JPH07266171A - ワーク用位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの被加工面の追加工を省略できるよう
にする。 【構成】 ハウジング２の上ブロック３に設けたクラン
プ用ピストン１３にクランプ具１７を連結し、同上ハウ
ジング２の下ブロック５に設けた進退用ピストン２４に
位置決め具Ｐを連結する。上記クランプ用ピストン１３
の上側に設けたクランプ用作動室１４と上記の進退用ピ
ストン２４の上側に設けた後退用作動室３１とから圧油
を排出することにより、上記クランプ具１７が復帰バネ
１５によって上側へ後退されるとともに、上記の位置決
め具Ｐが進出バネ３２によって上側の進出位置Ｘへ進出
され、ワーク９の左側の被加工面９ａが位置決め具Ｐに
よって受け止められる。その被加工面９ａを加工する時
には、上記２つの作動室１４・３１へ圧油を供給する
と、上記クランプ具１７が下側へ進出されるとともに、
上記の位置決め具Ｐが上記ワーク９の下面よりも下側の
後退位置へ退避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、マシニングセンタ等
の工作機械によって加工されるワークを所定の位置に位
置決めする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のワーク用位置決め装置は、例え
ば、テーブル等の基台にワークをクランプ装置によって
押圧固定する場合に、その基台の上面に搬入されてきた
ワークを所定の位置に自動的に位置決めするために使用
される。従来の位置決め装置では、基台の上面に位置決
めピンを固定して、その位置決めピンでワークを受け止
めることによって位置決めを行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では次
の不都合が生じていた。上記ワークの被加工面のうちの
位置決めピンで受け止められた被加工面については、工
作機械のツールが上記ピンと干渉するため、全く加工で
きないか部分的にしか加工できない。このため、上記の
ピンで受け止められた被加工面を別の工程で追加工する
必要があり、加工工程が１つ増加せざるを得なかった。

【０００４】上述の弊害を解消するために、本発明者
は、本発明に先立って次のことを考えた。即ち、上記の
基台に対して位置決めピンを作業員が取付け・取外し自
在に構成し、ワークの位置決めが済んだ後に作業員が上
記ピンを取り外すようにするのである。しかし、この場
合には、ワークの位置決め後に作業員が上記ピンの取外
しを忘れてしまうと、ピン取付け状態でワークを加工す
ることになるので、ツールが上記ピンに干渉して損傷す
る。本発明の目的は、位置決めされる被加工面の追加工
を省略することとツールの損傷を防止することとを両立
できるようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、例えば、図１と図２、又は図３から図
５に示すように、ワーク用位置決め装置を次のように構
成した。

【０００６】(請求項１の発明)ワーク９の被加工面９ａ
を受止める進出位置Ｘと同上の被加工面９ａから遠ざか
る後退位置Ｙとの少なくとも２つの位置Ｘ・Ｙへ進退さ
れる位置決め具Ｐを設け、その位置決め具Ｐを進退駆動
する進退手段２１を設けたものである。

【０００７】(請求項２の発明)上記の請求項１の構成に
おいて、次の構成を加えたものである。前記の進退手段
２１を進退用流体圧シリンダによって構成し、その進退
用流体圧シリンダのピストン２４に前記の位置決め具Ｐ
を連結し、そのピストン２４の一側に設けた後退用作動
室３１をクランプ用流体圧シリンダ１０のクランプ用作
動室１４に連通させて構成したものである。

【０００８】

【作用】本発明は、例えば図１と図２に示すように、次
のように作用する。 (請求項１の発明)図１のアンクランプ状態では、進退手
段２１によって位置決め具Ｐが上側の進出位置Ｘへ突出
されており、この状態で、ワーク搬送用ロボットや人手
によってワーク９を基台１のアダプタープレート８上に
搬入して、そのワーク９の左側の被加工面９ａを上記の
位置決め具Ｐによって受け止める。

【０００９】上記の被加工面９ａに加工を施す時には、
図２に示すように、上記ワーク９をクランプ具１７によ
って押圧固定するともに、上記の進退手段２１によって
上記の位置決め具Ｐを下側の後退位置Ｙへ退避させる。
すると、上記の被加工面９ａの左側空間が開放されて、
その被加工面９ａをツールによって加工することが可能
となる。

【００１０】(請求項２の発明)図１のアンクランプ状態
では、クランプ用流体圧シリンダ１０のクランプ用作動
室１４と進退手段である進退用流体圧シリンダ２１の後
退用作動室３１とからそれぞれ圧力流体が排出されてい
る。これにより、上記クランプ用流体圧シリンダ１０の
ピストン１３によってクランプ具１７が上側のアンクラ
ンプ位置へ後退されるとともに、上記の進退用流体圧シ
リンダ２１のピストン２４によって位置決め具Ｐが上側
の進出位置Ｘへ進出されている。この状態で、前記と同
様に、ワーク９の左側の被加工面９ａが上記の位置決め
具Ｐによって受け止められる。

【００１１】上記の被加工面９ａに加工を施す時には、
図２に示すように、上記クランプ用作動室１４と上記の
後退用作動室３１とに圧力流体を供給する。すると、前
記ピストン１３及びクランプ具１７が下側のクランプ位
置へ進出されるとともに、前記ピストン２４によって前
記の位置決め具Ｐが下側の後退位置Ｙへ退避される。こ
れにより、上記の被加工面９ａの左側空間が開放され
て、その被加工面９ａをツールによって加工することが
可能となる。

【００１２】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成され作用す
ることから次の効果を奏する。 (請求項１の発明)ワークの被加工面のうちの位置決め具
によって受け止められた被加工面を加工する時には、進
退手段によって上記の位置決め具を後退位置へ切換えて
その被加工面から退避させればよい。これにより、その
被加工面を加工することが可能となる。

【００１３】しかも、上記の進退手段の駆動操作は、ワ
ークのクランプ動作やツールの加工動作等と連動させる
ことが可能なので、ツールによる加工時に上記の進退手
段によって位置決め具を後退位置へ切換えておくことが
容易かつ確実に行える。従って、上記ツールが位置決め
具に干渉して損傷することを防止できる。以上により、
位置決めされる被加工面の追加工を省略することとツー
ルの損傷を防止することとを両立できる。

【００１４】(請求項２の発明)クランプ用作動室と後退
用作動室とを連通させることによって、クランプ装置の
クランプ用流体圧シリンダと位置決め装置の進退用流体
圧シリンダとにおいて圧力流体の供給手段の少なくとも
一部を兼用できるので、装置全体の構成が簡素化する。
これにより、装置の製作コストを低減できる。そのう
え、クランプ用作動室と後退用作動室とに圧力流体を供
給することによってワークのクランプ操作と位置決め具
の後退操作とをほぼ同時に行えるので、そのワークは、
固定した後に速やかに加工可能となる。

【００１５】

【実施例】

(第１実施例)図１と図２とは、第１実施例を示してい
る。図１は、ワーク用位置決め装置Ａを設けた油圧クラ
ンプＣの縦断面図であって、位置決め具Ｐを進出位置Ｘ
へ切換えた状態を示している。図２は、その位置決め具
Ｐを後退位置Ｙへ切換えた状態を示している。

【００１６】まず、上記の油圧クランプＣについて説明
する。基台１の上面に固定したハウジング２は、上ブロ
ック３と中ブロック４と下ブロック５とからなり、断面
視でコ字状に形成される。上記の下ブロック５の上面
に、キー６と複数のボルト７(ここでは１本だけ示して
いる。)とによってアダプタープレート８が着脱自在に
固定される。このアダプタープレート８は、加工される
ワーク９の形状や大きさに応じて取り替えられるように
なっている。

【００１７】上記の上ブロック３にクランプ用油圧シリ
ンダ１０が設けられる。即ち、上下方向へ延びるシリン
ダバレル１１が上ブロック３に油密状に固定され、その
シリンダバレル１１のシリンダ孔１２にピストン１３が
油密状に挿入される。そのピストン１３の上側にクラン
プ用作動室１４が形成され、同上ピストン１３の下側に
復帰バネ１５が装着される。上記ピストン１３から下向
きに突設したピストンロッド１６の下部にクランプ具１
７が揺動自在に支持され、そのクランプ具１７が姿勢保
持バネ(図示せず)によって図示の中立姿勢に保持され
る。上記クランプ用作動室１４が給排路１８を経て圧油
給排用ポート１９へ連通される。

【００１８】前記の位置決め装置Ａは、前記の位置決め
具Ｐの進退手段である進退用油圧シリンダ２１を備え
る。ここでは、位置決め具Ｐと油圧シリンダ２１とは、
アダプタープレート８の左側に１組だけ設けた場合で説
明するが、図中の二点鎖線図に示すように、同上アダプ
タープレート８の前後両側にも設けてもよい。

【００１９】上記の進退用油圧シリンダ２１は次のよう
に構成される。前記の下ブロック５に上下方向へ延びる
シリンダ孔２２が貫通形成される。そのシリンダ孔２２
の大径部分２３にピストン２４がＯリング２５によって
油密状に挿入される。また、同上シリンダ孔２２の小径
部分２６には、上記ピストン２４から上向きに突設した
ピストンロッド２７がＯリング２８によって油密状に挿
入される。そのピストンロッド２８の上部に前記の位置
決め具Ｐがオネジ部材２９によって着脱自在に固定され
る。

【００２０】上記ピストン２４の上側に後退用作動室３
１が形成され、そのピストン２４の下側に進出バネ３２
が装着される。上記の後退用作動室３１が別の給排路３
３を経て前記ポート１９へ連通される。なお、上記の位
置決め具Ｐの上部にはガイド用テーパ面３４が形成され
ている。

【００２１】上記の第１実施例は次のように作動する。
図１のアンクランプ状態では、上記ポート１９から圧油
が排出されている。このため、クランプ用油圧シリンダ
１０のピストン１３及びクランプ具１７が復帰バネ１５
によって上昇される。また、進退用油圧シリンダ２１の
ピストン２４が進出バネ３２によって上昇されて、位置
決め具Ｐが進出位置Ｘへ切換えられている。

【００２２】この状態で、ワーク搬送用ロボットによっ
て、クランプ具１７とアダプタープレート８との間の空
間にワーク９を搬入し、そのワーク９を上記アダプター
プレート８のストッパー部３６と位置決め具Ｐとの間に
落とし込む。これにより、上記ワーク９の左側の被加工
面９ａが上記の位置決め具Ｐによって受け止められると
ともに右側の被加工面９ｂが前記ストッパー部３６によ
って受け止められる。なお、上記ワーク９の搬入は、搬
送用ロボットに代えて人手で行ってもよい。

【００２３】次いで、上記ポート１９へ圧油を供給す
る。すると、図２に示すように、クランプ用油圧シリン
ダ１０のピストン１３が下降駆動されて、クランプ具１
７がワーク９をアダプタープレート８の上面に押圧固定
する。これとほぼ同時に、進退用油圧シリンダ２１のピ
ストン２４が下降駆動されて、位置決め具Ｐがワーク９
の下面よりも下側の後退位置Ｙへ切換えられる。このた
め、そのワーク９の左側の被加工面９ａを加工すること
が可能となる。

【００２４】前述の二点鎖線図で示したように、アダプ
タープレート８の前後両側にも位置決め具Ｐを設けた場
合において、図１の状態では、ワーク９の前面９ｃと後
面とが前側の位置決め具Ｐと後側の位置決め具とによっ
て受け止められているが、図２の状態では、これらの位
置決め具Ｐも後退位置Ｙへ切換えられるので、ワーク９
の前面９ｃと後面とを加工することが可能である。

【００２５】上記の第１実施例は次の長所が得られる。
クランプ用油圧シリンダ１０と進退用油圧シリンダ２１
とを単動バネ復帰式に構成したので、ハウジング２には
２つの給排路１８・３３を設けるだけでよい。このた
め、そのハウジング２の孔加工に手間がかからない。ま
た、上記の２つの給排路１８・３３について圧油給排用
ポート１９を１つ設けるだけでよいので、そのポート１
９に接続される油圧回路が簡素である。さらに、復帰バ
ネ１５と進出バネ３２のバネ力とを変更することによ
り、クランプ具１７と位置決め具Ｐの動作順序を容易に
変更できる。なお、その動作順序の変更は、２つの給排
路１８・３３の少なくとも一方に可変絞り弁を設けるこ
とによっても可能である。

【００２６】前記の上ブロック３と中ブロック４と下ブ
ロック５とは、一体に形成することに代えて、３つの分
割体によって構成してもよい。この場合には、これら３
つのブロック３・４・５がタイロッドによって基台１に
固定される。また、前記の給排路１８においては、各ブ
ロック同士の接続部分がＯリング等の封止部材によって
封止される。

【００２７】(第２実施例)図３から図５は、第２実施例
を示している。図３は前記の図１に相当する図、図４は
前記の図２に相当する図、図５は油圧クランプの縦断面
図である。この第２実施例においては、上記の第１実施
例と同じ構成の部材には原則として同一の符号を付けて
説明する。

【００２８】ハウジング２の上面にアダプタープレート
８が着脱自在に固定され、そのアダプタープレート８の
左右両側に、ワーク９の左右の被加工面９ａ・９ｂを受
け止める位置決め具Ｐ・Ｐと進退用油圧シリンダ２１・
２１が設けられる。図３の状態では、圧油給排用ポート
１９から圧油を排出されている。これにより、油圧クラ
ンプＣのクランプ具３８がアダプタープレート８の上側
空間から外れた退避位置へ旋回され、位置決め具Ｐが進
出位置Ｘへ進出されている。この状態で、ワーク９を左
右の位置決め具Ｐ・Ｐの間に上側から挿入する。

【００２９】次いで、上記ポート１９へ圧油を供給す
る。すると、図４に示すように、クランプ具３８が旋回
され、引き続いて、そのクランプ具３８が下降駆動され
てワーク９をアダプタープレート８に押圧固定する。こ
れとほぼ同時に、位置決め具Ｐがアダプタープレート８
の上面よりも下側の後退位置Ｙへ切換えられる。これに
より、ワーク９の左右の被加工面９ａ・９ｂが加工可能
となる。

【００３０】即ち、横形マシニングセンタに設けた横向
きツール６１によれば、そのツール６１を回転させなが
ら上下方向へ移動させることによってワーク９の左側の
被加工面９ａを加工することが可能となる。また、縦形
マシニングセンタに設けた縦向きツール６２によれば、
そのツール６２を回転させながら上下方向へ移動させる
ことによってワーク９の右側の被加工面９ｂを加工する
ことが可能となる。なお、横向きツール６１によって右
側の被加工面９ｂを加工してもよく、縦向きツール６２
によって左側の被加工面９ａを加工してもよい。

【００３１】上記の油圧クランプＣは、主として図５に
示すように、次のように構成されている。シリンダ本体
の３９上部分３９ａにピストン４０が油密状に挿入さ
れ、そのピストン４０から上向きに突設したピストンロ
ッド４１の上部にアーム４２がナット４３によって固定
される。上記アーム４２の先端部に前記クランプ具３８
が高さ調節自在に固定される。そのピストンロッド４１
の上部に、旋回シャフト４４の上部が２つの係止用ボー
ル４５によって回り止め状に連結される。

【００３２】上記の旋回シャフト４４の下部に２つの案
内溝４６(ここでは１つだけ示している。)が設けられ、
各案内溝４６に、シリンダ本体３９の下部分３９ｂに支
持した旋回操作用ボール４７が嵌入される。上記のピス
トン４０の上側に形成したクランプ用作動室４８が通路
４９と出入口５０とを経て前記の圧油給排用ポート１９
(図３参照)へ連通される。上記のシリンダ本体３９の下
部分３９ｂと上記ピストンロッド４１の上部との間に復
帰バネ５１が装着される。符号５２はスラストベアリン
グである。

【００３３】図５のアンクランプ状態において、上記ク
ランプ用作動室４８へ圧油を供給すると、ピストン４０
及び旋回シャフト４４が下降していく。すると、まず、
下側の旋回操作用ボール４７から案内溝４６の傾斜部分
４６ａへ旋回力が作用し、これにより、ピストン４０及
びピストンロッド４１が旋回される。引き続いて、上記
の旋回シャフト４４が案内溝４６のストレート部分４６
ｂに沿って真っすぐに下降されて、クランプ具３８がワ
ーク９を押圧する。上記クランプ状態からアンクランプ
状態へ切換えられる場合には、旋回シャフト４４とピス
トンロッド４１及びピストン４０は、まず、真っすぐに
上昇し、その後、旋回されるのである。

【００３４】なお、この第２実施例においても、アダプ
タープレート９の前後両側にも位置決め具Ｐと進退用油
圧シリンダ２１を設けてもよい。

【００３５】上記の各実施例は次のように変更可能であ
る。進退手段２１である進退用流体圧シリンダの作動流
体は、圧油に代えて、水等の他の種類の液体や圧縮空気
等の気体であってもよく、また、その流体圧シリンダ
は、バネ復帰式に代えて、複動式であってもよい。さら
に、上記の進退手段２１は、電動モータや電磁ソレノイ
ド等によって構成してもよい。位置決め具Ｐは、ワーク
Ｗの被加工面に対して平行な方向へ進退されるものに代
えて、その被加工面に対して垂直または斜め方向へ進退
されるものであってもよい。

【００３６】クランプ用流体圧シリンダ１０の作動流体
は、圧油に代えて、水等の他の種類の液体や圧縮空気等
の気体であってもよく、また、その流体圧シリンダは、
バネ復帰式に代えて、複動式であってもよい。さらに、
クランプ装置としては、流体圧力を利用するものに代え
て、ネジ係合力を利用するものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示し、位置決め具を進出
位置へ切換えた状態を示す図である。

【図２】上記の位置決め具を後退位置へ切換えた状態を
示す図である。

【図３】本発明の第２実施例を示し、前記の図１に相当
する図である。

【図４】同上の第２実施例を示し、前記の図２に相当す
る図である。

【図５】同上の第２実施例に設けた油圧クランプの縦断
面図である。

【符号の説明】

9…ワーク、9ａ…被加工面、10…クランプ用流体圧シリ
ンダ(クランプ用油圧シリンダ)、14…クランプ用作動
室、21…進退手段(進退用油圧シリンダ)、24…ピスト
ン、31…後退用作動室、Ｐ…位置決め具、Ｘ…進出位
置、Ｙ…後退位置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク(９)の被加工面(９ａ)を受止める
   進出位置(Ｘ)と同上の被加工面(９ａ)から遠ざかる後退
   位置(Ｙ)との少なくとも２つの位置(Ｘ)(Ｙ)へ進退され
   る位置決め具(Ｐ)と、その位置決め具(Ｐ)を進退駆動す
   る進退手段(２１)とを備える、ことを特徴とするワーク
   用位置決め装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載したワーク用位置決め装
   置において、 前記の進退手段(２１)を進退用流体圧シリンダによって
   構成し、その進退用流体圧シリンダのピストン(２４)に
   前記の位置決め具(Ｐ)を連結し、そのピストン(２４)の
   一側に設けた後退用作動室(３１)をクランプ用流体圧シ
   リンダ(１０)のクランプ用作動室(１４)に連通させて構
   成した、ことを特徴とするワーク用位置決め装置。