JPS6374539A - 工作物の位置決め固定装置 - Google Patents
工作物の位置決め固定装置Info
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- JPS6374539A JPS6374539A JP62228212A JP22821287A JPS6374539A JP S6374539 A JPS6374539 A JP S6374539A JP 62228212 A JP62228212 A JP 62228212A JP 22821287 A JP22821287 A JP 22821287A JP S6374539 A JPS6374539 A JP S6374539A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments
- B25B5/163—Jaws or jaw attachments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
- B23Q1/545—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only comprising spherical surfaces
-
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- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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- B25B5/00—Clamps
- B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
- B25B5/10—Arrangements for positively actuating jaws using screws
- B25B5/104—Arrangements for positively actuating jaws using screws with one screw and one clamping lever and one fulcrum element
- B25B5/106—Arrangements for positively actuating jaws using screws with one screw and one clamping lever and one fulcrum element with one end of the lever resting on an additional block and the screw being positioned between the ends of the lever
Landscapes
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- Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)
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。
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、加工されるべき工作物を位置決めし、固定す
るための装置であって、位置決め部材と固定部材とから
成る装置に関するものである。
るための装置であって、位置決め部材と固定部材とから
成る装置に関するものである。
その加工によって完成工作物、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
具が然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ければならない。工作物の工
作位置は、空間座標ｘ、ｙ、ｚに相当して３つの平面で
定まる。本装置の主たる役目は位置決めを行い、ついで
固定を行うことである。
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
具が然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ければならない。工作物の工
作位置は、空間座標ｘ、ｙ、ｚに相当して３つの平面で
定まる。本装置の主たる役目は位置決めを行い、ついで
固定を行うことである。
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。
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、ま
た第３平面における位置決めは、また別の１つめ係止部
材により行われる。
た第３平面における位置決めは、また別の１つめ係止部
材により行われる。
その他の載置面または係止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たない。
が、工作位置の位置決めには役立たない。
未加工品すなわち工作物は、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それぞれの
特別な形状及びどのように工作するかに応じて選ばれる
。
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それぞれの
特別な形状及びどのように工作するかに応じて選ばれる
。
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。
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、未加工品の予め載置面を加工することが
しばしば必要とされる。
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もしくは変形が生じ、
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。
いて、しばしば望ましくない応力もしくは変形が生じ、
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２６１９０１０号及び第２４８７０２２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。
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。
本発明の目的は、加工されるべき工作物の位置決め及び
固定を変形を起こさずに行い得る工作物の位置決め・固
定装置を提供することである。
固定を変形を起こさずに行い得る工作物の位置決め・固
定装置を提供することである。
本発明によれば、以上の目的は、加工されるべき工作物
を位置決めし、固定するための装置であって、位置決め
部材と固定部材とから成る装置において、第１平面に対
する位置決め部材は球欠体を備え、この球欠体は球面座
に可動に支承され、工作物を支承するための前記位置決
め部材の接触面は平面であることを特徴とする工作物を
位置決めし、固定するための装置によって達成される。
を位置決めし、固定するための装置であって、位置決め
部材と固定部材とから成る装置において、第１平面に対
する位置決め部材は球欠体を備え、この球欠体は球面座
に可動に支承され、工作物を支承するための前記位置決
め部材の接触面は平面であることを特徴とする工作物を
位置決めし、固定するための装置によって達成される。
位置決め部材に球欠体を備えるだけでなく、固定部材に
も、球面座に可動に支承された球欠体を備えることが有
利である。
も、球面座に可動に支承された球欠体を備えることが有
利である。
本発明による装置により、これまで必要であった工作物
の位置決め面の予備加工はしなくてもよいことがわかっ
た。すなわち、従来位置決めの後で行われる固定に際し
て上述のような工作物の変形の原因となった工作物の位
置決め面に存する非平面性を上述の球欠体が補償する働
きをするからである。工作物変形防止という同一の目的
には固定部材に設けられる球欠体も役立つ。かくして工
作物に位置決め面を形成する必要がなくなるので、これ
までこれに要していた費用が省け、結果として工作費の
かなりの節約となる。かつまた、従来法では変形を生じ
、そのための工作後に手直し作業が必要であったがこの
工作物の手直しも省略し得る。更に、本装置は、モジュ
ール部品として、特に現存の基板または網目板と一緒に
適用できるので、それだけ安価なものとなる。
の位置決め面の予備加工はしなくてもよいことがわかっ
た。すなわち、従来位置決めの後で行われる固定に際し
て上述のような工作物の変形の原因となった工作物の位
置決め面に存する非平面性を上述の球欠体が補償する働
きをするからである。工作物変形防止という同一の目的
には固定部材に設けられる球欠体も役立つ。かくして工
作物に位置決め面を形成する必要がなくなるので、これ
までこれに要していた費用が省け、結果として工作費の
かなりの節約となる。かつまた、従来法では変形を生じ
、そのための工作後に手直し作業が必要であったがこの
工作物の手直しも省略し得る。更に、本装置は、モジュ
ール部品として、特に現存の基板または網目板と一緒に
適用できるので、それだけ安価なものとなる。
本発明による特に好ましい構成においては、位置決め部
材と固定部材とを互いに対向して配置させる。これによ
り工作物の変形は一層阻止できる。
材と固定部材とを互いに対向して配置させる。これによ
り工作物の変形は一層阻止できる。
本発明による構成においてはまた、位置決め部材及び固
定部材以外に、更に、特に第１平面用の支持・固定部材
として、好ましくはやはり互いに対向して配置され、か
つ球面座に可動に支承された球欠体を備えたものを用い
、この部材の工作物を支承するための接触面を平面にす
ることが可能である。これらは工作物の変形を防止する
働きもする。
定部材以外に、更に、特に第１平面用の支持・固定部材
として、好ましくはやはり互いに対向して配置され、か
つ球面座に可動に支承された球欠体を備えたものを用い
、この部材の工作物を支承するための接触面を平面にす
ることが可能である。これらは工作物の変形を防止する
働きもする。
本発明による構成においてはまた、第２平面及び第３平
面において工作物の位置決めを行うための係止部材に、
球面座に可動に支承された球欠体を備え、かつこの係止
部材の工作物を支承する接触面を平面とする。このよう
に、第２平面及び第３平面における位置決め部材におい
ても、本発明の基本的概念が適用され、球欠体の使用に
より、工作物の位置決めに続く固定は、変形を生じるこ
となく行い得る。第２平面及び第３平面における位置決
めには従来の係止部材も用いてよい。
面において工作物の位置決めを行うための係止部材に、
球面座に可動に支承された球欠体を備え、かつこの係止
部材の工作物を支承する接触面を平面とする。このよう
に、第２平面及び第３平面における位置決め部材におい
ても、本発明の基本的概念が適用され、球欠体の使用に
より、工作物の位置決めに続く固定は、変形を生じるこ
となく行い得る。第２平面及び第３平面における位置決
めには従来の係止部材も用いてよい。
本発明のまた別の特徴によれば、第２平面及び第３平面
における各位置決め部材を第１平面用の位置決め部材に
組込み得る。第２平面及び第３平面用の位置決め部材は
、それぞれ工作物に設けた孔に係合するピンを有し、こ
れらは第１平面用位置決め部材に組込まれる。これによ
っても、工作物に変形を生じることなくこれを固定し得
る。なおまた、この本発明による構成により、第２平面
及び第３平面に関するそれぞれの付加的な位置決め部材
を不必要にするので、それだけ費用の節減となる。
における各位置決め部材を第１平面用の位置決め部材に
組込み得る。第２平面及び第３平面用の位置決め部材は
、それぞれ工作物に設けた孔に係合するピンを有し、こ
れらは第１平面用位置決め部材に組込まれる。これによ
っても、工作物に変形を生じることなくこれを固定し得
る。なおまた、この本発明による構成により、第２平面
及び第３平面に関するそれぞれの付加的な位置決め部材
を不必要にするので、それだけ費用の節減となる。
本発明による構成においてはまた、第２平面及び第３平
面用の各位置決め部材に、その軸部がそれぞれの位置決
めに役立ち、このために第１平面用位置決め部材に設け
た孔を貫通し、またその頭部はその下側を球状に形成さ
れ、工作物と接する接触平面を有する球面座に支承され
て固定に役立つようにねじが備えられる。
面用の各位置決め部材に、その軸部がそれぞれの位置決
めに役立ち、このために第１平面用位置決め部材に設け
た孔を貫通し、またその頭部はその下側を球状に形成さ
れ、工作物と接する接触平面を有する球面座に支承され
て固定に役立つようにねじが備えられる。
本発明による装置のこのような構成においては、第２平
面及び第３平面用各位置決め部材は同時に工作物固定部
材としても形成される。
面及び第３平面用各位置決め部材は同時に工作物固定部
材としても形成される。
最後に、本発明による構成においてはまた、上記ねじの
頭部を工作物において表面下もしくは低い所に位置せし
め得る。位置決めされた工作物面が固定部材をこのよう
に配置することを許す場合には、この工作物面をねし頭
部により邪魔されることなく工作可能である。
頭部を工作物において表面下もしくは低い所に位置せし
め得る。位置決めされた工作物面が固定部材をこのよう
に配置することを許す場合には、この工作物面をねし頭
部により邪魔されることなく工作可能である。
なお、本発明による位置決め部材と組合せて、従来の固
定部材、例えば固定バーを用い得るが、この場合、本発
明による装置の利点のすべてが必ずしも得られない。
定部材、例えば固定バーを用い得るが、この場合、本発
明による装置の利点のすべてが必ずしも得られない。
次に、本発明の詳細、特徴、利点を各実施例につき添付
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
各図において、同一または同様の部品または部材には同
一の参照数字で符示した。
一の参照数字で符示した。
第１図においては、本発明による装置の位置決め部材全
体を数字１０で符示した。これは切頭球体もしくは球欠
体１からなり、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、
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、本発明に
よる装置の基板８の穴７内に嵌込まれている。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１
２内に突出させている。
体を数字１０で符示した。これは切頭球体もしくは球欠
体１からなり、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、
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、本発明に
よる装置の基板８の穴７内に嵌込まれている。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１
２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。
される。
ハウジング２内に納めた球欠体１の支持部を汚れないよ
うにするため及び球欠体の動きを容易にするために、ハ
ウジング２の上方内周縁にシール４、例えば０−リング
が取付けである。
うにするため及び球欠体の動きを容易にするために、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ＩＩの正確な位置決めを可能とし、工作物の球欠
体１の切頭面と接する載置面を工作前に特別に加工する
必要はない。
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ＩＩの正確な位置決めを可能とし、工作物の球欠
体１の切頭面と接する載置面を工作前に特別に加工する
必要はない。
以下の各図において、位置決め部材１０は第１図で説明
したのと同じ構成であるので、以下においては、繰返し
説明することを避けるために、第１図のものと比較して
異なる点についてのみ説明する。
したのと同じ構成であるので、以下においては、繰返し
説明することを避けるために、第１図のものと比較して
異なる点についてのみ説明する。
第２図では、第１図の位置決め部材１０は更に係合ピン
１３を備え、これは孔９に圧入されており、孔９にはピ
ン５も挿入されている。保合ピン１３の上部は工作物１
１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合計３個の位置決め部材１０の内の
２個に保合ピン１３が備えられてよい。
１３を備え、これは孔９に圧入されており、孔９にはピ
ン５も挿入されている。保合ピン１３の上部は工作物１
１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合計３個の位置決め部材１０の内の
２個に保合ピン１３が備えられてよい。
工作物１１に設けた係合孔１４の距離の不正確さを補償
するために、第３図に示すように、保合ビン１３を備え
る２個の位置決め部材１０の内の１個は基板８において
縦または横に可動の摺動体１５に載せである。
するために、第３図に示すように、保合ビン１３を備え
る２個の位置決め部材１０の内の１個は基板８において
縦または横に可動の摺動体１５に載せである。
第４図及び第５図は、第２図及び第３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、この場合、側平面の位置決めは保合ピン１２の代わ
りにねじ１６により行われている。このねじ１６の直径
は球欠体１の貫通孔９のそれより小さく、従って球欠体
１は制限されてねじ１６の周りに回転し得る。ねじ１６
はハウジング２内に滑動自在に嵌込まれており、基板８
にはねじ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
するために縦または横に可動な摺動体が用いられてよい
。
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、この場合、側平面の位置決めは保合ピン１２の代わ
りにねじ１６により行われている。このねじ１６の直径
は球欠体１の貫通孔９のそれより小さく、従って球欠体
１は制限されてねじ１６の周りに回転し得る。ねじ１６
はハウジング２内に滑動自在に嵌込まれており、基板８
にはねじ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
するために縦または横に可動な摺動体が用いられてよい
。
ねじ１６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。
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５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１７が工具１
９、例えばフライスの動きを妨げることは避けられる。
位置する場合を示し、これによりねし頭部１７が工具１
９、例えばフライスの動きを妨げることは避けられる。
第６図は、第４図及び第５図それぞれの実施例において
高さが調節できるようにした支持・固定部材を示す。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。締付金具２１によりハウ
ジング２２、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１７を有する
ねじ１６で、このねじ頭部の工作物と対向接触する面は
球状になっているので、ねじ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。
高さが調節できるようにした支持・固定部材を示す。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。締付金具２１によりハウ
ジング２２、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１７を有する
ねじ１６で、このねじ頭部の工作物と対向接触する面は
球状になっているので、ねじ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７図において、本発明の実施例による装置は、位置決
め部材１０及び固定部材３０を備える。固定部材３０は
球欠体３１を備え、これは固定バー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。
め部材１０及び固定部材３０を備える。固定部材３０は
球欠体３１を備え、これは固定バー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にはまた、その傾倒性を制限するために、
球欠体３１の、上述のとは別の切頭面３５と共働する無
頭ねじ３９がハウジング３２内に配置されている。
球欠体３１の、上述のとは別の切頭面３５と共働する無
頭ねじ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
無頭ねじ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１１と接触する切頭面を存する。
無頭ねじ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１１と接触する切頭面を存する。
更に、控えボルト３６及び突っかい部材３７が基板８内
にねじ込まれている。突っかい部材３７に液圧ピストン
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を締付けて行う。
にねじ込まれている。突っかい部材３７に液圧ピストン
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を締付けて行う。
第８図においては、工作物１１の固定は、従来の方法で
固定バー２０で行われている。
固定バー２０で行われている。
第９図〜第１４図は、第１図〜第３図及び第７図に示し
た位置決め部材及び固定部材が一つの装置に組み立てら
れて示されている。
た位置決め部材及び固定部材が一つの装置に組み立てら
れて示されている。
第９図及び第１０図は第１図の位置決め部材と第７図の
固定部材とを組合せた装置、第１１図は第２図のものと
第７図のものとを組合せた装置、第１２図は第３図のも
のと第７図のものとを組合せた装置であり、この第１２
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。
固定部材とを組合せた装置、第１１図は第２図のものと
第７図のものとを組合せた装置、第１２図は第３図のも
のと第７図のものとを組合せた装置であり、この第１２
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１３図及び第１４図は第３図のものと第７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、脚部１
０は横方向摺動体１５内に配置されている。
組合せた装置の正面図及び平面図で、この場合、脚部１
０は横方向摺動体１５内に配置されている。
第１５図〜第２０図は、共通基盤４５に本発明各実施例
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。
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１５図及び第１６図はそれぞれ、第９図、第１１図及
び第１２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１５図にお
いて複類矢印Ｉは第１平面に関する移動方向を、第１６
図において複類矢印■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１６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＃、１０ を介してそれぞれに備えられた係合
ビン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の保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１１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。
び第１２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１５図にお
いて複類矢印Ｉは第１平面に関する移動方向を、第１６
図において複類矢印■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１６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＃、１０ を介してそれぞれに備えられた係合
ビン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の保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１１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１６図から理解されるように、各位置決め・固定
装置の基板８には、ベンチまたは台板４５の孔４３′と
同じ網目パターンに孔４３が設けである。これによって
、位置決め・固定装置をべンチまたは台板４５に比較的
節単に、例えばねし止めで取付は得る。
装置の基板８には、ベンチまたは台板４５の孔４３′と
同じ網目パターンに孔４３が設けである。これによって
、位置決め・固定装置をべンチまたは台板４５に比較的
節単に、例えばねし止めで取付は得る。
第１７図及び第１８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・固定装置のアン
グルへの取付けは、それを必要とする工作物１１の加工
に際して行う。
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・固定装置のアン
グルへの取付けは、それを必要とする工作物１１の加工
に際して行う。
第１９図及び第２０図に示す配置例では、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
’、ｌＯ″、１０ 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１図における位置決め部材ｌ
Ｏ′、１０“、１０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、本発明各実施例によ
る装置の使用状況を示したものである。
第１平面における位置決め及び固定を位置決め部材１０
’、ｌＯ″、１０ 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１図における位置決め部材ｌ
Ｏ′、１０“、１０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、本発明各実施例によ
る装置の使用状況を示したものである。
本発明を要約すれば以下のようである。すなわち、本発
明は位置決め部材と固定部材とからなり、その加工のた
めに工作物を位置決めし、固定するための装置に関する
ものである。
明は位置決め部材と固定部材とからなり、その加工のた
めに工作物を位置決めし、固定するための装置に関する
ものである。
工作物１１の加工位置は空間座標に対応する３平面にお
いて位置決めされ次いでその位置に固定される。
いて位置決めされ次いでその位置に固定される。
工作物１１の位置決めのための予備加工及び締付けの際
の変形の危険を防止するために第１平面用の位置決め部
材１０が球面座３に可動に支承された切頭球体すなわち
球欠体１を備える。この球欠体１の工作物１１を支承す
るための接触面は平面である。また固定部材１６．３０
も球面座１８．３３に可動に支承される球欠体１７．３
１を備えていてよい。
の変形の危険を防止するために第１平面用の位置決め部
材１０が球面座３に可動に支承された切頭球体すなわち
球欠体１を備える。この球欠体１の工作物１１を支承す
るための接触面は平面である。また固定部材１６．３０
も球面座１８．３３に可動に支承される球欠体１７．３
１を備えていてよい。
図面は本発明の各実施例を示し、第１図は第１、第２及
び第３平面用の位置決め部材の縦断面図、第２図は第２
及び第３平面用の位置決め部材としても形成されている
第１図に示す位置決め部材の縦断面図、第３図は第２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４図は第
２及び第３平面用の位置決め部材としても形成されてい
る第１図に示す位置決め部材の縦断面図、第５図は位置
決め・固定部材の頭部を工作物の凹所に位置させている
第４図に示す部材の縦断面図、第６図は支持・固定部材
の縦断面図、第７図は工作物を位置決めし、固定するた
めの本発明による装置の第１実施例を示す縦断面図で、
この場合固定部材は球欠体を備えている。第８図は第７
図に示す装置の変形例を示す縦断面図で、この場合には
位置決め部材は従来の固定部材と共に示されている。 第９図は第１平面の位置決め用の位置決め部材とこれに
対向して配置された固定部材とから成る第７図に示す装
置と同様な縦断面図、第１０図は第９図に示す装置の平
面図、第１１図は本発明による装置の第２実施例を示す
縦断面図でこの場合、第１平面用の位置決め部材は第２
及び第３平面用の位置決め部材を備えている。第１２図
は本発明による装置の第３実施例を示す縦断面図で、こ
の装置は縦方向摺動体を備えている。第１３図は本発明
による装置の第４実施例をしめず縦断面図で、この装置
は横方向摺動体を備えている。第１４図は第１３図に示
す装置の平面図、第１５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９図、第１１図及び第
１２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１６図は第１５図に示す装置
の平面図、第１７図及び第１８図は第１５図及び第１６
図と同様に第２配置例の側面図及び平面図である。第１
９図及び第２０図は第１５図及び第１６図と同様に第３
配置例を示し、第１９図は第２０図のＡ−Ａ方向縦断面
図であり、第２０図は第１９図に示す装置の平面図であ
り、この場合には付加的な係止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。 なお図面に用いた符号において、 １−−−−−−−−−・−・−球欠体 ３−−−−一・−−−−−・・−−−−−一球面座１０
．１０’〜１０ ”’・−・・−−−−一一一一−−・
位置決め部材である。 Ｆ’＋ｇ、７ Ｆｉｇ、８ （自発）手続主甫正占 １．事件のみ示 工作物の位置決め固定装置 ３、補正をする者 氏名 ヘルベルト、ニーデツカ− ４、代理人 昭和 年 月 日 ７、補正の内容 （１）、明細書の全文を別紙の通りに補正する（但し、
補正の対象の欄に記載した以外は内容に変更なし。）。 （２）、別紙の通り、図面の第４図〜第６図及び第８図
を削除し、第１図を第４図に、第９図〜第２０図を第５
図〜第１６図に夫々補正する。 −以上− 明 細 書 １、発明の名称 工作物の位置決め固定装置 ２、特許請求の範囲 加工されるべき工作物（１１）を少なくとも１つの平面
に関して位置決めする為の３個の位置決め部材（１０）
と、これらの３個の位置決め部材（１０）のうちの少な
くとも１個に対向して配され、その対向する位置決め部
材（１０）との間で上記工作物（１１）を締付固定する
為の固定部材（３０）とを夫々具備し、 上記各位置決め部材（１０）が、球体を１つの平面で切
り欠いた形状を有する球欠体（１）とこの球欠体（１）
を可動に支承する球面座（３）とを夫々具備し、且つ、 上記固定部材（３０）が、上記位置決め部材（１０）の
上記球欠体（１）と対向する位置に、球体を１つの平面
で切り欠いた形状を有する球欠体（３１）とこの球欠体
（３１）からの押圧力を支持する球面座（３３）とを夫
々具備していることを特徴とする工作物の位置決め固定
装置。 ３、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に対応した３
つの平面）のうちの少なくとも１つの平面に関して位置
決めして固定する為の工作物の位置決め固定装置に関す
る。 〔従来の技術〕 その加工によって完成工作物、例えば機械部品や航空機
部品等が製造される未加工品はその加工の為に工作用工
具が然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ければならない。工作物の工
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、ま
た第３平面における位置決めは、また別の１つの係止部
材により行われる。 その他の載置面又は係止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たない。 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。固定手段乃至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、所望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。 これが為に、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。ｉｌＵ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為に、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２．６１９，０１０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。 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平面において正し
く位置決めされると同時に、この位置決め後の固定にお
いても工作物の変形などの不都合が生じることのない位
置決め固定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〕 上述の問題点は本発明により次のようにして解決される
。即ち、本発明においては、加工されるべき工作物を少
なくとも１つの平面に関して位置決めする為の３個の位
置決め部材と、これらの３個の位置決め部材のうちの少
なくとも１個に対向して配され、その対向する位置決め
部材との間で上記工作物を締付固定する為の固定部材と
を夫々具備し、 上記各位置決め部材が、球体を１つの平面で切り欠いた
形状を有する球欠体とこの球欠体を可動に支承する球面
座とを夫々具備し、且つ、上記固定部材が、上記位置決
め部材の上記球欠体と対向する位置に、球体を１つの平
面で切り欠いた形状を有する球欠体とこの球欠体からの
押圧力を支持する球面座とを夫々具備している。 〔作用〕 このような構成により、従来必要であった工作物の位置
決め面の予備加工はしなくても良い。即ち、従来位置決
めの後で行われる固定に際して上述のような工作物の変
形の原因となった工作物の位置決め面に存する非平面性
を上述の一対の球欠体が補償する働きをするからである
。 〔実施例〕 以下本発明を実施例につき添付図面を参照して説明する
。 各図において、同−或いは同様の部品又は部材には同一
の参照数字を符示した。 第１図においては、本発明による装置の位置決め部材全
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、その切頭面即ち平面部に工作物１
１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
のを阻止する為、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
うにする為及び球欠体１の動きを容易にする為、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
加工する必要が無くなる。 以下の各図において、位置決め部材１０は第１図で説明
したのと同じ構成であるので、以下においては、繰返し
説明することを避ける為に、第１図のものと比較して異
なる点についてのみ説明する。 第２図では、第１図の位置決め部材１０に更に係合ピン
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。 保合ピン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
位置決めする為に、第１平面の位置決めの為の合計３個
の位置決め部材１０のうちの２個に係合ピン１３が備え
られて良い。 工作物１１に設けた係合孔１４の距離の不正確さを補償
する為に、第３図に示すように、保合ピン１３を備える
２個の位置決め部材１０のうちの１個は基板８において
縦又は横方向に可動の摺動体１５に載せである。 第４図において、本発明の実施例によるｚＨは、位置決
め部材１０と固定部材３０を備えている。 固定部材３０は球欠体３１を備え、これは固定バー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との間にはシール３４
が施されている。固定部材３０にはまた、その傾倒性を
制限する為に、球欠体３１の上側の切頭面３５と共働す
る無頭ねじ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
無頭ねじ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１１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
にねじ込まれている。突っかい部材３７に液圧ピストン
を用いても良い。工作物１１の固定は、位置決め後にナ
ンド３８を締め付けて行う。 第５図〜第１０図には、第１図〜第４図に示した位置決
め部材及び固定部材が一つの装置に組み立てられて示さ
れている。 第５図及び第６図は第１図の位置決め部材と第４図の固
定部材とを組み合せた装置。第７図は第２図のものと第
４図のものとを組み合せた装置、第８図は第３図のもの
と第４図のものとを組み合せた装置であり、この第８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９図及び第１０図は第３図のものと第４図のものとを
組み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１１図〜第１６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を位置決めして固定する場合
の配置例を示す。 第１１図及び第１２図は夫々、第５図、第７図及び第８
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１１図において複類矢印Ｉは第１平面に関する移動方
向を、第１２図において複類矢印■及び■は第２平面及
び第３平面に関する移動方向を夫々示す。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１２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゛、１０″を介して夫々に
備えられた係合ピン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為に、縦方向摺動体１５内に
載置されている。工作物１１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１２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′と同じ網目
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、例えばねし止めで取付は得る。 第１３図及び第１４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１５図及び第１６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″、１０″で行い、第２平面及び第３平面におけ
る位置決めの為に、第１図における位置決め部材１０″
’、１０″”、１０’″″をブラケット４６に組込み、
調整可能な係止部材として形成している本発明の実施例
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、加工されるべき
工作物の位置決め面（載置面）が予備加工されていなく
て平らでない又は任意の形状をしたものであっても、こ
の位置決め面が球欠体の平らな接触面に′Ｒ置されると
、各球欠体は載置された工作物の位置決め面の形状に応
じてその支承されている球面座に沿って移動する。従っ
てこのように動作する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
。この為、従来のよう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、また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。 そしてこのよう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部材によって、その位置決めされ
た位置に、位置決めされたままの状態で固定することが
できる。即ち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
後この位置決め固定装置から外されても変形を起こすこ
とがな（、所望の高い加工精度をそのまま保つことがで
きる。 ４、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、第２及
び第３平面用の位置決め部材の縦断面図、第２図は第２
及び第３平面用の位置決め部材としても形成されている
第１図に示す位置決め部材の縦断面図、第３図は第２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４図は工
作物を位置決めして固定する為の本発明による位置決め
固定装置の一実施例を示す縦断面図、第５図は第１平面
の位置決め用の位置決め部材とこれに対向して配置され
た固定部材とから成る第４図に示す装置と同様な縦断面
図、第６図は第５図に示す装置の平面図、第７図は位置
決め固定装置の別の実施例を示す縦断面図でこの場合、
第１平面用の位置決め部材は第２及び第３平面用の位置
決め部材を備えている。第８図は位置決め固定装置の更
に別の実施例を示す縦断面図で、この装置は縦方向摺動
体を備えている。第９図は位置決め固定装置の更に別の
実施例を示す縦断面図で、この装置は横方向摺動体を備
えている。第１０図は第９図に示す装置の平面図、第１
１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５図、第７図及び第８図で示される装置を用
いて共通の基盤上に位置決めされ、固定されている。 第１２図は第１１図に示す装置の平面図、第１３図及び
第１４図は第１１図及び第１２図と同様に第２配置例の
側面図及び平面図である。第１５図及び第１６図は第１
１図及び第１２図と同様に第３配置例を示し、第１５図
は第１６図のＡ−Ａ方向縦断面図であり、第１６図は第
１５図に示す装置の平面図であり、この場合には付加的
な係止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。 なお図面に用いた符号において、 １・−−−−−−一−−・−・・・・・−・球欠体３−
−−−−一・・・・・−・−・−球面座１０．１０’〜
１０“″ −−−−−−・・−・−・−・−・位置決め部材３０−
・・−・・・・−・・−・−固定部材３１−−−−〜・
−・・・・−−−−−一−−球欠体３３−−−−−・・
−・−・−・−−一−−球面座である。
び第３平面用の位置決め部材の縦断面図、第２図は第２
及び第３平面用の位置決め部材としても形成されている
第１図に示す位置決め部材の縦断面図、第３図は第２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４図は第
２及び第３平面用の位置決め部材としても形成されてい
る第１図に示す位置決め部材の縦断面図、第５図は位置
決め・固定部材の頭部を工作物の凹所に位置させている
第４図に示す部材の縦断面図、第６図は支持・固定部材
の縦断面図、第７図は工作物を位置決めし、固定するた
めの本発明による装置の第１実施例を示す縦断面図で、
この場合固定部材は球欠体を備えている。第８図は第７
図に示す装置の変形例を示す縦断面図で、この場合には
位置決め部材は従来の固定部材と共に示されている。 第９図は第１平面の位置決め用の位置決め部材とこれに
対向して配置された固定部材とから成る第７図に示す装
置と同様な縦断面図、第１０図は第９図に示す装置の平
面図、第１１図は本発明による装置の第２実施例を示す
縦断面図でこの場合、第１平面用の位置決め部材は第２
及び第３平面用の位置決め部材を備えている。第１２図
は本発明による装置の第３実施例を示す縦断面図で、こ
の装置は縦方向摺動体を備えている。第１３図は本発明
による装置の第４実施例をしめず縦断面図で、この装置
は横方向摺動体を備えている。第１４図は第１３図に示
す装置の平面図、第１５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９図、第１１図及び第
１２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１６図は第１５図に示す装置
の平面図、第１７図及び第１８図は第１５図及び第１６
図と同様に第２配置例の側面図及び平面図である。第１
９図及び第２０図は第１５図及び第１６図と同様に第３
配置例を示し、第１９図は第２０図のＡ−Ａ方向縦断面
図であり、第２０図は第１９図に示す装置の平面図であ
り、この場合には付加的な係止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。 なお図面に用いた符号において、 １−−−−−−−−−・−・−球欠体 ３−−−−一・−−−−−・・−−−−−一球面座１０
．１０’〜１０ ”’・−・・−−−−一一一一−−・
位置決め部材である。 Ｆ’＋ｇ、７ Ｆｉｇ、８ （自発）手続主甫正占 １．事件のみ示 工作物の位置決め固定装置 ３、補正をする者 氏名 ヘルベルト、ニーデツカ− ４、代理人 昭和 年 月 日 ７、補正の内容 （１）、明細書の全文を別紙の通りに補正する（但し、
補正の対象の欄に記載した以外は内容に変更なし。）。 （２）、別紙の通り、図面の第４図〜第６図及び第８図
を削除し、第１図を第４図に、第９図〜第２０図を第５
図〜第１６図に夫々補正する。 −以上− 明 細 書 １、発明の名称 工作物の位置決め固定装置 ２、特許請求の範囲 加工されるべき工作物（１１）を少なくとも１つの平面
に関して位置決めする為の３個の位置決め部材（１０）
と、これらの３個の位置決め部材（１０）のうちの少な
くとも１個に対向して配され、その対向する位置決め部
材（１０）との間で上記工作物（１１）を締付固定する
為の固定部材（３０）とを夫々具備し、 上記各位置決め部材（１０）が、球体を１つの平面で切
り欠いた形状を有する球欠体（１）とこの球欠体（１）
を可動に支承する球面座（３）とを夫々具備し、且つ、 上記固定部材（３０）が、上記位置決め部材（１０）の
上記球欠体（１）と対向する位置に、球体を１つの平面
で切り欠いた形状を有する球欠体（３１）とこの球欠体
（３１）からの押圧力を支持する球面座（３３）とを夫
々具備していることを特徴とする工作物の位置決め固定
装置。 ３、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に対応した３
つの平面）のうちの少なくとも１つの平面に関して位置
決めして固定する為の工作物の位置決め固定装置に関す
る。 〔従来の技術〕 その加工によって完成工作物、例えば機械部品や航空機
部品等が製造される未加工品はその加工の為に工作用工
具が然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ければならない。工作物の工
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、ま
た第３平面における位置決めは、また別の１つの係止部
材により行われる。 その他の載置面又は係止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たない。 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。固定手段乃至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、所望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。 これが為に、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。ｉｌＵ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為に、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２．６１９，０１０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。 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平面において正し
く位置決めされると同時に、この位置決め後の固定にお
いても工作物の変形などの不都合が生じることのない位
置決め固定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〕 上述の問題点は本発明により次のようにして解決される
。即ち、本発明においては、加工されるべき工作物を少
なくとも１つの平面に関して位置決めする為の３個の位
置決め部材と、これらの３個の位置決め部材のうちの少
なくとも１個に対向して配され、その対向する位置決め
部材との間で上記工作物を締付固定する為の固定部材と
を夫々具備し、 上記各位置決め部材が、球体を１つの平面で切り欠いた
形状を有する球欠体とこの球欠体を可動に支承する球面
座とを夫々具備し、且つ、上記固定部材が、上記位置決
め部材の上記球欠体と対向する位置に、球体を１つの平
面で切り欠いた形状を有する球欠体とこの球欠体からの
押圧力を支持する球面座とを夫々具備している。 〔作用〕 このような構成により、従来必要であった工作物の位置
決め面の予備加工はしなくても良い。即ち、従来位置決
めの後で行われる固定に際して上述のような工作物の変
形の原因となった工作物の位置決め面に存する非平面性
を上述の一対の球欠体が補償する働きをするからである
。 〔実施例〕 以下本発明を実施例につき添付図面を参照して説明する
。 各図において、同−或いは同様の部品又は部材には同一
の参照数字を符示した。 第１図においては、本発明による装置の位置決め部材全
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、その切頭面即ち平面部に工作物１
１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
のを阻止する為、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
うにする為及び球欠体１の動きを容易にする為、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
加工する必要が無くなる。 以下の各図において、位置決め部材１０は第１図で説明
したのと同じ構成であるので、以下においては、繰返し
説明することを避ける為に、第１図のものと比較して異
なる点についてのみ説明する。 第２図では、第１図の位置決め部材１０に更に係合ピン
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。 保合ピン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
位置決めする為に、第１平面の位置決めの為の合計３個
の位置決め部材１０のうちの２個に係合ピン１３が備え
られて良い。 工作物１１に設けた係合孔１４の距離の不正確さを補償
する為に、第３図に示すように、保合ピン１３を備える
２個の位置決め部材１０のうちの１個は基板８において
縦又は横方向に可動の摺動体１５に載せである。 第４図において、本発明の実施例によるｚＨは、位置決
め部材１０と固定部材３０を備えている。 固定部材３０は球欠体３１を備え、これは固定バー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との間にはシール３４
が施されている。固定部材３０にはまた、その傾倒性を
制限する為に、球欠体３１の上側の切頭面３５と共働す
る無頭ねじ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
無頭ねじ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１１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
にねじ込まれている。突っかい部材３７に液圧ピストン
を用いても良い。工作物１１の固定は、位置決め後にナ
ンド３８を締め付けて行う。 第５図〜第１０図には、第１図〜第４図に示した位置決
め部材及び固定部材が一つの装置に組み立てられて示さ
れている。 第５図及び第６図は第１図の位置決め部材と第４図の固
定部材とを組み合せた装置。第７図は第２図のものと第
４図のものとを組み合せた装置、第８図は第３図のもの
と第４図のものとを組み合せた装置であり、この第８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９図及び第１０図は第３図のものと第４図のものとを
組み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１１図〜第１６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を位置決めして固定する場合
の配置例を示す。 第１１図及び第１２図は夫々、第５図、第７図及び第８
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１１図において複類矢印Ｉは第１平面に関する移動方
向を、第１２図において複類矢印■及び■は第２平面及
び第３平面に関する移動方向を夫々示す。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１２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゛、１０″を介して夫々に
備えられた係合ピン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為に、縦方向摺動体１５内に
載置されている。工作物１１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１２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′と同じ網目
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、例えばねし止めで取付は得る。 第１３図及び第１４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１５図及び第１６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″、１０″で行い、第２平面及び第３平面におけ
る位置決めの為に、第１図における位置決め部材１０″
’、１０″”、１０’″″をブラケット４６に組込み、
調整可能な係止部材として形成している本発明の実施例
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、加工されるべき
工作物の位置決め面（載置面）が予備加工されていなく
て平らでない又は任意の形状をしたものであっても、こ
の位置決め面が球欠体の平らな接触面に′Ｒ置されると
、各球欠体は載置された工作物の位置決め面の形状に応
じてその支承されている球面座に沿って移動する。従っ
てこのように動作する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
。この為、従来のよう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、また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。 そしてこのよう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部材によって、その位置決めされ
た位置に、位置決めされたままの状態で固定することが
できる。即ち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
後この位置決め固定装置から外されても変形を起こすこ
とがな（、所望の高い加工精度をそのまま保つことがで
きる。 ４、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、第２及
び第３平面用の位置決め部材の縦断面図、第２図は第２
及び第３平面用の位置決め部材としても形成されている
第１図に示す位置決め部材の縦断面図、第３図は第２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４図は工
作物を位置決めして固定する為の本発明による位置決め
固定装置の一実施例を示す縦断面図、第５図は第１平面
の位置決め用の位置決め部材とこれに対向して配置され
た固定部材とから成る第４図に示す装置と同様な縦断面
図、第６図は第５図に示す装置の平面図、第７図は位置
決め固定装置の別の実施例を示す縦断面図でこの場合、
第１平面用の位置決め部材は第２及び第３平面用の位置
決め部材を備えている。第８図は位置決め固定装置の更
に別の実施例を示す縦断面図で、この装置は縦方向摺動
体を備えている。第９図は位置決め固定装置の更に別の
実施例を示す縦断面図で、この装置は横方向摺動体を備
えている。第１０図は第９図に示す装置の平面図、第１
１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５図、第７図及び第８図で示される装置を用
いて共通の基盤上に位置決めされ、固定されている。 第１２図は第１１図に示す装置の平面図、第１３図及び
第１４図は第１１図及び第１２図と同様に第２配置例の
側面図及び平面図である。第１５図及び第１６図は第１
１図及び第１２図と同様に第３配置例を示し、第１５図
は第１６図のＡ−Ａ方向縦断面図であり、第１６図は第
１５図に示す装置の平面図であり、この場合には付加的
な係止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。 なお図面に用いた符号において、 １・−−−−−−一−−・−・・・・・−・球欠体３−
−−−−一・・・・・−・−・−球面座１０．１０’〜
１０“″ −−−−−−・・−・−・−・−・位置決め部材３０−
・・−・・・・−・・−・−固定部材３１−−−−〜・
−・・・・−−−−−一−−球欠体３３−−−−−・・
−・−・−・−−一−−球面座である。
Claims (1)
- 加工されるべき工作物を位置決めし、固定するための装
置であって、位置決め部材と固定部材とから成る装置に
おいて、第１平面に対する位置決め部材が球欠体を備え
、この球欠体は球面座に可動に支承され、工作物を支承
するための前記球欠体の接触面は平面であり、かつ前記
固定部材が球面座に可動に支承された球状体を備え、前
記位置決め部材と前記固定部材とが互いに対向して配置
されたことを特徴とする装置。
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