TW201038354A - Positioning apparatus for positioning object, retainer and fastener thereof - Google Patents

Description

201038354 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於定位裝置及其止動件與緊固件之技術領 域，用以將物件定位於X軸、垂直於χ軸的γ轴、及與X 軸和Y軸正交的Z軸之各別轴線方向上，且用以將該物件 繞著Z軸定位在平行於乂軸和γ軸的平面内。 【先前技術】 曰本專利案JP-A-2003-200326與本發明均屬於相同領 域’揭示一種夾鈕裝置。日本專利案Jp_A_2〇〇3 2〇〇326的 夾鉗裝置包括一個夾頭、及一個可釋放地連接至夾頭的工件 支撐本體，其中，該工件支樓本體具有扁平底面，以及，一 個從該扁平底面凸出的夾緊銷；其中，夾頭包括—個中央開 口’而該中央開口具有圓錐狀插入部，用卩容置工件支撐本 體之夾緊銷；其中，夾緊銷包括至少—個表面部，其形狀對 應於中央開π之圓錐狀插人部，用以將夾緊銷定位在X輛 方向及Y軸方向；而且，其中’夹頭包括：夾鉗單元 以將工件支撐本體之夾緊銷以夾緊狀態固定在中央開口 内，以及，至少一個表面部’其係作為在ζ軸方向二二 止構件。失緊銷之尺寸被製作成能夠在讀支樓本體之扁; 底面與夾頭之表面部之間產生一間隙，而在工件支撐本體〃 夾緊銷插入夾頭之中央開口之後的夾鉗單元進行操作之 月1J，此間隙能夠作為Z軸方向上的擋止構件，失緊=之至 099113448 4 201038354

’多個 5己置。 底部摘置於夾頭之表面部上，而作為在z轴方向上的擋止 肖、及/或夾頭之中央 銷被進一步拉入中央 向夾頭之表面部，q 工件支掠本體之扁平 〇 構件。 藉由抓用這樣的結構，日本專利案JP-A-2003_200326能 夠獲得以下的三個效果：可獲得—種夾緊裝置，其包括一個 失頭、及一個可釋放地連接到該夾頭的工件支撐件，且其 中，此夾頭特別適用於一系統上，其夾頭形成為棘爪，而且， 各別的夾頭十分堅硬強健；可獲得一種夾緊裝置，其包括一 個夹頭、及一個可釋放地連接到該夾頭的工件支撐件，且其 〇 中’諸爽緊銷是以無間隙的狀態定位於X軸方向及/或Y軸 方白’以及獲传—種夾緊裝置’其包括一個夾頭、及一個 可釋放地連接到該夾頭的工件支撐件，且其中，夾緊銷及工 件支撐本體能夠在Z軸方向上產生移動，而不需要在夾緊 銷被疋位於X軸方向及/或γ軸方向之後再提供—個單獨的 彈性機構。 【發明内容】 本發明至少-實施例之目的是要提供一種定位裝置、止動 099113448 5 201038354 件及緊固件。 根據本發明至少-實施例的第一型態，提供—種定位裝置 之止動件，用以將物件定位在乂軸、垂直於父軸的y軸、 及與X軸和Y軸正交的z軸之各別軸線方向上，且將該物 件繞著z軸定位在平行於X姊γ軸的平面内；該定位裝 置包括.緊固件，其被建構成可卸離地緊固該止動件，且包 括：本體部，其具有一表面、及與該表面相反的另一表面； 固定孔，形成於本體部之該—表面中，且具有—個内表面； 第二參考表面，位於本體部之該一表面之—側，且配置成垂 直於固定孔之軸線；以及，緊固部；該止動件則包含：固定 部，其具有-表面、及與該表面相反的另—表面，且被建構 成用以將物件定位於其一表面上；固定軸椁，具有延伸於z 軸方向上、且將物件定位於X軸方向及丫軸方向上的軸線， 並凸出於固定部之該另一表面；以及，第—參考表面設置 於固定部之該另一表面之一侧，且配置成垂直於固定軸桿之 轴線，致使，第一參考表面能夠接觸第二參考表面；其中， 與固定部一體成型的固定軸桿具有削尖狀的角錐部，該角錐 部係以固定角度朝其自由端縮減尺寸，對應緊固件之固定 孔，致使，角錐部之整個外表面能夠緊密接觸固定孔之内表 面，且與固定轴桿同軸地成型；其中，角錐部之諸相鄰側面 之間的每一父又角均為相等，而且，在相鄰側面之間的二端 之每一端均被一曲線連接起來，而該曲線從垂直於固定軸桿 099113448 6 201038354 之轴線的剖面看來是從固定軸桿之軸線朝外凸出；且其中， 固定軸桿被建構成：當固定軸桿插入固定孔内時，第一參考 表面與第二參考表面之間形成有一間隙’角錐部之外表面配 接於固定孔之内表面，而且，物件被定位於X軸方向及γ 軸方向上’且被建構成：當緊固部拉動固定軸桿使其朝向本 體部之該另一表面時，第一參考表面與第二參考表面則彼此 接觸，角錐部或固定孔會產生彈性變形，而且，固定軸桿被 〇 進一步拉到固定孔内，而維持角錐部之外表面與固定孔之内 表面之間的配接。 根據本發明至少一實施例的第二型態，提供一種定位裝置 之緊固件，用以將物件定位在X軸、垂直於X軸的γ軸、 及與X軸和Y軸正交的z轴之各別軸線方向上，且將該物 件繞著Z軸定位在平行於x軸和丫㈣平面内；該定位裝

〇 099113448 201038354 且在相鄰側面之間的二端之每一端均被一曲線連接起來， 而。亥曲線從垂直於固定軸桿之軸線的剖面看來是從固定軸 桿之軸線朝外凸出；該緊固件包括：本體部，其具有一表面、 减胃表_反的另-表面；固定孔，形成於本體部之該一 表面中’且具有—個内表面，而該内表面係對應於固定軸桿 之角錐4，致使，角錐部之整個外表面能夠緊密接觸固定孔 之内表面，第二參考表面，位於本體部之該—表面之一側， 且配置成垂直於固定孔之軸線’致使，第—參考表面能夠接 觸第二參考表面；以及，緊固部，被建構成用以拉動固定孔 内所插入的固定軸桿，使其朝向本體部之該另一表面；其 中，固定孔被建構成：當固定軸桿插入固定孔内時，第一參 考表面與第二參考表面之間形成有一間隙，角錐部之外表面 配接於固疋孔之内表面，而且，物件被定位於X軸方向及Y 軸方向上，且被建構成：當緊固部拉動固定軸桿使其朝向本 體部之該另一表面時，第一參考表面與第二參考表面則彼此 接觸，角錐部或固定孔會產生彈性變形，而且，固定軸桿被 進一步拉到固定孔内，而維持角錐部之外表面與固定孔之内 表面之間的配接。 根據本發明至少一實施例的第三型態，提供一種定位裴 置，用以將物件定位在X軸、垂直於X軸的γ軸、及與X 軸和Y軸正交的Z軸之各別軸線方向上，且將該物件繞著z 軸定位在平行於X軸和γ軸的平面内；該定位裂置包括. 099113448 „ 201038354 止動件、及被建構成可告P離地緊固住止動件的緊固件；盆 中二止動件包含：蚊部，具有—表面、及與該表面相反的 另:表面’且被建構㈣以該物件定位於其—表面上；固定 軸才干具有延伸於z軸方向上、且將物件定位於X轴方向 及γ軸方向上的軸線，並凸出於固定部之該另一表面；以 及，第—參考表面，設置於固定部之該另一表面之一側，且 配置成垂直於固定軸桿之軸線；其中，與固定部-體成型的 〇 固疋軸椁具有削尖狀的角錐部，該角錐部係以固定角度朝其 自由端_尺寸，並與©定軸桿同軸地成型；其巾，角錐部 之諸相鄰側面之間的每一交叉角均為相m，在相鄰側 面之間的二端之每一端均被一曲線連接起來，而該曲線從垂 直於固定轴桿之軸線的剖面看來是從固定軸桿之軸線朝外 凸出；其中，緊固件包括：本體部，具有一表面、及與該表 面相反的另—表面；固定孔，形成於本體部之該一表面中， ❹且具有—個内表面，而該内表面係對應於固定軸桿之角錐 部，致使，角錐部之整個外表面能夠緊密接觸固定孔之内表 面；第二參考表面，位於本體部之該一表面之—側，且配置 成垂直於固定孔之轴線，致使，第一參考表面能夠接觸第二 參考表面；以及，緊固部，被建構成用以拉動固定孔内所插 入的固定軸桿，使其朝向本體部之該另一表面；其中固定軸 桿或固定孔被建構成：當固定轴桿插入固定孔内時，第一參 考表面與第二參考表面之間形成有一間隙，角錐部之外表面 099113448 9 201038354 軸方向上^’崎心⑽轴方向及¥ 體部之該另―表：第使其朝向本 =角錐部或固定孔會產生彈性變形=考= 一表面二 藉由利用根據第三型態的宏 第一 ？楚A 〜的疋位§又備作為範例，而說明依據 二型態的止動件、緊固件及定 :將物件固定並固持於固定部之一表面上。物 ㈣如明栓螺接及其他已知的固定方法而固定至固^ 置::考表面，，於固定部，致使， 物牛Tu在X軸方向及γ軸方向上 卸離地緊固住止動件的緊固件，例如係藉由態。可 域中的已知固定手段(例如1具機之機 加以定位並固定，而且，止動件被裝附並固定於該位 與止動件之固定部一體成型的固定軸桿，係透位置。 的開口而插入緊固件之固定孔内。在此’由於固;= 面對應於緊固件之角錐部、且使角錐部之外奈& & 緊密接觸内 表面，角錐部便配接於固定孔之内表面。此時_，m 口定至止動 件之固定部的物件被引導成為被定位在X軸方Y 向的定位狀態。另一方面，由於第一參考表面與第_ 面之間形成了固定間隙的緣故、且第一參考表面與第 099113448 10 201038354 表面並未彼此接觸，所以，物件未被定位在 之後，緊固部將固定轴桿拉往另—表面（亦即:== 桿之自由端），而且，彼此緊密接觸的 0疋軸 於此拉力而產生彈性變形。結果，固定轴桿被由 定孔内’維制表面與外表面之間的配接，^，第一2 表面與第二參考表面彼此接觸。在此緊固、 " 定位於ζ軸方向上 ^ 、义程中，物件亦被 ο 和万向上’同時維持父軸 位狀態，而且，物件《極高的精密度定位以轴方=的定 軸之各別軸線方向上。 、X軸、Y軸及z 在此固疋轴桿之角錐部被 之間的每一交叉备 .角錐部之諸相鄰侧面 是相等的，而且，固―垂直於固疋軸桿之㈣的剖面上看來 部。因此，在角雔部=表：成為能夠對應於角錐 入固定孔之I，# 、、‘ ，Λ Ρ 2軸）且固定軸桿插 ο 可將物件4精ΓΖ上;?Γ程所設定的交又角，亦 月在度疋位在ζ軸周圍。而 之諸相鄰側面之間的二端之每一端 所由:接角錐部 曲線從垂直於固定轴桿之赠的剖面看來^所固t接，而此 軸線朝外凸屮^ 求疋從固疋軸桿之 被形成為使“ m之内表面係對應於角錐部，且 表面，所以 ㈣u接觸固定孔之内 緊密接觸。^ ρ之外表面與固定孔之内表面整個地彼此 孔内，此較當11定軸桿在㈣触巾被拉入固定 個表面的接觸狀態在所有時刻皆保持固 099113448 11 201038354 磨損，此等 -：：：：：：-導致的維護成本婵士 ^ α ^ ^貝所 曰加。而且’在上述緊固過財 被拉_定孔内，而且，角錐部之外表面與固定孔之内2 彼此緊讀觸而毫無_，而處於整個表面分财受祀 表面壓力之狀態，另外，固定軸桿係與固定部—體成型= 此，透過止動件而使物件被牢牢固定在緊固件上，而具/ 南的剛性。結果，例如，當物件為—個卫件時，可以抑2 動的產生，以執行工件之重切割或重研磨。因此，例如，如 圖10A所示的結構，其中’固定軸桿82被襞入固定轴桿2 之本體83之固定孔内’以剖面來看，固定軸桿被施^角 時，會形成間隙84 ;以及，如圖i〇B所示的結構，其中 當固定軸桿92被裝入本體93之固定孔内而轉角處產生裕度 (relief)時，會形成間隙94;也就是，固定軸桿與固定孔並未 在其整個表面上緊密接觸的結構，這些結構就不在本發明的 範圍内。 在上述緊固過程中’為了增強角錐部對固定孔的彈性變形 之隨動性能(follow-up performance)、及改進2轴周圍與X 軸方向和γ軸方向上的定位精確度，最好是，從垂直於固 定軸桿之軸線的剖面看來，角錐部在其外緣處具有—個彈性 壁部，而且，藉由在緊固過程中施加於角錐部上的應力，可 099113448 12 201038354 =ΓΓ供預定的彈性變形性能。藉由採用這樣的結構， 即使在緊固過㈣並未產生過大的拉力，㈣部也會變形， 實現藉由人力而不需要機械力就㈣固定物件的 看來1 且’甚至’從垂直於収軸桿之Μ的剖面 Γ而r性壁部形成有薄壁部’也可以預期產生相同的功 ㈣直洲絲桿之鱗㈣ ❹ 性壁部相對於角錐部之令心對稱地成型，則由於角錐t 性變形报均句，所以，這樣的情形也令人滿意。角”之彈 而且、好是，從沿著固絲桿之軸線㈣面看來 錐部之底端形财厚壁部，其厚纽彈性” 角 根據此較佳結構，雖然藉由上述的彈性壁部可以増強又更大。 對固疋孔的彈性變形之隨動性能、 4 但是，藉由在角錐邻底心 、柱的了#作性， 的剛性。孩_設置的厚壁部，也可以確保預定 ❹ :據本發明不同型態的定位裝置及 :構如上所述’因此，本發明的定位裝; ::了 :多不同的問題1且，可《提供-種定=件 =緊固件，其能夠以高精確度快速定位物::止 執行角度分度㈣候。 以㈣同時 【實施方式】 以下’將參考隨__實施㈣說明本發明， 099113448 本發明 之 13 201038354 芽系用以將物件定位在例如車床、銑床、磨床、放電 機及田射光束機等工具機、及三維測量儀器、表面粗糙度 測量儀器等剩量裝置、或其他已知工業用儀器上。然而，在 以下的說明中’並不顯示具體的工業用儀器’而僅描述定位 裝置而已。而且，本發明並未侷限於下述實施例中所提及的 定位裝置而已’也可以各別實施構成定位裝置的止動件與緊 固件，而且，在本發明的範圍内仍可以產生適當的修改。 依據本發明如圖1所示實施例的定位裝置10 ’包括用以 固持物件的止動件20、及可卸離地緊固住止動件20的緊固 件30。止動件20及緊固件30是由透過熱處理而具有較大 硬度與高韌度的材料所製成，例如，不銹鋼與工具鋼等。 止動件： 首先，將參考圖1至圖3B說明作為定位裝置10之第一 個零件的止動件。如圖1及圖2A至圖2C所示，止動件 20具有固定部21、含有角錐部23的固定軸桿22、及第一 參考表面24。以下’將說明止動件20之各別的零件。 固定部： 呈矩形平板狀的固定部21具有用以固定物件的表面 211(以下稱之為「固定表面211」）。在固定表面211之四個 角上分别形成有四個通孔212，而這些通孔212在其厚度方 向上穿過固定部21 ’而且’在固定表面之中央部位形成有 四個貫通嫘孔213。當要將物件固定至固定表面211上時， 099113448 14 201038354 可使用通孔212及貫通螺孔213。 較佳地，在固定部21内設置一個參考表面，用以將物件 固定於固定部21中。較佳地，可以將一個完成的土動件20 固定至緊固件’且沿著止動件20與緊固件30之間的配 接所決定的X軸與Y軸(稍後敘明），以對應雙軸的方式， 將參考表面形成於固定表面211或止動件20之一側表面 上，利用表面研磨等方式而將固定表面211加工成平面，且 〇 在z轴方向形成一個參考表面，藉此以設置出參考表面。 固定轴桿： 固定軸桿22係藉由與緊固件30之固定孔33相互配接而 ; 定位於X軸方向與γ軸方向上，其具有構成z軸的軸線 237此軸線237從與固定部之固定表面2丨丨相反的底表 面（另表面）朝下凸出。固定軸桿22與固定部21 —體成 垔而不需要連接部。固定軸桿22具有一個角錐部23，其 〇係以叫㈣尖肖Θ1朝向其自由端_尺寸，而且，角錐 ° 輪線被形成為專於固定部22之軸線237。在固定軸 # 22中’為了便於將固定軸桿22弓丨導至固定孔33，可以 ^角錐部23之尖端設置其他元件，例如，削尖角大於角錐 二23的第二角錐部；或者，一個用於將固定軸桿22拉入固 定孔33㈣緊固部，也可供作為止動部，以固持固定軸桿 22。然而，本實施例的固定軸桿22係被形成為與角錐部23 相同的本體，且並未設置其他構件。 099113448 201038354 雖然可以視定位裝置ίο之尺寸、構成定位裝置的材料等 設計條件之不同而適當地設定削尖角，但削尖角較佳為等於 或小於5度，更佳為等於或小於1度，最好等於或小於0.5 度。此外，由於角錐部23之外圍表面係在固定孔33之内表 面上滑行，同時也承受相當大的表面壓力，所以，在使用期 間，角錐部23之外圍表面會磨損。因此，從避免磨損的觀 點來看，較佳地，可以對角錐部23之外圍表面進行研磨以 獲得平滑表面，或在角錐部23之外圍表面上實施表面硬化 處理、滲碳及氮化處理、諸如類鑽石碳(DLC，Diamond Like Carbon)之類的高硬度薄膜形成處理，或其他表面硬化處 理，以獲得預定硬度。 以下，將參考圖3A及圖3B詳細說明角錐部23的結構。 如圖3A所示，其為沿著圖2B之直線B-B且垂直於角錐部 23之轴線237所作的剖面圖，本實施例的角錐部23在剖面 中具有四個側面231a、231b、231c及231d，此四個側面231a 至231d被配置成：相鄰的側面（例如，231b與231c)之間的 所有交叉角Θ2均為90度，而且，角錐部23在剖面中具有 大致呈正方形的形狀。相鄰側面之間的每一端並未直接連結 在一起，而是透過一條從中心0看來朝外凸出的曲線（亦 即，在本實施例中為圓弧232a、232b、232c及232d)而平滑 地連結在一起。考量到角錐部23之加工容易度，故而適當 地設定圓弧232a至232d的尺寸。此外，元件符號235表示 099】13448 16 201038354 在角錐部23之中心所形成的母螺旋部，而且，緊固部34 之公螺旋部係旋入此母螺旋部235内。 角錐部23在其剖面中形成有四個通孔233a、233b、233c 及233d。具有圓形剖面的四個通孔233a至233d是以90度 的角度分佈及配置，致使，每個中心02係位於連接角錐部 23之中心〇與各別的侧面231a至231d之相鄰側面（例如， 側面231 a與231 d)之間的交叉點J之一條直線上’而以中心 〇 〇為共同中心，而且，通孔233a至233d相對於角錐部23 之中心Ο為對稱地配置。因此，壁體較薄且容易彈性變形 的彈性壁部238’係形成於諸通孔233a至233d與角錐部23 之外圍表面之間，且相對於位在角錐部23之外緣部的中心 0而對稱地配置。 而且，如圖3B的局部放大剖面圖所示，其中放大顯示圖 3A之部位C ’在角錐部23之各別的側面231a至231d上， 〇 形成有相對於直線部分平滑地凹陷達深度t的凹陷234a至 234d。藉由凹陷234a至234d，在對稱配置的彈性壁部238 上形成有薄壁部。當各別的侧面231a至231d之長度在大尺 寸的定位裝置中相對為長時，凹陷234a至234d不僅以此方 式構成薄壁部’而且還有利於以高筆直程度(在角錐部23之 對應於每一側面的每一表面之平坦度)形成各別的側面231a 至 231d。 此外，如圖2B的右半部所示’其為沿著角錐部23之轴 099113448 17 201038354 線而沿著圖2A之直線O-A所作的剖面圖，朝向角錐部23 之自由端面開啟的通孔233a至233d之深度為深度d，其係 小於角錐部23之從固定部21之底面凸出的長度L，而且， 角錐部23之底端形成有比彈性壁部238為厚的厚壁部 236。如圖所示，在固定部21中所設置的四個貫通螺孔213 係配置成能夠穿過各別的通孔233a至233d。 第一參考表面： 如圖2B及圖2C所示，垂直於固定軸桿22之軸線237的 第一參考表面24從固定部21之底表面向下凸出，且被設置 成與軸線237同軸成型的一個環狀凸出部之底表面。第一參 考表面24係用以執行止動件20所固持的物件在Z軸方向 上的定位，這一點是藉由與作為緊固件30之頂表面的第二 參考表面38接觸而達成。雖然為求容易成型而使本實施例 中的第一參考表面24以上述方式建構，但是，替代地，也 可以形成一個垂直於固定軸桿22之軸線237的表面，以作 為第一參考表面。也就是說，可以使用固定件21本身的底 表面作為第一參考表面，或者，如同圖2C中元件符號24a 所標示的虛線之第一參考表面，可以使用與中心〇同心配 置的三個凸出部之底表面，以作為第一參考表面。 緊固件： 其次，將參考圖1及圖4A至圖6B而說明定位裝置10之 第二零件的緊固件30。如圖1所示，緊固件30包括：本體 099113448 18 201038354 31，其形成有供固定軸桿22插入的固定孔33 ;以及，緊固 部34，用以將固定孔33内所插入的固定軸桿22向下拉。 緊固件30利用在本體31内所設置的已知固定構件（未顯 示），而固定至工具機之機台等部位之預定位置上。以下， 將說明本體31及緊固部34的結構。 本體： 如圖1及圖4A至圖4C所示，矩形塊狀本體31之中心部 〇 形成有固定孔33，此固定孔33是由朝其頂表面38(其中一 表面）開啟的開口 32垂直地設置。固定孔33對應於止動件 20之角錐部23,且被形成為使角錐部23之外圍表面與之緊 密接觸。也就是說，固定孔33之内表面實質上形成為角錐 形狀，其係以與角錐部23相同的削尖角Θ1朝上開啟；而且， 從垂直於其軸線的剖面看來，固定孔之形狀類似於角錐部 23，實質上為四個筆直侧邊所構成的一個正方形，在諸相鄰 Ο 側面之間具有90度的交叉角，且進一步具有連結諸相鄰側 面的圓弧。此外，為了設置薄壁部，故而在角錐部23之外 圍表面上設置凹陷234a至234d。然而，可以不用在固定孔 33内設置對應於凹陷234a至234d的凸起。此外，通過本 體31的固定孔33係朝向本體31之底表面（另一表面）開啟。 然而，如圖4B所示，當角錐部23以第一緊固構件341連 接到固定軸桿22之自由端的狀態下裝入固定孔33内時，固 定孔33之深度能夠使緊固部34之第一緊固構件341不致凸 099113448 19 201038354 出於本體31之底表面。 本體31之頂表面38被構成為垂直於固定孔33之轴線的 表面，以作為本實施例的第二參考表面，而且，當止動件 0之第參考表面24接觸第二參考表面38時，執行將物 件疋位於Z軸方向。第二參考表面之形式並未侷限於此， 而且’可以將垂直於蚊孔33之轴線的表面形成為第二參 考表面，也可以選擇性地與第一參考表面一樣。 在此，如圖4B所示，在操作者之操作力及含有物件的止 動件2〇以外的重量之外力完全沒有作用、且角錐部23之外 圍表面配接裝人固定孔33之内表面之狀態下，而當止動件 20與緊固件3Q組合時，角錐部23或固定孔33被形成為能 夠在第—參考表面24與第二參考表面38之間產生一預定間

隙g，較佳地，間隙為〇.3mm或更小。明確地說，如圖5B 所不，即使在第一參考表面24與第二參考表面38彼此接觸 時的剖面中，角錐部23之真正尺寸被設定成大於固定孔33 達一尺寸f(雖然此尺寸f在圖5B中是以誇張方式顯示以便 於理解’但，即使在削央角為1度時，真正的尺寸也僅為 1mm或更小。） 雖然本體31設有供緊固部34之第二緊固構件342插入的 插孔部35、及讓用於轉動第一緊固構件341的工具36而使 之插入的底部開π 37，但是，其詳細結構稍後將於緊固部 中描述。 099113448 20 201038354 緊固部·· 如圓1所示，緊固部34 a ★ 固構件342所構成。如3 \緊固構件341及第二緊 圖6A所示，會；^ 緊固構件341是由下歹 貧肩上呈圓柱狀的第一 於左端(其中-端）；旋冓件所組成.公螺旋部343，其形成 在相_線上形ΓΓΓ44,其具有1在與公螺旋部 成於右端（另一蠕）的六肖 ⑷’彼此隔開其間所形成的預定間二角:及：: 345 ^m^#0d〇^ 部343被形成為能夠邀 Φ “乂 , ，、疋轴柃之—個自由端面上所形 成的母螺㈣叫參考圖沈及圖2c所示)彼此卡合，而 且’其長度小於母螺旋冑235之深度。如圖4B及作為圖4B 之右侧剖面的圖5A所示，第一緊固構件如係以公螺旋部 343旋入母螺旋部235内之狀態而沿著止動件20插入固定 孔33内；而且，凸緣部345及旋轉部被建構成能夠在 〇角錐部23與固定孔33彼此配接的狀態下，被定位在轴向方 向上的多個預定停止位置上。 如圖4B及圖5A所示，插孔部35係設置在對應於本體 31中的凸緣部345之停止位置的位置上。插孔部％具有稍 微大於諸凸緣部345之間的間距u的開口高度，而且，是 在諸插孔部通過本體31而朝向本體31之前表面和後表面開 啟的狀態下被形成。 而且，在本體31中形成有底· 口 37，以便在對應於旋 099113448 21 201038354 轉部344之停止位置的位置上（亦即，在本體31之底部）含 括有固定孔33。底部開口 37之開口高度大於插入此底部開 口内的工具36之厚度(參考圖5A)，而且，底部開D在平面 圖中的尺寸能夠使圖4C中所插入的工具36得以轉動與操作。 將說明第二緊固構件342。如圖6B所示，構成緊固部34 而與第一緊固構件341共同運作的第二緊固構件342是—個 板狀本體，其具有稍微小於第一緊固構件341之諸凸緣部 345之間的寬度L1的厚度，致使，第二緊固構件可以鬆弛 地配接裝入諸凸緣部345之間的間隙内。此外，第二緊固構 件342被形成為能夠使其寬度l2稍微小於本體31中所設 置的插孔部35之寬度。而且，在第二緊固構件342之右端 設有一個溝槽狀切口 348，其寬度L3稍微大於第一緊固件 341之轴桿部346之直徑;而且，如圖5A所示，切口 348之長度能夠含括位於停止位置上的第一緊固構件341之 諸凸緣部。 以下’將參考圖1、圖7A及圖7B說明止動件20及緊固 件30所構成的定位裝置10之使用方法。如圖1及圖7A所 示’操作人員將欲固定的物件W以預定姿態緊固至固定部 21之固定表面2Π上’且將第一緊固構件341旋入固定軸 才干22°接著’操作人員在水平平面上對齊角錐部23與固定 孔33 ’致使’物件W繞著軸線(Z軸)237具有預定姿態，然 後，將固定軸桿22插入固定孔33内。然後，角錐部23之 099113448 22 201038354 外圍表面被配接至固定孔33之内表面，而且，使物件w處 於被定位成圍繞Z軸並位於X軸方向及γ軸方向的定位狀 態下。然而，在第一參考表面24與第二參考表面38之間形 成有間隙g，而且，物件W仍未定位於z軸方向上。 接著’如圖7B所示’藉由處於定位狀態下的角錐部23 與固定孔33之間的配接，透過本體31中所設置的插孔部 35,操作人員將第二緊固構件342裝入位於停止位置的第一 〇 緊固構件341之諸凸緣部345之間的間隙内（參考圖6A)。 然後，操作人員利用能夠轉動第一緊固構件341之旋轉部 344的工具36(例如，參考圖1所示的扳手）’而以圖式中箭 頭所示方向轉動此旋轉部344。由於第一緊固構件341在軸 向上的移動係受到諸凸緣部345内所裝入的第二緊固構件 342所調節’所以，推力透過欲旋入的公螺旋部343而開始 朝下作用於母螺旋部235上。然後，藉由預定拉力’朝下拉 〇 動形成有母螺旋部235的止動件20，而且，削尖角Θ1所決 定的表面壓力作用於角錐部23之外圍表面、及固定孔33 之内表面上，藉此，使角錐部23及固定孔33產生彈性變形。 在此，由於本實施例的角錐部23設有彈性壁部238，所以， 處於定位狀態下的角錐部23會被進一步下拉到固定孔33 内’同時，角錐部23會因為彈性壁部238在X軸方向與Y 轴方向上的彈性變形而產生主要變形。透過此緊固過程，第 一參考表面24與第二參考表面38彼此接觸，藉此’完成在 099113448 23 201038354 z轴方向上的定位。 藉由上述定位方式後的緊固過程，就已經完成X軸、γ 軸及z轴周圍的所有定位，此後，物件W可進行後續處理， 例如，機械加工或測試。在完成此處理之後，操作人員以與 緊固過程相反的方向旋轉第一緊固構件341之旋轉部344， 且使止動件20與緊固件30分開。接著，操作人員在水平平 面上對齊角錐部23與固定孔33 ’致使，欲固定的物件w 在軸線(Z軸)237附近獲得一個新的姿態（例如，對前一個姿 態旋轉90度之後的姿態）’並將固定軸桿22插入固定孔33 内。以下，將執行類似上述的一些操作。 此外，在上述實施例的角錐部23中，四個通孔233a至 233d是以上述方式配置。然而，角錐部也可以被建構成如 同圖SA及圖8B所示作為修改型式的角錐部43。如圖犯 所示’其為沿著圖8A之直線E_E從垂直於角錐部43之轴 線237所作的剖面圖，用於形成母螺旋部235的圓检形 部439係留在角錐部43之中心，其外圍表面遵__4; 之外圍形狀的框架狀底壁433,係形成在與凸塊部 的軸線上，而且，具有固定厚度的底壁极之外 。 彈性壁部438。藉由以此方式使彈性壁部438保待固: 上述緊固過程中，彈性壁部438可 」疋，在 因此，可以高精確性執行繞著z轴且於:::形。 向上的定位。此外，處y 、 向與Y軸方 099113448 處於此狀恶下的彈性壁部438其優點在 24 201038354 而擴大 於止動件重量輕，而且’特別是在用於固定大型物件 的定位裝置中，可增進其操作性。 而且，在本實施例的定位裝置中，從垂直於軸線的剖面看 來’固定軸桿及固定孔之形狀大致如上述般為正方形。然 而’根據物件在z軸周圍的理想分度角之不同，固定轴桿 及固定孔之形狀也可以是一個適當的正多角形。也就是說， 當物件之分度角被設定呈60度時，則如同圖9所顯示的角 ❹錐部53，從垂直於軸線的剖面看來，角錐部也可以具有六 個側面53la至531f，六個側面531&至53lf可以被配置成 使得相鄰側面之間的所有交叉角均為12()度，六個側面灿 至531f之末端可以被圓弧532a至兄奵所連接，藉此，使 角錐部53實質上形成為正六角形。岐孔可以被形成為具 有内表©其係對應於角錐部53，且被形成為能夠緊密接 觸角錐部之整個外圍表面。 〇 2009年4月28日巾請之日本專利巾請案第2刪·1〇8634 號m書、圖式及中請專利範圍，在此巾提及作為參考。 【圖式簡單說明】 圖1是例示本發明實施例之定位裝置的立體圖。 圖2A是例示圖！所示止動件的俯視平面圖。 圖2B疋例不圖1所不止動件的剖面圖，其中，圖2B之 左半。Η系/σ著圖2A之X轴所作的剖面圖，圖犯之右半部 則是沿著圖2Α之直線0_Α所作的剖面圖。 099113448 25 201038354 圖2C是例示圖1所示止動件的底視圖。 圖3A是例示圖1所示止動件之沿著圖2B之直線B-B所 作的剖面圖。 圖3B是圖3A之部位C之局部放大剖面圖。 圖4A是例示圖1所示緊固件的俯視平面圖。 圖4B是例示圖1所示緊固件的剖面圖，其中，圖4B之 左半部係沿著圖4A之X軸所作的剖面圖，圖4B之右半部 則是前視圖。 圖4C是例示圖1所示緊固件的底視圖。 圖5A是例示圖1所示緊固件之沿著圖4A之Y軸所作的 剖面圖。 圖5B是例示止動件之角錐部及緊固件之固定孔的放大參 考圖。 圖6A是例示圖1所示第一緊固部的前視圖。 圖6B是例示圖1所示第二緊固部的俯視平面圖。 圖7A是例示定位裝置的剖面圖，其係處於止動件之第一 參考表面與緊固件之第二參考表面分開的狀態。 圖7B是例示定位裝置的剖面圖，其係處於止動件之第一 參考表面與緊固件之第二參考表面接觸的狀態。 圖8A是例示本發明另一實施例之止動件之角錐部的局部 剖面圖。 圖8B是沿著圖8A之直線E-E所作的剖面圖。 099113448 26 201038354 圖9是例示本發明又一實施例之止動件之角錐部的底視 圖。 圖10A係例示本發明所排除的定位裝置的參考圖。 圖10B係例示本發明所排除的另一定位裝置的參考圖。 【主要元件符號說明】

10 定位裝置 20 止動件 21 固定部 22 固定轴桿 23 角錐部 24 第一參考表面 24a 第一參考表面 30 緊固件 31 (緊固件)本體 32 開口 33 固定孔 34 緊固部 35 插孔部 36 (轉動）工具 37 底部開口 38 第二參考表面；（緊固件)頂表面 43 角錐部 099113448 27 201038354 53 角錐部 82 固定軸桿 83 本體 84 間隙 92 固定軸桿 93 本體 211 (固定）表面 212 通孔 213 貫通螺孔 231a、231b、231c、231d (角錐部）側面 232a、232b、232c、232d (角錐部）圓弧 233a、233b、233c、233d (角錐部）通孔 234a 、 234b 、 234c 、 234d 凹陷 235 母螺旋部 236 厚壁部 237 (Z轴)轴線 238 彈性壁部 341 (第一）緊固構件 342 (第二）緊固構件 343 公螺旋部 344 旋轉部 345 凸緣部 099113448 28 201038354 346 軸桿部 348 切口 433 底壁 438 彈性壁部 439 凸塊部 531a 至 531f (角錐部）側面 532a 至 532f (角錐部）圓弧 〇 d (通孔）深度 f 尺寸 g 間隙 J (角錐部側面）交叉點 • L (角錐部、凸出）長度 LI (凸緣部）間距；寬度 L2 (第二緊固構件）寬度 〇 L3 (切口）寬度 0 (角錐部）中心 02 (通孔）中心 W 物件 0D (轴桿部）直徑 Θ1 削尖角 Θ2 交叉角 099113448 29

Claims (1)

1. 201038354 七、申請專利範園： 1.一種定位裝置之止動件， 干用以將物件定位在χ 垂直 於X軸的Υ軸、及與χ軸和γ 罝 稍正又的ζ轴之各別軸線方 向上，且將該物件繞著Ζ轴定位在平行於又轴和γ袖的平 疋位裝置包括:緊固件，其被建構成可卸離地緊固 5亥止動件，且包括：本體部，苴 + …、有表面、及與該表面相 反的另一表面；固定:5；丨，花ί 丄1 u疋孔形成於本體部之該-表面中，且具 有一個内表面；第-夹去本 乐一>考表面，位於本體部之該—表面之_ 側，且配置成垂直於固定孔 又釉線，以及，緊固部；該止動 件包含： P /、/、有一表面、及與該表面相反的另一表面，且 被建構成用以將物件定位於其一表面上； 固定軸桿，具有姑# 申於Z軸方向上、且將物件定位於χ 軸方向及Y轴方向上的. 、，n b 的軸線，亚凸出於固定部之該另—矣 面；以及 β t β表面’設置於固定部之該另—表面之一侧，且 置成垂直於固疋軸梓之軸線，致使，第一參考表面能夠接 第二參考表面， 其中’與固定部—體成型的蚊軸桿具有削尖狀的角錐 部，《角錐部係以gj定肖度朝其自由端縮減尺寸，對應於緊 牛疋孔致使，角錐部之整個外表面能夠緊密接觸固 定孔之内表面，且與固定軸桿同轴地成型， 099113448 30 201038354 其中，角錐部之諸相鄰側面之間的每一交叉角均為相等， 而且，在相鄰側面之間的二端之每一端均被一曲線連接起 來，而該曲線從垂直於固定軸桿之軸線的剖面看來是從固定 軸桿之軸線朝外凸出，以及 其中，固定軸桿被建構成：當固定軸桿插入固定孔内時， 第一參考表面與第二參考表面之間形成有一間隙，角錐部之 外表面配接於固定孔之内表面，而且，物件被定位於X軸 0 方向及Y轴方向上，且被建構成：當緊固部拉動固定軸桿 使其朝向本體部之該另一表面時，第一參考表面與第二參考 表面則彼此接觸，角錐部或固定孔會產生彈性變形，而且， 固定軸桿被進一步拉到固定孔内，而維持角錐部之外表面與 ’固定孔之内表面之間的配接。 2. 如申請專利範圍第1項之定位裝置之止動件，其中，從 垂直於固定軸桿之軸線的剖面看來，該角錐部在其一外緣上 〇 具有彈性壁部。 3. 如申請專利範圍第2項之定位裝置之止動件，其中，從 垂直於固定軸桿之軸線的剖面看來，該彈性壁部相對於角錐 部之中心對稱地成型。 4. 如申請專利範圍第2項之定位裝置之止動件，其中，從 垂直於固定軸桿之軸線的剖面看來，在該彈性壁部形成有薄 壁部。 5. 如申請專利範圍第2項之定位裝置之止動件，其中，從 099113448 31 201038354 沿著固定軸桿之轴線的剖面看來，在角錐部之底端上形成有 厚壁部，而該厚壁部比該彈性壁部更厚。 6. —種定位裝置之緊固件，用以將物件定位在X軸、垂直 於X軸的Y軸、及與X軸和Y轴正交的Z軸之各別軸線方 向上，且將該物件繞著Z軸定位在平行於X軸和Y軸的平 面内；該定位裝置包括一個止動件，包含：固定部，其具有 一表面、及與該表面相反的另一表面，且被建構成用以將物 件定位於其一表面上；固定轴桿，具有延伸於Z軸方向上、 且將物件定位於X軸方向及Y軸方向上的軸線，並凸出於 固定部之該另一表面；以及，第一參考表面，設置於固定部 之該另一表面之一側，且配置成垂直於固定軸桿之軸線；其 中，與固定部一體成型的固定軸桿具有削尖狀的角錐部，該 角錐部係以固定角度朝其自由端縮減尺寸，並與固定軸桿同 軸地成型；且其中，角錐部之諸相鄰側面之間的每一交叉角 均為相等，而且，在相鄰側面之間的二端之每一端均被一曲 線連接起來，而該曲線從垂直於固定軸桿之軸線的剖面看來 是從固定軸桿之轴線朝外凸出；該緊固件包括： 本體部，其具有一表面、及與該表面相反的另一表面； 固定孔，形成於本體部之該一表面中，且具有一個内表 面，而該内表面係對應於固定軸桿之角錐部，致使，角錐部 之整個外表面能夠緊密接觸固定孔之内表面； 第二參考表面，位於本體部之該一表面之一側，且配置成 099113448 32 201038354 垂直於固定孔之軸線，致使，弟一參考表面能夠接觸第二炎 考表面；以及 緊固部’被建構成用以拉動固定孔内所插入的固定轴桿， 使其朝向本體部之該另一表面’ 其中’固定孔被建構成：當固定軸桿插入固定孔内時，第 一參考表面與第二參考表面之間形成有一間隙，角錐部之外 表面配接於固定孔之内表面，而且，物件被定位於χ軸方 Ο 向及Υ軸方向上，且被建構成：當緊固部拉動固定軸桿使 其朝向本體部之該另一表面時，第一參考表面與第二參考表 面則彼此接觸，角錐部或固定孔會產生彈性變形，而且，固 • 定軸桿被進一步拉到固定孔内，而維持角錐部之外表面與固 ' 定孔之内表面之間的配接。 7.—種定位裝置，用以將物件定位在Χ軸、垂直於χ轴 的Υ軸、及與χ軸和γ軸正交的ζ軸之各別軸線方向上， Ο 且將該物件繞著Ζ軸定位在平行於X軸和γ軸的平面内， 該定位農置包括： 止動件；以及 緊固件，被建構成可卸離地緊固住止動件， 其中，止動件包含： 固定部’具有一表面、及與該表面相反的另一表面，且被 建構成用以將物件定位於其一表面上； 固定軸桿，具有延伸於Ζ轴方向上、且將物件定位於χ 099113448 33 201038354 軸方向及γ軸方向上的軸線，並凸出於固定部之該另一表 面；以及 第一參考表面，設置於固定部之該另一表面之一側，且配 置成垂直於固定軸桿之轴線， 其中，與固定部一體成型的固定軸桿具有削尖狀的角錐 部，該角錐部係以固定角度朝其自由端縮減尺寸，並與固定 軸桿同軸地成型， 其中，角錐部之諸相鄰侧面之間的每一交叉角均為相等， 而且，在相鄰側面之間的二端之每一端均被一曲線連接起 來，而該曲線從垂直於固定軸桿之軸線的剖面看來是從固定 軸桿之軸線朝外凸出； 其中，緊固件包括： 本體部，具有一表面、及與該表面相反的另一表面； 固定孔，形成於本體部之該一表面中，且具有一個内表 面，而該内表面係對應於固定軸桿之角錐部，致使，角錐部 之整個外表面能夠緊密接觸固定孔之内表面； 第二參考表面，位於本體部之該一表面之一側，且配置成 垂直於固定孔之轴線，致使，第一參考表面能夠接觸第二參 考表面；以及 緊固部，被建構成用以拉動固定孔内所插入的固定轴桿， 使其朝向本體部之該另一表面， 其中，固定軸桿或固定孔被建構成：當固定軸桿插入固定 099113448 34 201038354 孔内時，第一參考表面與第二參考表面之間形成有一間隙， 角錐部之外表面配接於固定孔之内表面，而且，物件被定位 於X軸方向及γ軸方向上，且被建構成：當緊固部拉動固 定軸桿使其朝向本體部之該另一表面時，第一參考表面與第 二參考表面則彼此接觸，角錐部或固定孔會產生彈性變形， 而且，固定軸桿被進一步拉到固定孔内，而維持角錐部之外 表面與固定孔之内表面之間的配接。 0 8.如申請專利範圍第7項之定位裝置，其中，從垂直於固 定軸桿之軸線的剖面看來，該角錐部在其一外緣上具有彈性 壁部。 9. 如申請專利範圍第8項之定位裝置，其中，從垂直於固 1 定軸桿之軸線的剖面看來，該彈性壁部相對於角錐部之中心 對稱地成型。 10. 如申請專利範圍第8項之定位裝置，其中，從垂直於 〇 固定軸桿之軸線的剖面看來，在該彈性壁部形成有薄壁部。 11. 如申請專利範圍第8項之定位裝置，其中，從沿著固 定轴桿之軸線的剖面看來，在角錐部之底端上形成有厚壁 部，而該厚壁部比該彈性壁部更厚。 12. 如申請專利範圍第7項之定位裝置，其中，該緊固部 包括： 第一緊固構件，具有：位於一端的公螺旋部，該公螺旋部 係被建構成旋入一個母螺旋部，而該母螺旋部係沿著固定軸 099113448 35 201038354 桿之軸線配置，且設於固定軸桿上；位於另一端的旋轉部， 該旋轉部係被建構成旋轉公螺旋部；以及，一對凸緣部，其 係彼此以一預定間隙隔開，且設置於公螺旋部與旋轉部之 間；其中，第一緊固構件能夠在公螺旋部旋入母螺旋部、且 第一緊固構件固定至固定軸桿的狀態下，穿過緊固件之固定 孔；以及 第二緊固構件，其係被建構成穿過緊固件之一表面上所形 成的插孔部，且在固定軸桿插入固定孔、且止動件被定位在 X軸方向與γ軸方向上的狀態下，配接於諸凸緣部之間的 預定間隙内。 13.如申請專利範圍第12項之定位裝置，其中，從垂直於 固定軸桿之軸線的剖面看來，該插孔部僅形成在對應於固定 孔之一側的方向上。 099113448 36