JPH0832390B2

JPH0832390B2 - 工作用ジグ

Info

Publication number: JPH0832390B2
Application number: JP63220264A
Authority: JP
Inventors: ルドルフ・シユナイダー
Original assignee: エーローヴア・アー・ゲー
Priority date: 1987-09-04
Filing date: 1988-09-02
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: EP0308370B1; EP0308370A1; SG32192G; DE3866489D1; ATE69754T1; GR3003367T3; DE3729601C1; KR960011987B1; ES2028358T3; US4934680A; JPS6471639A; KR890004821A; CA1303631C; HK38892A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は機械加工される工作物または機械加工装置で
使用される工具などの部材を機械加工装置の基準中心線
または基準軸に対し正確に位置決めするための組立体に
関する。さらに特に本発明は、工作物受取手段に対し工
作物を正確に位置決めするように設けられた工作用ジグ
であって、前記ジグは、工作物がそれに固定される工作
物支持部材と、前記工作物支持部材がその上に着脱式に
配置される受取部材とを含むようにした工作用ジグに関
する。

従来技術「正確に位置決めする」という表現は広義には、機械
加工されるべき工作物または工作物を機械加工するため
に使用される加工工具などの部材が、機械加工装置内に
おいてよく規定されかつ正確に既知の位置に固定される
ことを意味する。特に本発明の第１の態様によれば、部
材は例えば鉛直平面言いかえるとＸ−Ｙ方向平面の第１
の平面内で相互に直角方向に走る二方向に対しならびに
前記第１の平面内のその角度位置に対し正確に位置決め
される。本発明の第２の態様によればさらに、部材の高
さすなわち前述の第１の平面に対し直角に走るＺ軸に沿
っても正確な位置が得られる。このような位置決めはそ
れほどむずかしくはないが同様に極めて重要である。

小さい工作物または同様に小さい寸法をもつ工具をク
ランプするために、工作物または工具がそれに固定され
るようにした工作物支持部材または工具支持部材を含む
ようにした装置は従来技術において既知である。工作物
支持部材または工具支持部材は工作物または工具を取付
けたまま、機械加工装置の一部である受取部材または機
械加工装置内の既知のよく規定された位置に取付けられ
た受取部材のいずれかの上に配置可能である。

支持部材と受取部材との間の相対位置を規定するため
に、突出する位置合せピンを有する受取部材とそれに対
応して配置された心出し開孔を有する支持部材とを設
け、これにより位置合せピンを心出し開孔に係合させて
支持部材を受取部材上に装着することもまた従来技術に
おいて既知である。もしＺ方向の位置を考えなければ、
協働するピン／開孔対を２個設ければ十分である。２個
の協働ピン／開孔対の一方はＸ方向およびＹ方向の位置
を規定し、２個のピン／開孔対を協働させてＺ軸まわり
の角度位置を規定できる。

上記のように組立体においては、一方の位置決めピン
と他方の心出し開孔とはその相対位置に関する限り極め
て正確に配置されていることが基本的な必要条件であ
る。この条件が満たされただけでも、支持部材を受取部
材上に配置するとき、位置合せピンと心出し開孔とは適
切に協働し、支持部材が受取部材に対して所定の位置を
とるように確実にはめ合いをなす。このためには支持部
材と受取部材とは極めて慎重にかつ高精度に製作されな
ければならず、従って制作費は極めて高くなろう。例え
ば工作物の電食加工の分野における場合のように位置精
度に対し極端に高い要求が出された場合にこの問題は特
に重要になる。上記のような組立の際しばしば特に通常
のように円錐状位置合せピンが設けられた場合、２個の
ピン／開孔対がこの場合相互に独立にＸ−Ｙ−位置を規
定するので幾何学的に余剰寸法が出たり過剰規定が出た
りすることをさらに注意しなければならない。

比較的大きな工作物が正確に規定された位置にクラン
プされなければならぬときは、これらの不都合は特に問
題となる。安定した位置を得るためには、位置合せピン
と従って心出し開孔とは相互にできるだけ遠くに配置さ
れる。位置合せピンと心出し開孔との間の距離がたとえ
20〜40cmの範囲内であっても、支持部材と受取部材間に
温度差があるとこれによりかなりの距離偏差を発生し、
このために片方の位置合せピンと対応の心出し開孔との
間の完全なはめ合いができなくなる。この結果工具によ
る機械加工の分野で特に重要な極めて高い位置精度はも
はや確保されなくなる。

他の問題点は、複数の異なる支持部材が同一受取部材
上に配置されなければならない際に起こる。支持部材が
別々の工程で製作され、従って心出し開孔の位置に関す
る限りわずかづつ異なる寸法をもつ可能性がある。心出
し開孔間の距離のこれらの公差がたとえ小さくても、精
度に対して極めて高い要求が出た場合は、対応の受取部
材に関する極めて正確な位置決めはもはや不可能であろ
う。

ドイツ特許第3115586号A1は、工作機械の交換式心出
しパレット用装置を開示する。この装置は、機械加工す
べき工作物が装着されたパレットをパレット受取りおよ
び工作物機械加工ステーションに運搬する役をなすフィ
ードコンベヤを含む。パレットがそこに到着すると、パ
レットがＺ軸心出しピンの表面上に接触するまでステー
ションが降下される。しかしこれらの心出しピンは、パ
レットのＸ方向およびＹ方向の位置または角度位置につ
いてはいかなる効果ももたない。パレットを降下したと
きに、位置合せピンの円錐状上方端部部分はそれに対応
の円錐形状を有する心出しブッシングと係合する。ブッ
シングは軸方向には弾性的に装着されているが、半径方
向には剛性に装着されている。「半径方向内のパレット
の正確な位置決め」は達成可能であるといえるが、前述
のように製作誤差または熱による膨張収縮の問題によ
り、これもほとんど不可能のようにみえる。

この設計においては、特にもし一方の位置合せピンの
中心軸間の距離が他方のブッシング間の距離と正確に等
しくないときは、Ｘ方向およびＹ方向内およびＺ軸まわ
りの角度位置に関して正確な位置決めを行なうことは不
可能である。もし位置合せピンの間の距離が心出しブッ
シング間の距離に正確に等しくなければ、パレットの最
初の位置に応じてピン／ブッシング対の一方または他方
が積極的状態で係合してこれによりX/Y位置を規定する
ことからパレットの位置がよく既定され得ないことは全
ての当業者に明らかであろう。従ってパレットは２つの
異なる位置をとることになるが、この問題はまさしく本
発明により解決されよう。

ドイツ特許出願公告第1008966号は、機械の第１の部
分が機械の第２の部分へ弾性的に接続されかつ装着され
る方法を開示する。これの目的は前記機械部分の一方を
外部制御して加えられた移動させる力の影響下で位置決
めし、これにより静的摩擦の負の影響を除去することで
ある。前記一方の機械部分を手動または機械的に移動し
て所定位置が得られると直ちに、相対的に可動な２つの
機械部分は例えば電磁石により一緒にクランプされる。
この特許は２つの部分の相対位置を不変に位置決めする
という問題は処理しないのでこの問題の解決とはならな
い。

発明の概要従来技術で既知の上記のような工作用ジグの不都合を
回避することが本発明の目的である。特に、最上の精度
をもって製作する必要がなくても極めて高い位置精度を
有する上記のような工作用ジグを提供することが本発明
の目的である。本発明のさらに他の目的は、心出し開孔
の間隔が極めて狭まい公差内に納められる必要がないよ
うな少なくとも２個の心出し開孔を含む工作物支持部材
を提供することである。本発明のさらに他の目的は、前
記工作物支持部材と協働するように設けられかつ位置合
せピンの間隔が極めて狭まい公差内に納められる必要が
ないような少なくとも２個の位置合せピンを有する受取
部材を提供することである。最後に、工作物支持部材と
受取部材とを含み、これら２つの協働部材がたとえ異な
る温度を有して工作物支持部材の受取部材に対する正確
な位置決めを確実に行なうような工作用ジグを提供する
ことが本発明の目的である。

従って本発明は、工作物を工作物受取手段に対し正確
に位置決めするように適用された工作用ジグを提供す
る。本発明のジグは、工作物がそれに固定される工作物
支持部材と工作物支持部材がその上に着脱式に配置され
る受取部材とを含む。

受取部材はその一方の面から突出する少なくとも２個
の位置合せピンを含み、また工作物支持部材は工作物支
持部材を受取部材上に配置するときに前記少なくとも２
個の位置合せピンと係合するように設けられた少なくと
も２個の心出し開孔を含む。さらに工作物支持部材を受
取部材に固定するために固定手段が設けられ、これによ
り工作物支持部材内に設けられた前記少なくとも２個の
心出し開孔は相互に間隔をなして配置される。

所定の効果を得るために、工作物支持部材内の前記少
なくとも２個の心出し開孔の第１の心出し開孔は工作物
支持部材に対して固定位置を有し、また前記少なくとも
２個の心出し開孔の第２の心出し開孔は、工作物支持部
材に対して前記第１および前記第２の心出し開孔の中心
を結ぶ連接線に沿った方向にまたは前記連結線に平行に
移動可能であるが前記第１および前記第２の心出し開孔
の中心線を結ぶ前記連結線に対し直角に走る方向には不
動である。

従って特に、２つのピン／開孔対の場合には位置合せ
ピンの一方と協働する固定心出し開孔は工作物支持部材
のＸ方向およびＹ方向、従ってＺ軸における位置を規定
し、一方他の位置合せピンと協働する第２の移動可能な
心出し開孔は工作物支持部材をＺ軸まわりのその角度位
置に関して位置決めすることを確実に行なう。このよう
に、心出し開孔の一方は他方の心出し開孔に対し接近し
たり離れたりが可能なので、２個の位置合せピン間およ
び２個の心出し開孔間のそれぞれの現実の距離はもう重
大ではなくなる。従って、製作公差および熱による寸法
変化等は相殺され、幾何学的な余剰寸法および過剰規定
が出たりすることはない。

工作物支持部材内の可動心出し開孔を移動可能にする
適切な方法は種々可能であろうが、工作物支持部材はベ
ース部分と可動部分とを含み、前記可動部分は前記ベー
ス部分に弾性的に結合され、ここで第１の固定心出し開
孔は工作物支持部材のベース部分内に設けられ、また第
２の移動可能な心出し開孔は工作物支持部材の可動部分
内に設けられる。可動心出し開孔の真の移動量は実際に
は数/100mmから数/10mmの範囲なので、この設計の実施
には困難はない。

心出し開孔を一方向には移動可能にしそれと直角な方
向には剛性にするための有利な方法は、工作物支持部材
の可動部分が差動的に伸長する少なくとも二つの板ばね
を介して工作物支持部材のベース部分に結合されるよう
にした設計である。このような部材は小さな移動量の中
では極めて好ましい挙動、すなわち理想的な直線曲げ挙
動とその伸長方向における大きな強度とを示す。さらに
これらの部材は、比較的大きなクランプ力が工作物支持
部材のベース部分上に作用している間に工作物支持部材
の可動部分の弾性的案内のみに設けられたものであるの
で、これらの部材には極めて小さな力がしかも工作物支
持部材を受取部材上に位置決めする間にのみ作用するこ
とに注目しなければならない。

このような差動的に伸長する少なくとも二つの板ばね
の前記の有利な性質を最善に利用するために、差動的に
伸長する少なくとも二つの板ばねが、前記移動可能な心
出し開孔と工作物支持部材のベース部分内に設けられた
他の心出し開孔とを結ぶ連結線に対し直角な方向に伸長
するようにした設計が使用されるべきである。

工作物支持部材の可動部分をそのベース部分に結合す
るために別個の差動的に伸長する少なくとも二つの板ば
ねが設けられてもよいが、もし差動的に伸長する少なく
とも二つの板ばねが工作物支持部材の可動な部分となら
びに工作物支持部材のベース部分とに一体に形成された
材料部分で構成されるならば有利であるように思える。
例えばこれは、可動部分を工作物支持部材のベース部分
から貫通分離するために、例えばワイヤエロージョン
（線状侵食）によって工作物支持部材内またはそれに結
合された補助部材内に多数の狭い溝を切ることにより実
施可能である。

前述のように、本発明の目的を満たすための特に有利
な方法は、工作物支持部材が受取部材上に設けられた第
１の位置合せピンと協働する第１の固定心出し開孔と、
受取部材上に設けられた第２の位置合せピンと協働する
第２の移動可能な心出し開孔とを含むようにした設計に
おいて見られよう。第１のピン／開孔対は工作物の機械
加工に対してＸ−Ｙ基準すなわちＺ軸として働き、また
第２のピン／開孔対は工作物支持部材のＺ軸まわりの角
度位置を規定する。

基本的には、工作物支持部材を固定心出し開孔を含む
第１のベース部分と移動可能な心出し開孔を含む第２の
可動部分とを含む２つの部分で設計することが可能であ
る。しかし工作物支持部材が第１の心出しクロスビーム
と第２の心出しクロスビームとを含み、前記第１の心出
し開孔が前記第１の心出しクロスビーム内に設けられ、
かつ前記第２の心出し開孔が前記第２のクロスビーム内
に設けられるようにした設計がより有利である。

第１および第２の心出しクロスビームは相互に間隔を
なして配置され、また工作物支持部材の底面とある間隔
をなして工作物支持部材に結合される。これらは工作物
支持部材に剛性に結合された２つの端部部分と２つの端
部部分を相互に結合する中間部分とを含む。第１および
第２の心出し開孔はそれぞれ、第１および第２の心出し
クロスビームのそれぞれの前記中間部分内に設けられ
る。

第１および第２の心出しクロスビームの中間部分に
は、工作物支持部材に対し接近したり離れたりする方向
すなわちＺ方向に弾性的に移動可能であり、また第２の
心出しクロスビームの中間部分がさらに、第１の心出し
クロスビームの中間部分に対し接近したり離れたりする
方向に弾性的に移動可能である。

従って同業者は、同一クロスビームを種々の種類の工
作物支持板と共に使用可能なので、具体的な工作物支持
部材を設計するのにかなり大きな自由度を有する。

受取部材の心出しピンは硬質合金で製作され、かつ実
際の心出し作業のために働く実質的に小さい円錐角をも
つ第１の円錐面部分と、位置合せピンの対応心出し開孔
内への挿入を支持する実質的に大きい円錐角をもつ隣接
の第２の円錐端面部分とを含む。

位置合せピンが圧縮空気源に接続された中心連続孔を
含むという特徴により、極めて有効な清掃効果が実現可
能である。位置合せピンを心出し開孔内に挿入する間
に、圧縮空気は位置合せピンから脱出してほこりよび汚
れを除去する。これは特に、もし心出し開孔が少なくと
も一端が開放している硬質合金ブッシングで構成され、
前記ブッシング部材が心出しクロスビームの剛性な中央
部分内に挿入されているときに有効である。

前記の位置合せピンに関しては、位置合せピンに対面
する硬質合金ブッシング部材の内部壁の端縁部分が円錐
状に拡大され、これにより硬質合金ブッシング部材の拡
大端縁部分の円錐角が実質的に小さい円錐角をもつ位置
合せピンの前記第１の面部分の円錐角より大きいとき
は、特に有効かつ正確な位置決めが得られよう。従って
位置合せピンと心出しブッシングとの間に噛み込みの心
配もなく基本的に環状の線接触が形成され、さらに圧縮
空気の吸込み効果によりほこり粒子が掻き取られて清掃
効果がさらに改善される。

以下に本発明の組立体の具体例を、添付の図面により
詳細に説明しよう。

具体例以下に詳細に説明する具体例は、機械加工装置内で正
確に位置決めされるべき工作物をＸ、Ｙ方向に関し、Ｚ
軸まわりの角度位置に関し、およびＺ軸に沿った位置に
関して受入れるように設けられた工作用ジグである。し
かし本発明の基本原理は、ジグが構造的に同業者に明ら
かなような適切な方法で適用されるのであれば、機械加
工工具の固定や位置決めにも使用可能であることが理解
される。

本発明の工作用ジグの全体配置は、第５図と第６図か
らよく分かる。このように工作用ジグの受取部材１は機
械加工装置（図示なし）の加工テーブルで構成してもよ
く、または機械加工装置の加工テーブルに剛性に接続さ
れた別個の受取部材により構成してもよい。さらに工作
物支持部材２が設けられる。図示の例では工作物支持部
材２は平坦な板状構造であり、機械加工装置により機械
加工されるべき工作物３を固定支持するために、開孔、
溝、クランプ手段など（図示なし）を備えている。ある
特殊な例においては、工作物支持部材２を工作物３自身
で構成し、すなわち別個の工作物支持部材を必要としな
いようにすることもまた可能である。

工作物支持部材２を受取部材１上に装着するために、
固定手段が設けられる。本実施例においては、概略図で
示すような固定棒４を含み、該棒は逆Ｔ字形を有しかつ
工作物支持部材２の底部側に連結され、これによりその
底面から伸長して支持部材２に平行に伸長する脚を有す
る。固定手段はさらに定着ピストン５を含み、その上部
部分は固定棒４の形状に対応する形状をなして固定棒と
隙間を有して係合する。従って、受取部材１に関する工
作物支持部材２の所望の心出し効果は損われることはな
い。定着ピストン５を下方に移動することにより工作物
支持部材２全体が受取部材１の方向に引き下げられ、後
に詳細に説明されるようにロックして固定される。

工作物支持部材２の受取部材１に対する高さ位置、従
ってＺ方向の位置決めは、図示の具体例によれば結合し
た４個の支持ピン６により決定され、ピンの一端は工作
物支持部材２に接続されかつピンの他端は受取部材１の
面上に設けられた支持面７に接触する。しかし工作物支
持部材２の受取部材に対するＺ方向の規定位置を提供す
るには、３個の支持ピン６でも十分であろうことは同業
者により理解されよう。

受取部材１には圧縮空気供給源に接続された空気通路
８が設けられ、通路８は支持面７内に流入する。これら
の空気通路８の目的は、一方では支持面７の表面上に存
在する可能性のあるほこりまたは汚れを吹き飛ばすこと
である。このような吹き飛ばし作用は、支持ピン６が支
持面７に接近した際に支持面７の表面と支持ピン６の表
面との間に僅かな空間しか残っていないので空気通路８
を離れる空気の速度は極めて加速される結果となり、こ
のときに最も効果的になる。一方、支持ピン６が支持面
７に接触すると直ちに空気通路８の吐出口は閉止され
る。従って空気通路８内の圧力は増加し、この圧力の増
加がモニタされて、工作物支持部材２が受取部材１上に
適切に着座したかどうかを指示する信号を取得するのに
利用可能である。

工作物支持部材２の受取部材１に対するＸ方向、Ｙ方
向および角度方向の位置決めを提供するために、角度方
向位置決めは、受取部材１の頂部表面内に剛性に挿入さ
れかつその円錐端部部分をそれから突出させた２個の位
置合せピン9a,9bにより提供される。位置合せピン9a,9b
の正確な設計は後に詳細に説明されよう。位置合せヒン
9a,9bは心出し開孔10a,10bと協働するが、該開孔は、基
本的には工作物支持部材２上に、より正確には工作物支
持部材２の底面に接続されかつその底面に対しある間隔
を有する２個の心出しクロスビーム11a,11b上に設けら
れる。さらに心出しクロスビーム11a,11bの構造および
設計を後に詳細に説明する。

位置合せピン9a,9bは各々中心連続孔12（第４図参
照）を含み、該連続孔は、受取部材１内に設けられた圧
縮空気通路14であって位置合せピン9a,9bをそれぞれ対
応の開孔10a,10b内に挿入する際にほこりおよびごみを
除去する役目もなす通路14に結合される。

心出しクロスビーム11a,11bの設計と構造は第１図〜
第３図からよく分かり、これらの図面を用いてここで詳
細に説明しよう。２個の心出しクロスビーム11a,11bの
各々は全体として伸長構造をなし、工作物支持部材２の
底面に結合される。この目的のため心出しクロスビーム
11a,11bの各々はその両端部に、ねじ16により工作物支
持部材２にそれぞれ固定された端部部分15a,15bを含
む。

第１図〜第３図からよく分かるように心出しクロスビ
ーム11a,11bの各々は、中央部分17a,17bのそれぞれの他
に各クロスビーム11a,11b内で隣接するブリッジ部分19
a,19bのそれぞれとで構成される全体として参照番号18
a,18bで示されるそれぞれの中間部分と、すでに述べた
それぞれの端部部分15a,15bとを含む。第３図からブリ
ッジ部分19bは、極めて小さい厚さを有することが容易
に分かり、同様のことが心出しクロスビーム11aの対応
のブリッジ部分19aについても言えることは当然であ
る。

第１の心出しクロスビーム11bの中央部分17b（および
対応の第２の心出しクロスビーム11aの中央部分17a）な
らびに端部部分15a,15bは肉厚を厚くしている。このた
め中央部分17a,17bならびに端部部分15a,15bは剛性であ
るが、一方ブリッジ部分19a,19bの挙動は板ばねに類似
する。従って、端部部分15a,15bはそれぞれねじ16によ
り工作物支持部材２に剛性に結合されているが、中央部
分17a,17bはそれぞれ第３図の二方向矢印P₁で示すよう
に工作物支持部材２に接近したり離れたりしてＺ方向に
弾性的に移動可能である。一方第１の心出しクロスビー
ム11bの中央部分17bは、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ軸まわ
りの角度運動に関する限り工作物支持部材２に剛性にか
つ不動に固定される。

心出し開孔10a,10bはそれぞれ中間部分18a,18bのそれ
ぞれの中に設けられ、また中間部分18a,18bのそれぞれ
の中に設けられた対応の開孔内に挿入され硬質合金から
なるブッシング部材20a,20bをそれぞれ含む。ブッシン
グ部材20a,20bの特殊な設計をこれより第４図で詳細に
説明しよう。

既述のように第１の心出しクロスビーム11bは工作物
支持部材２に対しては基本的には剛性であるが中間部分
18bは例外で、これは支持部材２に対し接近したり離れ
たりしてＺ方向に弾性的に移動可能である。しかし第２
の心出しクロスビーム11aに関しては状況は異なる。

1.第１の心出しクロスビーム11bに関する説明と同様
に、中間部分18aは工作物支持部材２に対し接近したり
離れたりして弾性的に移動可能である。

2.さらに付属のブリッジ部分19aを含む中間部分18aは、
第１図で二重矢印P₂の方向すなわち心出し開孔10a,10b
の中心を通過する線と一致する方向にも移動可能であ
る。しかしこの線に直角な方向（すなわち第２の心出し
クロスビームの長手方向）の移動は不可能である。

図示の具体例によれば、この挙動は次のように行われ
る。第２の心出しクロスビーム11aの両方の端部部分15a
に、脚21,21′,21″からなる本質的にＵ字形の連続溝が
設けられている。２個の脚21′,21″は端部部分15aの側
部端縁に近接して走り、一方前記２個の脚21′,21″を
連結する脚21は端部部分15aと中間部分18aのブリッジ部
分19aとの間の境界に近接しかつそれに沿って走る。こ
のようにして端部部分15aの各々に対しては、中間部分1
8aの移動方向に対し直角な方向すなわち矢印P₂に直角な
方向に走る、差動的に伸長する二つの板ばね22′,22″
が形成され、差動的に伸長する二つの板ばね22′,22″
は端部部分15aを中間部分18a特にそのブリッジ部分19a
に結合する。

本具体例においては、前記の差動的に伸長する二つの
板ばね22′,22″は脚21′,21″のそれぞれと端部部分15
aの端縁との間の材料部分で構成される。この設計によ
り、これらは長手方向には極めて剛性であるが、その長
手伸長部に直角な方向には極めて可撓性がある。これに
関して、この特殊例において必要とされる運動の振幅は
極めて小さく、例えば数/100〜数/10mmの範囲である。

ここで第２図を参照するとここに第２の心出しクロス
ビーム11aの一部が拡大図で示され、この場合その中間
部分18aは矢印P₃の方向に完全に移動されている。図は
分かり易くするために誇張してあることが分かる。既述
のように、実際には通常起る振幅は極めて小さい。図か
ら分かるように脚21″は、脚21に隣接するその端部にお
いて完全に閉じて板ばね22″の下方端部は端部部分15a
に接触し、一方脚21′はそれに対応して脚21に隣接する
その端部において開く。中心に対し当然対称である第２
の心出しクロスビーム11aの他方の端部においても状況
は同一であり、中間部分18aにおいて矢印P₃の方向に平
行な移動が起ることが分かる。しかしそれに直角な方向
に走る方向内の中間部分の移動は、差動的に伸長する二
つの板ばね22′,22″がこのような移動を防止するのに
十分な剛性を有するので可能ではない。

中間部分18aを矢印P₃で示す方向に押す力の作用が停
止されると、材料部分22′,22″はばね状挙動を有する
ので中間部分18aは第１図に示すような中立位置へ自動
的に戻る。

ここで第４図により、位置合せピン９およびブッシン
グ部材20の設計および協働状態をさらに詳細に説明しよ
う。位置合せピンは硬質合金からなり、基本的な本体部
材23、および基本的な本体部材の端部に配置されかつ全
体的に円錐形状を有する２つの面部分24,25を含むのが
好ましい。実際の心出し機能を実行する第１の円錐端部
部分24は、例えば角αが約８°の比較的小さい円錐角を
有する。一方、位置合せピン９の端面に隣接して配置さ
れかつ位置合せピン９の対応のブッシング部材20内への
挿入を支持する第２の部分25は、例えば角βが約45°の
より大きい円錐角を有する。既述のように位置合せピン
９は、圧縮空気をその前方表面に供給する働きをなす中
心孔12を含む。

心出しブッシング20は、円錐状に拡大された端縁部分
26を含む。円錐角γは約15°であるが、いずれにしても
位置合せピン９の第１の円錐端部部分24の角αよりは大
きい。位置合せピン９および心出しブッシング20の直径
はそれぞれ、ピン９をブッシング20内に挿入したとき
に、ピン９の円錐状に拡大された端縁部分24がブッシン
グ20の円錐状に拡大された端縁部分26とブッシングの円
筒内面との間の境界を形成する端縁27と接するように設
計される。

心出しクロスビーム11a,11bの各中間部分18a,18bのそ
れぞれの中に挿入されているブッシング20,20bはそれぞ
れ一端が閉じている（第４図参照）ので、ピン９をブッ
シング20内に挿入するに当って環状隙間が形成され、隙
間の寸法は連続的に減少する。従って、連続孔12の口か
ら逃げる圧縮空気は前記環状隙間を通過する流速を連続
的に増加し、これにより前記端縁27および／または位置
合せピン９の前記円錐面部分24に存在する可能性のある
ほこりおよび汚れを除去する。

第５図には、工作物支持部材２の固定棒４が既に定着
ピストン５と係合して工作物支持部材を受取部材１の方
に引き下げる寸前の状態が示されている。この場合に、
２個の位置合せピン9a,9bの中心間の距離は２個の心出
し開孔10a,10bの中心間の距離ｂに対応していないが、
これは例えば不注意な製作または工作物支持部材２と受
取部材１との間の温度差による公差が原因である。この
ように距離に差ｘが存在するが、この差は実際には極め
て小さく、第５図では分かり易くするためにかなり誇張
して示されている。

ここで工作物支持部材２が第５図に示す位置から第６
図に示す位置へ降下されたときに、前記距離の差ｘは相
殺されなければならない。これは次のように行われる。
一方の（第１の）心出しクロスビームすなわち剛性なク
ロスビーム11bとおよびそれにより工作物支持部材２と
が、位置合せピン9bの心出しブッシング20b内への進入
の影響の下に、正確に規定されたX/Y位置にセットされ
よう。従ってＺ軸すなわちＸ軸とＹ軸との交線が固定さ
れて、これが機械加工装置の基準軸の役をなすであろ
う。しかし他方の（第２の）心出しクロスビームに関し
ては状況は異なる。中間部分18aは前に説明したよう
に、位置合せピン9aが心出しブッシング20aに関して正
確に心出しされるまで２個の心出し開孔10a,10bの中心
間を結ぶ線に沿って距離ｘだけ移動するであろう。同時
に、第２の心出しクロスビーム11aはその中間部分18aの
移動方向に直角な方向には剛性であるので、工作物支持
部材全体は前述のＺ軸すなわち位置合せピン9bの中心の
周りにピボット回転して、この結果工作物支持部材２と
およびこれにより工作物３との所定の角度位置が得られ
よう。最後に第６図に示す位置が達成される。支持ピン
６が支持面７上に静置して、この結果高さすなわちＺ方
向に関する位置も規定されることに注目すべきである。

以上に説明したように、心出し作業の間に２個の心出
しクロスビーム11a,11bのそれぞれの中間部分18a,18bは
それぞれ、工作物支持部材２の方向すなわちＺ軸の方向
に弾性的に変形される。しかしこの変形は位置の精度に
はいかなる影響も与えず、位置合せピン９の円錐面部分
24とブッシング20の端縁27との間の積極的係合を改善す
る。心出しクロスビーム11a,11bの各中間部分18a,18bの
それぞれの前述のような弾性変形が行われるようにする
ために、２個のクロスビーム11a,11bは第３図から明ら
かなようにある間隔を設けて工作物支持部材２の底面に
固定される。しかし同じ目的を達成すべく工作物支持部
材２の底面に適当な凹みを設けてもよいことが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工作用ジグの工作物支持部材の底
面図、第２図は心出しクロスビームの２つの部分が相互
にオフセットされた状態にある心出しクロスビームの一
部の拡大略詳細図、第３図は第１図の線III−IIIによる
断面図、第４図は位置合せブッシングと位置合せピンと
の超拡大部分断面図、第５図は本発明による工作用ジグ
の解放状態における概略部分側断面図、第６図は本発明
による工作用ジグのクランプ状態における概略部分側断
面図を示す。１……受取部材、２……工作物支持部材、３……工作
物、4,5……固定手段、9a,9b……位置合せピン、10a,10
b……心出し開孔、11a,11b……クロスビーム、12……中
心連続孔、15a,15b……端部部分、17a,17b……中央部
分、18a,18b……中間部分、19a,19b……ブリッジ部分、
20a,20b……ブッシング部分、24……小さい円錐角をも
つ円錐面部分、25……大きい円錐角をもつ円錐端面部
面、26……端縁部分。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作物の受け取り手段に対し工作物を正確
に位置決めするように設けられた工作用ジグであって、前記ジグは、工作物がそれに固定される工作物支持部材
と、前記工作物支持部材がその上に着脱式に配置される受け
取り部材と、前記工作物支持部材を前記受け取り部材に固定するため
の固定手段とを含み、前記受け取り部材がその一方の面から突出する２個の位
置合わせピンを含み、また前記工作物支持部材が、前記工作物支持部材を前記
受け取り部材上に配置するときに前記２個の位置合わせ
ピンと結合するように設けられた２個の心出し開孔を含
み、前記工作物支持部材がさらに第１の心出しクロスビーム
と第２の心出しクロスビームとを含み、前記２個の心出し開孔の第１の心出し開孔が前記第１の
心出しクロスビーム内に設けられ、第２の心出し開孔が
第２の心出しクロスビーム内に設けられ、前記第２の心出しクロスビームが、前記工作物支持部材
に対して、前記第１及び第２の心出し開孔を結ぶ連結線
に沿った方向又は前記連結線に平行に移動可能である
が、前記第２の心出しクロスビームの長手方向には不動
であるように、前記第２の心出しクロスビームの長手方
向に差動的に伸長する、二つの板バネの二組を介して、
その両方の端部部分において前記工作物支持部材に結合
された工作用ジグ。
【請求項２】前記二つの板バネの二組が、前記第２のク
ロスビームに一体的に構成されることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の工作用ジグ。
【請求項３】前記第１および第２の心出しクロスビーム
が相互に間隔をなして配置され、各々が工作物支持部材
の底面とある間隔をなして工作物支持部材に結合される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
載の工作用ジグ。
【請求項４】前記第１および第２の心出しクロスビーム
が、前記工作物支持部材に剛性に結合された２つの端部
部分と、前記２つの端部部分を相互に結合する中間部分
とを含むことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
の工作用ジグ。
【請求項５】前記第１および第２の心出し開孔がそれぞ
れ、前記第１および第２の心出しクロスビームのそれぞ
れの前記中間部分内に設けられることを特徴とする特許
請求の範囲第４項に記載の工作用ジグ。
【請求項６】前記第１および第２の心出しクロスビーム
の前記中間部分が、工作物支持部材に対し接近したり離
れたりする方向すなわちＺ方向に弾性的に移動可能であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の工作
用ジグ。
【請求項７】前記第２の心出しクロスビームの前記中間
部分が、前記第１の心出しクロスビームの前記中間部分
に対し接近したり離れたりする方向に弾性的に移動可能
であることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
工作用ジグ。
【請求項８】前記第１および第２の心出しクロスビーム
の前記第１および第２の中間部分の各々が、剛性な中央
部分と、前記中央部分を前記端部部分に結合する２つの
実質的により薄いブリッジ部分とを含み、前記心出し開
孔が前記剛性な中央部分内に設けられることを特徴とす
る特許請求の範囲第５項に記載の工作用ジグ。
【請求項９】前記受取部材の前記位置合せピンが、硬質
合金で製作されかつ実質的に小さい円錐角を持つ第１の
円錐面部分とならびに実質的により大きい円錐角をもつ
隣接の第２の円錐端面部分とを含むことを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の工作用ジグ。
【請求項１０】前記位置合せピンが圧縮空気源に接続さ
れた中心連続孔を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の工作用ジグ。
【請求項１１】前記心出し開孔が少なくともその一端が
開放する硬質合金ブッシング部材で構成され、前記ブッ
シング部材が前記心出しクロスビームの前記剛性な中央
部分内に挿入されることを特徴とする特許請求の範囲第
８項に記載の工作用ジグ。
【請求項１２】前記位置合せピンに対面する前記硬質合
金ブッシング部材の内部壁の端縁部分が円錐状に拡大さ
れ、ここで前記硬質合金ブッシング部材の拡大端縁部分
の円錐角が、実質的に小さい円錐角をもつ前記位置合せ
ピンの前記第１の面部分の円錐角よりも大きいことを特
徴とする特許請求の範囲第11項に記載の工作用ジグ。