(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース１０上に固設され凹部２３を有する角板状のブロック２０と、
前記凹部２３に嵌合すると共に前記ベース１０上に配置されるサブベース４１と、
前記ブロック２０上に載置して着脱自在に係止し、ワークＷの曲率に応じて複数個の切欠３１を設けた板状のテンプレート３０と、
前記サブベース４１上に固設されると共に前記切欠３１に嵌合する固定ブロック４２と、
前記サブベース４１と一体的に結合しベース１０に固定する固定治具４６と、
前記サブベース４１上にあって前記固定ブロック４２と連係してワークＷをクランプする機構と、
を備えたことを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
ベース１０上に立設されワークＷを位置決めするピン１１と、
ベース１０上に固設され凹部２３を有する角板状のブロック２０と、
このブロック２０上に載置して着脱自在に係止し、ワークＷの曲率に応じて複数個の切欠３１を設けた板状のテンプレート３０と、
前記凹部２３に嵌合すると共に前記ベース１０上に配置されるサブベース４１と、
このサブベース４１上に固設され前記切欠３１に嵌合する固定ブロック４２と、
この固定ブロック４２に対向配置し固定ブロックと連係してワークＷを挟持する可動ブロック４３と、
この可動ブロック４３に連結し、可動ブロックを前記サブベース４１上を直線的に移動させる空気圧シリンダ４４と、
前記サブベース４１に一端を回動自在に係止され、中間部に設けられた長穴４５ａを前記可動ブロック４３に固定した軸４３ｄに遊嵌され、他端で前記ワークＷを押圧する略Ｚ字形状のレバー４５と、
前記サブベース４１と一体的に結合してベース１０に固定する固定治具４６と、
を備えたことを特徴とする位置決め装置。
【請求項３】
前記ベース１０の材質を磁性体とし、前記クランプ装置の固定治具４６をマグネットホルダとすることを特徴とする請求項１又は２記載の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば航空機のフレーム部材等のような、押出し成形されしかも複数の曲率を有する部材の機械加工における位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来このような曲率を有する部材のクランプ装置または位置決め装置として特開平６−１２６５６７号公報、特開昭６０−２６３６７３号公報が開示されている。
【０００３】
特開平６−１２６５６７号公報の例を図５に示す。
この装置は、加工ワーク１０１を挟んでベース１０２上に複数個の位置決め装置１０３とクランプ装置１０４を対向配置し、各装置を一端に割り出し板１０５を固定した長尺のボールスクリュー１０６に螺合しベース１０２上で摺動可能に構成すると共に、位置決め装置１０３は位置決めバークランプシリンダー１０７によりクサビ形クランプ１０８で固定を行ない、クランプ装置１０４はクランプシリンダー１０９によって作動させワークをクランプしている。
【０００４】
また特開昭６０−２６３６７３号公報を図６に示す。
これは、第１駆動シリンダ装置２０１を駆動させピストン２０２を往復動させることにより、スライダ２０３をレール２０４に沿い往復動させ、押圧子２０５を前後方向へ移動調節させると共に、第２駆動シリンダ装置２０６を駆動しピストン２０７を往復動させることによりクランプアーム２０８を支点回り（図示矢印）で揺動させ、押圧子２０５を上下動させるもので、加工品上の一線上に任意の位置を押圧子２０５で押圧することができるクランプ装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述の特開平６−１２６５６７号公報によれば、様々な形状のワークに対応は可能であるがボールスクリューと複数個のシリンダーの組合わせであり、装置が複雑で高価になる。また、特開昭６０−２６３６７６号公報の装置も複数個のシリンダーを使用するため、同様に装置が複雑で高価であるという問題がある。
【０００６】
よって本発明はこのような従来技術の問題点を解消するため、押出し成形され複数の曲率を有する部材の機械加工における位置決め装置を簡単な構成により提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための手段として、請求項１記載の発明は、
ベース上に固設され凹部を有する角板状のブロックと、
前記凹部に嵌合すると共に前記ベース上に配置されるサブベースと、
前記ブロック上に載置して着脱自在に係止し、ワークの曲率に応じて複数個の切欠を設けた板状のテンプレートと、
前記サブベース上に固設されると共に前記切欠に嵌合する固定ブロックと、
前記サブベースと一体的に結合しベースに固定する固定治具と、
前記サブベース上にあって前記固定ブロックと連係してワークをクランプする機構と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、
ベース上に立設されワークを位置決めするピンと、
ベース上に固設され凹部を有する角板状のブロックと、
このブロック上に載置して着脱自在に係止し、ワークの曲率に応じて複数個の切欠を設けた板状のテンプレートと、
前記凹部に嵌合すると共に前記ベース上に配置されるサブベースと、
このサブベース上に固設され前記切欠に嵌合する固定ブロックと、
この固定ブロックに対向配置し固定ブロックと連係してワークを挟持する可動ブロックと、
この可動ブロックに連結し、可動ブロックを前記サブベース上を直線的に移動させる空気圧シリンダと、
前記サブベースに一端を回動自在に係止され、中間部に設けられた長穴を前記可動ブロックに固定した軸に遊嵌され、他端で前記ワークを押圧する略Ｚ字形状のレバーと、
前記サブベースと一体的に結合してベースに固定する固定治具と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ベースの材質を磁性体とし、前記クランプ装置の固定治具をマグネットホルダとすることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、本発明においてはベース上に凹部を有する角板状ブロックを固設し、該ブロック上に複数個の切欠を有するテンプレートを載置して着脱自在に係止する。次に複数個のクランプ装置をテンプレートの複数個の切欠に対応してテンプレートに対し直角方向にベース上に配置する。そして、クランプ装置のサブベースの一端を角板状ブロックの凹部に差し込み嵌合し、サブベース上の固定ブロックをテンプレートの切欠に差し込み嵌合し、クランプ装置に繋止された固定治具をベースに固定させて、クランプ装置の位置決めと固定をする。その後、ワークを固定ブロック上に載置する。
【００１２】
次いでクランプ装置の空気圧シリンダに圧力を供給して可動ブロックを押動し、ワークを固定ブロックと可動ブロックで強く挟持する。同時に略Ｚ字形状のレバーは可動ブロックの動きによって中間部に設けられた長穴を力点とし、サブベースに係止された一端を支点として回動し、他端を作用点としてワークを押圧する。
【００１３】
このようにワークの曲率に沿ったテンプレートの複数個の切欠に複数個のクランプ装置の固定ブロックを嵌合して各クランプ装置の位置決めを行うため、複数の曲率を有するワークに対しても簡単に位置決め可能であり、また異なる曲率のワークに対してはテンプレートを交換することで対応可能である。更にワークのクランプは可動ブロック及び略Ｚ字形状のレバーを空気圧シリンダ１個で作動させており、簡単な構造で安価な位置決め装置を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。ここで図１は本発明の実施の形態に係る位置決め装置の斜視図を、図２はクランプ装置の斜視図を、図３はクランプ装置でワークをクランプする前の状態の正面図を、図４はクランプ装置でワークをクランプした後の状態の正面図を示す。
【００１５】
図１において、ベース１０は磁性を有する鋼板等の材質で構成し、ベース１０の一辺側にブロック２０が固設されている。ブロック２０は角板状に構成し、この長辺には所定の長さの棚２１が全長に渡って張り出している。ブロック２０の上面には位置決め用に少なくとも２個所のガイドピン２２を立設した板状のテンプレート３０を載置して着脱自在に係止固定する。テンプレート３０はワークＷの種類に応じて異なるものが用いられる。すなわちテンプレート３０の一側は、ワークＷの曲率に沿った複数個の切欠３１に形成される。これら複数個の切欠３１に対し垂直方向に複数個（図１では３個だけ図示されている）のクランプ装置４０がベース１０上に配置される。そしてワークＷはベース１０に立設した位置決め用のピン１１に係止されると共に、後に述べるようにクランプ装置４０でクランプされる。なおワークＷは一部輪郭を二点鎖線で図示してあるように、テンプレート３０の長手方向にわたる長物である。
【００１６】
図２にクランプ装置４０を図示する。クランプ装置４０はサブベース４１上に固定された固定ブロック４２と、サブベース４１上を移動可能な可動ブロック４３とを対向配置し、さらに可動ブロック４３の後部には可動ブロック４３を移動させる空気圧シリンダ４４がロッド４４ａを介して連結している。空気圧シリンダ４４は、サブベース４１上に固定されたブラケット４１ｂにより支持され、図示しない空気圧源からホース４４ｂを介して空気圧が供給されている。よってロッド４４ａを介して可動ブロック４３をリニアウェイ４１ａ上で直線的に摺動させる。
【００１７】
サブベース４１の板厚は、図１に説明したブロック２０の棚２１とベース１０面との間に形成される凹部２３に嵌合する厚さに形成する。つまり個々のクランプ装置４０をブロック２０の棚２１の下に差し込む形になっている（図４の破線参照）。
【００１８】
このクランプ装置４０の構成要素である固定ブロック４２および可動ブロック４３について、図３、図４も参照しながらさらに説明する。固定ブロック４２は前記テンプレート３０の切欠３１に嵌合可能な凸部４２ａとワークＷを挟持する上面４２ｂとに形成され、サブベース４１上に固定されている。固定ブロック４２の上面４２ｂの可動ブロック４３に対向する縁は円弧状に形成された爪部４２ｃを構成している。
【００１９】
可動ブロック４３は底部にガイド部４３ａを有して、サブベース４１上に固定されたリニアウェイ４１ａに嵌合して空気圧シリンダ４４の作用により摺動可能に構成されている。さらに、可動ブロック４３は固定ブロック４２の爪部４２ｃと連係してワークＷを挟持する爪部４３ｃが円弧状に形成されている。
【００２０】
可動ブロック４３の移動に伴ないワークＷを押えるために、レバー４５が設けられている。レバー４５は略Ｚ字形状の２枚の板材から成り一端はサブベース４１上に固定されたブロック４１ｃを挟み、このブロック４１ｃに装着された軸部材４１ｄで回動自在に係止される。レバー４５の中間部は長穴４５ａを形成して且つ可動ブロック４３を挟み、可動ブロック４３に装着された固定ピン４３ｄと遊嵌している。更に他端は２枚の板材が一体的に連結され、先端にゴム部材で覆ったピン４５ｂを有している。
【００２１】
更にサブベース４１の空気圧シリンダ４４側の端部には、このクランプ装置４０のサブベース４１をベース１０に固定するための固定治具としてのマグネットホルダ４６が一体的に装着されている。
【００２２】
上述した構成の本発明による位置決め装置の作用を説明する。
図１、図４に示すようにベース１０上にブロック２０を固設し、ブロック２０上にテンプレート３０をガイドピン２２で位置決めして係止する。次にクランプ装置４０のサブベース４１の一端を、ブロック２０の棚２１とベース１０面との間の空間で形成される凹部２３に差込み嵌合する。クランプ装置４０の上下方向の動きを規制し、且つ固定ブロック４２の凸部４２ａをテンプレート３０の切欠き３１に差込み嵌合し、クランプ装置４０の左右方向の動きを規制すると共に、クランプ装置４０の位置決めをする。ワークＷの寸法や形状に応じ、必要数のクランプ装置４０の位置決めを行い、次に各クランプ装置４０のマグネットホルダ４６をベース１０に吸着させて各クランプ装置４０を固定する。以上でワークＷをセットする準備が整う。
【００２３】
その後、ワークＷをクランプ装置４０の固定ブロック４２の上面４２ｂに載置し（図３）、ベース１０に立設した位置決め用のピン１１にワークＷを合わせて位置決めする（図１）。
【００２４】
次に、空気圧シリンダ４４を作動させロッド４４ａを介して可動ブロック４３を押し、リニアウェイ４１ａ上を直線的に摺動させて、ワークＷを固定ブロック４２の爪部４２ｃと可動ブロック４３の爪部４３ｃとにより挟持する（図４）。同時に、レバー４５は可動ブロック４３の動きにより、軸部材４１ｄを支点として、長穴４５ａを力点として摺動させ、ピン４５ｂを作用点として回動させワークＷを上方から押さえる。ここで爪部４２ｃ、４３ｃは円弧形状を形成しているため（図２）、ワークＷの曲率の違いに対して対応可能であり、またピン４５ｂは先端を弾力性のあるゴム部材で覆っているため、ワークＷの板厚誤差や装置の寸法誤差に対し、誤差を吸収して対応可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ブロックの凹部及びワークＷの曲率に沿った位置のテンプレートの切欠への嵌合でクランプ装置の位置決めをし、クランプ装置のベースに対する固定はマグネットホルダで行うため、複数の曲率を有するワークに対しても容易に対応可能であり、また曲率の異なる各種のワークに対してもテンプレートを交換することで容易に対応可能である。更にワークのクランプは固定ブロックと可動ブロックで横方向を強く押さえ、上下方向はゴム部材を介して予備的に押さえる構造としており、クランプ装置に油圧シリンダは１個で済み、簡単で安価な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るクランプ装置並びに位置決め装置の斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係るクランプ装置の斜視図。
【図３】本発明の実施の形態に係るクランプ装置並びに位置決め装置がワークをクランプする前の状態の正面図。
【図４】本発明の実施の形態に係るクランプ装置並びに位置決め装置がワークをクランプした後の状態の正面図。
【図５】従来技術の実施の形態に係る縦断面図。
【図６】他の従来技術の実施の形態に係る縦断面図。
【符号の簡単な説明】
１０  ベース
２０  ブロック
２３  凹部
３０  テンプレート
４０  クランプ装置
４１  サブベース
４１ｄ  軸部材
４２  固定ブロック
４２ａ  凸部
４２ｂ  上面
４２ｃ  爪部
４３  可動ブロック
４３ａ  ガイド部
４３ｃ  爪部
４３ｄ  固定ピン
４４  空気圧シリンダ
４４ａ  ロッド
４５  レバー
４５ａ  長穴
４５ｂ  ピン
４６  マグネットホルダ
Ｗ    ワーク
【図１】
0004076100.tif 000002
【図２】
0004076100.tif 000003
【図３】
0004076100.tif 000004
【図４】
0004076100.tif 000005
【図５】
0004076100.tif 000006
【図６】
0004076100.tif 000007