JP6676340B2

JP6676340B2 - 位置決め装置

Info

Publication number: JP6676340B2
Application number: JP2015216453A
Authority: JP
Inventors: 勇太森; 真吾木戸地
Original assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Current assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2020-04-08
Anticipated expiration: 2035-11-04
Also published as: JP2017087311A

Description

本発明は、位置決め装置に関するものである。

従来より、ワークの基準孔に位置決めピンを差し込むことで、ワークの位置決めを行う位置決め構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１には、テーブルである下金型に位置決めピンが上下に移動可能な状態で埋め込まれており、この位置決めピンの下部にバネが配置された構成が開示されている。また、バネ圧によって位置決めピンが抜け出さないように、位置決めピンにＣ型止め輪が設けられている。これにより、位置決めピン又は位置決め孔の誤差を、バネによる位置決めピンの上下移動によって吸収するようにしている。

特許文献２には、先細りのテーパ面を有する位置決めピンを、ワークの嵌入方向に変位自在に支持し、位置決めピンをワーク載置面から突出させる向きにコイルばねで付勢し、位置決めピンをワーク載置面から突出させるようにした構成が開示されている。コイルばねは、位置決めピンに設けられた鍔状のストッパーと、ばね支えの底部との間に配置されている。ばね支えの上部には鍔が設けられ、鍔が載置台支持部材の底部においてねじにより締結固定されている。ばね支えの底部と治具台の上部とは、ねじにより締結固定されている。

実開平４−１３３５４８号公報特開平６−１７０６７４号公報

ところで、位置決めピンを繰り返し上下させると、付勢バネの付勢力が経年劣化によって低下して、載置面から突出する位置決めピンの突出量が小さくなってしまうおそれがある。そして、位置決めピンの突出量が小さくなった状態で使用を継続すると、位置決めピンのテーパー部がワークの基準孔の周縁部に密着しなくなり、ワークの位置決めが正確に行われないという問題がある。

そのため、所定の使用期間が経過する毎に、付勢バネを早めに交換する必要がある。しかしながら、特許文献１の発明では、Ｃ型止め輪の取り外し及び取り付け作業が必要であり、また、特許文献２の発明では、ばね支えや治具台を分解してねじを取り外す必要があり、交換作業が煩雑となってしまうという問題がある。

さらに、従来の発明では、付勢バネを早めに交換しているので、引き続き使用可能な状態の付勢バネであっても廃棄することとなり、コストアップに繋がるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単な構成で、付勢バネの交換作業を容易に行うとともに、付勢バネの交換頻度を減らすことができるようにすることにある。

本発明は、位置決め孔が形成されたワークが載置される載置台と、該載置台の載置面側に突出して該ワークの位置決め孔に嵌め込まれる位置決めピンとを備えた位置決め装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記載置台には、前記載置面に開口して前記位置決めピンが摺動可能な摺動孔と、該摺動孔に連通し且つ該載置面の反対側の面に開口する雌ネジ孔とが形成されており、
前記雌ネジ孔に対応する雄ネジ部を有し、該雌ネジ孔に該雄ネジ部が螺合されることで該雌ネジ孔を塞ぐ支持部材と、
前記摺動孔内における前記位置決めピンと前記支持部材との間に配設され、該位置決めピンを前記載置面側に付勢する付勢バネと、
前記位置決めピンの前記載置面からの突出量を規制するストッパ部とを備え、
前記支持部材は、前記雄ネジ部が前記雌ネジ孔の途中の位置まで締め付けられ、さらなる締め込み代を残した状態で、前記付勢バネを支持していることを特徴とするものである。

第１の発明では、載置台の摺動孔に嵌め込まれた位置決めピンは、付勢バネによって載置面側に付勢される。支持部材は、載置台の雌ネジ孔に螺合され、付勢バネを支持している。

このような構成とすれば、支持部材を緩めて雌ネジ孔から取り外すだけで、載置台における載置面の反対側の面から付勢バネを抜き出して交換することができ、交換作業を容易に行うことができる。

また、付勢バネの付勢力が経年劣化によって低下した場合でも、支持部材を締め込んでいくことで、付勢バネの付勢力が大きくなるように調整することができる。そのため、付勢バネを早めに交換しなくても付勢力を維持することができ、付勢バネの交換頻度を減らすことができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記位置決めピンは、前記摺動孔に沿って摺動可能な摺動部と、該摺動部の前記載置面側の端部に設けられて前記位置決め孔に嵌め込まれる先細のテーパー部とを有することを特徴とするものである。

第２の発明では、位置決めピンの先端部にテーパー部が設けられる。これにより、位置決め孔に寸法誤差が生じていた場合でも、位置決め孔の周縁部を位置決めピンのテーパー部に密着させることができ、同軸度を確保することができる。

本発明によれば、支持部材を緩めて雌ネジ孔から取り外すだけで、載置台における載置面の反対側の面から付勢バネを抜き出して交換することができる。また、付勢バネの付勢力が経年劣化によって低下した場合でも、支持部材を締め込んでいくことで、付勢バネの付勢力が大きくなるように調整することができる。

本実施形態に係る位置決め装置の組立前の構成を示す側面図である。位置決め装置にワークを載置させる前の状態を示す側面図である。ワークの位置決めが完了した状態を示す側面図である。付勢バネの付勢力を調整している状態を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１〜図３に示すように、位置決め装置１０は、位置決め孔１６が形成されたワーク１５が載置される載置台１１と、載置台１１上面の載置面１１ａ側に突出してワーク１５の位置決め孔１６に嵌め込まれる位置決めピン２０と、位置決めピン２０を載置面１１ａ側に付勢する付勢バネ２５と、付勢バネ２５を支持する支持部材３０とを備えている。

載置台１１には、載置面１１ａに開口して位置決めピン２０が摺動可能な摺動孔１２と、摺動孔１２に連通し且つ載置面１１ａの反対側の面（図１で下面）に開口する雌ネジ孔１３とが形成されている。摺動孔１２と雌ネジ孔１３とは、同軸上に形成されている。摺動孔１２は、例えば、リーマによって高精度に加工されており、位置決めピン２０が摺動孔１２内を上下方向に摺動しても、位置決めピン２０ががたつくことはない。

摺動孔１２における載置面１１ａ側の周縁部には、径方向内方に張り出し且つテーパー部２２の外径よりも大きな内径のリング状のストッパ部１４が設けられている。ストッパ部１４には、位置決めピン２０の後述する摺動部２１が当接する。

位置決めピン２０は、摺動孔１２に沿って摺動可能な摺動部２１と、摺動部２１の載置面１１ａ側の端部に設けられて位置決め孔１６に嵌め込まれる先細のテーパー部２２とを有する。

位置決めピン２０は、付勢バネ２５の付勢力によって上方に移動したときに、摺動部２１の上面の外縁部がストッパ部１４に当接する。これにより、テーパー部２２の載置面１１ａからの突出量が規制されるとともに、位置決めピン２０が摺動孔１２から脱落することはない。

テーパー部２２の最大外径は、ワーク１５の位置決め孔１６の寸法公差を考慮したときの位置決め孔１６の最大内径よりも大きく形成されている。これにより、位置決め孔１６の周縁部は、テーパー部２２のテーパー面に確実に密着することとなり、位置決め孔１６と位置決めピン２０との同軸度を確保することができる。

なお、本実施形態では、ワーク１５の位置決め孔１６の内径がφ１４であり、φ１４．０〜φ１４．４の寸法公差が生じると想定して、テーパー部２２のテーパー角度θを２．３°に設定している。ここで、テーパー角度θが２．３°程度であれば、研削加工のみでテーパー部２２を形成することができるので、位置決めピン２０の加工時間が短くて少なくて済む。

位置決めピン２０は、摺動孔１２内に配設された付勢バネ２５によって載置面１１ａ側に付勢されている。付勢バネ２５は、位置決めピン２０と支持部材３０との間に挟み込まれている。

支持部材３０は、雌ネジ孔１３に対応する雄ネジ部３１と、雄ネジ部３１の上端部から上方に突出する突起部３２とを有する。雄ネジ部３１は、雌ネジ孔１３に螺合されることで、雌ネジ孔１３を塞いでいる。

雄ネジ部３１の下面には、六角孔３３が形成されている。六角孔３３に六角レンチ３５（図４参照）を差し込んで回転させることで、支持部材３０の雄ネジ部３１を締め込んだり緩めたりすることができる。

ここで、図２に示すように、雄ネジ部３１を、雌ネジ孔１３の上端位置まで締め込むのではなく、上下方向の途中の位置まで締め込むようにしている。つまり、雄ネジ部３１は、さらなる締め込み代を残した状態で、付勢バネ２５を支持している。

突起部３２は、付勢バネ２５のコイル内径よりも小さな外径を有し、付勢バネ２５のコイル内に差し込まれている。付勢バネ２５の下部は、雄ネジ部３１の上面の外縁部によって支持されている。

このような構成とすれば、支持部材３０を緩めて雌ネジ孔１３から取り外すだけで、載置台１１における載置面１１ａの反対側の面から付勢バネ２５を抜き出して交換することができ、交換作業を容易に行うことができる。

また、付勢バネ２５の付勢力が経年劣化によって低下した場合でも、図４に示すように、支持部材３０をさらに締め込んでいくことで、付勢バネ２５の付勢力が大きくなるように調整することができる。そのため、付勢バネ２５を早めに交換しなくても付勢力を維持することができ、付勢バネ２５の交換頻度を減らすことができる。

以下、ワーク１５の位置決めする手順について説明する。まず、図２に示すように、搬送装置（図示省略）によってワーク１５が載置台１１上まで搬送されて載置されると、位置決めピン２０のテーパー部２２が位置決め孔１６に嵌め込まれる。

そして、図３に示すように、位置決めピン２０のテーパー部２２は、その外径が位置決め孔１６の内径と一致する部分において位置決め孔１６の周縁部に当接する。このとき、ワーク１５の自重によって、付勢バネ２５の付勢力に抗して位置決めピン２０が下降し、ワーク１５の下面が載置台１１の載置面１１ａに当接する。これにより、ワーク１５の浮き上がりを防止しつつ、ワーク１５の位置決めを行うことができる。

なお、本実施形態では、位置決めピン２０を１本のみ図示しているが、位置決めピン２０を中心にワーク１５が回転するのを防止するために、少なくとも２本の位置決めピン２０を用いてワーク１５の位置決めを行うのがよい。

以上説明したように、本発明は、比較的簡単な構成で、付勢バネの交換作業を容易に行うとともに、付勢バネの交換頻度を減らすことができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０位置決め装置
１１載置台
１１ａ載置面
１２摺動孔
１３雌ネジ孔
１５ワーク
１６位置決め孔
２０位置決めピン
２１摺動部
２２テーパー部
２５付勢バネ
３０支持部材
３１雄ネジ部

Claims

位置決め孔が形成されたワークが載置される載置台と、該載置台の載置面側に突出して該ワークの位置決め孔に嵌め込まれる位置決めピンとを備えた位置決め装置であって、
前記載置台には、前記載置面に開口して前記位置決めピンが摺動可能な摺動孔と、該摺動孔に連通し且つ該載置面の反対側の面に開口する雌ネジ孔とが形成されており、
前記雌ネジ孔に対応する雄ネジ部を有し、該雌ネジ孔に該雄ネジ部が螺合されることで該雌ネジ孔を塞ぐ支持部材と、
前記摺動孔内における前記位置決めピンと前記支持部材との間に配設され、該位置決めピンを前記載置面側に付勢する付勢バネと、
前記位置決めピンの前記載置面からの突出量を規制するストッパ部とを備え、
前記支持部材は、前記雄ネジ部が前記雌ネジ孔の途中の位置まで締め付けられ、さらなる締め込み代を残した状態で、前記付勢バネを支持していることを特徴とする位置決め装置。
請求項１において、
前記位置決めピンは、前記摺動孔に沿って摺動可能な摺動部と、該摺動部の前記載置面側の端部に設けられて前記位置決め孔に嵌め込まれる先細のテーパー部とを有することを特徴とする位置決め装置。