JPH0332541A

JPH0332541A - 加工物を工作機械の工作台に固定する装置

Info

Publication number: JPH0332541A
Application number: JP2151430A
Authority: JP
Inventors: Rudolf Schneider; ルドルフ・シユナイダー
Original assignee: Erowa AG
Current assignee: Erowa AG
Priority date: 1989-06-10
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1991-02-13
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: AU628582B2; EP0403428A3; HK4494A; JPH0755425B2; FI93178C; EP0403428B2; CN1023087C; FI902912A0; DK0403428T3; DE59003117D1; KR910000296A; FI93178B; CA2018696C; EP0403428B1; AU5687990A; SG6694G; KR0133516B1; DK0403428T4; CA2018696A1; DE3919077C1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、工作機械によって機械加工されるべき加工物
を前記工作機械の工作台に、前記工作機械の工作台上に
位置する基準点に関して正確に決定された位置関係で固
定する装置に関する。この装置は、前記機械加工される
べき加工物を着脱可能に受容するようにされた加工物受
容手段と、前記加工物受容手段に備えられた第１群の位
置決め開口及び前記工作機械の工作台上に備えられた第
１群の位置決めスタッドを備えた第１の位置決め手段と
を具備しており、前記第１群の位置決め開口及び前記第
１群の位置決めスタッドは、Ｘ方向及びＹ方向における
前記加工物受容手段の位置を決定するために協働する。

工作機械によって機械加工されるべき加工物を、特に工
作機械の工作台に関して工作機械の作業領域内の正確に
既知で明確な関係に固定することはしばしば要求される
。特に機械加工されるべき加工物の正確で且つ厳密な既
知の位置決めは、２つの直交方向、即ちＸ方向及びＹ方
向に関して、更にＺ軸、即ち前記Ｘ軸及びＹ軸の交点を
垂直に通る軸の周りの回転に関して達成されねばならな
い。

更に、加工物を前記Ｚ軸に関して、即ちＸ−Ｙ平面上方
の高さ位置に関して、またＸ−Ｙ平面に対するその平行
性に関しても正確に位置決めせねばならないこともある
。

比較的小さな加工物を位置決めするようにされた加工物
位置決め手段を提供することは従来技術においてよく知
られている。このような位置決め手段は、機械加工され
るべき加工物を受容するようにされた加工物受容手段と
、機械加工装置の工作台上に設置され且つ前記加工物受
容手段と協働するベース部材とを備えている。位置決め
は、前記ベース部材上に備えられた突出する位置決めス
タッドと、前記加工物受容手段上に対応する配置で備え
られた位置決め開口とによってなされる。

加工物受容手段がベース部材に連結されると直ぐに、加
工物受容手段に連結された加工物の中心を合わせるため
に、位置決めスタッドは位置決め開口に嵌合する。

Ｚ軸の延長線に沿った位置決めを考慮しないならば基本
的には、第１の対はＸ方向及びＹ方向における位置決め
を提供し、第２の対は、第１の対と協働して、Ｚ軸の周
りの明確な角度配向を提供するような２つの対の協働す
るスタッド及び開口を与えることで充分である。

加工物を位置決めするためのこのような公知の装置にお
ける必須条件は、一方では位置決めスタッド、及び他方
では位置決め開口が、それらの相互に向かい合った相対
位置に関する限り極めて正確に配置されることである。

即ち、位置決めスタッドと位置決め開口との間の完璧な
協働を得、それによって（その位置が既知の）ベース部
材に関して加工物受容手段を所望の位置に置くために、
例えば２つの位置決めスタッド間の距離は、これらの位
置決めスタッドと協働する２つの位置決め開口間の距離
と全く等しくなければならない。この結果、特に電食加
工（ｅｌｅｃｔｒｏ　ｅｒｏｓｉｖｅ　ｍａｃｈｉｎｉ
ｎｇ）の分野の加工物におけるようにかなり高度の位置
決め精度が要求される場合には、かかる部品はかなり高
度の精度で製造されねばならない。従って、このような
高精度の位置決め装置の製造は、小さな加工物のみに適
しているものであっても、非常に高価であり且つ時間も
要する。更にこのような公知の構成は、はとんどの場合
のように円錐形の位置決めスタッドを使用するならば、
スタッド−開口対が相互に独立にＸ−Ｙ位置を決定する
が故に、幾何学的に過剰規定されることが多い。

上記問題点及び欠点は特に、比較的大きな加工物を正確
に位置決めする必要がある場合には重要である。基本的
に加工物の安定した位置決め及び固定に関しては、位置
決めスタッドと位置決め開口との距離はそれぞれ出来る
だけ大きく選択される。しかしながら、スタッド−開口
対の間の距離が２０〜４０ｃＩ１１の範囲であっても、
加工物受容手段とベース部材との間の温度差に起因する
熱による収縮または膨張によって惹起される偏差が見ら
れ得る。そうすると、一方または他方の位置決めスタッ
ドのその関係する位置決め開口への完璧な嵌合は妨げら
れる。この結果、特に精密機器の製造に要求される高精
度はもはや保証されない。

異なる加工物受容手段が１つの同じベース部材に連結さ
れる場合には別の問題が生じ得る。加工物受容手段は恐
らく種々の製造バッチで製造されており、従って全く同
じ寸法を有するわけではない。このような寸法の偏差は
小さいかもしれないが、それでも正確に位置決めされた
ベース部材に関する加工物手段の位置決めの精度を著し
く損なうことがあり、これは精密機器製造においては許
容され得ない。

英国特許第２０３３２６３号明細書は、加工物を工作機
械の工作台上の正確に規定された位置に締め付けるため
の装置を開示している。この装置は、機械加工されるべ
き加工物が解放可能に固定され且つ機械加工装置の工作
台上に対応して設けられその表面上に突出している位置
決めスタッドと協働する位置決め孔を備えている加工物
受容手段を備えている。この装置は特に、その４つの隅
の領域に４つのＶ字形の溝が設けられた加工物受容パレ
ットを備えており、前記Ｖ字形溝は前記位置法め開口に
実質的に対応している。Ｖ字形溝は、Ｘ方向及びＹ方向
においてパレットを位置決めするために対応して設けら
れたＶ字形ブロックと協働する。即ち、１群の４つの開
口−スタッド対は、相互に比較的大きな距離を置いて配
置されており、位置決め機能全体を実行すると開示され
ている。

工作機械の工作台上でのパレットの位置決めの精度は単
に製造精度とＶ字形溝及びＶ字形ブロックの実際の位置
とに依存することは当業者には明らかである。この態様
は幾何学的に過剰規定されており、パレットにあるＶ字
形溝の１つの位置における最も小さい偏差さえも、工作
機械の工作台に関するパレットの正確な位置決めを損な
うであろう。このような（扁差は、異なる製造バッチか
ら得られるまたは異なる温度を有するパレットを使用す
る場合に容易に生じるであろう。

西独特許第３１１５５８６号は、工作機械においてパレ
ットを交換及び位置決めするための装置を開示している
。この装置は、加工物を積載されたパレットを、パレッ
トを受容し且つ加工物を機械加工する場所に供給する送
出し軌道を備えている。

パレットがこの場所に到着した後にはパレットは、Ｚ軸
センタリングピンの頂部表面上に当接するまで下降され
るが、Ｚ軸センタリングピンはＸ方向またはＹ方向にお
けるセンタリングまたは位置決め機能を全くもたない。

他方、パレットが下降すると円錐形センタリングビンの
頂部は、対応する円錐形の態様のセンタリングブツシュ
に嵌合する。

これらのブツシュは軸方向には弾性であるが半径方向に
は剛性である。前記西独特許には、従って「半径方向に
おけるセンタリングピン上へのパレットの正確な位置決
め」が達成されるべきであると述べられている。

しかしながら、当業者には明らかであるように、特にセ
ンタリングビン間の距離とセンタリングブツシュ間の距
離とが正確に等しくないならば、この態様ではＸ方向及
びＹ方向においてもＺ軸の周りの角度配向に関してもパ
レットの正確な位置を得ることは不可能である。上記距
離が正確に等しくないとパレットの位置は、パレットを
下降させる前のパレットの当初位置に従って、一方のビ
ン−ブツシュ対または他方のビン−ブツシュ対のいずれ
かが正確に嵌合しパレットの位置を決定するので、明確
ではない。即ち、パレットは２つの異なる位置をとる結
果となる。この態様は本発明によって回避され得る。

本発明の目的は、前記従来技術の態様の欠点を回避する
、工作機械によって機械加工されるべき加工物を前記工
作機械の工作台に、前記工作機械の前記工作台上に位置
する基準点に関して正確に決定された位置関係で固定す
る装置を提供することである。

本発明の別の目的は、センタリングピンとセンタリング
開口との間の距離が製造公差に起因して異なっていよう
とも加工物を正確に且つ明確に位置決めすることを可能
にする、工作機械によって機械加工されるべき加工物を
前記工作機械の工作台に、前記工作機械の工作台上に位
置する基準点に関して正確に決定された位置関係で固定
する装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、センタリングピンとセンタリ
ング開口との間の距離が、加工物受容手段及び／または
ベース部材の熱による膨張及び収縮に起因して異なって
いようとも加工物を正確に位置決めすることを可能にす
る、工作機械によって機械加工されるべき加工物を前記
工作機械の工作台に、前記工作機械の工作台上に位置す
る基準点に関して正確に決定された位置関係で固定する
装置を提供することである。

上記目的及び他の目的を達成するために、本発明は、第
１に、工作機械によって機械加工されるべき加工物を前
記工作機械の工作台に、前記工作機械の前記工作台上に
位置する基準点に関して正確に決定された位置関係で固
定する装置を提供する。この装置装置は、前記機械加工
されるべき加工物を着脱可能に受容するようにされた加
工物受容手段と、前記加工物受容手段に備えられた第１
群の位置決め開口、及び前記工作８１械の工作台上に備
えられた位置決めスタッドを具備する第１の位置決め手
段とを包含する。第１群の位置決め開口と第１群の位置
決めスタッドとは、Ｘ方向及びＹ方向における前記加工
物受容手段の位置を決定するように協働する。

更に、第２群の位置決め開口と第２群の位置決めスタッ
ドとを備えた第２の位置決め手段が包含される。第２群
の位置機開口及び位置決めスタッドは前記第１群の位置
決め開口及び位置決めスタッドから距離を置いて配置さ
れており、相互に協働する。対応する第２群の位置決め
開口及び位置決めスタッドは、Ｘ方向及びＹ方向を同時
にではなくてＸ方向またはＹ方向いずれかの加工物受容
手段の位置のみを決定する。

本発明は第２に、特に極めて大きい加工物に適した、工
作機械によってｔＭ械加工されるべき加工物を前記工作
機械の工作台に、前記工作機械の前記工作台上に位置す
る基準点に関して正確に決定された位置関係で固定する
装置を提供する。この装置は、機械加工されるべき加工
物を着脱可能に受容するようにされた加工物受容手段を
包含しており、第１の位置決め手段は、前記加工物受容
手段に備えられた第１群の位置決め開口と、前記工作ａ
械の工作台上に備えられた第１群の位置決めスタッドと
を包含しており、前記第１群の位置決め開口及び前記第
１群の位置決めスタッドは、Ｘ方向及びＹ方向における
加工物受容手段の位置を決定するために協働する。

更に、第２群の位置決め開口と第２群の位置決めスタッ
ドとを包含する第２の位置決め手段が包含される。第２
群の位置決め開口及び位置決めスタッドは第１群の位置
決め開口及び位置決めスタッドから距離を置いて配置さ
れており、第２群の位置決めスタッド及び位置決め開口
は相互に協働する。協働する第２群の位置決め開口及び
位置決めスタッドは、Ｘ方向における加工物受容手段の
位置のみを決定する。

最後に、第３群の位置決め開口と第３群の位置決めスタ
ッドとを包含する第３の位置決め手段が包含される。第
３群の位置決め開口及び位置決めスタッドも第１群及び
第２群の位置決め開口及び位置決めスタッドから距離を
置いて配置されており、第３群の位置決めスタッド及び
位置決め開口は相互に協働する。協働する第３群の位置
決め開口及び位置決めスタッドは、Ｙ方向における加工
物受容手段の位置のみを決定する。

この態様によって、例えば２つの群のスタッド及び開口
が備えられている場合には、一方の群がＸ方向及びＹ方
向における加工物受容手段の正確な位置に責任を負い、
それによって垂直に走行するＺ軸に対する基準を決定し
、更に他方の群がＺ軸の周りの位置に関して加工物受容
手段を正確に位置決めすることを保証する。２つの群の
スタッドと開口との間の相互距離は、ただ１つの群のみ
がＺ軸の規定に責任を負うので、もはや重要ではない。

即ち製造公差、熱による寸法の偏差等は、位置決めの精
度に悪影響を及ぼさず、工作機械の工作台における加工
物受容手段の位置の幾何学的な過剰規定は回避される。

以下添付の図面を参照し、本発明の装置に実施例により
本発明を説明する。

え胴側第１図には工作機械の工作台１を概略的に示しである。

工作台１の表面には４つのベース部材２．３．４及び５
が備えられている。前記ベース部材の各々は複数の位置
決めスタッドを包含している。

ベース部材２．３．４及び５の特定の態様は後に、第４
図及び第５図の説明に関連して詳細を記述する。４つの
ベース部材２．３．４及び５は全てが同じ態様であるの
が有利である。

第２ａ図には加工物受容手段６の底面図、即ち工作台ｌ
の頂部と対面する加工物受容フレームの側部から見た図
を示しである。加工物受容フレーム６にはその４つの隅
の各々に群をなす位置決め開口が備えられている。これ
らの位置決め開口の態様の詳細は後述する。

第２ｂ図には第２ａ図に示したのと同様の加工物受容フ
レーム７を対応する図で示しであるが、加工物受容フレ
ーム７にはただ２つの群の位置決め開口のみが備わって
いる。フレーム７は同じ工作台１と一緒に使用すること
ができるが、工作台１上に設置されるベース部材は、た
だ２つのみ、例えば２つのベース４及び５のみが必要と
される。

加工物受容フレーム７には横断方向棒部材８が備えられ
、工作台１には支持部材９が備えられている。もし加工
物受容フレーム７を工作台ｌに固定するのであれば、横
断方向棒部材８は、工作台１に備えられた支持部材９上
に当接する。支持部材９には、受容フレーム７の横断方
向棒部材８が支持部材９の上方表面上に置かれる前に支
持部材の上方表面に存在し得るいかなる塵芥または他の
夾ｊａ物も除去するために、それを通して加圧空気を吹
出し得る開口１０を設けることができる。

第２ａ図では加工物受容フレーム６は、長平方向に延伸
する２つの棒部材１３及び１４によって相互に３！！結
されている横断方向に延伸する２つの棒部材を備えてい
る。長手方向に延伸する２つの棒部材１３及び１４には
、加工物受容フレームに固定されて機械加工されるべき
加工物を受容する受容手段を備えることができる。かか
る受容手段は図示していないが、このような加工物受容
手段を適当に設計することは当業者には容易であろう。

２つの横断方向棒部材１１及び１２の各々には、それぞ
れ２つの位置決め部材１５　、１６及び１７．１８が備
わっている。これらの位置決め手段の態様の詳細は後述
する。第２ｂ図の加工物受容フレーム７は加工物受容フ
レーム６と同じ横断方向部材１１を備えており、且つ同
様に２つの位置決め部材１５及び１６が備えられている
。更に、加工物受容フレーム７は２つのより短い長手方
向棒部材１３ａ及び１４ａと、前記のごとく位置決め部
材を備えていない横断方向棒部材８とを備えている。

第２ａ図に示した加工物受容フレーム６は、辷り大きい
加工物または複数の小さい加工物を受容するのに適して
おり、従って工作機械の工作台１にその４つの隅全てで
固定される必要があるが、第２ｂ図に示した加工物受容
フレーム７はより・１＼さい加工物または複数の非常に
小さい加工物に適１．２ており、従って横断方向棒部材
１１の２つの相対する端部に位置する２つの位置決め部
材１５及び１６によってのみ加工物受容フレーム７を固
定すれば充分であって、横断方向棒部材８は、工作機械
の工作台１上の適当な位置に備えられた支持部材９上に
桜やかに当接する。

第４図にはベース部材２を平面図で示してあり、一方第
５図は同じベース部材２の側面図である。

ベース部材２は、円筒形の下方部分１９と、その４つの
隅が面取りされている実質的に正方形の上方部分２０と
を包含している。正方形上方部分２０の上方表面には、
正方形上方部分２０の上面から上向きに突出する４つの
位置決め棒２１が備えられている。

これら４つの位置決め棒２１は、ベース部材２０の正方
形上方部分２０の２つの垂直な中央線に沿って配置され
ている。位置決め棒２１の上方表面には位置決めスタッ
ドが備えられている。図に示した実施態様においては、
位置決め棒は４つの内側位置決めスタッド２２と４つの
外側位置決めスタッド２３とを備えている。より小さい
４つの内叫スタッド２２の中心はより小さい直径を有す
る円の周囲に配置されており、幾分太き目の４つの外側
スタッド２３の中心はより大きい直径を有する第２の円
の周囲に配置されている。

位置決めスタッド２２及び２３はほぼ楔形の形状を有し
、これらのスタッドの配置は、相互に向がい合って位置
する２つの位置決めスタッドの上面が共通の結線に沿っ
て延伸し、得られる２つの結線は相互に垂直な方向に延
伸するようになっている。

ベース部材２の中央には、ばね手段（図示なし）の作用
下にあり且つ空圧式に作動化される締付はボール２６を
包含するボール式締付は装置２５が備えられいる。ボー
ル式締付は装置２５は第３図に示したタイボルト３６と
協働するようになっている。このような態様で協働する
タイボルトとボール式締付は装置とは当業者には公知で
あり、本明細書では詳細に説明しない。

ベース部材２の正方形上方部分２０の４つの対角方向に
配向された表面部分２７は全く平坦に研削されており、
それぞれ、加工物受容フレーム６及び７の位置決め部材
１５〜１８の部分である４つのデイスタンスビンに対す
る当接面として作用する。上記デイスタンスビンの態様
は後述する。

第８図には位置決めスタッドの部分断面図を示しである
が、−例として位置決めスタッド２３を示しである。全
ての位置決めスタッド、特に位置決めスタッド２２も、
実質的に同じ態様を有すると理解されたい。位置決め棒
２１と一体的に形成されている位置決めスタッド２３は
、位置決めスタッドを垂直に通る中央平面に関して相互
に対称的に配置された少なくとも２つの傾斜面を有する
。特に、位置決め棒２１の上面に隣接して２つの第１の
表面部分３０が備えられている。この第１の表面部分３
０は前記位置決めスタッド２３を通って垂直方向に延伸
する中央平面と平行である。第１の表面部分３０に隣接
して、前記位置決めスタッド２３の中心を通る前記垂直
方向平面に関して第１のより小さい傾斜を有する２つの
第２の表面部分２９が備えられいる。最後に、前記第２
の表面部分２９に隣接して、前記位置決めスタッド２３
を通る前記中央垂直方向平面に関して前記第２の表面部
分２９の傾斜よりも大きい傾斜を有する第３の表面部分
２８が備えられている。

以下に詳細を後述するように、位置決めスタッド２３は
位置決めスリットと協働する。より傾斜の大きい第３の
表面部分２８は、位置決めスタッド２３が位置決めスリ
ット内に貫通するのを可能とするまたは容易にする役目
を果たし、より傾斜の少ない第２の表面部分２９は実際
のセンタリング機能を果たすように備えられている。

位置決め部材１５及び１６のＲ様を第６図、第７図及び
第９図に示す。これらの図はそれぞれ、位置決めプレー
ト２３の平面図、第６図の線分■−■に沿った部分断面
図、横断方向棒部材１１と対面する側部の側面図である
。

横断方向棒部材１１には、横断方向棒部材１１の上面か
ら突出する円形の縁リブを備えている。各位置決め部材
１５．１６．１７及び１８に対して円形縁リブ３１が割
り当てられている。縁リブ３１は、夾雑物及び湿気に対
する保護フード（図示なし）のためのアンカーとして作
用する。位置決め部材１５に割り当てられた縁リブ３１
の内部には、中央開口３３を有する、はぼ円形形状の位
置決めプレート３２が備えられている。位置決めプレー
ト３２にはタイボルト３６（第３図に図示）用の受容部
材３４が備えられている。

受容部材３４は中央開口３３に挿入され、例えばねじ３
５によって横断方向棒部材１１に固定されている。

受容部材３４は、受容部材３４から垂直に突出し且つベ
ース部材２〜５のボール式締付は装置２５に嵌合するよ
うな態様を有するタイボルト３６を支持する。

位置決めプレート３２は横断方向棒部材１１に４つのね
じ３７によって固定されている。これらのねじ３７は同
時にデイスタンスビンとしても作用し、その上面で、加
工物受容フレーム６及び７がそれぞれ工作機械の工作台
ｌに固定されると直ぐに、ベース部材２〜５の平坦に研
削された表面部分２７に当接する。このようにしてねじ
３７はそれぞれ加工物受容フレーム６及び７の位置、即
ち機械加工されるべきであって前記加工物受容フレーム
上に取り付けられた加工物の、Ｚ方向における位置を決
定する。

第７図から明らかに判るように、位置決めプレート３２
は、横断方向棒部材１１にねじ止めされるところには肉
厚部分を包含している。位置決め部材１５の場合には、
位置決めプレート３２の肉厚部分３８は薄いウェブ４０
によって相互に連結されている。

全ての薄いウェブ４０は、位置決めスリット３９を有す
る中央肉厚部分４１を包含している。中央肉厚部分４１
の厚みは、第７図から明らかなように、肉厚部分４１が
横断方向棒部材１１の表面に当接しないように、横断方
向棒部材１１にねじ３７によって連結されている肉厚部
分３８の厚みよりも幾分小さくなっている。

直径方向で向かい合って位置する２つの位置決めスリッ
ト３９の各々は一直線上に置かれており、得られる２つ
の直線は相互に垂直に走行する。位置決めスリット３９
は薄いウェブ４０の全幅にわたって延伸しており、位置
決めスリット３９の深さは中央肉厚部分４１の厚みの約
５０〜７０％である。最後に、中央肉厚部分には、位置
決めプレート３２の下方表面に開いている盲孔４２が設
けられている。この盲孔４２の位置は、この実施態様に
おいては、ベース部材２〜５の外側位置決めスタッド２
３の位置に対応しており、その直径は、ベース部材２〜
５の正方形上方部分２０の表面に平行な断面図から判る
ように位置決めスタッド２３の最大寸法よりも幾分大き
い。位置決めスタッド３９の幅は実質的に、より傾斜の
少ない第２の表面部分２９の中間で測定した位置決めス
タッド２３の幅に対応する。

薄いウェブ４０が組み込まれた位置決めプレート３２の
前記態様によって、中央肉厚部分４１は、軸方向には弾
性的に移動可能であるが周囲方向、即ち位置決めプレー
ト３２の平面内では剛性である位置決めスリット３９に
連結されている。位置決めスタッド２３の高さは、位置
決めスタッド２３が位置決めスリット３９に嵌合すると
直ぐにかかるスタッドが中央肉厚部分４１を横断方向棒
部材１１に向かって僅かに変位させるように寸法が決め
られている、このような軸方向の変位は、周囲方向の安
定性が全く損なわれない程僅かである。

位置決め部材１６はほぼ同様な態様であるが、但し以下
の点が異なる。

ただ２つの位置決めスリット３９ａが左セグメント及び
右セグメントにおいて相互に向かい合った位置で、Ｉ−
かも第６図のように水平方向、即ち横断方向棒部材１１
の延長方向に走行する位置決め部材１６の２つの位置決
めスリット３９と一致する直線の延長上に備えられてい
る。結果として位置決め部材１６は、その上方及び下方
セグメントには上記薄いウウブ４０及び中央肉厚部分４
１を包含しておらず、その代わりに位置決めプレート３
２の第６図の２つの上方肉厚部分及び２つの下方肉厚部
分は肉厚部分３８ａに相互に連続的に連結されている。

しかしながらこれに対して孔４２ａは、位置決め部材１
５の位置決めプレート３２に設けられた盲孔４２まで続
いている。

第２ａ図に示した位置決め部材１７は前記位置決め部材
１６と同一の態様である。これは、同様にただ２つの位
置決めスリットを包含することを意味する。し、かじな
がら、位置決め部材１７の位置決めプレート３２は、位
置決め部材１７の位置決めスリット３９ａが長手方向棒
部材１３の長手方向延長方向に走行するように、位置決
め部材１６に対して９０°ずらして加工物受容フレーム
６上に設置されている。

位置決め部材１８の位置決めプレート３２は位置決めス
リットを全く備えておらず、位置決めフタラド２３の位
置に対応して配置された４つの連続孔４２ｂのみを備え
ている。他の点では位置決め部材１８の位置決めプレー
ト３２の態様は他の位置決め部材のものと同様である。

第１０図及び第１１図には、加工物受容７１ノームロ及
び７をそれぞれベース部材２〜５を備えた工作機械の工
作台１に取り付ける前と後との状態を部分断面図で示し
である。第１０図では位置決めプレート３２は開放静止
位置にあり、位置決めスタッド２３は、位置決めスリッ
ト３９に貫通する直前の状態にある。第１１図の状態で
は加工物受容フレーム６は工作機械の工作台１にその位
置が固定されている。位置決めスタッド２３が位置決め
スタツド３９に貫通し、それによって位置決めプレート
３２の中央肉厚部分４１は横断方向棒部材１１に向かっ
て軸方向に変位されている。位置決めスタッド２３のよ
り傾斜の小さい第２の側面部分２９は位置決めスリット
３９の縁に嵌合し、それによって工作ｆｆ１ｔｉｌｉの
工作台１に関して加工物受容フレーム６の正確なセンタ
リングを行なう。

加工物受容フレーム６が工作機械の工作台１に固定され
ると、Ｘ−Ｙ基準位置、更にそれからＺ軸の位置が、位
置決め部材１５に嵌合しているベース部材５の向かい合
った位置決めスタッド２３を通る２つの直線によって決
定される。理論的には自ら位置決め部材１５、更にそれ
から加工物受容フレーム６の角度位置さえも設定される
。しかしながら加工物受容フレーム６は比較的寸法が大
きいが故に、その精度は充分でない。加工物受容フレー
ム６の材料の弾性のために、位置決め部材１５に直径方
向反対側に位置する加工物受容フレーム６の隅の位置は
望ましくない程度にまで変化する。

この望ましくない状態を回避するために更に本発明は、
位置決め部材１６のＹ方向位置を安全に固定するために
、Ｘ方向に配向されたベース部材４の２つの位置決めス
タッド２３と位置決め部材１６の２つの位置決めスリッ
ト３９ａとの協働を提供する。

ベース部材４の残りの２つの位置決めスタッド２３は、
位置決め部材１６に割り当てられた位置決めプレート３
２の連続孔４２ａを貫通するが故に、何の機能ももたな
い。これに対応してＹ方向に配向されたベース部材３の
２つの位置決めスタッド２３と、位置決め部材１７の２
つの位置決めスリット３９ｂとの協働によって、位置決
め部材１７のＸ方向位置が正確に決定される。ベース部
材３の残りの２つの位置決めスタッド２３は、位置決め
部材１７に割り当てられた位置決めプレート３２の連続
孔４２ａと嵌合するので何の機能ももたない。最後に、
ベース部材２の位置決めスタッド２３は、これら全てが
位置決め部材１８の連続孔４２ｂに嵌合するので、位置
決め機能は全く行わない。ベース部材２と位置決め部材
１８との協働によって、ねじ３７によって与えられるデ
イスタンスピンがベース部材２の平坦に研削された表面
部分に当接することから、加工物受容フレーム６のＸ方
向位置のみが決定される。

第２ｂ図に示した実施態様の加工物受容フレーム７を第
１図に示した工作機械の工作台１上に置く場合には、ベ
ース部材２〜５のうちのただ２つが機能的に使用される
。加工物受容フレーム７の寸法及びその配向に従って、
ベース部材２及び３、またはべ一部材２及び４、または
ベース部材４及び５、またはベース部材３及び５のいず
れかが第２ｂ図に示した加工物受容フレーム７の位置決
め部材１５及び１６と嵌合する。こうして、使用した２
つのベース部材の一方、即ち位置決め部材１５に嵌合し
たベース部材によってＸ／Ｙ基準が設定され、更に、位
置決め部材１６と嵌合した他方の使用したベース部材が
ＸまたはＹ基準を設定し、それによ−て、位置決め部材
１５と選択されたベース部材２．３．４または５との協
働によってＺ軸の周りの加工物受容フレーム７の角度配
向が決定される。加工物受容フレーム７の寸法は比較的
小さいが故に、実際に得られる精度は充分である。

簡略化のため、及び使用されるべき加工物受容フレーム
の配向及び種類に応じて、任意のベース部材２〜５の全
てが位置決め部材１５と協働し得る可能性を与えるため
に、全てのベース部材２〜５は、これらベース部材２〜
５の１つにおいて４つ全ての位置決めスタッド２２また
は２３が割り当てられた４つの位置決めスリットに嵌合
するのであれば同一の態様とする。

熱による膨張もしくは収縮または製造公差に起因して隣
合った２つのベース部材と隣合った２つの位置決め部材
との幾何学的中央の間に場合によっては生じる距離の偏
差は、工作機械の工作台に関する加工物受容フレームの
位置の精度に全く影響を与えない。Ｘ／Ｙ方向における
Ｚ軸の位置は、単一のベース部材（例えば第１図におい
てはベース部材５）と位置決め部材１５とが協働するこ
とにより決定される。例えばベース部材４に嵌合するよ
うにされている位置決め部材１６（第２ａ図）の位置は
、位置決めスリット３９ａは充分に長いし且つ盲孔４２
ａ及び４２ｂは偏差を相殺するのに充分大きいので、Ｘ
方向において変化し得る。

前記実施態様においては、ベース部材２〜５の４つの外
測位置決めスリット２３のみを使用している。その理由
は、図に示した加工物受容フレームの位置決め部材が、
高い荷重を受容し且つかなり剛性であるような態様であ
ることから判るであろう。加工物受容７１／−ム内に受
容された加工物または加工物受容フレームの寸法によっ
て加えられる荷重がより小さいならば、より単純な態様
を有し得るより小さい位置決め部材を使用することもで
きる。例えば、図に示した前記位置決めプレートに代え
て、ベース部材２〜５の内側位置決めスタッドが嵌合す
る、円の周囲に沿って等間隔に配置された４つの長方形
の開口を備えた単純なスプリングスチールプレートを使
用することができる。

勿論、スプリングスチールプレー１・を横断方向棒部材
に距離を置いて固定することにより、またはスプリング
スチールプレート内の長方形開口の領域にある横断方向
棒部材に凹部を設けることにより、スプリングスチール
プレートは少なくとも長方形開口近傍では軸方向に弾性
的に変形し得る。

いずれにせよ同じベース部材２〜５を両種の位置決め部
材と一緒に使用することができる。

本発明の装置は、加工物受容手段の態様に並ならぬ自由
度（Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）がある上に、工作機械の
工作台に関する加工物受容手段の位置の精度に関する限
りにおいては極めて高度の精度を提供する。本発明の装
置は単純な態様であり、且つ低コストで製造することが
できる。更に本発明の装置の操作は、「位置決めスタッ
ド／位置決めスリット」の系が自己清浄性であるので、
夾雑物によって損なわれない。最後に、本発明の装置は
摩耗を受けることがほとんどなく、もし摩耗が生じたと
しても位置決めの精度に影響しないことは特記されるべ
きである。長期使用のために位置決めスタッド及び／ま
たは位置決めスリットが幾分摩耗したとしても、中央肉
厚部分４１を備えた位置決めプレート３２が軸方向で幾
分変位する結果となるのみであって、それによって位置
決めの精度が損なわれることは全くない。

【図面の簡単な説明】

第１図は４つの群の位置決めスタッドを備えている工作
Ｖ＆械の工作台の平面図、第２ａ１３は４つの群の位置
決め開口を備えている加工物受容手段の第１の実施態様
の底面図、第２ｂ図は２つの群の位置決め開口を備えて
いる加工物受容手段の第２の実施態様の底面図、第３図
は第１図及び第２ａ図の矢印Ａの方向で見た工作台及び
加工物受容手段の部分断面側面図、第４図は４つの外側
位置決めスタッド及び４つの内側位置決めを有するベー
ス部材の図、第５図は第４図のベース部材の側面図、第
６図は２つの群の位置決め開口を有する加工！ｔζ受容
手段の部分底面図、第７図は第６図の線分■■に沿った
断面図、第８図は位置決めスタッドを通る拡大部分断面
図、第９図は加工物受容手段に向かって配向された位置
決め１１／−トの面の平面図、第１０図は位置決めスタ
ッドの嵌合前の位置決めプレート及び位置決めスタフ１
への拡大部分断面図、並びに第１１図は位置決めスタッ
ドの嵌合後の第１０と同様の図である。１・・・工作機械の工作台、２，３，４．５・・ベース
部材、６．７・・・加工物受容フレーム、８　、１．　
］、　、　１２・・横断方向棒部材、９・・・支持部材
、１５，１６，１７．１８・・・位置決め部材、２２．
２３・・・位置決めスタッド、３９・・位置決めスリッ
ト。図面の浄書（内容に変更なし）手続補正書平成２年７月２４日１、事件の表示平成２年特許願第１５１４３０号発明の名称加工物を工作機械の工作台に固定する装置補正をする者事件との関係名称

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工作機械によって機械加工されるべき加工物を前
記工作機械の工作台に、前記工作機械の工作台上に位置
する基準点に関して正確に決定された位置関係で固定す
る装置であって、該装置が、前記機械加工されるべき加
工物を着脱可能に受容するようにされた加工物受容手段
を包含しており、前記加工物受容手段には、前記工作機
械の工作台上に備えられていてその表面から突出してい
る位置決めスタッドと協働する位置決め開口が具備され
ており、それによって前記加工物受容手段にある第１群
の位置決め開口と第１群の位置決めスタッドとが、Ｘ方
向及びＹ方向における前記加工物受容手段の位置を決定
するように具備されており、少なくとも１つの追加の群
の位置決め開口と少なくとも１つの追加の群の位置決め
スタッドとが具備されており、前記追加の群の位置決め
開口及び位置決めスタッドが、前記第１群の位置決め開
口及び位置決めスタッドから距離を置いて設置されてお
り且つ相互に協働し、それによって前記協働する追加の
群の位置決め開口及び位置決めスタッドがＸ方向または
Ｙ方向のいずれかにおける前記加工物受容手段の位置の
みを決定することを特徴とする装置。
（２）前記第１群の位置決め開口及び位置決めスタッド
に加えて、Ｘ方向における前記加工物受容手段の位置の
みを決定するために相互に協働する第１の追加群の位置
決め開口及び第１の追加群の位置決めスタッドと、Ｙ方
向における前記加工物受容手段の位置のみを決定するた
めに相互に協働する第２の追加群の位置決め開口及び第
２の追加群の位置決めスタッドとを具備していることを
特徴とする請求項１に記載の装置。
（３）前記位置決めスタッドの各群が、円の周囲に沿っ
て等間隔に配置された少なくとも４つの実質的に楔形の
位置決めスタッドを備えたベース部材を具備しており、
それによって相互に向かい合つて位置する２つのスタッ
ドの楔形位置決めスタッドの自由頂部縁がＸ方向に走行
する第１の線に沿つて整列されており、且つ相互に向か
い合って位置する他の２つのスタッドの楔形位置決めス
タッドの自由頂部縁がＹ方向に走行する第２の線に沿っ
て整列されていることを特徴とする請求項１または２に
記載の装置。
（４）前記位置決めスタッドの群が、第１のより小さい
円の周囲に沿って等間隔に配置されている実質的に楔形
の４つの位置決めスタッドと、第２のより大きい円の周
囲に沿って等間隔に配置されている実質的に楔形の４つ
の位置決めスタッドとを備えたベース部材を具備してお
り、それによって相互に向かい合って位置する４つのス
タッドの楔形位置決めスタッドの自由頂部縁がＸ方向に
走行する第１の線に沿って整列されており、且つ相互に
向かい合って位置する他の４つのスタッドの楔形位置決
めスタッドの自由頂部縁がＹ方向に走行する第２の線に
沿って整列されていることを特徴とする請求項１または
２に記載の装置。
（５）前記位置決めスタッドを備えた前記ベース部材の
表面が、平坦に且つ平滑に研削されている少なくとも所
定の部分を包含していることを特徴とする請求項３また
は４に記載の装置。
（６）前記ベース部材には、タイボルトを固定可能に受
容するようにされた、中央に位置する固定手段が備えら
れていることを特徴とする請求項３または４に記載の装
置。
（７）前記位置決めスタッドが、前記ベース部材の表面
近傍に位置し且つより傾斜が小さい第１の側面部分と、
前記位置決めスタッドの上面近傍に位置し且つ前記第１
の側面部分より傾斜が大きい第２の側面部分とを包含し
ていることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項
に記載の装置。
（８）前記加工物受容手段が、相互に距離を置いて配置
されている少なくとも２つの位置決め部材を備えており
、前記位置決め部材の各々が位置決めプレートを包含し
ており、第１の位置決め部材の位置決めプレートにはそ
の配置が第１のベース部材の位置決めスタッドの配置に
対応する４つの位置決めスリットが備えられており、且
つ追加の位置決め部材の位置決めプレートには、前記第
１の位置決め部材の中央から前記追加の位置決め部材の
中央へと走行する結線上に位置する２つの位置決めスリ
ットが備えられていることを特徴とする請求項１から７
のいずれか一項に記載の装置。
（９）前記加工物受容手段が長方形フレームを備えてお
り、それによって前記フレームの４つの隅にそれぞれ位
置決め部材が配置されていることを特徴とする請求項８
に記載の装置。
（１０）前記長方形フレームが、第１の隅には４つの位
置決めスロットを有する位置決め部材を、前記第１の隅
に隣合った２つ隅には２つの位置決めスロットを有する
位置決め部材を、更に前記第１の隅に向かい合った第４
の隅には位置決めスロットを有さない位置決め部材を備
えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
（１１）前記位置決め部材全ての位置決めプレートが前
記加工物受容手段に４つのディスタンスボルトによって
固定されていることを特徴とする請求項８から１０のい
ずれか一項に記載の装置。
（１２）ただ２つの位置決めスロットを有するかまたは
位置決めスロットを有さない前記位置決め部材の位置決
めプレートに、位置決めスロットの代わりに連続開口が
備わっており、対応するベース部材の位置決めスタッド
が、前記位置決め部材が前記ベース部材に当接している
ときには関係する開口を通過していることを特徴とする
請求項８から１１のいずれか一項に記載の装置。
（１３）前記第１の位置決め部材の位置決めプレートが
、前記ディスタンスボルト近傍に位置する４つの肉厚部
分と、前記肉厚部分の２つの間の中央に位置する４つの
中央部分とを包含しており、前記中央部分が前記肉厚部
分に薄い弾性ウェブによって連結されており、且つ前記
中央部分が前記位置決めスリットを包含していることを
特徴とする請求項８から１１のいずれか一項に記載の装
置。
（１４）前記第２及び第３の位置決め部材の位置決めプ
レートが、隣合った２つのディスタンスボルト間で相互
に向かい合って位置する２つの肉厚部分と、前記２つの
肉厚部分の間の中央に位置する２つの中央部分とを包含
しており、前記中央部分が前記肉厚部分に薄い弾性ウェ
ブによって連結されており、且つ前記中央部分が前記位
置決めスリットを包含していることを特徴とする請求項
８から１１のいずれか一項に記載の装置。
（１５）前記中央部分が前記加工物受容手段に向かつて
弾性的に変位し得るように、前記中央部分が前記肉厚部
分よりも幾分薄くなつており、且つ前記加工物受容手段
と対面する前記肉厚部分の表面に対して幾分後方にずれ
て位置していることを特徴とする請求項１３または１４
に記載の装置。
（１６）前記位置決め部材に、前記位置決め部材から突
出している中央タイボルトが備えられていることを特徴
とする請求項８から１５のいずれか一項に記載の装置。