JP7807741B2 - Positioning device - Google Patents
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Description
この発明は、手動操作することにより、ワーク、ワークパレット、金型、ツール等の位置決め対象物を、テーブル上や台車上やロボットの可動部上などの所定位置に位置決め固定する位置決め装置に関する。 This invention relates to a positioning device that, when manually operated, positions and fixes objects to be positioned, such as workpieces, work pallets, molds, and tools, in a predetermined position on a table, a carriage, or the moving part of a robot.
この種のワークの孔を押圧して固定もしくは位置決めする装置には、従来では、特許文献1(日本国・特開2015-218814号公報)に記載された連結装置がある。その従来技術は、次のように構成されている。
上記の連結装置が一方の部材に取り付けられ、その一方の部材を他方の部材に連結するものである。一方の部材の装着孔に連結部材のハウジングが挿入されてボルト固定される。そのハウジングに案内孔が上下方向に貫通され、その案内孔にクランプロッドが上下方向へ移動可能で軸心中心に回転可能に挿入される。ハウジングの下部の筒壁に支持孔が径方向に貫通され、その支持孔にボールが径方向に移動可能に挿入される。そのボールがクランプロッドの下部外周壁に形成される螺旋溝に挿入される。その螺旋溝は、下方に向かうにつれて深くなるようにクランプロッドの外周壁に形成される。そのクランプロッドの外周壁の高さ方向の途中部にフランジ部が径方向に向けて突出するように周方向に形成される。フランジ部とハウジングの内周壁との間にロックバネが装着される。このため、ハウジングに対して、ロックバネがクランプロッドを下方に付勢する。そのクランプロッドの上部に操作グリップが固定される。その操作グリップが作業者によって回転させられることにより、連結装置がロック駆動およびリリース駆動される。また、ハウジングの上部に筒状のカム部が形成され、その筒壁の頂面が平面視で時計回り方向に向かうにつれて、高さが低くなるように形成されている。その頂面によってカム面が構成される。そのカム面に摺動可能に係合されるピンが、クランプロッドの上部外周壁から水平方向に突設される。また、他方の部材に孔が形成されその内周壁が上方に向けにつれて小径となるようにテーパ状の係止部が形成される。その係止部に上記ボールが係合可能となっている。その連結装置のリリース状態では、クランプロッドのピンがカム面の上限位置付近に移動され、ロックバネの下向きの付勢力によってリリース状態が維持されている。連結装置をリリース状態からロック状態に切り換えるときには、作業者が操作グリップを平面視で時計回り方向に回転させる。すると、ロックバネの下方への付勢力と作業者による外力によってクランプロッドを回転させながら下降させていく。すると、ボールがクランプロッドの螺旋溝に沿って径方向の外方に押し出され、ボールが他方の部材の係止部に係合される。これにより、連結部材がリリース状態からロック状態に切り換えられる。
A conventional device for pressing or positioning a hole in a workpiece of this type is a connecting device described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-218814). This conventional technology is configured as follows.
The above-described coupling device is attached to one member and couples the one member to the other member. The housing of the coupling member is inserted into the mounting hole of the one member and secured with a bolt. A guide hole extends vertically through the housing, and a clamp rod is inserted into the guide hole so as to be movable vertically and rotatable about its axis. A support hole extends radially through the lower cylindrical wall of the housing, and a ball is inserted into the support hole so as to be movable radially. The ball is inserted into a spiral groove formed in the lower outer peripheral wall of the clamp rod. The spiral groove is formed in the outer peripheral wall of the clamp rod so as to become deeper downward. A flange portion is formed circumferentially in the middle of the height direction of the outer peripheral wall of the clamp rod so as to protrude radially. A lock spring is attached between the flange portion and the inner peripheral wall of the housing. This lock spring urges the clamp rod downward relative to the housing. An operating grip is fixed to the upper part of the clamp rod. The operator rotates the operating grip to lock and release the coupling device. A cylindrical cam portion is formed on the upper part of the housing, and the top surface of the cylindrical wall is configured so that its height decreases clockwise in plan view. This top surface forms a cam surface. A pin slidably engaged with the cam surface protrudes horizontally from the upper outer peripheral wall of the clamp rod. A hole is formed in the other component, and a tapered locking portion is formed on the inner peripheral wall of the hole, the diameter of which decreases upward. The ball can engage with this locking portion. In the release state of the coupling device, the pin of the clamp rod is moved near the upper limit position of the cam surface, and the release state is maintained by the downward biasing force of the lock spring. To switch the coupling device from the release state to the lock state, the operator rotates the operating grip clockwise in plan view. The downward biasing force of the lock spring and the external force of the operator rotate and lower the clamp rod. The ball is then pushed radially outward along the spiral groove of the clamp rod, engaging with the locking portion of the other component. This switches the connecting member from the release state to the lock state.
上記の従来技術は次の問題がある。
上記の連結装置をリリース状態からロック状態に切り換えるときに、作業者が操作グリップに回転方向への外力を加えると共に、ロックバネの下方への付勢力がクランプロッドに作用される。すると、クランプロッドの螺旋溝の周壁がボールを介して他方の部材の係止部に係合される。このとき、他方の部材の係止部とボールとの間や、ボールと螺旋溝との間や、ピンとカム面との間などの接触部分に作用する摩擦力は、利用回数が増すごとに大きくなる。このような場合、回転操作において上記摩擦力を作業者が感知したことにより連結装置がロック状態に切り換えられていない状態を切り換えられた状態として当該作業者が誤認することがある。また、上記摩擦力を考慮して、作業者が操作グリップを強力に操作すると、接触部分が摩耗や破損することがある。
本発明の目的は、確実に操作できる位置決め装置を提供することにある。
The above-mentioned prior art has the following problems.
When switching the above-mentioned coupling device from the released state to the locked state, the operator applies an external force in the rotational direction to the operating grip, and the downward biasing force of the lock spring acts on the clamp rod. This causes the peripheral wall of the spiral groove of the clamp rod to engage with the locking portion of the other component via the ball. At this time, the frictional forces acting on contact points, such as between the locking portion of the other component and the ball, between the ball and the spiral groove, and between the pin and the cam surface, increase with increasing use. In such cases, the operator may sense the frictional forces during the rotational operation and mistakenly believe that the coupling device is in a locked state when it is not. Furthermore, if the operator operates the operating grip too forcefully, taking the frictional forces into consideration, the contact points may wear or break.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a positioning device that can be operated reliably.
上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図1Aから図2B、図3A、図3Bに示すように、位置決め装置を次のように構成した。
ハウジング1の先端側に筒状のプラグ部5が形成される。前記プラグ部5に形成される案内孔6にクランプロッド7が軸方向に移動可能に挿入される。前記クランプロッド7の先端側外周部に装着される筒状の押圧部材11が弾性部材によって構成される。その押圧部材11が、スリット13を有すると共に、前記プラグ部5の外周壁に形成される楔部16に摺動可能に係合される。前記案内孔6内に装着されるロックバネ18が、前記ハウジング1に対して前記クランプロッド7を軸方向の基端側に付勢する。前記案内孔6に交差するように前記ハウジング1に形成される支持孔22に、操作ロッド23が軸心中心に回転可能に挿入される。前記操作ロッド23の外周壁に形成されるカム部25が、前記クランプロッド7の基端部に係合される。前記操作ロッド23の外周壁に挿入部44が形成される。前記操作ロッド23の略径方向に向けて形成される段差部44を挟んで、挿入部45が前記カム部25に隣接して設けられる。その挿入部44には、前記クランプロッド7が挿入可能となっている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a positioning device configured as follows, as shown in, for example, FIGS. 1A to 2B, 3A, and 3B.
A cylindrical plug portion 5 is formed at the tip end of the housing 1. A clamp rod 7 is inserted into a guide hole 6 formed in the plug portion 5 so as to be axially movable. A cylindrical pressing member 11 is attached to the outer periphery of the tip end of the clamp rod 7 and is made of an elastic member. The pressing member 11 has a slit 13 and is slidably engaged with a wedge portion 16 formed on the outer periphery wall of the plug portion 5. A lock spring 18 attached in the guide hole 6 biases the clamp rod 7 toward the base end in the axial direction relative to the housing 1. An operating rod 23 is inserted into a support hole 22 formed in the housing 1 so as to intersect with the guide hole 6 so as to be rotatable about its axis. A cam portion 25 formed on the outer periphery wall of the operating rod 23 engages with the base end of the clamp rod 7. An insertion portion 44 is formed on the outer periphery wall of the operating rod 23. An insertion portion 45 is provided adjacent to the cam portion 25, with a step portion 44 formed in a substantially radial direction of the operating rod 23 sandwiched therebetween. The clamp rod 7 can be inserted into the insertion portion 44 .
本発明は、次のように作用効果を奏する。
上記位置決め装置をリリース状態からロック状態に切り換えるときに、ロックバネの付勢力によってクランプロッドがカム部に押しつけられた状態から段差部を跨いで挿入部に挿入された状態に確実に操作される。また、このとき、作業者は、回転操作するときにおける操作ロッドからの抵抗力が急激に減少したことや振動を感じ、または、挿入時の音を聞くことができる。これにより、位置決め装置がリリース状態からロック状態に切り換えられたことが作業者によって確実に認識される。
The present invention provides the following advantageous effects.
When the positioning device is switched from the released state to the locked state, the clamp rod is reliably operated by the biasing force of the lock spring to move from a state where it is pressed against the cam portion to a state where it straddles the step portion and is inserted into the insertion portion. At this time, the operator can feel a sudden decrease in resistance from the operating rod when rotating it, or feel vibration, or hear the sound of insertion. This allows the operator to reliably recognize that the positioning device has been switched from the released state to the locked state.
本発明は、下記(1)および(2)の構成を加えることが好ましい。
(1) 例えば、図1Aから図2B、図3Bに示すように、位置決め装置が、次のように構成される。
前記ハウジング1に形成される摺動孔29が、前記支持孔22の内周面に開口される。前記摺動孔29内に収容される進出バネ31によってロック部材30が前記操作ロッド23に向けて付勢される。そのロック部材30が、前記操作ロッド23の外周壁に形成される凹部33に挿入可能となっている。
この場合、操作ロッドが軸心中心に回転されて、凹部がロック部材の先端部に対面したときに、ロック部材が凹部に挿入される。このため、作業者が操作ロッドの操作を停止しても、そのときの位置決め装置の状態が確実に維持される。また、このとき、操作ロッドが回転方向の所定位置に到達したことを挿入時に発生する音や振動、ロック部材と進出バネによって操作ロッドを回転させないように作用する抵抗力によって、作業者は操作ロッドが所定位置に到達したことを確実に認識できる。
(2) 例えば、図3Aに示すように、位置決め装置が、次のように構成される。
前記カム部25、又は、前記クランプロッド7の基端部に凹部46が形成される。前記凹部46に向けて凸部47が前記クランプロッド7の基端部、又は、操作ロッド23のカム部25から突設される。
この場合、操作ロッドが軸心中心に回転されて、凸部が凹部に挿入される。このため、作業者が操作ロッドの操作を停止しても、そのときの位置決め装置の状態が確実に維持される。また、このとき、挿入時に発生する音や振動、凸部が凹部などによる操作ロッドを回転させないようにする抵抗力によって、作業者は、操作ロッドが回転方向の所定位置に到達したことを確実に認識できる。
The present invention preferably includes the following configurations (1) and (2).
(1) For example, as shown in FIGS. 1A to 2B and 3B, the positioning device is configured as follows.
A slide hole 29 formed in the housing 1 opens to the inner peripheral surface of the support hole 22. A locking member 30 is urged toward the operating rod 23 by an advancing spring 31 housed in the slide hole 29. The locking member 30 is insertable into a recess 33 formed in the outer peripheral wall of the operating rod 23.
In this case, the locking member is inserted into the recess when the operating rod is rotated about its axis and the recess faces the tip of the locking member. Therefore, even if the operator stops operating the operating rod, the state of the positioning device at that time is reliably maintained. Furthermore, at this time, the operator can reliably recognize that the operating rod has reached the predetermined position in the rotational direction by the sound and vibration generated during insertion and the resistance force of the locking member and the advancement spring acting to prevent the operating rod from rotating.
(2) For example, as shown in FIG. 3A, the positioning device is configured as follows.
A recess 46 is formed in the base end of the cam portion 25 or the clamp rod 7. A protrusion 47 projects from the base end of the clamp rod 7 or the cam portion 25 of the operating rod 23 toward the recess 46.
In this case, the operating rod is rotated about its axis, and the convex portion is inserted into the concave portion. Therefore, even if the operator stops operating the operating rod, the state of the positioning device at that time is reliably maintained. Furthermore, at this time, the operator can reliably recognize that the operating rod has reached the predetermined position in the rotation direction due to the sound and vibration generated during insertion and the resistance force generated by the convex portion and the concave portion that prevents the operating rod from rotating.
以下、本発明の実施形態を図1Aから図2Bによって説明する。
上記の位置決め装置では、ハウジング1の本体部2から小径の下部3が下方に突設される。そのハウジング1の下部3が、テーブルTに形成される装着孔に挿入されている。そのハウジング1の本体部2がボルト4によってテーブルTに固定されている。その本体部2から筒状のプラグ部5が上方に突設される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 2B.
In the above-described positioning device, a small-diameter lower portion 3 protrudes downward from a main body 2 of a housing 1. The lower portion 3 of the housing 1 is inserted into a mounting hole formed in a table T. The main body 2 of the housing 1 is fixed to the table T with a bolt 4. A cylindrical plug portion 5 protrudes upward from the main body 2.
上記プラグ部5の筒孔としての案内孔6が上下方向に形成され、その案内孔6にクランプロッド7の本体部分8が上下方向に移動可能に挿入される。その本体部分8の上部がハウジング1から上方に突出している。その本体部分8の上側に円盤状の支持部分9が当該本体部分8と同芯状に一体形成され、支持部分9が本体部分8の径寸法より大径となっている。 The plug portion 5 has a guide hole 6 formed in the vertical direction as a cylindrical hole, and the main body portion 8 of the clamp rod 7 is inserted into this guide hole 6 so that it can move up and down. The upper part of the main body portion 8 protrudes upward from the housing 1. A disk-shaped support portion 9 is integrally formed above the main body portion 8 and concentric with the main body portion 8, and the support portion 9 has a larger diameter than the main body portion 8.
上記の支持部分9の外周壁に装着溝10が周方向に形成される。その装着溝10に押圧部材11が装着される。本実施形態の上記の押圧部材11は、外力によって弾性変形する弾性部材、例えば、バネ材や樹脂やゴムによって構成され、外力によって径方向の外方に広がるように弾性変形される。その外力が押圧部材11に作用されなくなると、押圧部材11の弾性復元力によって径方向の内方に縮まる。 A mounting groove 10 is formed in the circumferential direction on the outer peripheral wall of the support portion 9. A pressing member 11 is mounted in this mounting groove 10. In this embodiment, the pressing member 11 is made of an elastic material that elastically deforms in response to an external force, such as a spring material, resin, or rubber, and is elastically deformed so as to expand radially outward in response to the external force. When the external force is no longer acting on the pressing member 11, the elastic restoring force of the pressing member 11 causes it to contract radially inward.
上記の押圧部材11の本体部12は、筒状に形成され、筒壁の1か所が分断されて形成されるスリット13を有している。その本体部12の内周壁の上部から、爪部14が径方向の内方に突出するように周方向に形成される。その本体部12の内周壁であって、爪部14の下側に受け面15が下方に向かうにつれて広がるように傾斜して形成される。その押圧部材11の受け面15が、ハウジング1のプラグ部5の外周壁に形成される楔面16に摺動可能に係合されている。その楔面16は、プラグ部5の外周壁に下方に向かうにつれて広がる(案内孔6の軸心から遠ざかる)ように形成されている。このため、クランプロッド7と押圧部材11とが下方へ移動されることにより、押圧部材11が楔面16に沿って下方へ移動されると共に、径方向の外方に押動される。また、クランプロッド7と押圧部材11とが上方へ移動されることにより、押圧部材11が弾性復元力よって径方向の内方に移動される。 The main body 12 of the pressing member 11 is cylindrical and has a slit 13 formed by dividing the cylindrical wall at one location. A claw 14 is formed circumferentially so as to protrude radially inward from the upper part of the inner peripheral wall of the main body 12. A receiving surface 15 is formed on the inner peripheral wall of the main body 12, below the claw 14, and is inclined so as to widen as it extends downward. The receiving surface 15 of the pressing member 11 is slidably engaged with a wedge surface 16 formed on the outer peripheral wall of the plug portion 5 of the housing 1. The wedge surface 16 is formed on the outer peripheral wall of the plug portion 5 so as to widen as it extends downward (away from the axis of the guide hole 6). Therefore, when the clamp rod 7 and pressing member 11 are moved downward, the pressing member 11 is moved downward along the wedge surface 16 and is pushed radially outward. Furthermore, when the clamp rod 7 and the pressing member 11 are moved upward, the pressing member 11 is moved radially inward by its elastic restoring force.
上記クランプロッド7の下端部からフランジ部17が径方向の外方に周方向に連続して形成される。案内孔内であって、フランジ部17の上面と案内孔6の天井面との間にロックバネ18が装着される。そのロックバネ18の下端部がフランジ部17に係合されると共に、ロックバネ18の上端部が案内孔6の天井壁に係合される。このため、ロックバネ18がハウジング1に対してクランプロッド7を下方に付勢する。 A flange portion 17 extends radially outward from the lower end of the clamp rod 7, continuing circumferentially. A lock spring 18 is attached within the guide hole, between the upper surface of the flange portion 17 and the ceiling wall of the guide hole 6. The lower end of the lock spring 18 engages with the flange portion 17, and the upper end of the lock spring 18 engages with the ceiling wall of the guide hole 6. As a result, the lock spring 18 biases the clamp rod 7 downward relative to the housing 1.
上記クランプロッド7の本体部分8の上部外周壁に凹部19が形成され、その凹部19にボール20が装着される。そのボール20が、プラグ部5の案内孔6の内周壁に上下方向に形成された直線案内溝21に摺動可能に挿入される。このため、クランプロッド7がハウジング1に対して上下方向へ移動が許容されると共に、クランプロッド7の軸心回りの回転が制限される。 A recess 19 is formed in the upper outer peripheral wall of the main body portion 8 of the clamp rod 7, and a ball 20 is attached to this recess 19. The ball 20 is slidably inserted into a linear guide groove 21 formed in the vertical direction on the inner peripheral wall of the guide hole 6 of the plug portion 5. This allows the clamp rod 7 to move vertically relative to the housing 1, while restricting rotation of the clamp rod 7 around its axis.
上記ハウジング1に支持孔22が水平方向に貫通され、その支持孔22が案内孔6に直交(交差)するように形成されている。その支持孔22に操作ロッド23が当該支持孔22の軸心中心に回転可能に挿入される。その操作ロッド23の一端部23aが支持孔22の内周壁22aに摺動可能に支持されると共に、操作ロッド23の他端部23bが支持孔22の内周壁22bに摺動可能に支持される。 A support hole 22 penetrates the housing 1 horizontally and is formed so as to intersect with the guide hole 6 at right angles. An operating rod 23 is inserted into the support hole 22 so as to be rotatable about the axis of the support hole 22. One end 23a of the operating rod 23 is slidably supported on the inner peripheral wall 22a of the support hole 22, and the other end 23b of the operating rod 23 is slidably supported on the inner peripheral wall 22b of the support hole 22.
上記の操作ロッド23の一端部23aと他端部23bとの間にカム溝24が周方向に連続するように2つ形成される。そのカム溝24は、図1Aに示すように、操作ロッド23の外周壁に時計回りの方向に向かうにつれて深さが深くなるように形成される。そのカム溝24の底面または側面によってカム部25が形成される。そのカム部25に上記のクランプロッド7の下端面が係合される。このため、操作ロッド23が軸心中心に回転されると、カム部11がロックバネ18の下方への付勢力に抗してクランプロッド7を軸方向の上方へ移動させる。 Two cam grooves 24 are formed between one end 23a and the other end 23b of the operating rod 23 so that they are continuous in the circumferential direction. As shown in FIG. 1A, the cam grooves 24 are formed on the outer peripheral wall of the operating rod 23 so that they become deeper in the clockwise direction. The bottom or side surfaces of the cam grooves 24 form a cam portion 25. The lower end surface of the clamp rod 7 engages with the cam portion 25. Therefore, when the operating rod 23 is rotated about its axis, the cam portion 11 moves the clamp rod 7 axially upward against the downward biasing force of the lock spring 18.
上記ハウジング1の本体部2に抜け止め用のピン穴26が上下方向に形成され、そのピン穴26に挿入されるピン27が、操作ロッド23の一端部側の外周壁に周方向に形成される溝28にも挿入される。このため、操作ロッド23がピン穴26とピン27と溝28とによって支持孔22から抜け止めされている。 A pin hole 26 for preventing dislodgement is formed in the vertical direction in the main body 2 of the housing 1, and a pin 27 inserted into this pin hole 26 is also inserted into a groove 28 formed circumferentially in the outer wall of one end of the operating rod 23. Therefore, the operating rod 23 is prevented from dislodgement from the support hole 22 by the pin hole 26, pin 27, and groove 28.
上記ハウジング1の側壁に摺動孔29が水平方向に形成され、その摺動孔29が支持孔22の内周面に開口される。その摺動孔29内にロック部材30と進出バネ31とが収容され、その摺動孔29に蓋部材32が螺合されている。その進出バネ31がハウジング1に対してロック部材30を支持孔22内に向けて付勢している。そのロック部材30の先端部が半球状に形成され、操作ロッド23の外周壁に所定の間隔(本実施形態では、180°離れた位置に形成される)2つの凹部33に、挿入可能となっている。このため、操作ロッド23が軸心中心に回転されて、凹部33がロック部材30の先端部に対面したときに、ロック部材30が凹部33に挿入される。その操作ロッド23がさらに回転移動されると、凹部33の内周壁が進出バネ31の付勢力に抗してロック部材30を摺動孔29内に押動させる。 A sliding hole 29 is formed horizontally in the side wall of the housing 1, and opens into the inner circumferential surface of the support hole 22. A locking member 30 and an advancement spring 31 are housed within the sliding hole 29, and a cover member 32 is threadedly engaged with the sliding hole 29. The advancement spring 31 biases the locking member 30 toward the support hole 22 relative to the housing 1. The tip of the locking member 30 is formed hemispherically so that it can be inserted into two recesses 33 formed at a predetermined distance (180° apart in this embodiment) on the outer circumferential wall of the operating rod 23. Therefore, when the operating rod 23 is rotated about its axis and the recesses 33 face the tip of the locking member 30, the locking member 30 is inserted into the recesses 33. When the operating rod 23 is further rotated, the inner circumferential wall of the recesses 33 pushes the locking member 30 into the sliding hole 29 against the biasing force of the advancement spring 31.
上記の支持孔22の一端部22aがハウジング1の外面に開口され、ハウジング1から操作ロッド23の一端部23aが突出している。その操作ロッド23の一端壁23aに六角穴34が形成され、その六角穴34に工具、例えば、六角レンチ43が挿入可能となっている。その操作ロッド23の一端部23aであって、六角穴34の径方向の外側に2つの三角印35が径方向の外方に向けて180度間隔をあけてレーザーによって刻印されると共に、一方の三角印35と他方の三角印35の間に時計回り方向への矢印36が刻印される。また、ハウジング1の側壁であって、操作ロッド23の外周壁の外側に2つの三角印37が支持孔22の径方向の内方に向けて180度間隔をあけてレーザーによって刻印されると共に、その三角印37の径方向の外側に「OFF」の文字が刻印される。また、各三角印37から時計回り方向に所定間隔をあけて曲線38が刻印される共に、その曲線38の外側に「ON」の文字が刻印されている。 One end 22a of the support hole 22 opens into the outer surface of the housing 1, and one end 23a of the operating rod 23 protrudes from the housing 1. A hexagonal hole 34 is formed in one end wall 23a of the operating rod 23, into which a tool, such as a hexagonal wrench 43, can be inserted. Two triangular marks 35 are laser-engraved on the radially outer side of the hexagonal hole 34 at 180-degree intervals, facing radially outward, on the radially outer side of the one end 23a of the operating rod 23. A clockwise arrow 36 is engraved between one of the triangular marks 35 and the other triangular mark 35. Furthermore, two triangular marks 37 are laser-engraved on the outer side of the outer peripheral wall of the operating rod 23, facing radially inward of the support hole 22 at 180-degree intervals, and the word "OFF" is engraved radially outward of the triangular marks 37. In addition, curved lines 38 are engraved at predetermined intervals in a clockwise direction from each triangular mark 37, and the word "ON" is engraved outside the curved lines 38.
上記の位置決め装置は、図1Aから図2Bに示すように、次のように作動する。
図1Aから図1Cに示位置決め装置の初期状態(リリース状態)では、操作ロッド23の三角印35がハウジング1のOFFおよび三角印37に向いており、ロック部材30が操作ロッド23の凹部33に挿入されている。また、操作ロッド23の外周面上の部分39であって、操作ロッド23の軸心から径方向に遠く離間した部分39にクランプロッド7の下端面が係合している。このため、クランプロッド7と押圧部材11とが上限位置に移動されており、押圧部材11が当該押圧部材11の弾性復元力により径方向の内方に縮径させている。
The positioning device described above, as shown in FIGS. 1A to 2B, operates as follows.
1A to 1C, in the initial state (release state) of the positioning device, the triangular mark 35 of the operating rod 23 faces the OFF position and the triangular mark 37 of the housing 1, and the locking member 30 is inserted into the recess 33 of the operating rod 23. In addition, the lower end surface of the clamp rod 7 engages with a portion 39 on the outer circumferential surface of the operating rod 23, which is far away from the axis of the operating rod 23 in the radial direction. Therefore, the clamp rod 7 and the pressing member 11 are moved to the upper limit position, and the pressing member 11 is contracted radially inward by its own elastic restoring force.
上記リリース状態の位置決め装置の上方から作業者がワーク40を搬入して、ワーク40の孔41をクランプロッド7に外嵌めする。その後、テーブルT上の載置台42にワーク40が載置される。 An operator carries the workpiece 40 from above the positioning device in the released state and fits the hole 41 of the workpiece 40 onto the clamp rod 7. The workpiece 40 is then placed on the mounting base 42 on the table T.
上記の位置決め装置をリリース状態からロック状態に切り換えるときに、作業者が、操作ロッド23の六角穴34に挿入した工具43を時計回り方向に回転させる。すると、ロックバネ18の付勢力によってクランプロッド7が操作ロッド23の操作ロッド23の軸心から径方向に離間した部分(操作ロッド23の大径部分)39に係合された状態から、操作ロッド23のほぼ径方向にむけて形成される段差部44を跨いで挿入部(操作ロッド23の大径部分に対する小径部分)45に挿入される。これにより、押圧部材11がハウジング1の楔面16に沿って下降されながら、径方向の外方に拡径されていく。押圧部材11の外周面がワーク40の孔41の内周面に係合されると、クランプロッド7の下降が停止される。これにより、位置決め装置がリリース状態からロック状態に切り換えられる。その結果、ワーク40が位置決め装置によってテーブルT上の所定位置となるように位置決めされる。なお、位置決め装置のロック状態では、操作ロッド23の一端面に刻印された三角印35は、ハウジング1の側壁に刻印された曲線38に対面した位置に回転移動されている。これにより、作業者は、位置決め装置がロック状態となっていることを確認できる。 To switch the positioning device from the released state to the locked state, the operator rotates the tool 43 inserted into the hexagonal hole 34 of the operating rod 23 clockwise. The clamp rod 7 is then engaged with the portion 39 of the operating rod 23 (the large-diameter portion of the operating rod 23) radially spaced from the axis of the operating rod 23 due to the biasing force of the lock spring 18, and is inserted across the stepped portion 44 formed approximately radially on the operating rod 23 into the insertion portion 45 (the small-diameter portion relative to the large-diameter portion of the operating rod 23). This causes the pressing member 11 to descend along the wedge surface 16 of the housing 1, expanding radially outward. When the outer circumferential surface of the pressing member 11 engages with the inner circumferential surface of the hole 41 in the workpiece 40, the descent of the clamp rod 7 is stopped. This switches the positioning device from the released state to the locked state. As a result, the positioning device positions the workpiece 40 at a predetermined position on the table T. When the positioning device is locked, the triangular mark 35 engraved on one end face of the operating rod 23 is rotated to a position facing the curved line 38 engraved on the side wall of the housing 1. This allows the operator to confirm that the positioning device is locked.
上記の位置決め装置をロック状態からリリース状態に切り換えるときに、作業者が、操作ロッド23の六角穴34に挿入した工具43を時計回り方向に回転させる。すると、クランプロッド7の下端面が操作ロッド23のカム部25に係合して、カム部25がロックバネ18の下方への付勢力に抗してクランプロッド7を押し上げていく。次いで、ロック部材30が操作ロッド23の凹部33に挿入されたときに、作業者が工具43を回転させることを停止する。これにより、位置決め装置がロック状態からリリース状態に切り換えられる。 To switch the positioning device from the locked state to the released state, the operator rotates the tool 43 inserted into the hexagonal hole 34 of the operating rod 23 clockwise. This causes the lower end surface of the clamp rod 7 to engage with the cam portion 25 of the operating rod 23, which then pushes the clamp rod 7 upward against the downward biasing force of the lock spring 18. Next, when the locking member 30 is inserted into the recess 33 of the operating rod 23, the operator stops rotating the tool 43. This switches the positioning device from the locked state to the released state.
上記の実施形態は次の長所を奏する。
上記位置決め装置をリリース状態からロック状態に切り換えるときに、ロックバネ18の付勢力によってクランプロッド7がカム部25に押しつけられた状態から段差部44を跨いで挿入部45に挿入された状態に確実に操作される。また、このとき、作業者は、回転操作するときにおける操作ロッド23からの抵抗力が急激に減少したことや振動を感じ、または、挿入時の音を聞くことができる。これにより、位置決め装置がリリース状態からロック状態に切り換えられたことが作業者によって確実に認識される。
The above embodiment has the following advantages.
When the positioning device is switched from the released state to the locked state, the clamp rod 7 is reliably operated by the biasing force of the lock spring 18 to move from a state in which it is pressed against the cam portion 25 to a state in which it straddles the stepped portion 44 and is inserted into the insertion portion 45. At this time, the operator can feel a sudden decrease in resistance from the operating rod 23 when rotating it, or can sense vibration, or hear the sound of insertion. This allows the operator to reliably recognize that the positioning device has been switched from the released state to the locked state.
図3A、図3Bは、上記実施形態の第1変形例および第2変形例を示している。この実施形態の第1変形例および第2変形例においては、上記の実施形態の構成部材と同じ部材(または類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。
この実施形態の第1変形例が上記の実施形態と異なる点は次の通りである。
3A and 3B show first and second modified examples of the above embodiment. In these first and second modified examples, components that are the same as (or similar to) those in the above embodiment are generally designated by the same reference numerals.
The first modification of this embodiment differs from the above embodiment in the following respects.
図3Aに示す実施形態の第1変形例の位置決め装置では、上記カム部25が操作ロッド23の外周壁に1つだけ設けられている。このため、作業者が操作ロッド23を回転させる力を増加させることなく、クランプロッド7の上下方向への移動距離を大きく設定することができる。 In the positioning device of the first modified embodiment shown in Figure 3A, only one cam portion 25 is provided on the outer peripheral wall of the operating rod 23. This allows the operator to set a large vertical movement distance for the clamp rod 7 without increasing the force required to rotate the operating rod 23.
上記の位置決め装置では、ハウジング1に摺動孔29が形成されておらず、ロック部材30や進出バネ31を備えていない。また、操作ロッド23の外周壁に凹部33が設けられていない。本実施形態の第1変形例では、カム部25に凹部46が形成されており、その凹部46に挿入可能な凸部47がクランプロッド7の下部に設けられている。その凸部47は、例えば、次のように構成される。クランプロッド7の下端部に水平方向に形成される装着孔にピンが挿入される。そのピンの下側周壁がクランプロッドの下端面より下方に突設され、そのピンの下端面によって凸部47が構成される。また、クランプロッド7の下端面に開口される装着孔にボールが挿入される。そのボールの下半部分が下方に突設され、そのボールの下部によって凸部47が構成される。このため、位置決め装置のロック状態からリリース状態に切り換えるときに、操作ロッド23を時計回りの方向に回転させていき、カム部25上の位置であって、軸心から最も離間された位置39がクランプロッド7の凸部47付近に近づいたときに、そのロックバネ18の下方への付勢力によって凸部47が操作ロッド23の凹部46に挿入される。このとき、作業者は、係合による音や振動により係合を感知でき、位置決め装置がリリース状態となったことがわかる。 In the above-described positioning device, no sliding hole 29 is formed in the housing 1, and no locking member 30 or advancement spring 31 is provided. Furthermore, no recess 33 is provided on the outer peripheral wall of the operating rod 23. In a first variant of this embodiment, a recess 46 is formed in the cam portion 25, and a protrusion 47 that can be inserted into the recess 46 is provided on the lower part of the clamp rod 7. The protrusion 47 is configured, for example, as follows: A pin is inserted into an attachment hole formed horizontally at the lower end of the clamp rod 7. The lower peripheral wall of the pin protrudes downward from the lower end surface of the clamp rod, and the lower end surface of the pin forms the protrusion 47. Furthermore, a ball is inserted into an attachment hole that opens on the lower end surface of the clamp rod 7. The lower half of the ball protrudes downward, and the lower part of the ball forms the protrusion 47. Therefore, when switching the positioning device from a locked state to a released state, the operating rod 23 is rotated clockwise until the position 39 on the cam portion 25 that is farthest from the axis approaches the protrusion 47 of the clamp rod 7, and the downward biasing force of the lock spring 18 causes the protrusion 47 to insert into the recess 46 of the operating rod 23. At this time, the operator can sense the engagement by the sound and vibration caused by the engagement, and knows that the positioning device has entered the released state.
上記の凹部46の周壁は、当該凹部46の深さが最も深くなる底位置からみて時計周りの方向側の周壁が反時計回りの方向側の周壁に比べて、径方向に対する角度が鋭角となるように傾斜されている。図3Aにおいては、凹部46の右壁は径方向に対してα°だけ傾斜しているのに対して、凹部46の左壁は径方向に対してβ°だけ傾斜している。α°<β°となっている。このため、操作ロッド23を時計回りの方向へ回すときには、比較的小さな力で凹部46の周壁を乗り越すことができるが、作業者が操作ロッド23を反時計回りの方向へ回そうとすると、時計周り方向への回転に比べて回しにくく感じるように構成されている。これにより、作業者が操作ロッド23を誤った方向に回すのを防止できる。 The peripheral wall of the recess 46 is inclined so that the peripheral wall on the clockwise side, viewed from the bottom position where the recess 46 is deepest, forms an acute angle with respect to the radial direction compared to the peripheral wall on the counterclockwise side. In Figure 3A, the right wall of the recess 46 is inclined by α° with respect to the radial direction, while the left wall of the recess 46 is inclined by β° with respect to the radial direction. α° < β°. Therefore, when turning the operating rod 23 clockwise, it is possible to overcome the peripheral wall of the recess 46 with a relatively small force, but when an operator attempts to turn the operating rod 23 counterclockwise, it feels more difficult to turn than clockwise. This prevents the operator from turning the operating rod 23 in the wrong direction.
図3Bに示す実施形態の第2変形例の位置決め装置では、上記カム部25が操作ロッドの外周壁に4つ設けられている。このため、作業者は、操作ロッド23を90°程度の上記実施形態の位置決め装置より少ない回転角度で位置決め装置をロックおよびリリース操作できる。 In the positioning device of the second modified embodiment shown in Figure 3B, four of the cam portions 25 are provided on the outer peripheral wall of the operating rod. This allows the operator to lock and release the positioning device by rotating the operating rod 23 by approximately 90 degrees, a smaller angle than the positioning device of the above embodiment.
上記の各実施形態は次のように変更可能である。
上記ハウジング1は、テーブルTに固定されることに代えて、ワークパレットやロボットハンドの先端可動部や自動搬送台車等に固定されるようにしてもよい。この場合、位置決め対象物がワーク40であることに代えて、ワークパレットやツール等であってもよい。
上記の操作ロッド23に、工具挿入用の六角穴34を設けることに代えて、操作ロッド23の一端部に操作レバーやツマミを固定して備えるようにしてもよい。また、操作ロッド23を作業者が手動で操作することに代えて、ロボットや電動工具によって操作するようにしてもよい。
本実施形態のプラグ部5の楔面16の傾斜角度は、案内孔6の軸心に対して4°から8°となっているが、これに限られず、変更してもよい。この場合、傾斜角度を急にする(角度を小さくする)と、押圧部材11がワーク40の孔41の内周面を押す力を大きくできる。また、傾斜角度を緩く(角度を大きくする)することで、クランプロッド7の移動量を少なく抑えることができる。
上記実施形態の第1変形例において、操作ロッド23のカム部25に凹部46が形成されることに代えて、クランプロッド7の下端面に凹部が開口されるようにしてもよい。この場合、クランプロッド7の下端面から凸部47が下方に突設されることに代えて、操作ロッド23のカム部25から凸部47が上方に突設されるようにしてもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
The above embodiments can be modified as follows.
The housing 1 may be fixed to a work pallet, a movable tip of a robot hand, an automatic guided vehicle, or the like, instead of being fixed to the table T. In this case, the object to be positioned may be a work pallet, a tool, or the like, instead of the workpiece 40.
Instead of providing the operating rod 23 with the hexagonal hole 34 for inserting a tool, an operating lever or knob may be fixed to one end of the operating rod 23. Furthermore, instead of the operating rod 23 being manually operated by an operator, the operating rod 23 may be operated by a robot or an electric tool.
In this embodiment, the inclination angle of the wedge surface 16 of the plug portion 5 is 4° to 8° with respect to the axis of the guide hole 6, but is not limited to this and may be changed. In this case, if the inclination angle is made steeper (the angle is made smaller), the force with which the pressing member 11 presses against the inner circumferential surface of the hole 41 in the workpiece 40 can be increased. Also, if the inclination angle is made gentler (the angle is made larger), the amount of movement of the clamp rod 7 can be kept small.
In the first modified example of the above embodiment, instead of forming the recess 46 in the cam portion 25 of the operating rod 23, a recess may be opened in the lower end surface of the clamp rod 7. In this case, instead of providing the protrusion 47 protruding downward from the lower end surface of the clamp rod 7, the protrusion 47 may be provided protruding upward from the cam portion 25 of the operating rod 23.
Of course, various other modifications can be made within the scope of what can be imagined by those skilled in the art.
1:ハウジング,5:プラグ部,6:案内孔,7:クランプロッド,11:押圧部材,13:スリット,16:楔部,18:ロックバネ,22:支持孔,23:操作ロッド,25:カム部,29:摺動孔,31:進出バネ,30:ロック部材,33:凹部46:凹部,46:凸部.
1: Housing, 5: Plug portion, 6: Guide hole, 7: Clamp rod, 11: Pressing member, 13: Slit, 16: Wedge portion, 18: Lock spring, 22: Support hole, 23: Operating rod, 25: Cam portion, 29: Slide hole, 31: Advance spring, 30: Lock member, 33: Recess, 46: Recess, 46: Convex portion.
Claims (3)
前記プラグ部(5)に形成される案内孔(6)に軸方向に移動可能に挿入されるクランプロッド(7)と、
前記クランプロッド(7)の先端側外周部に装着されると共に、弾性部材によって構成される筒状の押圧部材(11)であって、スリット(13)を有すると共に、前記プラグ部(5)の外周壁に形成される楔部(16)に摺動可能に係合される押圧部材(11)と、
前記案内孔(6)内に装着されると共に、前記ハウジング(1)に対して前記クランプロッド(7)を軸方向の基端側に付勢するロックバネ(18)と、
前記案内孔(6)に交差するように前記ハウジング(1)に形成される支持孔(22)に軸心中心に回転可能に挿入される操作ロッド(23)と、
前記操作ロッド(23)の外周壁に形成されると共に、前記クランプロッド(7)の基端部に係合されるカム部(25)と、
前記操作ロッド(23)の外周壁に形成されると共に、前記操作ロッド(23)の略径方向に向けて当該操作ロッド(23)に形成される段差部(44)を挟んで前記カム部(25)に隣接して設けられる挿入部(45)であって、前記クランプロッド(7)が挿入可能となっている挿入部(45)と、を備える、ことを特徴とする位置決め装置。 a cylindrical plug portion (5) formed at the tip end of the housing (1);
a clamp rod (7) inserted axially movably into a guide hole (6) formed in the plug portion (5);
a cylindrical pressing member (11) made of an elastic material and attached to the outer periphery of the distal end of the clamp rod (7), the pressing member (11) having a slit (13) and slidably engaging with a wedge portion (16) formed on the outer periphery wall of the plug portion (5);
a lock spring (18) that is mounted in the guide hole (6) and biases the clamp rod (7) toward the base end in the axial direction relative to the housing (1);
an operating rod (23) rotatably inserted about its axis into a support hole (22) formed in the housing (1) so as to intersect with the guide hole (6);
a cam portion (25) formed on the outer peripheral wall of the operating rod (23) and engaged with the base end of the clamp rod (7);
and an insertion portion (45) formed on the outer peripheral wall of the operating rod (23) and arranged adjacent to the cam portion (25) across a step portion (44) formed on the operating rod (23) in the approximate radial direction of the operating rod (23), into which the clamp rod (7) can be inserted.
前記ハウジング(1)に形成されると共に、前記支持孔(22)の内周面に開口される摺動孔(29)と、
前記摺動孔(29)内に収容される進出バネ(31)によって前記操作ロッド(23)に向けて付勢されるロック部材(30)であって、前記操作ロッド(23)の外周壁に形成される凹部(33)に挿入可能となっているロック部材(30)と、ことを特徴とする位置決め装置。 2. The positioning device according to claim 1,
a slide hole (29) formed in the housing (1) and opening on the inner circumferential surface of the support hole (22);
a locking member (30) that is biased toward the operating rod (23) by an advancing spring (31) housed in the sliding hole (29), and that is insertable into a recess (33) formed in the outer peripheral wall of the operating rod (23).
前記カム部(25)、又は、前記クランプロッド(7)の基端部に形成される凹部(46)と、
前記凹部(46)に挿入可能となるように当該凹部(46)に向けて前記クランプロッド(7)の基端部、又は、前記カム部(25)から突設される凸部(47)と、を備える、ことを特徴とする位置決め装置。
2. The positioning device according to claim 1,
a recess (46) formed in the base end of the cam portion (25) or the clamp rod (7);
A positioning device characterized by comprising a protrusion (47) that protrudes from the base end of the clamp rod (7) or the cam portion (25) toward the recess (46) so as to be insertable into the recess (46).
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