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技術 被加工物の締付け固定具

出願人 エーローヴア・アー・ゲー
発明者 ブルーノ・サンドマイヤー
出願日 2009年1月23日 (11年10ヶ月経過) 出願番号 2009-012631
公開日 2009年8月20日 (11年3ヶ月経過) 公開番号 2009-184104
状態 特許登録済
技術分野 工作機械の治具
主要キーワード 締付け固定具 心立て 円錐度 引き棒 位置決めネジ 取付け式 込み栓 基本要件
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年8月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

特に中規模連続生産に適していると同時に簡単な構成を有し、生産においてコスト効率が高くて、したがって機械加工されることになる被加工物がこれによって迅速、簡単、かつ確実に安全に、被加工物用パレット内で定位置に締め付けられることが可能となる締付け固定具を作り出す。

解決手段

締付け固定具(1)は、被加工物用パレット(2)と作動器(27)から成る。被加工物用パレット(2)は、被加工物を定位置内に締め付ける少なくとも2つの締付け顎部(4、5)を備え、作動器(27)は、締付け顎部(4、5)を開閉するために設けられている。作動器(27)によって、締付け顎部(4、5)は、被加工物が作動器(27)の解放後に締付け顎部(4、5)の材料の弾性による復元力によって定位置内にロックされることが可能である程度に、材料の弾性により偏位可能である。

概要

背景

一般的な締付け固定具は、特に、機械加工のために精確に位置決めされた被加工物定位置に締め付ける働きをし、締付け固定具は通常、各被加工物取付けまたは締め付けるための被加工物用パレットを特色として有する。

被加工物パレットは、工作機械作業台上に直接またはチャックによって固定されることが可能であり、後者の場合、被加工物用パレットは、チャックに対して定位置にロックする手段と、チャックにおいて精確に位置付けられた位置を画定する手段とを特色として有する。特に、後者の手段は、X方向とY方向の両方ならびにZ方向での厳密な位置決めを保証することが必要である。

概要

特に中規模連続生産に適していると同時に簡単な構成を有し、生産においてコスト効率が高くて、したがって機械加工されることになる被加工物がこれによって迅速、簡単、かつ確実に安全に、被加工物用パレット内で定位置に締め付けられることが可能となる締付け固定具を作り出す。締付け固定具(1)は、被加工物用パレット(2)と作動器(27)から成る。被加工物用パレット(2)は、被加工物を定位置内に締め付ける少なくとも2つの締付け顎部(4、5)を備え、作動器(27)は、締付け顎部(4、5)を開閉するために設けられている。作動器(27)によって、締付け顎部(4、5)は、被加工物が作動器(27)の解放後に締付け顎部(4、5)の材料の弾性による復元力によって定位置内にロックされることが可能である程度に、材料の弾性により偏位可能である。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

機械加工するための被加工物を保持する被加工物用パレット(2)を特色として有する締付け固定具(1)において、被加工物用パレット(2)がチャック(31)上で定位置にロックする手段(25)、ならびにチャック(31)において精確に位置を画定する手段(18、18a)を備えた、締付け固定具(1)であって、被加工物用パレット(2)が、被加工物(30)を保持する材料の弾性により偏位可能な少なくとも2つの締付け顎部(4、5)を備えることを特徴とする、締付け固定具。

請求項2

被加工物用パレット(2)が、締付け顎部(4、5)によって画定されるスロット(6)が設けられた本体(3)を備え、締付け顎部(4、5)が、スロット(6)に対して横断方向に材料の弾性により偏位可能であり、各被加工物(30)が締付け顎部(4、5)の材料の弾性による復元力によって定位置内にロックされることが可能であることを特徴とする、請求項1に記載の締付け固定具(1)。

請求項3

本体(3)が一体に構成され、金属、特に硬化鋼またはステンレス鋼製作されていることを特徴とする、請求項2に記載の締付け固定具(1)。

請求項4

締付け顎部(4、5)には、取付け式部(13、14)の隙間(L)が変化可能であるようにスロット(6)に対して横断方向に移動および停止する取付け式顎部(13、14)が設けられていることを特徴とする、請求項2または3に記載の締付け固定具(1)。

請求項5

締付け固定具が、締付け顎部(4、5)を材料の弾性により外に開きおよび/または窄める作動器(27)を含み、締付け顎部(4、5)は、被加工物(30)が作動器(27)の解放後に締付け顎部(4、5)の材料の弾性による復元力によって定位置内にロックされることが可能である程度に、被加工物(30)を受け取るように作動器(27)によって材料の弾性により偏位可能であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の締付け固定具(1)。

請求項6

被加工物用パレット(2)の本体(3)には、締付け顎部(4、5)を材料の弾性により偏位させるように作動器(27)によって係合するための陥凹所(11)および/または突起部が設けられていることを特徴とする、請求項5に記載の締付け固定具(1)。

請求項7

スロット(6)の両側に本体(3)内の円錐状の陥凹部(11)が機械加工されていること、作動器(27)が、締付け顎部(4、5)を外に開くように陥凹所(11)のそれぞれにそれぞれ挿入するための2つの開き差し込み栓(28、29)を備えることを特徴とする、請求項6に記載の締付け固定具(1)。

請求項8

取付け式顎部(13、14)の隙間を設定する基準要素(26)を含むことを特徴とする、請求項4から7のいずれか一項に記載の締付け固定具(1)。

請求項9

取付け式顎部(13、14)が取り換え可能に構成されていることを特徴とする、請求項4から8のいずれか一項に記載の締付け固定具(1)。

請求項10

締付け顎部(4、5)または取付け式顎部(13、14)が被加工物(30)を定位置内に確実におよび/または非確実にロックするように構成され、締付け力が締付け顎部(4、5)の材料の弾性による偏位またはそれらの材料の弾性による復元力によって生成されることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の締付け固定具(1)。

請求項11

スロット(6)の底が円形陥凹所(7)の中であることを特徴とする、請求項2に記載の締付け固定具(1)。

請求項12

取付け式顎部(13、14)には、定位置内に締め付けられる被加工物(30)との確実な連結を達成するための突起部(22、23)および/または陥凹所が設けられていることを特徴とする、請求項4から7のいずれか一項に記載の締付け固定具(1)。

請求項13

被加工物用パレット(2)には下側に、被加工物用パレット(2)をチャック(31)において定位置内にロックするチャック差し込み口(25)が設けられていることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の締付け固定具(1)。

請求項14

被加工物用パレット(2)には下側に、チャック(31)において精確に位置を画定するための少なくとも3つの心立て開口部または心立てペグが設けられていることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の締付け固定具(1)。

請求項15

本体(3)には下側に、心立て開口部(18a)の中に挿入された心立てディスク(18)が設けられ、心立てディスク(18)が、本体(3)でZマウントを形成する支持足部(17)によって固定されていることを特徴とする、請求項14に記載の締付け固定具(1)。

技術分野

0001

本発明は、請求項1のプリアンブル内記述された被加工物締付け固定具に関する。

背景技術

0002

一般的な締付け固定具は、特に、機械加工のために精確に位置決めされた被加工物を定位置に締め付ける働きをし、締付け固定具は通常、各被加工物取付けまたは締め付けるための被加工物用パレットを特色として有する。

0003

被加工物パレットは、工作機械作業台上に直接またはチャックによって固定されることが可能であり、後者の場合、被加工物用パレットは、チャックに対して定位置にロックする手段と、チャックにおいて精確に位置付けられた位置を画定する手段とを特色として有する。特に、後者の手段は、X方向とY方向の両方ならびにZ方向での厳密な位置決めを保証することが必要である。

発明が解決しようとする課題

0004

連続生産では、機械加工される被加工物、即ち半製品は通常、例えば6軸ロボットの取付けによって工作機械の中に直接挿入される。小規模の連続生産では、機械加工される被加工物は手作業でパレット上に締め付けられ、または工作機械内で自動的に取り換えられるが、中規模の連続生産では、被加工物を定位置で締め付けることは複雑であるか、あるいは締付け固定具またはパレットが比較的高コストである。

0005

したがって、本発明の目的は、請求項1のプリアンブルによって構成される締付け固定具であって、特に中規模の連続生産に適していると同時に簡単な構成を有し、生産においてコスト効率が高くて、したがって機械加工される被加工物がこれによって迅速、簡単、かつ確実に安全に、被加工物用パレット内で定位置に締め付けられることが可能となる締付け固定具を作り出すことである。

課題を解決するための手段

0006

この目的は、請求項1の特徴節内で記述された特徴を有する締付け固定具によって達成される。

0007

被加工物を保持するための、材料の弾性により偏位可能な少なくとも2つの締付け顎部を備えた被加工物用パレットをここで特色として有する締付け固定具によって、簡単な構成の締付け固定具についての基本要件が満たされ、これによって機械加工される被加工物がここで迅速、簡単、かつ確実に安全に定位置に締め付けられることが可能となる。本発明の主題の好ましい実施形態が従属請求項2ないし15から分かる。

0008

したがって、さらなる好ましい一実施形態として、締付け顎部には、取付け式部同士の隙間Lが変化可能となるように、スロットに対して横断方向に移動および停止する取付け式顎部が設けられているということが提供される。そのように構成されている締付け固定具は一般的応用がなされる。

0009

次に本発明が、図面に示された例示的な実施形態として詳述される。

図面の簡単な説明

0010

被加工物用パレットの斜視図である。
図1で説明された被加工物用パレットの側面図である。
被加工物用パレットの横断面図である。
図1で説明された被加工物用パレットならびに単に示されただけの作動器を備えた締付け固定具を示す図である。
被加工物用パレットの下から見た斜視図である。
図2で示した被加工物用パレットを示す図であるが、定位置に締め付けられた被加工物をともない、チャックを示している図である。

実施例

0011

次に図1および図2を参照すると、本発明による締付け固定具の基本的構成が示されてあり、つまり被加工物用パレット2に関して次に詳述される。被加工物用パレット2に加えて、締付け固定具は、最初の2つの図面には示されていない作動器を備える。これは後ほど図4を参照して詳述される。図1は、被加工物用パレット2の斜視図を示しており、図2は、被加工物用パレット2を横から見た図を示している。被加工物を定位置に締め付ける働きをする被加工物用パレット2は、2つの締付け顎部4、5を形成する中央スロット6を有する実質的に円柱形状に構成された本体3を備える。スロット6の底は円形陥凹所7の中である。2つの締付け顎部4、5の材料の弾性による偏位に必要な偏位可能な力または達成可能な締付け力を調整するために、スロット6と平行に配向された陥凹所7の両側に、本体3の中に半径の切込み8、9が機械加工されることが可能である。応力がここで言及された陥凹所7を割ってしまうのを回避するために、8、9は円形に設計されることが好ましい。本体3は一体に構成され、好ましくは硬化されたステンレススチール製作されている。

0012

本体3でスロット6の両側に機械加工されているのは、円錐状に先細にされた陥凹所11、12であり、それぞれが、2つの締付け顎部4、5を外に開く開き具、即ち差し込み栓を挿入するためのものである。これら2つの開き具は、後ほど詳述される通り作動器という構成要素を形成している。

0013

各締付け顎部4、5には、二重矢印によって示されているように、各締付け顎部4、5に対して、2つの取付け式顎部13と14の隙間が変化可能となるように、スロット6に対して横断方向に移動され定位置内にロックされることが可能な取付け式顎部13、14がかぶせられている。各取付け式顎部13、14を移動させるために、各締付け顎部4、5(図示せず)に対して3つの位置決めネジが設けられている。取付け式顎部13、14は、直線型滑り案内部によって各締付け顎部4、5に固定されている。取付け式顎部13、14は移動されるだけでなく、要件の変更に適合するように取り換えられることも可能であることが好ましい。

0014

必要に応じて、2つの締付け顎部4、5はさらに引き棒によって互いに連結されてよい。このような引き棒に、2つの締付け顎部4、5を外に開く際に材料の弾性により延長されるものがあり、これは、開き具が取り外された後の2つの締付け顎部4、5の材料の弾性による戻り力を増大する働きをし、これも、当然ながら相応に締付け力を増大する。言うまでもなく、引き棒の材料ならびにその寸法は、必要に応じて選択され、変えられることが可能である。本体3が相応に寸法決めされている場合、当然ながら引き棒を省略することが可能である。

0015

本実施例では、被加工物のマウントは、支持足部17および心立てディスク18が底に付けられた被加工物用パレット2として構成されている。心立てディスク18は、被加工物用パレット2をチャック上に精確に位置付けるための4つの心立て開口部を特色として有する。さらに、支持足部17は、心立てディスク18を本体3に固定する働きをする。さらに、支持足部17は、被加工物パレット2をチャックに締め付ける際のZマウント(Z mount)としての役割を果たす。支持足部17は本体3内に直接通される。

0016

次に図3を参照すると、被加工物用パレット2の横断面図が示されてある。本体3がどのようにして一体に設計されているかがこの図から特に明らかである。さらに、心立てディスク18がどのようにして支持足部17によって本体3の下側に固定されているかが明らかである。

0017

さらに、取付け式顎部13、14それぞれを締付け顎部4、5それぞれの上で調節する働きをする位置決めネジ20、21が明らかである。取付け式顎部13、14のそれぞれに合計で3つの位置決めネジ20、21が設けられており、それらによって取付け式顎部13、14がスロットに対して横断方向に移動されることが可能である。位置決めネジ20、21は、締付け顎部4、5を繰り返し外に開いた後でも、取付け式顎部13、14それぞれが定位置内に移動された後にロックされ、定位置内にとどまっているように、自動ロック式であるように設計されていることが好ましい。言うまでもなく、当然のことながら、位置決めネジ20、21および/または取付け式顎部13、14が各場所で定位置にロックされることが可能となる個別のロック手段が設けられてもよい。

0018

さらに、取付け式顎部13、14にスパイクの形態の鋭利突起部22、23が設けられていることが明らかである。これらの突起部22、23は、各被加工物の表面の中に食い込むことによって、被加工物を定位置内に確実にロックすることを促進する。突起部22、23は極めて硬質の材料で製作されていることが好ましい。最後に、本体3の下側で、ネジによって固定されたチャック差し込み口25が明らかである。チャック差し込み口25によって、被加工物用パレット2がチャック(図示せず)上で定位置にロックされることが可能になる。

0019

取付け式顎部13、14を、定位置内に締め付けられるべき被加工物の厚みに設定するために、好ましくは基準要素26が被加工物用パレット2内に挿入され、取付け式顎部13、14が、位置決めネジ20、21によって、基準要素26の側面とぴったりと接触するまで移動される。基準要素26は、2つの取付け式顎部13、14の隙間Lが定位置内に締め付けられるべき被加工物の厚みよりも小さく(0.数ミリメートル分)調整されるように寸法決めされている。被加工物を被加工物用パレット2内で締め付けるために、定位置内に締め付けられるべき被加工物が取付け式顎部13、14間に挿入されることが可能であるように、2つの締付け顎部4、5は最初に、10分の数ミリメートルである前述の量だけ外に開かれなければならない。言うまでもなく、厚みの異なる基準要素が、同様に厚みの異なる被加工物に対して利用可能である。

0020

被加工物用パレット2の無負荷始動位置では、取付け式顎部13、14の互いに面した締付け面13a、14a(図2)がZ方向に、好ましくは完全には平行でなく配向されている。2つの締付け面13a、14aの隙間は、平行ではなく、Z方向で内向きに僅かに大きくなっている。被加工物を定位置内にロックする2つの締付け顎部4、5は、実際の作用中に僅かに外に開かれていることから、締付け面13a、14aのこの傾斜は、実際の作用中にそれらが平行に配向されるように選択されている。

0021

次いで図4を参照すると、模式的に表された被加工物用パレット2ならびに作動器27を備えた完成した締付け固定具1が示されてある。作動器27は特に、2つの締付け顎部4、5を外に開く働きをする開き差し込み栓(splaying plug)28、29の形態の2つの開き具を含む。2つの開き差し込み栓28、29は機械固定具(図示せず)に固定され、これによって開き差し込み栓28、29は、軸方向に円錐状の陥凹所11の中に挿入されて、スロットの中へと横に平行移動されることが可能であり、これによって2つの締め付け顎部4、5の材料の弾性による偏位をもたらす。締付け顎部4、5の材料の弾性による偏位または旋回は、締付け顎部4、5の領域内の本体3の形状の弾性的な、即ち復元可能な変化であると理解される。開き差し込み栓28、29の円錐度は、陥凹所11それぞれの中で自動ロック効果が起こらないように選択されている。2つの締付け顎部4、5が作動器27によって0.数ミリメートルだけ材料の弾性により外に開かれるのが通常である。2つの締付け顎部4、5が前述の量だけ外に開かれた状態になると、被加工物が2つの取付け式顎部13、14間に挿入されることが可能である。作動器の解放または取り外し後、2つの締付け顎部4、5は内向きにそれらの始動位置に戻り、これによって前述の被加工物を鋼鉄で製作された本体3の材料の弾性による復元力によって定位置内にロックする。

0022

次に図5を参照すると、被加工物用パレット2の下から見た斜視図が示されてある。特に、この図では、心立てディスク18がどのようにして支持足部17によって本体3の下側に固定されているかが明らかである。心立てディスク18は4つの心立て用開口部18aを特色として有して、被加工物用パレット2をチャックにおいてX方向とY方向で精確に位置決めすることを可能にする。被加工物用パレット2をチャックに締め付けるとき、支持足部17の平坦面はZマウントとして作用する。被加工物用パレット2はチャック差し込み口25によってチャックに締め付けられる。

0023

次に図6を参照すると、図2に示された被加工物用パレット2がその中で締め付けられた被加工物30と共に示されてあり、チャック31が単に示されてある。被加工物用パレット2の2つの締付け顎部4、5が、チャックされるべき被加工物30の厚みよりも0.数ミリメートルだけ外に開けられた後、2つの締付け顎部4、5またはそれぞれの取付け式顎部13、14間に被加工物30が挿入されることが可能である。被加工物30が正確に位置決めされるや否や、2つの開き差し込み栓28、29(図4)は取り除かれることが可能であって、締付け顎部4、5がそれらの始動位置まで跳ね返って、被加工物30を定位置にロックするようにさせる。被加工物30は、定位置に締め付けられているとき、通常数キロニュートンから数十キロニュートンの締付け力で位置付けられている。

0024

被加工物用パレット2への被加工物の締め付けは、通常、機械装備で行われ、この目的のために、このステーションには締付け顎部4、5を外に開く上述の作動器27が設けられている。締付け固定具1を受動型の被加工物用パレット2と能動型の作動器27とに分割することによって、締付け固定具1は特に簡単に構成されることが可能である。

0025

本発明によって構成された締付け固定具1は、コスト効率良く製造することができ、被加工物が簡単かつ速やかに定位置内にロックされ、精確に位置付けられることを可能にする。締付け固定具1を受動型の被加工物用パレット2と能動型の作動器とに分割することによって、締付け固定具、即ち各被加工物用パレット2のコストに上限が置かれる。このことに加えて、調整可能な取付け式顎部は、厚みの異なる被加工物が被加工物用パレット2上で画定され、定位置内に保持されることを保証する。

0026

ここに示された例示的な実施形態の代わりに、当然ながら締付け固定具の他の変形形態も本発明の範囲内で実現可能である。例えば、被加工物用パレット2は、被加工物が締付け顎部または取付け式顎部の外側で定位置内にロックされることが可能であるように、2つの締付け顎部が最初に材料の弾性により互いに押圧されることが必要であるように構成されることも可能である。この目的のために、被加工物は、例えば締付け顎部を挿入するための陥凹所を特色として有することも可能である。被加工物用パレットには、円錐状の陥凹所の代わりに、作動器が係合する突起部も設けられることが可能である。

0027

必要に応じて、スロット6および/または陥凹所7にはエラストマ充填されることも可能である。これは、一つには汚れる傾向を軽減し、また1つには、被加工物用パレット2の振動応答がエラストマの減衰効果によって改善されることになる。

0028

被加工物を定位置内に締め付けるために、本体の材料の弾性、即ち締付け顎部の材料の弾性による復元力を利用することによって、締付け顎部を移動させ、締め付けるための個別の作動要素を用いる必要がなくなる。

0029

本発明による締付け固定具は、特に中規模の連続生産に適切であるが、当然ながら、その融通性によって、小規模および大規模の連続生産でも使用されることが可能である。

0030

1締付け固定具
2被加工物用パレット
3 本体
4、5締付け顎部
6スロット
7円形陥凹所
8、9半径の切込み
11、12円錐状陥凹所
13、14取付け式顎部
17支持足部
18心立てディスク
18a 心立て開口部
20、21位置決めネジ
22、23スパイク
25チャック差し込み口
26基準要素
27作動器
28、29 開き差し込み栓
30被加工物
31 チャック

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