JP3755322B2 - Fixing jig for workpiece positioning - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車部品などの、特に中空部を有する工作物を加工または搬送する際に、当該工作物を支持および位置決め固定する治具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在、自動車部品の製造などの種々の機械加工において、特に一つの工作物を複数の工程で加工する場合、パレットと呼ばれる移動可能な搬送台に治具を設け、この治具に工作物を固定して、加工および工程間の搬送を行っている。
【0003】
かかる工作物の固定用治具として、例えば図6に断面図で概略示すものがある。この治具は、自動車のナックルステアリングの加工の際に使用するものである。図6に示す治具30は、ベースプレート31上の固定台32、シートリング33、ベースプレート31下に取り付けたシリンダ34、シリンダ34のロッド35と結合する軸36、および固定具37を具え、固定具37は、その内周で軸36に対して摺動し、かつ、その外周で固定台32の内面に対して摺動する。また、固定具37の溝37a と固定台内面に設けた突起32a とが係合して、固定具37の上下方向への移動が規制されている。固定具37はまた、三つ爪クランパ38を具える。この三つ爪クランパ38は、固定具37に回転可能に支持され、かつ軸36の先端部と当接すると共に、固定具37上部に設けた、ばね39によって弾支されているキャップ40に付勢されている。
【0004】
次に、治具30における工作物固定の手順を説明する。まず、固定台32にシートリング33を固定し、次いでシリンダ34を動作させてロッド35を上方へ伸ばし、それによって固定具37を上昇させる。さらに工作物41を、その中央の開口部41a に固定具37を貫通させてシートリング33上に載せる。その後、ロッド35を縮めると、それに伴って固定具37が下降するが、溝37a の上端部に突起32a が当接し、それ以降は軸36のみが下降する。そのため、キャップ40に押圧された三つ爪クランパ38が外方へ回転し、その先端部が工作物41内面の段状部41b と係合する。これによって工作物41が治具30上に固定される。
【0005】
しかしながら、この治具30においては、シートリング33の内周面と工作物41の外周面との嵌合により中心位置を位置決めするので、工作物41の中心位置決め精度が低く、工作物41とシートリング33との間に隙間が生じる。そのため、加工時の精度が低下する、加工中における工作物のがたつき等により工具の損傷を招く、といった問題がある。また、図6にも示すように、三つ爪クランパ38の三つの爪の全てが工作物41と係合しない場合には、工作物を確実に固定することができなくなるといった問題もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前述したような問題点を解決し、工作物を容易かつ確実に固定することのできる、工作物の固定用治具を提案することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明による治具は、中空部を有する工作物の加工または搬送のために該工作物を位置決め固定する治具であって、ベースプレートと、前記ベースプレート上に設けた工作物固定台と、前記工作物固定台の中央部に設けた工作物位置決め固定装置とを具え、前記工作物位置決め固定装置が、前記工作物の外面を挟持して位置決め固定する第一の固定具と、前記工作物の中空部に挿入され、該中空部の端面を挟持して位置決め固定する第二の固定具と、これら第一および第二の固定具を動作させる駆動部とを具えることを特徴とする。
【0008】
本発明に係る治具によれば、工作物が、その外面および内面でそれぞれ異なる固定具により同時に位置決め固定されることとなるため、工作物の治具への固定が確実に行われることとなり、また位置決め精度も向上できることから、加工精度を高めることが可能となり、また加工時の工具の損傷なども避けることができる。
【0009】
本発明に係る治具の好適な実施形態においては、前記駆動部が、ねじ部材と、該ねじ部材と螺合して昇降する軸部材とを具えても良く、また油圧シリンダと、該油圧シリンダと接続して昇降する軸部材とを具えても良い。
【0010】
本発明に係る治具の好適な実施形態においては、前記第一の固定具が、前記工作物と前記工作物固定台との間に嵌装されて前記工作物を固定する、外周面がテーパ形状を有するコレットチャックと、前記コレットチャックと一体となって該コレットチャックを支持し、かつ前記駆動部の軸部材と係合して昇降する支持部材と、前記支持部材を弾支する弾性部材とを具えても良く、また、前記第二の固定具が、前記工作物と係合して該工作物を固定するための、該固定具に外方へ回転可能に支持された爪部材と、前記駆動部の軸部材の外周に該軸部材と係合かつ摺動可能に設けた第二の軸部材と、前記爪部材を第二の弾性部材により付勢する蓋部材とを具え、前記爪部材が、前記工作物の着脱時には前記駆動部の軸部材の先端部と係合して該爪部材の外方への回転が抑制され、前記工作物の固定時には前記駆動部の軸部材との係合が解かれ、前記蓋部材で押圧されることによって外方へ回転する構成としても良い。それによって、工作物の治具への固定を単純な機構で確実に行うことができる。
【0011】
また、本発明に係る治具の好適な実施形態においては、工作物の固定に際し、前記軸部材の下降に伴って、まず、前記第一の固定具のコレットチャックが前記工作物固定台と前記工作物との間に嵌装されて前記工作物をその外面で固定し、さらに前記軸部材が下降すると、前記第二の固定具の爪部材が外方へ回転して前記工作物の中空部の端面を挟持することにより前記工作物をその内面で固定することとしても良い。それによって、1回の動作で工作物の外面および内面での治具への固定が行うことができ、工作物の着脱作業が効率的に行えることなる。
【0012】
本発明に係る治具の好適な実施形態においては、前記爪部材と、前記工作物内面との間に略円筒状の保護部材を設けることとしても良い。それによって、工作物の加工時に発生する切り粉などが、爪部材が出入りする箇所から治具内部へ侵入するのを防ぐことができる。
【0013】
また本発明に係る治具の好適な実施形態においては、前記第二の固定具が、前記工作物に嵌挿されて該工作物を固定するための円筒状の固定部材と、前記固定部材の内周部に嵌挿される固定具本体と、前記固定具本体内側で該固定具本体と一体かつ回転可能に支持される回転軸部材とを具え、前記回転軸部材の下部にねじ山およびスプラインを上下に並べて設け、前記工作物位置決め固定装置本体が、該装置上部に前記回転軸部材のねじ山と螺合するねじ山を具え、前記駆動部のねじ部材が、該ねじ部材の上部に前記回転軸部材のスプラインと噛み合うスプライン穴を具え、前記工作物の固定に際し、前記固定部材および第二の固定具を前記工作物に嵌挿させると共に前記回転軸部材のスプラインと前記ねじ部材のスプライン穴、前記回転軸部材のねじ山と前記固定装置本体のねじ山とをそれぞれ係合させ、前記回転軸部材を回転させることにより前記軸部材を下降させて前記第一の固定具のコレットチャックが前記工作物固定台と前記工作物との間に嵌装されて前記工作物を該工作物の外面で固定し、次いで前記環状の固定部材が前記固定具本体により下方へ押圧されて前記工作物を該工作物中空部の端面で固定することとしても良い。このような構成とすることにより、工作物の治具への固定を、より単純な機構で確実に行うことが可能となる。
【0014】
本発明に係る治具の好適な実施形態においては、前記駆動部の軸部材に、前記第二の固定具の回転軸部材の下端と接触し、該回転軸部材の移動量を検知するための検知手段を設けても良い。それによって、工作物の治具への固定を適切な締結力により行うことができ、過度の締め付けによる工作物の破損、または締結力不足によるガタつきの発生を防ぐことが可能となる。
【0015】
本発明に係る治具の好適な実施形態においては、ベースプレート上の、前記工作物固定台の外周に、少なくとも一つの工作物支持装置と、工作物の位置決め装置をさらに設け、また工作物固定台に、前記工作物支持装置および前記位置決め装置の動作のための油路を設けても良い。それによって工作物の搬送時および加工時における工作物の固定および支持を確実に行うことが可能となる。
【0016】
さらに本発明に係る治具の好適な実施形態においては、コレットチャック内周に着脱可能に嵌挿される補助コレットチャックを設けることとしても良い。それによって内径の異なる複数種類の工作物にも容易に対応できるようになる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【0018】
図1および図2は、本発明に係る治具の一実施形態を示す平面図および側面図である。図においては、対称形をなす一対の部品、ここでは自動車のナックルステアリングを加工および搬送するために、図示しない一台のパレット上に治具1および1’を配置した構成を取る。治具1、1’は、それぞれベースプレート2、2’、固定台3、3’、固定台3、3’の中央部を貫通して設けた固定装置4、4’を具え、工作物5、5’を、それぞれその中央の穴部に前記固定装置4、4’を貫通させて固定台3、3’上に固定している。また、固定台3、3’上には、工作物5、5’を支持するための支持装置6および位置決め装置7、7’を設けている。なお、図示の治具1、1’においては、支持装置6および位置決め装置7、7’を油圧により動作させることとしており、固定台3、3’に、支持装置6および位置決め装置7、7’をそれぞれ動作させるために図示しない油圧装置と接続するための油圧カプラ8が設けられている。
【0019】
図3は、治具1のみを示す断面図である。本図では、中心線X−Xに対して左半分が、工作物5を固定していない状態を、右半分が工作物5を固定した状態をそれぞれ示している。治具1の固定装置4は、その基部4aが固定台3にボルト締めにより固定されている。また、固定装置4は、その内部にクラッチ9を具え、クラッチ9はラジアル軸受10およびスラスト軸受11により固定装置4に回転自在に支持されている。クラッチ9は、その下部でロッド12と螺合し、ロッド12はクラッチ9の回転に伴って昇降する。ロッド12の外側には、中空軸13が固定装置4の内面およびロッド12の外面とそれぞれ摺動するように設けられている。またロッド12には溝12a が設けられ、中空軸13に設けた突起13a と係合する。さらに、中空軸13の下端部にはストッパカラー13b が設けられており、ロッド12の段状部12d と当接する。それによって、ロッド12の昇降に伴って、所定の距離だけ中空軸13も昇降する。中空軸13の上方には、三つ爪クランパ14が、軸14a で固定装置4に外側へ回転可能に支持されている。三つ爪クランパ14は、中空軸13の先端部と当接すると共に、ロッド12の先端部12b と係合し、それによって外方への回転が抑制されている。また、三つ爪クランパ14は、圧縮ばね16で付勢されたキャップ15により押圧されている。
【0020】
固定装置4と固定台3内周部の間には、コレットチャック17が設けられている。コレットチャック17は、固定装置4の基部4aに設けられた貫通孔4bを貫通する支持ロッド18およびこれを取り付けた基部19で支持され、圧縮ばね20で付勢されている。また、基部19の下部はロッド12の下部に設けたリング12c と係合し、ロッド12の昇降に伴って昇降可能となっている。
【0021】
以下、図1〜図3を参照して本発明に係る治具1による工作物5を固定する手順を説明する。まず、工作物5の中空部5aに固定装置4を貫通させるようにして固定装置3上に、工作物5をシートリング3aで水平に支持するように載せ(図2および図3参照)、位置決め装置7(図1参照)で治具1上での位置決めを行う。次にクラッチ8を反時計周りに回転させると、ロッド12が下降する。ロッド12の下降に伴って、リング12c でこれと係合しているコレットチャク17の基部19が、ばね20の弾性力と相俟って下降する。そのためコレットチャック17が、固定装置3と工作物5の外面5bとの間に嵌装される。その結果、工作物5が、その外面で本治具1に固定されることとなる。
【0022】
さらにクラッチ8を同方向に回転させると、ロッド12の下降に伴って、中空軸13も下降する。これは、前述したように、中空軸13下端部のストッパカラー13b の上端部がロッド12の段状部12d と当接しているため、ロッド12と共に中空軸13も下降するからである。ロッド11が下降すると、その先端部12b と三つ爪クランパ14との係合が解かれ、ばね16に付勢されたキャップ15に押されて三つ爪クランパ14が軸14a を中心に固定装置4の外方へ回転する。これによって三つ爪クランパ14の先端部が、工作物5の内周部5cと接触し、この内周部5cを係止する。その結果、工作物5はその内面でも本治具1に固定されることとなる。最後に、支持装置6により工作物を支持することにより、工作物5は本治具1に強固に固定されることとなる。なお、このように構成することで、三つ爪クランパ14による工作物5を固定するための締結力を可変可能、すなわち使用者が工作物に応じて、確実に固定できるように任意に設定することができるようになる。
【0023】
一方、工作物5を治具から取り外す際には、クラッチ9を時計周りに回転させてロッド12を上昇させて三つ爪クランパ14を折り畳み、次いでコレットチャック17を上昇させることにより、工作物5を固定装置4から開放する。
【0024】
図4は、図3の治具の構成の変形例を示すものである。図4に示す治具1においては、固定装置4と工作物5との間に保護リング21を嵌挿している。この保護リング21は、工作物5の加工時に、固定装置4の三つ爪クランパ14が出入りする開口部4bを通して、切削による切り粉などが固定装置4内部に侵入するのを防ぐ役割を果たすものである。なお、この保護リング21は、図示しない固定手段(例えばピン)により固定装置4に固定できるようにしても良い。
【0025】
図5は、本発明による治具の他の例を示すものである。図示の治具40は、ベースプレート41上の固定台42に取り付けた固定装置43を具え、ここでは工作物44を本装置43により治具40に固定した状態を示す。固定装置43は、基部45と、クランパ46と、クランプリング47とを具える。基部45はスリーブ部45a とナット部45b からなり、両者はボルト45c により互いに締結され、またスリーブ部45a はボルト45d により固定台42の中間部42b に固定されている。クランパ46はハウジング46a とカバー46b からなり、両者はボルト46c により互いに締結されている。さらにクランプリング47側面には孔部47a が設けられ、工作物44を着脱する際に、図示しない着脱用のチャックとこの孔部47a とを係合させる。なお、クランパ46とクランプリング47とは、ピン47b により連結している。
【0026】
クランパ46内部にはクランプボルト48が設けられ、ラジアル軸受49およびスラスト軸受50によりクランパ46に回転可能に支持され、かつクランパ46を貫通してその下方へ突出している。この突出した部分には、基部45のねじ孔45e と噛み合うねじ山48a と、ねじ山48a の下にスプライン48b とがそれぞれ上下に並べて設けられている。なお、これらの作用については後述する。
【0027】
クランプリング47の外径は、クランプリング47の外周面が工作物44の内周部44a と、また内径は、クランプリング47の内周面がクランパ46とそれぞれ緊密に嵌合する程度の大きさを有する。このようにすることで、工作物44を治具40に正しく固定することができる。特に異なる外径を有するクランプリング47を複数設けることにより、内周部の直径が異なる工作物44にも対応可能となる。
【0028】
基部45内部にはナット51および中空軸52が収納されており、ナット51はラジアル軸受53,54およびスラスト軸受55,56により回転可能となっている。ナット51上部にはスプライン穴51a が設けられ、このスプライン穴51a はクランプボルト48のスプライン48b と噛み合う。またナット51下部にはねじ孔51b が設けられ、中空軸52上部に設けられたねじ山52a と噛み合う。なお、ねじ孔51b およびねじ山52a は共に左ねじとなっている。また中空軸52の下方には溝52b およびストッパカラー52c が設けられているが、その作用については後述する。さらに中空軸52内には検知バー57が中空軸52を貫通して設けられている。検知バー57のキャップ57a と中空軸52との間にはばね58が挿入されており、キャップ57a とクランプボルト48の下端部48c とは、後述するように工作物44のクランプ時においてクランプボルト軸48が所定の距離だけ下降すると互いに接触するようになる。なお、検知バー57の作用については後述する。
【0029】
固定装置43の基部44の下にはプレート59、ストッパリング60およびストッパプレート61が設けられ、プレート59およびストッパリング60は、図示しない固定手段(ボルトなど)により基部45に固定されているものとする。プレート59およびストッパプレート61の中央部には中空軸52が貫通している。またプレート59とストッパプレート61との間には圧縮ばね62が挿入されている。さらにプレート59とナット51との間、スラスト軸受54とラジアル軸受56との間、およびスラスト軸受53とラジアル軸受55との間には、それぞれカラー63,64,65が設けられ、これら軸受を基部45内部で支持している。ストッパプレート61には回り止め61a が設けられ、中空軸52の溝52b と係合している。それによって、中空軸52は、上昇または下降時には回転しないようになっている。なお、工作物44を治具40に固定していない状態においては、図示しないが、ストッパプレート61の下面と、前述した中空軸52のストッパカラー52c とは互いに接触しており、それによってばね62の力に抗してストッパプレート61の下降が抑制されている。
【0030】
固定台42内周部と固定装置43との間には、コレットチャック66が設けられている。コレットチャック66は支持ロッド67で支持され、この支持ロッド67は、一端がコレットチャック66にボルト68によって締結されると共に、固定装置43の基部45、プレート59およびストッパリング60を貫通し、他端がストッパプレート61にボルト69で締結されている。なお、このような構成により、コレットチャック66はプレート59とストッパプレート61との間に設けたばね62により付勢されることとなる。
【0031】
図5の例においては、コレットチャック66の内周に、さらに補助コレットチャック70が嵌挿されている。補助コレットチャック70は、その底面に設けたダルマ孔70a とコレットチャック66内側底面に設けたピン71との係合により、コレットチャック66に取り付けられており、補助コレットチャック70の外径はコレットチャック66の内周と緊密に嵌合する程度の大きさを有する。この補助コレットチャック70は、工作物44の外周面44b の直径がコレットチャック66の内径よりも小さい場合に用いられるもので、種々の内径を有する補助コレットチャック70をコレットチャック66に取り付けることにより、大きさ(外周面44b の直径)の異なる工作物44に対応できるようになる。
【0032】
次に、図5を参照して、上記治具40により工作物44を固定する手順について説明する。まず、工作物44の中空部に固定装置43を貫通させて、工作物44を工作台42上部のシートリング42c で水平に支持するように載せ、図示しない位置決め装置で治具40上での位置決めを行う。なお、この位置決め装置は、例えば図1に示す位置決め装置7と同じものである。次に、クランプリング47を取り付けたクランパ46を、クランプボルト48を固定装置43の基部45のねじ孔45e を貫通させ、かつクランプボルト48のスプライン48b をナット51のスプライン穴51a と噛み合わせるようにして工作物44の内周の段状部44c 上に載せる。なお、このとき、クランパ46(およびクランプリング47)の工作物44上への移動は、図示しない搬送装置に設けたチャックとクランプリング47の孔部47a とを係合させることにより行う。
【0033】
次にクランプボルト48を図示しないナットランナーなどにより締結方向(右回転方向)に回転させると、クランプボルト48のスプライン48b とナット51のスプライン穴51a との噛み合いによってナット51が回転し、それによってナット51のねじ孔51b とねじ山52a で噛み合っている中空軸52が下降する。ここで、中空軸52下部の溝52b がストッパプレート61に設けた回り止め61a と係合しているため、中空軸52は、ナット51の回転によっても自身は回転せずに下降する。また、同時に基部45のねじ孔45e とねじ山48a との噛み合いにより、クランプボルト48自体も下降する。
【0034】
中空軸52の下降に伴って、ばね62の力によりストッパプレート61も下降し、それと共にこのストッパプレート61と支持ロッド67によりこれと接続しているコレットチャック66が下降する。そのためコレットチャック66(および補助コレットチャック70)が、固定装置43と工作物44の外周面44b との間に嵌装される。その結果、工作物44が、その外周面で治具40に固定されることとなる。なお、コレットチャック66は、ストッパプレート61がベースプレート41内部の段状部41a と当接することにより、その下降が抑制されている。換言すれば、段状部41a の位置が、コレットチャック66の下降限となる。それによって、工作物44がコレットチャック66に過度に締め付けられて破損するのを防ぐことができる。
【0035】
さらにクランプボルト48を回転させると、クランプボルト48のねじ山48a と基部45のねじ孔45e との噛み合いによるクランプボルト48の下降に伴ってクランパ46(およびクランプリング47)が下降し、工作物44を固定台42に対して押しつけるように働く。このクランパ46が所定の距離だけ下降すると、工作物44は、その内周面でも治具40に固定されることとなる。
【0036】
ここで、クランパ46が工作物44を固定するのに十分な距離だけ下降したか否かについては、以下のようにして検知する。まず、前述したようにクランパ46を工作物44上に載せ、クランプボルト48を回転させると、クランプボルト48のねじ山48a と固定装置43の基部45のねじ孔45e との噛み合いにより、クランプボルト48自身が下降する。クランプボルト48が所定の距離だけ下降すると、その下端部48c が検知バー57上端のキャップ57a と接触する。クランプボルト48が更に下降すると、検知バー57も下降する。ここで、検知バー57が下降した距離を、図示しない測定手段(例えば位置センサ)で測定することにより、クランプボルト48の下降した距離を知ることができる。この距離を検出することにより、クランパ46による工作物44の固定が適切な締結力で行われているか否か、また工作物44の取り外しが完了したか否かを知ることができる。
【0037】
ここで、クランプボルト48が移動(上昇または下降)した距離は、中空軸52の下降した距離によっても検出することも可能であるが、クランプボルト48の移動に伴う中空軸52の移動はナット51を介したものであるため、直接クランプボルト48の移動量を検出するものではない。したがって、検知バー57を設けることにより、クランプボルト48の正確な移動量を検知することができるようになる。
【0038】
以上、図示の例により本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図3に示す治具において、三つ爪クランパ14およびコレットチャック17を油圧シリンダにより動作させるものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る工作物位置決め固定用治具の平面図である。
【図2】 本発明に係る治具の側面図である。
【図3】 本発明に係る治具の、固定台および固定装置のみを示す断面図である。
【図4】 図3の治具の固定装置と工作物との間に保護リングを嵌挿した状態を示す断面図である。
【図5】 本発明に係る治具の他の例を示す断面図である。
【図6】 従来の工作物固定用治具の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1,1’,30,40 治具
2,2’,31,41 ベースプレート
3,3’,32,42 工作物固定台
4,43 工作物固定装置
5,5’,41,44 工作物
6 工作物支持装置
7 工作物位置決め装置
8 油圧カプラ
9 クラッチ
10,49,53,54 ラジアル軸受
11,50,55,56 スラスト軸受
12 ロッド
13,52 中空軸
14, 38 三つ爪クランパ
15, 40 キャップ
16, 20, 39,58,62 ばね
17,66 コレットチャック
18,67 コレットチャック支持ロッド
19 コレットチャック基部
21 保護リング
33 シートリング
34 シリンダ
35 シリンダロッド
36 軸
37 工作物固定具
45 固定装置43の基部
46 クランパ
47 クランプリング
48 クランプボルト
51 ナット
57 検知バー
59 プレート
60 ストッパリング
61 ストッパプレート
63,64,65 カラー
68,69 ボルト
70 補助コレットチャック
71 補助コレットチャック固定ピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a jig for supporting and positioning and fixing a workpiece such as an automobile part, particularly when a workpiece having a hollow portion is processed or conveyed.
[0002]
[Prior art]
Currently, in various machining processes such as manufacturing automobile parts, especially when machining a single workpiece in multiple steps, a jig is provided on a movable carriage called a pallet, and the workpiece is fixed to this jig. And processing and conveyance between processes are performed.
[0003]
An example of such a jig for fixing a workpiece is schematically shown in a sectional view in FIG. This jig is used when processing knuckle steering of an automobile. A
[0004]
Next, a procedure for fixing the workpiece in the
[0005]
However, in this
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to propose a jig for fixing a workpiece that can solve the above-described problems and can easily and reliably fix the workpiece.
[0007]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
A jig according to the present invention is a jig for positioning and fixing a workpiece for processing or conveying a workpiece having a hollow portion , and includes a base plate, a workpiece fixing base provided on the base plate, and the workpiece. A workpiece positioning and fixing device provided at the center of the workpiece fixing base, the workpiece positioning and fixing device pinching and fixing the outer surface of the workpiece, and a hollow of the workpiece A second fixing tool that is inserted into the part and sandwiches and fixes the end face of the hollow part; and a drive unit that operates the first and second fixing tools.
[0008]
According to the jig according to the present invention, since the workpiece is positioned and fixed at the same time by different fixtures on the outer surface and the inner surface, the workpiece is securely fixed to the jig, In addition, since the positioning accuracy can be improved, the processing accuracy can be increased, and damage to the tool during processing can be avoided.
[0009]
In a preferred embodiment of the jig according to the present invention, the driving unit may include a screw member and a shaft member that is screwed up and down with the screw member , and includes a hydraulic cylinder and the hydraulic cylinder. And a shaft member that moves up and down.
[0010]
In a preferred embodiment of the jig according to the present invention, the first fixing tool is fitted between the workpiece and the workpiece fixing base to fix the workpiece, and an outer peripheral surface is tapered. A collet chuck having a shape; a support member that supports the collet chuck integrally with the collet chuck and that moves up and down by engaging with a shaft member of the drive unit; and an elastic member that elastically supports the support member; may comprise a, also the second fasteners, for securing the workpiece with engaging with said workpiece, and a claw member rotatably supported outwardly to the fixture, A second shaft member provided on an outer periphery of the shaft member of the drive unit so as to be engaged with and slidable with the shaft member; and a lid member for urging the claw member by a second elastic member. member, wherein at the time of the workpiece detachably engaged with the distal end of the shaft member of the driving unit nail Rotation of the outward timber is suppressed, the at the time of the workpiece fixed engagement with the shaft member of the drive unit is released, may be configured to rotate outwardly by being pressed by the cover member. Accordingly, the workpiece can be fixed to the jig with a simple mechanism.
[0011]
Further, in a preferred embodiment of the jig according to the present invention, when the workpiece is fixed, first, the collet chuck of the first fixing tool is connected to the workpiece fixing base and the workpiece as the shaft member is lowered. When the work piece is fitted to the work piece to fix the work piece on its outer surface and the shaft member is further lowered, the claw member of the second fixture is rotated outwardly, and the hollow part of the work piece It is good also as fixing the said workpiece on the inner surface by pinching the end surface . Accordingly, the workpiece can be fixed to the jig on the outer surface and inner surface of the workpiece in one operation, and the workpiece can be attached and detached efficiently.
[0012]
In a preferred embodiment of the jig according to the present invention, a substantially cylindrical protective member may be provided between the claw member and the inner surface of the workpiece. Thereby, it is possible to prevent chips and the like generated during machining of the workpiece from entering the jig from the place where the claw member enters and exits.
[0013]
In a preferred embodiment of the jig according to the present invention, the second fixing tool is a cylindrical fixing member that is fitted into the workpiece and fixes the workpiece, and the fixing member. A fixing body that is inserted into an inner peripheral portion; and a rotary shaft member that is integrally and rotatably supported on the inner side of the fixing body. A screw thread and a spline are provided below the rotary shaft member. Provided side by side, the workpiece positioning and fixing device main body has a screw thread that engages with the screw thread of the rotary shaft member at the upper part of the device, and the screw member of the drive unit rotates above the screw member. A spline hole meshing with the spline of the shaft member, and when fixing the workpiece, the fixing member and the second fixing tool are inserted into the workpiece, and the spline hole of the rotary shaft member and the spline hole of the screw member; The rotation axis The screw thread of the material is engaged with the screw thread of the fixing device main body, and the rotating shaft member is rotated to lower the shaft member so that the collet chuck of the first fixture is the workpiece fixing base. And the workpiece are fixed to the outer surface of the workpiece, and then the annular fixing member is pressed downward by the fixture main body so that the workpiece is hollow. It is good also as fixing with the end surface of a part . With such a configuration, it is possible to reliably fix the workpiece to the jig with a simpler mechanism.
[0014]
In a preferred embodiment of the jig according to the present invention, the shaft member of the driving unit is in contact with the lower end of the rotating shaft member of the second fixture, and detects the amount of movement of the rotating shaft member . Detection means may be provided. As a result, the workpiece can be fixed to the jig with an appropriate fastening force, and it is possible to prevent the workpiece from being damaged due to excessive fastening or the occurrence of rattling due to insufficient fastening force.
[0015]
In a preferred embodiment of the jig according to the present invention, at least one workpiece support device and a workpiece positioning device are further provided on the outer periphery of the workpiece fixing table on the base plate, and the workpiece fixing table is also provided. In addition, an oil passage for the operation of the workpiece support device and the positioning device may be provided. As a result, the workpiece can be reliably fixed and supported during conveyance and machining of the workpiece.
[0016]
Furthermore, in a preferred embodiment of the jig according to the present invention, an auxiliary collet chuck that is detachably fitted to the inner periphery of the collet chuck may be provided. Thereby, it becomes possible to easily cope with a plurality of types of workpieces having different inner diameters.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
1 and 2 are a plan view and a side view showing an embodiment of a jig according to the present invention. In the figure, in order to process and convey a pair of symmetrical parts, here, a knuckle steering of an automobile, jigs 1 and 1 'are arranged on a single pallet (not shown). The jigs 1, 1 ′ each include a
[0019]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing only the jig 1. In this figure, the left half of the center line XX shows a state where the
[0020]
A
[0021]
Hereinafter, a procedure for fixing the
[0022]
When the clutch 8 is further rotated in the same direction, the
[0023]
On the other hand, when removing the
[0024]
FIG. 4 shows a modification of the configuration of the jig shown in FIG. In the jig 1 shown in FIG. 4, a
[0025]
FIG. 5 shows another example of the jig according to the present invention. The illustrated
[0026]
A
[0027]
The outer diameter of the clamp ring 47 is such that the outer peripheral surface of the clamp ring 47 is in close contact with the inner peripheral portion 44a of the workpiece 44, and the inner diameter is such that the inner peripheral surface of the clamp ring 47 is in close contact with the
[0028]
A nut 51 and a hollow shaft 52 are accommodated in the base 45, and the nut 51 can be rotated by
[0029]
A plate 59, a stopper ring 60 and a stopper plate 61 are provided under the base 44 of the fixing device 43. The plate 59 and the stopper ring 60 are fixed to the base 45 by fixing means (bolts or the like) not shown. To do. A hollow shaft 52 passes through the center of the plate 59 and the stopper plate 61. A
[0030]
A
[0031]
In the example of FIG. 5, an auxiliary collet chuck 70 is further fitted on the inner periphery of the
[0032]
Next, a procedure for fixing the workpiece 44 with the
[0033]
Next, when the
[0034]
As the hollow shaft 52 is lowered, the stopper plate 61 is also lowered by the force of the
[0035]
When the
[0036]
Here, whether or not the
[0037]
Here, the distance that the
[0038]
Although the present invention has been described above with reference to the illustrated example, the present invention is not limited to this. For example, in the jig shown in FIG. 3, the three-claw clamper 14 and the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a workpiece positioning / fixing jig according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of a jig according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing only the fixing base and the fixing device of the jig according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a state in which a protective ring is fitted between the jig fixing device of FIG. 3 and a workpiece.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of a jig according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional workpiece fixing jig.
[Explanation of symbols]
1, 1 ', 30, 40
10, 49, 53, 54 Radial bearing
11, 50, 55, 56 Thrust bearing
12 rods
13, 52 Hollow shaft
14, 38 3-claw clamper
15, 40 cap
16, 20, 39, 58, 62 Spring
17, 66 Collet chuck
18, 67 Collet chuck support rod
19 Collet chuck base
21 Protective ring
33 Seat ring
34 cylinders
35 Cylinder rod
36 axes
37 Workpiece fixture
45 Base of fixing device 43
46 Clamper
47 Clamp ring
48 Clamp bolt
51 nut
57 Detection bar
59 plates
60 Stopper ring
61 Stopper plate
63, 64, 65 colors
68, 69 volts
70 Auxiliary collet chuck
71 Auxiliary collet chuck fixing pin
Claims (12)
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に設けた工作物固定台と、
前記工作物固定台の中央部に設けた工作物位置決め固定装置とを具え、
前記工作物位置決め固定装置が、前記工作物の外面を挟持して位置決め固定する第一の固定具と、前記工作物の中空部に挿入され、該中空部の端面を挟持して位置決め固定する第二の固定具と、これら第一および第二の固定具を動作させる駆動部とを具えることを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。A jig for positioning and fixing the workpiece for processing or conveying the workpiece having a hollow portion ,
A base plate;
A workpiece fixing base provided on the base plate;
A workpiece positioning and fixing device provided at the center of the workpiece fixing base,
The workpiece positioning and fixing device is inserted into the hollow portion of the workpiece and clamped and fixed by clamping the end surface of the hollow portion and a first fixture for clamping and fixing the outer surface of the workpiece. A jig for positioning and fixing a workpiece, comprising: a second fixing tool; and a drive unit for operating the first and second fixing tools.
前記駆動部が、ねじ部材と、該ねじ部材と螺合して昇降する軸部材とを具えることを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。The jig according to claim 1, wherein
A jig for positioning and fixing a workpiece, wherein the drive unit includes a screw member and a shaft member screwed up and down with the screw member .
前記駆動部が、油圧シリンダと、該油圧シリンダと接続して昇降する軸部材とを具えることを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。The jig according to claim 1, wherein
A jig for positioning and fixing a workpiece, wherein the driving unit includes a hydraulic cylinder and a shaft member that moves up and down in connection with the hydraulic cylinder .
前記第一の固定具が、前記工作物と前記工作物固定台との間に嵌装されて前記工作物を固定する、外周面がテーパ形状を有するコレットチャックと、前記コレットチャックと一体となって該コレットチャックを支持し、かつ前記駆動部の軸部材と係合して昇降する支持部材と、前記支持部材を弾支する弾性部材とを具えることを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。In the jig according to any one of claims 1 to 3,
The first fixture is fitted between the workpiece and the workpiece fixing base to fix the workpiece, and a collet chuck having a tapered outer peripheral surface is integrated with the collet chuck. Positioning and fixing a workpiece, comprising: a support member that supports the collet chuck and that moves up and down by engaging with a shaft member of the drive unit; and an elastic member that elastically supports the support member. Jig.
前記第二の固定具が、前記工作物の中空部の端面を挟持して該工作物を固定するための、該固定具に外方へ回転可能に支持された爪部材と、前記駆動部の軸部材の外周に該軸部材と係合かつ摺動可能に設けた第二の軸部材と、前記爪部材を第二の弾性部材により付勢する蓋部材とを具え、
前記爪部材が、前記工作物の着脱時には前記駆動部の軸部材の先端部と係合して該爪部材の外方への回転が抑制され、前記工作物の固定時には前記駆動部の軸部材との係合が解かれ、前記蓋部材で押圧されることによって外方へ回転することを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。The jig according to claim 4, wherein
A claw member supported by the fixture so as to be able to rotate outwardly, the second fixture holding the end surface of the hollow portion of the workpiece and fixing the workpiece; A second shaft member provided on the outer periphery of the shaft member so as to be engaged and slidable with the shaft member; and a lid member for biasing the claw member by a second elastic member;
The claw member engages with the tip end portion of the shaft member of the drive unit when the workpiece is attached and detached, and the rotation of the claw member to the outside is suppressed, and the shaft member of the drive unit is fixed when the workpiece is fixed. A jig for positioning and fixing a workpiece, wherein the jig is rotated outward by being pressed by the lid member.
前記工作物の固定に際し、前記軸部材の下降に伴って、まず、前記第一の固定具のコレットチャックが前記工作物固定台と前記工作物との間に嵌装されて前記工作物をその外面で固定し、さらに前記軸部材が下降すると、前記第二の固定具の爪部材が外方へ回転して前記工作物の中空部の端面を挟持することにより前記工作物をその内面で固定することを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。The jig according to claim 5, wherein
When the workpiece is fixed, the collet chuck of the first fixture is first fitted between the workpiece fixing base and the workpiece as the shaft member is lowered, and the workpiece is moved to the workpiece. When the shaft member is fixed on the outer surface and the shaft member is further lowered, the claw member of the second fixing tool rotates outward to pinch the end surface of the hollow portion of the workpiece, thereby fixing the workpiece on the inner surface. A jig for positioning and fixing a workpiece, characterized in that:
前記爪部材と、前記工作物内面との間に円筒状の保護部材を設けたことを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。In the jig according to any one of claims 1 to 6,
A jig for positioning and fixing a workpiece, wherein a cylindrical protective member is provided between the claw member and the inner surface of the workpiece.
前記第二の固定具が、前記工作物に嵌挿されて該工作物を固定するための円筒状の固定部材と、前記固定部材の内周部に嵌挿される固定具本体と、前記固定具本体内側で該固定具本体と一体かつ回転可能に支持される回転軸部材とを具え、
前記回転軸部材の下部にねじ山およびスプラインを上下に並べて設け、
前記工作物位置決め固定装置本体が、該装置上部に前記回転軸部材のねじ山と螺合するねじ山を具え、
前記駆動部のねじ部材が、該ねじ部材の上部に前記回転軸部材のスプラインと噛み合うスプライン穴を具え、
前記工作物の固定に際し、前記固定部材および第二の固定具を前記工作物に嵌挿させると共に前記回転軸部材のスプラインと前記ねじ部材のスプライン穴、前記回転軸部材のねじ山と前記固定装置本体のねじ山とをそれぞれ係合させ、
前記回転軸部材を回転させることにより前記軸部材を下降させて前記第一の固定具のコレットチャックが前記工作物固定台と前記工作物との間に嵌装されて前記工作物を該工作物の外面で固定し、次いで前記環状の固定部材が前記固定具本体により下方へ押圧されて前記工作物を該工作物の中空部の端面で固定することを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。The jig according to claim 4, wherein
A cylindrical fixing member for fixing the workpiece by inserting the second fixing tool into the workpiece, a fixing body inserted into an inner peripheral portion of the fixing member, and the fixing tool A rotating shaft member that is integrally and rotatably supported with the fixture main body inside the main body,
A thread and a spline are arranged vertically below the rotary shaft member,
The workpiece positioning and fixing device main body includes a screw thread that engages with a screw thread of the rotary shaft member at the upper part of the device,
The screw member of the drive unit has a spline hole that meshes with the spline of the rotary shaft member at the top of the screw member;
When fixing the workpiece, the fixing member and the second fixture are inserted into the workpiece, and the spline of the rotating shaft member, the spline hole of the screw member, the thread of the rotating shaft member, and the fixing device Engage the thread of the main body respectively,
The shaft member is lowered by rotating the rotating shaft member, and the collet chuck of the first fixture is fitted between the workpiece fixing base and the workpiece, and the workpiece is moved to the workpiece. And fixing the work piece at the end face of the hollow portion of the work piece by pressing the annular fixing member downward by the fixture body and fixing the work piece at the end face of the hollow part of the work piece. jig.
前記駆動部の軸部材に、前記第二の固定具の回転軸部材の下端と接触し、該回転軸部材の移動量を検知するための検知手段を設けたことを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。The jig according to claim 8, wherein
The shaft member of the driving unit is provided with a detecting means for contacting the lower end of the rotating shaft member of the second fixture and detecting the amount of movement of the rotating shaft member . Positioning fixture.
前記ベースプレート上の、前記工作物固定台の外周に、少なくとも一つの工作物支持装置と、工作物の位置決め装置をさらに設けたことを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。In the jig according to any one of claims 1 to 9,
A workpiece positioning / fixing jig, further comprising at least one workpiece support device and a workpiece positioning device on an outer periphery of the workpiece fixing table on the base plate.
前記工作物固定台に、前記工作物支持装置および前記位置決め装置の動作のための油路を設けたことを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。The jig according to claim 10 , wherein
A jig for positioning and fixing a workpiece, wherein an oil passage for the operation of the workpiece support device and the positioning device is provided on the workpiece fixing base.
前記コレットチャック内周に着脱可能に嵌挿される補助コレットチャックを設けたことを特徴とする、工作物の位置決め固定用治具。 In the jig according to any one of claims 4 to 11 ,
A jig for positioning and fixing a workpiece, comprising an auxiliary collet chuck that is detachably fitted to the inner periphery of the collet chuck.
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