WO2011004732A1 - 物品位置決め機構 - Google Patents

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WO2011004732A1
WO2011004732A1 PCT/JP2010/061029 JP2010061029W WO2011004732A1 WO 2011004732 A1 WO2011004732 A1 WO 2011004732A1 JP 2010061029 W JP2010061029 W JP 2010061029W WO 2011004732 A1 WO2011004732 A1 WO 2011004732A1
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WO
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taper
article
positioning mechanism
frame
taper engagement
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PCT/JP2010/061029
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北浦一郎
宗近隆幸
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Pascal Engineering Corp
Original Assignee
Pascal Engineering Corp
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Publication date
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Priority to US13/261,119 priority patent/US9061387B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
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    • B23B29/24—Tool holders for a plurality of cutting tools, e.g. turrets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/25—Lathe
    • Y10T82/2585—Tool rest
    • Y10T82/2587—Turret type holder [e.g., multiple tools, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to an article positioning mechanism, and in particular, an article made of a part or a tool is held by a holder member having a taper engagement male part, and a frame-shaped member having a taper engagement female part is provided at an attachment part of a movable member of a mechanical device.
  • the present invention relates to an arrangement in which a taper engagement male part is positioned and rotationally restricted by closely engaging a taper engagement female part.
  • Patent Document 1 discloses a positioning mechanism for positioning the tool holder on the turret of the tool post with high accuracy.
  • this positioning mechanism four concave key grooves are formed in the vicinity of the outer periphery of the turret mounting surface of the tool holder, and three convex keys corresponding to the key grooves are formed on the holder mounting surface of the turret of the tool rest. ing.
  • the tool holder mounting surface is brought into contact with the mounting surface of the turret and three of the four key grooves are engaged with the corresponding three keys, respectively. It can be positioned in a vertical direction and a horizontal direction with respect to the mounting surface of the turret and can be rotationally restricted.
  • An object of the present invention is to provide an article positioning mechanism that is capable of highly accurate positioning and that can be reliably rotationally restricted, and to provide an article positioning mechanism that is excellent in strength and durability.
  • the article positioning mechanism according to the present invention is an article positioning mechanism for positioning an article made of a part or a tool at a mounting part of a movable member of a mechanical device and for restraining rotation of the article, and a holder member to which the article is fixed and the mounting part.
  • a fixed frame-shaped member, and the holder member includes a positioning restriction surface orthogonal to the axis of the mounting portion, and a plurality of arcuate corners whose cross-section perpendicular to the axis protrudes outward.
  • a plurality of side portions, and a tapered engagement male portion that is inclined so as to approach the axial center as it moves toward the mounting portion, and the frame-shaped member is A regular polygon having a reference surface for receiving the positioning regulating surface and positioning in the axial direction, and a plurality of arcuate corners and a plurality of side portions whose cross section in the direction orthogonal to the axial center protrudes outward.
  • Formed in a specific shape and the tape A taper engaging female portion inclined in the same direction as the engaging male portion, and when the holder member is fixed to the mounting portion or the frame-shaped member by a fixing means, the radial direction and the mounting are separated from the axis.
  • the taper engagement male part is configured to be in close contact with the taper engagement female part through elastic deformation of the outer peripheral side wall part of the taper engagement female part in a direction approaching the part. It is said.
  • the taper engagement female portion in the radial direction separated from the axial center and the direction approaching the attachment portion is provided. Since the taper engagement male part engages with the taper engagement female part in close contact with each other through the elastic deformation of the outer peripheral side wall part, the article positioning mechanism allows the holder member to which the article is fixed to the attachment part. Positioning can be performed with high accuracy, and rotation can be reliably restrained. Compared with the case where positioning and rotation restraint are performed using a small component such as a plurality of sets of keys and key grooves in Patent Document 1, this application uses a tapered polygonal male and female portion having a regular polygonal shape.
  • the rigidity of the positioning mechanism can be increased. Since one set of the taper engagement male part and the taper engagement female part are engaged with each other, it is possible to engage smoothly as compared with a combination of a plurality of sets of key grooves and keys. Therefore, an article positioning mechanism having excellent durability can be obtained.
  • Each of the plurality of side portions of the tapered engagement male portion has a relief recess formed in a central portion thereof, and a pair of contact surfaces formed on both sides of the relief recess
  • Each of the plurality of side portions of the taper engaging female portion has a relief recess formed in the central portion thereof and a pair of contact surfaces formed on both sides of the relief recess.
  • the polishing cost can be reduced.
  • the regular polygonal shape of the taper engagement male part and the taper engagement female part is a regular tetragonal shape, and each of the plurality of side portions of the taper engagement male part slightly bulges outward.
  • Each of the plurality of side portions of the tapered engagement female portion is formed in an arc shape that slightly bulges outward.
  • the taper engagement male portion On the back side of the outer peripheral side wall portion of the taper engagement female portion, the taper engagement male portion in a direction approaching the attachment portion when closely engaging the taper engagement female portion.
  • An annular space for promoting elastic deformation is formed. According to this configuration, the annular space can promote elastic deformation in the direction in which the tapered engaging female portion of the frame-shaped member approaches the mounting portion.
  • the holder member includes an engaging male part forming member that forms the tapered engaging male part, and a holder body to which the engaging male part forming member is fixed by a plurality of bolts. According to this configuration, productivity is improved as compared with the case where the taper engagement male part is integrally formed on the holder body, and the engagement male part forming member is fixed to the holder body with a plurality of bolts. It can be applied to a holder body having a shape.
  • the movable member of the mechanical device is a turret of a turret type lathe, and the turret has a plurality of mounting portions on the outer peripheral portion thereof, and the frame-shaped members are respectively provided on the mounting portions.
  • the plurality of holder members can be positioned with high accuracy and reliably restricted with respect to the plurality of attachment portions of the turret of the turret type lathe.
  • the frame-shaped member is positioned on the mounting portion with a plurality of knock pins and fixed with a plurality of bolts. According to this configuration, since the frame-shaped member can be repeatedly attached to and detached from the attachment portion, the reproducibility is improved, and the productivity is improved as compared with the case where the taper engagement female portion is integrally formed on the attachment portion.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 5.
  • It is a bottom view of the holder member of the article positioning mechanism.
  • It is a principal part enlarged bottom view of FIG.
  • It is a top view of the frame-shaped member of an article
  • It is a principal part expanded bottom view of FIG. It is a top view of the frame-shaped member which concerns on another modification. It is a side view of a machine device and an article positioning mechanism according to another modification.
  • the turret 1 (corresponding to a movable member of a mechanical device) is attached to a turret lathe. As shown in FIGS. 1 and 2, the turret 1 is configured in a ring shape and has a plurality of attachment portions 2 on the outer periphery thereof. Each of the attachment portions 2 is provided with a frame-shaped member 12 of the article positioning mechanism 10.
  • Rotating tool holder members 11 and 11A for holding rotating tools such as a drill T1 for propelling in the direction of the axis 2a of the mounting portion 2 and an end mill T2 for cutting a hole in a direction perpendicular to the direction of the axis 2a
  • a plurality of holder members 11 to 11C such as turning tool holder members 11B and 11C for holding turning tools such as S1 and S2 are fixed to a plurality of attachment portions 2 via frame-shaped members 12, respectively.
  • the turret 1 is supported by the turret body of the turret lathe so as to be rotationally driven.
  • an indexing mechanism (not shown) among the plurality of holder members 11 to 11C attached to the turret 1, for example, the rotary tool holder member 11 holding the end mill T1 is indexed to the machining position and rotated.
  • the rotary tool T1 held by the holder member 11 can be rotated to cut the workpiece.
  • the holder member 11 includes turning tool holder members 11 and 11A and rotary tool holder members 11B and 11C.
  • the rotary tool holder member 11 to which the end mill T1 is fixed will be described as an example.
  • a plurality of attachment portions 2 of the turret 1 are shafts through which a vertical axis 2 a and a rotation axis (not shown) of the rotary tool T ⁇ b> 1 held by the holder member 11 are inserted.
  • the hole 3 the four bolt holes 5 into which the four bolts 4 for fixing the holder member 11 to the attachment portion 2 are respectively screwed, and the four bolt holes 5 for fixing the frame-shaped member 12 to the attachment portion 2
  • Four bolt holes 7 into which the bolts 6 are respectively screwed and two pin holes 9 into which knock pins 8 for positioning the frame-shaped member 12 are inserted are formed.
  • the turret 1 of this embodiment has twelve attachment portions 2 on the outer peripheral portion thereof.
  • the article positioning mechanism 10 includes a holder member 11 to which the tool T1 is fixed, and a frame-shaped member 12 to be fixed to the mounting portion 2.
  • the article positioning mechanism 10 is for positioning and holding the holder member 11 (corresponding to an article made of parts or tools) via the frame-shaped member 12 on the attachment portion 2 of the turret 1.
  • the frame-shaped member 12 As shown in FIGS. 1 to 3, 6, 7, 10, and 11, the frame member 12 is formed of a square steel plate-like member in plan view.
  • the frame-shaped member 12 includes an opening 40, an outer peripheral side wall portion 12 a (see FIG. 7), a reference surface 37 that receives the positioning restriction surface 17 of the holder member 11 and positions it in the axial center 2 a direction, and the holder member 11.
  • a taper engagement female portion 38 inclined in the same direction as the taper engagement male portion 18 is provided.
  • the frame-shaped member 12 is positioned on the attachment portion 2 by two knock pins 8 and fixed by four bolts 6.
  • an opening 40 having one side approximately 0.5 to 0.6 times as long as the side portion is formed.
  • the reference surface 37 is configured on the upper surface of the frame-shaped member 12.
  • the reference surface 37 has four insertion holes 43 through which the four bolts 4 are inserted, bolt mounting holes 44 into which the four bolts 6 are inserted, and two pins into which the two knock pins 8 are inserted.
  • a hole 45 is formed.
  • the taper engagement female portion 38 includes four arcuate corner portions 46 and four side portions 47 whose cross section in the direction orthogonal to the axis 2 a is convex outward. And is formed in a regular tetragonal shape (a pseudo regular square, a substantially regular square, or a shape close to a regular square).
  • the taper engagement female portion 38 is formed in an inclined shape so as to approach the axis 2 a as it moves toward the axis 1 a of the turret 1.
  • the taper engaging female portion 38 is formed integrally with the upper peripheral wall 41 of the opening 40 of the frame-shaped member 12.
  • Each of the plurality of side portions 47 of the taper engaging female portion 38 is formed in an arc shape with a minute curvature slightly bulging outward.
  • Each of the plurality of side portions 47 of the taper engaging female portion 38 has an escape recess 48 formed in the center thereof, and a pair of contact surfaces 49 formed on both sides of the escape recess 48 (FIG. 11). reference).
  • the relief recess 48 of the taper engagement female portion 38 is formed in a shallow groove shape along the direction of the axis 2 a in the upper peripheral wall 41 of the opening 40 of the frame-shaped member 12.
  • the relief recess 48 is formed in a region that is about 1 ⁇ 2 of the side portion 47.
  • the annular space 40a As shown in FIGS. 3, 6, and 7, the annular space 40 a is formed on the back side of the upper peripheral wall 41 of the opening 40.
  • the annular space 40a is for accelerating elastic deformation in the direction approaching the attachment portion 2 (backward) when the taper engagement male portion 18 is closely contacted with the taper engagement female portion 38.
  • the annular space 40 a is formed on the inner peripheral side of the lower peripheral wall 42 of the opening 40.
  • the holder member 11 As shown in FIGS. 1 to 9, the holder member 11 includes an engagement male part forming member 14 that forms a tapered engagement male part 18, and the engagement male part forming member 14 is fixed by a plurality of bolts 15. And a holder body 16.
  • the holder main body 16 includes a main body portion 31, a flat plate portion 32 to which the engaging male portion forming member 14 is fixed, a tool holding portion 33, and the like.
  • An end mill T1 is fixed to the tool holding portion 33.
  • the rotational shaft of the end mill T1 is connected to the rotational shaft of the rotational drive mechanism, but since it is a known technique, detailed description thereof is omitted.
  • Four bolt mounting holes 34 into which four bolts 4 are inserted are formed at the four corners of the flat plate portion 32 of the holder body 16 in order to fix the holder member 11 to the mounting portion 2 of the turret 1.
  • the engaging male part forming member 14 is formed from a square steel plate-like member in plan view.
  • the engaging male part forming member 14 includes a positioning regulating surface 17 orthogonal to the axis 2a of the attachment part 2, and a tapered engagement male part 18 inclined so as to approach the axis 2a as it moves to the attachment part 2 side. And a through hole 19 communicating with the shaft hole 3 of the mounting portion 2.
  • the positioning restriction surface 17 As shown in FIGS. 3 and 8, the positioning regulating surface 17 has an opening angle of about 4 at the bottom surface side corners of the engaging male portion forming member 14 and outside the tapered engaging male portion 18 in plan view. It is formed in a 45 ° arc shape. An insertion hole 21 through which the bolt 4 is inserted is formed at the center of each of the positioning regulating surfaces 17 (see FIG. 6). The positioning regulating surface 17 is brought into contact with the reference surface 37 to be positioned in the axial center 2a direction.
  • a shallow annular groove 22 is formed on the inside in the radial direction of these positioning regulating surfaces 17.
  • four bolt mounting holes into which the four bolts 15 are inserted and two knock pins for positioning the engaging male portion forming member 14 on the holder body 16 are inserted.
  • a pin hole 24 is formed.
  • the taper engaging male portion 18 includes four arc-shaped corner portions 26 and four side portions 27 whose cross section perpendicular to the axis 2a is convex outward. And is formed in a regular tetragonal shape (a pseudo regular square, a substantially regular square, or a shape close to a regular square).
  • the taper engaging male portion 18 is formed so as to protrude integrally from the bottom surface of the engaging male portion forming member 14.
  • the inclination angle of the taper engagement male portion 18 with respect to the axis 2a of the mounting portion 2 is preferably about 7 ° to 12 ° (see FIGS. 6 and 7).
  • Each of the four side portions 27 of the taper engaging male portion 18 is formed in an arc shape with a minute curvature slightly bulging outward (see an imaginary line in FIG. 9).
  • Each of the plurality of side portions 27 of the taper engaging male portion 18 has a relief recess 28 formed in the center thereof, and a pair of contact surfaces 29 chamfered on both sides of the relief recess 28. (See FIG. 9).
  • the relief recess 28 of the taper engagement male part 18 is formed in a shallow groove shape along the axial direction on the taper surface of the engagement male part forming member 14.
  • the relief recess 28 is formed in a region that is about a half of the side portion.
  • the article positioning mechanism 10 approaches the mounting portion 2 in the radial direction and away from the axis 2a when the holder member 11 is fixed to the mounting portion 2 via the frame-shaped member 12 by four bolts 4 (fixing means).
  • the taper engagement male part 18 is configured to be in close contact with the taper engagement female part 38 through elastic deformation of several ⁇ m of the outer peripheral side wall part 12a of the taper engagement female part 38 in the direction in which the taper engagement female part 38 is engaged. Yes.
  • the taper engagement male part 18 is in close contact with the taper engagement female part 38, it is between the arcuate corner part 26 and the arcuate corner part 46, and between the relief recess 28 and the relief recess 48. A slight gap is formed (see FIG.
  • the holder member 11 may be fixed to the frame-shaped member 12 with fixing means, such as a volt
  • the operation and effect of the article positioning mechanism 10 will be described.
  • the rotation phase around the axis 2a of the engagement male portion forming member 14 of the holder member 11 and the frame-shaped member 12 fixed to the attachment portion 2 is matched.
  • the holder member 11 is engaged with the frame-shaped member 12, and the contact surface 29 of the taper engagement male portion 18 is lightly brought into contact with the contact surface 49 of the taper engagement female portion 38.
  • a gap of about 0.03 to 0.15 ⁇ m is formed between the four positioning regulating surfaces 17 of the engaging male portion forming member 14 of the holder member 11 and the reference surface 37 of the frame-shaped member 12.
  • the four bolts 4 are respectively inserted into the bolt mounting holes 34 of the holder member 11, and the insertion holes 21 of the engaging male portion forming member 14 and the insertion holes 43 of the frame-shaped member 12 are inserted, and the turret 1 is attached.
  • the holder member 11 is fixed to the attachment portion 2 via the frame-shaped member 12 by screwing into the bolt hole 5 of the portion 2, the taper engagement in the radial direction away from the axis 2a and the direction approaching the attachment portion 2 is achieved.
  • the contact surface 29 of the taper engagement male portion 18 is brought into close contact with the contact surface 49 of the taper engagement female portion 38 through elastic deformation of the outer peripheral side wall portion 12a of the mating female portion 38, and then positioning is performed.
  • the regulating surface 17 comes into contact with the reference surface 37 to stop the elastic deformation and complete the positioning in the direction of the axis 2a.
  • This elastic deformation includes radial elastic compression deformation of the upper peripheral wall 41 and elastic deformation in the direction of the axis 2a.
  • the holder member 11 can be positioned with high accuracy in the direction of the axis 2 a of the mounting portion 2 by bringing the positioning regulating surface 17 of the holder member 11 into close contact with the reference surface 37 of the frame-shaped member 12.
  • the holder member 11 can be positioned with high accuracy in the radial direction away from the shaft center 2a.
  • the rotational phase around the axis 2a of the attachment portion 2 can be positioned with high accuracy, and the holder member 11 can be restrained from rotating around the axis 2a with respect to the attachment portion 2.
  • the position restricting surface 17 or the reference surface 37 is not finely adjusted, and a movable member is not used for either the taper engagement male portion 18 or the taper engagement female portion 38. Two-sided restraint can be reliably achieved.
  • the taper engaging female in the radial direction away from the shaft center 2a and the direction approaching the attachment portion 2 is obtained. Since the taper engagement male part 18 is brought into close contact with the taper engagement female part 38 through elastic deformation of the outer peripheral side wall part 12a of the part 38, the tool T1 is fixed by the article positioning mechanism 10.
  • the member 11 can be positioned with high accuracy with respect to the mounting portion 2 and can be reliably rotationally restricted. Compared to positioning and rotation restraint using a small component such as a plurality of sets of keys and key grooves, the present application uses a square-shaped tapered engagement male part 18 and female part 38 for positioning.
  • the rigidity of the article positioning mechanism 10 can be increased. Since one set of the taper engagement male part 18 and the taper engagement female part 38 are engaged with each other, the taper engagement male part can be smoothly engaged as compared with a combination of a plurality of sets of key grooves and keys. Since unnecessary contact with the female portions 18 and 38 can be avoided, the article positioning mechanism 10 having excellent durability can be obtained.
  • Each of the plurality of side portions 27 and 47 of the taper engagement male portion 18 and the taper engagement female portion 38 is formed on the relief recesses 28 and 48 formed at the center thereof and on both sides of the relief recesses 28 and 48. Since the pair of contact surfaces 29 and 49 have a contact portion 29 and 49, when the taper engagement male portion 18 and the taper engagement female portion 38 are engaged in close contact, the pair of contact surfaces 29 and 49 The number is doubled, and the positioning accuracy in the direction orthogonal to the axis 2a of the mounting portion 2 and the rotation restraint force are improved.
  • the side recesses 27 and 47 are provided with the relief recesses 28 and 48, the compressive stress of the pair of contact surfaces 29 and 49 is increased, so that the elastic deformation in the diameter increasing direction can be promoted and the adhesion can be improved. it can. Furthermore, since it is not necessary to polish the surfaces of the relief recesses 28 and 48, the polishing cost can be reduced.
  • the regular polygonal shape of the taper engagement male part 18 and the taper engagement female part 38 is a regular tetragonal shape, and each of the plurality of side portions 27 and 47 of the taper engagement male part 18 and the taper engagement female part 38 is provided. Is formed in an arc shape that slightly bulges outward, so that when the taper engagement male portion 18 and the taper engagement female portion 38 are engaged in close contact, the side portion 27 of the taper engagement male portion 18 and The contact area with the side part 47 of the taper engagement female part 38 increases, the holder member 11 can be centered with high accuracy, and centripetalness can be improved.
  • the holder member 11 includes an engagement male part forming member 14 that forms a taper engagement male part 18, and a holder body 16 to which the engagement male part forming member 14 is fixed by a plurality of bolts 15. Productivity is improved more than forming the taper engaging male portion 18 integrally with the main body 16, and the engaging male portion forming member 14 is fixed to the holder main body 16 with a plurality of bolts 15. It can be applied to the main body 16.
  • the movable member of the machine device is a turret 1 of a turret lathe, and the turret 1 has a plurality of mounting portions 2 on the outer peripheral portion thereof, and the frame-shaped member 12 is provided on each of the mounting portions 2.
  • the plurality of holder members 11 can be positioned with high accuracy and reliably restricted with respect to the plurality of attachment portions 2 of the turret 1 of the turret lathe.
  • the frame-shaped member 12 Since the frame-shaped member 12 is positioned on the mounting portion 2 with a plurality of dowel pins 8 and fixed with a plurality of bolts 6, the frame-shaped member 12 can be repeatedly attached to and detached from the mounting portion 2, thereby improving reproducibility.
  • the productivity is improved by forming the taper engaging female portion 38 integrally with the mounting portion 2.
  • the holder member 11 has been described as an example, but the holder members 11A to 11C also have an engagement male portion forming member 14 that forms a taper engagement male portion 18 in the same manner as the holder member 11.
  • the engaging male portion forming member 14 has holder bodies 16A to 16C having shapes corresponding to the tools T2, S1, and S2 fixed by a plurality of bolts 15. Also in the holder main bodies 16A to 16C, as with the holder main body 16, four bolt mounting holes 34 for fixing to the attachment portion 2 via four bolts 4 (fixing means) are formed.
  • a plurality of slits 53 may be formed on the arcuate corner 46A of the taper engaging female portion 38A of the frame-shaped member 12A toward the radially outer side as an elastic deformation promoting portion.
  • the radial direction and the attachment part separated from the axial center 2a of the outer peripheral side wall part 12a of the taper engagement female part 38A. Elastic deformation in the direction approaching 2 can be promoted.
  • the article positioning mechanism 10 is applied not only to the turret 1 of a turret lathe, but also to a forging machine 60 and other various molding machines like the article positioning mechanism 10A. can do.
  • the article positioning mechanism 10A can position the punch 61 and the die 62 with respect to the mounting portion of the ram 63 and the machine base 64 (corresponding to the movable portion) with high accuracy and reliably restrain rotation.
  • the shape of each of the plurality of side portions 27 and 47 need not be limited to an arc shape slightly bulging outward, and may be formed in a straight line shape.
  • the shapes of the taper engagement male portion 18 and the taper engagement female portion 38 need not be limited to a regular tetragonal shape, but may be configured in various regular polygonal shapes such as a regular pentagonal shape and a regular hexagonal shape. May be.
  • the engaging male part forming member 14 formed with the tapered engaging male part 18 is fixed to the holder body 16 and the frame-shaped member 12 formed with the taper engaging female part 38 is attached to the mounting part.
  • the present invention is not particularly limited to this configuration.
  • the engaging male portion forming member 14 may be fixed to the mounting portion 2 and the frame-shaped member 12 may be fixed to the holder main body 16. good.
  • the positioning regulating surface 17 and the taper engagement male portion 18 are formed on the holder member 11, and the reference surface 37 and the taper engagement female portion 38 are formed on the frame-shaped member 12.
  • the positioning regulating surface 17 and the taper engagement male portion 18 are formed on the frame-shaped member 12, and the reference surface 37 and the taper engagement female portion 38 are formed on the holder member 11. You may comprise. [7] In addition, various modifications can be made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
  • the article positioning mechanism of the present invention can be used for various machine devices such as machine tools and robots, and other applications.
  • Turret 2 Mounting portion 2a Axle 4 Bolt (fixing means) 8 Knock pins 10, 10A Article positioning mechanism 11 to 11C Holder member 12 Frame-shaped member 12a Outer peripheral side wall 14 Engaging male part forming member 16 to 16C Holder main body 17 Positioning regulating surface 18 Taper engaging male part 26 Arc-shaped corner 27 Side portion 28 Relief recess 29 Contact surface 37 Reference surface 38, 38A Taper engagement female portion 40a Annular space 46 Arc-shaped corner 47 Side portion 48 Relief recess 49 Contact surface

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Abstract

物品位置決め機構（１０）は、機械装置の可動部材の取付け部（２）に部品又は工具からなる物品を位置決めすると共に回転拘束するため、物品が固定されたホルダ部材（１１）と取付け部に固定された枠形部材（１２）とを備え、ホルダ部材（１１）は、位置決め用規制面（１７）と、正多角形に形成され且つ取付け部側へ移行する程軸心（２ａ）近づくように傾斜したテーパ係合雄部（１８）とを有し、枠形部材（１２）は、位置決め用規制面（１７）を受止めて軸心方向へ位置決めする基準面（３７）と、正多角形に形成され且つテーパ係合雄部（１８）と同方向に傾斜したテーパ係合雌部（３８）とを有し、ホルダ部材（１１）を取付け部（２）に固定手段（４）により固定するとき、軸心（２ａ）から離隔する径方向と取付け部（２）へ接近する方向へのテーパ係合雌部（３８）の外周側壁部（１２ａ）の弾性変形を介して、テーパ係合雄部（１８）がテーパ係合雌部（３８）に密着状に係合するように構成している。

Description

物品位置決め機構
　本発明は物品位置決め機構に関し、特に部品又は工具からなる物品をテーパ係合雄部を有するホルダ部材に保持し、機械装置の可動部材の取付け部にテーパ係合雌部を有する枠形部材を設け、テーパ係合雄部をテーパ係合雌部に密着状に係合することで位置決め及び回転拘束するものに関する。
　従来、工作機械やロボットなどの各種機械装置において、ワークを加工する場合に、この作業に供する部品又は工具からなる物品を、各種機械装置の可動部材の取付け部に対して、ホルダ部材を介して位置決めすると共に回転拘束しなければならない。このため、精度良く位置決め可能で且つ確実に回転拘束可能な種々の物品位置決め機構が開発されて実用化されている。特に、工作機械においては、ワークを高精度に加工するためには、回転工具や旋削工具などを保持した工具ホルダを、工作機械の主軸やターレットに対して高精度に位置決めし且つ確実に回転拘束することが必要である。
　ここで、上記の物品位置決め機構として、例えば特許文献１には、刃物台のターレットに工具ホルダを高精度に位置決めするための位置決め機構が開示されている。この位置決め機構においては、工具ホルダのターレット取付け面外周近傍部に４つの凹状のキー溝を形成し、刃物台のターレットのホルダ取付け面に前記キー溝に対応する３つの凸状のキーを形成している。工具ホルダをターレットに取り付ける場合、工具ホルダの取付け面をターレットの取付け面に当接して４つのうちの３つのキー溝を、これらに対応する３つのキーに夫々係合することで、工具ホルダをターレットの取付け面に対して鉛直方向と水平方向に位置決めし且つ回転拘束することができる。
特開２００６－１６７８６２号公報
　しかし、上記特許文献１の位置決め機構では、複数のキーの係合面に、複数のキー溝の係合面を確実に係合させるためには、各キーとこれに対応する各キー溝のサイズを微調節しなければならない。この微調節は、最終的には人の手により摺り合わせする必要があり、この作業に多大の労力と時間がかかる。複数のキーと複数のキー溝とを夫々係合させるためには、何れかのキーの係合面とキー溝の係合面との間に僅かな隙間が生じるので、位置決め精度を例えば２，３μｍまで高めることが困難になってしまう。
　また、工具ホルダのターレット取付面をターレットのホルダ取付面に当接させながら、複数のキー溝を対応するキーに夫々係合させる作業は手間がかかるため、キー溝の係合面とキーの係合面とを接触させて傷つけてしまい、耐久性が低下する虞がある。さらに、複数のキーとキー溝により位置決めする場合、これらの構成部材が小さいサイズだとキーやキー溝の剛性に欠ける上、回転拘束力が弱くなるという問題がある。
　本発明の目的は、高精度な位置決めが可能で且つ確実に回転拘束が可能な物品位置決め機構を提供すること、強度と耐久性に優れる物品位置決め機構を提供することなどである。
課題を解決するため手段
　本発明の物品位置決め機構は、機械装置の可動部材の取付け部に部品又は工具からなる物品を位置決めすると共に回転拘束するための物品位置決め機構において、前記物品が固定されたホルダ部材と前記取付け部に固定された枠形部材とを備え、前記ホルダ部材は、前記取付け部の軸心と直交状の位置決め用規制面と、前記軸心と直交方向の断面が外側へ凸の複数の円弧状角部と複数の辺部分とを有する正多角形的形状に形成され且つ前記取付け部側へ移行する程前記軸心に近づくように傾斜したテーパ係合雄部とを有し、前記枠形部材は、前記位置決め用規制面を受止めて前記軸心方向へ位置決めする基準面と、前記軸心と直交方向の断面が外側へ凸の複数の円弧状角部と複数の辺部分とを有する正多角形的形状に形成され且つ前記テーパ係合雄部と同方向に傾斜したテーパ係合雌部とを有し、前記ホルダ部材を前記取付け部又は枠形部材に固定手段により固定するとき、前記軸心から離隔する径方向と前記取付け部へ接近する方向への前記テーパ係合雌部の外周側壁部の弾性変形を介して、前記テーパ係合雄部がテーパ係合雌部に密着状に係合するように構成したことを特徴としている。
　本発明によれば、前記ホルダ部材を前記取付け部又は枠形部材に固定手段により固定するとき、前記軸心から離隔する径方向と前記取付け部へ接近する方向への前記テーパ係合雌部の外周側壁部の弾性変形を介して、前記テーパ係合雄部がテーパ係合雌部に密着状に係合するので、この物品位置決め機構により、物品が固定されたホルダ部材を取付け部に対して高精度に位置決めすることができ、確実に回転拘束することができる。特許文献１の複数組のキーとキー溝のように小さい構成部材を使用して位置決め且つ回転拘束する場合と比較して、本願では正多角形的形状のテーパ係合雄雌部を使用して位置決め且つ回転拘束するので、位置決め機構の剛性を高めることができる。１組のテーパ係合雄部とテーパ係合雌部とを係合させるので、複数組のキー溝とキーの組み合わせと比較して、スムーズに係合することができ、係合面への余計な接触を回避できるので、耐久性に優れる物品位置決め機構が得られる。
　本発明の上記の構成に加えて、次のような種々の構成を採用してもよい。
（１）前記テーパ係合雄部の前記複数の辺部分の各々は、その中央部に形成された逃し凹部と、この逃し凹部の両側に形成された１対の接触面とを有し、前記テーパ係合雌部の前記複数の辺部分の各々は、その中央部に形成された逃し凹部と、この逃し凹部の両側に形成された１対の接触面とを有する。この構成によれば、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部とが密着状に係合する際に、１対の接触面により密着箇所の数が２倍になり取付け部の軸心と直交する方向への位置決め精度と回転拘束力が向上する。また、辺部分に逃し凹部を設けたことにより１対の接触面の圧縮応力が増大するので径拡大方向への弾性変形を促進し密着性を向上することができる。さらに、逃し凹部の表面を研磨加工する必要がないので、研磨加工コストを低減できる。
（２）前記テーパ係合雄部と前記テーパ係合雌部の正多角形的形状が正四角形的形状であり、前記テーパ係合雄部の複数の辺部分の各々が外側へ僅かに膨らんだ円弧状に形成され、前記テーパ係合雌部の複数の辺部分の各々が外側へ僅かに膨らんだ円弧状に形成される。この構成によれば、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部とが密着状に係合する際に、テーパ係合雄部の辺部分とテーパ係合雌部の辺部分との接触面積が増加し、高精度に工具ホルダをセンタリングすることができ、求心性を向上させることができる。
（３）前記テーパ係合雌部の外周側壁部の奥側には、前記テーパ係合雄部が前記テーパ係合雌部に密着状に係合する際の前記取付け部へ接近する方向への弾性変形を促進するための環状空間が形成される。この構成よれば、この環状空間により、前記枠形部材のテーパ係合雌部の前記取付け部に接近する方向への弾性変形を促進することができる。
（４）前記ホルダ部材は、前記テーパ係合雄部を形成する係合雄部形成部材と、この係合雄部形成部材が複数のボルトで固定されるホルダ本体とを有する。この構成によれば、このホルダ本体にテーパ係合雄部を一体的に形成するより生産性が向上し、この係合雄部形成部材は、複数のボルトでホルダ本体に固定するので、種々の形状のホルダ本体に適用可能である。
（５）前記機械装置の可動部材は、ターレット式旋盤のターレットであり、このターレットはその外周部に複数の前記取付け部を有し、これら取付け部に前記枠形部材が夫々設けられる。この構成によれば、このターレット式旋盤のターレットの複数の取付け部に対して、複数のホルダ部材を高精度に位置決め且つ確実に回転拘束することができる。
（６）前記枠形部材は、前記取付け部に複数のノックピンで位置決めされて複数のボルトで固定される。この構成によれば、この枠形部材は、取付け部に対して繰り返し着脱可能なので再現性が向上し、この取付け部にテーパ係合雌部を一体的に形成するより生産性が向上する。
本発明の実施例に係るターレットと物品位置決め機構の斜視図である。 ターレットと物品位置決め機構の要部拡大斜視図である。 物品位置決め機構の斜視図である。 物品位置決め機構のホルダ部材の側面図である。 物品位置決め機構の平面図である。 図５のVI－VI線断面図である。 図５のVII－VII線断面図である。 物品位置決め機構のホルダ部材の底面図である。 図８の要部拡大底面図である。 物品位置決め機構の枠形部材の平面図である。 図１０の要部拡大底面図である。 他の変更形態に係る枠形部材の平面図である。 他の変更形態に係る機械装置と物品位置決め機構の側面図である。
　以下、本発明を実施するための形態について図面に基づいて説明する。
　先ず、本発明の物品位置決め機構１０が適用されるターレット１について説明する。
　このターレット１（機械装置の可動部材に相当する）は、ターレット式旋盤に取り付けられるものである。図１，２に示すように、ターレット１は、リング状に構成され、その外周部に複数の取付け部２を有している。これら取付け部２には、物品位置決め機構１０の枠形部材１２が夫々設けられている。取付け部２の軸心２ａ方向へ推進して削り込むドリルＴ１や軸心２ａ方向と直交する方向に穴を削り広げるエンドミルＴ２などの回転工具を保持する回転工具用ホルダ部材１１，１１Ａや、バイトＳ１，Ｓ２などの旋削工具を保持する旋削工具用ホルダ部材１１Ｂ，１１Ｃなどの複数のホルダ部材１１～１１Ｃが、複数の取付け部２に枠形部材１２を介して夫々固定されている。
　このターレット１は、図示は省略するが、ターレット式旋盤の刃物台本体に回転駆動可能に支持されている。割り出し機構（図示外）により、ターレット１を回転させてターレット１に取り付けられた複数のホルダ部材１１～１１Ｃのうち、例えばエンドミルＴ１を保持した回転工具用ホルダ部材１１を加工位置に割り出し、回転駆動機構（図示外）により、ホルダ部材１１に保持された回転工具Ｔ１を回転させ、ワークを切削加工することができる。
　ここで、物品位置決め機構１０について説明するが、ターレット１には複数の取付け部２に同構造の複数の物品位置決め機構１０が適用されているので、ここではそのうちの１つの物品位置決め機構１０について説明する。尚、ホルダ部材１１には、旋削工具用ホルダ部材１１，１１Ａや回転工具用ホルダ部材１１Ｂ，１１Ｃがあるが、ここでは、エンドミルＴ１を固定した回転工具用ホルダ部材１１を例にして説明する。
　図１，図２に示すように、ターレット１の複数の取付け部２には、鉛直な軸心２ａと、ホルダ部材１１に保持された回転工具Ｔ１の回転軸（図示外）が挿通される軸孔３と、ホルダ部材１１を取付け部２に固定するための４本のボルト４が夫々螺合される４つのボルト孔５と、枠形部材１２を取付け部２に固定するための４本のボルト６が夫々螺合される４つのボルト孔７と、枠形部材１２を位置決めするためのノックピン８が挿入される２つのピン孔９とが形成されている。尚、本実施例のターレット１は、その外周部に１２個の取付け部２を有している。
　図１～図１１に示すように、物品位置決め機構１０は、工具Ｔ１が固定されたホルダ部材１１と、取付け部２に固定された枠形部材１２とを備えている。この物品位置決め機構１０は、ターレット１の取付け部２に枠形部材１２を介してホルダ部材１１（部品又は工具からなる物品に相当する）を位置決めすると共に回転拘束するためのものである。
　次に、枠形部材１２について説明する。
　図１～図３，図６，図７，図１０，図１１に示すように、枠形部材１２は、平面視にて正方形の鋼製の板状部材から形成されている。枠形部材１２は、開口４０と、外周側壁部１２ａ（図７参照）と、ホルダ部材１１の位置決め用規制面１７を受止めて軸心２ａ方向へ位置決めする基準面３７と、ホルダ部材１１のテーパ係合雄部１８と同方向に傾斜したテーパ係合雌部３８などを有している。枠形部材１２は、取付け部２に２本のノックピン８で位置決めされて４本のボルト６で固定されている。枠形部材１２の上面部には、その一辺が辺部分の約０．５～０．６倍の長さを有する開口４０が形成されている。
　次に、基準面３７について説明する。
　図２，図１０に示すように、基準面３７は、枠形部材１２の上面に構成されている。この基準面３７には、４本のボルト４が挿通される４つの挿通孔４３と、４本のボルト６が挿入されるボルト装着孔４４と、２本のノックピン８が挿入される２つのピン孔４５が形成されている。
　次に、テーパ係合雌部３８について説明する。
　図２，図３，図１０，図１１に示すように、テーパ係合雌部３８は、軸心２ａと直交方向の断面が外側へ凸の４つの円弧状角部４６と４つの辺部分４７とを有し、正四角形的形状（擬似正四角形又は略正四角形又は正四角形に近い形状）に形成されている。テーパ係合雌部３８は、ターレット１の軸心１ａの方へ移行する程軸心２ａに近づくように傾斜状に形成されている。テーパ係合雌部３８は、枠形部材１２の開口４０の上部周壁４１に一体的に形成されている。テーパ係合雌部３８の複数の辺部分４７の各々が外側へ僅かに膨らんだ微小曲率の円弧状に形成されている。
　テーパ係合雌部３８の複数の辺部分４７の各々は、その中央部に形成された逃し凹部４８と、この逃し凹部４８の両側に形成された１対の接触面４９とを有する（図１１参照）。テーパ係合雌部３８の逃し凹部４８は、枠形部材１２の開口４０の上部周壁４１に軸心２ａ方向に沿って浅溝状に形成されている。逃し凹部４８は、辺部分４７の約１／２の領域に形成されている。
　次に、環状空間４０ａについて説明する。
　図３，図６，図７に示すように、環状空間４０ａは、開口４０の上部周壁４１の奥側に形成されている。この環状空間４０ａは、テーパ係合雄部１８がテーパ係合雌部３８に密着状に係合する際の取付け部２へ接近する方向へ（奥方）の弾性変形を促進するためのものである。環状空間４０ａは、開口４０の下部周壁４２の内周側に形成されている。
　次に、ホルダ部材１１について説明する。
　図１～図９に示すように、ホルダ部材１１は、テーパ係合雄部１８を形成する係合雄部形成部材１４と、この係合雄部形成部材１４が複数のボルト１５で固定されるホルダ本体１６とを有している。
　次に、ホルダ本体１６について説明する。
　図１～図７に示すように、ホルダ本体１６は、本体部３１と、係合雄部形成部材１４が固定される平板部３２と、工具保持部３３などから構成されている。この工具保持部３３には、エンドミルＴ１が固定されている。エンドミルＴ１が回転駆動される場合、エンドミルＴ１の回転軸が回転駆動機構の回転軸に連結されるが、公知の技術であるため詳細な説明は省略する。このホルダ本体１６の平板部３２の四隅部には、ホルダ部材１１をターレット１の取付け部２に固定するため、４本のボルト４が挿入される４つのボルト装着孔３４が形成されている。
　次に、係合雄部形成部材１４について説明する。
　係合雄部形成部材１４は、平面視にて正方形の鋼製の板状部材から形成されている。係合雄部形成部材１４は、取付け部２の軸心２ａと直交状の位置決め用規制面１７と、取付け部２側へ移行する程軸心２ａに近づくように傾斜したテーパ係合雄部１８と、取付け部２の軸孔３に連通する貫通孔１９とを有している。
　次に、位置決め用規制面１７について説明する。
　図３，図８に示すように、位置決め用規制面１７は、係合雄部形成部材１４の底面側四隅部において、テーパ係合雄部１８より外側の部分に平面視にて開角が約４５°の円弧状に形成されている。これら位置決め用規制面１７の各々の中心部には、ボルト４が挿通される挿通孔２１が夫々形成されている（図６参照）。この位置決め用規制面１７が、基準面３７に当接して軸心２ａ方向位置の位置決めがなされる。
　これら位置決め用規制面１７の径方向内側には、浅い環状凹溝２２が形成されている。浅い環状凹溝２２には、４本のボルト１５が挿入される４つのボルト装着孔と、係合雄部形成部材１４をホルダ本体１６に位置決めするための２本のノックピンが挿入される２つのピン孔２４が形成されている。
　次に、テーパ係合雄部１８について説明する。
　図３，図４，図６～図９に示すように、テーパ係合雄部１８は、軸心２ａと直交方向の断面が外側へ凸の４つの円弧状角部２６と４つの辺部分２７とを有し、正四角形的形状（擬似正四角形又は略正四角形又は正四角形に近い形状）に形成されている。テーパ係合雄部１８は、係合雄部形成部材１４の底面から一体的に突出するように形成されている。テーパ係合雄部１８の取付け部２の軸心２ａに対する傾斜角は、７°～１２°程度が望ましい（図６，図７参照）。テーパ係合雄部１８の４つの辺部分２７の各々は、外側へ僅かに膨らんだ微小曲率の円弧状に形成されている（図９の仮想線参照）。
　テーパ係合雄部１８の複数の辺部分２７の各々は、その中央部に形成された逃し凹部２８と、この逃し凹部２８の両側に面取りされた１対の接触面２９とを有している（図９参照）。テーパ係合雄部１８の逃し凹部２８は、係合雄部形成部材１４のテーパ面に軸心方向に沿って浅溝状に形成されている。逃し凹部２８は、辺部分の約１／２の領域に形成されている。
　この物品位置決め機構１０は、ホルダ部材１１を枠形部材１２を介して取付け部２に４本のボルト４（固定手段）により固定するとき、軸心２ａから離隔する径方向と取付け部２へ接近する方向へのテーパ係合雌部３８の外周側壁部１２ａの数μｍの弾性変形を介して、テーパ係合雄部１８がテーパ係合雌部３８に密着状に係合するように構成されている。テーパ係合雄部１８がテーパ係合雌部３８に密着状に係合している状態では、円弧状角部２６と円弧状角部４６との間と逃し凹部２８と逃し凹部４８との間に僅かな隙間が形成され（図６参照）、１対の接触面２９が１対の接触面４９に密着状に係合する（図７参照）。尚、ホルダ部材１１を枠形部材１２にボルトなどの固定手段で固定するように構成しても良い。
　次に、物品位置決め機構１０の作用及び効果について説明する。
　先ず、ターレット１の取付け部２にホルダ部材１１を固定するため、ホルダ部材１１の係合雄部形成部材１４と取付け部２に固定された枠形部材１２の軸心２ａ回りの回転位相を一致させた状態で、ホルダ部材１１を枠形部材１２に係合させ、テーパ係合雌部３８の接触面４９にテーパ係合雄部１８の接触面２９を軽く当接させる。尚、このときホルダ部材１１の係合雄部形成部材１４の４つの位置決め用規制面１７と枠形部材１２の基準面３７との間には約０．０３～０．１５μｍの隙間が形成される。
　次に、４本のボルト４をホルダ部材１１のボルト装着孔３４に夫々挿入し、係合雄部形成部材１４の挿通孔２１と枠形部材１２の挿通孔４３を挿通させ、ターレット１の取付け部２のボルト孔５に螺合して、ホルダ部材１１を枠形部材１２を介して取付け部２に固定すると、軸心２ａから離隔する径方向と取付け部２へ接近する方向へのテーパ係合雌部３８の外周側壁部１２ａの弾性変形を介して、テーパ係合雄部１８の接触面２９がテーパ係合雌部３８の接触面４９に密着状に係合して、その後に、位置決め用規制面１７が基準面３７に当接して前記弾性変形が止まると共に軸心２ａ方向の位置決めが完了する。この弾性変形は、上部周壁４１の径方向弾性圧縮変形と軸心２ａ方向への弾性変形を含むものである。
　ホルダ部材１１の位置決め用規制面１７を枠形部材１２の基準面３７に密着させることにより、ホルダ部材１１を取付け部２の軸心２ａ方向に高精度に位置決めすることができる。テーパ係合雌部３８の接触面４９をテーパ係合雄部１８の接触面２９に密着させることにより、ホルダ部材１１を軸心２ａから離隔する径方向へ高精度に位置決めすることができる。さらに、取付け部２の軸心２ａ回りの回転位相を高精度で位置決めすることができ、取付け部２に対してホルダ部材１１が軸心２ａ回りに回転しないように拘束することができる。このように、位置決め用規制面１７又は基準面３７の高さ方向位置を微調節することなく、また、テーパ係合雄部１８とテーパ係合雌部３８の何れかに可動部材を用いることなく、２面拘束を確実に達成できる。
　このように、ホルダ部材１１を取付け部２又は枠形部材１２にボルト４（固定手段）により固定するとき、軸心２ａから離隔する径方向と取付け部２へ接近する方向へのテーパ係合雌部３８の外周側壁部１２ａの弾性変形を介して、テーパ係合雄部１８がテーパ係合雌部３８に密着状に係合するので、この物品位置決め機構１０により、工具Ｔ１が固定されたホルダ部材１１を取付け部２に対して高精度に位置決めすることができ、且つ確実に回転拘束することができる。複数組のキーとキー溝のように小さい構成部材を使用して位置決め且つ回転拘束する場合と比較して、本願では正四角形的形状のテーパ係合雄部１８と雌部３８を使用して位置決め且つ回転拘束するので、物品位置決め機構１０の剛性を高めることができる。１組のテーパ係合雄部１８とテーパ係合雌部３８とを係合させるので、複数組のキー溝とキーの組み合わせと比較して、スムーズに係合することができ、テーパ係合雄雌部１８，３８への余計な接触を回避できるので、耐久性に優れる物品位置決め機構１０が得られる。
　テーパ係合雄部１８とテーパ係合雌部３８の複数の辺部分２７，４７の各々は、その中央部に形成された逃し凹部２８，４８と、この逃し凹部２８，４８の両側に形成された１対の接触面２９，４９とを有するので、テーパ係合雄部１８とテーパ係合雌部３８とが密着状に係合する際に、１対の接触面２９，４９により密着箇所の数が２倍になり取付け部２の軸心２ａと直交する方向への位置決め精度と回転拘束力が向上する。また、辺部分２７，４７に逃し凹部２８，４８を設けたことにより１対の接触面２９，４９の圧縮応力が増大するので径拡大方向への弾性変形を促進し密着性を向上することができる。さらに、逃し凹部２８，４８の表面を研磨加工する必要がないので、研磨加工コストを低減できる。
　テーパ係合雄部１８とテーパ係合雌部３８の正多角形的形状が正四角形的形状であり、テーパ係合雄部１８とテーパ係合雌部３８の複数の辺部分２７，４７の各々が外側へ僅かに膨らんだ円弧状に形成されたので、テーパ係合雄部１８とテーパ係合雌部３８とが密着状に係合する際に、テーパ係合雄部１８の辺部分２７とテーパ係合雌部３８の辺部分４７との接触面積が増加し、高精度にホルダ部材１１をセンタリングすることができ、求心性を向上させることができる。
　テーパ係合雌部３８の外周側壁部１２ａの奥側には、テーパ係合雄部１８がテーパ係合雌部３８に密着状に係合する際の取付け部２へ接近する方向への弾性変形を促進するための環状空間４０ａが形成されたので、この環状空間４０ａにより、枠形部材１２のテーパ係合雌部３８の取付け部２に接近する方向への弾性変形を促進することができる。
　ホルダ部材１１は、テーパ係合雄部１８を形成する係合雄部形成部材１４と、この係合雄部形成部材１４が複数のボルト１５で固定されるホルダ本体１６とを有するので、このホルダ本体１６にテーパ係合雄部１８を一体的に形成するより生産性が向上し、この係合雄部形成部材１４は、複数のボルト１５でホルダ本体１６に固定するので、種々の形状のホルダ本体１６に適用可能である。
　機械装置の可動部材は、ターレット式旋盤のターレット１であり、このターレット１はその外周部に複数の取付け部２を有し、これら取付け部２に枠形部材１２が夫々設けられたので、このターレット式旋盤のターレット１の複数の取付け部２に対して、複数のホルダ部材１１を高精度に位置決め且つ確実に回転拘束することができる。
　枠形部材１２は、取付け部２に複数のノックピン８で位置決めされて複数のボルト６で固定されたので、この枠形部材１２は、取付け部２に対して繰り返し着脱可能なので再現性が向上し、この取付け部２にテーパ係合雌部３８を一体的に形成するより生産性が向上する。
　尚、本実施例はホルダ部材１１を例として説明したが、ホルダ部材１１Ａ～１１Ｃもホルダ部材１１と同様に、テーパ係合雄部１８を形成する係合雄部形成部材１４を有し、この係合雄部形成部材１４が複数のボルト１５で固定される各工具Ｔ２，Ｓ１，Ｓ２に対応した形状のホルダ本体１６Ａ～１６Ｃとを有している。ホルダ本体１６Ａ～１６Ｃにおいても、ホルダ本体１６と同様に、４本のボルト４（固定手段）を介して取付け部２に夫々固定するための４つのボルト装着孔３４が夫々形成されている。
　次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
［１］図１２に示すように、枠形部材１２Ａのテーパ係合雌部３８Ａの円弧状角部４６Ａに弾性変形促進部として径方向外側に向けて複数のスリット５３を形成しても良い。この構成によると、テーパ係合雄部１８とテーパ係合雌部３８Ａが密着状に係合するとき、テーパ係合雌部３８Ａの外周側壁部１２ａの軸心２ａから離隔する径方向と取付け部２へ接近する方向への弾性変形を促進することができる。
［２］図１３に示すように、物品位置決め機構１０は、ターレット式旋盤のターレット１に適用されるだけでなく、物品位置決め機構１０Ａのように圧造成形機６０やその他種々の成形機にも適用することができる。この場合は、物品位置決め機構１０Ａにより、パンチ６１やダイ６２をラム６３や機台６４（可動部に相当する）の取付け部に対して夫々高精度に位置決めし且つ確実に回転拘束することができる。
［３］複数の辺部分２７，４７の各々の形状は、外側へ僅かに膨らんだ円弧状に限定する必要はなく、直線状に形成しても良い。
［４］テーパ係合雄部１８とテーパ係合雌部３８の形状は正四角形的形状に限定する必要はなく、正五角形的形状や正六角形的形状など種々の正多角形的形状に構成しても良い。
［５］本実施例では、テーパ係合雄部１８が形成された係合雄部形成部材１４をホルダ本体１６に固定し、テーパ係合雌部３８が形成された枠形部材１２を取付け部２に固定しているが、特にこの構成に限定する必要はなく、係合雄部形成部材１４を取付け部２に固定し、枠形部材１２をホルダ本体１６に固定するように構成しても良い。
［６］本実施例では、ホルダ部材１１に位置決め用規制面１７とテーパ係合雄部１８とを形成し、枠形部材１２に基準面３７とテーパ係合雌部３８とを形成しているが、この構成とは逆に、枠形部材１２に位置決め用規制面１７とテーパ係合雄部１８とを形成し、ホルダ部材１１に基準面３７とテーパ係合雌部３８とを形成するように構成しても良い。
［７］その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において前記実施例に種々の変形を付加した形態で実施することができる。
　本発明の物品位置決め機構は、工作機械やロボットなどの各種機械装置、その他の用途に利用することができる。
１　　　ターレット
２　　　取付け部
２ａ　　軸心
４　　　ボルト（固定手段）
８　　　ノックピン
１０，１０Ａ　　物品位置決め機構
１１～１１Ｃ　　ホルダ部材
１２　　枠形部材
１２ａ　外周側壁部
１４　　係合雄部形成部材
１６～１６Ｃ　　ホルダ本体
１７　　位置決め用規制面
１８　　テーパ係合雄部
２６　　円弧状角部
２７　　辺部分
２８　　逃し凹部
２９　　接触面
３７　　基準面
３８，３８Ａ　　テーパ係合雌部
４０ａ　環状空間
４６　　円弧状角部
４７　　辺部分
４８　　逃し凹部
４９　　接触面

Claims (7)

  1. 　機械装置の可動部材の取付け部に部品又は工具からなる物品を位置決めすると共に回転拘束するための物品位置決め機構において、
    　前記物品が固定されたホルダ部材と前記取付け部に固定された枠形部材とを備え、
    　前記ホルダ部材は、前記取付け部の軸心と直交状の位置決め用規制面と、前記軸心と直交方向の断面が外側へ凸の複数の円弧状角部と複数の辺部分とを有する正多角形的形状に形成され且つ前記取付け部側へ移行する程前記軸心に近づくように傾斜したテーパ係合雄部とを有し、
    　前記枠形部材は、前記位置決め用規制面を受止めて前記軸心方向へ位置決めする基準面と、前記軸心と直交方向の断面が外側へ凸の複数の円弧状角部と複数の辺部分とを有する正多角形的形状に形成され且つ前記テーパ係合雄部と同方向に傾斜したテーパ係合雌部とを有し、
    　前記ホルダ部材を前記取付け部又は枠形部材に固定手段により固定するとき、前記軸心から離隔する径方向と前記取付け部へ接近する方向への前記テーパ係合雌部の外周側壁部の弾性変形を介して、前記テーパ係合雄部がテーパ係合雌部に密着状に係合するように構成したことを特徴とする物品位置決め機構。
  2. 　前記テーパ係合雄部の前記複数の辺部分の各々は、その中央部に形成された逃し凹部と、この逃し凹部の両側に形成された１対の接触面とを有し、
    　前記テーパ係合雌部の前記複数の辺部分の各々は、その中央部に形成された逃し凹部と、この逃し凹部の両側に形成された１対の接触面とを有することを特徴とする請求項１に記載の物品位置決め機構。
  3. 　前記テーパ係合雄部と前記テーパ係合雌部の正多角形的形状が正四角形的形状であり、
    　前記テーパ係合雄部の複数の辺部分の各々が外側へ僅かに膨らんだ円弧状に形成され、前記テーパ係合雌部の複数の辺部分の各々が外側へ僅かに膨らんだ円弧状に形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の物品位置決め機構。
  4. 　前記テーパ係合雌部の外周側壁部の奥側には、前記テーパ係合雄部が前記テーパ係合雌部に密着状に係合する際の前記取付け部へ接近する方向への弾性変形を促進するための環状空間が形成されたことを特徴とする請求項３に記載の物品位置決め機構。
  5. 　前記ホルダ部材は、前記テーパ係合雄部を形成する係合雄部形成部材と、この係合雄部形成部材が複数のボルトで固定されるホルダ本体とを有することを特徴とする請求項３に記載の物品位置決め機構。
  6. 　前記機械装置の可動部材は、ターレット式旋盤のターレットであり、このターレットはその外周部に複数の前記取付け部を有し、これら取付け部に前記枠形部材が夫々設けられたことを特徴とする請求項１に記載の物品位置決め機構。
  7. 　前記枠形部材は、前記取付け部に複数のノックピンで位置決めされて複数のボルトで固定されたことを特徴とする請求項６に記載の物品位置決め機構。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107199432A (zh) * 2017-07-25 2017-09-26 湖北汽车工业学院 宝塔形环焊工装
CN111775086A (zh) * 2020-07-30 2020-10-16 湖州鸿盈机械有限公司 一种基于自动化机械用的管件夹紧装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103158022A (zh) * 2012-11-20 2013-06-19 苏州工业园区高登威科技有限公司 工件定位装置
CN106271800A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 昆山宝锦激光拼焊有限公司 一种上料小车定位装置
CN110605589B (zh) * 2018-06-15 2021-09-03 捷普电子(新加坡)公司 定位治具及其与多轴加工机台的组合和定位精度检测方法
KR102585462B1 (ko) * 2019-02-22 2023-10-10 주식회사 디엔솔루션즈 공작 기계의 틸팅 테이블 위치 결정 장치
JP2023104716A (ja) * 2022-01-18 2023-07-28 エヌティーツール株式会社 工具ホルダ
US20260084254A1 (en) * 2024-09-23 2026-03-26 Jamey Hankins Cnc lathe live radial tool spacer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0578406U (ja) * 1992-03-30 1993-10-26 本田技研工業株式会社 ツールホルダの固定装置
JP2000246521A (ja) * 1999-03-03 2000-09-12 Big Alpha Kk 工具ホルダー取付装置
WO2001076814A1 (en) * 2000-04-10 2001-10-18 Pascal Kabushiki Kaisha Tool holder
JP2006167862A (ja) 2004-12-16 2006-06-29 Mori Seiki Co Ltd 刃物台

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3711106A (en) * 1971-09-03 1973-01-16 Budd Co Centering device for a chuck
US3898714A (en) * 1973-10-09 1975-08-12 James D Mcfadden Pipe alignment clamp
US4753555A (en) * 1986-12-31 1988-06-28 Douglas Thompson Apparatus and method for the drilling and inspecting of holes
JP3115919B2 (ja) 1991-09-20 2000-12-11 信越化学工業株式会社 塩化ビニル系重合体の製造方法
EP0693984B1 (de) * 1993-04-14 1997-08-27 Zettl Gmbh Cnc Präzisions- Und Sonderwerkzeuge Schneidwerkzeug
DE19548151A1 (de) * 1995-12-22 1997-07-17 Index Werke Kg Hahn & Tessky Werkzeugfixierung
US5822841A (en) * 1996-12-17 1998-10-20 United Technologies Corporation IBR fixture
DE19940330C2 (de) * 1999-08-25 2001-06-13 Esa Eppinger Gmbh Werkzeugspanneinrichtung
JP4762448B2 (ja) * 2001-07-24 2011-08-31 パスカルエンジニアリング株式会社 ワークパレット位置決め固定装置
JP5064622B2 (ja) * 2001-09-21 2012-10-31 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置
DE20321518U1 (de) * 2003-09-11 2007-09-20 Index-Werke Gmbh & Co. Kg Hahn & Tessky Werkzeugmaschine und hierzu vorgesehener Werkzeugträger
CN1890051B (zh) * 2004-05-19 2012-05-23 帕斯卡工程株式会社 定位固定装置及定位装置
ATE402785T1 (de) * 2005-03-24 2008-08-15 3R Syst Int Ab Kupplungsvorrichtung mit elastischen bereichen zur x-y-ausrichtung
JP5627664B2 (ja) * 2010-02-23 2014-11-19 パスカルエンジニアリング株式会社 ワークパレット位置決め固定装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0578406U (ja) * 1992-03-30 1993-10-26 本田技研工業株式会社 ツールホルダの固定装置
JP2000246521A (ja) * 1999-03-03 2000-09-12 Big Alpha Kk 工具ホルダー取付装置
WO2001076814A1 (en) * 2000-04-10 2001-10-18 Pascal Kabushiki Kaisha Tool holder
JP2006167862A (ja) 2004-12-16 2006-06-29 Mori Seiki Co Ltd 刃物台

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2452769A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107199432A (zh) * 2017-07-25 2017-09-26 湖北汽车工业学院 宝塔形环焊工装
CN107199432B (zh) * 2017-07-25 2023-01-20 湖北汽车工业学院 宝塔形环焊工装
CN111775086A (zh) * 2020-07-30 2020-10-16 湖州鸿盈机械有限公司 一种基于自动化机械用的管件夹紧装置

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