(57)【要約】【課題】多様なワーク形状に対応できる位置決め治具を提供する。【解決手段】工作機械におけるテーブルに載置するワークの位置決めを行うための位置決め治具であって、上記テーブルに設けられた治具固定穴に固定する固定ボルトを挿通する貫通穴を備えた本体部と、該本体部から径方向外方に突出してなるアーム部と、該アーム部に回動可能に配設された偏心ピンと、該偏心ピンの回動を規制するピンロック部とを有してなり、上記偏心ピンの外周面が上記ワークの側端面に当接するように構成されている。【選択図】図１
2013043258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械におけるテーブルに載置するワークの位置決めを行うための位置決め治具であって、
上記テーブルに設けられた治具固定穴に固定する固定ボルトを挿通する貫通穴を備えた本体部と、
該本体部から径方向外方に突出してなるアーム部と、
該アーム部に回動可能に配設された偏心ピンと、
該偏心ピンの回動を規制するピンロック部とを有してなり、
上記偏心ピンの外周面が上記ワークの側端面に当接するように構成されていることを特徴とする位置決め治具。
【請求項２】
請求項１に記載の位置決め治具において、上記偏心ピンの回転中心であるピンの軸心と上記貫通穴の軸心との間の距離は、上記テーブルにおける上記治具固定穴の間隔の１／２以上であることを特徴とする位置決め治具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の位置決め治具において、上記偏心ピンの外形は円形であることを特徴とする位置決め治具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置決め治具において、上記偏心ピンは、上記アーム部に設けられたピン軸穴に挿通配置されるピン軸体を有しており、該ピン軸体を上記ピン軸穴内において摺動回転させることにより上記偏心ピンが回動するよう構成されていることを特徴とする位置決め治具。
【請求項５】
請求項４に記載の位置決め治具において、上記ピンロック部は、上記アーム部の側面から上記ピン軸穴に連通するように設けられたピン固定ねじ穴と、該ピン固定ねじ穴と噛み合うピン固定ねじとを有し、該ピン固定ねじにより上記偏心ピンの軸体を圧迫固定するよう構成されていることを特徴とする位置決め治具。
【請求項６】
請求項５に記載の位置決め治具において、上記ピンロック部は、少なくとも２箇所以上に配設されたピン固定ねじ穴及びピン固定ねじを有していることを特徴とする位置決め治具。
【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に載置するワークの位置決めを行うための治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣフライス盤やマシニングセンタ等の工作機械を用いてワークの加工を自動的に行う場合、ワークを載置するテーブル上においてワークの基準面を加工基準位置に合致させる位置決めを行うために、位置決め治具が用いられている。通常、この位置決め治具には円柱状の当接体が設けられており、ワークの基準面を当接体に押し当てることにより、ワークの位置決めを行う。なお、テーブルへワークを固定する際は、別途準備したクランプ治具を用いる。
【０００３】
工作機械のテーブルには、位置決め治具を固定するための治具固定穴が一定の間隔で複数設けられており、上記ワークを当接させる位置に適した治具固定穴を選択して位置決め治具を固定可能に構成されている。
【０００４】
連続して同一形状のワークを加工する場合には、このような位置決め治具を用いることで、効率よくワークの位置決めを行うことができる。位置決め治具の例として、例えば相似形状を有する複数種類のワークに適用可能な位置決め治具が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１８２８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記工作機械によりワークの加工を行う場合には、加工を行うワークが多品種にわたり、かつ各々のワーク形状が複雑であることが多い。そのため、各々のワーク形状に対して、テーブル上の適切な位置に位置決め治具を設置しようとしても、その位置に治具固定穴が存在しないことがある。この場合には位置決め治具を用いることができないため、ダイヤルゲージ等を用いて手作業で位置調整を行わなければならず、作業性が非常に悪くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、ワークを当接させる当接体の位置調整範囲を広くすることにより、多様なワーク形状に対応できる位置決め治具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、工作機械におけるテーブルに載置するワークの位置決めを行うための位置決め治具であって、
上記テーブルに設けられた治具固定穴に固定する固定ボルトを挿通する貫通穴を備えた本体部と、
該本体部から径方向外方に突出してなるアーム部と、
該アーム部に回動可能に配設された偏心ピンと、
該偏心ピンの回動を規制するピンロック部とを有してなり、
上記偏心ピンの外周面が上記ワークの側端面に当接するように構成されていることを特徴とする位置決め治具にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００９】
上記位置決め治具は、上記本体部、上記アーム部及び該アーム部に配設された上記偏心ピンを有する。上記本体部及び上記アーム部は、上記本体部に設けられた貫通穴の軸心を回転軸として自在に回転させて固定することができる。そのため、上記偏心ピンは、上記貫通穴を中心とし、上記アーム部の長さを半径とする円内の任意の位置に設置することが可能となる。
【００１０】
また、上記偏心ピンは、上記アーム部に回動可能に配設されている。上記偏心ピンを回動させると、該偏心ピンの外周面の位置が変化する。そのため、上記外周面と当接するワーク基準面位置の微調整を容易に行うことができる。
【００１１】
そして、上記位置決め治具は、上記偏心ピンの回動を規制する上記ピンロック部を有する。該ピンロック部により上記偏心ピンの外周面の位置が固定される。そのため、上記の外周面に当接するワークの基準面位置を一定に保つことができる。
【００１２】
以上のように、アーム部と偏心ピンの両方を具備することにより、アーム部の回転による偏心ピンの位置調整と、偏心ピン自体の回動による微調整とを組み合わせ、多様なワーク形状に対応してワークの位置決めを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における位置決め治具を示す斜視図。
【図２】実施例１における、使用状態の位置決め治具を示す説明図。
【図３】実施例１における、使用状態の位置決め治具の断面図（図１のＡ−Ａ線矢視断面図）。
【図４】実施例２における、ワークの位置決めをした状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記位置決め治具は、工作機械のテーブルに設けられた治具固定穴に、本体部に挿通させた固定ボルトを用いて固定される。上記治具固定穴は、固定ボルトを挿通してその一端を固定するために上記テーブルに設けられたものであって、その形状としては、独立した真円状または長穴状の穴、もしくは溝状のものがある。
【００１５】
また、上記偏心ピンにおける偏心とは、上記偏心ピンの回転軸から外周面までの距離が一様でないことを意味する。上記偏心ピン自体が回動すると、上記外周面上において、回動前とは異なる位置でワークと当接する。それ故、偏心ピンを回動させる前後では、回転軸から上記外周面上のワーク当接位置までの距離が変化する。そのため、偏心ピンを回動することでワークの基準面の位置を変化させることができる。
【００１６】
また、上記位置決め治具においては、該偏心ピンの回転中心と上記貫通穴の軸心との間の距離が、上記治具固定穴の間隔の１／２以上であることが好ましい（請求項２）。この場合には、上記アームの回動位置の調整により、隣り合う治具固定穴の間の全ての位置に上記偏心ピンを配置することができる。なお、上記偏心ピンの回転中心と上記貫通穴の軸心との距離は、長すぎても取り扱いが難しくなるため、上記距離の上限は、好ましくは隣り合う治具固定穴の間隔と同じ程度であることがよい。
【００１７】
また、上記偏心ピンの外形を円形とすることができる（請求項３）。この場合には、上記のようなワーク位置の微調整を行う際、上記偏心ピンの回転と共に、該偏心ピンの軸心から外周面までの距離を連続的に変化させることが容易となる。
【００１８】
また、上記アーム部に設けられたピン軸穴に挿通するピン軸体を有し、該ピン軸体を上記ピン軸穴内において摺動回転させることが可能な上記偏心ピンを用いることができる（請求項４）。この場合には、偏心ピンを回転可能な状態で、かつ剛性の高い状態で上記アーム部に配設することが可能となる。
【００１９】
また、上記のごとく回動自在に構成された偏心ピンを用いる場合には、その回動をより確実に規制するため、上記ピンロック部に、上記アーム部の側面から上記ピン軸穴に連通するように設けられたピン固定ねじ穴と、該ピン固定ねじ穴と噛み合うピン固定ねじとを有し、該ピン固定ねじにより上記偏心ピンの軸体を圧迫固定する機構を備えたものを用いることができる（請求項５）。
【００２０】
この場合には、上記偏心ピンの軸体を圧迫固定することにより、上記偏心ピンの回動をより確実に規制することができる。上記偏心ピンの固定が不十分な場合には、加工対象のワークが上記偏心ピンの外周面に当接する際に該偏心ピンが回動し、ワークの基準面が加工基準位置からずれて載置されるおそれがある。
【００２１】
また、上記のごとくピン軸体を圧迫固定するピンロック部を用いる場合には、上記ピンロック部は、少なくとも２箇所以上に配設されたピン固定ねじ穴及びピン固定ねじを有していてもよい（請求項６）。
この場合には、上記ピン軸体を複数のピン固定ねじで固定することで、より確実に上記ピン軸体の回動を規制することができる。
【００２２】
なお、上記２箇所以上のピン固定ねじ穴を設ける場合に、その位置は特に限定されない。即ち、上記偏心ピンを挿入するピン軸穴の軸方向から見て、ピン固定ねじ穴が重なるように設けても良く、または放射状に設けても良い。ピン固定ねじ穴を放射状に設ける場合には、ワーク形状との干渉のために、ある方向に設けたピン固定ねじ穴が使用できない場合があっても、別の方向に設けたピン固定ねじ穴により上記偏心ピンの回動を規制することが可能となる。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
位置決め治具の実施例について、図１〜図３を用いて説明する。
本例の位置決め治具１は、工作機械におけるテーブル９に載置するワーク８の位置決めを行うための位置決め治具であって、テーブル９に設けられた治具固定穴９０に固定する固定ボルト９１を挿通する貫通穴１１を備えた本体部１０を有している。また、図１に示すごとく、本体部１０から径方向外方に突出してなるアーム部２と、該アーム部２に回動可能に配設された偏心ピン３と、該偏心ピン３の回動を規制するピンロック部４とを有している。そして、上記偏心ピン３の外周面３０がワーク８の側端面に当接するように構成されている。
以下、これを詳説する。
【００２４】
位置決め治具１の本体部１０は、図１及び図３に示すごとく、中心軸を貫くように設けた貫通穴１１を有する円柱状部品である。該貫通穴１１の内径は、上記固定ボルト９１の軸体の外径に対応して、大きな遊びがなくスムーズに摺動する寸法に調整されている。
【００２５】
上記本体部１０の上面には、アーム部２が取り付けられている。アーム部２は、図１及び図２に示すごとく、本体部１０と同じ曲率の円弧状外形を有するアーム基部２２から、上記本体部１０の径方向外方へ突出した形状を有している。アーム基部２２は、図３に示すごとく、上記本体部１０の下面から挿通されたボルト１４により、該本体部１０に固定されている。
【００２６】
また、図１及び図３に示すごとく、上記アーム基部２２には、本体部１０の貫通穴１１と同軸となる位置に、固定ボルト９１の頭部より径大となる穴２１が設けられている。この径の異なる貫通穴１１と穴２１とが重なることにより、本体部１０の上面１００が、固定ボルト９１の頭部を受ける座面として機能するように構成されている。また、本体部１０から見て径方向外方に突出しているアーム部２の先端部にはピン軸穴２０が設けられている。
【００２７】
ピン軸穴２０には、図３に示すごとく、偏心ピン３のピン軸体３１が挿入されている。偏心ピン３は円板形状を呈しており、円柱形のピン軸体３１の上端に偏心した状態で、つまり両者の中心軸がずれるように設けられている。偏心ピン３は、ピン軸体３１と同軸となる位置に、六角レンチと噛み合う微調整穴３２が設けられており、ピン軸体３１がピン軸穴２０内で摺動回転し、それと共に偏心ピン３の回動が可能に構成されている。
【００２８】
偏心ピン３の回動を規制するピンロック部４は、図１及び図２に示すごとく、アーム部２の側面に、ピン軸穴２０に連通するように設けられた４箇所のピン固定ねじ穴（図示略）及び、該ピン固定ねじ穴と噛み合うピン固定ねじ４１より構成される。ピン固定ねじ穴は、アーム部２先端における２つの側面に各々２箇所ずつ、ピン軸穴２０の中心軸を挟んで相対する位置になるように設けられている。
【００２９】
上記位置決め治具１は、図３に示すごとく、固定ボルト９１の軸部を貫通穴１１及び治具固定穴９０に挿通し、本体部１０及びテーブル９を固定ボルト９１の頭部と該固定ボルト９１に噛み合うナット９２とで締め付けることによりテーブル９へ固定することが可能である。
【００３０】
次に、本例の作用効果を説明する。位置決め治具１は、図２及び図３に示すごとく、本体部１の貫通穴１１及びアーム部２の穴２１に固定ボルト９１を挿通しており、該貫通穴１１の内径は、上記固定ボルト９１の軸体の外径に対応してスムーズに摺動する寸法に調整されている。それ故、本体部１０及びアーム部２は、貫通穴１１の軸心を回転軸として自在に回転させてテーブル９上に固定することができる。そのため、アーム部２の先端部に配設された偏心ピン３は、貫通穴１１の軸心からピン軸体３１までの距離を半径とする、図２中に破線３３で示す円周上の任意の位置に設置することが可能となる。
【００３１】
また、アーム部２に設けられた偏心ピン３は、円板形状を呈しており、ピン軸穴２０内で摺動回転するピン軸体３１と共に回動可能に配設されている。それ故、偏心ピン３の回転により、該偏心ピン３の回転中心から外周面３０上のワークと当接する点までの距離を連続的に変化させることができる。そのため、偏心ピン３を回動することでワークの基準面の位置を微調整することが可能となる。
【００３２】
なお、ワーク基準面の微調整は、偏心ピン３の回動により外周面３０が配設され得る範囲内において可能である。本例においては、偏心ピン３が回動することにより、その外周面の位置を図２に示す破線３００まで変化させることができる。従って、上記外周面と当接するワーク８の基準面は、最大で破線８０の位置までずらすことが可能である。
【００３３】
また、ピンロック部４は、アーム部２の本体部１０の径方向外方に突出した部分において、上記ピン軸穴２０の中心軸を挟むように各方向２箇所ずつ設けられたピン固定ねじ穴及びピン固定ねじ４１より構成される。そのため、複数のピン固定ねじ４１によりピン軸体３１の回動をより確実に規制することができ、上記外周面３０に当接するワーク８の基準面位置を一定に保つことができる。
【００３４】
また、ピン軸穴２０から見て、ピン固定ねじ穴を放射状に設けている。そのため、ワーク８と干渉することにより使用できないピン固定ねじ穴があっても、別の方向に設けたピン固定ねじ穴により偏心ピン３の回動を規制することが可能となる。
【００３５】
また、ピン軸体３１はピン軸穴２０に挿通し、該ピン軸穴２０内において摺動回転させることが可能である。そのため、偏心ピン３を回転可能な状態で、かつ剛性の高い状態でアーム部２に配設できる。
【００３６】
（実施例２）
本例では、実施例１で示した上記位置決め治具１を複数個用いてワークの位置決めを行う例を説明する。
【００３７】
本例で用いるワーク８は、図４に示すごとく、円板状部材の一部を切り落とした形状である。このワーク８に対し、ＮＣフライス盤を用いて、図４に示す６箇所の加工穴８４の穴あけ加工を、連続して複数のワークに対して行う場合を想定する。
【００３８】
まず、ワーク８の形状及び寸法を基に、ワーク８を加工基準位置に一致させるために必要な基準面を設定する。具体的には、治具固定穴９０に平行に配置するための基準面にワーク８の直線部８１及び８２を、また治具固定穴９０と垂直方向の位置を定めるための基準面に円弧部８３を各々設定する。
【００３９】
次に、上記３基準面を加工基準位置と一致させるため、各基準面に対して１点ずつ位置決め治具１の外周面３０と当接させる点を決定する。そして、当該の点に外周面３０が配置されるよう、位置決め治具１を治具固定穴９０に固定する位置を算出する。
【００４０】
上記のごとく算出した位置に従って、３個の位置決め治具１(ａ)〜１（ｃ）を、ワーク８を載置する前にテーブル９上に配置し、固定ボルト９１及びナット９２を用いてその位置に固定する。なお、上記ＮＣフライス盤のテーブル９に設けられた治具固定穴９０の間隔は８０ｍｍであり、位置決め治具１のピン軸体３１の軸心から上記本体部１０における貫通穴１１の軸心まで距離は４０ｍｍである。
【００４１】
そして、上記のように配置した位置決め治具１に対し、図４に示すごとく、ワーク８を当接させる。このとき、初回の加工時に限っては、ダイヤルゲージにより、上記３基準面８１、８２、８３がＮＣフライス盤の加工基準位置に一致していることを確認する。上記基準面が加工基準位置からずれている場合は、上記偏心ピン３を回動させてワーク８の位置を微調整し、基準面を加工基準位置に一致させる。このようにして位置決めされたワーク８を、別途準備したクランプ治具により固定した後、穴あけ加工を実施する。
【００４２】
本例においては、図４に示すごとく、偏心ピン３の外周面３０を、テーブル９の治具固定穴９０上から外れた位置に配置することができる。すなわち、アーム部２と偏心ピン３の両方を具備する上記位置決め治具１を用いることで、アーム部２の回転による偏心ピン３の位置調整と、偏心ピン３自体の回動による微調整とを組み合わせ、治具固定穴９０の位置に左右されることなく、複雑な形状を呈するワーク８に対応して位置決めを実施することができる。
【００４３】
特に本例では、上記貫通穴１１から上記偏心ピン３の回転中心までの距離が、上記治具固定穴９０の間隔の１／２である。そのため、アーム部２の回動位置の調整により、隣り合う治具固定穴９０の間の全ての位置に偏心ピン３を配置することができる。
【００４４】
一方、従来のアーム部を持たない位置決め治具を用いて上記ワーク８の位置決めを実施しようとする場合は、適切な位置に位置決め治具を配設することができない。そのため、ワーク８をテーブル９に載置する毎に、ダイヤルゲージ等を用いて位置決めを実施しなければならず、上記位置決め治具１を用いる場合と比べて作業性が非常に低下する。
【符号の説明】
【００４５】
１  位置決め治具
１０  本体部
１１  貫通穴
２  アーム部
２０  ピン軸穴
３  偏心ピン
３０  外周面
４  ピンロック部
８  ワーク
９  テーブル
９０  治具固定穴
９１  固定ボルト
【図１】
2013043258.tif 000003
【図２】
2013043258.tif 000004
【図３】
2013043258.tif 000005
【図４】
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