JPH06320371A - 工作物を明確な位置に締付け固定するための装置 - Google Patents
工作物を明確な位置に締付け固定するための装置Info
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- JPH06320371A JPH06320371A JP6115955A JP11595594A JPH06320371A JP H06320371 A JPH06320371 A JP H06320371A JP 6115955 A JP6115955 A JP 6115955A JP 11595594 A JP11595594 A JP 11595594A JP H06320371 A JPH06320371 A JP H06320371A
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Abstract
装置を提供する。 【構成】 工作物キャリア部材とベース部材とに固定さ
れ、対として協働する整列要素が、工作物キャリア部材
の位置を、X方向、Y方向、Z方向に、かつその角度配
向に関して規定する。X−Y位置を規定するために、3
つの整列要素対が設けられている。このうちの2つは、
締付け装置の2つの横端領域に互いに対向して位置し、
2つの整列要素対の間の連結線に垂直に走るY軸に沿っ
てその位置を規定する。第3の整列要素対は、他の2つ
の整列要素対の中間に位置し、X軸の位置を規定する。
工作物キャリア部材をベース部材に締付け固定するため
に、ベース部材は、それぞれ中央整列要素対と横整列要
素対の1つとの間に位置する、2つの締付け部材を備え
ている。
Description
域に固定されるように構成されたベース部材と、ベース
部材上に置かれベース部材に締付け固定されるように構
成され、かつ機械加工すべき工作物を受け取るように構
成された工作物キャリア部材とを含む、機械加工装置の
作業領域において明確な位置に工作物を締付け固定する
ための装置に関する。
1の整列手段と、工作物キャリア部材上に設けられた第
2の整列手段を含む。第1および第2の整列手段は、工
作物キャリア部材をベース部材上に置く際に互いに対と
して協働して、工作物キャリア部材の位置を、互いに垂
直に走る3つの座標軸で、かつその角度配向に関して整
列させる。
第2の整列手段によって規定される位置に工作物キャリ
ア部材を保持するための締付け力を発生させる。
して、締付け手段によって発生する締付け力の方向に平
行に走る座標軸(Z軸)で工作物キャリア部材の位置を
規定する、第1停止面と第2停止面とを含む第1の整列
要素対と、それぞれ円錐形断面の整列定規部材並びに整
合心出しスロットを有するそれに対応する部材を含む、
第2の整列要素対を含む。整列定規部材と対応部材は互
いに協働して、他の2つの座標軸(X軸とY軸)によっ
て設定される1つの座標軸内で工作物キャリア部材の位
置を規定する。
式の、当該技術分野で公知の締付け装置では、2つの座
標軸X、Yによって規定される平面内で工作物キャリア
部材の位置を規定するための2つの直線整列要素対が、
中央に位置する締付け手段の周りの円の周囲に沿って配
置されている。その際に、締付け手段の作用線は第3の
座標軸Zの方向に走る。くさび形心出し定規部材の動作
フランジ、並びにそれに関連する心出しスロットの動作
縁が、Z軸に対して半径方向に延びている。心出しスロ
ットは、Z軸の方向に弾力的な共通水平プレート部材中
の開口によって構成される。このプレート部材は工作物
キャリア部材に固定されているが、心出し定規部材はベ
ース部材上に設けられている。締付け手段は、ベース部
材中にあるボール・ロック機構を有する締付けチャック
部材と、工作物キャリア部材から突き出た締付けピン部
材とを含む。締付けピン部材を締付けチャック部材中に
挿入して、工作物キャリア部材をベース部材に締付け固
定することができる。
高いことが実証されており、工作物キャリア部材を繰り
返しベース部材に締付け固定し取り外すときでも、位置
確度が非常に高いことを特徴とする。これらの装置はお
おむね、比較的小さな工作物用、および工作物の電食機
械加工の場合などのように機械加工操作中に工作物にか
かる力が比較的小さな場合に適している。
は、このような締付け装置の荷重操作能力が限られてい
るため、基本的に、締付け装置自体より寸法の大きくな
い工作物のみに応用分野が制限される。それより大きな
工作物の機械加工の際には、締付け装置に負荷が生じ、
この負荷は、状況によっては、直線整列要素と締付け手
段が過度の緊張を受けて、もはや所望の方法でかつ第一
に所望の精度でその機能を果たすことができなくなるほ
ど高くなる可能性がある。特に大事なのは、機械加工力
によって生じ、工作物キャリア部材に伝達される、Z軸
の周りのトルク力である。このようなトルク力は、工作
物をX−Y方向で心出しするための整列要素の作用縁に
過度に高い圧力を発生する可能性があり、その結果、位
置確度が損なわれる。これらの圧力は、より大きな工作
物の機械加工にはより大きな締付け装置を使用する場
合、妥当な限界内に保つことができる。すなわち、こう
した大きな締付け装置中では、整列要素の対がそれに応
じてより強くなり、Z軸からの半径方向距離もより大き
くなる。しかし、前記の当該技術分野で公知の締付け装
置は、その全体を、大きな工作物を機械加工するのによ
り適したものにする目的で単に線形的に拡大するには適
していない。特に、締付け手段が中央にあることは、所
望の高い締付け力を発生させるための位置にある単一の
締付け手段が大きくなり過ぎるので、適切ではない。す
なわち、締付け装置がかさばった重いものになり、した
がって実際の取扱いには適さなくなる。さらに、拡大さ
れた寸法のこのような締付け装置はコストが高くなり過
ぎる。
の方法は、欧州特許第0403428号に開示されてい
る。これによれば、前述のような種類の締付けアセンブ
リが、矩形の工作物キャリア・プレート部材の4隅に固
定されている。4つの締付けアセンブリがすべて、Z軸
に沿って位置を設定するための整列要素対を備えてい
る。4つの締付けアセンブリのうちの第1の締付けアセ
ンブリだけが、X軸における位置を規定するために2つ
の整列要素対のみならず、Y軸における位置を規定する
ためのさらに2つの整列要素対も含む。工作物キャリア
・プレート部材の隣接する隅にある第2と第3の締付け
アセンブリは、それぞれ第2の締付けアセンブリの場合
はX軸における位置を規定するため、第3の締付けアセ
ンブリの場合はY軸における位置を規定するための、2
つの整列要素対だけを含む。第1締付けアセンブリと対
角線上で反対側の隅にある第4の締付けアセンブリは、
X軸またはY軸における位置を規定するための整列要素
対を全く備えていない。
段が中央に配置されるように、また締付け手段の一様な
傾斜モーメントを含まない負荷を保証するために、X軸
およびY軸における位置を規定するための直線整列要素
対が、第1、第2、および第3の締付けアセンブリの各
々に二重に設けられている。締付けアセンブリの各2つ
の整列要素対が、中央締付け手段に関して互いに直径上
で反対側に配置されているので、全部で4つの整列要素
対が、幾何的にはそのうちの2つで十分な場合にも、そ
れぞれX軸およびY軸における位置を規定するために使
用される。4つの整列要素対の相互整列は、幾何的には
過度に定義された設計にもかかわらず、位置決めの再現
性が損なわれないようにするために、製作と取付けに特
に高度の精度を必要とする。さらに、単一の工作物を位
置を規定して締付け固定するための、それぞれ別々の締
付け手段を含む4つの締付けアセンブリの費用は、かな
り高いものになる。
比較的大きな工作物を締付け固定するための締付け装置
に比べて改善された、機械加工装置の作業領域において
明確な位置に工作物を締付け固定するための装置を提供
することである。
欠点をもたない、機械加工装置の作業領域において明確
な位置に工作物を締付け固定するための装置を提供する
ことである。
りもコンパクトな設計で同時に負荷取扱い能力が増加し
た、機械加工装置の作業領域において明確な位置に工作
物を締付け固定するための装置を提供することである。
かつその角度配向に関して、工作物キャリア部材の明白
な位置を規定するために必要な絶対最少の整列要素対し
か備えない、機械加工装置の作業領域において明確な位
置に工作物を締付け固定するための装置を提供すること
である。
すために、本発明は、機械加工装置の作業領域において
明確な位置に工作物を締付け固定するための装置を提供
する。本発明による締付け装置は、機械加工装置の作業
領域中で固定されるように構成されたベース部材と、ベ
ース部材上に置かれベース部材に締付け固定されるよう
に構成され、かつ機械加工すべき工作物を受けるように
構成された、工作物キャリア部材とを含む。
れ、第2の整列手段が工作物キャリア部材上に設けられ
る。第1と第2の整列手段は、工作物キャリア部材をベ
ース部材上に置く際に互いに対として協働して、工作物
キャリア部材の位置を、互いに垂直に走る3つの座標軸
において、かつその角度配向に関して整列させる。
によって規定される位置に工作物キャリア部材を保持す
るために、締付け力を発生させる締付け手段が設けられ
る。
して、締付け手段によって発生する締付け力の方向に平
行に走る座標軸(Z軸)で工作物キャリア部材の位置を
規定する、第1と第2の停止面を含む、第1の整列要素
対を含む。
れぞれ円錐形断面の整列定規部材並びに整合心出しスロ
ットを有するそれに対応する部材を含む、第2の整列要
素対を含む。整列定規部材と対応部材は互いに協働し
て、他の2つの座標軸(X軸とY軸)によって設定され
る1つの座標面内で工作物キャリア部材の位置を規定す
る。
対向する端部はそれぞれ、2つの第2整列要素対の間の
接続線に垂直に走る座標軸(Y)並びにその角度配向に
おいて工作物キャリア部材の位置を定義する、1つの第
2整列要素対を備えている。ベース部材と2つの第2整
列要素対間の工作物キャリア部材との中央部分は、さら
に、第3座標軸(X軸)において工作物キャリア部材の
位置を規定する、前記のもう1つの第2整列要素対を備
えている。
る締付け部材を含み、そのそれぞれが、中央に位置する
第2整列要素対と側方に位置する第2整列要素対の1つ
との間に位置する。
に基本的に直線の中央接続線に沿って配置された、X軸
とY軸を規定するための3つの整列要素対だけを含む。
その際に、2つの側方整列要素対が、Z軸の周りのトル
ク力に起因する負荷を吸収する。したがって、これら2
つの側方整列要素対間の相互距離はできるだけ長くすべ
きである。こうして前記の接続線に沿ったある長さを持
つ、比較的狭い、その負荷取扱い能力が基本的にその長
さのみによって決定される締付け装置を設計することが
できる。このため、締付け装置の全体の寸法を、ずっと
安い費用で機械加工されるように、工作物のあるサイズ
・ファミリーに調節することができる。
例によれば、ベース部材は、1つのハウジング・ブロッ
クを含み、このハウジング・ブロックの上側は、第1整
列要素対の第1停止面と第2整列要素対の1整列要素を
含み、このハウジング・ブロック中に締付け部材があ
る。これによって、工作物キャリア部材は工作物キャリ
ア・プレート部材を含み、この平らな底面側は第2整列
要素対の他方の整列要素を備えている。円錐形断面の整
列定規部材が工作物キャリア部材上に配置され、整合心
出しスロットを有するそれに対応する部材がベース部材
上に配置されていることが好ましい。このようにして、
工作物キャリア・プレート部材は、整列定規部材を除
き、どの要素をも含まない。締付け装置のすべての可動
部分と要素および能動部分と要素は、ベース部材の所お
よびその中に位置する。したがって、工作物キャリア部
材は、軽量で取扱いが容易な、簡単で比較的安価なコン
ポーネントを構成する。
出しプレート部材を有する公知の締付け装置の構成とは
異なり、負荷取扱い能力が増加したために、整合心出し
スロットを有する対応部材は2つの別々の心出し舌状部
材を含み、これらの心出し舌状部材はベース部材のハウ
ジング・ブロックに個別に連結され、互いに対向位置に
あって心出しスロットの範囲を定める作動縁を備えるこ
とが好ましい。公知の締付け装置の心出しプレート部材
と同様に、心出し舌状部材は弾力的にすることができ、
断面積がより小さい領域によって構成される屈曲部分を
含むことができる。心出し舌状部材をその上にかかる負
荷から少なくとも部分的に解放するために、またその初
期位置への後退運動を確実にするために、関連する各心
出し舌状部材対を、別々の共通スプリング・バンク部材
によって支持することができる。
付け部材の各々が、作動位置にあるときに工作物キャリ
ア・プレート部材と係合する旋回可能引張りレバーを含
むという方法が好ましい。この目的のために、工作物キ
ャリア部材の工作物キャリア・プレート部材は2つの開
口を備えることができ、これらの開口の各々中に1つの
突起が設けられ、それによって各工作物キャリア部材を
ベース部材の上に置いたとき、引張りレバー部材がその
作動位置にある場合、各引張りレバーが、プレート部材
の対応する開口を貫通して突起と係合する。
の休止位置から作動位置に旋回させ締付け力を発生させ
るための駆動手段を割り当てるならば、非常に実用的で
あることが判明した。こうすると駆動手段は、互いに反
対方向に動く2つのピストンを有するハウジング・ブロ
ック内の2つの作動シリンダを含むことができる。これ
らのピストンは、圧力媒体によって両側で加圧されるよ
うに構成され、2つの引張りレバー部材の1つに直接作
動可能に接続されている。この直接作動接続は、例えば
ウェッジ・ギヤ・アセンブリによって実現することがで
きる。
圧力媒体の供給が中断されること、あるいは例えば締付
け装置を圧力媒体供給管の長さを超える角度にまで回転
させなければならないとき、この供給を停止させなけれ
ばならないことが起こる可能性がある。したがって、ピ
ストンへの圧力媒体供給の中断中に引張りレバー部材の
締付け力を維持するための手段を設けると好都合であ
る。この手段は、例えば引張りレバー部材において有効
な締付け力の影響下でウェッジ・ギヤ・アセンブリが自
動ロックするように、ウェッジ・ギヤ・アセンブリのく
さび角を選ぶことによることができる。さらに、ピスト
ンに作用し、自動ロック式ウェッジ・ギヤ・アセンブリ
の摩擦力を支持する、圧縮ばねを設けることができる。
正確な位置決めにとって決定的な整列エレメントの接触
面が、工作物キャリア部材をベース部材の上に置く前に
粉塵を含まず、またこれらの接触面が機械加工中も粉塵
がないように保たれていることである。この目的のた
め、一方では、工作物キャリア部材をベース部材上に置
く前に、ハウジング・ブロックと工作物キャリア・プレ
ート部材の間の空間に粉塵が入るのを防止するために、
その間にエア・カーテンを作る手段を設けることができ
る。また他方では、前記の接触面に対して圧縮空気ジェ
ットを噴射してそこから粉塵を一掃する手段を設けるこ
とができる。最後に、整列要素が位置する、ハウジング
・ブロックと工作物キャリア・プレート部材の間の空間
を、工作物キャリア部材がベース部材上に締め付けられ
ると直ちに気密に密封すれば、好都合である。
を、添付の図面を参照してさらに詳しく説明する。
作業位置に固定されるべきベース部材と、ベース部材1
上に置かれ、その正確に事前決定された明確な位置に固
定されるべき工作物キャリア部材2を含む。
は、ハウジング・ブロック4を含む細長い直方体のハウ
ジング3を含む。その両方の前面はそれぞれカバー部材
5を備え、その上面の縦縁部はそれぞれ、例えばねじ
(図示せず)によってこれに固定された周辺ストリップ
部材6を備えている。図3および図4によれば、工作物
キャリア部材2は矩形プレート部材7を含み、このプレ
ート部材7の対向する両面上に互いに平行に2つの平坦
表面8、9が走る。プレート部材7の上面8は、格子状
に配列された複数の、例えば48個のねじ孔10を備
え、これらのねじ孔10は工作物(図示せず)を工作物
キャリア部材2に固定する働きをする。他のまたは追加
の固定手段を設けることもできることを理解されたい。
物キャリア・プレート部材7の底面9はそれぞれ、対と
して協動して、工作物キャリア部材2をベース部材1に
対して、それぞれ他の2軸に対して垂直である3つの座
標軸X、Y、Zにおいて、またその角度位置に関して整
列させる整列要素を備えている。
属し、これらの突起12はハウジング・ブロック4の上
面11に規則的な配列で設けられている。その端面は、
Z軸に沿って工作物キャリア部材2の位置を規定するた
めの停止面13を形成する。工作物キャリア部材2が締
め付けられた状態のとき、プレート部材7とその平坦底
面9はハウジング・ブロック4の停止面13に止まる。
反対側の停止面を形成するプレート部材7の対応する表
面部分14を、図4では斜線で強調してある。
標平面における工作物キャリア部材2の位置を規定する
ために、3つの直線整列要素対15と16、17と1
8、19と20が設けられている。各整列要素対は、第
1と第2の整列要素を含む。第1の整列要素は工作物キ
ャリア部材2に位置し、これに固定されており、これら
はそれぞれ円錐形断面をもつ整列定規部材15、17、
19の形状を有する。第2の整列要素16、18、20
はそれぞれ、第1整列要素の対応要素として働き、ベー
ス部材1に位置し、そこに固定され、円錐形整列定規部
材の形状に整合する心出しスロットを備えている。図2
と図4に示すように、第1整列要素対15、16と第2
整列要素対19、20はそれぞれ、ベース部材1と工作
物キャリア部材2の対向する端部領域に位置する。これ
らの第1整列要素対と第2整列要素対はあいまって、
(a) 第1整列要素対と第2整列要素対の間の連結線に垂
直に走るY軸に沿って、また(b) 工作物キャリア部材2
の角度配向に関して、工作物キャリア部材2の位置を規
定する。第1整列要素対と第2整列要素対の間の中央に
は、第1整列要素対15、16と第2整列要素対19、
20の間の前記連結線と一致するX軸に沿って工作物キ
ャリア部材を定義するために、第3の整列要素対17、
18が位置している。
る整列定規部材15、17、19は、プレート部材7の
表面に設けられた溝25中で受けられ、ねじ26でそこ
に固定される。他の側では、前記の心出しスロットを構
成する整列要素16、18、20がそれぞれ、ベース部
材1のハウジング・ブロック4にねじ27で固定された
2つの別々の心出し舌状部材28、29を含む。2つの
隣接する心出し舌状部材28、29はそれぞれ、互いに
向かい合った作動縁30、31を有し、これによって前
記の心出しスロットを画定する。図5を見るとはっきり
するように、これらの心出し舌状部材28、29は、各
々の場合に、ハウジング・ブロック4の上面11に設け
られた陥凹部24で受けられる。さらに、心出し舌状部
材28、29は弾性湾曲することができる。この目的の
ために、これらの部材はそれぞれ、断面積が小さくなっ
た部分によって構成される湾曲ゾーン32、33を備え
ている。負荷の下では、2つの心出し舌状部材28、2
9は、心出し舌状部材28、29上のひずみを解放し、
かつ図5に示す休止位置に確実に戻るようにするため、
別のスプリング・バンク上に載っている。このスプリン
グ・バンクは、スリーブ部材36のフランジ35上に載
っている2つのベルビルばね部材34から成る。ばね部
材34は、前記のフランジ35と環状ワッシャ37の協
働によってその作動位置に固定され、この環状ワッシャ
37は、スリーブ36中に挿入されたねじ38の頭部に
よって定位置に保たれる。
と18、19と20によって規定されるベース部材1上
の位置に工作物キャリア部材2を保持するように働く締
付け手段は、それぞれ端側直線整列要素対(15と1
6、17と18)と中央直線整列要素対(19、20)
の間に位置する、2つの同期して作動する締付け部材4
0、41を含む。この締付け手段によって生ずる締付け
力はZ軸に平行に作用する。
け部材40、41はそれぞれ旋回プルフック部材42を
含み、この旋回プルフック部材42は、その作動位置に
あるとき、工作物キャリア部材2のプレート部材7とか
み合う。この目的のために、プレート部材7は2つの開
口43を備えており、各開口には1つの突起44が設け
られ、工作物キャリア部材2をベース部材1の上に置い
たとき、各引張りレバー部材42が、プレート部材7の
対応する開口43とかみ合うようになっている。引張り
レバー部材42がその作動位置まで旋回すると直ちに、
各突起44は関連する引張りレバー部材42によって係
合される。
り大きな図5と、図6〜8による関連する断面図から明
らかになる。図5にはベース部材1の半分しか示してい
ないが、両方の締付け部材40、41は同一の設計であ
り、レイアウトは中心線45に対して対称であるので、
これで十分であることに留意されたい。しかし図7と図
8には、さらに詳細をよりはっきり示すために、ベース
部材1の空のハウジング3を示す。
が割り当てられており、この駆動手段は、引張りレバー
部材42を、図5と図6に示す休止位置からまず初期位
置に旋回させ、その後工作物キャリア部材2がベース部
材1上に置かれた後に、締付け力が発生する作動位置に
旋回させる働きをする。この駆動手段は、互いに反対方
向に動く作動ピストン48、49を持つ油圧または圧縮
空気で動く作動シリンダ46、47を含む。これらの作
動シリンダ46、47はハウジング・ブロック4中にあ
る。ピストン48、49は2つの同軸シリンダ孔50、
51中で受けられ、これによって、2つの作動シリンダ
46、47の中央に位置する作動チャンバ52が1つの
開口53によって連結され、かつ外側の作動チャンバ5
4がカバー部材5によって密封される。ピストン48、
49はそれぞれ引張りレバー部材42の1つに直接連結
され、作動チャンバ52と54中に交互に供給される圧
力媒体によって両側で加圧されることが可能である。
ダ46、47の2つの作動チャンバ52、54の間の中
央に位置する部分に、中央陥凹部56を備え、この中央
陥凹部56は、それぞれシリンダ孔50、51の縦軸を
横切って走り、ハウジング・ブロック4の上側11で開
いている。関連するピストン48、49はそれぞれ、対
応する位置にある連続した陥凹部57を備えている。引
張りレバー部材42は、それぞれシリンダ孔50、51
に通じるハウジング・ブロック4中の陥凹部56と、ピ
ストン48、49内の陥凹部57とを貫通する、細長い
シャフト部分58を備えている。締付け部材の作動中
は、ハウジング・ブロック4内の陥凹部56の横面部分
59が、シャフト部分58を縦方向に案内する働きをす
る。さらに、引張りレバー部材42のシャフト部分58
は横肩60を備え、ピストン48、49中の陥凹部57
はそれぞれ横段61を備え、これによって肩60と段6
1がそれぞれピストン48、49の動作軸に対してある
くさび角だけ傾き、共にウェッジ・ギア・アセンブリを
構成する。このくさび角は、ウェッジ・ギア・アセンブ
リ60、61が引張りレバー部材42における有効な締
付け力の影響下で自動ロックするように選択することが
好ましい。ピストン48、49はそれぞれ、自動ロック
・ウェッジ・ギア・アセンブリ60、61の摩擦力を支
える圧縮ばね62、63の作用を受ける。
42のシャフト部分58の縦軸に沿って有効な圧縮ばね
66の力を受ける。圧縮ばね66はシャフト部分58の
偏心配置された孔67中に位置し、底板68上に載って
おり、この底板68はハウジング・ブロック4に固定さ
れ、その中に底部に向って設けられた陥凹部56をカバ
ーする。さらに、底板68は、シャフト部分58の下端
用の止め具を形成するしきい部材69を備えている。
58は、圧縮ばね63、65並びにウェッジ・ギア・ア
センブリ60、61の影響下で垂直静止位置に保たれ、
これによって、シャフト部分58は、その肩60をピス
トン陥凹部57の段61上および横方向にはハウジング
陥凹部56の横面59上に載せて、静止する。これによ
って肩60の終端縁と横面59に対向する段61の終端
縁は互いにもたれかかって、共に刃受70を形成し、こ
の刃受70はピストン・ストロークの初期段階に引張り
レバー部材42用の旋回ベアリングとして働く。
2、54に圧力媒体を供給するために、ハウジング・ブ
ロック4の縦側に2つのねじ切り入口孔75、76(図
1、図7、図8)を設け、この孔に圧力管が連結され、
各孔はそれぞれ作動チャンバ52、54の1つに連結さ
れている。図7と図8に示すように、入口孔75は開口
53によって相互連結された中央作動チャンバ52に直
接通じ、一方、入口孔76は2つの作動シリンダ46、
47の外側作動チャンバ54に連結されている。最後に
述べた連結は、両側で、入口孔76からカバー部材5の
内側に設けられた縦チャネル77と陥凹部78を介して
外側作動チャンバ54に通じている。前述の圧力媒体供
給チャネルは、図をわかりやすくするために図5、図9
〜11には示されていない。
で、特別の処置を講じない場合、工作物キャリア部材2
を、互いに180度回転した2つの異なった位置でベー
ス部材1上に位置決めし、それに締付け固定することが
できる。この代替処置を回避し、ベース部材1上での工
作物キャリア部材2の明白な位置決めを保証するため
に、ベース部材1の上面11は、その上に対称に配置さ
れた複数の突き出たピン部材79を備え、また工作物キ
ャリア・プレート部材7の底面9は、前記のピン79
(図1〜4、図6)を受けるための、対応する孔80を
備えている。この状況の下で、工作物キャリア部材2
が、締付け動作の開始時にピン79と孔80が合致する
位置をとる場合にのみ、工作物キャリア部材2をベース
部材1上に正確に置くことができる。
始時に整列要素を清浄化し、かつ機械加工動作中に整列
要素を清浄に保つための手段を含む。換言すれば、最終
的に工作物キャリア部材2をベース部材1上に締付け固
定する前に、前記の清浄化手段が作動する。
き付けて行われる。この目的のために、ベース部材1の
ハウジング3は、図1、2、5〜7を参照して後でさら
に説明するように、整列要素のすべての接触面に圧縮空
気を導くための配管を備えている。ハウジング3の上縁
部分は、カバー部材5中と周辺ストリップ部材6中の対
応する凹部によって形成される環状チャネル85を備え
ている。図2と図6によれば、圧縮空気は開口86から
垂直チャネル87と水平チャネル88を通じて環状チャ
ネル85に導かれる。ハウジング・ブロック4の内部で
は、一方では水平管89が環状チャネル85から垂直に
配置されたジェット・ノズル90に通じ、このジェット
・ノズル90は停止面13(図7)の中心で上方に開い
ている。他方では、水平に配置されたジェット・ノズル
91が環状チャネル85に直接連結され、ジェット・ノ
ズル91の縦軸は直線整列要素16、18、20(図
2、5、6)の作動端に対して接線方向に向けられる。
全周辺に沿って垂直スロット92の無限列を備え、これ
らのスロットは環状チャネル85から出発して上面11
に開いている。図5と図7によれば、スロット92は、
一方ではハウジング・ブロック4と周辺ストリップ部材
6の間に、他方ではカバー部材5と周辺ストリップ部材
6の間に形成され、短いサポート・ランド(図示せず)
のみによって互いに分離されている。スロット92から
逃げる圧縮空気によって、最終的に工作物キャリア部材
2をベース部材1に合体して締付け固定する前に、ハウ
ジング・ブロック4と工作物キャリア・プレート部材7
の間にエア・カーテンを作ることができる。これによっ
て、整列要素を含む内部領域は粉塵から保護される。
1の周辺縁部分は弾力性のある材料で作られた密封スト
リップ部材93を備えており、この密封ストリップ部材
93は、工作物キャリア・プレート部材7をベース部材
1に締付け固定したとき、工作物キャリア・プレート部
材7上に載り、工作物キャリア部材2とベース部材1の
間のチャンバ内部を気密に封止する。この密封ストリッ
プ部材93は、必要な場合には、空気が内側から外側に
流れるが外側から内側には流れないように、斜め上に突
き出た密封リップ94を含む。
に、さらに1つの開口95(図1)が設けられており、
これは開口86と同じ方法で環状チャネル85に連結さ
れ、加圧下または真空下での作動のために吸気管を連結
するため、または圧力監視用ゲージを連結するために使
用することができる。先に説明した方法で連結されない
場合には、この開口95は密封または省略する。
である。
置く前に、作動シリンダ46、47の外側作動チャンバ
54を入口孔76(図8)を通じて供給される圧力媒体
によって加圧する。圧力媒体の作用で、ピストン48、
49は互いに矢印100の方向に、圧縮ばね62、63
の力と反対に動く。これによってピストン48、49
は、関連する引張りレバー部材42とそのシャフト部分
58で、刃受70のレベルでかみ合い、同時にシャフト
部分58の下端はしきい部材69によって引き止められ
る。したがって、引張りレバー部材42はその静止位置
(図5)から、刃受70によって構成される旋回軸の周
りを旋回して、図9による初期位置に達する。
近の第1段階中に、初期位置にある締付け部材40、4
1の引張りレバー部材42は、工作物キャリア・プレー
ト部材7の対応する開口43を貫通し、ピン79は、工
作物キャリア部材2が正しい配向をとる場合には、孔8
0を貫通する。この第1接近段階において、対として協
働する整列要素はまだ互いに係合しないが、数mmの相互
距離を有することができる。おそくともこの瞬間に、整
列要素の接触面を清浄にするためにこれらの接触面に圧
縮空気が送られる。工作物キャリア部材2がベース・プ
レート部材1にさらに接近すると、ピン79は孔80と
かみ合って、直線整列要素対がその後協働するのに適し
た相互位置をとるように、工作物キャリア部材2の大ま
かな位置決めが行われる。
材1の結合の第1段階を示す。この第1段階では、さし
あたり、直線整列要素15と16、17と18、19と
20(図2、4)のみが対となり、これによって円錐形
整列定規部材15、17、19は対応する心出し舌状部
材28、29の間で心出しスロットを貫通し、その作動
縁30、31と接触する。したがって、X−Y平面にお
ける工作物キャリア部材2の位置と角度配向が暫定的に
固定される。この段階で、工作物キャリア・プレート部
材7はベース部材1に最も近い仮位置に達し、工作物キ
ャリア・プレート部材7の関連する開口43中の突起4
4が係合できる作動位置まで、引張りレバー部材42を
旋回移動させることが可能になる。工作物キャリア・プ
レート部材7は、この作動段階ではまだベース部材1の
停止面13に達しておらず、プレート部材7と密封リッ
プ94の間のギャップは開いたままであり、これによっ
て、このギャップが閉じるまで有効なエア・カーテン
が、工作物キャリア・プレート部材7とベース部材1の
間の空間に粉塵が入り込むのを防止する。
部材1の結合の次の段階を示す。この段階では、工作物
キャリア部材2は、その整列定規部材15、17、19
のみによってベース部材1の整列部材16、18、20
上に静止し続ける。作動シリンダ46、47の外側作動
チャンバ54への圧力媒体の供給が中断され、内部作動
チャンバ52へと切り替わった場合、ピストン48、4
9は矢印101の方向に外側に向かって移動する。これ
によって、ピストン48、49の作動ストロークが開始
される。この作動ストロークの初期段階で、引張りレバ
ー部材42が、その斜め静止位置から、そのシャフト部
分58がピストン軸に垂直な位置をとる作動位置へと旋
回移動することが可能になる。2つの引張りレバー部材
42は、シャフト部分58がハウジング・ブロック4中
の陥凹部56の側面59に接するまで、シャフト部分5
8の下部に作用する圧縮ばね66の作用下で刃受70の
周りを時計周りの方向に旋回し、これによって、引張り
レバー部材42は同時に工作物キャリア・プレート部材
7の開口43中の突起44と係合する。
2とベース部材1の結合の最終段階までピストン48、
49が作動ストロークを続けるとき、ウェッジ・ギヤ・
アセンブリ60、61は作動を始める。その作用を受け
て、ピストン48、49の駆動力が引張りレバー部材4
2によってかけられる締付け力に変換される。これによ
って、ピストン48、49のそれぞれに設けられた斜め
の段61が、関連する引張りレバー部材42のシャフト
部材58に設けられた対応して傾斜した肩60に沿って
滑動する。これによって、陥凹部56の側面59に引き
止められていたシャフト部材58が、案内面として働く
側面59に沿って下方に引っ張られる。同時に、この段
階ではもう必要のないピストン48、49の刃受70
が、関連するシャフト部分58から離れる。
バー部材42によってZ軸の方向に加えられる締付け力
の作用で、工作物キャリア部材2は、工作物キャリア・
プレート部材7がベース部材1上に設けられた突起12
の停止面13に接するような程度まで、ベース部材1に
向かって変位する。これによって、Z軸の方向における
工作物キャリア部材2の正確に規定された位置が設定さ
れる。同時に、円錐形整列定規部材15、17、19が
整列要素16、18、20の心出しスロットをさらに貫
通し、それによって、整列要素16、18、20の心出
し舌状部材27、28が湾曲し、これらを支えるベルビ
ルばね部材が共に加圧される。このようにして、対とし
て協働する直線整列要素の間の接触が強化され、工作物
キャリア部材2は、3つの座標軸X、Y、Zと角度配向
に関する限り、ベース部材に対して明確な位置に整列さ
れる。この明確な位置は、高い精度で繰り返しとること
ができる。したがって、工作物キャリア部材2上に装着
された工作物は、それが繰り返しベース部材から取り外
され、再び締め付けられる場合でも、常に同じ位置に、
例えば機械加工装置の機械加工領域に正確に締付け固定
される。
7の下面9に押し付けられた密封リップ94付きの密封
ストリップ部材93が、整列部材を大気から密封し、こ
れによって周辺環境の影響から保護する。整列要素へ向
ける空気流を発生させ、かつ前記のエア・カーテンを維
持するための、環状チャネル85への圧縮空気の供給
は、この段階で中断することができる。それが適切な場
合、圧縮空気供給管をベース部材1から除去することが
できる。
ー部材42の間に位置するウェッジ・ギヤ・アセンブリ
60、61は、締付け動作が終了すると、すなわちピス
トンの駆動力が無くなると、自動ロックするように設計
することが好ましい。締付け条件は、この場合、引張り
レバー部材42にかけられ、それぞれピストン48、4
9に作用する圧縮ばね62、63の力によって支持され
る、締付け力によって維持される。こうして、ベース部
材1から作動シリンダ46、47へ圧力媒体を送るため
の供給管も除去することができる。したがって、いかな
る連結や配管もない締付け装置を、機械加工装置の作業
領域で自由に操作し移動することができる。
る。
拡大部分縦断面図である。
付け装置の拡大断面図である。
材の拡大断面図である。
ス部材のハウジング・ブロックの拡大部分縦断面図であ
る。
動作の第1段階における、図5のベース部材と図4の線
V−Vに沿って切断した工作物キャリア部材の部分縦断
面図である。
合動作の第2段階における、図5のベース部材と図4の
線V−Vに沿って切断した工作物キャリア部材の部分縦
断面図である。
合動作の第3段階における、図5のベース部材と図4の
線V−Vに沿って切断した工作物キャリア部材の部分縦
断面図である。
Claims (27)
- 【請求項1】 機械加工装置の作業領域に固定されるよ
うに構成されたベース部材と、 前記ベース部材上に置かれベース部材に締付け固定され
るように構成され、かつ機械加工すべき工作物を受ける
ように構成された、工作物キャリア部材と、 工作物キャリア部材をベース部材の上に置いたとき互い
に対として協働して、工作物キャリア部材の位置を、互
いに垂直に走る3つの座標軸において、またその角度配
向に関して整列させる、ベース部材上に設けられた第1
整列手段および工作物キャリア部材上に設けられた第2
整列手段と、 ベース部材上の第1および第2の整列手段によって規定
される位置に工作物キャリア部材を保持する締付け力を
発生させる締付け手段とを含み、 第1および第2整列手段が、互いに協働して、締付け手
段によって発生する前記締付け力の方向に平行に走る座
標軸(Z軸)における工作物キャリア部材の位置を規定
する、第1停止面と第2停止面を含む第1の整列要素対
を含む、 機械加工装置の作業領域における明確な位置に工作物を
締付け固定するための装置であって、 前記第1および第2整列手段が、それぞれ円錐形断面の
整列定規部材と整合心出しスロットを有する対応部材と
を含む第2の整列要素対を含み、前記整列定規部材と前
記対応部材とが互いに協働して、他の2つの座標軸(X
軸とY軸)によって設定される座標平面における工作物
キャリア部材の位置を規定し、 前記ベース部材と前記工作物キャリア部材の2つの対向
する端部がそれぞれ、(a)2つの第2整列要素対の間
の連結線に垂直に走る座標軸(Y軸)と、(b)角度配
向に関して、前記工作物キャリア部材の位置を共に規定
する、前記第2整列要素対の1つを備え、 前記ベース部材と前記工作物キャリア部材の前記2つの
第2整列要素対の間の中央部分が、第3の座標軸(X
軸)において工作物キャリア部材の位置を規定する前記
第2整列要素対の別の1つを備え、 前記締付け手段が、それぞれ前記の中央に位置する第2
整列要素対と前記の側方に位置する第2整列要素対の1
つとの間に位置する、2つの同期して作動する締付け部
材を含むことを特徴とする、締付け装置。 - 【請求項2】 前記ベース部材がハウジング・ブロック
を含み、このハウジング・ブロックの上面が、前記第1
整列要素対の前記第1停止面と、前記第2整列要素対の
1対の整列要素とを備え、その中に締付け部材が位置す
ることを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 前記工作物キャリア部材が工作物キャリ
ア・プレート部材を含み、その平面底側に前記第2整列
要素対の他の1対の整列要素を備えることを特徴とす
る、請求項1または2に記載の装置。 - 【請求項4】 前記円錐形断面の整列定規部材が、前記
工作物キャリア部材上に配置され、整合心出しスロット
を有する前記対応部材が前記ベース部材上に配置されて
いることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項
に記載の装置。 - 【請求項5】 前記の整合心出しスロットを有する各対
応部材が、2つの個々の心出し舌状部材を含み、これら
の心出し舌状部材は前記ベース部材の前記ハウジング・
ブロックに個々に連結され、互いに対向する位置にあっ
て前記心出しスロットを画定する作動縁を備えることを
特徴とする、請求項4に記載の装置。 - 【請求項6】 前記心出し舌状部材が、弾力的に柔軟で
あることを特徴とする、請求項5に記載の装置。 - 【請求項7】 前記心出し舌状部材が、断面積がより小
さい領域によって構成される湾曲部分を含むことを特徴
とする、請求項6に記載の装置。 - 【請求項8】 心出し舌状部材の関連する各対が、別の
共通スプリング・バンク部材によって支えられることを
特徴とする、請求項7に記載の装置。 - 【請求項9】 前記2つの締付け部材のそれぞれが、作
動位置にあるとき工作物キャリア・プレート部材と係合
する、旋回可能引張りレバー部材を含むことを特徴とす
る、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項10】 前記工作物キャリア部材の工作物キャ
リア・プレート部材が2つの開口を備え、これらの開口
のそれぞれ中に1つの突起が設けられ、それによって、
前記工作物キャリア部材を前記ベース部材上に置いたと
き、前記引張りレバー部材がその作動位置にある場合
は、各引張りレバーがプレート部材中の対応する開口を
貫通し前記突起と係合することを特徴とする、請求項9
に記載の装置。 - 【請求項11】 各引張りレバー部材に、前記引張りレ
バー部材をその休止位置から作動位置へと旋回させ、締
付け力を発生させるための駆動手段が割り当てられるこ
とを特徴とする、請求項9または10に記載の装置。 - 【請求項12】 前記駆動手段が、前記ハウジング・ブ
ロック内にあって互いに反対方向に動く2つのピストン
を有する2つの作動シリンダーを含み、前記ピストン
が、圧力媒体によって両側で加圧されるように構成さ
れ、前記2つの引張りレバー部材の1つに直接作動可能
に連結されることを特徴とする、請求項11に記載の装
置。 - 【請求項13】 前記ハウジング・ブロックが、各作動
シリンダの前記2つの作動チャンバの中間に位置する部
分に、ハウジング・ブロックの上側で開くシリンダ孔の
縦軸を横切って走る中央陥凹部を有し、関連するピスト
ンが対応する位置にある連続した陥凹部を備えることを
特徴とする、請求項12に記載の装置。 - 【請求項14】 前記引張りレバー部材が、前記ハウジ
ング・ブロックの前記陥凹部と前記ピストンの前記陥凹
部を貫通し、前記ピストンの駆動力を前記引張りレバー
部材の締付け力に変換するウェッジ・ギヤ・アセンブリ
によって、前記ピストンに連結されている、細長いシャ
フト部分を備えることを特徴とする、請求項12または
13に記載の装置。 - 【請求項15】 前記引張りレバー部材の前記シャフト
部分が横肩を備え、前記ピストンの前記陥凹部が横段を
備え、前記肩と前記段が前記ピストンの動作軸に対して
あるくさび角だけ傾き、共にウェッジ・ギア・アセンブ
リを構成することを特徴とする、請求項13または14
に記載の装置。 - 【請求項16】 前記引張りレバー部材の前記シャフト
部分が、前記ハウジング・ブロックの前記陥凹部におけ
る横案内面に沿って縦方向に案内され、縦に働くばね部
材の影響下で前記ピストンの前記陥凹部の前記段上にそ
の肩を載せて静止することを特徴とする、請求項13か
ら15のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項17】 前記ピストンの作動ストロークが、初
期段階で、前記引張りレバー部材を傾斜静止位置から、
前記シャフト部分が前記ピストンの中心軸に垂直に走る
作動位置にまで旋回させる働きをすることを特徴とす
る、請求項13から16のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項18】 前記シャフト部分の前記案内面に面す
る前記肩と前段の終端縁が、共に前記ピストンの作動ス
トロークの初期段階に前記引張りレバー部材用の旋回ベ
アリングとして働く刃受を形成することを特徴とする、
請求項13から17のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項19】 前記ハウジング・ブロックの前記陥凹
部の下端にしきい部材が設けられ、前記ピストンの後退
ストロークの開始中に前記引張りレバー部材のシャフト
部分の下端がこのしきい部材に接して、前記ピストンの
次の後退ストローク中に前記引張りレバー部材が前記作
動位置から前記静止位置へと旋回されるようになること
を特徴とする、請求項13から18のいずれか一項に記
載の装置。 - 【請求項20】 前記ピストンへの圧力媒体の供給が中
断されている間、前記引張りレバー部材の締付け力を維
持する手段が設けられることを特徴とする、請求項13
から19のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項21】 前記ウェッジ・ギア・アセンブリのく
さび角が、締付け動作が終わった後に前記ピストンの駆
動力が停止したとき、前記ウェッジ・ギア・アセンブリ
が締付け力の影響下で自動ロックするように選ばれるこ
とを特徴とする、請求項20に記載の装置。 - 【請求項22】 前記ピストンに作用し、前記自動ロッ
ク式ウェッジ・ギア・アセンブリの摩擦力を支える圧縮
ばねを備えることを特徴とする、請求項21に記載の装
置。 - 【請求項23】 前記ハウジング・ブロックと前記第1
および第2の整列手段を含む前記工作物キャリア・プレ
ート部材との間の空間が、前記工作物キャリア部材が前
記ベース部材に締付け固定された場合に、気密に封止さ
れることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項
に記載の装置。 - 【請求項24】前記ハウジング・ブロックが弾性材料で
作られた密封ストリップ部材を含み、この密封ストリッ
プ部材は、ハウジング・ブロックの上側の周辺部分に沿
って位置し、工作物キャリア・プレート部材が前記ベー
ス部材に締付け固定されたとき、この工作物キャリア・
プレート部材上に静止することを特徴とする、請求項2
3に記載の装置。 - 【請求項25】 前記の第1および第2整列手段に圧縮
空気を吹き付けることによってこれらの整列手段を清浄
化する手段が設けられることを特徴とする、請求項1か
ら8のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項26】 前記工作物キャリア部材をベース部材
上に締付け固定する前に、前記ハウジング・ブロックと
前記工作物キャリア・プレート部材の間の空間に粉塵が
入るのを防止するために、この間にエア・カーテンを作
る手段が設けられることを特徴とする、請求項1から8
のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項27】前記ハウジング・ブロックがエンドレス
圧縮空気チャネルを含み、このチャネルに、前記第1お
よび第2整列手段の接触面に向けられたジェット・ノズ
ル手段と前記エア・カーテンを作るためのスロットが連
結されていることを特徴とする、請求項25または26
に記載の装置。
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