JPS60259345A - 工作物の位置決め装置 - Google Patents

工作物の位置決め装置

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JPS60259345A
JPS60259345A JP60056229A JP5622985A JPS60259345A JP S60259345 A JPS60259345 A JP S60259345A JP 60056229 A JP60056229 A JP 60056229A JP 5622985 A JP5622985 A JP 5622985A JP S60259345 A JPS60259345 A JP S60259345A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加工されるべき工作物を、互いに平行でない
３つの平面（例えば、空間座標ｘ’、　ｙ。
Ｚに対応する３つの平面）の内の少なくとも２つの平面
に関して位置決めするための工作物の位置決め装置に関
する。
〔発明の概要〕
本発明は、加工されるべき工作物を、互いに平行でない
３つの平面の内の少なくとも２つの平面に関して位置決
めするための工作物の位置決め装置において、球面座に
可動に支承された球欠体を有していて、上記工作物に当
接する上記球欠体の当接面が平面に構成された少なくと
も３個の位置決め部材を用い、上記３つの平面の内の第
１の平面に関して配された３個の上記位置決め部材の内
の少なくとも１個に、上記３つの平面の内の第２又は第
３の平面に関して上記工作物を位置決めするための、上
記工作物の係合孔の内周面に保合する保合部を設けたも
のである。
このように構成することによって、表面が平面でないよ
うな未加工品をも容易且つ正確に第１平面に関して位置
決めできると共に、第２又は第３平面に関しても同時に
位置決めすることができる。
〔従来の技術〕
その加工によゲて完成工作物、例えば機械部品や航空機
部品が製造される未加工品はその加工のために工作用工
具がしかるべく未加工品に近接できるように空間的に正
しい工作位置にもたらされな＆Ｊればならない。工作物
の１１作位置は、互いに平行でない３つの平面、例えば
空間座標ｘ、ｙ。
Ｚに相当した３つの平面で定まる。
第１平面における位置決めは、３個の通常は固定された
平面へ工作物を載置して行われる。
第２平面における位置決めは２個の係止部材により、又
第３平面における位置決めは、又別の１つの係止部材に
より行われる。
その他の載置面又は係上部材は工作物の支持に役立つが
、工作位置の位置決めには役立、だない。
未加工品即ち工作物は、固定部材により固定されるが、
この位置は工作に際して不変的に保持されなければなら
ない。固定手段ないし固定方法は工作物夫々の特別な形
成及びどのように工作するかに応じて選ばれる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第１平面における位置決めは、未加工品の表面が平面で
ないと、所要の正確さで行うのに非常に時間がかかり、
しばしば精度に関し不十分となる。
これがために、未加工品の載置面を予め加工することが
しばしば必要とされる。
未加工品の表面が平面でないと、位置決め後の固定にお
いて、しばしば望ましくない応力若しくは変形が生じ、
このことにより欠陥を有する工作製品が得られることに
なる。載置面を予め加工する場合でも、工作物に変形を
生じないで固定できるという保証は必ずしもない。従来
は、この欠点を認容し得る限界内に抑えるために、第１
平面における工作物に対する載置面を必要な精度に調整
していたが、それだけ余分な手間がかかった。
米国特許第２，６１９．Ｑ１０号及び第２，４８７，０
２２号両明細書から、平面側が工作物と接触し、球面側
が固定バーの球面座に支承された半球体部材を固定位置
に担持する固定バーにより加工されるべき工作物を固定
することが公知である。この方法では種々の高さの工作
物に固定バーを容易に使用し得るが、工作物の位置決め
は上述した従来法により行われている。
そこで本発明の課題は、工作物の位置決め面（載置面）
を予め加工しておかなくても、工作物が第１平面におい
て３個の位置決め部材によって位置決めされると同時に
第２又は第３平面においても位置決めされ、この位置決
め後の固定におし′ても工作物の変形などの不都合が生
じることのない位置決め装置を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
上述の課題は本発明により次のようにして解決される。
即ち、本発明による位置決め装置は、加工されるべき工
作物を、互いに平行でない３つの平面の内の少なくとも
２つの平面に関して位置決めするための少なくとも３個
の位置決め部材を具備し、 上記各位置決め部材が、球面座に可動に支承された球欠
体を有していて、上記工作物に当接する上記球欠体の当
接面が平面に構成されており、゛上記位置決め部材の内
の３個が上記３つの平面の内の第１の平面に関して上記
工作物を位置決めするように配されると共に、 これら第１の平面に関して配された３個の上記位置決め
部材の内の少なくとも１個が、上記３つの平面の内の第
２又は第３の平面に関して上記工作物を位置決めするた
めに、上記工作物の係合孔の内周面に係合する保合部を
具備している。
工作物の係合孔の内周面に係合する上記保合部は、例え
ば球欠体の当接面に植設された係合ビン或いはこの当接
面を通って球欠体を貫通するねし棒によって構成するこ
とができる。後者の場合、ねじ棒の頭部が工作物に押圧
され得るように構成し、且つこの頭部の下面を球面に形
成して、この球面部が、工作物との接触面が平面である
球面座に支承されるように構成すると、工作物を固定す
るのにも役立つ。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例につき添付図面を参照して説明す
る。
先ず、第１６図を参照して、位置決め部材の最も基本的
な構造を説明する。第１６図においては、位置決め部材
全体を数字１０で符示した。これは切頭球体若しくは球
欠体１を具備しており、その切頭面すなわち平面部に工
作物１１が載置される。
球欠体１はハウジング２内に納められ、同ハウジング内
に配置された球面座３上に滑動可能で、且つ一定範囲内
で回動可能に載せられている。ハウジング２の延長部６
、即ち位置決め部材１０の脚部は、本実施例による装置
の基板８の穴７内に嵌め込まれている。球欠体１がハウ
ジング２内で余りにも大きく回動するのを阻止するため
、球欠体１に設けた孔９にピン５を圧入し、その先端部
を、ハウジング延長部６に設けたより大きい孔１２内に
突出させている。これにより、球欠体１のハウジング２
内での回動は限定される。
ハウジング２内に納めた球欠体１の支持部が汚れないよ
うにするため、及び球欠体の動きを容易にするため、ハ
ウジング２の上方内周縁にシール４、例えば０リングが
取り付けである。
球欠体１をハウジング２内で回動可能としたことによっ
て、球欠体１の切頭面で工作物１１を支承でき、これに
より、必要な３個の位置決め部材１０を配置する場合、
工作物１１の正確な位置決めを可能とし、この球欠体１
の切頭面と接する工作物１１の当接面を工作前に特別に
加工する必要がなくなる。
この第１６図に示した位置決め部材１０を３個用いて第
１平面に関する位置決めを行うことができるが、本実施
例においては、第２平面及び／又は第３平面に関する位
置決めをも同時に行うために、第１平面用の３個の位置
決め部材の内の少なくとも１個を、以下に述べる構造と
している。尚以下の例において、第１６図のものと同一
の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
第２図の例では、第１６図の位置決め部材１０に更に保
合ピン１３が設けられており、これは孔９に圧入されて
いて、孔９にはピン５も挿入されている。保合ビン１３
の上部は工作物１１の孔１４に挿入されている。この工
作物１１を第２平面及び第３平面に関して位置決めする
ために、第１平面の位置決めのための金側３個の位置決
め部月１０の内の２個に係合ビン１３が備えられてよい
。
工作物１１に設（また係合孔１４の距暉の不正確さを補
償するために、第２図に示すように、保合ビンＩ３を備
える２個の位置決め部＋Ａ’ｌＯの内の１個は基板８に
おいて縦又は横に可動の摺動体１５に載ゼである。
第３図及び第４図は、第１図及び第２図で説明した第２
平面及び第３平面の位置決め方法の変形例を示したもの
であって、この場合、両平面の位置決めは保合ビン１３
の代わりにねし棒１６により行われている。このねじ棒
１６の直径は球欠体ｌの貫通孔９のそれより小さく、従
って球欠体ｌは制限されてねし棒１Ｇの周りに回転し得
る。ねじ棒１６はハウジング２内に滑動自在に嵌め込ま
れており、基板８にはねじ棒１６と係合するねし山を設
けである。この場合も、工作物１１に設けた係合孔の距
離の不正確さを補償するために縦又は横に可動な摺動体
が用いられて良い。
ねじ棒ＩＧの頭部１７の工作物に対向する接触面は球状
に形成され、従って球面座１８に転勤自在に支承されて
いる。
第４図は、ねじ頭部１７が工作物１１において低い所に
位置する場合を示し、これによりねし頭部ｊ７が工具１
９、例えばフライスの動きを妨げることが避けられる。
第５図は、第３図及び第４図の夫々の実施例において高
さが調節できるようにした例を示す。この場合、ハウジ
ング２２は基板８内において、上下方向に摺動可能に設
けられている。そして締付金具２１によりハウジング２
２、従って球欠体１の工作物を支承する切頭面が所要高
さに固定される。固定部材は頭部Ｉ７を有するねし棒Ｉ
６で、このねじ頭部の工作物１１と対向接触する面は球
状になっているので、ねじ棒１６はこの球状接触面を介
して球面座１８において転勤することができる。
第６図の例は、第１図の位置決め部材ＩＯと固定部材３
０とを組み合わせた例である。固定部材３０は球欠体３
１を備え、これは固定パー３２のハウジング内に配置さ
れ、球面座３３に支承されている。球欠体３１とハウジ
ング３２との間にシール３４が施されている。固定部材
３０には又、その傾倒性を制限するために、球欠体３１
の−Ｆ側の切頭面３５と共働する無頭ねし３９がハウジ
ング３２内に配置されている。球欠体３１の傾きが、大
きすぎると、平面でない球面部が無頭ねし３９と衝接し
、それ以上の傾斜を阻止する。球欠体３１は、位置決め
部材１０の球欠体１と同様に、工作物１．１と接触する
切頭面を有する。。
更に、控えボルト３６及び突っかい部材３７が基板８内
にねし込まれている。突っかい部材３７４ｍ　？＆　圧
ピストンを用いてもよい。工作物１１の固定は、位置決
め後にナツト３８を締め付けて行う。
第７図は第２図のものと第６図の固定部材とを組合せた
装置であり、この第７図の装置は位置決め部材１０が縦
方向摺動体１５内に配置されている。第８図及び第９図
は第２図のものき第６図のものを組合せた装置の正面図
及び平面図で、この場合、位置決め部材１０は横方向摺
動体１５゛内に配置されている。
第１０図〜第１５図は、共通の基盤４５に各実施例の装
置により種々の工作物１１を位置決めし固定する場合の
配置例を示す。
第１０図及び第１１図は夫々、第６図及び第７図の装置
を使用して工作物１１を位置決めし、固定した場合の正
面図及び平面図である。第１０図において複頭矢印Ｉは
第１平面に関する移動方向を、第１１図において複頭矢
印■及び■は第２平面及び第３平面に関する移動方向を
示す。工作物１１は第１平面においては３個の位置決め
部材１０　′、１０″、１０”’によって位置決めされ
る。
第１１図から理解されるように、工作物１１は、第２平
面及び第３平面においては両位置決め部材１０　’、１
０″’を介して夫々備えられた保合ピン１３　′、１３
”’によって位置決めされる。位置決め部材１０″′は
、工作物１１の係合孔の距離の不正確さを補償するため
に、縦方向摺動体１５内に載置されている。−工作物１
１は、位置決め部材１０　’、１０”、１０″’により
決定された位置に、これら各位置決め部材に対向して配
置された各対応固定部材３０　′、３０”、３０”’に
よって固定される。
また第１１図から理解されるように、各位置決め装置の
基板８には、ベンチ又は台板４５の孔４３′と同し網目
パターンに孔４３が設けである。
これによって、位置決め装置をベンチ又は台板４５に比
較的簡単に、例えばねじ止めで取付は得る。
第１２図及び第１３図は、中間支持体、例えばアングル
４４の使用の下に、工作物１１が位置決めされ固定され
た状態を示す。この場合、各位置決め装置のアングルへ
の取付けは、それを必要とする加工物１１の加工に際し
て行う。
第１４図及び第１５図に示す配置例は、工作物１１の第
１平面における位置決め及び固定を位置決め部材１０　
’、１０”、］　０”’で行い、第２平面及び第３平面
における位置決めのために、第１６図における位置決め
部材１０””　、１０″”　、］　Ｏ″″″をブラケッ
ト４６に組込み、調節可能な係止部材として形成してい
る本発明の各実施例による装置の使用状況″を示したも
のである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、機械加工される
べき工作物の位置決め面（載置面）が機械加工されてい
ない平らでない又は任意の形状をしていても、この位置
決め面が球欠体の平らな接触面に載置されると、球欠体
は載置された工作物の位置決め面の形状に応じてその支
承されζいる球面座に沿って移動する。従ってこの様に
動作する３個の球欠体によって、工作物を第１平面の正
しい空間位置に位置決めすることができる。このため、
従来の様に工作物の載置面を予め機械加工しておかなく
ても良くなり、又調整に多くの時間がかからなくなるか
ら、工作物の機械加工に要する工数が著しく低減する。
又上記第１平面用の３個の位置決め部材の内の少なくと
も１個に、工作物の保合孔の内周面に係合する保合部を
設けているので、第１平面と同時に第２又は第３平面に
関する位置決めをも行うことができる。
そしてこの様にして位置決めされた工作物を、同じ様な
球欠体を有する固定装置などによって、その位置決めさ
れた位置に、位置決めされたままの状態ご固定すること
ができる。即ぢ工作物は変形することなく位置決めされ
た正しい位置に固定されて加工されるから、工作物は加
工後固定装置から外されてＪ）変形を起こすことがなく
、所望の高い加工精度をそのまま保つことができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の各実施例を示し、第１図は第１の実施例
による位置決め部材の縦断面図、第２図は第１図に示す
位置決め部材の変形例を示し、この場合には位置決め部
材は可動の摺動体に載せられている。第３図は第３の実
施例による位置決め部材の縦断面図、第４図は位置決め
部材のねじ棒の頭部を工作物の凹所に位置させている第
３図に示す部材の縦断面図、第５図は第５の実施例によ
る位置決め部材の縦断面図、第６図は工作物を位置決め
し、固定するための第６の実施例による装置の縦断面図
で、この場合固定部材は球欠体を備えている。第７図は
第７の実施例による装置の縦断面図゛で、この装置は縦
方向摺動体を備えている。 第８図ば第８の実施例による装置の縦断面図で、この装
置は横方向摺′動体奪備えている。第９図は第８図に示
す装置の平面図、第１０図は本発明の各実施例による装
置を用いて工作物がいかにして位置決めされ、固定され
るかを示す第１配置例の゛側面図であって、この場合工
作物は一点鎖線で示されており、第６図及び第７図で示
される装置を用いて共通の基板上に位置決めされ、固定
されている。第１１図は第１．０図に示す装置の平面図
、第１２図及び第１３図は第１０図及び第１１図と同様
６．二第２配置例の側面図及び平面図である。第１４図
及び第１５図は第１０図及び第１１図と同様に第３配置
例を示し、第１４図は第１５図のＡ−へ方向縦断面図で
あり、第１５図は第１４図に示す装置の平面図であり、
この場合には付加的な係り二部材として形成されている
位置決め部材が示されている。第１６図は最も基本的な
構造の位置決め部材の縦断面図である。 なお図面に用いた符号において、 １　・−−−−−−−−−−−一球欠体３−−−−−−
球面座 １０．１０　′〜１０　″″” −・−−−−−−−−−一−−−−位置決め部材である
。 代理人　上屋　勝 第１図 第に図　第３図 囚 句 彫１３ト１

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、加工されるべき工作物（１１）を、互いに平行でな
    い３つの平面の内の少なくとも２つの平面に関して位置
    決めするための少なくとも３個の位置決め部材（１０）
    を具備し、 上記各位置決め部材（１０）が、球面座（３）に可動に
    支承された球欠体（１）を有していて、上記工作物日１
    ）に当接する上記球欠体（１）の当接面が平面に構成さ
    れており、 上記位置決め部材（１０）の内の３個力月二記３つの平
    面の内の第１の平面に関して上記工作物（１１）を位置
    決めするように配されると共に、これら第１の平面に関
    して配された３個の上記位置決め部＋、！’（１０）の
    内の少なくとも１個が、上記３つの平面の内の第２又は
    第３の平面に関して上記工作物（１１）を位置決めする
    ために、上記工作物（１１）の保合孔（１４）の内周面
    に係合する保合部（１３，１６）を具備していることを
    特徴とする工作物の位置決め装置。 ２、上記保合部が、上記球欠体（１）の上記当接面に植
    設された保合ピン（１３）であることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、上記位置決め部材（１０）の内の少なくとも１個に
    対向して配され、この位置決め部材（１０）との間で上
    記工作物（１１）を挟持して固定するための固定部材（
    ３０）を具備し、この固定部材（３０）’Ｑ上記位置決
    め部材（１０）と対向する位置に、球面座（３３）に可
    動に支承された球欠体（３１）が設けられていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装
    置。 ４４上記保合部が、上記球欠体（１）の上記当接面を通
    ってこの球欠体（１）を貫通するねじ棒（１６）である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ５、上記工作物（１１）を固定するために上記ねし棒（
    １６）の頭部（１７）がこの工作物（１１）に押圧され
    得るように構成され、且つこの頭部（１７）の下面が球
    面に形成されていて、この球面部が、上記工作物（１１
    ）との接触面が平面である球面座（１８）４こ支承され
    るように構成されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第４項に記載の装置。 ６、上記ねし棒（１６）を具備した上記位置決め部材（
    １０）が、高さ調整可能な支持部材（２２）を有してお
    り、この支持部制（２２）に設けられた上記球面座（３
    ）に−上記球欠体（１）か支承されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第５項に記載の装置。
JP60056229A 1978-01-23 1985-03-20 工作物の位置決め装置 Granted JPS60259345A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2802791.0 1978-01-23
DE19782802791 DE2802791A1 (de) 1978-01-23 1978-01-23 Vorrichtung zum bestimmen und spannen von werkstuecken

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60259345A true JPS60259345A (ja) 1985-12-21
JPH0112618B2 JPH0112618B2 (ja) 1989-03-01

Family

ID=6030164

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP699579A Granted JPS54108984A (en) 1978-01-23 1979-01-23 Device for positioning and fixing work
JP60056229A Granted JPS60259345A (ja) 1978-01-23 1985-03-20 工作物の位置決め装置
JP62228212A Granted JPS6374539A (ja) 1978-01-23 1987-09-11 工作物の位置決め固定装置

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US (2) US4429862A (ja)
EP (1) EP0003244B2 (ja)
JP (3) JPS54108984A (ja)
AT (1) AT360308B (ja)
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