JP3955586B2 - Fixing device, fixing method, and processing device - Google Patents

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Description

本発明は、対象物を加工装置等によって加工する際に、該対象物を固定する技術に関する。   The present invention relates to a technique for fixing an object when the object is processed by a processing apparatus or the like.

部品等を機械加工する加工装置には、その部品を固定する固定装置(治具)が設けられている。固定装置としては、ネジを用いて手動で部品を固定する構造が一般的であるが、部品を大量に加工する場合は、部品をセットした後に自動的に部品を固定し、加工が完了したら自動的に部品を開放するように自動化された固定装置が必要になる。この種の固定装置は、部品が設置される挟持台と、この部品に圧接する圧接部を備えており、挟持台と圧接部の間に部品を挟持・固定するようにしている。   A processing apparatus for machining parts or the like is provided with a fixing device (jig) for fixing the parts. As a fixing device, a structure is generally used in which parts are manually fixed using screws. However, when processing a large amount of parts, the parts are automatically fixed after setting the parts, and automatically when the processing is completed. In particular, an automated fixing device is required to release the parts. This type of fixing device includes a clamping table on which components are installed, and a pressure contact portion that presses against the components, and the components are clamped and fixed between the clamping table and the pressure contact portions.

従来の固定装置では、圧接部が部品に的確に接触できず、固定時に部品が傾いてしまうことで加工誤差が増大するという問題があった。特に精密加工分野では、一見、圧接部が部品に密着していると思われる場合であっても、その部品と接触している領域内に面圧差が微妙に生じるだけで加工誤差が増大し、不良部品になってしまうという問題を有していた。   In the conventional fixing device, there is a problem in that the press contact portion cannot accurately contact the component, and the component is inclined at the time of fixing, thereby increasing a processing error. Especially in the precision machining field, even if it seems that the press contact part is in close contact with the part, the processing error increases only by a slight difference in surface pressure within the area in contact with the part. It had the problem of becoming a defective part.

更に、部品が何らかの問題で傾いていた場合には、圧接部が傾いた部品に接触することで部品に傷がついてしまい、部品として使用できなくなってしまうという問題があった。例えば、生じた傷に応力集中が生じることで、部品の寿命を低下させる場合もあり、微小な傷であっても製品としては利用できなくなる場合があった   Further, when the component is inclined for some reason, there is a problem in that the pressure contact portion comes into contact with the inclined component and the component is damaged and cannot be used as a component. For example, stress concentration may occur in the generated scratch, which may reduce the life of the part, and even a small scratch may not be used as a product.

また、固定装置において部品を挟持する際の騒音を出来るだけ小さくして、作業者の作業環境を向上させたいというニーズも存在した。   There has also been a need to improve the working environment of workers by minimizing noise when clamping parts in a fixing device.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、部品を正確に固定可能な固定技術を提供することを目的としている。また他の目的としては、それによって部品の加工精度を高め、更に加工装置の静粛性を確保して作業環境を向上させることにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fixing technique capable of accurately fixing components. Another object of the present invention is to improve the working environment by improving the machining accuracy of the parts and further ensuring the quietness of the machining apparatus.

上記目的は、下記手段によって達成される。   The above object is achieved by the following means.

(1)加工される対象物を、該加工時に固定する固定装置であって、前記対象物が当接配置される挟持台と、前記対象物に圧接され、前記挟持台との間に前記対象物を挟持・固定する圧接部と、前記圧接部を保持する保持部と、前記保持部を支持し、該保持部と前記圧接部を一体的に移動させる移動部と、を備え、前記圧接部には、少なくとも圧接時に前記保持部と当接する圧接側摺動面が凸球面状態で形成されると共に、前記保持部には、前記圧接側摺動面に対向する保持側摺動面が凹球面状態で形成され、前記圧接側摺動面と保持側摺動面を介して前記圧接部が摺動することで、前記対象物の角度状態に合わせて前記圧接部の圧接角を変更可能にし、前記圧接部はリング形状に構成され、該リング形状によって確保される内部空間に、前記対象物を加工可能な加工機構を挿入可能とされ、前記圧接部の前記リング形状が略C字形状となっていることを特徴とする固定装置。 (1) A fixing device for fixing an object to be processed at the time of the processing, and the object between the holding table on which the object is abutted and pressed against the object and the holding table A pressure contact part for holding and fixing an object; a holding part for holding the pressure contact part; and a moving part for supporting the holding part and moving the holding part and the pressure contact part integrally. The pressure contact side sliding surface that contacts at least the holding portion during pressure contact is formed in a convex spherical state, and the holding side sliding surface facing the pressure contact side sliding surface is a concave spherical surface in the holding portion. It is formed in a state, by the pressure contact portion through the holding side sliding surface and said pressure side sliding surface slides allows changing the pressure angle of the pressure-contacting portion in accordance with the angular position of the object The pressure contact portion is configured in a ring shape, and the inner space secured by the ring shape is Is an an object can be inserted workable machining mechanism, the fixing device, characterized in that the ring shape of the contact portion are substantially C-shaped.

(2)上記(1)において、前記圧接部に形成される前記圧接側摺動面が、少なくとも180度の位相差を一体的に含むようにしたことを特徴とする固定装置。 (2) The fixing device according to (1), wherein the pressure-contact side sliding surface formed at the pressure-contact portion integrally includes a phase difference of at least 180 degrees.

(3)上記(1)又は(2)において、前記圧接側摺動面と前記保持側摺動面の間には所定の隙間が形成されていることを特徴とする固定装置。 (3) The fixing device according to (1) or (2) , wherein a predetermined gap is formed between the pressure-contact side sliding surface and the holding-side sliding surface.

(4)上記(3)において、前記圧接部又は前記保持部のいずれかには、前記隙間を覆うことで異物の進入を抑制する隙間カバーが設けられていることを特徴とする固定装置。 (4) In the above (3), the fixing device is characterized in that either the pressure contact portion or the holding portion is provided with a gap cover that suppresses entry of foreign matter by covering the gap.

(5)上記(1)乃至(4)のいずれかにおいて、前記圧接部と前記保持部とを連通する保持ピンを備え、該保持ピンによって前記圧接部が前記保持部から脱落するのを防ぐようにしたことを特徴とする固定装置。 (5) In any one of the above (1) to (4) , a holding pin that communicates the pressure contact portion and the holding portion is provided, and the pressure contact portion is prevented from dropping from the holding portion by the holding pin. A fixing device characterized by that.

(6)上記(5)において、更に、前記保持ピンと、前記圧接部において前記保持ピンが挿入されるピン孔との間に、所定の隙間が形成されていることを特徴とする固定装置。 (6) The fixing device according to (5) , wherein a predetermined gap is further formed between the holding pin and a pin hole into which the holding pin is inserted in the pressure contact portion.

(7)上記(1)乃至(6)のいずれかにおいて、更に前記移動部を回動自在に支持することで、前記圧接部を前記対象物から退避させる回動機構を備えることを特徴とする固定装置。 (7) In any one of the above (1) to (6) , it further includes a rotating mechanism that retreats the pressure contact portion from the object by further supporting the moving portion so as to be rotatable. Fixing device.

(8)上記(7)において、前記回動機構は、前記移動部と連結されて、該移動部を回動自在に支持する回動軸と、前記回動軸を軸方向に移動自在に保持する軸保持部と、前記回動軸に設けられて前記回動軸を軸方向に往復移動させる軸方向駆動部と、前記回動軸と前記軸保持部の一方に設けられる2以上のカム及び他方に設けられる2以上のカムフォロアを有し、前記回動軸の軸方向の移動に伴って該回動軸を回動させるカム構造と、を備えることを特徴とする固定装置。 (8) In the above (7), the rotating mechanism is connected to the moving part and rotatably supports the moving part, and the rotating shaft is held so as to be movable in the axial direction. A shaft holding part, an axial drive part provided on the turning shaft for reciprocating the turning shaft in the axial direction, two or more cams provided on one of the turning shaft and the shaft holding part, A fixing device comprising: a cam structure having two or more cam followers provided on the other side and rotating the rotation shaft in accordance with the movement of the rotation shaft in the axial direction.

(9)上記(7)において、前記回動機構は、前記移動部と連結されて、該移動部を回動自在に支持する回動軸と、前記回動軸を軸線方向に移動自在に保持する軸保持部と、前記回動軸に設けられて前記回動軸を回動させる回動方向駆動部と、前記回動軸と前記軸保持部の一方に設けられる2以上のカム及び他方に設けられる2以上のカムフォロアを有し、前記回動軸の回動に伴って該回動軸を軸線方向に移動させるカム構造と、を備えることを特徴とする固定装置。 (9) In the above (7), the rotating mechanism is connected to the moving part and rotatably supports the moving part, and holds the rotating shaft movably in the axial direction. A shaft holding portion, a rotation direction driving portion provided on the rotation shaft for rotating the rotation shaft, two or more cams provided on one of the rotation shaft and the shaft holding portion, and the other A fixing device comprising: two or more cam followers provided, and a cam structure that moves the rotation shaft in the axial direction along with the rotation of the rotation shaft.

(10)上記(8)又は(9)において、前記回動機構は、前記カム構造における前記カムフォロアの接近・離反を検出可能な近接センサを備えており、該近接センサによって、前記回動軸の回動状況を検出可能にしたことを特徴とする固定装置。 (10) In the above (8) or (9), the rotation mechanism includes a proximity sensor capable of detecting the approach / separation of the cam follower in the cam structure, and the proximity sensor detects the rotation shaft. A fixing device characterized in that a rotation state can be detected.

(11)対象物を加工する加工装置であって、前記対象物を加工する加工機構と、該対象物を固定する上記(1)乃至(10)のいずれかに記載の固定装置と、を備えることを特徴とする加工装置。 (11) A processing apparatus that processes an object, comprising: a processing mechanism that processes the object; and the fixing device according to any one of (1) to (10) that fixes the object. A processing apparatus characterized by that.

本発明によれば、加工対象物を良好に固定することができ、部品の加工精度を高めることが可能になる。また、加工時において部品に接触傷が発生するのを抑制し、製品の品質を高めることが可能になる。   According to the present invention, it is possible to satisfactorily fix the object to be processed, and to increase the processing accuracy of the part. In addition, it is possible to suppress the occurrence of contact scratches on the parts during processing, and to improve the quality of the product.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。   Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1には、加工対象物10を加工する加工装置1が示されている。加工装置1は、対象物10を固定する固定装置(治具)2と、この固定装置2に固定される部品10を加工する加工機構3を備えている。加工機構3は、ドリルやカッターなどが適宜設置され、対象物10を切削したり、穴を開けたり、切断したりするものである。   FIG. 1 shows a processing apparatus 1 for processing a workpiece 10. The processing apparatus 1 includes a fixing device (jig) 2 for fixing the object 10 and a processing mechanism 3 for processing the component 10 fixed to the fixing device 2. The processing mechanism 3 is provided with a drill, a cutter or the like as appropriate, and cuts the object 10, opens a hole, or cuts it.

固定装置2は、対象物10が当接配置されて加工規準面を設定可能な挟持台20と、この挟持台20と協働して対象物10を挟持・固定する圧接部22と、この圧接部22を保持する保持部24と、保持部24に連結されて圧接部22及び保持部24を一体的に移動させる移動アーム26と、この移動アーム26を回動自在に支持することで圧接部22を対象物10から退避させる回動機構50を備える。   The fixing device 2 includes a holding table 20 on which the object 10 is abutted and arranged so as to set a processing reference plane, a pressing portion 22 that holds and fixes the object 10 in cooperation with the holding table 20, and this pressing A holding portion 24 that holds the portion 22, a moving arm 26 that is connected to the holding portion 24 and moves the pressing portion 22 and the holding portion 24 integrally, and a pressing portion that rotatably supports the moving arm 26. A rotation mechanism 50 for retracting 22 from the object 10 is provided.

図2の上面図、図3の底面図、図4の断面図に拡大して示されるように、圧接部22はリング形状に構成されている。従って、その内部空間Nには、ドリル等の加工機構3が挿入されて、部品10を加工できるようになっている。より具体的には、この圧接部22を全体視すると、リング形状においてその一部領域が欠けた形状、つまり略C字形状になっている。従って、一般的に加工機構3は上方から部品10に対して下降してくる場合が多いが、この欠けた領域から水平方向に挿入しても構わない。また、この圧接部22を保持する保持部24も同様に略C字のリング形状になっている。   As shown in an enlarged view in the top view of FIG. 2, the bottom view of FIG. 3, and the cross-sectional view of FIG. 4, the press contact portion 22 is configured in a ring shape. Accordingly, the machining mechanism 3 such as a drill is inserted into the internal space N so that the component 10 can be machined. More specifically, when the pressure contact portion 22 is viewed as a whole, the ring shape has a shape in which a partial region thereof is missing, that is, a substantially C shape. Therefore, in general, the machining mechanism 3 is often lowered with respect to the component 10 from above, but the machining mechanism 3 may be inserted in the horizontal direction from the lacked region. Similarly, the holding portion 24 for holding the pressure contact portion 22 has a substantially C-shaped ring shape.

図3に示されるように、圧接部22の下側面(部品10と対向する面)には、圧接用突起22Bが3箇所設けられている。実際には、この圧接用突起22Bが部品10と接触し、固定する。これによって、部品10との接触範囲を小さくして、部品10に傷が付くことを防止している。更に、部品10の上面(圧接部22と対向する側の面)が平面でなく、そこに凹凸が存在す場合には、その凹凸に合わせて各圧接用突起22Bの突出量を適宜設定することも好ましい。   As shown in FIG. 3, three press contact protrusions 22 </ b> B are provided on the lower surface of the press contact portion 22 (the surface facing the component 10). Actually, the pressing protrusion 22B comes into contact with the component 10 and is fixed. Thereby, the contact range with the component 10 is reduced, and the component 10 is prevented from being damaged. Furthermore, when the upper surface of the component 10 (the surface facing the pressure contact portion 22) is not a flat surface and there are irregularities, the amount of protrusion of each pressure contact projection 22B should be set appropriately according to the irregularities. Is also preferable.

図4に示されるように、圧接部22には、保持部24と当接する圧接側摺動面22Aが球面状態で形成されている。一方、保持部24には圧接側摺動面22Aと対向するように、保持側摺動面24Aが球面状態で形成されている。圧接側摺動面22Aは外側に凸となる球面であり、対向する保持側摺動面24Aは凹となる球面である。従って、保持部24が下方に移動し、圧接部22を介して部品10を固定する時には、この圧接側摺動面22Aと保持側摺動面24Aが当接する。その際に、保持側摺動面24Aを基準として、圧接側摺動面22Aが摺動することで、圧接部22の保持角度が自動的に変化できるようになっている。その結果、部品10の上面の角度状態に合わせて、圧接部22が最適な角度で圧接することになる。   As shown in FIG. 4, the pressure contact portion 22 is formed with a pressure contact side sliding surface 22 </ b> A in contact with the holding portion 24 in a spherical state. On the other hand, the holding side sliding surface 24A is formed in a spherical state in the holding portion 24 so as to face the pressure contact side sliding surface 22A. The pressure-contact-side sliding surface 22A is a spherical surface that protrudes outward, and the opposing holding-side sliding surface 24A is a spherical surface that is concave. Accordingly, when the holding portion 24 moves downward and the component 10 is fixed via the pressure contact portion 22, the pressure contact side sliding surface 22A and the holding side sliding surface 24A come into contact with each other. At that time, the holding angle of the pressure contact portion 22 can be automatically changed by sliding the pressure contact side sliding surface 22A with reference to the holding side sliding surface 24A. As a result, according to the angle state of the upper surface of the component 10, the press contact portion 22 is pressed at an optimum angle.

更に本実施形態においては、図2に示されるように、圧接部22のリング形状において、外周に形成されている圧接側摺動面22Aが少なくとも180度を超える位相差Tを一体的に含むように設定されている。これは、図4に示されるように、保持部24によって圧接部22を保持する際、保持側摺動面24Aから圧接部22に対して保持力H1、H2が生じることになるが、本図のように圧接側摺動面22Aが180度以上の位相差を一体的に含んでいれば、互いの保持力H1、H2における各水平方向の分力を圧接部22内で打ち消しあうことが可能になる。この結果、部品10を挟持する際に、圧接部22の姿勢を安定させることができる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, in the ring shape of the pressure contact portion 22, the pressure contact side sliding surface 22A formed on the outer periphery integrally includes a phase difference T exceeding at least 180 degrees. Is set to As shown in FIG. 4, when the pressure contact portion 22 is held by the holding portion 24, holding forces H1 and H2 are generated from the holding side sliding surface 24A to the pressure contact portion 22. If the pressure-contact-side sliding surface 22A integrally includes a phase difference of 180 degrees or more, the horizontal component forces in the holding forces H1 and H2 can be canceled in the pressure-contact portion 22. become. As a result, the posture of the pressure contact portion 22 can be stabilized when the component 10 is sandwiched.

また、圧接側摺動面22Aと保持側摺動面24Aとの間には、所定の隙間30が形成されており、この隙間30を表面的に覆い隠すように、隙間カバー32が設置されている。このように隙間30を設けているのは、圧接部22が下降して部品10と接触すると同時に、圧接側摺動面22Aと保持側摺動面24Aが当接する場合に、その隙間30が無くなるまでの微小時間内において、圧接部22が部品10に併せて姿勢を自動調整することを可能にしている。つまり、本実施形態では、隙間30が詰められる時間内において圧接部22の姿勢を可能な限り最適化し、その後は、各摺動面22A、24Aにおける摺動によって微調整することが可能になる。その結果、極めて静かに、且つ安定して部品10を固定することができるようになる。なお、隙間カバー32は、隙間30を上方から覆うことで、加工時の異物が隙間30に進入をことを防止する。   Further, a predetermined gap 30 is formed between the pressure contact side sliding surface 22A and the holding side sliding surface 24A, and a gap cover 32 is provided so as to cover the gap 30 on the surface. Yes. The gap 30 is provided in this way when the pressure contact portion 22 descends and comes into contact with the component 10 and at the same time the pressure contact side sliding surface 22A and the holding side sliding surface 24A come into contact with each other. The pressure contact portion 22 can automatically adjust the posture together with the component 10 within a very short time. That is, in the present embodiment, the posture of the pressure contact portion 22 is optimized as much as possible within the time when the gap 30 is closed, and thereafter, fine adjustment can be performed by sliding on the sliding surfaces 22A and 24A. As a result, the component 10 can be fixed extremely quietly and stably. The gap cover 32 covers the gap 30 from above, thereby preventing foreign matter from entering the gap 30 during processing.

図4に示されるように、圧接部22が保持部24から脱落することを防止するために、保持ピン34が圧接部22と保持部24とを連通するようになっている。具体的には、180度の位相差で2本の保持ピン34が配置されており、各保持ピン34は、保持部24に形成される貫通孔24Bと圧接部22に形成されるピン孔22Cに連続挿入されている。また、保持部24の外周面には貫通孔24Bを覆い隠す抜け防止カバー38が設置され、貫通孔24B内に収容されている保持ピン34自体が脱落することを防止している。   As shown in FIG. 4, in order to prevent the pressure contact portion 22 from falling off the holding portion 24, a holding pin 34 communicates the pressure contact portion 22 and the holding portion 24. Specifically, two holding pins 34 are arranged with a phase difference of 180 degrees, and each holding pin 34 has a through hole 24 </ b> B formed in the holding portion 24 and a pin hole 22 </ b> C formed in the press contact portion 22. Is inserted continuously. A retaining cover 38 that covers the through hole 24B is provided on the outer peripheral surface of the holding portion 24 to prevent the holding pin 34 itself housed in the through hole 24B from dropping off.

更に、この保持ピン34と、圧接部22におけるピン孔22Cとの間には、所定のピン隙間36が確保されている。これは、既に隙間30で説明したように、隙間30の範囲内で圧接部22の自由な移動を確保しておくことが好ましいからである。従って、保持ピン34は圧接部22を完全に固定する目的ではなく、脱落を防止するための係合部材として機能しており、ピン隙間36を十分に確保することで圧接部22の自由な角度変化を許容している。   Further, a predetermined pin gap 36 is secured between the holding pin 34 and the pin hole 22 </ b> C in the press contact portion 22. This is because, as already described with reference to the gap 30, it is preferable to ensure free movement of the pressure contact portion 22 within the range of the gap 30. Therefore, the holding pin 34 is not intended to completely fix the pressure contact portion 22 but functions as an engaging member for preventing the drop-off, and by ensuring a sufficient pin gap 36, the free angle of the pressure contact portion 22 can be secured. Allowing change.

固定装置2における回動機構50は、図5に示されるように、回動軸52と、筒状の軸保持部54と、回動軸52の下端側に設置される軸方向駆動部56と、回転軸52と軸保持部54の間に構成されるカム構造58と、軸保持部54を外部から覆う外部カバー60とを備えている。回動軸52は鉛直方向に軸線が一致するように配置され、その上端には移動アーム26が連結されている。従って、自らの回転運動によってこの移動アーム26を回動(又は揺動)自在に支持することが可能となっている。軸保持部54は、回動軸52を筒内部に収容することで該回動軸52を軸方向に案内するようになっている。軸方向駆動部56は、具体的に回動軸52の下端に固定されるピストン56Aと、ピストン56Aを内部に収容することで圧力室56Cを形成するピストンケース56Bとを備える。この圧力室56Cには油圧が導入され、回動軸52を軸方向に付勢して往復運動させる。   As shown in FIG. 5, the rotation mechanism 50 in the fixing device 2 includes a rotation shaft 52, a cylindrical shaft holding portion 54, and an axial direction drive portion 56 installed on the lower end side of the rotation shaft 52. A cam structure 58 formed between the rotary shaft 52 and the shaft holding portion 54 and an external cover 60 that covers the shaft holding portion 54 from the outside are provided. The rotation shaft 52 is arranged so that the axis line coincides with the vertical direction, and the moving arm 26 is connected to the upper end of the rotation shaft 52. Therefore, it is possible to support the movable arm 26 so as to be rotatable (or swingable) by its own rotational movement. The shaft holding portion 54 is adapted to guide the rotation shaft 52 in the axial direction by accommodating the rotation shaft 52 inside the cylinder. The axial drive unit 56 includes a piston 56A that is specifically fixed to the lower end of the rotation shaft 52, and a piston case 56B that forms a pressure chamber 56C by accommodating the piston 56A inside. Hydraulic pressure is introduced into the pressure chamber 56C, and the rotary shaft 52 is urged in the axial direction to reciprocate.

カム構造58は、軸保持部54に形成されるカム溝58Aと、回動軸52に設置されてカム溝58Aに沿って移動可能なカムフォロア58Bとを備える。図6に具体的に示されているように、軸保持部54には2本のカム溝58Aが形成されており、それらの各カム溝58Aにカムフォロア58Bが挿入される。このようにカム構造58を2組用意したのは、回動軸52に作用する外力のバランスを均一化して、回動軸52の傾き等を防止し、部品10を固定する際の誤差を極力低減させるためである。   The cam structure 58 includes a cam groove 58A formed in the shaft holding portion 54, and a cam follower 58B that is installed on the rotating shaft 52 and is movable along the cam groove 58A. As specifically shown in FIG. 6, the shaft holding portion 54 is formed with two cam grooves 58A, and a cam follower 58B is inserted into each of the cam grooves 58A. The two sets of cam structures 58 are prepared in this way, the balance of the external force acting on the rotating shaft 52 is made uniform, the inclination of the rotating shaft 52 is prevented, and the error in fixing the component 10 is minimized. This is to reduce.

図5に戻って、外部カバー60は、軸保持部54並びにカム機構58を覆うことで、カム機構58に異物が進入することを防止する。更に、この外部カバー60には、内部のカム溝58A上に相当する位置に2つの近接センサ62が配置されている。この近接センサ62が、カム溝58A内を移動するカムフォロア58Bを検出することで、回動軸52の回動状態を検出するようになっている。この検出情報は、特に図示しない油圧制御装置に伝送され、軸方向駆動部56の駆動状態を制御するようになっている。このように近接センサ62でカムフォロア58Bを直接検出することで、高精度且つ信頼性の高い位置決め制御が可能になる。   Returning to FIG. 5, the outer cover 60 covers the shaft holding portion 54 and the cam mechanism 58 to prevent foreign matter from entering the cam mechanism 58. Further, two proximity sensors 62 are disposed in the outer cover 60 at positions corresponding to the internal cam grooves 58A. The proximity sensor 62 detects the rotating state of the rotating shaft 52 by detecting the cam follower 58B moving in the cam groove 58A. This detection information is transmitted to a hydraulic control device (not shown) so as to control the drive state of the axial drive unit 56. Thus, by directly detecting the cam follower 58B by the proximity sensor 62, highly accurate and reliable positioning control is possible.

次に、この加工装置1における固定装置2の全体的な作用について図7、図8等を参照しながら説明する。   Next, the overall operation of the fixing device 2 in the processing apparatus 1 will be described with reference to FIGS.

先ず図7には、固定装置2が部品10を開放している状態が示されている。軸方向駆動部56が回動軸52を最上方に移動させることで、カム構造58の作用によって回動軸52が回転する。その結果、移動アーム26が、部品10が配置されている方向を基準にして約90度回転した状態で固定される。部品10を固定する圧接部22は、部品10に対して上方且つ水平方向に退避した状態に配置される。   First, FIG. 7 shows a state in which the fixing device 2 opens the component 10. When the axial drive unit 56 moves the rotation shaft 52 to the uppermost position, the rotation shaft 52 is rotated by the action of the cam structure 58. As a result, the moving arm 26 is fixed in a state of being rotated about 90 degrees with respect to the direction in which the component 10 is arranged. The pressure contact portion 22 for fixing the component 10 is disposed in a state of being retracted upward and horizontally with respect to the component 10.

一方、油圧制御を切り替えて軸方向駆動部56が回動軸52を最下方に移動させると、図8に示されるように、カム構造58の作用によって回動軸52が回転する。その結果、移動アーム26が部品10側に移動しながら下降することになり、最終的には、圧接部22が部品10の上面に当接することで、挟持台20と協働して部品10を固定する。その際、既に図4等で説明したように、圧接部22が自らの角度を部品10に適合させる。圧接部22が水平状態に対して傾斜したとしても、球面状の圧接側摺動面22Aと保持側摺動面24Aを介して保持部24によって保持されているので、軸方向駆動部56から伝達される挟持力を部品10に効果的に伝達することが出来る。特に、圧接側摺動面22Aと保持側摺動面24Aの間に確保されている隙間30によって、圧接部22が負荷なく自らの姿勢を調整できることから、部品10に傷を与えることも抑制される。   On the other hand, when the hydraulic control is switched and the axial drive unit 56 moves the rotation shaft 52 to the lowermost position, the rotation shaft 52 is rotated by the action of the cam structure 58 as shown in FIG. As a result, the moving arm 26 moves downward while moving to the component 10 side. Finally, the pressing portion 22 abuts on the upper surface of the component 10, so that the component 10 is moved in cooperation with the clamping table 20. Fix it. At that time, as already described with reference to FIG. 4 and the like, the pressure contact portion 22 adapts its angle to the component 10. Even if the pressure contact portion 22 is inclined with respect to the horizontal state, the pressure contact portion 22 is held by the holding portion 24 via the spherical pressure contact side sliding surface 22A and the holding side sliding surface 24A. Thus, the clamping force can be effectively transmitted to the component 10. In particular, since the pressure contact portion 22 can adjust its own posture without load by the gap 30 secured between the pressure contact side sliding surface 22A and the holding side sliding surface 24A, it is possible to suppress damage to the component 10. The

以上、本実施形態では、圧接部22が部品10に対して上方から当接する場合を示したが、本発明はそれに限定されない。例えば、図9に示される加工装置100ように、挟持台120が上方に固定配置され、圧接部122が上昇することえで部品110を挟持するようにしてもよい。この場合は、圧接部122が挟持台120から離反した状態で、この圧接部122上に予め部品110を配置し、移動アーム126が回転且つ上昇することで部品110を搬送しながら挟持台120に固定することが可能になる。つまり、固定装置102は部品110の搬送装置としても機能する。なお、既に説明した加工装置1と同一又は類似する部品・部材等に関しては、符号の下2桁を加工装置1と一致させることで、個別の説明は省略する。   As described above, in the present embodiment, the case where the press contact portion 22 abuts against the component 10 from above is shown, but the present invention is not limited thereto. For example, as in the processing apparatus 100 shown in FIG. 9, the clamping table 120 may be fixedly arranged on the upper side, and the component 110 may be clamped by raising the pressure contact part 122. In this case, in a state where the pressure contact portion 122 is separated from the clamping table 120, the component 110 is arranged on the pressure contact portion 122 in advance, and the moving arm 126 rotates and rises to convey the component 110 to the clamping table 120. It becomes possible to fix. That is, the fixing device 102 also functions as a conveying device for the component 110. In addition, regarding parts / members or the like that are the same as or similar to the processing apparatus 1 that has already been described, the last two digits of the reference numerals are made to match those of the processing apparatus 1, so that individual descriptions are omitted.

また、これらの実施形態においては、圧接部22の形状が略C字状になっている場合を示したが、本発明はそれに限定されない。本発明の目的が実現可能な範囲内で、圧接部22が複数の部材から構成されるようにしてもよく、また、リング以外の形状であっても良い。また本実施形態においては、この圧接部22に形成される圧接側摺動面22Aは、180度の角度範囲の全てを1つの面として含むようにしているが、本発明はそれに限定されない。例えば、図10に示されるように、圧接側摺動面22Aとしては部分的に分割(分断)されていたとしても、分断された圧接側摺動面22Aを総合的に見ると180度の位相差を含んでいれば、それは同一の概念の範囲内である。要は、保持部24によって圧接部22を保持する際に、圧接側摺動面22Aに作用する水平方向の分力(例えば図10におけるH1、H2、H3)が、圧接部22の中で相殺されるような状況であることが好ましいことを意味している。   Moreover, in these embodiments, although the case where the shape of the press-contact part 22 was substantially C-shaped was shown, this invention is not limited to it. Within the range in which the object of the present invention can be realized, the pressure contact portion 22 may be formed of a plurality of members, or may have a shape other than the ring. In the present embodiment, the pressure-contact-side sliding surface 22A formed in the pressure-contact portion 22 includes the entire 180 ° angle range as one surface, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 10, even if the pressure-contact side sliding surface 22A is partially divided (divided), when the divided pressure-contact side sliding surface 22A is viewed comprehensively, it is about 180 degrees. If it includes a phase difference, it is within the same concept. In short, when the pressure contact portion 22 is held by the holding portion 24, horizontal component forces (for example, H1, H2, and H3 in FIG. 10) acting on the pressure contact side sliding surface 22A cancel out in the pressure contact portion 22. This means that it is preferable that the situation be

更にこの実施形態では、軸方向駆動部によって回動軸を軸方向に移動させ、カム構造を利用して回転動作を生み出すようにしていたが、本発明はそれに限定されない。たとえば、回動方向駆動部によって回動軸を積極的に回転させると共に、カム構造を用いることで、この回転運動に軸方向運動を付加するようにしても良い。また、ここでは軸方向駆動部の動力源として油圧を用いる場合を示したが、油圧以外の他の動力源、例えばエア圧や電動モータなどを用いることも可能である。   Furthermore, in this embodiment, the rotational shaft is moved in the axial direction by the axial direction drive unit and the rotational motion is generated using the cam structure, but the present invention is not limited to this. For example, the rotational axis may be positively rotated by the rotational direction drive unit, and an axial motion may be added to the rotational motion by using a cam structure. Although the case where hydraulic pressure is used as the power source of the axial drive unit is shown here, other power sources other than the hydraulic pressure, for example, air pressure or an electric motor can be used.

なお、本実施形態においては、摺動面として厳密な球面(部分球面)を採用した場合を示したが、加工精度限界や製造コスト等を勘案すると、極めて厳密な球面を要求するのは現実的でない。要は、圧接部22の角度が変化しても、球面接触によって保持部24が圧接部24をしっかりと保持可能な範囲内で球面状態であれば、精度の如何に拘わらず、本発明の目的は達成されるものである。   In the present embodiment, a case where a strict spherical surface (partial spherical surface) is employed as the sliding surface is shown. However, it is practical to require a very strict spherical surface in consideration of the processing accuracy limit and manufacturing cost. Not. In short, even if the angle of the pressure contact portion 22 changes, as long as the holding portion 24 is in a spherical state within a range in which the pressure contact portion 24 can be firmly held by spherical contact, the object of the present invention is achieved regardless of the accuracy. Is achieved.

本発明に関する技術は、加工装置における様々な治具において用いることが出来る。特に、部材を高精度に固定したい場面で用いることが可能である。   The technology relating to the present invention can be used in various jigs in a processing apparatus. In particular, it can be used in situations where it is desired to fix the member with high accuracy.

本発明の実施の形態に係る加工装置を示す全体図Overall view showing a processing apparatus according to an embodiment of the present invention 同加工装置における固定装置を部分的に示す上面図Top view partially showing a fixing device in the processing apparatus 同加工装置における固定装置を部分的に示す底面図Bottom view partially showing a fixing device in the processing apparatus 図2におけるIV−IV矢視断面図IV-IV arrow sectional view in FIG. 同加工装置における回動機構の構造を示す組立図Assembly drawing showing the structure of the rotation mechanism in the processing device 同回動機構における軸保持部の形状を拡大して示す展開図The expanded view which shows the shape of the shaft holding part in the rotation mechanism in an enlarged manner 同固定装置において部品を開放している状態を示す部分断面図Partial sectional view showing a state in which parts are opened in the fixing device 同固定装置において部品を固定している状態を示す部分断面図The fragmentary sectional view which shows the state which is fixing the components in the fixing device 本発明の実施の形態における他の加工装置の例を示す全体図Overall view showing an example of another processing apparatus in the embodiment of the present invention 同固定装置における他の圧接部の構造を示す上面及び側面図Top and side views showing the structure of another press-contact part in the fixing device

符号の説明Explanation of symbols

1 加工装置
2 固定装置
3 加工機構
10 部品
20 挟持台
22 圧接部
22C ピン孔
24 保持部
26 移動アーム
30 隙間
32 隙間カバー
34 保持ピン
36 ピン隙間
50 回動機構
52 回動軸
54 軸保持部
56 軸方向駆動部
58 カム構造
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing apparatus 2 Fixing apparatus 3 Processing mechanism 10 Parts 20 Clamping base 22 Pressure contact part 22C Pin hole 24 Holding part 26 Moving arm 30 Gap 32 Gap cover 34 Holding pin 36 Pin gap 50 Turning mechanism 52 Turning shaft 54 Shaft holding part 56 Axial drive 58 cam structure

Claims (11)

加工される対象物を、該加工時に固定する固定装置であって、
前記対象物が当接配置される挟持台と、
前記対象物に圧接され、前記挟持台との間に前記対象物を挟持・固定する圧接部と、
前記圧接部を保持する保持部と、
前記保持部を支持し、該保持部と前記圧接部を一体的に移動させる移動部と、を備え、
前記圧接部には、少なくとも圧接時に前記保持部と当接する圧接側摺動面が凸球面状態で形成されると共に、前記保持部には、前記圧接側摺動面に対向する保持側摺動面が凹球面状態で形成され、
前記圧接側摺動面と保持側摺動面を介して前記圧接部が摺動することで、前記対象物の角度状態に合わせて前記圧接部の圧接角を変更可能にし、
前記圧接部はリング形状に構成され、該リング形状によって確保される内部空間に、前記対象物を加工可能な加工機構を挿入可能とされ、
前記圧接部の前記リング形状が略C字形状となっていることを特徴とする固定装置。
A fixing device for fixing an object to be processed at the time of the processing,
A clamping table on which the object is placed in contact;
A pressure-contact portion that is pressed against the object and clamps and fixes the object between the holding table;
A holding part for holding the pressure contact part;
A moving part that supports the holding part and moves the holding part and the pressure contact part integrally;
The pressure contact portion is formed with at least a pressure contact side sliding surface in contact with the holding portion during pressure contact in a convex spherical state, and the holding portion has a holding side sliding surface facing the pressure contact side sliding surface. Is formed in a concave spherical state,
The pressure contact portion slides through the pressure contact side sliding surface and the holding side sliding surface, so that the pressure contact angle of the pressure contact portion can be changed according to the angle state of the object ,
The pressure contact portion is configured in a ring shape, and a processing mechanism capable of processing the object can be inserted into an internal space secured by the ring shape.
The fixing device according to claim 1, wherein the ring shape of the press contact portion is substantially C-shaped.
請求項1において、
前記圧接部に形成される前記圧接側摺動面が、少なくとも180度の位相差を一体的に含むようにしたことを特徴とする固定装置。
In claim 1,
The fixing device according to claim 1, wherein the pressure-contact-side sliding surface formed in the pressure-contact portion integrally includes a phase difference of at least 180 degrees.
請求項1又は2おいて、
前記圧接側摺動面と前記保持側摺動面の間には所定の隙間が形成されていることを特徴とする固定装置。
In claim 1 or 2,
A fixing device, wherein a predetermined gap is formed between the pressure contact side sliding surface and the holding side sliding surface.
請求項において、
前記圧接部又は前記保持部のいずれかには、前記隙間を覆うことで異物の進入を抑制する隙間カバーが設けられていることを特徴とする固定装置。
In claim 3 ,
Either the pressure contact part or the holding part is provided with a gap cover that covers the gap and prevents entry of foreign matter.
請求項1乃至のいずれかにおいて、
前記圧接部と前記保持部とを連通する保持ピンを備え、該保持ピンによって前記圧接部が前記保持部から脱落するのを防ぐようにしたことを特徴とする固定装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
A fixing device comprising a holding pin that communicates the pressure contact portion and the holding portion, and the holding pin prevents the pressure contact portion from falling off the holding portion.
請求項において、更に、
前記保持ピンと、前記圧接部において前記保持ピンが挿入されるピン孔との間に、所定の隙間が形成されていることを特徴とする固定装置。
In claim 5 , further:
A fixing device, wherein a predetermined gap is formed between the holding pin and a pin hole into which the holding pin is inserted in the pressure contact portion.
請求項1乃至のいずれかにおいて、更に
前記移動部を回動自在に支持することで、前記圧接部を前記対象物から退避させる回動機構を備えることを特徴とする固定装置。
In any one of claims 1 to 6, by supporting freely further rotating the moving part, locking device characterized in that it comprises a turning mechanism for retracting the pressure contact portion from the object.
請求項において、前記回動機構は、
前記移動部と連結されて、該移動部を回動自在に支持する回動軸と、
前記回動軸を軸方向に移動自在に保持する軸保持部と、
前記回動軸に設けられて前記回動軸を軸方向に往復移動させる軸方向駆動部と、
前記回動軸と前記軸保持部の一方に設けられる2以上のカム及び他方に設けられる2以上のカムフォロアを有し、前記回動軸の軸方向の移動に伴って該回動軸を回動させるカム構造と、
を備えることを特徴とする固定装置。
The rotation mechanism according to claim 7 ,
A rotating shaft coupled to the moving part and rotatably supporting the moving part;
A shaft holding part for holding the rotating shaft movably in the axial direction;
An axial drive unit provided on the rotation shaft to reciprocate the rotation shaft in the axial direction;
It has two or more cams provided on one of the rotation shaft and the shaft holding portion and two or more cam followers provided on the other, and the rotation shaft rotates with the movement of the rotation shaft in the axial direction. A cam structure
A fixing device comprising:
請求項において、前記回動機構は、
前記移動部と連結されて、該移動部を回動自在に支持する回動軸と、
あ前記回動軸を軸線方向に移動自在に保持する軸保持部と、
前記回動軸に設けられて前記回動軸を回動させる回動方向駆動部と、
前記回動軸と前記軸保持部の一方に設けられる2以上のカム及び他方に設けられる2以上のカムフォロアを有し、前記回動軸の回動に伴って該回動軸を軸線方向に移動させるカム構造と、
を備えることを特徴とする固定装置。
The rotation mechanism according to claim 7 ,
A rotating shaft coupled to the moving part and rotatably supporting the moving part;
A shaft holding section for holding the rotating shaft movably in the axial direction;
A rotation direction drive unit provided on the rotation shaft to rotate the rotation shaft;
It has two or more cams provided on one of the rotating shaft and the shaft holding portion and two or more cam followers provided on the other, and moves the rotating shaft in the axial direction as the rotating shaft rotates. A cam structure
A fixing device comprising:
請求項8又は9において、前記回動機構は、
前記カム構造における前記カムフォロアの接近・離反を検出可能な近接センサを備えており、該近接センサによって、前記回動軸の回動状況を検出可能にしたことを特徴とする固定装置。
The rotation mechanism according to claim 8 or 9 ,
A fixing device comprising: a proximity sensor capable of detecting the approach / separation of the cam follower in the cam structure, wherein the rotation state of the rotation shaft can be detected by the proximity sensor.
対象物を加工する加工装置であって、
前記対象物を加工する加工機構と、
該対象物を固定する請求項1乃至10のいずれかに記載の固定装置と、
を備えることを特徴とする加工装置。
A processing device for processing an object,
A processing mechanism for processing the object;
The fixing device according to any one of claims 1 to 10 , which fixes the object;
A processing apparatus comprising:
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