー３８とは予め一体に形成したものであってもよく、また、クランプレバー軸３７を回動させるには、クランプレバーを使用することなく他のハンドルであってもよい。また、ワーク当接バーを固定するには、バネによって押圧固定する等、公知の任意の手段を用いることができる。クランプネジ５０とクランプレバー５１との関係も、クランプレバー軸３７とクランプレバー３８との関係と同様である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明に係る工作機械におけるワークの位置決め装置では、クランプレバーを回動させるだけで、支柱と調整用支持材との遊離及び固定が可能となる。従って、他の工具類を用いる必要がなく、工具類の管理が不要である。また、調整用支持材を支柱に対して昇降させるとＺ軸方向への調節が可能となり、また、調整用支持材をクランプネジに対して摺動させる同時に、傾斜角度を変えるだけでＹ軸方向及びＺ軸方向の調節が可能となる。即ち、Ｙ軸方向とＺ軸方向への調節を同時に行うことができる。
【００４１】
また、支柱内に配設した押圧バネによってクランプネジは手を離しても滑り落ちることがなく、調整用支持材を容易に操作することができる。また、支柱と調整用支持材とを遊離させた場合には、所定の間隔が保持され両者間に摩擦が生じることがないから、操作がスムーズであるばかりでなく、耐久性にも優れている。また、支柱と調整用支持材を連結するクランプネジは、密閉された状態で保持されているから、切粉が入ることがなく容易に操作することができる。
レバーを前後（左右）に回動するだけで、Ｙ軸方向とＺ軸方向への調節を同時に行うことができ、きわめて短い操作時間で位置決め調節が可能であるから、工作の効率化、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る工作機械におけるワークの位置決め装置の一部を断面した分解斜視図である。
【図２】一部を断面した組立図である。
【図３】組立要部拡大図である。
【図４】使用状態を示す説明用平面図である。
【図５】同じく側面図である。
【図６】同じく斜視図である。
【図７】ワーク当接バーの移動範囲を示す位置決め装置の説明用側面図である。
【図８】従来の位置決め装置の一例を示す斜視図である。
【図９】同じく従来位置決め装置の使用方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０：固定台
１０ａ：長孔
１０ｂ：段部
１０ｃ：ボルト挿通孔
１１：ボルト
２０：支柱
２０ａ：凹部
２０ｂ：長円形透孔
２０ｃ：ボルト孔
２１、２２：摺動板
２２ａ：リング孔
２３：ワッシャ
２４：押圧バネ
３０：調整用支持材
３０ａ、３０ｂ：段部
３０ｃ：長孔
３０ｄ：バー挿通孔
３０ｅ：プランジャー筒挿入穴
３０ｇ：長孔
３１：摺動板
３１ａ：リング孔
３２：蓋板
３３：プランジャー筒
３４：口金
３５：ボールプランジャー
３５ａ：ホーローネジ
３６：クランプレバー固定ナット
３７：クランプレバー軸
３７ａ：オス歯形
３７ｂ：ネジ穴
３８：クランプレバー
３８ａ：クランプレバー軸部
３８ｂ：バネ
３８ｃ：ネジ
４０：ワーク当接バー
４０：溝
５０：クランプネジ
５０ａ：オスネジ
５０ｂ：歯形
５０ｃ：ネジ穴
５１：クランプレバー
５２：バネ
５３：ネジ
５４：移動ナット
５５：ロックナット
５６：バネ受けリング
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種工作機械におけるワークの位置決め装置に関し、詳しくは、フライス盤、マシニングセンター等においてワークを所定位置に固定する際に用いる工作機械におけるワークの位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フライス盤、マシニングセンター等の工作機械を用いてワークを加工するには、ワークの内容に応じて位置決めをして取り付けなければならない。工作機械による加工において、ワークを所定位置に固定することは加工の基本であり、所定位置に固定するためには位置決め装置が用いられる。
【０００３】
従来用いられている位置決め装置は、一般に、ワーク台に固定した支柱に中間自在連結具を摺動可能に装着し、前記自在連結具に調整用支持材を前記支柱とは直交するように摺動可能に装着してなり、さらに、前記調整用支持材の先端にはワーク当接バーを設けてなる。このようなワークの位置決め装置の一例を図８及び９に基づいて説明すると、位置決め装置１は、支柱２と調整用支持材３と中間自在連結具４とワーク当接バー５とから構成されている。
【０００４】
前記支柱２は、円柱状をなしており、両端部にワーク台に設けたネジ孔に螺合固定するためのネジ２ａが刻設されている。また、前記調整用支持材３は、支柱２と同様に円柱状をなしており、一端部側にワーク当接バー５を挿通する透孔３ａが設けられている。調整用支持材３の端面には、前記透孔３ａに達するスリット３ｂが設けられており、前記スリット３ｂは締め付けるボルト３ｃによって締め付けられる。
【０００５】
一方、前記中間自在連結具４は、四角柱状をなしており、上部に前記調整用支持材３を挿通する透孔４ａが設けられ、下部に前記支柱２を挿通する透孔４ｂが前記透孔４ａと直交する方向に設けられている。中間自在連結具４の両端面には、それぞれ透孔４ａと透孔４ｂに達するスリット４ｃ、４ｄが設けられている。さらに、前記スリット４ｃ、４ｄを締め付けるボルト４ｅ、４ｆが取り付けられている。
【０００６】
上記構成に係る位置決め装置１は、図９に示すように、テーブル６に固定されたワーク台７に支柱２の一方のネジ２ａを螺合することによって固定される。そして、位置決め装置１を使用するには、まず、ワーク台７に固着された固定口金８と図示しない押しネジによって移動する移動口金９によってワークＡを挟持する。
【０００７】
次いで、ボルト４ｅとボルト４ｆを緩めて、調整用支持材３と中間自在連結具４を摺動可能とする。中間自在連結具４を支柱２に沿ってＸ軸方向に摺動させてワークＡから適宜の位置まで離すと共に、調節用支持材３の突出長さをワーク当接バー５が、ワークＡに当接するようにＹ軸方向に調節する。また、中間自在連結具４を回動させて、ワーク当接バー５がワークＡに当接するように高さ位置をＺ方向に調節する。これらの調節を行いながら、ボルト４ｅ、４ｆを締め付けて固定する。最後にボルト３ｃを緩めてワーク当接バー５をワークＡに突き当ててワークの位置決めをする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の位置決め装置１は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の調節は、ボルト４ｅ，４ｆを緩めて調整用支持材３及び中間自在連結具４を摺動させたり、回動させなければならず、きわめて複雑な動きをさせなければならない。また、ボルト４ｅ，４ｆを締め付ける場合にも、順序を間違えると、やり直さなければならないということもある。また、ワークを取り出す場合には、調整用支持材３及びワーク当接バー５が邪魔になるから、Ｚ軸方向に移動させて開口させなければならないが、これもまた、ボルト４ｆを緩めなければならず、手間がかかるという問題があった。
【０００９】
また、位置決め装置１の操作には、エルボレンチやスパナ等の工具類を身近において置かなければならず、これらの工具類の管理や取り出しにも時間がかかるという問題がある。これらの調節作業は、ワークの位置を変更したり、ワークを取り換える度に行わなければならず、工作作業全体の時間の中で大きな割合を締めており、作業効率を低下させる要因となっていた。
【００１０】
この発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので、操作が簡単で、短時間に位置決めを行うことができ、工作作業効率を向上させることができる工作機械におけるワークの位置決め装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための手段として、この発明に係る工作機械におけるワークの位置決め装置は、 固定台と、前記固定台に立設された支柱と、前記支柱にクランプネジで連結された調整用支持材とからなり、前記調整用支持材の端部には、ワーク当接バーを摺動自在に挿通してなり、前記支柱及び調整用支持材には前記クランプネジを挿通し摺動させる長円形透孔が形成されており、
前記支柱の対向する両側面に長円形透孔よりも大きな凹部を設け、前記凹部内にクランプネジを挿通する透孔を形成した摺動板を摺動自在に嵌合してなり、一方、前記調整用支持材の支柱と対向する側面に長円形透孔よりも大きな凹部を設け、前記凹部内にクランプネジを挿通する透孔を形成した摺動板を摺動自在に嵌合してなり、
前記支柱の摺動板と長円形透孔及び調整用支持材の摺動板と長円形透孔にクランプネジを挿通するとともに、調整用支持材の長円形透孔内のクランプネジには締め付けたとき一定の間隔を有するようにロックナットと移動ナットを装着し、支柱と調整用支持材の摺動板の透孔にバネ受けリングを挿入し、支柱の長円形透孔内のクランプネジには前記バネ受けリングを押圧する押圧バネを装着することによって、支柱と調整用支持材とを一体に組み立ててなり、
クランプネジを回動して締め付けると支柱と調整用支持材とを一体に固定し、緩めると前記移動ナットとロックナットとの間隙分だけ、支柱と調整用支持材との間に隙間を形成することにより、調整用支持材をクランプネジを中心に回動させ、長円形透孔の長さだけ摺動可能としたことを特徴とする。
【００１２】
前記支柱及び調整用支持材にクランプネジを摺動自在に挿通する構成は、支柱の長円形透孔の内面には、ワッシャを係止する段部が形成されており、調整用支持材の長円形透孔の内面には、移動ナットの頭部を係止する段部が形成されており、移動ナットはバネ受けリングを介して押圧バネにより押圧されている。
このように構成することによって、クランプネジを緩めると、支柱と調整用支持材との間に間隔が形成され調整用支持材を摺動させることができるばかりでなく、支柱と調整用支持材は分割されることなく一体に保持される。
【００１３】
また、前記調整用支持材の長円形透孔の支柱と対向する側面とは反対側の開口面は、蓋板によって閉じることが好ましい。前記ワーク当接バーはクランプネジと同一方向に摺動可能に挿通してなる。前記クランプネジは、レバー等のハンドルによって回動するようにすることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明に工作機械におけるワークの位置決め装置の実施形態を説明する。参照する図面において、図１は分解斜視図、図２は組み立てた状態の断面図、図３は同じく部分拡大図である。一実施形態に係る工作機械におけるワークの位置決め装置は、固定台１０と、断面方形状の支柱２０と、断面方形状の調整用支持材３０と、ワーク当接バー４０とから構成されている。前記支柱２０は、固定台１０の端部に立設されており、調整用支持材３０は支柱２０の側面に対して回動及び昇降自在に取り付けられており、ワーク当接バー４０は、調整用支持材３０に設けた挿通孔に摺動可能に挿入されている。
【００１５】
さらに、詳述すると、前記固定台１０には、ワーク台に固定するための長孔１０ａが穿設されており、一端部には支柱２０を載置する段部１０ｂが設けられ、段部１０ｂには、ボルト挿通孔１０ｃが設けられている。前記長孔１０ａに固定用ボルトを挿入してワーク台に固定し、段部１０ｂに載置した支柱２０の底部にボルト挿通孔１０ｃに挿通したボルト１１を螺合することによって支柱２０と一体に組み立てられる。
【００１６】
前記支柱２０は図１に示すとおり、水平断面において方形状であって、対向する両側面にはほぼ全面に凹部２０ａ，２０ａが形成されており、前記凹部２０ａ，２０ａの略中央部にクランプネジ挿入用の長円形透孔２０ｂが穿設されている。前記長円形透孔２０ｂの内面には、ワッシャーを係止する段部２０ｄが形成されている。支柱２０の底面には、前記ボルト１１を螺合するボルト穴２０ｃが穿設されている。
【００１７】
さらに、前記支柱２０には、両側面に設けられた凹部２０ａ、２０ａ内に嵌合し、摺動する摺動板２１、２２が配設されている。前記摺動板２１には軸孔２１ａが設けられており、前記摺動板２２には後述するバネ受リングを挿入するリング孔２２ａが設けられており、前記長円形透孔２０ｂの段部には、後述するクランプレバー軸を挿通するワッシャ２３と押圧バネ２４が配設される。
【００１８】
次に、調整用支持材３０は、図１に示すとおり、水平断面において方形状であって、一側面には段部３０ａが設けられ、反対側の側面には段部３０ｂが設けられている。前記段部３０ａから段部３０ｂ側に貫通し、後述するバネ受けリングを挿入する長円形透孔３０ｃが穿設されている。前記長円形透孔３０ｃの内面には、バネ受けリングの頭部を係止する段部３０ｇが形成されている。
【００１９】
また、調整用支持材３０の両面には、前記段部３０ａに嵌合し前記段部３０ａよりも短い摺動板３１と、段部３０ｂに嵌合し前記段部３０ｂとほぼ同一大きさの蓋板３２が配設されている。前記摺動板３１には、後述するバネ受リングの小径部を挿入するリング孔３１ａが設けられている。
【００２０】
前記調整用支持材３０の上部側面には、ワーク当接バー４０を挿通するバー挿通孔３０ｄが設けられており、上面には前記バー挿通孔３０ｄに連通するプランジャー筒挿入穴３０ｅが設けられている。前記バー挿通孔３０ｄの開口部には、先端面が前記プランジャー筒挿入穴３０ｅに僅かに突出するように、口金３４が嵌合されている。
【００２１】
前記プランジャー筒挿入穴３０ｅには、内面にメスネジを刻設し下端部外面の対向面を平面部にするとともに、下端面が湾曲したプランジャー筒３３が挿入される。また、プランジャー筒３３には、先端にボールを有するボールプランジャー３５が装着され、ホーローネジ３５ａによって一体に形成されている。前記プランジャー筒挿入穴３０ｅの開口部には、クランプレバー固定ナット３６が取り付けられる。
【００２２】
さらに、前記クランプレバー固定ナット３６に螺合し、先端部がボールプランジャー３５を固定しているホーローネジ３５ａに当接するクランプレバー軸３７が設けられており、前記クランプレバー軸３７には、クランプレバー３８が取り付けられる。前記クランプレバー３８は、クランプレバー軸３７の先端部の外周面に形成したオス歯形３７ａにクランプレバー３８の軸部３８ａに形成したメス歯形を噛み合わせ、バネ３８ｂを介してネジ３８ｃをクランプレバー軸３７のネジ穴３７ｂに螺合することによって一体に取り付けられる。
【００２３】
前記ワーク当接バー４０は、適宜の長さを有する棒状体であって、外面の軸方向に溝４０ａが形成されている。前記ワーク当接バー４０は、前記クランプレバー３８を回動して締め付けることにより、プランジャー筒３３の下面によって確実に固定される。また、前記クランプレバー３８を回動して緩めると、前記ワーク当接バー４０が前記バー挿通孔３０ｄを摺動自在となる。クランプレバー３８を回動して緩めて前記ワーク当接バー４０を摺動自在とした場合でも、ボールプランジャー３５先端のボールがワーク当接バー４０に接触していることにより、軽く押えた状態になっているから不用意に抜け落ちることはない。
【００２４】
前記支柱２０と調整用支持材３０とは、クランプネジ５０によって一体に組み立てられている。クランプネジ５０は、外周面にオスネジ５０ａと歯形５０ｂが形成され、端面にネジ穴５０ｃが設けられている。前記クランプネジ５０には、クランプレバー５１が取り付けられる。前記クランプレバー５１は、軸部に形成したメス歯形をクランプネジの歯形５０ｂに噛み合わせ、バネ５２を介してネジ５３をクランプネジ５０のネジ穴５０ｃに螺合することによって一体に取り付けられる。
【００２５】
移動ナット５４とロックナット５５は、クランプネジ５０の先端部に螺合し、前記支柱２０と調整用支持材３０とを一体に組み立てる。バネ受リング５６は、バネ受リング５６の透孔に前記移動ナット５４の先端部が挿入され、前記摺動板２２のリング孔２２ａと摺動板３１のリング孔３１ａに挿入されるように段状に構成されている。すなわち、バネ受けリング５６の外周面は、摺動板２２のリング孔２２ａに挿入される大径部５６ａと摺動板３１のリング孔３１ａに挿入される小径部５６ｂとの二段形状に形成されている。
【００２６】
次に、上記構成の位置決め装置は、例えば、次のようにして組み立てられる。まず、クランプネジ５０をクランプレバーの軸部に挿入して、バネ５２，ネジ５３をクランプレバーの軸部の孔に差し込んでネジ５３をネジ穴５０ｃに螺合させて一体化する。次いで、クランプネジ５０に摺動板２１、支柱２０、ワッシャー２３、押圧バネ２４、摺動板２２、バネ受リング５６、摺動板３１、調整用支持材３０の順で挿入し、摺動板２１、２２を凹部２０ａ，２０ａに嵌合させると共に、移動ナット５４をクランプネジ５０に螺合させて締め付ける。
【００２７】
移動ナット５４の締め付けによって、支柱２０と調整用資材３０とを密着固定する。移動ナット５４を締め付けることによって、バネ受けリング５６は反対側から押圧バネ２４によって押圧されているから、バネ受けリング５６の先端部が、摺動板２２のリング孔２２ａ及び摺動板３１のリング孔３１ａに挿入される。次いで、ロックナット５５をクランプネジ５０の先端部に螺合させて固着する。
【００２８】
このとき、移動ナット５４とロックナット５５との間には、図２に示すように、所定の間隔Ｔを設ける。この間隔Ｔが、支柱２０と調整用支持材３０とを操作する際に、両者を引き離す隙間となるもので、間隔Ｔを０．１〜２ｍｍとすることができる。ロックナット５５をクランプネジ５０に固着した後、調整用支持材３０の段部３０ｂに蓋３２を嵌合固定する。
【００２９】
次いで、調整用支持材３０のプランジャー筒挿入穴３０ｅにプランジャー筒３３を挿入する。前記プランジャー筒３３は、下端部外面の対向面に形成した平面部が前記口金３４の先端面に挿入されることによって回転が防止される。クランプレバー軸３７の上部をクランプレバー３８の軸部に挿入し、バネ３８ｂ、ネジ３８ｃによって一体に固定する。その後、前もってプランジャー筒挿入穴３０ｅの開口部に取り付けたクランプレバー固定ナット３６にクランプレバー軸３７のネジ部を螺合して、クランプレバー軸３７の先端部をホーローネジ３５ａに当接させる。
【００３０】
最後に、ワーク当接バー４０を口金３４及びバー挿通孔３０ｄに挿通させ、支柱２０の底部を固定台１０の段部１０ｂに載置し、支柱２０の底部のボルト挿通孔１０ｃに挿通したボルト１１を螺合することによって一体に組み立てる。
【００３１】
次に、上記構成の位置決め装置の使用方法について説明する。図４は、位置決め装置をフライス盤に取り付けた状態の平面図、図５は、同じく側面図、図６は、斜視図である。固定台１０をテーブル６０に載置し、長孔１０ａからボルト６１を溝６２にねじ込んで固定する。位置決め装置を固定する位置は、ワーク当接バー４０がワークに当接するおおよその位置を検討づけて固定すればよい。
【００３２】
位置決め装置を操作するには、クランプレバー５１を持ってクランプネジ５０を緩める方向に回動させれば、移動ナット５４がロックナット５５方向に移動し、ロックナット５５に当接して停止すると同時に、移動ナット５４が移動した分だけ、即ち、移動ナット５４とロックナット５５との間隙Ｔの寸法分だけ、支柱２０と調整用支持材３０との間が遊離することになる（図２参照）。支柱２０と調整用支持材３０が遊離しても、押圧バネ２４の押圧力によってクランプネジ５０は支柱２０に保持されていると共に、調整用支持材３０もバネ受けリング５６を介して押圧バネ２４の押圧力によりクランプネジ５０に一体に保持されることになる。
【００３３】
支柱２０と調整用支持材３０との間が遊離すると、両者の間はフリーな状態になるとともに、押圧バネ２４の押圧力によって保持されているにすぎない摺動板２１、２２も凹部２０ａ内を摺動可能となる。従って、調整用支持材３０を押し上げ、あるいは押し下げると、摺動板２１、２２は凹部２０ａ、２０ａ内を摺動しながら昇降することになる。
【００３４】
このとき、調整用支持材３０の昇降の範囲は、クランプネジ５０が昇降可能である支柱２０の長円形透孔２０ｂの長さ寸法である。また、調整用支持材３０は、押圧バネ２４の押圧力によってクランプネジ５０に保持されているだけであるから、クランプネジ５０を中心に回動させるとともに、調整用支持材３０をクランプネジ５０に対して摺動させることによって、ワーク当接バー４０の高さ位置を調節することができる。
【００３５】
このように、クランプレバー５１を回して緩めるだけで、調整用支持材３０を保持しているクランプネジ５０の高さ位置を調節すると同時に、調整用支持材３０を回動させ、または／及び調整用支持材３０をクランプネジ５０に対して摺動させるだけで簡単にワーク当接バー４０のワークへの当接位置を決定することができる。その後、クランプレバー５１を回して締め付ければ、支柱２０と調整用支持材３０は一体に密着固定される。
【００３６】
図７は、ワーク当接バー４０の移動可能範囲を示す。図に明らかなように、ワーク当接バー４０は、クランプレバー５１を緩めてクランプネジ５０を昇降させ、また、調整用支持材３０をクランプネジ５０に対して摺動させることにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のいずれにも容易に移動させることができる。
【００３７】
支柱２０に調整用支持材３０を密着固定すると、移動ナット５４とロックナット５５との間には、予め設定された間隔Ｔが明けられる。、移動ナット５４とロックナット５５との間の間隔Ｔは、調整用支持材３０を摺動させる際に、支柱２０と摩擦が生じない間隔であればよく、この間隔によってクランプレバーの回動範囲が規制されることになる。
【００３８】
次いで、クランプレバー３８を緩めてワーク当接バー４０を摺動可能にした後、ワーク当接バー４０をワークの側面に当接し、再度クランプレバー３８を回動して締め付けて固定すればよい。
【００３９】
なお、上記実施形態はこの発明の一例を示すもので、図示する実施形態に限定されるものではない。例えば、クランプレバー軸３７とクランプレバー３８とは予め一体に形成したものであってもよく、また、クランプレバー軸３７を回動させるには、クランプレバーを使用することなく他のハンドルであってもよい。また、ワーク当接バーを固定するには、バネによって押圧固定する等、公知の任意の手段を用いることができる。クランプネジ５０とクランプレバー５１との関係も、クランプレバー軸３７とクランプレバー３８との関係と同様である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明に係る工作機械におけるワークの位置決め装置では、クランプレバーを回動させるだけで、支柱と調整用支持材との遊離及び固定が可能となる。従って、他の工具類を用いる必要がなく、工具類の管理が不要である。また、調整用支持材を支柱に対して昇降させるとＺ軸方向への調節が可能となり、また、調整用支持材をクランプネジに対して摺動させる同時に、傾斜角度を変えるだけでＹ軸方向及びＺ軸方向の調節が可能となる。即ち、Ｙ軸方向とＺ軸方向への調節を同時に行うことができる。
【００４１】
また、支柱内に配設した押圧バネによってクランプネジは手を離しても滑り落ちることがなく、調整用支持材を容易に操作することができる。また、支柱と調整用支持材とを遊離させた場合には、所定の間隔が保持され両者間に摩擦が生じることがないから、操作がスムーズであるばかりでなく、耐久性にも優れている。また、支柱と調整用支持材を連結するクランプネジは、密閉された状態で保持されているから、切粉が入ることがなく容易に操作することができる。
レバーを前後（左右）に回動するだけで、Ｙ軸方向とＺ軸方向への調節を同時に行うことができ、きわめて短い操作時間で位置決め調節が可能であるから、工作の効率化、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る工作機械におけるワークの位置決め装置の一部を断面した分解斜視図である。
【図２】一部を断面した組立図である。
【図３】組立要部拡大図である。
【図４】使用状態を示す説明用平面図である。
【図５】同じく側面図である。
【図６】同じく斜視図である。
【図７】ワーク当接バーの移動範囲を示す位置決め装置の説明用側面図である。
【図８】従来の位置決め装置の一例を示す斜視図である。
【図９】同じく従来位置決め装置の使用方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０：固定台
１０ａ：長孔
１０ｂ：段部
１０ｃ：ボルト挿通孔
１１：ボルト
２０：支柱
２０ａ：凹部
２０ｂ：長円形透孔
２０ｃ：ボルト孔
２１、２２：摺動板
２２ａ：リング孔
２３：ワッシャ
２４：押圧バネ
３０：調整用支持材
３０ａ、３０ｂ：段部
３０ｃ：長孔
３０ｄ：バー挿通孔
３０ｅ：プランジャー筒挿入穴
３０ｇ：長孔
３１：摺動板
３１ａ：リング孔
３２：蓋板
３３：プランジャー筒
３４：口金
３５：ボールプランジャー
３５ａ：ホーローネジ
３６：クランプレバー固定ナット
３７：クランプレバー軸
３７ａ：オス歯形
３７ｂ：ネジ穴
３８：クランプレバー
３８ａ：クランプレバー軸部
３８ｂ：バネ
３８ｃ：ネジ
４０：ワーク当接バー
４０：溝
５０：クランプネジ
５０ａ：オスネジ
５０ｂ：歯形
５０ｃ：ネジ穴
５１：クランプレバー
５２：バネ
５３：ネジ
５４：移動ナット
５５：ロックナット
５６：バネ受けリング
Claims (6)
- 固定台と、前記固定台に立設された支柱と、前記支柱にクランプネジで連結された調整用支持材とからなり、前記調整用支持材の端部には、ワーク当接バーを摺動自在に挿通してなり、前記支柱及び調整用支持材には前記クランプネジを挿通し摺動させる長円形透孔が形成されており、
前記支柱の対向する両側面に長円形透孔よりも大きな凹部を設け、前記凹部内にクランプネジを挿通する透孔を形成した摺動板を摺動自在に嵌合してなり、一方、前記調整用支持材の支柱と対向する側面に長円形透孔よりも大きな凹部を設け、前記凹部内にクランプネジを挿通する透孔を形成した摺動板を摺動自在に嵌合してなり、
前記支柱の摺動板と長円形透孔及び調整用支持材の摺動板と長円形透孔にクランプネジを挿通するとともに、調整用支持材の長円形透孔内のクランプネジには締め付けたとき一定の間隔を有するようにロックナットと移動ナットを装着し、支柱と調整用支持材の摺動板の透孔にバネ受けリングを挿入し、支柱の長円形透孔内のクランプネジには前記バネ受けリングを押圧する押圧バネを装着することによって、支柱と調整用支持材とを一体に組み立ててなり、
クランプネジを回動して締め付けると支柱と調整用支持材とは一体に固定され、緩めると前記移動ナットとロックナットとの間隔分だけ、支柱と調整用支持材との間に隙間を形成するようにしたことを特徴とする工作機械におけるワークの位置決め装置。 - 支柱の長円形透孔の内面には、ワッシャを係止する段部が形成されており、調整用支持材の長円形透孔の内面には、移動ナットの頭部を係止する段部が形成されており、移動ナットはバネ受けリングを介して押圧バネにより押圧されていることを特徴とする請求項１に記載の工作機械におけるワークの位置決め装置。
- 調整用支持材の長円形透孔の支柱側とは反対側の開口面は、蓋板によって閉じられていることを特徴とする請求項１または２に記載の工作機械におけるワークの位置決め装置。
- 調整用支持材の長円形透孔の支柱側とは反対側の開口面は、蓋板によって閉じられており、前記ワーク当接バーはクランプネジと同一方向に摺動可能に挿通してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械におけるワークの位置決め装置。
- 調整用支持材の長円形透孔の支柱側とは反対側の開口面は、蓋板によって閉じられており、クランプネジは、ハンドルによって回動するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械におけるワークの位置決め装置。
- 調整用支持材の長円形透孔の支柱側とは反対側の開口面は、蓋板によって閉じられており、前記ワーク当接バーはクランプネジと同一方向に摺動可能に挿通してなり、クランプネジは、ハンドルによって回動するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械におけワークの位置決め装置。
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