JP3189461U - 被工作物の定置・保持治具 - Google Patents

Abstract

【課題】工作機械により表面の研磨、切削、ドリル孔の穿鑿等が行われる被工作物を保持し、前後左右にそれぞれ所定範囲内の任意の角度で傾斜させ、傾斜面内での回転角も任意に設定できる被工作物の定置・保持治具を提供する。
【解決方法】ベースプレート２にボルトで固定され上面が両側壁を残して円弧状に削設された凹部をなす第１固定傾斜ベース３と、第１固定傾斜ベース３の円弧状凹部に摺動可能に挿入され底面が円弧状凸部をなす第１揺動傾斜ベース４と、第１揺動傾斜ベース３の上面にボルトで固定され上面が両側壁を残して円弧状に削設された凹部をなす第２固定傾斜ベース５と、第２固定傾斜ベース５の円弧状凹部に摺動可能に挿入され底面が円弧状凸部をなし上面中央部に軸受穴を有する第２揺動傾斜ベース６と、第２揺動傾斜ベース６の軸受孔に下面中央に突設した回転軸を挿入して回動自在とし上面に被工作物保持用凹部を有する旋回ベース７とで構成された。
【選択図】図１

Description

フライス盤等の工作機械に装着され、該工作機械によって表面の研磨、切削、ドリル孔の穿鑿等が行われる対象工作物を搭載、保持する被工作物の定置・保持治具に関する。

従来保持した物体を三次元の各方位に回転させて任意の位置に配置・固定する治具としては、カメラの雲台に多用されているボールジョイントとソケットとで構成されたボール雲台がある。しかし精密加工を必要とする場合における被工作物の定置・保持治具としては、精度に欠けて使用できない。
そして、固定された被工作物に対して切削具、砥石、ドリル等の工具の方を三次元制御して加工することも行われているが、制御装置のためには被工作物と各工具との間の位置情報の確認を始めとする情報処理と、その情報に基づいて工具を操作するマニピュレータ等を備えねばならず装置が大がかりとなる問題がある。

本考案は、上記背景技術に鑑みて行われたもので、フライス盤や研磨機、ボール盤等の工作機械に装着され、該工作機械によって表面の研磨、切削、ドリル孔の穿鑿等が行われる対象の被工作物を搭載、保持した治具を水平面内で回転させるばかりでなく、全方位にわたって所定角度で正確に位置の選定と固定ができ、被工作物に対して多様な工作を可能とする、より簡便な被工作物の定置・保持治具を提供しようとするものである。

本考案者は、上記課題を下記の手段で解決した。
（１）フライス盤や研磨機、ボール盤等の工作機械に装着され、該工作機械によって表面の研磨、切削、ドリル孔の穿鑿等が行われる対象の被工作物を搭載、保持する被工作物の定置・保持治具であって、
工作機械にボルトで固定されるベースプレートと、
該ベースプレートにボルトで固定され、上面に両側壁を残して円弧状に削設された凹部を備えた第１固定傾斜ベースと、
該第１固定傾斜ベースの円弧状に削設された凹部にスライド可能に挿入された底面が円弧状の凸部をなす第１揺動傾斜ベースと、
該第１揺動傾斜ベースの上面にボルトで固定され、上面に両側壁を残して円弧状に削設された凹部を備えた第２固定傾斜ベースと、
該第２固定傾斜ベースの円弧状に削設された凹部にスライド可能に挿入された底面が円弧状の凸部をなし、かつ上面中央部に軸受け穴を有する第２揺動傾斜ベースと、
該第２揺動傾斜ベースの上面軸受け孔に、下面中央に突設した回転軸を挿入して回動自在に装着された工作物を保持する凹部を有する円柱体でなる旋回ベースと
で構成されてなることを特徴とする被工作物の定置・保持治具。

（２）第１固定傾斜ベースと第２固定傾斜ベースとの円弧状の凹部の向きが直交するように第１固定傾斜ベースと第２固定傾斜ベースをそれぞれベースプレート、第１揺動傾斜ベースに固定すれば、第１揺動傾斜ベースと、第２揺動傾斜ベースとの揺動角度と前記旋回ベースの回動とによって被工作物を全方位への傾斜を可能にしてなること特徴とする（１）に記載の被工作物の定置・保持治具。
（３）第１揺動傾斜ベースと、第２揺動傾斜ベースの揺動角度が±４５°に設定されてなり、第１揺動傾斜ベースと第２揺動傾斜ベースとの揺動方向を同一となるよう第１固定傾斜ベースと第２固定傾斜ベースとを設定すれば被工作物を保持した旋回ベースを最大±９０°まで傾斜可能にしてなることを特徴とする（１）に記載の被工作物の定置・保持治具。
（４）第１揺動傾斜ベース、第２揺動傾斜ベースは側壁面に揺動角度を示す目盛を表示してなり、第１固定傾斜ベース、第２固定傾斜ベース側面の基準目盛との照合によって傾斜角度を所定値に設定可能にしてなることをと特徴とする（１）〜（３）に記載の被工作物の定置・保持治具。
（５）旋回ベースの円柱体の外周面下部に角度目盛を表示してなり、第２揺動ベースの上面に表示された基準目盛との照合によって回転角度を所定値に設定可能にしてなることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の被工作物の定置・保持治具。

（６）第１固定傾斜ベース及び第２固定傾斜ベースの側壁面には、前記第１揺動傾斜ベース及び第２揺動傾斜ベースの傾斜を保持するためにそれぞれの揺動傾斜ベースの側面下部に当接してストッパーの役割をするねじが螺着されてなり、また前記第２揺動傾斜ベースの両側面に前記旋回ベースの回転軸に当接して回転ベースの回転を阻止するストッパーとしてのねじが螺着されてなることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の被工作物の定置・保持治具。

（７）前記（１）〜（６）に記載された被工作物の定置・保持治具が鉄・チタン・アルミニウム、又はそれらの合金等の金属、又はポリカーボネイト樹脂、ＦＲＰ等の硬強度樹脂で製造されてなることを特徴とする被工作物の定置・保持治具。

本考案の被工作物の定置・保持具において下記の効果が発揮できる。
〈１〉本考案の被工作物の定置・保持治具が、
工作機械にボルトで固定されるベースプレートと、
該ベースプレートにボルトで固定され、上面に両側壁を残して円弧状に削設された凹部を備えた第１固定傾斜ベースと、
該第１固定傾斜ベースの円弧状に削設された凹部に可能にスライド可能に挿入された底面が円弧状の凸部を備えた第１揺動傾斜ベースと、
該第１揺動傾斜ベースの上面にボルトで固定され、上面に両側壁を残して円弧状に削設された凹部をなす第２固定傾斜ベースと、
該第２固定傾斜ベースの円弧状に削設された凹部にスライド可能に挿入された底面が円弧状の凸部をなし、かつ上面中央部に軸受け穴を有する第２揺動傾斜ベースと、
該第２揺動傾斜ベースの上面軸受け孔に、下面中央に突設した回転軸を挿入して回動自在に装着された工作物を保持する凹部を有する円柱体でなる旋回ベースと
で構成されているので、
組立、解体が容易であり、第１固定ベースと第２固定ベースとの円弧状の凹部の向きが直交するように第１固定傾斜ベースと第２固定傾斜ベースをそれぞれベースプレート、第１揺動傾斜ベースに固定すれば、第１揺動傾斜ベースと、第２揺動傾斜ベースとの揺動角度と前記旋回ベースの回動とによって被工作物を全方位へ任意の角度で傾斜させることができることから、例えば多数の面を有する被工作物の表面研磨を、被工作物を前記旋回ベースに保持させたままで、旋回ベースの傾斜角度を各面それぞれに適応させて変化させることによって実施でき、
また、第１揺動傾斜ベースと、第２揺動傾斜ベースの揺動角度が±４５°に設定されているので、第１揺動傾斜ベースと第２揺動傾斜ベースとの揺動方向を同一となるよう第１固定傾斜ベースと第２固定傾斜ベースとを設定すれば、被工作物を保持した旋回ベースを左右又は前後に最大９０°まで傾斜させることが可能となり、旋回ベースに保持した被工作物の側面を任意の角度での切削、研磨、及び所定角度での穿孔等の工作が可能な被工作物の定置・保持治具が提供できる。

〈２〉第１揺動傾斜ベース、第２揺動傾斜ベースは側壁面に揺動角度を示す目盛を表示してなり、第１固定傾斜ベース、第２固定傾斜ベース側面の基準目盛との照合によって傾斜角度を所定値に設定可能にしており、また旋回ベースの円柱体の外周面下部に角度目盛を表示してなり、第２揺動傾斜ベースの上面に表示された基準目盛との照合によって回転角度を所定値に設定可能にしているので、前記〈１〉の効果をより正確、確実に発揮できる被工作物の定置・保持治具が提供できる。
〈３〉第１固定傾斜ベース及び第２固定傾斜ベースの側壁面には、前記第１揺動傾斜ベース及び第２揺動傾斜ベースの傾斜を保持するためにそれぞれの揺動傾斜ベースの側面下部に当接してストッパーの役割をするねじが螺着されてなり、また前記第２揺動ベースの両側面に前記旋回ベースの回転軸に当接して回転ベースの回転を阻止するストッパーとしてのねじが螺着されているので、すべてのねじを締め付けることによって、加工作業中における被工作物の姿勢変化のおそれがなく、極めて精度の高い加工面が得られる。
〈４〉本考案の被工作物の定置・保持治具が、鉄・チタン・アルミニウム、又はそれらの合金等の金属、又はポリカーボネイト樹脂、ＦＲＰ等の硬強度樹脂で製造されているので、変形のおそれがなく、長期間の使用が可能で被工作物の生産性向上に寄与する。

本考案の被工作物の定置・保持治具の外観斜視図 本考案の被工作物の定置・保持治具の組立図 本考案の被工作物の定置・保持治具の横断面図 本考案の被工作物の定置・保持治具の使用状況の例を示す斜視図その１ 本考案の被工作物の定置・保持治具の使用状況の例を示す斜視図その２ 本考案の被工作物の定置・保持治具の使用状況の例を示す斜視図その３

本考案の被工作物の定置・保持治具を実施するための形態を、実施例の図に基づいて説明する。
図１は本考案の被工作物の定置・保持治具の外観斜視図、図２は本考案の被工作物の定置・保持治具の組立図、図３は本考案の被工作物の定置・保持治具の横断面図、図４〜図６は本考案の被工作物の定置・保持治具の各種使用状況の実施例を示す斜視図である。
図において、１は被工作物の定置・保持治具、２はベースプレート、２ａは位置決め用円筒状突起、３は第１固定傾斜ベース、３ａは円弧状の凹部、３ｂは位置決め用突起挿入穴、４は第１揺動傾斜ベース、４ａは円弧状の凸部、４ｂは位置決め用突起、４ｃは角度目盛、５は第２固定傾斜ベース、５ａは円弧状の凹部、５ｂは位置決め用突起挿入穴、６は第２揺動傾斜ベース、６ａは円弧状の凸部、６ｂは回転軸受け穴、６ｃは角度目盛、７は旋回ベース、７ａは回転軸、７ｂは被工作物を保持する凹部、７ｃは回転角度目盛り、７ｄはフランジ状部分、８はねじ、９はボルト、Ｍは基準目盛を示す。

本考案の被工作物の定置・保持治具１は図２の組立図及び図３の横断面図に示すように、
工作機械にボルトで固定されるベースプレート２と、
該ベースプレート２にボルト９で固定され、上面に両側壁を残して円弧状に削設された凹部３ａを備えた第１固定傾斜ベース３と、
該第１固定傾斜ベース３の円弧状に削設された凹部３ａにスライド可能に挿入された底面が円弧状の凸部４ａをなす第１揺動傾斜ベース４と、
該第１揺動傾斜ベース４の上面にボルト９で固定され、上面に両側壁を残して円弧状に削設された凹部５ａをなす第２固定傾斜ベース５と、
該第２固定傾斜ベース５の円弧状に削設された凹部５ａにスライド可能に挿入された底面が円弧状の凸部６ａをなし、かつ上面中央部に軸受け穴６ｂを有する第２揺動傾斜ベース６と、
該第２揺動傾斜ベース６の上面の軸受け孔６ｂに、下面中央に突設した回転軸７ａ（図２参照）を挿入して回動自在に装着され、上面に工作物を保持する凹部７ｂを有する円柱体でなる旋回ベース７とで構成されている。
そしてベースプレート２と第１固定傾斜ベース３との固定、及び第１揺動傾斜ベース４と第２固定ベース５との結合を、使用目的にあわせて随時９０°回転させて取り付けるために必要な位置決め用の短尺な円筒状突起２ａ、４ｂをベースプレート２と第１揺動傾斜ベース４の上面中央部に、また前記円筒状突起２ａ、４ｂを挿入する穴３ｂ、５ｂが第１固定傾斜ベース３と第２固定傾斜ベース５の中心部に穿設されている。

また、第１揺動傾斜ベース４、第２揺動傾斜ベース６は側壁面に揺動角度を示す目盛４ｃ、６ｃを表示してなり、第１固定傾斜ベース３と、第２固定傾斜ベース５の側面の基準目盛Ｍとの照合によって傾斜角度を所定値に設定可能にしており、第１固定傾斜ベース３及び第２固定傾斜ベース５の側壁面には、前記第１揺動傾斜ベース及び第２揺動傾斜ベースの傾斜を保持するためにそれぞれの揺動傾斜ベース４、６の側面下部に当接してストッパーの役割をするねじ８が螺着されている。
旋回ベース７の円柱体の外周面下部には回転角度目盛７ｃが表示されており、第２揺動傾斜ベース６の上面に表示された基準目盛Ｍとの照合によって回転角度を所定値に設定可能にしており、前記第２揺動傾斜ベース６の両側面に前記旋回ベース７の回転軸７ａに当接して回転ベース７の回転を阻止するストッパーとしてのねじ８（図３参照）が螺着されている。したがって、すべてのねじ８を締め付けることによって、加工作業中における被工作物の姿勢変化のおそれがなく、極めて精度の高い加工面が得られる。
なお、このねじ８の各部材への当接端部には、前記ねじ８の回転による締め付けによって各部材の当接部分が傷つくのを防止するため、ねじ８の回転に追従して回転しない押圧部材（図示せず）を装着している。
また、図３の横断面図に示すように、旋回ベース７の回転軸７ａの外径は下端のフランジ状部分７ｄを除き第２揺動傾斜ベース６に穿設された軸受け穴６ｂの内径より小さく形成されて回転摩擦の減少が図られ、また下端部に残されたフランジ状の部分７ｄによって旋回ベース７の揺動を抑制するとともに、前記回転軸７ａに当接されたねじ８を緩めて旋回ベース７を回動可能にした場合、前記フランジ状の部分７ｄが前記ねじ８に当接して前記旋回ベース７の上部への不用意な抜き取りを防止するように配慮されている。

以下に使用時の形態のいくつかを図４〜図７に基づいて説明する。なお、いずれの図面の説明も、図１に示した本考案の被工作物の定置・保持治具の外観斜視図からの変化部分を示すことで行うものとする。

図４は、第１揺動傾斜ベース４及び第２揺動傾斜ベース６をそれぞれ第１固定傾斜べース３の円弧状凹部３ａ、及び第２固定傾斜ベース５の円弧状凹部５ａに沿ってそれぞれ４５°左方に傾斜させ、合わせて９０°傾斜させた場合であって、旋回ベース７が垂直面内で回動できる最大傾斜状態を示している。
このように左右に傾斜する場合にあっては、その傾斜角度が４５°未満の場合は第１揺動傾斜ベース４、又は第２揺動傾斜ベース６のいずれか一方を傾斜させればよく、４５°を超える場合には、第１揺動傾斜ベース４と第２揺動傾斜ベース６との傾斜角度調節によって所定の傾斜角度に設定できる。その際第１揺動傾斜ベース４と第２揺動傾斜ベース６の円弧状凸部４ａ、６ａの側面に表示された角度目盛４ｃ、６cと第１固定傾斜ベース２と第２固定傾斜ベース４の上面に表示された基準目盛Ｍとが役立つ。
この状態から第１固定傾斜ベース２を９０°回転させて固定すれば、旋回ベース７を上記の左右への傾斜角度の調節と同様に、第１揺動傾斜ベース４と第２揺動傾斜ベース６の円弧状凸部４ａ、６ａの側面に表示された角度目盛り４ｃ、６cと第１固定傾斜ベース３と第２固定傾斜ベース５の上面に表示された基準目盛Ｍとを利用して前後にも最大９０°までの所定の傾斜角度に正確に設定てきる。

図５は第２固定傾斜ベース５を９０°回転させて固定し、第２揺動傾斜ベース６を前記第２固定傾斜ベース５の円弧状凹部５ａに沿って後方にスライドして傾斜させた状態を示している。この場合第２揺動傾斜ベース６の前後への傾斜角度は最大４５°となる。
この状態から第１揺動傾斜ベース４を第１固定傾斜ベース３の円弧状凸部３ａに沿って左方に傾斜させた状態を図６に示す。この場合も第１揺動傾斜ベース４の左右の傾斜角度は最大４５°となる。

上述したように、本考案の被工作物の定置・保持治具１においては、従来の左右、又は前後といった二次元の傾斜角度調節が行える治具としては最大９０°までの傾斜角度が設定できるとともに、図５及び図６に示したように、第１揺動傾斜ベース４と第２揺動傾斜ベース６との傾斜方向を直交させることによって被工作物を保持した旋回ベース７を多様な方向に傾斜させられるので、被工作物に対する多様な加工が容易に可能となり、生産作業の効率化にも寄与できるものとなっている。

１：被工作物の定置・保持治具
２：ベースプレート
２ａ：位置決め用突起
３：第１固定傾斜ベース
３ａ：円弧状の凹部
３ｂ：位置決め用突起挿入穴
４：第１揺動傾斜ベース
４ａ：円弧状の凸部
４ｂ：位置決め用突起
４ｃ：角度目盛
５：第２固定傾斜ベース
５ａ：円弧状の凹部
５ｂ：位置決め用突起挿入穴
６：第２揺動傾斜ベース
６ａ：円弧状の凸部
６ｂ：回転軸受け穴
６ｃ：角度目盛
７：旋回ベース
７ａ：回転軸
７ｂ：被工作物を保持する凹部
７ｃ：回転角度目盛
７ｄ：フランジ状部分
８：ねじ
９：ボルト
Ｍ：基準目盛

Claims (7)

1. フライス盤や研磨機、ボール盤等の工作機械に装着され、該工作機械によって表面の研磨、切削、ドリル孔の穿鑿等が行われる対象の被工作物を搭載、保持する被工作物定置・保持治具であって、
   工作機械にボルトで固定されるベースプレート（２）と、
   該ベースプレート（２）にボルト（９）で固定され、上面に両側壁を残して円弧状に削設された凹部（３ａ）を備えた第１固定傾斜ベース（３）と、
   該第１固定傾斜ベース（３）の円弧状に削設された凹部（３ａ）ににスライド可能に挿入された底面が円弧状の凸部（４ａ）を備えた第１揺動傾斜ベース（４）と、
   該第１揺動傾斜ベース（４）の上面にボルト（９）で固定され、上面に両側壁を残して円弧状に削設された凹部（５ａ）をなす第２固定傾斜ベース（５）と、
   該第２固定傾斜ベース（５）の円弧状に削設された凹部（５ａ）にスライド可能に挿入された底面が円弧状の凸部（６ａ）をなし、かつ上面中央部に軸受け穴（６ｂ）を有する第２揺動傾斜ベース（６）と、
   該第２揺動傾斜ベース（６）の上面軸受け孔（６ｂ）に、下面中央に突設した回転軸（７ａ）を挿入して回動自在に装着された工作物を保持する凹部（７ｂ）を有する円柱体でなる旋回ベース（７）と
   で構成されてなることを特徴とする被工作物の定置・保持治具。
2. 第１固定傾斜ベース（３）と第２固定傾斜ベース（５）との円弧状の凹部（３ａ、５ａ）の向きが直交するように第１固定傾斜ベース（３）と第２固定傾斜ベース（５）をそれぞれベースプレート（１）と第１揺動傾斜ベース（４）に固定すれば、第１揺動傾斜ベース（４）と、第２揺動傾斜ベース（６）との揺動角度と前記旋回ベース（７）の回動とによって被工作物を全方位への傾斜を可能にしてなること特徴とする請求項１に記載の被工作物の定置・保持治具。
3. 第１揺動傾斜ベース（４）と、第２揺動傾斜ベース（６）の揺動角度が±４５°に設定されてなり、第１揺動傾斜ベース（４）と第２揺動傾斜ベース（６）との揺動方向を同一となるよう第１固定傾斜ベース（３）と第２固定傾斜ベース（５）とを設定すれば被工作物を保持した旋回ベース（７）を最大±９０°まで傾斜可能にしてなることを特徴とする請求項１に記載の被工作物の定置・保持治具。
4. 第１揺動傾斜ベース（４）、第２揺動傾斜ベース（６）は側壁面に揺動角度を示す目盛（４ｃ、６ｃ）を表示してなり、第１固定傾斜ベース（３）、第２固定傾斜ベース（５）側面の基準目盛（Ｍ）との照合によって傾斜角度を所定値に設定可能にしてなることを特徴とする請求項１〜３に記載の被工作物の定置・保持治具。
5. 旋回ベース（７）の円柱体の外周面下部に角度目盛（７ｃ）を表示してなり、第２揺動ベース（６）の上面に表示された基準目盛（Ｍ）との照合によって回転角度を所定値に設定可能にしてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の被工作物の定置・保持治具。
6. 第１固定傾斜ベース（３）及び第２固定傾斜ベース（５）の側壁面には、前記第１揺動傾斜ベース（４）及び第２揺動傾斜ベース（６）の傾斜を保持するためにそれぞれの揺動傾斜ベース（４、６）の側面下部に当接してストッパーの役割をするねじ（８）が螺着されてなり、また前記第２揺動傾斜ベース（６）の両側面に前記旋回ベース（７）の回転軸（７ａ）に当接して旋回ベース（７）の回動を阻止するストッパーとしてのねじ（８）が螺着されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の被工作物の定置・保持治具。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載された被工作物の定置・保持具（１）が、鉄・チタン・アルミニウム、又はそれらの合金等の金属、又はポリカーボネイト樹脂、ＦＲＰ等の硬強度樹脂で製造されてなることを特徴とする被工作物の定置・保持治具。
   

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