JP6144523B2 - 位置決め装置 - Google Patents

Description

本発明は、基準側のベース部材に装備されたプラグ部材のプラグ部とテーパスリーブをワークの円筒穴に嵌めてワークを位置決めする際に、プラグ部の軸心と直交する第１方向へ移動不能に且つ第１方向に直交する第２方向へ移動可能に位置決めする位置決め装置に関する。

マシニングセンタ等においてワークピースの固定と搬送と位置決めとに供するワークパレットをマシニングセンタのテーブル等に位置決めして固定する種々の形態の位置決め固定装置が提案されて実用に供されている。この種の位置決め装置として、ワークを水平面内のＸ方向とＹ方向に位置決めする全方向位置決め装置と、ワークを水平な第１方向へのみ位置決め可能でその他の方向への移動を許容する一方向位置決め装置とが使用される。

ワークの１対の円筒穴と円筒穴の間の距離には、穴開け加工時のピッチ間誤差が発生するため、ワークを水平面内において精密に位置決めする場合、一方の円筒穴は全方向位置決め装置により位置決めし、ピッチ間誤差を吸収するため他方の円筒穴は一方向位置決め装置により位置決めする。本発明は、前記一方向位置決め装置を提供するものである。

特許文献１に記載の位置決め装置は、本体部材と、この本体部材の頂部に上方へ突出状に形成されたプラグ部と、プラグ部の外周部の軸心を挟んだ両側部に形成された上方程小径化するテーパ状の位置決め部（テーパ部）と、プラグ部材に外嵌されたテーパスリーブと、プラグ部とテーパスリーブに挿通された駆動ロッドであって上端部にテーパスリーブの上端部が一体的に連結された駆動ロッドと、駆動ロッドを昇降駆動可能な油圧シリンダとを備えている。

ワークの穴にプラグ部とテーパスリーブとを挿入してから、油圧シリンダで駆動ロッドを下方へ駆動し、テーパスリーブを拡径させて穴の内周面に密着させることで、ワークを両位置決め部（テーパ部）を結ぶ水平な第１方向へ移動不能に且つこの第１方向と直交する第２方向へ水平移動可能に位置決めするように構成してある。

特許文献２に記載の位置決め装置（その図３、図４参照）は、前記位置決め装置と類似の構成であるが、本体部材とは別体のプラグ部材を設け、そのプラグ部の外周部に上方程小径化するテーパ部を形成し、プラグ部材の下端部の摺動フランジ部を本体部材に形成した長穴に装着し、ロッドを油圧シリンダの出力部材に対して水平方向へ僅かに移動可能に構成し、プラグ部材とロッドとテーパスリーブを、第１方向へ移動不能に且つこの第１方向と直交する第２方向へ水平移動可能に構成してある。

特開２００６−７３３４号公報 特許第４７９９４８７号公報

特許文献１の位置決め装置においては、プラグ部に対してテーパスリーブを第２方向へ移動させることで、前記ピッチ間誤差を吸収するように構成してあるが、非位置決め状態のとき１対の位置決め部の外面がテーパスリーブの内周面に密着する形状であるため、プラグ部に対してテーパスリーブを第２方向へ移動させる機構に無理があり、テーパスリーブの移動許容幅を大きくとることができないこと、１対の位置決め部が摩耗し易いため位置決め精度確保と耐久性の面で不利である。

特許文献２の位置決め装置においては、プラグ部材の摺動フランジ部が本体部材に形成した長穴に対して摺動させて前記ピッチ間誤差を吸収する機構であるため、摺動隙間が必要であり、また、長期間使用している間に摺動部の摩耗により、摺動フランジ部と本体部材の長穴の間の摺動隙間が大きくなり、ガタつきが大きくなるため、位置決め精度を高めることが難しい。

本発明の目的は、プラグ部とテーパスリーブの移動許容幅を大きくすることができる位置決め装置、摺動部が存在しても高い位置決め精度を確保できる位置決め装置を提供することである。

請求項１の位置決め装置は、基準側のベース部材に装備されるプラグ部材のプラグ部をテーパスリーブを介してワークの円筒穴に密着状に嵌合させることにより、ワークをプラグ部の軸心と直交する第１方向へ位置決め可能で且つ前記軸心および前記第１方向と直交する第２方向への移動を許す位置決め装置において、前記ベース部材に固定される本体部材と、前記本体部材に装備されたプラグ部材、及び前記本体部材の上端部から突出するように前記プラグ部材に形成され且つ上方程小径化するテーパ部を備えたプラグ部と、前記テーパ部に下半部が外嵌されると共に円筒形の外周面を備え且つ径拡大方向へ弾性変形可能なテーパスリーブと、前記プラグ部材とテーパスリーブに挿通され且つ上端近傍部に前記テーパスリーブの上端部が一体的に連結された駆動ロッドと、前記駆動ロッドを昇降駆動可能な駆動手段と、前記駆動ロッドを前記駆動手段の駆動力出力部材に対して前記第１方向へ移動不能で且つ前記第２方向へ移動可能に連結する可動連結機構と、前記プラグ部材を前記本体部材に対して前記第１方向へ移動不能で且つ前記第２方向へ移動可能に案内する案内機構とを備え、前記案内機構は、前記プラグ部材の下端部に前記第２方向と平行に形成され且つ下方程互いに接近するように傾斜した１対の傾斜面と、前記１対の傾斜面が夫々密着状に係合するように前記本体部材に形成された１対の支持傾斜面とを備えたことを特徴としている。

請求項２の位置決め装置は、請求項１の発明において、前記本体部材は、前記１対の支持傾斜面が形成された筒部材であって本体部材の嵌合穴に嵌合固定された筒部材を備えたことを特徴としている。

請求項３の位置決め装置は、請求項２の発明において、前記プラグ部材に遊嵌状に外嵌されて前記本体部材の頂部の装着穴に固定された固定リングであって、前記筒部材の上端に上方から当接した固定リングを設けたことを特徴としている。

請求項４の位置決め装置は、請求項３の発明において、前記プラグ部材に外嵌されて前記装着穴に装着され且つ前記固定リングで保持された弾性材料製のスクレーパを設け、駆動ロッドを上昇させた非位置決め状態のとき前記スクレーパによりプラグ部材とテーパスリーブと駆動ロッドをセンタリングするように構成したことを特徴としている。

請求項５の位置決め装置は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記可動連結機構は、前記駆動ロッドの下端部に形成された係合部と、この係合部が前記第２方向から係合可能で且つ上下方向に相対移動不能に前記駆動力出力部材に形成された係合穴とを備えたことを特徴としている。

請求項６の位置決め装置は、請求項２の発明において、前記嵌合穴の底壁部に形成され加圧エア供給通路に接続された弁孔と、前記駆動手段の駆動力出力部材が下限位置に達した際に前記弁孔を閉塞するように前記駆動力出力部材に形成された弁面部とを備え、前記加圧エア供給通路の加圧エアのエア圧を介して前記駆動力出力部材が下限位置に達した位置決め不良状態を検知する位置決め不良検知手段を設けたことを特徴としている。

請求項７の位置決め装置は、請求項１の発明において、前記駆動ロッドの上端部に前記プラグ部材に上方から対向する鍔部を有する頭部と、この頭部の下側近傍において駆動ロッドに外嵌固定された係合リングとを備え、前記頭部と係合リングとで形成された環状溝に、前記テーパスリーブの上端部の内鍔部を係合させたことを特徴としている。

請求項８の位置決め装置は、請求項４の発明において、前記本体部材に、加圧エア供給通路と、この加圧エア供給通路に連なり且つ前記固定リングの下面側に加圧エアを導入可能なエア導入通路とを設け、前記加圧エア供給通路からエア導入通路に供給する加圧エアを前記プラグ部材の外周面とスクレーパの間の隙間から噴出させることで異物の侵入を防止するように構成したことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ワークの円筒穴を位置決めする際に、プラグ部材のプラグ部とテーパスリーブをワークの円筒穴に挿入する際に、製作誤差により前記円筒穴の位置が第２方向に僅かにずれている場合には、可動連結機構と案内機構を介して、プラグ部材とテーパスリーブと駆動ロッドとが第２方向へ移動可能であるため、プラグ部材のプラグ部とテーパスリーブをワークの円筒穴に確実に挿入させ、駆動手段により駆動ロッドを下降駆動し、テーパスリーブを拡径させてワークの円筒穴が第１方向へ移動しないように位置決めすることができる。

前記プラグ部材を本体部材に対して第１方向へは移動不能で且つ第２方向へ移動可能に案内する案内機構を設け、この案内機構は、プラグ部材の下端部に第２方向と平行に形成され且つ下方程互いに接近するように傾斜した１対の傾斜面と、この１対の傾斜面が夫々密着状に係合するように本体部材に形成された１対の支持傾斜面とを備えている。

そのため、プラグ部とテーパスリーブの移動許容幅を大きくすることができ、また、駆動ロッドを下降駆動する際に、１対の傾斜面が１対の支持傾斜面に確実に密着状態になるから、それら傾斜面の摺動部が摩耗してもガタつきが生じることがない。
しかも、１対の傾斜面と１対の支持傾斜面は、プラグ部材とテーパスリーブとを第１方向へセンタリングする機能も有する。それ故、常に高い位置決め精度でワークの円筒穴を位置決めすることができる。

請求項２の発明によれば、１対の支持傾斜面を筒部材に形成するため、１対の支持傾斜面を精度よく形成できる。
請求項３の発明によれば、プラグ部材に遊嵌状に外嵌された固定リングを本体部材の頂部の装着穴に固定し、この固定リングを筒部材の上端に当接させることで、筒部材の脱落を防止できる。

請求項４の発明によれば、固定リングで保持された弾性材料製のスクレーパを、プラグ部材に外嵌した状態で前記装着穴に装着し、このスクレーパにより、駆動ロッドを上昇させた非位置決め状態のときプラグ部材とテーパスリーブと駆動ロッドをセンタリングすることができる。

請求項５の発明によれば、可動連結機構は、駆動ロッドに形成した係合部と、駆動手段の駆動力出力部材に形成した係合穴とを備え、この係合穴に係合部が第２方向から係合可能で且つ上下方向に相対移動不能であるため、駆動ロッドを駆動力出力部材に第２方向のみ移動可動に連結できる。

請求項６の発明によれば、嵌合穴の底壁部に弁孔を形成し、駆動力出力部材が下限位置に達した際に弁孔を閉塞する弁面部を駆動力出力部材に形成し、弁孔と弁面部をとを備えた位置決め不良検知手段により、加圧エア供給通路から弁孔に供給する加圧エアのエア圧を介して駆動力出力部材が下限位置に達した位置決め不良状態を検知することができる。

請求項７の発明によれば、簡単な構造でもって前記駆動ロッドの上端部にテーパスリーブの上端部を一体的に連結することができる。
請求項８の発明によれば、前記プラグ部材の外周面とスクレーパの間の隙間から加圧エアを噴出させることで異物の侵入を確実に防止することができる。

本願の実施例に係る位置決めシステムの平面図である。 第２位置決め装置の平面図である。 第２位置決め装置の分解斜視図である。 ピストン部材が上限位置状態のときの図３のIV−IV線断面図である。 ピストン部材が上限位置状態のときの図３のＶ−Ｖ線断面図である。 ピストン部材が下限位置状態のときの図４相当図である。 ピストン部材が下限位置状態のときの図５相当図である。 図５のVIII−VIII線断面図である。 位置決め状態のときの図４相当図である。

以下、本発明を実施するための形態について、実施例に基づいて説明する。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、位置決めシステム１は、マシニングセンタ（数値制御式工作機械）のテーブルであるベース部材２に対して可動部材であるワークパレット（これがワーク に相当する）を水平方向に正確に位置決めするための装置である。

図１は、ベース部材２と、そこに装備した複数の位置決め装置３，４，５の平面図である。図１に示すように、ベース部材１には、その上方近傍にセットされるワークＷ（図４、図５参照）を水平面内におけるＸ，Ｙ方向（全方向）に位置決めする第１位置決め装置３と、ワークＷをＺ方向（鉛直方向）に位置決めする３組の高さ方向位置決め装置４と、ワークＷを第１位置決め装置３を中心とする水平回動方向（θ方向）へ位置決めする第２位置決め装置５とが装備されている。

第１位置決め装置３と第２位置決め装置５とにより、ワークＷを水平方向の全方向に位置決めされる。尚、前記の第１位置決め装置３と高さ方向位置決め装置４についての説明は省略し、第２位置決め装置５について以下に説明する。

次に、本願の位置決め装置である第２位置決め装置５について、図１〜図９に基づいて説明する。尚、図４、図５は、油圧シリンダ１６のピストン部材２２を上限位置にした状態を示し、図６、図７は、油圧シリンダ１６のピストン部材２２がフルストロークして下限位置に達した状態を示す。図９は正常に位置決めした状態を示し、この状態において油圧シリンダ１６のピストン部材２２が上限位置と下限位置の間の途中位置にある。

図１〜図５に示すように、この第２位置決め装置は、基準側のベース部材２に固定される本体部材６と、プラグ部材７と、テーパスリーブ８と、駆動ロッド９と、係合リング１０と、駆動力出力部材１１と、筒部材１２と、固定リング１３と、スクレーパ１４と、案内機構１５と、油圧シリンダ１６と、可動連結機構１７と、位置決め不良検知手段１８と、エアブロー機構１９などを備えている。

プラグ部材７のプラグ部７ａをテーパスリーブ８を介してワークＷの底部の円筒穴Ｈに下方から挿入後、テーパスリーブ８を拡径させて円筒穴Ｈに密着させることにより、ワークＷの円筒穴ＨをＸ方向と直交するＹ方向へ位置決めする装置である。尚、Ｙ方向がプラグ部７ａの軸心と直交する水平な第１方向に相当し、Ｘ方向がプラグ部７ａの軸心及び第１方向と直交する水平な第２方向に相当する。

本体部材６は、固定用フランジ部６ａと筒状部６ｂとを有し、フランジ部６ａの下面は水平基準面に形成されている。筒状部６ｂをベース部材２に形成された円筒穴２ａに軸心を鉛直姿勢にして装着し、フランジ部６ａの下面をベース部材２の上面に当接させた状態で、３つのボルト穴６ｃに夫々挿通させた固定ボルト６ｄにより、本体部材６がベース部材２に高精度に位置決めして固定される。

前記プラグ部材７は本体部材６にＸ方向に可動に装着され、このプラグ部材７の上半部にプラグ部７ａが形成され、プラグ部７ａは本体部材６の中心部分から上方へ突出している。プラグ部７ａの外周面は上方程小径化するテーパ部として形成されている。プラグ部材７は、下端部のフランジ部７ｃと、フランジ部７ｃから上方へ延びる円筒部７ｂと、前記プラグ部７ａを備え、プラグ部材７の中心側部分にはロッド孔７ｄが形成されている。

前記テーパスリーブ８は、外周面が円筒面に形成されると共に内周面がテーパ面に形成され、テーパスリーブ８の下半部がプラグ部７ａのテーパ部に密着状に外嵌され、径拡大方向へ弾性変形可能に構成されている。図３に示すように、前記弾性変形を可能とするため、テーパスリーブ８の周方向の１カ所には１本の縦スリット８ａが形成され、テーパスリーブ８はこの縦スリット８ａにより分断されている。

この縦スリット８ａに対応する位置において、プラグ部７ａのテーパ部に１つの小径のピン部材７ｅが突出状に装着され、ピン部材７ｅの先端部が縦スリット８ａに係合している。こうして、プラグ部７ａに対してテーパスリーブ８がプラグ部７ａの軸心の回りに回動しないように規制されている。

駆動ロッド９は、テーパスリーブ８を昇降駆動するものであり、駆動ロッド９はプラグ部７ａと同心状であり、駆動ロッド９はプラグ部材７のロッド孔７ｄに密着状に挿通し、テーパスリーブ８をも挿通している。この駆動ロッド９は、上端部に形成された頭部９ａと、この頭部９ａと一体形成されて下方へ延びるロッド本体部９ｂを有する。前記頭部９ａにはプラグ部材７に上方から対向する鍔部９ｃが形成されている。頭部９ａは側面視にて台形状で、テーパ外周面９ｄを有し、このテーパ外周面９ｄが、頭部９ａとプラグ部７ａとテーパスリーブ８をワークＷの円筒穴Ｈに挿入する際の案内面として機能する。

前記テーパスリーブ８の上端部には内側へ張り出す内鍔部８ｂが形成され、係合リング１０はロッド本体部８ｂの上端部に焼き嵌め又は圧入にて固着されている。
この頭部９ａと係合リング１０とで環状溝１０ａが形成され、この環状溝１０ａにテーパスリーブ８の上端部の内鍔部８ｂが緊密に係合されている。こうして、テーパスリーブ８の上端部が駆動ロッド９の上端近傍部に一体的に連結され、油圧シリンダ１６の昇降駆動力を駆動力出力部材１１を介してテーパスリーブ８に伝達可能に連結されている。

駆動ロッド９の上昇時にはテーパスリーブ８がプラグ部７ａに対して相対的に数ｍｍだけ上昇し、駆動ロッド９の下降時にはテーパスリーブ８がプラグ部７ａに対して相対的に数ｍｍだけ下降する。

前記筒部材１２は本体部材６の一部に相当するものであり、この筒部材１２は本体部材６に形成された嵌合穴２０に緊密に装着されている。
筒部材１２の外周の一箇所には回り止めピン１２ｄが装着され、この回り止めピン１２ｄを本体部材６の嵌合穴２０の外周の一箇所に形成した半円筒溝（図示略）に係合させることにより、筒部材１２が回転しないように規制されている。

この嵌合穴２０の上側において本体部材６の上端部には嵌合穴２０よりも大径の装着穴２１が形成されている。この装着穴２１に断面Ｌ形の固定リング１３が焼き嵌め又は圧入にて固定され、筒部材１２の１対の突出部１２ｂの上端に当接している。そのため、筒部材１２が脱落することはない。軟質合成樹脂等の弾性材料製の環状のスクレーパ１４がプラグ部材７に密着状に外嵌されて固定リング１３に装着されて固定されている。

前記案内機構１５は、プラグ部材７を本体部材６に対してＹ方向へ移動不能で且つＸ方向へ移動可能に案内するものである。この案内機構１５は、プラグ部材７の下端部にＸ方向と平行に形成され且つ下方程互いに接近するように傾斜した１対の傾斜面１５ａと、これら傾斜面１５ａが密着状に夫々係合するように筒部材１２に形成された１対の支持傾斜面１５ｂとを備えている。１対の傾斜面１５ａは、プラグ部材７のフランジ部７ｃの両側部を部分的に切除した切断面に形成されている。

前記筒部材１２の中央孔１２ａには駆動力出力部材１１の大径部１１ａが密着状に装着され、筒部材１２のＹ方向の両側部分には中央孔１２ａよりも高く突出する平面視にて弓形の突出部１２ｂが形成されている。前記１対の支持傾斜面１５ｂは、１対の突出部１２ｂの内側面に形成されている。尚、図３〜図５に示すように、筒部材１２の１対の円弧面１２ｃは、１対の支持傾斜面１５ｂの下端よりも数ｍｍだけ低い位置にある。

駆動ロッド９を昇降駆動する駆動手段としての油圧シリンダ１６が本体部材６の下部に設けられている。油圧シリンダ１６は、本体部材６の筒状部６ｂに形成された縦向きのシリンダ穴２１と、このシリンダ穴２１に昇降可能に装着されたピストン部２２ａを含むピストン部材２２とを有し、シリンダ穴２１のうちのピストン部２２ａの上側には駆動ロッド９を下降駆動する為の第１油室２１ａが形成され且つピストン部２２ａの下側には駆動ロッド９を上昇駆動する為の第２油室２１ｂが形成されている。

第１油室２１ａは、本体部材６内の油圧通路２３ａとベース部材２内の油圧通路２３ｂと外部油圧通路２３ｃを介して油圧供給源２４に接続されている。第２油室２１ｂはベース部材２内の油圧通路２５ａと外部油圧通路（図示略）を介して油圧供給源２４に接続されている。 尚、第１，第２油室２１ａ，２１ｂの油圧をシールする為のシール部材２６〜２８及びその他のシール部材２９が設けられている。

駆動力出力部材１１は、筒部材１２の中央穴１２ａに装着された大径部１１ａと、この大径部１１ａの下端の中央部かち下方へ延びる脚部１１ｂとを備えている。この脚部１１ｂはボルト状に形成され、この脚部１１ｂが油圧シリンダ１６のピストン部材２２のロッド部２２ｂに螺合にて連結されている。

前記可動連結機構１７は、駆動ロッド９の下端部を油圧シリンダ１６の駆動力を出力する駆動力出力部材１１に対して前記Ｙ方向へは移動不能で且つ前記Ｘ方向へ移動可能に連結するものである。この可動連結機構１７は、駆動ロッド９の下端部に形成された係合部１７ａと、この係合部１７ａがＸ方向の片側から係合可能で且つ上下方向に相対移動不能に駆動力出力部材１１の大径部１１ａに形成された係合穴１７ｂとを備えている。

前記係合部１７ａは、駆動ロッド９の下端近傍部に形成された環状溝３０ａと、この環状溝３０ａの下側のフランジ部３０ｂとを有する。前記係合穴１７ｂは、第１位置決め装置３側に開口した平面視Ｕ形の穴であり、環状溝３０ａに係合する平面視Ｕ形の突条部３１ａと、フランジ部３０ｂの通過を許す平面視Ｕ形の案内溝３１ｂとを備えている。
ここで、駆動力出力部材１１に対する駆動ロッド９のＸ方向への移動を許容するため、ピストン部材２２の軸心と駆動ロッド９の軸心を一致させた状態において、係合部１７ａと係合穴１７ｂの壁面の間には、僅かな隙間（例えば、０．３〜０．５ｍｍ）が形成されている。

図４、図５は、油圧シリンダ１６のピストン部材２２を上限位置にした状態を示し、この状態において、係合リング１０の下面とプラグ部７ａの上端面との間には、数ｍｍの環状隙間ａがあり、プラグ部材７の下端面の一部に駆動力出力部材１１の上端面の一部が当接し、駆動力出力部材１１の大径部１１ａの下端面と、嵌合穴２０の底面との間には数ｍｍの環状隙間ｂがある。プラグ部材７のフランジ部７ｃの円弧状外周面７ｆと嵌合穴２０の周壁面との間にも隙間ｃがある。また、プラグ部材７の外周面と固定リング１３との間にも環状隙間ｄがある。

次に、位置決め不良検知手段１８について説明する。
ワークＷの円筒穴Ｈの穴径が、拡径状態のテーパスリーブ８の外径よりも大きい場合など、駆動ロッド９を下降駆動しても正常に位置決めできずに、ピストン部材２２と駆動力出力部材１１が下限位置まで下降する。この位置決め不良を検出する位置決め不良検知手段１８は、嵌合穴２０の底壁部に形成された弁孔３４と、駆動力出力部材１１に形成された弁面部３５とを備えている。

本体部材６には、弁孔３４に接続された加圧エア供給通路３６が設けられ、この加圧エア供給通路３６はベース部材２内に形成されたエア通路３７と外部エア通路３８により加圧エア供給源３９に接続され、外部エア通路３８には圧力スイッチ４０（又は圧力センサ）が接続されている。加圧エア供給源３９と圧力スイッチ４０は制御ユニット４１に電気的に接続されている。尚、加圧エア供給通路３６の端部はシール部材３２でシールされている。

弁面部３５は、駆動力出力部材１１が下限位置に達した際に弁孔３４を閉塞するように形成されている。図９に示すように、駆動ロッド９を下降駆動し、テーパスリーブ８が拡径して円筒穴Ｈに密着して正常な位置決め状態になると、駆動力出力部材１１が下限位置に達しない。この場合には、加圧エア供給通路３６に供給される加圧エアは駆動力出力部材１１と筒部材１２の間の隙間を通って上方へリークするため、圧力スイッチ４０でエア圧「低」が検出される。

図６に示すように、駆動力出力部材１１が下限位置に達した位置決め不良の場合には、弁面部３５で弁孔３４が閉塞されるため、圧力スイッチ４０でエア圧「高」が検出されるため、加圧エア供給通路３６の加圧エアのエア圧を介して駆動力出力部材１１が下限位置に達した位置決め不良状態を検知することができる。

次に、プラグ部材７の外周面とスクレーパ１４の間の隙間４２（これは、スクレーパ１４の弾性変形により形成される）から加圧エアをブローするエアブロー機構１９について説明する。図５に示すように、本体部材６に、加圧エア供給通路４３と、この加圧エア供給通路４３に連なり且つ固定リング１３の下面側に加圧エアを導入可能なエア導入通路４４とを設け、加圧エア供給通路４３からエア導入通路４４に供給する加圧エアをプラグ部材７の外周面とスクレーパ１４の間の隙間から噴出させることで切粉などの異物の侵入を防止するように構成してある。

前記エア供給通路４３は、傾斜エア通路４３ａと、嵌合穴２０の外周側に形成した縦溝４３ｂとを有する。エア供給通路４３は、ベース部材２内のエア通路４５と外部エア通路を介してエア供給源３９に接続されている。
エア導入通路４４は、筒部材１２の円弧面１２ｃとプラグ部材７の下面との間の隙間ｅと、環状隙間ｃと、プラグ部材７のフランジ部７ｃと固定リング１３との間の隙間と、環状隙間ｄと、スクレーパ１４の内側の環状隙間ｆなどで構成されている。尚、傾斜エア通路４３ａの端部はシール部材３３でシールされている。

次に、上記の第２位置決め装置５の作用効果について説明する。
第１，第２位置決め装置３，５によってワークＷを位置決めする際に、第２位置決め装置５のプラグ部７ａとテーパスリーブ８を円筒穴Ｈに挿入するとき、第１位置決め装置３に対応する円筒穴と第２位置決め装置３に対応する円筒穴Ｈ間にピッチ間誤差がある場合、駆動ロッド９の頭部９ａのテーパ外周面９ｄの案内作用で案内しながら挿入する。

このとき、可動連結機構１７を介して駆動ロッド９が駆動力出力部材１１に対して相対的にＸ方向に移動すると共に、案内機構１５を介してプラグ部材７とテーパスリーブ８とが駆動力出力部材１１と筒部材１２に対してＸ方向へ相対的に移動して前記ピッチ間誤差を吸収する。

しかも、油圧シリンダ１６の第１油室２１ａに油圧を供給して駆動ロッド９を下降駆動すると、１対の傾斜面１５ａが１対の支持傾斜面１５ｂに密着状に夫々係合して、プラグ部材７が下方移動しないように支持された状態で、駆動ロッド９の頭部９ａでテーパスリーブ８をプラグ部７ａに対して相対的に下方へ移動駆動し、テーパスリーブ８を拡径させて円筒穴Ｈに密着状に内嵌させる。こうして、ワークＷの円筒穴ＨをＹ方向に精度よく位置決めすることができる。

しかも、この位置決め状態のとき、１対の傾斜面１５ａが１対の支持傾斜面１５ｂに常に密着状に係合するため、プラグ部材７とテーパスリーブ８とがＹ方向にガタつくことがないから、Ｙ方向位置決め精度を高く維持することができる。また、１対の傾斜面１５ａと１対の支持傾斜面１５ｂがプラグ部材７をセンタリングする機能を有するため、Ｙ方向位置決め精度を高く維持できる。しかも、長期間使用している間に、傾斜面１５ａと支持傾斜面１５ｂが摩耗したとしても、１対の傾斜面１５ａが１対の支持傾斜面１５ｂに常に密着状に係合するため、Ｙ方向位置決め精度が低下することがない。

しかも、駆動ロッド９を上昇させて非位置決め状態にするとき、駆動力出力部材１１がプラグ部材７を押し上げることで１対の傾斜面１５ａと１対の支持傾斜面１５ｂのテーパロックが解除されるため、プラグ部材７とテーパスリーブ８とが容易に摺動可能になる。 １対の支持傾斜面１５ｂを本体部材６とは別体の筒部材１２に形成するため、１対の支持傾斜面１５ｂを精度よく形成できる。

弁孔３４と弁面部３５とを有する簡単な構成の位置決め不良検出手段１８により、位置決め不良を確実に検知することができるため信頼性に優れる。
しかも、エアブロー機構１９を設け、スクレーパ１４の内周側隙間から加圧エアを噴出させるため、第２位置決め装置５の内部（スクレーパ１４より内側）へ切粉等の異物が侵入するのを確実に防止することができる。しかも、このスクレーパ１４の弾性力により、駆動ロッド９を上昇させた非位置決め状態のときプラグ部材７とテーパスリーブ８と駆動ロッド９をセンタリングすることができる。

次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
（１）駆動手段は、油圧シリンダで限定されるものではなく、油圧シリンダやエアシリンダ等の流体圧シリンダで構成してもよい。
（２）筒部材１２は、本体部材６と一体の部材として構成してもよい。
（３）本体部材６の形状、構造は図示のものに限定されず、種々の形状、構造に構成することができる。

（４）油圧通路２３ｂ、エア通路３７，４５などは本体部材６に形成することもできる。（５）その他、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施することができる。

機械加工に供するワークやワークを固定するワークパレットなどをベース部材上に精度よく位置決めする位置決めシステムに利用可能な一方向位置決め装置を提供することができる。

１ 位置決めシステム
２ ベース部材
３ 第１位置決め装置（全方向位置決め装置）
５ 第２位置決め装置（一方向位置決め装置）
６ 本体部材
７ プラグ部材
７ａ プラグ部
８ テーパスリーブ
８ｂ 内鍔部
９ 駆動ロッド
９ａ 頭部
９ｃ 鍔部
１０ 係合リング
１１ 駆動力出力部材
１２ 筒部材
１３ 固定リング
１４ スクレーパ
１５ 案内機構
１５ａ 傾斜面
１５ｂ 支持傾斜面
１６ 油圧シリンダ（駆動手段）
１７ａ 係合部
１７ｂ 係合穴
１８ 位置決め不良検知手段
１９ エアブロー機構
２０ 嵌合穴
２１ 装着穴
３４ 弁孔
３５ 弁面部
３６ 加圧エア供給通路
４３ 加圧エア供給通路
４４ エア導入路

Claims (8)

1. 基準側のベース部材に装備されるプラグ部材のプラグ部をテーパスリーブを介してワークの円筒穴に密着状に嵌合させることにより、ワークをプラグ部の軸心と直交する第１方向へ位置決め可能で且つ前記軸心および前記第１方向と直交する第２方向への移動を許す位置決め装置において、
   前記ベース部材に固定される本体部材と、
   前記本体部材に装備されたプラグ部材、及び前記本体部材の上端部から突出するように前記プラグ部材に形成され且つ上方程小径化するテーパ部を備えたプラグ部と、
   前記テーパ部に下半部が外嵌されると共に円筒形の外周面を備え且つ径拡大方向へ弾性変形可能なテーパスリーブと、
   前記プラグ部材とテーパスリーブに挿通され且つ上端近傍部に前記テーパスリーブの上端部が一体的に連結された駆動ロッドと、
   前記駆動ロッドを昇降駆動可能な駆動手段と、
   前記駆動ロッドを前記駆動手段の駆動力出力部材に対して前記第１方向へ移動不能で且つ前記第２方向へ移動可能に連結する可動連結機構と、
   前記プラグ部材を前記本体部材に対して前記第１方向へ移動不能で且つ前記第２方向へ移動可能に案内する案内機構とを備え、
   前記案内機構は、前記プラグ部材の下端部に前記第２方向と平行に形成され且つ下方程互いに接近するように傾斜した１対の傾斜面と、前記１対の傾斜面が夫々密着状に係合するように前記本体部材に形成された１対の支持傾斜面とを備えたことを特徴とする位置決め装置。
2. 前記本体部材は、前記１対の支持傾斜面が形成された筒部材であって本体部材の嵌合穴に嵌合固定された筒部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
3. 前記プラグ部材に遊嵌状に外嵌されて前記本体部材の頂部の装着穴に固定された固定リングであって、前記筒部材の上端に上方から当接した固定リングを設けたことを特徴とする請求項２に記載の位置決め装置。
4. 前記プラグ部材に外嵌されて前記装着穴に装着され且つ前記固定リングで保持された弾性材料製のスクレーパを設け、駆動ロッドを上昇させた非位置決め状態のとき前記スクレーパによりプラグ部材とテーパスリーブと駆動ロッドをセンタリングするように構成したことを特徴とする請求項３に記載の位置決め装置。
5. 前記可動連結機構は、前記駆動ロッドの下端部に形成された係合部と、この係合部が前記第２方向から係合可能で且つ上下方向に相対移動不能に前記駆動力出力部材に形成された係合穴とを備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の位置決め装置。
6. 前記嵌合穴の底壁部に形成され加圧エア供給通路に接続された弁孔と、前記駆動手段の駆動力出力部材が下限位置に達した際に前記弁孔を閉塞するように前記駆動力出力部材に形成された弁面部とを備え、前記加圧エア供給通路の加圧エアのエア圧を介して前記駆動力出力部材が下限位置に達した位置決め不良状態を検知する位置決め不良検知手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の位置決め装置。
7. 前記駆動ロッドの上端部に前記プラグ部材に上方から対向する鍔部を有する頭部と、この頭部の下側近傍において駆動ロッドに外嵌固定された係合リングとを備え、
   前記頭部と係合リングとで形成された環状溝に、前記テーパスリーブの上端部の内鍔部を係合させたことを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
8. 前記本体部材に、加圧エア供給通路と、この加圧エア供給通路に連なり且つ前記固定リングの下面側に加圧エアを導入可能なエア導入通路とを設け、
   前記加圧エア供給通路からエア導入通路に供給する加圧エアを前記プラグ部材の外周面とスクレーパの間の隙間から噴出させることで異物の侵入を防止するように構成したことを特徴とする請求項４に記載の位置決め装置。