TW201350253A - 物體定位固定裝置 - Google Patents

Abstract

本發明目的在提供一種可提高水平方向定位精確度，使基準件之構造簡單化且小型化，而節省製作費的物體定位固定裝置。本發明物體定位固定裝置的特徵係在將工件托板(3)朝水平方向與鉛直方向定位固定於底座構件(2)上的物體定位固定裝置(1)中，於底座構件(2)上面形成基準座面(5)，於工件托板(3)形成可抵接於基準座面(5)的抵接面(3a)，將複數個基準件(10、20)的嵌合筒部嵌合固定於形成在底座構件(2)的複數個嵌合孔，將複數個環狀卡合件裝設於工件托板(3)的複數個裝設孔，在複數個基準件(10、20)的每一個形成具有較嵌合筒部為大之外徑的卡合凸部(13、23)及其外周面的推拔卡合面(10a、20a)，使卡合凸部(13，23)基端的基端抵接面(15)抵接於基準座面(5)，以設定卡合凸部(13，23)的高度位置，且構成為可使環狀卡合件(30、40)圍套卡合於卡合凸部(13、23)，並朝擴大直徑方向彈性變形而密接於推拔卡合面(10a，20a)。

Description

物體定位固定裝置

本發明係關於用於將對象物體朝水平方向與鉛直方向定位固定於底座構件上的物體定位固定裝置，特別是關於可利用藉複數個夾緊用螺栓施以夾緊驅動而將對象物體固定者。

習知技術中，用於將供機械加工之工件固定的各種工件托板(對象物體)、及將該工件托板定位固定於底座構件的工件托板定位固定裝置業已廣泛使用。

例如，專利文獻1所記載之物體定位固定裝置中，係在底座構件上面形成用於朝鉛直方向定位的基準座面，且在底座構件之位於對角關係的一對角隅部附近區域設置用於朝水平方向定位的第1、第2基準件，各第1、第2基準件具備：收容於底座構件之安裝孔，且用複數個螺栓予以固定的凸緣部；從該凸緣部之中央部朝上方突出的卡合凸部；形成於該卡合凸部之外周面的推拔卡合面；及形成於卡合凸部的螺栓孔。

在對應於第1、第2基準件的位置上，工件托板形成有螺栓穿通孔，螺栓穿通孔之上部形成有供收容螺栓頭部的頭部收容孔。凹設於工件托板之底部側的安裝孔中，固定有可分別卡合於第1、第2基準件之卡合凸部成密接狀態的環狀卡合件。

利用將工件托板載置於底座構件上，將螺栓從上方穿通於一對螺栓穿通孔，並螺合於第1、第2基準件之螺栓孔，即得以在工件托板之下面安置於基準座面的狀態下，構成使工件托板之一對角隅部附近區域朝鉛直方向與水平方向定位固定於底座構件的形態。

而且，在位於和底座構件中之前述一對角隅部不同之對角關係的另一 對角隅部分別形成螺栓孔的同時，亦在工件托板上形成與該一對螺栓孔對應的一對螺栓穿通孔，利用使從上方穿通該一對螺栓穿通孔的一對螺栓螺合於對應之螺栓孔，而將工件托板之另一對角隅部附近區域固定於底座構件。

〔先前技術文獻〕 【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開第2011-251376公報

上述物體定位裝置中，相對於底座構件之基準座面之一對卡合凸部的鉛直方向位置因製作誤差而有偏差時，就無法獲得所期望的水平方向定位功能。然而，形成用以安裝第1、第2基準件之凸緣件的安裝孔時，要將關於安裝孔深度的加工公差抑制在約5μm左右以內，畢竟相當困難，故第1、第2基準件之卡合凸部相對於底座構件之基準座面的高度位置(亦即，推拔卡合面之高度位置)就無法以高精確度設定。因此，要將工件托板相對於底座構件之基準座面朝水平方向實施定位，有難以確保定位精確度的問題。

由於該物體定位裝置的構造係在第1、第2基準件形成凸緣部，且藉由複數個螺栓將凸緣部固定於安裝孔，故第1、第2基準件安裝於底座構件的安裝位置會受到限制，且第1、第2基準件形成為構造複雜的大型部件，而有使其製作費(材料費、加工費及組裝費)變得昂貴等的問題。

本發明之目的在於提供一種可提高水平方向之定位精確度，且可使基準件之構造簡單化且小型化，而可節省製作費的物體定位固定裝置。

申請專利範圍第1項之物體定位固定裝置，係在將對象物體朝水平方向及鉛直方向定位固定於底座構件上的物體定位固定裝置中，其特徵在於：前述底座構件具備用於朝鉛直方向定位之基準座面的同時，前述對象物體具備可抵接於前述基準座面的抵接面；前述底座構件與對象物體之一邊具備以開口於前述基準座面或抵接面之方式而形成的嵌合孔、及固定於該嵌合孔的基準件；前述底座構件與對象物體之另一邊具備以在對應前述 基準件之位置開口於前述抵接面或基準座面的方式而形成的裝設孔、以及固定於該裝設孔內的環狀卡合件；前述基準件具備嵌合固定於前述嵌合孔的嵌合筒部、以具有較該嵌合筒部為大之外徑的方式一體形成於前述嵌合筒部且由前述基準座面或抵接面朝前述另一邊側突出的卡合凸部、形成於該卡合凸部之外周面的至少一部分且向前述另一邊側縮小直徑的推拔卡合面、形成於前述卡合凸部之嵌合筒部側的基端且抵接於前述基準座面或前述抵接面的基端抵接面；前述環狀卡合件具備：要使前述抵接面抵接於前述基準座面時，可藉由前述環狀卡合件或前述卡合凸部之彈性變形卡合於前述卡合凸部之推拔卡合面成密接形態的推拔抵接面。此外，螺栓穿通孔係指供螺栓穿過的孔，螺栓孔係指供螺栓螺合的螺絲孔。

申請專利範圍第2項之物體定位固定裝置，係在申請專利範圍第1項之發明中，將複數個前述基準件設在彼此分開的位置，並設置分別對應於該等複數個基準件的複數個前述嵌合孔、複數個前述裝設孔及複數個前述環狀卡合件。

申請專利範圍第3項之物體定位固定裝置，係在申請專利範圍第1項或第2項之發明中，在前述環狀卡合件之外周面與前述裝設孔之內周面間的至少一部分形成有用以促進環狀卡合件朝擴大直徑方向彈性變形的環狀間隙。

申請專利範圍第4項之物體定位固定裝置，係在申請專利範圍第1至第3項任一項之發明中，前述環狀卡合件形成有在用以促進朝直徑擴大方向彈性變形之前述基準座面或抵接面側開口的環狀溝。

申請專利範圍第5項之物體定位固定裝置，係在申請專利範圍第1至第4項任一項之發明中，前述基準件具備第1螺栓穿通孔，前述對象物體具備對應於前述第1螺栓穿通孔的第2螺栓穿通孔，前述底座構件具備對應於第1、第2螺栓穿通孔的第1螺栓孔，且設有從前述對象物體之上方穿過第1、第2螺栓穿通孔而螺合於前述第1螺栓孔的第1螺栓。

申請專利範圍第6項之物體定位固定裝置，係在申請專利範圍第5項之發明中，前述對象物體具備不同於前述第2螺栓穿通孔的第3螺栓穿通孔，前述底座構件具備對應於前述第3螺栓穿通孔的第2螺栓孔，且設有從前述對象物體之上方穿過第3螺栓穿通孔而螺合於前述第2螺栓孔的第2 螺栓。

申請專利範圍第7項之物體定位固定裝置，係在申請專利範圍第6項之發明中，前述第2、第3螺栓穿通孔之上部形成有用以分別收容第1、第2螺栓之頭部的頭部收容孔。

申請專利範圍第8項之物體定位固定裝置，係在申請專利範圍第5項之發明中，前述第2螺栓穿通孔係構成為直徑較前述第1螺栓穿通孔為大而可供前述第1螺栓穿過的螺栓孔。

申請專利範圍第9項之物體定位固定裝置，係在申請專利範圍第5項之發明中，前述第1螺栓穿通孔形成有止環溝。

申請專利範圍第10項之物體定位固定裝置，係在申請專利範圍第5項之發明中，前述裝設孔之裏側形成有連通於裝設孔的圓凹孔，前述環狀卡合件之內周部形成有止環溝。

若依申請專利範圍第1項之發明，在要將對象物體定位固定於底座構件之際，係將對象物體設置於底座構件上，使對象物體之環狀卡合件分別卡合於底座構件側之基準件的卡合凸部，而在藉由例如夾緊用螺栓將對象物體向底座構件側推壓時，透過環狀卡合件的彈性變形，使環狀卡合件之推拔抵接面卡合於對應之基準件之卡合凸部的推拔卡合面成密接狀態，對象物體即得以良好精確度朝水平方向予以定位，而對象物體之抵接面則抵接於底座構件之基準座面，以良好精確度朝鉛直方向予以定位。

由於係使前述卡合凸部之基端抵接面抵接於前述基準座面或前述抵接面，前述卡合凸部相對於基準座面或前述抵接面之高度方向位置的精確度得以提高，故對象物體對底座構件朝水平方向實施定位的定位精確度得以提高。由於採用基準件之嵌合筒部嵌合固定於嵌合孔的構造，嵌合筒部具有較卡合凸部為小的外徑，故基準件之構造得以簡單化且小型化，使製作費(材料費、加工費、組裝費)大幅降低。

若依申請專利範圍第2項之發明，複數個前述基準件係設於彼此分開的位置，且設有分別對應該複數個基準件的複數個前述嵌合孔、複數個前述裝設孔及複數個前述環狀卡合件，故可將對象物體朝水平方向定位，且限制成不會在水平面內轉動的形態。

若依申請專利範圍第3項之發明，透過形成於環狀卡合件與裝設孔之內周面間的簡單構造式環狀間隙，可以促進環狀卡合件之彈性變形。

若依申請專利範圍第4項之發明，透過形成於環狀卡合件的環狀溝，可以促進環狀卡合件之彈性變形。

若依申請專利範圍第5項之發明，係將穿過形成於基準件的第1螺栓穿通孔與形成於對象物體之第2螺栓穿通孔的第1螺栓設成與形成於底座構件之第1螺栓孔螺合的結構，螺栓鎖緊力不會直接作用於基準件，故不會有基準件之嵌合筒部相對於嵌合孔移動之虞，在利用基準件確保水平方向定位精確度上，甚為有利。

若依申請專利範圍第6項之發明，係利用使第2螺栓穿過對象物體之第3螺栓穿通孔，並螺合於底座構件之第2螺栓孔，故對象物體固定於底座構件的固定力得以增強。

若依申請專利範圍第7項之發明，由於在第2、第3螺栓穿通孔之上部形成用以收容螺栓頭部的頭部收容孔，故不會有螺栓頭部突出於對象物體上面的情形，在對象物體上面的使用上，甚為有利。

若依申請專利範圍第8項之發明，由於將前述第2螺栓穿通孔構成為直徑較前述第1螺栓穿通孔為大且可供前述第1螺栓穿通的螺栓孔，故在將對象物體從底座構件分離之際，可將卸下用螺栓螺合於由前述第2螺栓穿通孔所形成的螺栓孔，並以卡合凸部之前端獲得反作用力，而解除環狀卡合件與卡合凸部之推拔卡合。

若依申請專利範圍第9項之發明，由於在前述第1螺栓穿通孔形成有止環溝，故在更換基準件之際，可利用裝設於止環溝的止環將基準件卸下。

若依申請專利範圍第10項之發明，由於在前述裝設孔之裏側形成有和裝設孔相連通的圓凹孔，且在前述環狀卡合件之內周部形成有止環溝，故在更換環狀卡合件之際，可透過裝設於圓凹孔的圓形板與裝設於止環溝的止環來卸下環狀卡合件。

1、1D‧‧‧托板定位固定裝置

2、2A~2D‧‧‧底座構件

3、3B~3D‧‧‧工件托板

3a‧‧‧抵接面

4、4A‧‧‧螺栓

5‧‧‧基準座面

6、6A‧‧‧嵌合孔

7、8‧‧‧螺栓穿通孔

7a、8a‧‧‧頭部收容孔

9、11、14a‧‧‧螺栓孔

10、10A、20、20A‧‧‧基準件

10a、20a‧‧‧推拔卡合面

10b‧‧‧止環溝

12、12A‧‧‧嵌合筒部

13、23‧‧‧卡合凸部

14‧‧‧螺栓穿通孔

15‧‧‧基端抵接面

16、18‧‧‧環狀間隙

17‧‧‧裝設孔

17a‧‧‧圓凹孔

19‧‧‧淺槽

30、30A、40‧‧‧環狀卡合件

30a、40a‧‧‧推拔抵接面

30b、40b‧‧‧環狀溝

30c、40c‧‧‧環狀卡合壁部

30d、40d‧‧‧止環溝

50、54、57‧‧‧螺栓

51、55、58a‧‧‧圓形擋止板

52‧‧‧圓形螺帽

53、56、59、65‧‧‧止環

58‧‧‧螺帽構件

58b、82‧‧‧螺栓孔

60‧‧‧門形構件

60a、81‧‧‧螺栓穿通孔

61、70、83‧‧‧螺栓

64‧‧‧襯套

66‧‧‧嵌合孔

67‧‧‧長圓形孔

80‧‧‧定位機構

84‧‧‧固定機構

第1圖為實施例1之托板定位固定裝置的分解立體圖；第2圖為托板定位固定裝置的上視圖； 第3圖為底座構件的上視圖；第4圖為工件托板的仰視圖；第5圖為第2圖之V-V線剖面圖；第6圖為第2圖之VI-VI線剖面圖；第7圖為第5圖和第6圖之主要部分放大圖；第8圖為第1基準件之上視圖；第9圖為第1基準件之剖面圖；第10圖為第2基準件之上視圖；第11圖為第10圖之XI-XI線剖面圖；第12圖為環狀卡合件的剖面圖；第13圖為環狀卡合件之變化例的剖面圖；第14圖為顯示卡合凸部與環狀卡合件之卡合解除方法的主要部分剖面圖；第15圖為顯示從底座構件卸下基準件之方法的主要部分剖面圖；第16圖為顯示從工件托板卸下環狀卡合件之方法的主要部分剖面圖；第17圖為顯示從工件托板卸下環狀卡合件之方法的主要部分剖面圖；第18圖為實施例2之底座構件的上視圖；第19圖為實施例3之底座構件的上視圖；第20圖為實施例3之工件托板的仰視圖；第21圖為實施例4之底座構件的上視圖；第22圖為實施例4之工件托板的仰視圖；第23圖為實施例5之底座構件與環狀卡合件的剖面圖；第24圖為第23圖之XXIV-XXIV線的剖面圖；第25圖為實施例6之底座構件與環狀卡合件的剖面圖(第26圖之XXV-XXV線的剖面圖)；第26圖為第25圖之XXVI-XXVI線的剖面圖；第27圖為實施例7之托板定位固定裝置圖，相當於第5圖；第28圖為底座構件、環狀卡合件、及螺合於環狀卡合件之螺栓的變更形態剖面圖；以及 第29圖為底座構件、基準件及環狀卡合件之變更形態的主要部分剖面圖。

以下根據實施例就發明之實施形態加以說明。

此外，以下的實施例中，所謂朝水平方向定位，係指決定水平方向的位置；所謂朝鉛直方向定位，係指決定鉛直方向的位置。

【實施例1】

如第1圖所示，實施例1的托板定位固定裝置1(該裝置係相當於「物體定位固定裝置」，以下稱為定位固定裝置)係為用於將供機械加工之工件保持在底座構件2上的工件托板3(該托板係相當於要實施定位固定的「對象物體」)朝水平方向與鉛直方向實施定位，並藉4支固定用螺栓4、4A予以固定。

底座構件2係設置成固定於例如工作機械之工作台(table)等上面的狀態。工件托板3係藉由圖示之外的夾緊裝置或螺栓而固定1個或複數個工件(圖示省略)，將該工件托板3搬送到底座構件2上，朝水平方向與鉛直方向實施定位，且加以固定後，即可對工件托板3上的1個或複數個工件施行機械加工。

定位固定裝置1具備：底座構件2、工件托板3、以及4支夾緊用螺栓4、4A。底座構件2與工件托板3分別用正方形或長方形的鋼製厚平板件構成。底座構件2之上面大致整個區域形成為水平式基準座面5，俾用以載置工件托板3，使工件托板3的下面安置其上，供工件托板3朝鉛直方向實施定位。工件托板3底面的大致整個區域形成為可以面接觸狀態抵接於基準座面5的水平式抵接面3a。

如第1圖至第7圖所示，底座構件2具備：前述基準座面5；形成於底座構件2之位於對角關係的一對角隅部的附近部位，且朝向鉛直方向的一對嵌合孔6；分別固定於一對嵌合孔6，用於朝水平方向實施定位的第1、第2基準件10、20；以同心狀形成於第1、第2基準件10、20之下側，且朝向鉛直方向的一對螺栓孔11；以及形成於底座構件2之位於對角關係之一對角隅部(和上述之一對角隅部不同的一對角隅部)的附近部位，且朝向鉛 直方向的一對螺栓孔9。此外，本說明書中，「螺栓穿通孔」係指可供螺栓穿通的孔；「螺栓孔」係指可供螺栓螺合於其中的螺絲孔。

一對嵌合孔6係形成為在彼此分開的位置開口於底座構件2之基準座面5的方式。因而，第1、第2基準件10、20位於彼此分開的位置。第2基準件20係為用以限制在以第1基準件10為中心的水平面內旋轉(水平方向定位)。

如第1圖至第9圖所示，第1基準件10具備：以壓入方式嵌合固定於嵌合孔6的圓筒狀嵌合筒部12；直徑較嵌合筒部12為大，且和嵌合筒部12呈同心狀，並以從嵌合筒部12上端朝上方(工件托板側)突出的方式一體形成的卡合凸部13；形成於第1基準件10之中央部且朝向鉛直方向的螺栓穿通孔14；以及形成於螺栓穿通孔14之內周部之上部的止環(stop ring)溝10b。此外，第1基準件10也可以前述壓入之外的固定方式固定於嵌合孔6。

第1基準件10之卡合凸部13的外周形成有向上方(朝向工件托板3側)縮小直徑的推拔卡合面10a。卡合凸部13上端的外周部，其縱剖面形成圓弧狀。卡合凸部13之嵌合筒部12側的基端，形成有供抵接於基準座面5的環狀基端抵接面15。此外，嵌合孔6之底面和嵌合筒部12之下端面間，形成有小的環狀間隙16。但，推拔卡合面10a也可為朝圓周方向以間歇式形成的複數個推拔卡合面。

前述底座構件2以同心狀形成有和第1基準件10之螺栓穿通孔14對應且朝鉛直方向的螺栓孔11。工件托板3之對應於第1基準件10的部位，以同心狀形成有對應於螺栓穿通孔14的螺栓穿通孔7，螺栓穿通孔7上部則形成有用以收容螺栓4之頭部的頭部收容孔7a。

如後所述，藉由將挿入螺栓穿通孔7及螺栓穿通孔14的螺栓4螺合於螺栓孔11，工件托板3即可固定於底座構件2。前述螺栓穿通孔7係形成為直徑大於螺栓穿通孔14，且可供螺栓4穿通的螺栓孔(參照第14圖)。

如第1圖至第11圖所示，除了卡合凸部23之推拔卡合面20a之外，第2基準件20的構成與第1基準件10相同，故僅就形成於卡合凸部23的推拔卡合面20a予以說明。

在第2基準件20之卡合凸部23的外周，向上方(向工件托板3側)縮小直徑的兩個推拔卡合面20a形成於圓周方向2等分的位置。第2基準件20 之兩個推拔卡合面20a之間的外面部分，形成有平面視之呈圓弧狀的一對淺槽19，該等淺槽19的壁面則構成後述之第2環狀卡合件40不會密接的形態。推拔卡合面20a之上端外周部，其縱剖面形成為圓弧狀。

前述兩個推拔卡合面20a，由平面視之，係在和連結第1、第2基準件10、20彼此之軸心的中心線L(第3圖參照)正交的方向相對向。各推拔卡合面20a之圓周方向長度，約為1/8至1/12圓周，故得以促進第2環狀卡合件40朝擴大直徑方向彈性變形時的彈性變形作用，而能夠提高推拔卡合面20a和第2環狀卡合部40的密接性。

與對應於第1基準件10的螺栓穿通孔14、螺栓穿通孔7、螺栓孔11同樣，亦設有對應於第2基準件20的螺栓穿通孔14、螺栓穿通孔7、螺栓孔11。

如第1圖、第4圖、第5圖、第6圖所示，工件托板3具備有：可卡合於第1基準件10的第1環狀卡合件30；可卡合於第2基準件20的第2環狀卡合件40；對應於第1、第2基準件10、20之螺栓穿通孔14的兩個螺栓穿通孔7；以及對應於底座構件2之兩個螺栓孔9的兩個螺栓穿通孔8。

第1、第2環狀卡合件30、40藉由壓入方式嵌合固定於以開口在工件托板3之抵接面3a的方式形成於工件托板3的圓形裝設孔17。

螺栓穿通孔7形成為朝板厚方向貫穿工件托板3，並與第1、第2基準件10、20之軸心平行且呈同心狀。

螺栓穿通孔8上部形成有可收容螺栓4A之頭部的頭部收容孔8a。由於螺栓4、4A頭部的上面設定在低於托板3之上面一微小距離的位置，故有利於將工件設置在托板3的上面。此外，第1、第2環狀卡合件30、40係具有相同構造的構件。而且，第1、第2環狀卡合件30、40也可用壓入之外的固定方式固定於裝設孔17。

第1環狀卡合件30係構成為可圍套於第1基準件10的卡合凸部13，而在使螺栓4之鎖緊力產生作用時可朝擴大直徑方向彈性變形，且可以密接形態卡合於卡合凸部13的推拔卡合面10a。

因此，第1環狀卡合件30內周面的下半部係形成為可密接於推拔卡合面10a之推拔抵接面30a，第1環狀卡合件30下半部的外徑則形成為稍小於上半部之外徑，而在第1環狀卡合件30下半部的外周面和裝設孔17之 內周面之間，則形成有用以促進第1環狀卡合件30朝擴大直徑方向彈性變形的環狀間隙18。第1環狀卡合件30的徑向厚度，只要使該第1環狀卡合件具有朝水平方向定位所需之剛性即可。

而且，第1環狀卡合件30的高度尺寸設定為較裝設孔17之深度尺寸小若干，使第1環狀卡合件30下端不會從抵接面3a朝下方突出，而第1環狀卡合件30上端則抵接於裝設孔17的上端壁面。

再者，第1環狀卡合件30內周部的上端部形成有止環溝30d；裝設孔17的裏側形成有連通於裝設孔17，且具有其直徑較第1環狀卡合件30之內徑為小的圓凹孔17a(參照第16圖、第17圖)。

第2環狀卡合件40係構成為可圍套於第2基準件20的卡合凸部23，且在使螺栓4之鎖緊力產生作用時可朝擴大直徑方向彈性變形，且可以密接形態卡合於卡合凸部23的兩個第2推拔卡合面20a。

第2環狀卡合件40係為與第1環狀卡合件30構造相同的部件，與第1環狀卡合件30同樣，於第2環狀卡合件40亦形成有可密接於推拔卡合面20a的推拔抵接面40a以及止環溝40d。工件托板3亦形成有對應止環溝40d的圓凹孔17a。

此外，藉由第1基準件10、第1環狀卡合件30及螺栓4等，構成了朝水平方向施行定位固定的第1定位固定機構；且藉由第2基準件20、第2環狀卡合件40及螺栓4等，構成了朝水平方向施行定位固定的第2定位固定機構。

其次，就上述定位固定裝置1的作用加以說明。

底座構件2預先設置固定於工作機械之工作台等的上面。在工件準備階段中，在一個或複數個工件安裝於工件托板3的狀態下，將工件托板3朝底座構件2的上方搬送，並載置於底座構件2上面的基準座面5成接近的狀態。

此時，工件托板3側的第1、第2環狀卡合件30、40輕輕卡合於第1、第2基準件10、20的卡合凸部13、23。在該狀態下，將2支螺栓4分別從螺栓穿通孔7挿入，並在分別穿過第1、第2基準件10、20之卡合凸部13、23之螺栓穿通孔14的狀態下，藉由分別螺合鎖緊於對應之螺栓孔11，使第1、第2環狀卡合件30、4朝擴大直徑側彈性變形，而將該等推拔抵接面 30a、40a卡合固定於推拔卡合面10a、20a成密接形態。接著，藉由分別將2支螺栓4A從螺栓穿通孔8挿入，並分別螺合鎖緊於底座構件2的螺栓孔9，即可將工件托板3之一對角隅部的附近部分固定在底座構件2。藉此動作，即形成工件托板3之抵接面3a密接於基準座面5的狀態。

第1環狀卡合件30之推拔抵接面30a係密接於第1基準件10之卡合凸部13的推拔卡合面10a，而得以朝水平方向定位，且第2環狀卡合件4之推拔抵接面40a亦密接於卡合凸部23之推拔卡合面20a，故得以限制成不會以第1基準件10之軸心為中心在水平面內轉動，而朝水平方向定位。如此，即可將工件托板3相對於底座構件2朝水平方向與鉛直方向實施定位並加以固定。

如上所述，為了將已固定之工件托板3卸下，在解除第1、第2基準件10、20與第1、第2環狀卡合件30、40的卡合之際，如第14圖所示，將卡合解除用螺栓50螺合於螺栓穿通孔7(螺栓孔)，在螺栓50之前端抵接於第1、第2基準件10、20之頂部的狀態下，獲得反作用力，且藉由將螺栓50再朝鎖緊方向轉動，即可將上述之卡合予以解除。

接著，欲更換第1、第2基準件10、20之際，如第15圖所示，將圓形檔止板51放入螺栓穿通孔14，並以嵌合孔6之底面擋住，然後將圓形螺帽52以可昇降方式收容於螺栓穿通孔14，接著，將止環53裝設於止環溝10b，繼使卸下用螺栓54螺合於圓形螺帽52，在螺栓54之前端抵接於圓形檔止板51的狀態下獲得反作用力，藉由將螺栓54再往鎖緊方向轉動，即可將第1、第2基準件10、20之嵌合筒部12從嵌合孔6拉出，而卸下第1、第2基準件10、20。

然後，要將裝設於工件托板3之第1、第2環狀卡合件30、40更換之際，如第16圖所示，將圓形檔止板55分別放入圓凹孔17a後，將止環56裝設於止環溝30d、40d，接著使卸下用螺栓57螺合於螺栓穿通孔7(螺栓孔)，藉由藉由將圓形檔止板55和止環56朝下方頂推，即可將第1、第2環狀卡合件30、40從裝設孔14卸下。

也可採用第17圖所示之卸下方法來取代第16圖所示之卸下方法。亦即，在將帶有圓形檔止板之螺帽部件58的圓形檔止板58a放入圓凹孔17a後，繼將止環59裝設於止環溝30d、40d，藉由將從門形部件60之螺栓穿 通孔60a穿過之卸下用螺栓61螺合於帶有圓形檔止板的螺帽部件58之螺栓孔58b並加以轉動，而將帶有圓形檔止板的螺帽部件58朝下方引拉，即可將第1、第2環狀卡合件30、40從裝設孔14卸下。

其次，就上述定位固定裝置1所達成的功効加以說明。

利用將第1、第2基準件10、20之嵌合筒部12嵌合固定於底座構件2之嵌合孔6，而形成第1、第2基準件10、20固定於底座構件2的構造，由於嵌合筒部12具有較卡合凸部13、23為小的外徑，故可使第1、第2基準件10、20簡單化且小型化，而大幅減低製作費(材料費、加工費、組裝費)。而且，第1、第2基準件10、20配置於底座構件2時的自由度亦大為提升。

第1、第2基準件10、20中，由於係設成在卡合凸部13、23之下端形成基端抵接面15，且使之抵接基準座面5的構造，故卡合凸部13、23相對於基準座面5之高度方向的位置得以良好精確度設定。因此，工件托板3朝水平方向定位的定位精確度得以提高。而且，可以透過形成於第1、第2環狀卡合件30、40和裝設孔17之內周面間的簡單構造式環狀間隙18，而促進第1、第2環狀卡合件30、40的彈性變形。

由於係使穿過形成於第1、第2基準件10、20之螺栓穿通孔14與形成於工件托板3之螺栓穿通孔7的螺栓4螺合於形成在底座構件2之螺栓孔11，故螺栓鎖緊力不會直接作用於第1、第2基準件10、20，因而不會有第1、第2基準件10、20之嵌合筒部12相對於嵌合孔6移動之顧慮，對藉由第1、第2基準件10、20以提高水平方向定位精確度而言，甚為有利。

利用使2支螺栓4A穿過工件托板3之兩個螺栓穿通孔8，並分別螺合於底座構件2之螺栓孔9，使工件托板3固定於底座構件2的固定力得以強化。

由於在螺栓穿通孔7、8上部形成用以收容螺栓頭部的頭部收容孔7a、8a，螺栓頭部不會突出於工件托板3的上面，故對將工件設置於工件托板3之上面而言，甚為有利。

而且，藉由工件托板3側相對於底座構件2的製作誤差，即使第1、第2環狀卡合件30、40之軸心間的距離與第1、第2基準件10、20之軸心間距離有微小差異時，也可容許第2環狀卡合件40朝中心線L方向的位置稍微偏移，故可達成工件托板3的定位固定。

在托板定位固定裝置1中，由於係為以4支螺栓4、4A的鎖緊力來將工件托板3固定的構造，故不需設置夾緊用油壓缸等，夾緊用機構的構造變得很簡單，製作成本可大幅降低。

由於將底座構件2的上面整個區域形成為基準座面5，底座構件2的上面和工件托板3的抵接面3a間沒有間隙，故沒有工件托板3朝上下方向彈性變形之虞，切屑粉等不會侵入底座構件2與工件托板3之間。底座構件2的上面係形成供工件托板3之抵接面3a安置其上的基準座面5，故可靈活運用底座構件2來形成基準座面5。

其次，就第1、第2環狀卡合件30、40實施局部變更的例子加以說明。

(1)為了促進第1、第2環狀卡合件30、40朝擴大直徑方向彈性變形，而形成用以將第1、第2環狀卡合件30、40之圓周方向的1個部位予以分割的分割部、或者將第1、第2環狀卡合件30、40之圓周方向的複數個部位予以局部性分割的局部分割部。

(2)如第13圖所示，為了促進第1、第2環狀卡合件30、40朝擴大直徑方向彈性變形，而在第1、第2環狀卡合件30、40之例如下半邊形成在底座構件2側開口的深溝狀環狀溝30b、40b，且在第1、第2環狀卡合件30、40中較環狀溝30b、40b靠內側的部分形成可朝擴大直徑側彈性變形的環狀卡合壁部30c、40c。

(3)亦可構成為在第1、第2環狀卡合件30、40卡合於第1、第2基準件10、20並用螺栓4鎖緊之際，使第1、第2基準件10、20朝縮小直徑側彈性變形的方式。在此情況中，也可將第1、第2環狀卡合件30、40與第1、第2基準件10、20雙方均構成為可彈性變形，也可僅將第1、第2基準件10、20構成為可彈性變形。例如，在後述之第28圖所示之第1、第2基準件10、20中，就形成有如上述之容易朝縮小直徑側彈性變形的構造。

(4)由於前述止環溝10b、30d、40d、圓凹孔17a並非是必要構造，故可予省略。再者，也可將螺栓穿通孔7形成為非螺栓孔的單純螺栓穿通孔。在此情形中，也可在工件托板3之螺栓孔(圖示省略)預先裝設用以解除第1、第2基準件10、20與第1、第2環狀卡合件30、40之卡合的解除卡合用複數個螺栓。而且，也可在底座構件2組裝用以卸下工件托板3的複數個油壓缸，以取代這些螺栓。

【實施例2】

如第18圖所示，該定位固定裝置之底座構件2A中，設有第1基準件10，以取代前述第2基準件20。至於其他構成，則與實施例1相同，故對和實施例1相同的部分標註相同符號，並省略其說明。

【實施例3】

如第19圖、第20圖所示，該定位固定裝置中，在底座構件2B的4個角隅部附近部位分別設置第1基準件10的同時，亦在工件托板3B設置可卡合於前述4個第1基準件10的4個第1環狀卡合件30。此外，底座構件2B中，第1基準件10的下方部分形成有螺栓孔11。至於其他的構成，則和實施例1同樣，並對與實施例1相同的部分標註相同的符號，且省略其說明。該定位固定裝置中，由於可將工件托板3B之4個角隅部附近朝鉛直方向和水平方向定位的精確度提高，故工件托板3B之整體朝鉛直方向和水平方向定位的精確度可更為提高。

【實施例4】

如第21圖、第22圖所示，該定位固定裝置中，與實施例1的底座構件2同樣地，在底座構件2C設有第1、第2基準件10、20之同時，復設置一對第1基準件10，以取代前述一對螺栓孔9，且在追加設置的該等第1基準件10之下方設置螺栓孔11。與實施例1的工件托板3同樣，於工件托板3C在設有第1、第2環狀卡合件30、40之同時，並設有與上述追加設置的一對第1基準件10對應的一對第1環狀卡合件30。至於其他的構成，則和實施例1同樣，並對和實施例1同樣的部分標註相同的符號，且省略其說明。

【實施例5】

如第23圖、第24圖所示，採用和第1基準件10相同構造的元件作為第2基準件20，而供嵌合筒部12嵌合之嵌合孔6A則形成為長圓形嵌合孔，該長圓形嵌合孔在朝彼此連結第1、第2基準件10、20之軸心之中心線L的方向具有長軸。由於嵌合筒部12(亦即，第2基準件20)可藉由該長圓形嵌合孔而朝中心線L之方向略微移動，故工件托板3側相對於底座構件2的製作誤差(例如，數μm至數10μm)得以被吸收。由於基準件的種類變成1種，故甚為有利。至於其他的構成，係和實施例1相同。

【實施例6】

第25圖、第26圖所示，第2基準件20A之卡合凸部23形成為與第1基準件10之卡合凸部13相同的形狀，第2基準件20A之嵌合筒部12A裝設有襯套(bush)64，襯套64係用止環65來防止其脫落。襯套64之外形，由平面視之呈圓形。嵌合筒部12A與襯套64係嵌合於底座構件2的圓形嵌合孔66。襯套64形成有朝前述中心線L之方向具有長軸的長圓形孔67。由於嵌合筒部12A可藉由該長圓形孔67而朝前述中心線L之方向稍微移動，故工件托板3側相對於底座構件2的製作誤差得以被吸収。至於其他的構成，係和實施例1相同。

【實施例7】

第27圖所示之托板定位固定裝置1D中，係將第1、第2基準件10、20裝設於形成在工件托板3D的嵌合孔6，且將第1、第2環狀卡合件30、40設於底座構件2D。於此情形中，在對應第1、第2基準件10、20的位置上，工件托板3D形成有螺栓穿通孔7及其頭部收容孔7a；第1、第2基準件10、20形成有螺栓穿通孔14，底座構件2D形成有和第1、第2基準件10、20之螺栓穿通孔14相連通的螺栓孔11。至於其他的構成，係與實施例1相同。

接著，就對前述實施例施以局部變更的例子加以說明。

(1)如第28圖所示，亦可構成為在第1、第2基準件10、20之螺栓穿通孔14的上半部形成螺栓孔14a，於第1、第2基準件10、20進行更換之際，藉由將卸下用螺栓70螺合於螺栓孔14a，並將其螺栓70朝上方引拉驅動，而將第1、第2基準件10、20卸下。

(2)如第29圖所示，以基準件10A與環狀卡合件30A構成定位機構80，並在定位機構80的附近部位，於工件托板3形成螺栓穿通孔81的同時，於底座構件2形成和螺栓穿通孔81對應的螺栓孔82，藉由使穿通於螺栓穿通孔81的固定用螺栓83螺合於螺栓孔82，而將工件托板3固定於底座構件2。以螺栓穿通孔81、螺栓孔82與螺栓83構成固定機構84，並用定位機構80與固定機構84構成定位固定機構。

此外，螺栓穿通孔81係形成於可穿通螺栓83之螺栓孔，於解除基準件10A與環狀卡合件30A之卡合之際，使卡合解除用螺栓(圖示省略)螺合 於螺栓穿通孔81，在該螺栓之前端抵接於底座構件2的狀態下獲得反作用力，而將上述卡合解除。

(3)將小型的對象物體實施定位固定時，亦可用由如第7圖所示之基準件10、環狀卡合件30與螺栓4所組成之一組定位固定機構實施定位固定。而且，亦可採用第29圖所示之一組定位固定機構。

(4)前述基準座面5並非一定要形成在底座構件2的上面整個區域，亦可形成在底座構件2之上面的複數個部位。同樣的，抵接於基準座面5的抵接面3a並非一定要形成在工件托板3之下面整個區域，也可形成在工件托板3下面的複數個部位。

(5)前述螺栓4、4A的頭部也可從工件托板3的上面突出，而不用收容於頭部收容孔。

(6)由於前述基準件10、20或環狀卡合件30、40也有不實施更換的情形，故止環溝10b、30d、40d及圓凹孔17a並非必須，亦可予省略。

(7)前述對象物體並不限於工件托板3，也可將本發明應用於用以將各種物品或部件或工具等實施定位固定的裝置。例如，本發明也可應用於用以固定工件等之虎鉗的夾爪構件(對象物體)定位並固定於底座構件之構造中。再者，本發明也可應用於將車床之夾盤裝置的夾爪構件(對象物體)定位並固定於底座構件之構造中。

本發明所涉及之物體定位固定裝置，在工件托板、虎鉗裝置、夾盤裝置等相關技術的領域上，可適用於將對象物體定位固定於底座構件上的各種機構。

2‧‧‧底座構件

3‧‧‧工件托板

4‧‧‧夾緊用螺栓

6‧‧‧嵌合孔

7‧‧‧螺栓穿通孔

7a‧‧‧頭部收容孔

10、20‧‧‧基準件

10a、20a‧‧‧推拔卡合面

11‧‧‧螺栓孔

12‧‧‧嵌合筒部

13、23‧‧‧卡合凸部

14‧‧‧螺栓穿通孔

15‧‧‧基端抵接面

16、18‧‧‧環狀間隙

17‧‧‧裝設孔

17a‧‧‧圓凹孔

30、40‧‧‧環狀卡合件

30a、40a‧‧‧推拔抵接面

30d‧‧‧止環溝

10b‧‧‧止環溝

Claims (10)

1. 一種物體定位固定裝置，其將對象物體朝水平方向及鉛直方向定位固定於底座構件上，其特徵在：前述底座構件具備用於朝鉛直方向定位之基準座面的同時，前述對象物體具備可抵接於前述基準座面的抵接面；前述底座構件與對象物體之一邊具備以開口於前述基準座面或抵接面之方式而形成的嵌合孔、及固定於該嵌合孔的基準件；前述底座構件與對象物體之另一邊具備以在對應前述基準件之位置開口於前述抵接面或基準座面之方式而形成的裝設孔、及固定於該裝設孔內的環狀卡合件；前述基準件具備嵌合固定於前述嵌合孔的嵌合筒部、以具有較該嵌合筒部為大之外徑的方式一體形成於前述嵌合筒部且由前述基準座面或抵接面朝前述另一邊側突出的卡合凸部、形成於該卡合凸部之外周面的至少一部分且向前述另一邊側縮小直徑的推拔卡合面、及形成於前述卡合凸部之嵌合筒部側的基端且抵接於前述基準座面或前述抵接面的基端抵接面；前述環狀卡合件具備要使前述抵接面抵接於前述基準座面時，可藉由前述環狀卡合件或前述卡合凸部之彈性變形卡合於前述卡合凸部之推拔卡合面而成密接形態的推拔抵接面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之物體定位固定裝置，其中，將複數個前述基準件設在彼此分開的位置，並設置分別對應於該等基準件的複數個前述嵌合孔、複數個前述裝設孔及複數個前述環狀卡合件。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之物體定位固定裝置，其中，在前述環狀卡合件的外周面與前述裝設孔的內周面間的至少一部分形成有用以促進環狀卡合件朝擴大直徑方向彈性變形的環狀間隙。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之物體定位固定裝置，其中，前述環狀卡合件形成有在用以促進朝直徑擴大方向彈性變形之前述基準座面或抵接面側開口的環狀溝。
5. 如申請專利範圍第項1至第4項中任一項所述之物體定位固定裝置，其中，前述基準件具備第1螺栓穿通孔，前述對象物體具備對應於前述第1螺栓穿通孔的第2螺栓穿通孔，前述底座構件具備對應於第1、第2螺栓穿通孔的第1螺栓孔，且設有從前述對象物體之上方穿過第1、第2螺栓穿通孔而螺合於前述第1螺栓孔的第1螺栓。
6. 如申請專利範圍第5項所述之物體定位固定裝置，其中，前述對象物體具備不同於前述第2螺栓穿通孔的第3螺栓穿通孔，前述底座構件具備對應於前述第3螺栓穿通孔的第2螺栓孔，且設有從前述對象物體之上方穿過第3螺栓穿通孔而螺合於前述第2螺栓孔的第2螺栓。
7. 如申請專利範圍第6項所述之物體定位固定裝置，其中，前述第2、第3螺栓穿通孔之上部形成有用以分別收容第1、第2螺栓之頭部的頭部收容孔。
8. 如申請專利範圍第5項所述之物體定位固定裝置，其中，前述第2螺栓穿通孔構成為直徑較前述第1螺栓穿通孔為大而可供前述第1螺栓穿過的螺栓孔。
9. 如申請專利範圍第5項所述之物體定位固定裝置，其中，前述第1螺栓穿通孔形成有止環溝。
10. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之物體定位固定裝置，其中，前述裝設孔之裏側形成有連通於裝設孔的圓凹孔，前述前述環狀卡合件之內周部形成有止環溝。