(57)【要約】【目的】基準受座を機種毎に専用の治具板を設けてこれにセットすると、ワークを交換する度に治具板と基準受座を交換する手間とコストが増大し、多品種少量生産に適さないのでこれを改良する。【構成】基準受座調節手段３にリンクアーム４を設け、その一端に基準受座５を取付け、他端に設けられた固定部６を回動自在に取付け、ハンドル７により作業台２の基準プレート１１へ締め付け固定する。リンクアーム４は第１リンク８及び第２リンク９をリンク軸１０で連結したものであり、ハンドル７の締め付けによる固定部６の固定と連動して第１リンク８と第２リンク９の相対回動を不能にロックし、ハンドル７を弛めると、固定部６の回動並びに第１リンク８と第２リンク９の相対回動を許容する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを作業台上へ基準高さで支持するために用いられる基準受座の設定構造において、
前記基準受座を一端に取付けたアーム部材を設け、その他端を固定部として前記作業台側へ回動自在に取付け、
前記固定部を中心とする前記アーム部材の回動により前記基準受座のセット位置を設定自由とし、所定のセット位置にて固定手段により回動不能にすることを特徴とする基準受座の自在設定構造。
【請求項２】
前記固定手段は、前記固定部の回動中心軸上に設けられたハンドルの締め付け調整により、前記固定部を回動可能又は回動不能にすることを特徴とする請求項１に記載した基準受座の自在設定構造。
【請求項３】
前記アーム部材は、リンク軸により相対回動自在に連結された第１及び第２リンクを備え、このアーム部材の一端に前記基準受座を取付け、他端を前記固定部としたことを特徴とする請求項１又は２に記載した基準受座の自在設定構造。
【請求項４】
前記固定手段は、前記ハンドル操作によって前記第１及び第２リンクの相対回動を不能又は可能にする連動ロック機構を備えることを特徴とする請求項３に記載した基準受座の自在設定構造。
【請求項５】
前記連動ロック機構は、前記ハンドル操作によって前記回動軸の軸方向へ移動する操作部材と、この操作部材に設けられたテーパー面の移動に連動して直交方向へ進退動することにより前記第１及び第２リンクの相対回動を不能又は可能にするロック部材を備えることを特徴とする請求項４に記載した基準受座の自在設定構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フライス加工等において、ワークの基準高さ位置を決めるために使用される基準受座の自在設定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械加工時に基準受座によりワークを３点支持してその基準高さ位置を決めることがおこなわれており、特開２００２−４６０３６号にはＮＣ加工における例が示されている。図７は従来のフライス加工におけるワークａの設定構造を示し、作業台ｂ上に置かれた治具板ｃに基準受座ｄをボルト止めし、この上にワークａを置いてクランプｅにより固定した。この基準受座ｄは一般的に治具板ｃ上へ所定距離を離して３個設置され、ワークａの所定基準位置を３点支持するようになっている。
【０００３】
図８は治具板ｃに対する基準受座ｄの取付例であり、治具板ｃは予めワーク毎に専用で設けられ、基準受座ｄの取付部ｆを嵌合する位置決め穴ｇと、基準受座ｄを固定するボルトｈのための通し穴ｋからなる複数の穴の一組とし、これをワークに応じて治具板ｃ上に３ヶ所設けていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような基準受座ｄを治具板ｃへ固定する構造の場合、ワークａの形状等が異なる毎に治具板ｃを交換し、基準受座ｄを固定し直さなければならず多くの手間を必要とした。このため、多品種少量生産の場合は特に作業効率が低下し、さらに多くの治具板ｃを製作するためのコストアップや、保管スペースの増大が生じる。
また、多少の穴位置を変更することにより、治具板ｃを複数のワークに対して共通使用できる場合であっても、不使用の穴にワークの切り粉が詰まり、その除去に手間がかかることになった。
このような問題は治具板ｃを不要にできれば解消することになる。そこで治具板ｃを不要にする基準受座の自在設定構造が望まれることになった。本願発明はこの要請を実現するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願の基準受座の自在設定構造に係る請求項１は、ワークを作業台上へ基準高さで支持するために用いられる基準受座の設定構造において、前記基準受座を一端に取付けたアーム部材を設け、その他端を固定部として前記作業台側へ回動自在に取付け、前記固定部を中心とする前記アーム部材の回動により前記基準受座のセット位置を設定自由とし、所定のセット位置にて固定手段により回動不能にすることを特徴とする。
【０００６】
請求項２は、上記請求項１において、前記固定手段は、前記固定部の回動中心軸上に設けられたハンドルの締め付け調整により、前記固定部を回動可能又は回動不能にすることを特徴とする。
【０００７】
請求項３は、上記請求項１又は２において、前記アーム部材は、リンク軸により相対回動自在に連結された第１及び第２リンクを備え、このアーム部材の一端に前記基準受座を取付け、他端を前記固定部としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４は、上記請求項３において、前記固定手段は、前記ハンドル操作によって前記第１及び第２リンクの相対回動を不能又は可能にする連動ロック機構を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項５は、上記請求項４において、前記連動ロック機構は、前記ハンドル操作によって前記回動軸の軸方向へ移動する操作部材と、この操作部材に設けられたテーパー面の移動に連動して直交方向へ進退動することにより前記第１及び第２リンクの相対回動を不能又は可能にするロック部材を備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１によれば、アーム部材の一端に基準受座を取付け、他端の固定部を作業台上へ回動自在に取付けるので、固定部を中心にアーム部材を回動させて基準受座を移動させ、固定手段で回動を不能にすることによりワークの所定基準位置へ迅速かつ簡単にセットすることができる。したがって、複数のワークに対して共通使用可能になるため汎用性が高くなる。そのため従来の治具板を省略できることになり、ワーク毎に専用の治具板を製作して基準受座をセットし直す手間が不要になって、多品種少量生産に適したものになる。また、治具板の不使用穴に切り粉が詰まることもないので、多くの手間が解消し、コストダウンが可能になった。
【００１１】
請求項２によれば、固定手段を固定部の回動中心軸上に設けられたハンドルの締め付け調整により、固定部を回動可能又は回動不能にするようにしたので、固定手段を簡単に構成でき、基準受座のセット又は位置変更に特殊工具を用いず簡単に作業できる。
【００１２】
請求項３によれば、アーム部材に、リンク軸により相対回動自在に連結された第１及び第２リンクを備え、このアーム部材の一端に基準受座を取付け、他端を固定部としたので、アーム部材をリンク軸にて屈曲自在にできる。このため基準受座のセット位置は、固定部を中心にアーム部材の最大長を半径とする回動範囲内の任意位置をとることができ、基準受座のセットにおける自由度が増す。
【００１３】
請求項４によれば、固定手段として、ハンドル操作によって第１及び第２リンクの相対回動を不能又は可能にする連動ロック機構を備えるので、固定部を固定するためにハンドルを締め付けると、連動ロック機構により同時に第１及び第２リンクを相対回動不能にロックする。逆にハンドルを弛めて固定部を回動自由にすれば、第１及び第２リンクの間も連動ロック機構により回動自由になる。したがって、アーム部材をリンクとしても、ハンドルだけの操作で第１及び第２リンクの動作も操作できるので作業効率が向上する。
【００１４】
請求項５によれば、連動ロック機構として、ハンドル操作によって移動する操作部材と、この操作部材に連動するロック部材を備え、ハンドルを締め付け又は弛めると、操作部材が回動軸の軸方向へ移動し、この操作部材に設けられたテーパー面の移動に連動してロック部材が直交方向へ進退動することにより、第１及び第２リンクの相対回動を不能又は可能にするようにした。したがって、連動ロック機構を比較的簡単な構造で実現できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１はフライス加工におけるワークの固定装置を示す平面図、図２は基準受座の自在設定構造の拡大断面図、図３はリンク軸部分の拡大断面図、図４は操作部材の動作を説明する図、図５は基準受座の取付構造を示す断面図、図６は応用例を示す図２と同様の図である。
【００１６】
まず図１において、ワーク１を置く作業台２上に基準受座調節手段３がワーク１の４隅へ計４ヶ所配置されている。基準受座調節手段３は、リンクアーム４とその一端に固定された基準受座５と、他端の固定部６を締め付け操作するハンドル７を備える。リンクアーム４は第１リンク８と第２リンク９を連結ピン１０にて相対回動自在に連結したものである。
【００１７】
各基準受座調節手段３は、リンクアーム４を直線状の最大長さを半径として固定部６を中心に回動させたときに描かれる回動円Ｃの範囲内における任意位置で基準受座５をセット可能である。フライス加工におけるワーク１の基準高さを設定するため、ワーク１の下面を３点支持する場合は、４つの基準受座調節手段３のうちいずれか１つを遊ばせ、残りの３つを調整してワーク１の所定基準位置へセットする。但し、４つの基準受座調節手段３全部を使えば４点支持ができる。またさらに多くの基準受座調節手段３を設ければより多点支持が可能である。
【００１８】
リンクアーム４はリンク軸１０にて第１リンク８と第２リンク９が屈曲自在であり、固定手段によって所望の屈曲状態で固定できる。また、後述する連動ロック機構によってハンドル７の操作と連動し、第１リンク８と第２リンク９の相対回動を不能にする状態（これをロック状態という）と、フリーにするアンロック状態のいずれかにすることができる。固定部６はハンドル７によって締め付け固定でき、ハンドル７も固定手段の一部をなす。
【００１９】
図１において、符号１１は基準受座５のセット位置を決めるために作業台２の上方へ配置される位置決め用のマスタープレートであり、その周囲に形成された凹部１２はワーク１毎に決まる所定の基準位置に設けられ、ここに基準受座５の基部側を嵌合することにより、基準受座５を位置決めする。
【００２０】
なお、派生機種などの複数のワークに共用する場合は、予め複数機種分の凹部１２を形成することによりマスタープレート１１を複数機種に共用することができる。この場合は予め多数ワークに対応して設けられた複数の凹部１２のうちから、対象とするワークに応じたものだけを選択して使用し、残りは不使用にすればよい。
【００２１】
符号１３はワーク１の中央を固定するセンタークランプ、１４は両サイドを固定するサイドクランプ、１５はワーク１の２つのコーナー部を位置決めするためのラフガイドである。
【００２２】
図２は基準受座調節手段３の詳細構造を示し、第１リンク８は中実部材であり、その一端に基準受座取付ボス１６が溶接で一体化され、他端には二股ボス１７が溶接され、この二股ボス１７の二股部に嵌合された第２リンク９の一端をリンク軸１０にて連結する。なお、リンク軸１０は二股ボス１７とピン１８で一体に結合され、リンク軸１０と第１リンク８は一体に回動するようになっている。
【００２３】
第２リンク９はパイプ部材であり、その他端は固定部６をなす筒状部材の側面へ溶接一体化されている。固定部６の側面には第２リンク９の中空部と連通する開口１９が形成されている。第２リンク９の内部には連動ロック機構を構成するプッシュロッド２０，スプリング２１，ロックピース２２が収容され、プッシュロッド２０及びロックピース２２は第２リンク９の軸方向へ移動自由になっている。
【００２４】
プッシュロッド２０の端部のうち、固定部６側の端部２３は先端が球面状もしくはテーパー状等をなし、開口１９内へ出入自在である。ロックピース２２は、図３に示すようにリンク軸１０側の端部２４の先端面をリンク軸１０の外周面と同程度の曲率をなす凹曲面２５とし、スプリング２１により凹曲面２５をリンク軸１０の外周面へ圧接させてリンク軸１０とロックピース２２の間、ひいては第１及び第２リンク８及び９間の相対回動を不能にする。また、スプリング２１に抗してリンク軸１０からロックピース２２の凹曲面２５を離せばリンク軸１０とロックピース２２の間、ひいては第１及び第２リンク８及び９間の相対回動を自在にする。
【００２５】
ロックピース２２の端部２４は、端部２４以外の本体部よりも軟質材料によって構成されている。本実施例では、鉄等の比較的硬い金属からなる硬質材製の本体部に対して銅材を端部２４として取付けてある。一方、リンク軸１０も鉄等の比較的硬い金属からなる硬質材製であり、その外周に端部２４がスプリング２１の圧縮時におけるバネ力で押し付けられると、大きな摩擦力によってリンク軸１０と端部２４の相対回動を不能にする。この摩擦力は十分に大きく、そのうえマスタープレート１１へ基準受座５を取付けた状態で使用するため、通常作業で予想される範囲の力が基準受座５へ加わる程度では、リンク軸１０と端部２４の相対回動を生じないようになっている。
【００２６】
二股ボス１７は、第２リンク９の回動を許容するための開口部を略１８０°の範囲に形成してあり、第１及び第２リンク８及び９間の相対回動範囲を１８０°としている。但し、この回動範囲は任意に設定でき、より広範囲に回動させるには二股ボス１７の開口範囲及び凹部２５形成範囲をそれぞれ１８０°以上にすればよい。
【００２７】
図２において、スプリング２１はプッシュロッド２０とロックピース２２の間に配置され、圧縮時にプッシュロッド２０及びロックピース２２をそれぞれ第２リンク９の軸端へ向かって反対方向へ移動付勢する。スプリング２１はコイルスプリングもしくはその他の種々な形式のものを使用可能である。
【００２８】
スプリング２１がフリー状態では、プッシュロッド２０の端部２３は開口１９内へ入る。ロックピース２２の端部２４における先端面に設けた凹曲面２５がリンク軸１０の外周面へ当接される。この状態ではスプリング２１のバネ力が弱いので、第１リンク８又は第２リンク９へ強めの力を加えれば、第１リンク８と一体にリンク軸１０が回動することを許容する。
【００２９】
一方、後述するようにプッシュロッド２０を図の左方へ移動させてスプリング２１を圧縮すると、ロックピース２２の端部２４における凹曲面２５がリンク軸１０の外周面へ圧接されてロック状態となり、第１リンク８と第２リンク９の相対回動が不能になる。
【００３０】
固定部６の回動中心軸２６は、その下端に形成されたネジ部２７で作業台の基準プレート２８へ締結され、ナット２９で固定される。回動中心軸２６の上端側は基準プレート２８から上方へ突出し、その周囲に固定部６が外嵌され、この固定部６の内側に操作部材３０が軸方向へ移動自在に外嵌される。
【００３１】
図４に明らかなように、操作部材３０は図の下端側が下方へ向かって先細り状をなすテーパー面３１をなし、このテーパー面３１が開口１９と重なる下降位置とこれを開放してその上方となる上昇位置とへ移動可能になっている。このテーパー面３１にはプッシュロッド２０の端部２３が接触するようになっており、図４に示す上昇位置になると、端部２３が開口１９から固定部６内へ突出することを許容する。
【００３２】
一方、操作部材３０が図２に示す下降位置になると、下降するテーパー面３１に乗り上げた端部２３が次第に開口１９から第２リンク９内へ押し出され、テーパー面３１が開口１９と重なると、端部２３が開口１９内へ戻ることを阻止する。この状態ではプッシュロッド２０が図の左方へ移動してスプリング２１を圧縮するため、スプリング２１はロックピース２２の凹部２５をリンク軸１０の外周へ押し付け、リンク軸１０が回動不能なロック状態になる。
【００３３】
操作部材３０の上下動はハンドル７の操作による。ハンドル７は首部３２に形成された雌ネジ穴（図示省略）を回動中心軸２６の上端に設けられたネジ部３３（図４参照）へ被せてネジ止めされる。首部３２の下端は固定部６並びに操作部材３０の各上端へ当接している。ハンドル７を締め付けると、首部３２が下降し、このとき固定部６の下端を基準プレート２８上へ押し付けて回動不能に固定する。
【００３４】
同時に、操作部材３０を下方へ押し、テーパー面３１へ押し付けられる端部２３を介して働くスプリング２１のバネ力に抗して操作部材３０を下降させ、図２に示す下降位置にしてアーム部４をロック状態にする。すなわち、ハンドル操作により、固定部６と第１及び第２リンク間を同時に固定することになり、連動ロックの動作状態になる。
【００３５】
逆に、ハンドル７を弛めると、固定部６の基準プレート２８へ押し付ける力が消滅するため、固定部６を解放して回動可能にする。同時に、図４に示すように首部３２が上昇するため、操作部材３０は下方への押し付け力が解放され、スプリング２１によって付勢されたプッシュロッド２０の端部２３がテーパー面３１を押す。
【００３６】
その結果、端部２３による上方へ向かう分力を受けて操作部材３０が上昇し、開口１９を開放して、端部２３が開口１９から固定部６内へ侵入することを許容する。、端部２３が固定部６内へ侵入すると、スプリング２１の圧縮を開放し、ロックピース２２の端部２４は凹曲面２５がリンク軸１０の外周へ軽く当接するだけとなり、リンク軸１０の回動を可能にする。したがって連動機構により固定部６と第１及び第２リンクの双方が同時にアンロック状態となる。
【００３７】
図５に示すように、基準受座取付ボス１６は、その軸心部上下方向に軸穴３４が設けられ、この中に基準受座５の取付脚３５が嵌合される。取付脚３５の周囲には環状溝３６が設けられ、基準受座取付ボス１６の側部にネジ止めされたボールプランジャー３７が係脱することによりワンタッチで着脱自在になっている。
【００３８】
基準受座５はピン状をなし、中間部にフランジ３８が設けられ、基準受座取付ボス１６の上面へ当接してフランジ３８よりも上側部分である基準ピン部３９の上端が基準高さとなり、ワーク１に対する基準高さを決定する。また、ワークの変更により基準高さが異なる場合は、別に用意した基準ピン部３９の寸法が異なる他の基準受座５をワンタッチ交換する。
【００３９】
なお、基準ピン部３９の基準プレート２８上における水平方向位置は、基準ピン部３９がマスタープレート１１の凹部１２へ嵌合して位置決めされる。基準受座５は高さが重要であり、その水平面方向位置はそれ程高精度を要求されないため、このマスタープレート１１による位置決めで十分となる。
【００４０】
次に、本実施例の作用を説明する。上述したように、リンクアーム４の一端に基準受座５を取付け、他端の固定部６を作業台２の基準プレート２８上へ回動自在に取付けたので、固定部６を中心にリンクアーム４を回動させて基準受座５を移動させ、固定手段で回動を不能にすることによりワーク１の所定基準位置へ迅速かつ簡単にセットすることができる。
【００４１】
したがって、複数のワークに対して共通使用可能になるため汎用性が高くなる。また、従来の治具板を省略できることになり、ワーク毎に専用の治具板を製作して基準受座をセットし直す手間が不要になって、多品種少量生産に適したものになる。また、治具板の不使用穴に切り粉が詰まることもないので、多くの手間が解消し、コストダウンが可能になった。
【００４２】
さらに、固定手段を固定部６の回動中心軸２６の上部に設けられたハンドル７の締め付け調整により、固定部６を回動可能又は回動不能にするようにしたので、固定手段を簡単に構成でき、基準受座５のセット又は位置変更に特殊工具を用いず簡単に作業できる。
【００４３】
また、リンクアーム４を、リンク軸１０により相対回動自在に連結された第１リンク８と第２リンク９としたので、リンクアーム４をリンク軸１０にて屈曲自在にできる。このため基準受座５のセット位置は、固定部６を中心にリンクアーム４の最大長を半径とする回動範囲内の任意位置をとることができ、基準受座５のセットにおける自由度が増す。
【００４４】
さらに、固定手段として、ハンドル操作によって第１及び第２リンク８，９の相対回動を不能又は可能にする連動ロック機構を備えるので、固定部６を固定するためにハンドル７を締め付けると、連動ロック機構により同時に第１及び第２リンク８，９を相対回動不能にロックする。逆にハンドル７を弛めて固定部６を回動自由にすれば、第１及び第２リンク８，９の間も連動ロック機構により回動自由になる。したがって、リンクアーム４を用いても、ハンドル７だけの操作で第１及び第２リンク８，９の動作も操作できるので作業効率が向上する。
【００４５】
そのうえ、連動ロック機構として、操作部材３０と、この操作部材３０のテーパー面３１の移動に連動するロック部材（プッシュロッド２０、スプリング２１及びロックピース２２）を備えたので、連動ロック機構を比較的簡単な構造で実現できる。
【００４６】
なお、本願発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、連動ロック機構は、実施例に限らず公知の種々な連動ロック機構を利用できる。またフライス加工以外の種々な加工に利用できる。
【００４７】
図６は応用例であり、図２においてマスタープレート１１上へ可動テーパーピン４０を設置した例である。この可動テーパーピン４０はマスタープレート１１上へ、支持ブロック４１をボルト４２で固定することにより取付けられ、可動テーパーピン４０の上端は基準ピン部３９よりもｓだけ上方へ突出し、ワーク１の水平方向における位置決めをなす。したがって、可動テーパーピン４０を併用すれば、面削り加工に加えて、穴加工も位置精度よくできることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フライス加工におけるワークの固定装置を示す平面図
【図２】基準受座調節手段の拡大断面図
【図３】リンク軸部分の拡大断面図
【図４】操作部材の動作を説明する図
【図５】基準受座の取付構造を示す断面図
【図６】応用例を示す図２と同様の図
【図７】従来のフライス加工におけるワークの設定構造を示す図
【図８】治具板に対する基準受座の取付を示す図
【符号の説明】１：ワーク、２：作業台、３：基準受座調節手段、４：リンクアーム、５：基準受座、６：固定部、７：ハンドル、８：第１リンク、９：第２リンク、１０：リンク軸、２０：プッシュロッド、２１：スプリング、２２：ロックピース、２５：凹曲面、２６：回動中心軸、３０：操作部材、３１：テーパー部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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