(57)【要約】【課題】工作機械において１つの冶具で大きさ、形状の違うワークを固定できるようにし、冶具交換などの時間を少なくして作業能率の低下を防ぐ。【解決手段】工作機械のテーブルに固定されるベースプレート１１と、ベースプレート上に固定され、工作機械の主軸に対して予め決められた一定の位置関係となるように配置された基準面を有する基準部材１Ａ，１Ｂと、ベースプレートに対して位置変更可能に配置され、基準面に対してワークを押し付けるための押し付けユニット１６Ａ，１６Ｂと、ワーク１０をベースプレートに対して押し付ける押さえユニット１７とを具備する。【選択図】      図３
2005169537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のテーブルに固定されるベースプレートと、
該ベースプレート上に固定され、前記工作機械の主軸に対して予め決められた一定の位置関係となるように配置された基準面を有する基準部材と、
前記ベースプレートに対して位置変更可能に配置され、前記基準面に対してワークを押し付けるための押し付けユニットと、
前記ワークを前記ベースプレートに対して押し付ける押さえユニットと、
を具備することを特徴とするワークの位置決め固定冶具。
【請求項２】
前記押し付けユニットは、前記基準面に対向して配置され、送りねじにより前記ワークを前記基準面に押し付けることを特徴とする請求項１に記載のワークの位置決め固定治具。
【請求項３】
前記基準部材は、互いに直交する２つの基準面を備え、前記押し付けユニットは、前記２つの基準面にそれぞれ対向して２つ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のワークの位置決め固定治具。
【請求項４】
前記押さえユニットは、前記ワークを前記ベースプレートに押さえつける押さえ爪と、該押さえ爪の高さを調節するための高さ調節ねじと、前記押さえ爪を前記ベースプレートに対して相対移動しないように固定するための固定ねじとを備えることを特徴とする請求項１に記載のワークの位置決め固定治具。
【請求項５】
前記固定ねじは、前記押さえ爪を前記押し付けユニットの本体部に固定することを特徴とする請求項４に記載のワークの位置決め固定治具。
【請求項６】
前記固定ねじは、前記押さえ爪を前記ベースプレートに固定することを特徴とする請求項４に記載のワークの位置決め固定治具。
【請求項７】
前記押さえ爪は、略Ｌ字形に形成されており、上下反転して使用することにより、高さの異なるワークを押さえることが可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載のワークの位置決め固定治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作機械のテーブル上にワークを位置決めして固定するための冶具に関するものである。 
【背景技術】
【０００２】
工作機械でワークを加工するにはワークを確実に工作機械のテーブルに固定する必要がある。従来、ワークの固定方法は主に、バイス、クランピング、チャックの三種類である。バイスはワークを工作機械のテーブルに固定するのに広く用いられ、対向する固定爪と移動爪とを備え、移動爪が固定爪に向けて進むことによりワークを固定する方法である。ワークが大きい場合は複数のバイスで固定し、ワークが円柱の場合には固定爪にＶ溝の入ったものを使用して固定する。クランピングは一般的にバイスで固定できない大きいワークに使用し、取付けプレートを工作機械のテーブルに固定してその上にワークを載せクランプ爪と固定ボルトで取付けプレートに締付けて固定する。チャックは円柱状のものを加工するときに使用し、放射方向に配置された３本の爪を同時に動かすことによりワークを固定する。それぞれワーク固定後テストインジケータやダイヤルゲージを使って、平面度出し、ＸＹの平行度出しを行いワークの位置出しをする。そして、バイス、クランピング及びチャックを加工時のワークの形状、大きさに応じて使い分けている。
【特許文献１】特開平６−３３９８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の従来の固定方法には次のような問題点があった。
（１）大きさ、形状の違うワークを順次加工する場合は、上記の固定冶具を複数種類用意し選択して使用しなければならず、工作機械における加工において冶具の交換などの取替え作業に時間を要し作業能率を低下させる。
（２）ワークの位置決めでは、ワークの固定後、浮き、傾き等の調整をして、測定器を使って、平面度出し、平行度出しなどの作業を行うため、その作業工数がかかる。
【０００４】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、工作機械において１つの冶具で大きさ、形状の違うワークを固定できるようにし、冶具交換などの時間を少なくして作業能率の低下を防ぐことである。
【０００５】
また、本発明の他の目的は、工作機械においてワークの浮きを防止し、ワークの平面度出し、平行度出しなどの位置決め作業の作業工数を削減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるワークの位置決め固定治具は、工作機械のテーブルに固定されるベースプレートと、該ベースプレート上に固定され、前記工作機械の主軸に対して予め決められた一定の位置関係となるように配置された基準面を有する基準部材と、前記ベースプレートに対して位置変更可能に配置され、前記基準面に対してワークを押し付けるための押し付けユニットと、前記ワークを前記ベースプレートに対して押し付ける押さえユニットと、を具備することを特徴とする。
【０００７】
また、この発明に係わるワークの位置決め固定治具において、前記押し付けユニットは、前記基準面に対向して配置され、送りねじにより前記ワークを前記基準面に押し付けることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明に係わるワークの位置決め固定治具において、前記基準部材は、互いに直交する２つの基準面を備え、前記押し付けユニットは、前記２つの基準面にそれぞれ対向して２つ設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、この発明に係わるワークの位置決め固定治具において、前記押さえユニットは、前記ワークを前記ベースプレートに押さえつける押さえ爪と、該押さえ爪の高さを調節するための高さ調節ねじと、前記押さえ爪を前記ベースプレートに対して相対移動しないように固定するための固定ねじとを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、この発明に係わるワークの位置決め固定治具において、前記固定ねじは、前記押さえ爪を前記押し付けユニットの本体部に固定することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係わるワークの位置決め固定治具において、前記固定ねじは、前記押さえ爪を前記ベースプレートに固定することを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係わるワークの位置決め固定治具において、前記押さえ爪は、略Ｌ字形に形成されており、上下反転して使用することにより、高さの異なるワークを押さえることが可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように構成される本発明によれば、工作機械において１つの冶具で大きさ、形状の違うワークを固定できるようにでき、冶具交換などの時間を少なくして作業能率の低下を防ぐことが可能となる。
【００１４】
また、工作機械においてワークの浮きを防止し、ワークの平面度出し、平行度出しなどの位置決め作業の作業工数を削減することが可能となる。
【００１５】
また、ワークの加工に際し、主軸と基準部材の基準面の位置関係が常に一義的に把握できているため、Ｘ−Ｙ方向の基準点合わせが不要で、位置決め合わせなどの作業工数を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、工作機械のテーブルに本発明の一実施形態に係わるワークの位置決め固定治具の位置決め基準ユニットを取付けた状態を示す正面図である。また、図２は、図１のI矢視図であり、テーブルに取付けた位置決め基準ユニットの平面図である。また、図３は、本発明の一実施形態に係わるワークの位置決め固定治具によるワークの固定状態を示す平面図である。また、図４は、本発明の一実施形態に係わるワークの位置決め固定治具によるワークの固定状態を示す正面図である。
【００１８】
本実施形態では、主軸２４（Ｚ軸）に平行に上下移動するＺ軸ステージ１８と、Ｚ軸に垂直な平面上に配置され互いに直交するＸ軸とＹ軸を持つＸＹ軸ステージ１９と、ＸＹ軸ステージ１９上に配置されたＸＹ軸に平行移動可能なテーブル２１とを有する工作機械２２に、ワークの位置決め固定治具１００を取付ける場合について説明する。
【００１９】
本実施形態のワークの位置決め固定治具１００は、この位置決め兼固定治具のベースである位置決め基準ユニット２３と、押し付けユニット１６Ａ，１６Ｂと、押えユニット１７の３つのユニットを備えて構成されている。位置決め基準ユニット２３は、ベースプレート１１と、ベースプレート１１に固定された基準部材１Ａ，１Ｂとを備えており、基準部材１Ａ，１Ｂの基準面１３Ａ，１３Ｂが互いに直交するように配置されている。押し付けユニット１６Ａ，１６Ｂは可動ブロック２Ａ，２Ｂと、ハンドル付クランプスクリュー３と、押し金部４とを備えて構成されており、押し付けユニット１６Ｂはクランプ爪５の固定用のネジ穴９（図７参照）を有している。押えユニット１７はクランプ爪５と、固定用ボルト６と、高さ調整ネジ７とを備えて構成されている。
【００２０】
図１、図２において、位置決め基準ユニット２３の上面は工作機械２２の主軸２４に対して垂直になるようにテーブル２１上に取付けられ、かつ基準部材１Ａ，１Ｂの基準面１３Ａ、１３Ｂは工作機械のＸ、Ｙ軸に平行に取付けられる。基準部材１Ａ，１Ｂの基準面１３Ａ，１３Ｂは工作機械のＸＹ２軸に対して平行に移動し、基準面１３Ａ，１３Ｂの交点座標が固定されるため、基準面１３Ａ，１３Ｂの交点を基準点とすることが可能となる。なお、基準面１３Ａ，１３Ｂは、工作機械の回転主軸に対して予め定められた位置に位置決めされる。
【００２１】
ワーク１０は、例えば図１１に示すように、直交する基準面２５Ａ，２５Ｂを有し、基準面２５Ａ，２５Ｂに垂直な取付け基準面（下面）２６を有する直方体のワークである。
【００２２】
次に、工作機械２２に取付けられたワークの位置決め固定治具１００にワーク１０を取付ける手順について説明する。
【００２３】
まず、ワーク１０を、その基準面２５Ａ，２５Ｂを基準面１３Ａ，１３Ｂに突き当てた状態で、位置決め基準ユニット２３上に載置する。そして、押し付けユニット１６Ａ，１６Ｂを、その押し金部４を可動ブロック２Ａ，２Ｂ側に引き寄せた状態で、ワーク１０の大きさに合わせて取り付けねじ穴８（図１及び図２参照）に固定する。このとき、押し金部４の先端とワーク１０の間の距離が最短となる取付け用ネジ穴８を選択する。そして、押し付けユニット１６Ａ，１６Ｂのハンドル付クランプスクリュー３を回転させて押し金部４を前進させ、ワーク１０を基準面１３Ａ，１３Ｂに押し付けて仮固定する。
【００２４】
次に、押えユニット１７によりワーク１０を上からベースプレート１１に押さえつけて平面出しを行なう。具体的には、高さ調整ネジ７をクランプ爪５の調整ネジ穴１４（図７参照）にねじ込み、クランプ爪５をワーク１０の高さに調整し、固定用ボルト６を長穴１５に貫通させて可動ブロック２Ｂ上のクランプ爪固定ネジ穴９（図７参照）にねじ込み、ワーク１０を上から押さえつける。押し付けユニット１６Ａ，１６Ｂのハンドル付クランプスクリュー３をさらに回転させて押し金部４をさらに前進させ、ワーク１０を本固定する (図３、図４参照) 。
【００２５】
ワーク１０はその基準面２５Ａ，２５Ｂが基準面１３Ａ，１３Ｂに突き当てられて固定されるため、平行出しが不要であり、また、押えユニット１７でベースプレート１１とワーク１０の取付け基準面（下面）２６を密着させることで平面度出しが不要となる。基準面１３Ａ，１３Ｂの交点がワークの基準面２５Ａ，２５Ｂの交点と同一となるため、交点を基準として工作機械における加工が可能となる。
【００２６】
図５は、ワークの位置決め固定治具において、クランプ爪５を上下反転して使用したワーク１０の固定状態を示す正面図である。
【００２７】
クランプ爪５を上下反転させることにより、ワーク１０が基準部材１Ａ，１Ｂ、可動ブロック２Ａ，２Ｂより低い場合でも干渉しないで通常通り固定することができる。また、クランプ爪の形状も本実施形態の形状に限られるものではなく、上下反転して使用できるものであれば、他の形状でもよい。
【００２８】
図６は円柱ワークの固定状態を示す平面図である。
【００２９】
円柱ワーク１０’は直交する基準面１３Ａ、１３Ｂに突き当てて固定することにより、基準面１３Ａ，１３Ｂが互いに直交する円の接線となり、ワークの半径と基準面１３Ａ，１３Ｂの交点の座標より円柱ワークの位置出しが可能となる。また、押し付けユニット１６Ａ，１６Ｂの押し金部４が可動することにより、押し金部４がワーク１０’の外周をクランプするため、直方体以外の異形状でも安定したクランプができる。
【００３０】
図７は図３のＡ−Ａ断面図であり、押えユニットの詳細図である。また、この図は、ワーク１０の高さが高さ調整ネジ７より高くても押えることができること示している。
【００３１】
なお、本実施形態では二つの直交する基準部材について説明したが、基準部材は直交する基準面をもっていれば図８に示すＬ字型基準部材１２のような形状であってもよい。
【００３２】
また、押し付けユニットとして、クランプ爪固定ネジ穴の無いもの（図９）と、クランプ爪固定ネジ穴９とハンドル付クランプスクリュー３の両方を有するもの（図１０）を示したが、押し付けユニットは押し金部を送る機構を持ち、基準部材１Ａ，１Ｂに平行に取付けられる機能を有していれば本実施形態の構造に限定されるものではない。
【００３３】
また、本実施形態ではＸ、Ｙ軸がテーブルと平行に動きＺ軸が上下に移動する工作機械について説明したが、主軸に対して垂直な平面に位置決めユニット２３を固定でき、ＸＹ軸に平行に基準部材１Ａ、１Ｂの基準面１３Ａ，１３Ｂを固定できるものであれば、工作機械の構造は、本実施形態の構造に限定されるものではない。
【００３４】
また、本実施形態では、クランプ爪５を可動ブロック２Ｂに固定するように説明したが、ベースプレート１１に直接ねじ止めするようにしてもよい。
【００３５】
以上説明したように、上記の実施形態によれば、押し付けユニットはワークの大きさにより取付け位置を変更でき、また、押し金部が可動してワークを固定することで直方体以外に円柱などの異なる形状のワークを固定できるため、治具交換などの時間を少なくできる効果がある。
【００３６】
また、固定された基準部材が直交した二つの基準面を持つことと基準面を工作機械のＸ、Ｙ軸と平行に取付けることで、ワークの端面を基準とする場合の平行出しが基準面に突き当てて固定するだけで可能となる。加えて、ベースプレートの上面が工作機械の主軸に対して垂直になるようにテーブルに取付けておき、押えユニットがワークの取付け基準面をベースプレートの上面に密着させることで平面出しが可能となるなどの作業工数削減の効果がある。
【００３７】
また、押えユニットはワークの浮きを防止し、固定位置も押えユニットと可動ブロックのいずれでも固定可能であり、クランプ爪は上下反転して使用できる形状のため、高さ調整ネジの長さを短くできるなどの効果がある。
【００３８】
また、ワークの加工に際し、主軸と基準部材の基準面の位置関係が常に一義的に把握できているため、Ｘ−Ｙ方向の基準点合わせが不要で、位置決め合わせなどの作業工数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】工作機械のテーブルに本発明の一実施形態に係わるワークの位置決め固定治具の位置決め基準ユニットを取付けた状態を示す正面図である。
【図２】図１のＩ矢視図であり、テーブルに取付けられた位置決め基準ユニットの平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わるワークの位置決め固定治具によるワークの固定状態を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わるワークの位置決め固定治具によるワークの固定状態を示す正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係わるワークの位置決め固定治具によるクランプ爪を上下反転して使用したワークの固定状態を示す正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係わるワークの位置決め固定治具による円柱ワークの固定状態を示す平面図である。
【図７】図３のＡ−Ａ断面図で、押えユニットの詳細図である。
【図８】本発明の一実施形態に係わるワークの位置決め固定治具において、Ｌ字型の基準部材を用いた場合のワークの固定状態を示す平面図である
【図９】押し付けユニットの詳細図である。
【図１０】押し付けユニットの詳細図である。
【図１１】一般的な直方体のワークの説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１Ａ，１Ｂ  基準部材
２Ａ，２Ｂ  可動ブロック
３  ハンドル付クランプスクリュー
４  押し金部
５  クランプ爪
６  固定用ボルト
７  高さ調整ネジ
８  可動ブロック位置決め用ネジ穴
９  クランプ爪固定ネジ穴
１０  ワーク
１１  ベースプレート
１２  Ｌ字型基準部材
１３Ａ，１３Ｂ  基準面
１４  調整用ネジ穴
１５  長穴
１６Ａ，１６Ｂ  押し付けユニット
１７  押えユニット
１８  Ｚ軸ステージ
１９  ＸＹ軸ステージ
２０  主軸ユニット
２１  テーブル
２２  工作機械
２３  位置決め基準ユニット
２４  主軸
２５Ａ，２５Ｂ  ワークの基準面
２６  ワークの取付け基準面
【図１】
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【図２】
2005169537.tif 000004
【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】
2005169537.tif 000009
【図８】
2005169537.tif 000010
【図９】
2005169537.tif 000011
【図１０】
2005169537.tif 000012
【図１１】
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