工件的定位方法及定位装置转让专利

申请号 : CN200880001365.9

文献号 : CN101626866B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 北村敬广杉浦浩一川上孝幸黑田一徹

申请人 : 丰田自动车株式会社帕斯卡工程株式会社

摘要 :

本发明的目的在于提供一种与小直径的定位孔相对应,可吸收工件(15)的主定位孔(16)和副定位孔(17)的间距误差的工件(15)的定位方法,将主定位单元(20)的插入轴(21)插入主定位孔(16),并且,使副定位单元(30)的滑动凸缘部(34b)由滑动保持面(36e)引导并进行移动,吸收间距误差插入到副定位孔(17),以此来进行工件(15)的定位,其中,上述副定位单元(30)具备:形成平行的滑动保持面(36e)的底座下部块(36)、具备滑动面(34c)的滑动凸缘部(34b)、设置于滑动凸缘部(34b)的上部的插入轴(31)。

权利要求 :

1.一种工件的定位方法,利用工件定位装置进行工件的定位,所述工件定位装置具备突出于基准面上的主定位单元和副定位单元,将所述主定位单元插入形成于工件上的主定位孔,将所述副定位单元插入形成于所述工件上的副定位孔,以决定所述工件的位置,其特征在于,所述主定位单元具备插入到所述主定位孔的外周为圆形的主定位插入部,所述副定位单元具备:底座块部件,其至少相对地形成有两个第一平滑面,所述第一平滑面与连接所述主定位单元和所述副定位单元的直线平行;

滑动部,其形成有与所述底座块部件的所述第一平滑面对应且与所述直线平行的第二平滑面;和副定位插入部,其外周为圆形,设置于所述滑动部的上部,且插入到所述副定位孔,在对所述工件进行定位时,所述主定位单元的所述主定位插入部插入所述主定位孔内,并且,所述副定位单元的所述滑动部被所述第一平滑面引导而在所述直线上移动,吸收所述主定位孔和所述副定位孔的间距误差而将所述副定位插入部插入所述副定位孔。

2.如权利要求1所述的工件的定位方法,其特征在于,所述副定位单元具备:

内径把持部件,其与所述副定位孔的内表面相接;和

直径调整部,其具备与所述内径把持部件相接的圆锥面,在将所述副定位插入部插入所述工件的所述副定位孔的状态下,使所述直径调整部或者所述内径把持部件沿所述副定位单元的轴方向平行移动,由此,所述内径把持部件与所述副定位孔的内表面相接并推压在该内表面上。

3.如权利要求2所述的工件的定位方法,其特征在于,所述内径把持部件相对于所述副定位孔的内表面以三点以上相接。

4.如权利要求1所述的工件的定位方法,其特征在于,具备所述第二平滑面的所述滑动部形成于配置在所述底座块部件上的滑块上,在所述滑块上保持有具备所述副定位插入部的插入部块。

5.如权利要求1所述的工件的定位方法,其特征在于,在所述滑动部上连接空气供给流路,防止异物混入所述第一平滑面和所述第二平滑面之间。

6.一种工件的定位方法,利用工件定位装置进行工件的定位,所述工件定位装置具备突出于基准面上的主定位单元和副定位单元,将所述主定位单元插入形成于工件上的主定位孔,将所述副定位单元插入形成于所述工件上的副定位孔,以决定所述工件的位置,其特征在于,所述主定位单元具备插入到所述主定位孔的外周为圆形的主定位插入部,所述副定位单元具备:底座块部件,其至少相对地形成有两个第一平滑面,所述第一平滑面与连接所述主定位单元和所述副定位单元的直线平行;和副定位插入部,其外周为圆形,在内表面形成与所述底座块部件的所述第一平滑面抵接的第二平滑面,插入到所述副定位孔,在对所述工件进行定位时,

所述主定位单元的所述主定位插入部插入所述主定位孔内,并且,所述副定位单元的所述副定位插入部被所述第一平滑面引导而在所述直线上移动,吸收所述主定位孔和所述副定位孔的间距误差而将所述副定位插入部插入所述副定位孔。

7.一种工件的定位装置,在基准面上具备主定位单元和副定位单元,所述主定位单元插入到形成于工件上的主定位孔,所述副定位单元插入到形成于所述工件上的副定位孔,其特征在于,所述主定位单元具备插入到所述主定位孔的外周为圆形的主定位插入部,所述副定位单元具备:底座块部件,其至少相对地形成有两个第一平滑面,所述第一平滑面与连接所述主定位单元和所述副定位单元的直线平行;

滑动部,其具备与所述底座块部件的所述第一平滑面对应且与所述直线平行的第二平滑面,被所述第一平滑面引导而在所述直线上移动;和副定位插入部,其外周为圆形,设置于所述滑动部的上部,且插入到所述副定位孔。

8.如权利要求7所述的工件的定位装置,其特征在于,所述副定位单元具备:

内径把持部件,其与所述副定位孔的内表面相接;和

直径调整部,其具备与所述内径把持部件相接的圆锥面,在将所述副定位插入部插入所述工件的所述副定位孔的状态下,使所述直径调整部或者所述内径把持部件沿所述副定位单元的轴方向平行移动,由此,所述内径把持部件与所述副定位孔的内表面相接并推压在该内表面上。

9.如权利要求8所述的工件的定位装置,其特征在于,所述内径把持部件相对于所述副定位孔的内表面以三点以上相接。

10.如权利要求7所述的工件的定位装置,其特征在于,具备所述第二平滑面的所述滑动部形成于配置在所述底座块部件上的滑块上,在所述滑块上保持有具备所述副定位插入部的插入部块。

11.如权利要求7所述的工件的定位装置,其特征在于,在所述滑动部上连接空气供给流路,防止异物混入所述第一平滑面和所述第二平滑面之间。

12.一种工件的定位装置,在基准面上具备主定位单元和副定位单元,所述主定位单元插入到形成于工件上的主定位孔,所述副定位单元插入到形成于所述工件上的副定位孔,其特征在于,所述主定位单元具备插入到所述主定位孔的外周为圆形的主定位插入部,所述副定位单元具备:底座块部件,其至少相对地形成有两个第一平滑面,所述第一平滑面与连接所述主定位单元和所述副定位单元的直线平行;和副定位插入部,其外周为圆形,在内表面形成与所述底座块部件的所述第一平滑面抵接的第二平滑面,在插入到所述副定位孔时,能够被所述第一平滑面引导而在所述直线上移动。

说明书 :

工件的定位方法及定位装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种进行工件的定位的技术,详细地说,涉及一种吸收设置于工件的定位孔的加工误差而高精度地进行定位的技术。

背景技术

[0002] 在进行机械加工及机械的组装等时,成为被加工体或者被安装体的工件的定位非常重要。
[0003] 在对工件自动实施机械加工的情况下,若对于工作机械的原点不能准确地把握成为被加工体的工件的基准点,则不能对工件进行高精度的机械加工。另外,在自动进行机械的组装的情况下,将基准面设置于成为被组装体的工件上,组装机对该位置进行检测,设置对组装位置进行调整的位置调整机构,这些在技术上是可行的,但由于需要成本及检测时间,因此存在加工准备时间长等问题。
[0004] 鉴于这样的问题,而公示了如专利文献1~专利文献4所记载的那样的技术。
[0005] 专利文献1公示的技术是自动变更定位销的位置。
[0006] 有时使多种类型的工件在加工生产线上流通来进行加工。理想的情况是每一种类型的工件设置一种加工生产线,但是,在批量小的情况下由于与成本不相称,因而有时使多种类型的工件在一条生产线上流通并进行加工。在这样的情况下,必须根据工件的种类来改变定位。
[0007] 在专利文献1中,在不同类型的两个工件上分别设置了用于定位的定位孔。而且,在以设置于定位装置的一定位销为主定位销,以另一定位销为副定位销时,利用工件使副定位销相对于作为基准的主定位销可滑动。在副定位销向两个位置移动时,可以与各工件的定位孔相对应。
[0008] 专利文献2公开的技术与基准底座的卡具板有关。
[0009] 其公开的技术是,卡具板上具备多个定位孔和纵横的槽,且具备定程块,该定程块具有在槽内可滑动的定位销孔。而且,可以穿过卡具板的定位销孔将一定位销插入形成于工件的一定位孔,穿过定程块的定位销孔将另一定位销插入另一定位孔,决定工件的位置。
[0010] 即使工件类型不同的一定位孔和另一定位孔的孔间距离发生变化,也可以使定位销滑动而在卡具板的槽内移动,且使一定位销和另一定位销的间距发生变化而与工件的孔间距离相对应。
[0011] 由此,可以进行间距不同的工件的定位。
[0012] 专利文献3公开的技术与工件的临时夹紧装置有关。
[0013] 夹紧的方式的构成为,通过连结杆将主夹板和副夹板连结,通过时间差可将工件夹紧。由于通过连结杆将主夹板和副夹板连结,且将一驱动源固定于偏离连结杆的中心的位置,因而在用主夹板进行了固定之后,可以用副夹板进行固定,且可以通过主夹板来决定工件的位置,因此,可实现不易发生工件的偏离的夹板。
[0014] 专利文献4公开的技术与定位销的定位固定装置有关。
[0015] 为用两个定位销来进行工件的定位的技术,可以根据多个不同的工件,使一定位销在长孔滑动以通过利用了杠杆原理的夹紧机构来进行定位,使另一定位销在设置成与一长孔及其延长线上相交的角度的长孔内进行滑动且通过同一夹紧机构来进行定位。
[0016] 通过这种构成,可以进行具有间距不同的定位孔的工件的定位。
[0017] 但是,在专利文献1~专利文献4所公开的技术中,问题在于难以提高定位精度。
[0018] 在基本使用两个定位销进行工件的定位的情况下,保持一定程度的间隙来设计形成于工件的定位孔。
[0019] 形成于工件的定位孔若用对块状材料进行机械加工而成的方法,则可以以相当高的精度来决定定位孔直径和孔间距离,但是,在由铸件及金属板形成的工件上,将会使定位孔的直径及孔间距离的精度公差变大。另外,即使是机械加工,为了高精度的加工相应地也需要时间,因而有时只能得到与成本相抵的精度。
[0020] 这样的工件的定位必须以可吸收定位孔直径和孔间距离的偏差的方式来决定定位销的位置及类型。
[0021] 另外,即使可以将形成于工件的定位孔的直径和孔间距离高精度地加工,也必须保持一定程度间隙以相对于定位销容易插入和拔出工件。
[0022] 在将工件插入定位销时,也可考虑工件上发生倾斜的事件,在以不允许该倾斜的精度不能设定定位销和定位孔的间隙时,相对于定位销拔出插入工件将非常困难。
[0023] 基于这样的原因,将定位销的直径设定为比形成于工件的定位孔的直径细一些,正因为如此而使定位精度降低。
[0024] 对于使用了专利文献1~专利文献4的定位销及夹具的定位方法可考虑下述优点,即,通过使副定位单元相对于主定位单元移动,可以将孔间距离设定得较宽松,但是,既然是将定位销插入定位孔的构成,就需要为在插入时必须设置间隙的构成。
[0025] 但是,相对于定位孔的直径在对定位销的直径设置间隙,就意味着通过设置间隙而允许工件的定位误差。而且,正是该间隙造成在以主定位销为中心进行转动的方向产生位置偏移。
[0026] 为了解决这样的问题,公知有一种与如专利文献5的定位装置及具备该装置的卡紧系统有关的技术。
[0027] 图19表示专利文献5的副定位销100的垂直剖面。而图20表示专利文献5的副定位销100的水平剖面。
[0028] 副定位销100在支架109的前端部分具备插销部件110,在插销部件上形成有滑板外表面110a。而且形成有与滑板外表面相接的滑板面11a的滑板部分111内接于圆筒状的楔形部件113。楔形部件内接于卡合部件114,卡合部件114保持在盖部件112上。
[0029] 由于副定位销100为这样的构成,因而在将盖部件112插入到工件的副定位孔时,通过使滑板部分111的滑板面111a和插销部件110的滑板外表面110a边滑动边平行移动,使盖部件112相对于支架109进行移动,以修正工件上留出的主定位孔和副定位孔的间距误差。
[0030] 再者,由于通过将盖部件112连接于活塞115,从而利用液压使活塞115从图19的状态下降,则楔形部件变成楔状,因而扩大了卡合部件114的直径,进而可以消除副定位孔和盖部件112的间隙。
[0031] 该专利文献5基本上也是利用两个定位销进行工件的定位的技术,但由于具有吸收主定位孔和副定位孔的间距误差的功能,因而根据使用了这样的定位装置的加工机可以按照主定位孔基准对工件进行高精度的加工。
[0032] 专利文献1:(日本国)特公平4-20739号公报
[0033] 专利文献2:(日本国)实公平6-44586号公报
[0034] 专利文献3:(日本国)特开平9-103928号公报
[0035] 专利文献4:(日本国)特开2002-263977号公报
[0036] 专利文献5:国际公开WO2005/037485A1号小册子
[0037] 但认为是,专利文献5中也存在结构上不能使定位销自身变小的问题。
[0038] 如图20所示,专利文献5的定位装置在副定位销100的前端内部具备插销部件110、滑动部件111、及楔部件113,在其外周设置有与副定位孔卡合的卡合部件114。利用这样的滑动机构使副定位孔进行平行移动以修正主定位孔和副定位孔的间距误差。
[0039] 因此,滑动机构必须有尽可能接收在吸收间距误差时产生的水平方向的应力及工件自重引起的垂直方向的应力等相应的应力的刚性。
[0040] 为了提高副定位销100的滑动部件的刚性,就需要使滑动机构变大,即必须使盖部件112的直径变大。另外,为了增加滑动机构所使用的部件的精度也必须以一定程度的大小来制作各部件。这是因为部件越小越难以增加部件的精度。
[0041] 但是,所谓必须使副定位销100的直径变大是指也必须使工件的副定位孔的直径变大。
[0042] 另一方面,需要在工件上设置主定位孔和副定位孔,在关系上,需要大的主定位孔及副定位孔将会降低设计自由度。另外,定位孔自身往往有在形成最终产品的阶段不使用的情况。因此,作为设计工件方面的要求是想尽可能缩小定位孔的直径。
[0043] 即,希望定位销可以与小径的定位孔相对应。

发明内容

[0044] 于是,为了解决这样的课题,本发明的目的在于提供一种工件的定位方法及定位装置,其可以与小径的定位孔相对应且可以吸收形成于工件的主定位孔和副定位孔的间距误差。
[0045] 为了实现上述目的,本发明的工件的定位方法具有下述的特征,且实现作用、效果。
[0046] (1)本发明的工件的定位方法,具备突出于基准面上的主定位单元和副定位单元,将所述主定位单元插入形成于工件上的主定位孔,将所述副定位单元插入形成于所述工件上的副定位孔,以决定所述工件的位置,其特征在于,所述主定位单元具备插入到所述主定位孔的外周为圆形的主定位插入部,所述副定位单元具备:底座块部件,其至少相对地形成有两个第一平滑面,所述第一平滑面与连接所述主定位单元和所述副定位单元的直线平行;滑动部,其形成有与所述底座块部件的所述第一平滑面对应且与所述直线平行的第二平滑面;和副定位插入部,其外周为圆形,设置于所述滑动部的上部,且插入到所述副定位孔,在对所述工件进行定位时,所述主定位单元的所述主定位插入部插入所述主定位孔内,并且,所述副定位单元的所述滑动部被所述第一平滑面引导而在所述直线上移动,吸收所述主定位孔和所述副定位孔的间距误差而将所述副定位插入部插入所述副定位孔。
[0047] (1)项所记载的发明具备突出到基准面上的主定位单元和副定位单元,其为一种下述的定位方法,即,具备突出于基准面上的主定位单元和副定位单元,将主定位单元插入形成于工件上的主定位孔,将副定位单元插入形成于工件上的副定位孔,以决定工件的位置,其特征在于,主定位单元具备插入到主定位孔的外周为圆形的主定位插入部,副定位单元具备:底座块部件,其至少相对地形成有两个第一平滑面,第一平滑面与连接主定位单元和副定位单元的直线平行;滑动部,其形成有与底座块部件的第一平滑面对应且与直线平行的第二平滑面;和副定位插入部,其外周为圆形,设置于滑动部的上部,且插入到副定位孔,在对工件进行定位时,主定位单元的主定位插入部插入主定位孔内,并且,副定位单元的滑动部被第一平滑面引导而在直线上移动,吸收主定位孔和副定位孔的间距误差而将副定位插入部插入副定位孔。
[0048] 因此,副定位单元可在与主定位单元连结的直线上移动,不会对主定位单元施加无谓的负担,而是可以吸收工件的主定位孔和副定位孔的间距误差。
[0049] 而且,只要以主定位单元为中心来决定加工部分的尺寸,就不会对主定位单元施加无谓的负荷,由此,可以高精度地决定主定位孔的位置,因此,有助于加工精度的提高。
[0050] 另外,为了使副定位插入部可以承受因工件的重量及载重引起的推力方向的载重,而优选将第一平滑面和第二平滑面做得宽阔并提高刚性。再者,虽然由于构成滑动部的部件的精度受工件的定位精度的左右而必须高精度地制作,但是,由于部件越小越难以达到高精度化,因而希望使滑动部变大。另一方面,工件的主定位孔及副定位孔大多在将工件安装于产品时成为不需要的孔,有时不能设置太大直径的孔。
[0051] 具备与底座块部件的第一平滑面相对应的第二平滑面的滑动部配置于副定位插入部的下部,与以专利文献1所公开的技术那样将滑动部插入副定位插入部内的情况相比较,可以使副定位插入部实现小型化。例如,可以与直径6mm或者8mm的定位孔相对应。另外,由于不需要使滑动部达到小型化,因而还有助于高精度化。
[0052] 因此,根据(1)项记载的发明,可以提供一种工件的定位方法,其可以与小径的定位孔相对应且可以吸收形成于工件的主定位孔和副定位孔的间距误差。
[0053] 另外,这里所说的“外形为圆形”除了实际上外周为圆形之外,例如在主定位插入部及副定位插入部的外周部还具备下述的内径把持部件,由此采用包含以三点以上把持形成于工件的主定位孔及副定位孔的内径的结构。通过具备三点以上的把持点,或以面来把持定位孔的内径,可以消除定位孔和各插入部的间隙。
[0054] (2)如(1)项记载的工件的定位方法,其特征在于,所述副定位单元具备:内径把持部件,其与所述副定位孔的内表面相接;和直径调整部,其具备与所述内径把持部件相接的圆锥面,在将所述副定位插入部插入所述工件的所述副定位孔的状态下,使所述直径调整部或者所述内径把持部件沿所述副定位单元的轴方向平行移动,由此,所述内径把持部件与所述副定位孔的内表面相接并推压在该内表面上。
[0055] (2)项记载的发明在(1)项记载的工件的定位方法中,副定位单元具备:内径把持部件,其与副定位孔的内表面相接;和直径调整部,其具备与内径把持部件相接的圆锥面,在将副定位插入部插入工件的副定位孔的状态下,使直径调整部或者内径把持部件沿副定位单元的轴方向平行移动,由此,内径把持部件与副定位孔的内表面相接并推压在该内表面上。因此,能够将副定位孔附加于副定位单元上。
[0056] 通过将与各定位孔相对的内径把持功能附加到主定位单元及副定位单元,可以提高定位精度。
[0057] 通常,为了使定位孔变得相对于定位销作业性优良而使抵接间隙变大而设置间隙。因此,即使直径10mm左右的孔也设计数十μm左右的间隙,利用该间隙可以使定位销很容易拔出和插入配置于工件的定位孔。
[0058] 但是,由于发生该间隙量的松动,因此成为定位精度下降的原因。因此,像专利文献5所公示的那样使定位销具备扩大和收缩功能以消除间隙。由此,可以期待定位精度的提高。
[0059] 但是,在将这样复杂的功能附加于定位装置时,将使定位装置的定位插入部的内部变得复杂,其结果是,由于定位插入部的刚性下降,因而为了防止该情况而必须使定位插入部的直径变大。而且,如(1)项所述,在像副定位单元那样具备在与主定位单元连接的直线方向移动的滑动部的情况下,将使结构变得更加复杂。
[0060] 可以说,在将这样的扩大收缩功能附加于副定位单元的情况下,将滑动部放在副定位单元的下部也是有效的。
[0061] (3)如(2)项记载的工件的定位方法,其特征在于,所述直径调整部具备球面以替代所述圆锥面,所述球面与所述内径把持部件相接。
[0062] 如(3)项记载的发明,即使直径调整部为具备球面以替代圆锥面,且使球面与内径把持部件相接的结构,也可以与(2)项同样提高工件的定位精度。
[0063] (4)如(2)项记载的工件的定位方法,其特征在于,所述内径把持部件相对于所述副定位孔的内表面以三点以上相接。
[0064] (4)项记载的发明在(2)项记载的工件的定位方法中,由于内径把持部件对于副定位孔的内径以三点以上相接,因而可以使副定位孔的中心轴与副定位插入部的中心轴一致,进而可以对工件进行高精度的定位。
[0065] (5)如(1)~(4)项中任一项记载的工件的定位方法,其特征在于,具备所述第二平滑面的所述滑动部形成于配置在所述底座块部件上的滑块上,在所述滑块上保持有具备所述副定位插入部的插入部块。
[0066] (5)项记载的发明在(1)~(4)项中任一项记载的工件的定位方法中,由于具备第二平滑面的滑动部形成于配置在底座块部件的滑块上,在滑块上保持有具备副定位插入部的插入部块,因而具有下述优点:不必在插入部块上直接设置滑动部,而是可以与主定位单元共用插入部块部分的部件。
[0067] 当然,由于可将滑动部设置于副定位插入部的下部,因而还可以有助于副定位插入部的小型化。
[0068] (6)如(1)项记载的工件的定位方法,其特征在于,在所述滑动部上连接空气供给流路,防止异物混入所述第一平滑面和所述第二平滑面之间。
[0069] (6)项记载的发明在(1)项记载的工件的定位方法中,可以在滑动部上连接空气供给流路,防止异物混入第一平滑面和第二平滑面之间。通过从空气供给流路始终供给空气,既可以防止灰尘进入第一平滑面和第二平滑面之间又可以防止油分侵入。在各个面滑动的情况下,虽然考虑到因混入异物而咬入异物对定位装置的移动造成不利,但是通过供给空气可以防止这样的事态。
[0070] (7)一种工件的定位方法,具备突出于基准面上的主定位单元和副定位单元,将所述主定位单元插入形成于工件上的主定位孔,将所述副定位单元插入形成于所述工件上的副定位孔,以决定所述工件的位置,其特征在于,所述主定位单元具备插入到所述主定位孔的外周为圆形的主定位插入部,所述副定位单元具备:底座块部件,其至少相对地形成有两个第一平滑面,所述第一平滑面与连接所述主定位单元和所述副定位单元的直线平行;和副定位插入部,其外周为圆形,在内表面形成与所述底座块部件的所述第一平滑面抵接的第二平滑面,插入到所述副定位孔,在对所述工件进行定位时,所述主定位单元的所述主定位插入部插入所述主定位孔内,并且,所述副定位单元的所述副定位插入部被所述第一平滑面引导而在所述直线上移动,吸收所述主定位孔和所述副定位孔的间距误差而将所述副定位插入部插入所述副定位孔。
[0071] 如(7)项记载的发明,在将基准面上所具备的主定位单元和副定位单元插入形成于工件上的主定位孔及副定位孔,以决定工件的位置的工件的定位方法中,由于主定位单元具备插入到主定位孔的外周为圆形的主定位插入部,副定位单元具备:底座块部件,其至少相对地形成有两个第一平滑面,第一平滑面与连接主定位单元和副定位单元的直线平行;和副定位插入部,其外周为圆形,在内表面形成与底座块部件的第一平滑面抵接的第二平滑面,插入到副定位孔,在对工件进行定位时,主定位单元的主定位插入部插入主定位孔内,并且,副定位单元的副定位插入部被第一平滑面引导而在直线上移动,吸收主定位孔和副定位孔的间距误差而将副定位插入部插入副定位孔。因此,副定位单元可在与主定位单元连接的直线上移动,不会将无谓的负担施加于主定位单元,进而可以吸收工件的主定位孔和副定位孔的间距误差。
[0072] 该(7)项记载的发明与(2)项记载的发明大致一样,但不同之处在于,使第二平滑面直接形成于副定位插入部的内表面。
[0073] 在以该方式将第二平滑面形成于副定位插入部的内表面的情况下,由于可使第二平滑面与副定位插入部形成一体,因而可以减少零件个数,并且,可以有助于副定位插入部的小型化。
[0074] 另外,为了实现所述目的,本发明的工件的定位装置具有下述特征。
[0075] (8)一种工件的定位装置,在基准面上具备主定位单元和副定位单元,所述主定位单元插入到形成于工件上的主定位孔,所述副定位单元插入到形成于所述工件上的副定位孔,其特征在于,所述主定位单元具备插入到所述主定位孔的外周为圆形的主定位插入部,所述副定位单元具备:底座块部件,其至少相对地形成有两个第一平滑面,所述第一平滑面与连接所述主定位单元和所述副定位单元的直线平行;滑动部,其具备与所述底座块部件的所述第一平滑面对应且与所述直线平行的第二平滑面,被所述第一平滑面引导而在所述直线上移动;和副定位插入部,其外周为圆形,设置于所述滑动部的上部,且插入到所述副定位孔。
[0076] 由于(8)项记载的发明是与(1)项同样结构的工件的定位装置,因而副定位单元可在与主定位单元连接的直线上移动,而不会将无谓的负担施加于主定位单元,进而可以吸收工件的主定位孔和副定位孔的间距误差。另外,如(1)项所述,在以主定位单元为中心来决定加工部分的尺寸时,还有助于加工精度的提高。
[0077] 而且,由于将具备与底座块部件的第一平滑面相对应的第二平滑面的滑动部设置于副定位插入部的下部,因而可以提供一种工件的定位装置,其既可以使副定位插入部小型化,又可以与小径的定位孔相对应吸收形成于工件的主定位孔和副定位孔的间距误差。
[0078] (9)如(8)项记载的工件的定位装置,其特征在于,所述副定位单元具备:内径把持部件,其与所述副定位孔的内表面相接;和直径调整部,其具备与所述内径把持部件相接的圆锥面,在将所述副定位插入部插入所述工件的所述副定位孔的状态下,使所述直径调整部或者所述内径把持部件沿所述副定位单元的轴方向平行移动,由此,所述内径把持部件与所述副定位孔的内表面相接并推压在该内表面上。
[0079] (10)如(9)项记载的工件的定位装置,其特征在于,所述直径调整部具备球面以替代所述圆锥面,所述球面与所述内径把持部件相接。
[0080] 由于(9)项记载的发明是与(2)项同样结构的工件定位装置,因而可以将副定位孔的内径把持功能附加于副定位单元。通过将对各定位孔的内径把持功能附加于主定位单元及副定位单元,可以提高定位精度。另外,(10)项记载的结构也和(3)项同样,即使采用直径调整部具备球面以替代圆锥面,并使球面与内径把持部件相接的结构,也可以与(7)项同样提高工件的定位精度。另外,通过采用(10)项记载的结构,可以与(4)项记载的定位装置一样,实现定位装置精度的提高。
[0081] (11)如(9)项记载的工件的定位方法,其特征在于,所述内径把持部件相对于所述副定位孔的内表面以三点以上相接。
[0082] (12)如(8)~(11)项中任一项记载的工件的定位装置,其特征在于,具备所述第二平滑面的所述滑动部形成于配置在所述底座块部件上的滑块上,在所述滑块上保持有具备所述副定位插入部的插入部块。
[0083] 由于(12)记载的发明是与(5)同样结构的工件定位装置,因而其优点在于,不需要将滑动部直接设置于插入部块,且可以与主定位单元共用插入部块部分的部件。
[0084] 当然,由于可将滑动部在下部设置于副定位插入部的下部,因而还可以有助于副定位插入部的小型化。
[0085] (13)如(8)项记载的工件的定位装置,其特征在于,在所述滑动部上连接有空气供给流路,以防止异物混入所述第一平滑面和所述第二平滑面之间。
[0086] 由于(13)项记载的发明是与(6)项同样的定位装置,因而可以防止异物进入滑动部的第一平滑面和第二平滑面之间,进而可以防止将异物咬入滑动面而造成滑动不利。
[0087] (14)一种工件的定位装置,在基准面上具备主定位单元和副定位单元,所述主定位单元插入到形成于工件上的主定位孔,所述副定位单元插入到形成于所述工件上的副定位孔,其特征在于,所述主定位单元具备插入到所述主定位孔的外周为圆形的主定位插入部,所述副定位单元具备:底座块部件,其至少相对地形成有两个第一平滑面,所述第一平滑面与连接所述主定位单元和所述副定位单元的直线平行;和副定位插入部,其外周为圆形,在内表面形成与所述底座块部件的所述第一平滑面抵接的第二平滑面,在插入到所述副定位孔时,能够被所述第一平滑面引导而在所述直线上移动。
[0088] 由于(14)项记载的发明是与(7)项同样结构的工件定位装置,因而,在以该方式使第二平滑面形成于副定位插入部的内表面的情况下,通过部件的一体化而减少了零件个数,并且,还可以有助于副定位插入部的小型化。

附图说明

[0089] 图1是表示第一实施例的定位装置10的上面图;
[0090] 图2是表示第一实施例的定位装置10的侧面图;
[0091] 图3A表示第一实施例的主定位单元20的如图3B所示的C-C向视剖面图,图3B是表示第一实施例的主定位单元20的如图1所示的A-A向视剖面图;
[0092] 图4A表示第一实施例的副定位单元30的如图4B所示的D-E向视剖面图,图4B是表示第一实施例的副定位单元30的如图1所示的B-B向视剖面图;
[0093] 图5是表示第一实施例的锥形环32的立体图;
[0094] 图6是示意性表示第一实施例的将工件15的孔间距P错开加工成的部件安装于定位装置的情况的图;
[0095] 图7是表示对第一实施例的加工孔的S1方向的间距误差进行了比较的曲线图;
[0096] 图8是表示对第一实施例的加工孔的S2方向的间距误差进行了比较的曲线图;
[0097] 图9A是表示第二实施例的主定位单元20的上面图,图9B表示与第二实施例的主定位单元20的图1的A-A向视相对应的剖面图;
[0098] 图10A是表示第二实施例的副定位单元30的如图10B所示的F-F向视剖面图,图10B是表示与第二实施例的副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图;
[0099] 图11A是表示第三实施例的副定位单元30的如图11B所示的G-G向视剖面图,图11B是表示与第三实施例的副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图;
[0100] 图12A是表示第四实施例的主定位单元20的如图12B所示的H-H向视剖面图,图12B是表示与第四实施例的主定位单元20的如图1所示的A-A向视相对应的剖面图;
[0101] 图13A是表示第四实施例的副定位单元30的如图13B所示的I-I向视剖面图,图13B是表示与第四实施例的副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图;
[0102] 图14A是表示第五实施例的主定位单元20的上面图,图14B是表示与第五实施例的主定位单元20的如图1所示的A-A向视相对应的剖面图;
[0103] 图15A是表示第五实施例的副定位单元30的如图15B所示的J-J向视剖面图,图15B是表示与第五实施例的副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图;
[0104] 图16A是表示第六实施例的副定位单元30的如图16B所示的K-L向视剖面图,图16B是表示与第六实施例的副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图;
[0105] 图17A是表示第七实施例的副定位单元30的如图17B所示的M-M向视剖面图,图17B是表示与第七实施例的副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图;
[0106] 图18A是表示第八实施例的副定位单元30的如图18B所示的N-N向视剖面图,图18B是表示与第八实施例的副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图;
[0107] 图19是表示专利文献5的副定位销100的垂直剖面图;
[0108] 图20是表示将专利文献5的副定位销100插入工件的部分的水平剖面图。
[0109] 符号说明
[0110] 10:定位装置
[0111] 11:基准块
[0112] 11a:基准面
[0113] 12:基准片
[0114] 15:工件
[0115] 16:主定位孔
[0116] 17:副定位孔
[0117] 18:加工孔
[0118] 20:主定位单元
[0119] 21:插入轴
[0120] 22:锥形环
[0121] 23:销
[0122] 24:底座
[0123] 25:活塞
[0124] 30:副定位单元
[0125] 31:插入轴
[0126] 32:锥形环
[0127] 33:销
[0128] 34:锥形突起部件
[0129] 34a:锥形突起部
[0130] 34b:滑动凸缘部
[0131] 34c:滑动面
[0132] 35:底座上部块
[0133] 36:底座下部块
[0134] 36a:嵌合突起
[0135] 36b:底座嵌合部
[0136] 36c:圆筒滑动面
[0137] 36d:供油流路
[0138] 36e:滑动保持面
[0139] 36f:保持槽
[0140] 37:活塞
[0141] 38:活塞盖体
[0142] 39:加压弹簧
[0143] 40:保持凸缘
[0144] 41:密封部件

具体实施方式

[0145] 下面,参照附图来说明本发明的实施例。
[0146] (第一实施例)
[0147] 首先,说明第一实施例的结构。
[0148] 图1是表示第一实施例的定位装置10的上面图,而图2是表示定位装置10的侧面图。
[0149] 定位装置10由基准块11、基准片12、主定位单元20及副定位单元30构成,其可以进行工件15的定位。
[0150] 主定位单元20及副定位单元30通过螺栓固定于基准块11上。
[0151] 基准块11在具备如下述的图3等所示的基准面11a的块上形成有第一供油流路11b及第二供油流路11c等多个供油流路。可以将连接油泵并进行了加压的油供给到这些供油流路内。
[0152] 另外,也可以根据需要形成用于供给压缩空气的气体供给流路。通过向主定位单元20及副定位单元30的前端喷射经由该空气供给流路供给来的空气进行净化,可以使污物等难以积存,从而对高精度定位有效。
[0153] 基准片12是成为工件15的高度的基准的块,设置于基准块11上的三个部位。工件15上与该基准片12相对应的位置形成有未图示的接触面,在将工件15设置于定位装置10时相接且利用基准片12来限制工件15的Z轴方向。另外,基准片12的位置只要以可与在工件15上可形成接触面的位置相对应的方式来决定即可,但优选尽可能固定于在基准块11上彼此分离的位置。
[0154] 如图2所示,在工件15上形成有主定位孔16和副定位孔17,将主定位孔16和副定位孔17的中心间的距离设为孔间距P。
[0155] 图3A是表示主定位单元20的如图3B所示的C-C向视剖面图,图3B是表示主定位单元20的如图1所示的A-A向视剖面图。
[0156] 主定位单元20由插入轴21、锥形环22、底座24、活塞25等构成。其中,相当于主定位插入部的是插入轴21及锥形环22。
[0157] 插入轴21由前端部分21a和轴部分21b构成,与梯形剖面的前端部分同轴地形成轴部分21b。
[0158] 锥形环22为圆形的零件,其安装于插入轴21的前端部分的下部的C形剖面带有圆锥形。因此,可以使锥形环在径方向进行扩大和收缩。
[0159] 在底座24上形成有锥形突起24a和底座嵌合部24b,通过底座嵌合部24b而嵌合定位在形成于基准块11的嵌合孔内。锥形突起24a以使与锥形环22的内周面接触的外周前端越来越细的方式形成,其中心设置有使轴部分21b贯通的贯通孔。另外,锥形突起24a具备作为锥形环22的止转件的销23。
[0160] 在底座嵌合部24b的外周设置有O型环,以防止经由设置于基准块11的第一供油流路11b供给的油泄漏。
[0161] 在底座24的底座嵌合部24b的内表面形成有圆筒滑动面24c,以使活塞25在内部滑动。活塞25的外周基于滑动及密封的目的而具备O型环。
[0162] 活塞25在上部与插入轴21的轴部分21b螺合连接。
[0163] 在从形成于基准块11的第二供给流路11c将油供给形成于底座24的供油流路24d内以施加油压时,活塞25沿着圆筒滑动面24c下降。另外,在主定位单元20的下部施加油压时,活塞25沿着圆筒滑动面24c上升。随之,连接于活塞的插入轴21也进行升降动作。
[0164] 这种结构的主定位单元20经由形成于基准块11的第二供油流路11c供油,在供油流路24d内施加油压时,活塞25从图3B的状态向下方移动。与活塞25连接的插入轴21随之下降,其结果是,使设置于插入轴21的锥形环22沿着锥形突起24a的外周面进行扩径。
[0165] 在锥形环22进行扩径时,成为利用锥形环22的外表面来把持形成于工件15的主定位孔16的内表面的状态。锥形突起24a的外周面形成圆锥形,以对锥形环22的内表面均等地向外侧推压。通过使锥形环22向外侧进行扩径,可以消除主定位孔16和主定位单元20的间隙。
[0166] 图4A是表示副定位单元30的如图4B所示的D-E向视剖面图,图4B是副定位单元30的如图1所示的B-B向视剖面图。
[0167] 副定位单元30由插入轴31、锥形环32、锥形突起部件34、底座上部块35、底座下部块36及活塞37等构成。另外,副定位单元30为与主定位单元20相类似的结构,但为了区别,对于即使是同一形状的部件也加上不同的号码。与副定位插入部相当的是插入轴31及锥形环32。
[0168] 插入轴31的形状与插入轴21大致相同,由前端部分31a及轴部分31b构成。
[0169] 锥形环32具有与锥形环22同等的功能,被安装于前端部分31a。
[0170] 底座上部块35及底座下部块36相当于底座块部件,是将底座块24分开后的状态的零件。
[0171] 底座下部块36上形成有底座嵌合块36b,将其嵌合定位在设置于基准块11上的嵌合孔。嵌合突起36a嵌合在形成于底座上部块35的嵌合凹部35a。
[0172] 在底座下部块36上,在底座嵌合部36b的内表面形成有圆筒滑动面36c,使活塞37在其内部进行滑动。出于滑动及密封的目的而在活塞37的外周具备O型环。
[0173] 另外,在底座下部块36的嵌合突起36a上形成有保持槽36f,该保持槽36f具备相对的2面的滑动保持面36e。滑动保持面36e相当于第一平滑面。该滑动保持面36e形成为可相对于形成于锥形突起部件34的滑动凸缘部34b的滑动面34c滑动。而且,该滑动保持面36e以与中心直线CL相平行的方式设置。
[0174] 底座下部块36上设置有供油流路36d,从第二供油流路11c供给的油对活塞37施加油压,可以使活塞37下降。
[0175] 锥形突起部件34由锥形突起部34a及滑动凸缘部34b构成。被底座上部块35和底座下部块36夹住而保持的锥形突起部件34是与底座块24的锥形突起24a相对应的零件。
[0176] 锥形突起部34a具备用于使其外周与锥形环32相接并进行扩大和收缩的圆锥状的锥面。锥形突起部34a的外周的一部分具备销33,作为锥形环32的止转件。在滑动凸缘部34b的两端面形成有相当于第二平滑面的滑动面34c,与底座下部块36的滑动保持面36e滑动。滑动凸缘部34b相当于滑动部。
[0177] 滑动凸缘部34b的厚度比形成于底座下部块36的嵌合突起36a的保持槽36f的深度略薄,以使锥形突起部件34轻快滑动的方式构成。在保持槽36f上连接有空气供给流路,经常进行净化以使灰尘等不能进入。在底座上部块35的上面以将锥形突起部件34的外周进行密封的方式设置有密封部件41。
[0178] 活塞37是与活塞25相对应的零件,但为了保持卡合于插入轴31的保持凸缘40而螺合有活塞盖体38。在活塞盖体38的上面抵接有加压弹簧39的一端,加压弹簧39的另一端抵接于保持凸缘40的下面。在活塞盖体38的外周上与活塞37的内表面的抵接部分设置有O型环,形成为从基准块11的第一供油流路11b供给的油不能进入的结构。
[0179] 另外,保持凸缘40从下方向对加压弹簧39进行施力以推压在形成于活塞37的肩台,由于在保持凸缘40的周围设置有余量,因而可以随着锥形突起部件34的移动而移动。
[0180] 这种结构的副定位单元30与主定位单元一样,从第二供油流路11c供油,在供油流路被施加油压时则活塞37从图4B的状态向下方移动。螺合在与活塞37进行卡合的保持凸缘40上的插入轴31随着活塞37的下降而移动,其结果是,使设置于插入轴31的锥形环32沿着锥形突起部件34的锥形突起部34a的外周面进行扩径。
[0181] 图5是表示第一实施例的锥形环32的立体图。
[0182] 如图5所示,在拥有与锥形环22同样的功能的锥形环32上设置有切口,在锥形突起部34a插入时进行扩径。在锥形环22、32进行扩径时,成为由锥形环22、32的外表面把持形成于工件15的副定位孔17的内表面的状态。锥形突起部24a、34a的外周面形成为圆锥形状,将锥形环22、32的内表面均等地推压到外侧。通过使锥形环22、32向外侧进行扩径,可以消除副定位孔17和副定位单元30的间隙。
[0183] 另外,由于副定位单元30具备滑动面34c及滑动保持面36e,因而,成为副定位单元30的副定位插入部的锥形突起部件34可以在主定位单元20的方向平行移动。
[0184] 这样构成的第一实施例的定位装置10实现以下说明的作用效果。
[0185] 图6是示意性表示工件15的孔间距P错开加工成的部件安装于定位装置的情况的图。图6与图1相对应。
[0186] 在设置于定位装置10的工件15的孔间距P错开的情况下,由于副定位单元30具备锥形突起部件34,该锥形突起部件34相对于保持槽36f的滑动保持面36e可平行地滑动,因此,插入工件15的副定位孔17的副定位单元30的前端在主定位单元20的方向进行移动。
[0187] 此时,由于滑动面34c及滑动保持面36e与中心直线CL相平行,因而在与中心直线CL成直角的方向上的移动受到限制。
[0188] 通过副定位单元30的前端进行移动,主定位单元20的中心和副定位单元30的移动前的中心的距离即基准间距P1就等于主定位孔16的中心和副定位孔17的中心的距离即孔间距P。
[0189] 在主定位单元20及副定位单元30分别为固定的定位销的情况下,以往采用的技术是,在主定位单元20侧将圆形销作为定位销使用,在副定位单元30侧将菱形销作为定位销使用。
[0190] 该情况下,相对于基准间距P1产生孔间距P或大或小的间距误差,由此造成在工件15的加工孔10的位置方面也产生误差。
[0191] 这是由于相对于加工原点CP加工孔18的位置偏移的缘故。即,如图6所示,在将距加工原点CP的距离分别形成S1成分和S2成分时,以往的方法是该距离变化。将它们表示于图7及图8。
[0192] 图7中表示对加工孔的S1成分的间距误差进行比较。图8中表示对加工孔的S2成分的间距误差进行比较。
[0193] 横轴表示间距误差。间距误差是有意图地使工件15的孔间距P发生变化的误差。纵轴表示加工孔位置的尺寸变化。图7为S1成分,图8为S2成分的尺寸。另外,纵轴的数值表示与基准值相对的偏差。
[0194] 用实线表示的是使用了第一实施例的定位装置10的情况即“本发明实施例”。用虚线表示的是使用基准间距P1为固定的现有的固定销进行定位时的数据即“现有固定销”。
[0195] 如图7及图8所示,这样“现有固定销”对工件15实施的的加工孔18的位置,其孔间距P越大S1成分越向右上角上升,S2成分越向右上角下降。即,其表示在连接主定位单元20和副定位单元30的直线上产生了θ方向的旋转偏离。
[0196] 另一方面,“本发明实施例”的对工件15实施的加工孔18的位置有一些偏差,但是大致以接近基准值的值进行变化。
[0197] 即,图7及图8表示,只要利用第一实施例的定位装置10对工件15进行定位,就可以实现以高的精度的加工。
[0198] 工件15的加工孔18是以主定位孔16为基准来设计的。因此,由于能够以定位装置10的主定位单元20为基准并利用副定位单元30来限制θ方向的偏移,因而可以实现在工件15上对加工孔18的高精度的加工。
[0199] 工件15的主定位孔16及副定位孔17可以在对加工孔18进行加工之前的工序设置,但在不能高精度地设置主定位孔16和副定位孔17的孔间距P时,将会使影响波及到加工孔18的加工精度。在第一实施例的定位装置10内吸收了这样的孔间距P的定位误差,即使在孔间距P发生了偏差的情况下也可以确保工件15的加工孔18的加工精度。
[0200] 另外,定位装置10其结构上将载荷施加于主定位单元20及副定位单元30。由于工件15的Z轴方向的基准受基准片12的影响,因而不一定受工件15的整体重量的影响,但在支承其一部分且对加工孔18加工时,将会承受因加工机而产生的力。
[0201] 基于这样的原因,要求定位装置10的主定位单元20及副定位单元30有一定的刚性。另外,由于若刚性低将会缩短定位装置10的寿命,因而优选刚性尽可能高。
[0202] 另一方面,为了提高定位精度,而使主定位单元20及副定位单元30具备扩大和收缩功能。这是通过由活塞25及活塞37提高油压以使底锥形环22及锥形环32的扩大、缩小而实现的,座部件24的锥形突起24a及锥形突起部件34的突起部34a把持工件15的主定位孔16及副定位孔17的内径,由此可以与消除销孔的间隙,进而提高定位精度。
[0203] 由于具备这样的扩大和缩小功能,从而主定位单元20及副定位单元30为复杂的结构,另外,使副定位单元30具备在主定位单元20的方向平行移动的功能。
[0204] 如对比文献5所示,在将该功能设置于销之内的情况下,将使副定位单元30的内部结构更加复杂并增加零件个数,其结果造成刚性的下降。因此,不得不增加销的外径。
[0205] 但是,在第一实施例中,以使滑动凸缘部34b位于锥形环32的下方的方式构成。滑动凸缘部34b取直径比锥形突起部34a大,由此可以扩大滑动面34c,进而可以提高刚性。因此,不会使插入到副定位孔17的副定位单元30的前端部分的刚性下降就可以进行平行移动。
[0206] 其结果是,可以使副定位单元30的向副定位孔17的插入部分的直径缩小。因此,主定位孔16及副定位孔17可以采用直径6mm或者8mm等小径的定位孔。
[0207] 如上述说明所述,通过第一实施例可得到以下所述的结构、作用、效果。
[0208] (1-1)与(1)项记载的发明相对应,将设置于基准面11a上的主定位单元20和副定位单元30插入到形成于工件15的主定位孔16及副定位孔17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入轴21及锥形环22,副定位单元30具备:底座下部块36,其至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的滑动保持面36e;滑动凸缘部34b,其对应于底座下部块36的滑动保持面36e而形成与中心直线CL平行的滑动面34c;插入轴31及锥形环32,其外周为圆形,设置于滑动凸缘部34b的上部,且插入到副定位孔17,在对工件15进行定位时,主定位单元20的插入轴21及锥形环22插入主定位孔16内,并且,副定位单元30的滑动凸缘部34b被滑动保持面36e引导而在中心直线CL上移动,并吸收主定位孔16和副定位孔17的间距误差而将插入轴31及锥形环32插入副定位孔17。
[0209] 因此,副定位单元30可在与主定位单元20连结的中心直线CL上移动,不会对主定位单元20施加无谓的负担,而是可以吸收工件15的主定位孔16和副定位孔17的间距误差P的间距误差。
[0210] 另外,由于在副定位单元30的副定位插入部的内部没有装备滑动机构,因而使其内部结构变得简单,进而可以以保持刚性的状态实现小径的插入部。
[0211] (1-2)与(2)项记载的发明相对应,在如(1-1)项记载的工件15的定位方法中,副定位单元30具备:锥形环32,其与副定位孔17的内表面相接;锥形突起部件34,其具备与锥形环32相接的锥形突起部34a的外周面,在将插入轴31及锥形环32插入工件15的副定位孔17的状态下,使锥形突起部件34或者锥形环32在副定位单元30的轴方向进行平行移动,由此,使锥形环32与副定位孔17的内表面相接并推压在该内表面上,因此,可以将副定位孔17的内径把持功能附加到副定位单元30。
[0212] 通过将对各定位孔的内径把持功能附加到主定位单元20及副定位单元30,可以提高定位精度。
[0213] 通常,为了改良作业性,相对于定位销,定位孔增大抵接间隙而设置间隙。因此,即使φ10mm左右的孔也设计数十μm左右的间隙,可以利用该间隙使定位销很容易拔出插入配置于工件15的定位孔。
[0214] (1-3)与(6)项记载的发明相对应,其在如(1-1)项记载的工件的定位方法中,在滑动部分上连接空气供给流路,以防止异物混入滑动保持面36e和滑动面34c之间。通过从空气供给流路持续供给空气,可以防止滑动保持面36e和滑动面34c之间进入灰尘或可以防止油分侵入。在面彼此滑动的情况下,虽然考虑到因混入异物而咬入异物并对定位装置10的移动造成不利,但是通过供给空气可以防止这样的事态。
[0215] (1-4)与(7)项记载的发明相对应,工件15的定位装置10,将设置于突出于基准面11a上的主定位单元20和副定位单元30,插入形成于工件15的主定位孔16及副定位孔17,以决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入轴21及锥形环22,副定位单元30具备:滑动凸缘部34b,其具备相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的滑动保持面36e的底座下部块36;
具有与底座下部块36的滑动保持面36e相对应且与中心直线CL相平行的滑动面34c;被设置于滑动凸缘部34b的上部并插入副定位孔17的外周为圆形的插入轴31及锥形环32,,因此,可以提供实现与(1-1)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0216] (1-5)与(8)项记载的发明相对应,在如(1-4)项记载的工件15的定位装置10中,副定位单元30具备:锥形环32,其与副定位孔17的内表面相接:锥形突起部件34,其具备外周面与锥形环32相接的锥形突起部34a的外周面,通过在将插入轴31及锥形环32插入工件15的副定位孔17的状态下,使锥形突起部件34或者锥形环32平行于副定位单元30的轴方向进行移动,而使锥形环32与副定位孔17的内表面相接并对其推压,因此,可以提供实现与(1-2)记载的定位装置相同的效果的定位装置10。
[0217] (1-6)与(13)项记载的发明相对应,在如(1-4)项记载的工件的定位装置10中,在滑动部分11上连接有空气供给流路,以防止异物混入滑动保持面36e和滑动面34c之间,因此,可以提供实现与(1-3)项记载的定位装置相同的效果的定位装置10。
[0218] 第二实施例
[0219] 下面,说明第二实施例的构成。
[0220] 第二实施例的定位装置10与第一实施例的定位装置10比较,主定位单元20及副定位单元30的内部结构不同,其它结构是同样的。
[0221] 因此,以下说明主定位单元20及副定位单元30的结构。首先,从主定位单元20的结构来进行说明。
[0222] 图9A是表示第二实施例的主定位单元20的上面图。图9B表示与第二实施例的主定位单元20的图1的A-A向视相对应的剖面图。
[0223] 主定位单元20由插入盖部件A21、内径把持球A22、底座块部件A24、活塞25、锥形轴A27等构成。其中,相当于主定位插入部的是插入盖部件A21。
[0224] 插入盖部件A21形成圆筒状,内部具备可保持锥形轴A27的轴孔A21b。前端盖部A21a为插入到工件15的主定位单元孔16的部分,在三个位置设置有使内径把持球A22移动的球孔A21c。在第二实施例中,每隔120°设置一个球孔A21c。插入盖部件A21通过嵌合部A21d被保持于底座A24上。
[0225] 内径把持球A22为与工件15的主定位孔16内壁面相接的零件,在插入盖部件A21的球孔A21c内随着锥形轴A27的升降而在插入盖部件A21的直径方向进行移动。
[0226] 底座块部件A24是将主定位单元20固定于基准块11上,将底座嵌合部A24b插入形成于基准块11上的嵌合孔来进行定位的。嵌合孔A24a为用于保持插入盖部件A21的嵌合部A21d的孔,通过在嵌合部A21d的上部设置肩台而在高度方向进行定位。在嵌合孔A24a内还设置有与嵌合部A21d相对应的槽。
[0227] 底座A24的底座嵌合部A24b的内表面形成有圆筒滑动面A24c,以使活塞A25在内部进行滑动。出于滑动及密封的目的而在活塞A25的外周备有O型环。
[0228] 在活塞A25上螺合有活塞盖体A26。加压弹簧A28的一端抵接于活塞盖体A26的上面,加压弹簧A28的另一端抵接于锥形轴A28的下面。在活塞盖体A26的外周、与活塞A25的内表面的抵接部分设置有O型环,形成使从形成于基准块11的第一供油流路11b供给的油不能进入的结构。
[0229] 锥形轴A27具备前端锥形槽A27a和凸缘部A27b。前端锥形槽A27a以从上部向径方向逐渐变深的方式形成有槽。另外,在图9B上,在左右两个位置画有内径把持球A22,而实际上如图9A所示,由于有三个内径把持球A22,因而每隔120°形成有一个前端锥形槽A27a。该前端锥形槽A27a的位置按照与球孔A21c相同的角度设置。
[0230] 凸缘部A27b形成为牵挂在形成于活塞A25的肩台上,从下部推压于加压弹簧,使得锥形轴A27可以与活塞A25连动动作。
[0231] 这种结构的主定位单元20以下述的方式发挥作用。
[0232] 在从形成于基准块11的第二供油流路11c将油供给向形成于底座A24的供油流路A24d时,通过油压使活塞A25下降。另外,经由形成于基准块11的第一供油流路11b供油并使油压施加于活塞A25的下部,而使活塞A25上升。
[0233] 随之,在锥形轴A27上升的情况下,内径把持球A22不能抵接到锥形轴A27的前端锥形槽A27,由于形成有空间,因此,可以使球孔A21c在径方向上避让。
[0234] 在油压施加于供油流路A24d,锥形轴A27下降的情况下,内径把持球A22向外周方向移动,并推压于工件15的组定位孔16的内表面。
[0235] 因此,可以消除主定位孔16和主定位单元20的插入部的间隙。
[0236] 下面,说明副定位单元30的结构。
[0237] 图10A是表示第二实施例的副定位单元30的如图10B所示的F-F向视剖面图。图10B是表示副定位单元30的与图1所示的B-B向视相对应的剖面图。
[0238] 副定位单元30由插入盖部件A31、内径把持球A32、底座上部块A35、底座下部块A36及活塞A37构成。
[0239] 插入盖部件A31相当于副定位插入部,形成为圆形。另外,内部还具备可保持锥形轴A40的轴孔A31d。
[0240] 前端盖部A31a为插入到工件15的副定位孔17的部分,在三个位置设置有供内径把持球A32移动的球孔A31c。在插入盖部件A31的下部设置有凸缘部A31b,由底座上部块A35及底座下部块A36进行保持。
[0241] 在凸缘部A31b的两端面形成有滑动面A31e,与形成于底座下部块A36的滑动保持面A36e滑动。
[0242] 凸缘部A31b的厚度比形成于底座下部块A36的嵌合突起A36的保持槽A 36f的深度略小,以使凸缘部A31b轻快滑动的方式构成。在保持槽A36f上连接有空气供给流路,为了使灰尘等不能进入而通常被密封。在底座上部块A35的上面以将插入盖部件A31的外周密封的方式设置有密封部件A41。
[0243] 内径把持球A32为与工件15的副定位孔17内表面相接的零件,随着锥形轴A40的升降而使插入盖部件A31的球孔A31c在插入盖部件A31的径方向进行移动。内径把持球A32相当于内径保持部件。
[0244] 底座上部块A35及底座下部块A36为与底座块部件相当的零件。
[0245] 在底座上部块A35上形成有嵌合凹部A35a,在底座下部块A36上形成有嵌合突起A36a。通过使嵌合突起A36a插入嵌合凹部A35a而进行嵌合定位。
[0246] 在底座下部块A36上形成有底座嵌合部A36b,使底座嵌合部A36插入形成于基准块11的嵌合孔来进行定位。底座嵌合部A36b的内表面形成有圆筒滑动面A36c以使活塞A37进行滑动。出于滑动及密封的目的而在活塞A37的外周形成有O型环。
[0247] 另外,在形成于底座下部块A36的上部的嵌合突起A36a上形成有具有两个相对的滑动保持面A36e的保持槽A36f。该滑动保持面A36e相当于第一滑动面,与将主定位单元和副定位单元30各自的中心连结的中心直线CL相平行地形成。
[0248] 在底座下部块A36上形成有供油流路A36d。通过从基准块11的第二供油流路11c将油供给供油流路而施加油压,活塞A37下降。另外,活塞A37的上升是随着经由第一供油流路11b供油而进行的。
[0249] 另外,在底座下部块A36的保持槽A36f上形成有插入盖部件A31的凸缘部A31b,通过从其上部固定底座上部块A35,可以由底座上部块A35及底座下部块A36保持插入盖部件A31的凸缘部A31b。
[0250] 在活塞A37上螺合有活塞盖体A38。在活塞盖体A38的上面上抵接有加压弹簧A39的一端,加压弹簧A39的另一端抵接于锥形轴A40的下面,在活塞盖体A38的外周、与活塞A37的内表面的抵接部分设置有O型环,形成使经由形成于基准块11的第一供油流路11b供给的油不能进入的结构。
[0251] 锥形轴A40相当于直径调整部,具备前端锥形槽A40a和凸缘部A40b。前端锥形槽A40a以从上部向直径方向逐渐变深的方式形成。另外,在图10B上,在左右两个位置画有内径把持球A32,但由于实际上与图10A一样有三个内径把持球A32,因此,每隔120°形成一个前端锥形槽A40a。
[0252] 凸缘部A40b以牵挂在形成于活塞A38的肩台上的方式形成,从下部推压到加压弹簧A39,使得锥形轴A40可以与活塞A37连动动作。
[0253] 锥形轴A40的凸缘部A40b的周围由于可使锥形轴A40在水平方向移动地设置有间隙,因而可以使锥形轴A40随着插入盖部件A31的动作而移动。
[0254] 这种结构的副定位单元30与主定位单元20同样地通过将油供给到形成于基准块11的第二供油流路11c,将油压施加在形成于底座下部块A36的供油流路A36d,活塞A37下降。另外,通过从第一供油流路11b供给油,从活塞A37及活塞盖体A38的下部作用油压,从而活塞A37上升。与此同时,锥形轴A40也进行上升下降的动作,从而使抵接于锥形轴A40的前端锥形槽A40a的内径把持球A32在球孔A31内在直径方向进行移动。
[0255] 在油压作用于供油流路A36d,锥形轴A40下降的情况下,内径把持球A32在外周方向进行移动,推压工件15的副定位孔17的内表面。
[0256] 因此,可以消除副定位孔17和副定位单元30的插入部的间隙,通过这样的副定位单元30的扩大和收缩动作可以进行工件15的高精度的定位。
[0257] 另外,由于副定位单元30具备滑动面A31e及滑动保持面A36e,因而可以使成为副定位单元30的副定位插入部的锥形突起部件A34在主定位单元20的方向进行平行移动。
[0258] 这样构成的第二实施例的定位装置10实现以下说明的作用效果。
[0259] 第二实施例的效果基本上与第一实施例同样,通过使用第二实施例的定位装置10可以以主定位单元20为中心对工件15进行高精度的定位。这是由于,通过沿中心直线CL来调整副定位单元30,可以矫正θ方向的偏移。
[0260] 而且,由于只要工件15的加工孔18以主定位孔16为基准来设计,就可以以定位装置10的主定位单元20为基准并利用副定位单元30来限制θ方向的偏移,因此,可以在工件15上进行加工孔10的高精度的加工。
[0261] 如以上说明所述,第二实施例得到以下所述的构成、作用、效果。
[0262] (2-1)是与(1)项记载的发明相对应的工件15的定位方法,其将设置于基准面11a上的主定位单元20和副定位单元30插入到形成于工件15的主定位孔16及副定位孔
17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入盖部件21,副定位单元30具备:底座下部块A36,其至少相对形成两个与将主定位单元
20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的滑动保持面A36e;凸缘部A31b,其具备形成有与底座下部块A36的滑动保持面A36e对应且与中心直线CL平行的滑动面A31e;插入盖部件A31,其外周为圆形,设置于滑动凸缘部A31b的上部,且插入到副定位孔17,在对工件15进行定位时,主定位单元20的插入盖部件A21插入主定位孔16内,并且,副定位单元
30的凸缘部A31b被滑动保持面A36e引导而在中心直线CL上移动,并吸收主定位孔16和副定位孔17的间距误差而将插入盖部件A31插入副定位孔17。
[0263] 因此,副定位单元30可在与主定位单元20连结的中心直线CL上移动,不会对主定位单元20施加无谓的负担,从而可以吸收工件15的主定位孔16和副定位孔17的间距误差P的间距误差。
[0264] 另外,由于在副定位单元30的副定位插入部的内部没有装备滑动机构,因而内部结构变得简单,从而可以以保持刚性的状态实现小径的插入部。
[0265] (2-2)是与(2)项记载的发明相对应的工件的定位方法,在如(2-1)项记载的工件15的定位方法中,副定位单元30具备:锥形环32,其与副定位孔17的内表面相接;锥形轴A40,其具备外周面与内径把持球A32相接的前端锥形槽A40a,在将插入盖部件A31插入工件15的副定位孔17的状态下,使锥形轴A40在副定位单元30的轴方向进行平行移动,由此,内径把持球A32与副定位孔17的内表面相接并推压在该内表面上,因此,可以将副定位孔17的内径把持功能附加到副定位单元30。
[0266] 通过将相对于各定位孔的内径把持功能附加到主定位单元20及副定位单元30,可以提高定位精度。
[0267] 通常,为了改良作业性,使定位孔相对于定位销的抵接间隙增大而设置间隙。因此,即使直径10mm左右的孔也设计数十μm左右的间隙,利用该间隙可以使定位销很容易拔出插入设置于工件15的定位孔。
[0268] (2-3)是如(4)项记载发明相对应的工件的定位方法,在(2-2)记载的工件的定位方法中,内径把持球A32对于副定位孔17的内表面以三点以上相接,因此,可以使副定位孔17的中心轴与锥形轴A40的中心轴一致,可以使内径把持球A32对副定位孔17的内表面进行高精度的定位。
[0269] (2-4)是与(8)项记载的发明相对应的工件的定位方法,设置于基准面11a上的主定位单元20和副定位单元30插入形成于工件15的主定位孔16和副定位孔17以决定工件的位置,其中,主定位单元20具备插入主定位孔16的外周为圆形的插入盖部件A21,副定位单元30具备:底座下部块A36,其至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的滑动保持面A36e;凸缘部A31b,其具备对应于底座下部块A36的滑动保持面A36e并与中心直线CL平行地形成的滑动面A31e;插入盖部件A31,其外周为圆形,设置于滑动凸缘部A31b的上部,且插入到副定位孔17,因此,可以提供实现与(2-1)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0270] (2-5)是与(9)项记载的发明相对应的工件的定位方法,在如(2-4)项记载的工件10的定位方法中,副定位单元30具备:内径把持球A32,其与副定位孔17的内表面相接;锥形轴A40,其具备外周面与内径把持球A32相接的前端锥形槽A40a,在将插入盖部件A31插入工件15的副定位孔17的状态下,使锥形轴A40在副定位单元30的轴方向平行移动,由此,内径把持球A32与副定位孔17的内表面相接并推压在该内表面上,因此,可以提供实现与(2-2)项记载的定位装置相同的效果的定位装置10。
[0271] (2-6)是与(11)项记载的发明相对应的工件的定位装置,在如(2-5)记载的工件的定位装置10中,内径把持球A32对副定位孔17的内表面以三点以上相接,因此,可以提供实现与(2-3)项记载的定位装置相同的效果的定位装置10。
[0272] (第三实施例)
[0273] 下面,说明第三实施例的构成。
[0274] 第三实施例的定位装置10除了副定位单元30与第二实施例的定位装置10不同之外,其它构成与第二实施例的相同。即,第二实施例的副定位单元30的变形例来表示为第三实施例。因此,对副定位单元30的构成进行说明。
[0275] 图11A中表示第三实施例的副定位单元30的如图11B所示的G-G向视剖面图。图11B中表示副定位单元30的与图1所示的B-B向视相对应的剖面图。
[0276] 副定位单元30由插入盖部件B31、内径把持球B32、底座上部块B35、底座下部块B36及活塞B37等构成。
[0277] 插入盖部件B31为与插入盖部件A31相对应的部件,形成为圆筒状,内部还具备可保持扩缩球B40的球孔B31d。前端盖部B31a为插入到工件15的副定位孔17的部分,在三个位置设置有使内径把持球B32移动的球孔B31c。在插入盖部件B31的下部设置有凸缘部B31b,由底座上部块B35及底座下部块B36来保持。
[0278] 在凸缘部B31b的其两端面形成有滑动面B31e,与形成于底座下部块B36的滑动保持面B36e滑动。
[0279] 凸缘部B31b的厚度比形成于底座下部块B36的嵌合突起B36的保持槽B36f的深度略小,以使凸缘部B31b轻快滑动的方式构成。在保持槽B36f上连接有空气供给流路B36d,是出于有助于滑动的润滑的目的。因此,在底座上部块B35的上面以将插入盖部件B31的外周密封的方式设置有密封部件B41。
[0280] 内径把持球B32是与工件15的副定位孔17内表面相接的零件,随着扩缩球B40的升降而使插入盖部件B31的球孔B31c在插入盖部件B31的径方向进行移动。
[0281] 另外,在图11B上描画了两个内径把持球B32,但实际上内径把持球B32在副定位单元30上装备3个。
[0282] 在底座上部块B35上形成有嵌合凹部B35a,在底座下部块B36上形成有嵌合突起B36a。通过将嵌合突起B36a插入嵌合凹部B35a而进行嵌合定位。
[0283] 在底座下部块B36上形成有底座嵌合部B36b,以使底座嵌合部B36b插入形成于基准块11的嵌合孔来进行定位。在底座嵌合部B36b的内表面形成有圆筒滑动面B36c以使活塞B37进行滑动。出于滑动及密封的目的而在活塞B37的外周形成有O型环。
[0284] 另外,在形成于底座下部块B36的上部的嵌合突起B36a上形成有形成两个相对的滑动保持面B36e的保持槽B36f。该滑动保持面B36e与将主定位单元和副定位单元30各自的中心连结的中心直线CL相平行地形成。
[0285] 为了使活塞B37可以下降而在底座下部块B36上形成有供油流路B36d。通过从基准块11的第二供油流路11c将油供给供油流路而施加油压,而使活塞B37下降。另外,活塞B37的上升是通过从第一供油流路11b供油而进行的。
[0286] 另外,在底座下部块B36的保持槽B36f内配置有插入盖部件B31的凸缘部B31b,通过从其上部固定底座上部块B35,可以将插入盖部件B31的凸缘部B31b由底座上部块B35及底座下部块B36保持。
[0287] 在活塞B37上形成有球形推压部B37a和活塞滑动部B37b。通过使扩缩球B40抵接于球形推压部B37的上面使活塞B37进行升降,而使扩缩球B40进行升降。活塞滑动部B37b与圆筒滑动面B36c一起进行滑动,出于密封及滑动的目的而在外周面装备有O型环。
[0288] 扩缩球B40是保持可在插入盖部件B31的球孔B31d的内表面进行滑动的尺寸的直径的球体,内径把持球B32抵接于其表面。
[0289] 加压弹簧B39的一端抵接于扩缩球B40的上面,加压弹簧B39的另一端抵接于插入盖部件B31的球孔B31内表面,加压弹簧B39对扩缩球B40向下施力。
[0290] 另外,由于在副定位单元30上具备滑动面B31e及滑动保持面B36e,因此,成为副定位单元30的副定位插入部的插入盖部件B31可以在主定位单元20的方向上平行移动。
[0291] 这样构成的第三实施例的副定位单元30与第二实施例的副定位单元30同样地将油供给到形成于基准块11的第二供油流路11c,由此,将油压施加在形成于底座下部块B36的供油流路B36d,活塞B37下降。
[0292] 另外,通过从第一供油流路11b供油,从活塞B37的下部施加油压,活塞B37上升。随之,扩缩球B40也进行上升下降的动作,使抵接于扩缩球B40的外表面的内径把持球B32在球孔B31c内沿直径方向进行移动。因此,随着活塞B37的上升,内径把持球B32在插入盖部件B31的外周方向进行移动,推压工件15的副定位孔17的内壁面。
[0293] 另一方面,在将油供给到基准块11的第二供油流路11c并将油压施加到供油流路B36d时,活塞B37下降。随之,通过被加压弹簧B39施力,扩缩球下降。于是,由于内径把持球B32不受向插入盖部件B31的外周方向扩压的力,因而很容易从副定位单元30上拔出插入工件15。
[0294] 这样,设置于副定位单元30的前端部的内径把持球B32沿着外径方向进行移动,推压工件15的副定位孔17的内表面,由此,可以进行工件15的准确定位。即,实现与第二实施例同等的效果。
[0295] 但是,与第二实施例的情况相比较,因结构简单从而可以降低制作成本。
[0296] 如以上说明所述,通过第三实施例可得到以下所述的构成、作用、效果。
[0297] (3-1)是与(1)项记载的发明相对应的工件15的定位方法,将设置于基准面11a上的主定位单元20和副定位单元30插入到形成于工件15的主定位孔16及副定位孔17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入盖部件21,副定位单元30具备:底座下部块B36,其至少相对形成有两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的滑动保持面B36e;凸缘部B31b,其具备对应于底座下部块B36的滑动保持面B36e并与中心直线CL平行形成的滑动面B31e;插入盖部件B31,其外周为圆形,设置于凸缘部B31b的上部,且插入到副定位孔17,在对工件15进行定位时,主定位单元20的插入盖部件B21插入主定位孔16内,并且,副定位单元30的凸缘部B31b被滑动保持面B36e引导而在中心直线CL上移动,并吸收主定位孔16和副定位孔17的间距误差而将插入盖部件B31插入副定位孔17。
[0298] 因此,副定位单元30可在与主定位单元20连结的中心直线CL上移动,不会对主定位单元20施加无谓的负担,且可以吸收工件15的主定位孔16和副定位孔17的间距误差P的间距误差。
[0299] 另外,由于在副定位单元30的副定位插入部的内部没有装备滑动机构,因而其内部结构变得简单,可以以维持刚性的状态实现小径的插入部。
[0300] (3-2)是与(4)项记载的发明相对应的工件的定位方法,在如(3-1)项记载的工件15的定位方法中,副定位单元30具备与副定位孔17的内表面相接内径把持球B32和具备外周面与内径把持球B32相接的面的扩缩球B40,在将插入盖部件B31插入工件15的副定位孔17的状态下,使扩缩球B40在副定位单元30的轴方向进行平行移动,由此,内径把持球B32与副定位孔17的内表面相接并推压在该内表面上,因此,可以将副定位孔17的内径把持功能附加到副定位单元30。
[0301] 通过将相对于各定位孔的内径把持功能附加到主定位单元20及副定位单元30,可以提高定位精度。
[0302] 通常,为了改良作业性,使定位孔相对于定位销的抵接间隙增大而设置间隙。因此,即使直径10mm左右的孔也设计数十μm左右的间隙,利用该间隙可以使定位销很容易拔出插入配置于工件15的定位孔。
[0303] (3-3)是如(8)项记载发明相对应的工件的定位方法,将设置于基准面11a上的主定位单元20和副定位单元30插入到形成于工件15的主定位孔16及副定位孔17来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入盖部件A21,副定位单元30具备:底座下部块B36,其至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的滑动保持面B36e;凸缘部B31b,其具备对应于底座下部块B36的滑动保持面B36e并与中心直线CL平行形成的滑动面B31e;插入盖部件B31,其外周为圆形,设置于凸缘部B31b的上部,且插入到副定位孔17,因此,可以提供实现与(3-1)记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0304] (3-4)是与(11)项记载的发明相对应的工件的定位方法,在如(3-3)项记载的工件10的定位装置10中,副定位单元30具备:与副定位孔17的内表面相接的内径把持球B32和具备外周面与内径把持球B32相接的扩缩球B40,在将插入盖部件B31插入工件15的副定位孔17的状态下,使扩缩球B40在副定位单元30的轴方向平行移动,由此,内径把持球B32与副定位孔17的内表面相接并推压在该内表面上,因此,可以提供实现与(3-2)项记载的定位装置相同的效果的定位装置10。
[0305] (第四实施例)
[0306] 下面,说明第四实施方式的构成。
[0307] 第四实施例的定位装置10除了主定位单元20及副定位单元30的结构与第一实施例的定位装置10不同之外,其它结构与第一实施例的定位装置10相同。
[0308] 因此,以下对主定位单元20及副定位单元30的构成进行说明。首先,从主定位单元20的构成开始进行说明。
[0309] 图12A是表示主定位单元20的图12B所示的H-H向视剖面图。图12B是表示主定位单元20的如图1所示的A-A向视相对应的剖面图。
[0310] 主定位单元20由锥形轴活塞C21、扩缩柄C22、底座上部块C24、底座下部块C25等构成。
[0311] 锥形轴活塞C21相当于直径调整部,由圆锥部C21a、轴部C21b、和活塞部C21c构成。圆锥部C21a使圆柱状的轴部C21b一端的直径逐渐扩大而形成,形成与轴部C21b连接的倒圆锥状。轴部C21b的另一端连接于活塞部C21c,与底座下部块C25的内周面即圆筒滑动面C25c滑动。出于滑动及密封的目的而在活塞部C21c外周设置有O型环。
[0312] 扩缩柄C22相当于内径把持部件及主定位插入部,是与锥形轴活塞C21的圆锥部C21a及轴部C21b的外周面相接的零件,形成有柄部C22a和凸缘部C22b。
[0313] 柄部C22a为与工件15的主定位孔16相接的部分,凸缘部C22b为保持于底座上部块C24及底座下部块C25的部分。扩缩柄C22以随着锥形轴活塞C21的升降而可以扩缩的方式被分割成三份。而且,在扩缩柄C22的中央附近设置有环C23,并以与锥形轴活塞C21的圆锥部C21a的外周面相接的方式被保持。
[0314] 在底座上部块C24上形成有嵌合凹部C24a,以将形成于底座下部块C25的嵌合突起C25a插入而进行嵌合定位。它们相当于底座块部件。
[0315] 底座上部块C24与底座下部块C25一起保持扩缩柄C22的凸缘部C22b。在底座上部块C24的上部具备密封部件C41,以防止尘埃等从外部进入。
[0316] 在底座下部块C25上形成有底座嵌合部C25b,其插入到形成于基准块11的嵌合孔内来进行定位。在底座嵌合部C25b的内表面形成有圆筒滑动面C25c,锥形轴活塞C21的活塞部C21c进行滑动。
[0317] 另外,为了利用从形成于基准块11的第二供油流路11c供给的油使锥形轴活塞C21下降,在底座下部块C25上形成有供油流路C25d。
[0318] 这样构成的主定位单元20以下述的方式发挥作用。
[0319] 通过从形成于基准块11的第二供油流路11c供油而使油压作用在形成于底座下部块C25的供油流路C25d,活塞部C21c下降。另外,通过从形成于基准块11的第一供油流路11b供油,油压作用到活塞部C21c的下部,活塞部C21c上升。与此同时,锥形部C21a进行上升下降的动作,并使与圆锥部C21a及轴部C21b外周面相接的扩缩柄C22在直径方向进行扩缩。
[0320] 在油压作用于供油流路C25而圆锥部C21a下降的情况下,扩缩柄C22向外周方向进行扩大,并推压工件15的主定位孔16的内表面。
[0321] 因此,可以消除主定位孔16和主定位单元20的插入部的间隙,通过这样的主定位单元20的扩缩动作进行工件15的高精度定位。
[0322] 下面,说明副定位单元30的构成。
[0323] 图13A是表示第四实施例的副定位单元30的如图13B所示的I-I向视剖面图。图13B是表示副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图。
[0324] 副定位单元30由锥形轴C31、扩缩柄C32、底座上部块C35、底座下部块C36、活塞C37等构成。
[0325] 锥形轴C31相当于直径调整部,由圆锥部C31a和轴部C31b构成。圆锥部C31a使圆柱状的轴部C31b一端的直径逐渐扩大而形成,被形成与轴部C31b连接的倒圆锥状的形状。在轴部C31b的另一端拧入螺栓,以螺合凸缘C40。
[0326] 扩缩柄C32相当于内径把持部件及主定位插入部,是与锥形轴C31的圆锥部C31a及轴部C31b的外周面相接的零件,形成有柄部C32a和凸缘部C32b。
[0327] 柄部C32a为与工件15的副定位孔17相接的部分,凸缘部C32b为保持在底座上部块C35及底座下部块C36的部分。
[0328] 扩缩柄C32以随着锥形轴C31的升降可以进行扩缩的方式被分成三份,在扩缩柄C32的中央附近设有环C33,扩缩柄C32以与锥形轴C31的圆锥部C31a的外周面相接的方式被保持。
[0329] 滑动凸缘C34是推压扩缩柄C32的凸缘部C32b的上面并在形成于底座上部块C35的滑动槽C35a内进行滑动的零件。在滑动凸缘C34的内侧形成有使扩缩柄C32的凸缘部C32b可在直径方向移动的扩缩用槽C34a。在滑动凸缘C34的外表面形成有相对的两个滑动面C34b。滑动面C34b相当于第二平滑面。扩缩用槽C34a的深度为,可以使凸缘部C32b轻快滑动且比凸缘部C32b略深。
[0330] 在底座上部块C35上形成有嵌合凹部C35b,使形成于底座下部块C36的嵌合突起C36a插入而进行嵌合定位。在底座上部块C35的滑动槽C35内,与中心直线CL平行地形成有相对的两个的滑动保持面C35c。滑动保持面C35c相当于第一平滑面。而且可以使滑动凸缘C34的滑动面在滑动保持面C35c上进行滑动。
[0331] 在底座上部块C35的上部备有密封部件C41,进行油飞散的防止,并且,防止尘埃等从外部进入。
[0332] 在底座下部块C36上形成有底座嵌合部C36b,将其插入到形成于基准块11的嵌合孔内进行定位。在底座嵌合部C36b的内表面形成有圆筒滑动面C36c,活塞C37进行滑动。
[0333] 另外,为了利用从形成于基准块11的第二供油流路11c供给的油使活塞C37下降,而在底座下部块C36上形成有供油流路C36d。底座上部块C35及底座下部块C36相当于底座块部件。
[0334] 活塞C37与锥形轴C31连接,在圆筒滑动面C36上进行滑动。因此,为了滑动及密封而在活塞C37的外周面上设置有O型环。而且,在活塞C37的下部螺合有活塞盖体C38。
[0335] 在活塞盖体C38的上面侧抵接有加压弹簧C39的一端,加压弹簧C39的另一端抵接于和锥形轴C31螺合的凸缘C40的下面。
[0336] 这种构成的副定位单元30以下述的方式发挥作用。
[0337] 通过从形成于基准块11的第二供油流路11c供油并使油压作用在形成于底座下部块C36的供油流路C36d,活塞C37下降。另外,通过从形成于基准块11的第一供油流路11b供油,使油压作用到活塞C37及活塞盖体C38的下面,活塞C37上升。
[0338] 随着活塞C37的上升,锥形轴C31进行上升下降的动作,与圆锥部C31a及轴部C31b的外周面抵接的扩缩柄C32在直径方向进行扩缩。
[0339] 在油压作用于供油流路C36d,圆锥部C31a下降的情况下,扩缩柄C32向外周方向进行扩大,推压工件15的副定位孔17的内表面。
[0340] 因此,可以消除副定位孔17和副定位单元30的插入部的间隙。
[0341] 另外,由于在副定位单元30上具备滑动面C34b及滑动保持面C35c,因此,可以使成为副定位单元30的副定位插入部的扩缩柄C32在主定位单元20的方向平行移动。
[0342] 这样构成的第四实施例的定位装置10达到了以下说明的作用效果。
[0343] 第四实施例的效果基本上与第一实施例相同,通过使用第四实施例的定位装置10,可以以主定位单元20为中心对工件15进行高精度的定位。通过沿中心直线CL来调整副定位单元30,可以校正θ方向的偏移。
[0344] 而且,只要以主定位孔16为基准来设置工件15的加工孔18,就可以以定位装置10的主定位单元20为基准而通过副定位单元30来限制θ方向的偏移,因此,可以在工件
15上进行高精度的加工孔18的加工。
[0345] 与其它实施例的不同之处在于采用使扩缩柄C22及扩缩柄C32进行扩缩的构成,因此,例如即使在形成于工件15的主定位孔16及副定位孔17的内表面形状具有锥形,也可以通过使扩缩柄22及扩缩柄32使外周的形状变形来适应。
[0346] 另外,由于柄部C22a相对于副定位孔17为线对齐,因而不会给予副定位孔17损伤。因此,可以用很大的力推压工件15,从而在工件15的重量较大的情况下也能够可靠地进行定位。
[0347] 如上述说明所述,通过第四实施例可以得到以下所示的构成、作用、效果。
[0348] (4-1)是与(1)项记载的发明相对应的工件的定位方法,具备在基准面11a上突出的主定位单元20和副定位单元30,将主定位单元20插入到形成于工件15的主定位孔16,将副定位单元30插入到形成于工件15的副定位孔17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的扩缩柄C22,副定位单元30具备:底座上部块C35,其至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的滑动保持面C35c;滑动凸缘C34,其形成有对应于底座上部块C35的滑动保持面C35c并与中心直线CL平行的滑动面C34b;扩缩柄C32,其外周为圆形,设置于滑动凸缘C34的上部,且插入到副定位孔17,在对工件15进行定位时,主定位单元20的扩缩柄C22插入主定位孔16内,并且,副定位单元30的滑动凸缘C34被滑动保持面C35c引导而在中心直线CL上移动,吸收主定位孔16和副定位孔17的间距误差而将扩缩柄C32插入副定位孔17。
[0349] 因此,副定位单元30可在与主定位单元20连结的中心直线CL上移动,不会对主定位单元20施加无谓的负担,可以吸收工件15的主定位孔16和副定位孔17的间距误差P的间距误差。
[0350] 另外,由于在副定位单元30的扩缩柄C32的内部没有装备滑动机构,因而内部结构变得简单,进而可以以保持刚性的状态实现小径的插入部。
[0351] (4-2)是与(2)项记载的发明相对应的工件的定位方法,在如(4-1)项记载的工件15的定位方法中,副定位单元30具备与副定位孔17的内表面相接的扩缩柄C32和具备外周面与扩缩柄C32相接的锥形面的锥形轴C31,在将扩缩柄C32插入工件15的副定位孔17的状态下,使锥形轴C31或者扩缩柄C32在副定位单元30的轴方向进行平行移动,由此,扩缩柄C32与副定位孔17的内表面相接并推压在该内表面上,因此,可以将副定位孔17的内径把持功能附加到副定位单元30。
[0352] 通过将相对于各定位孔的内径把持功能附加到主定位单元20及副定位单元30,可以提高定位精度。
[0353] (4-3)与(8)项记载的发明相对应,具备在基准面11a上突出的主定位单元20和副定位单元30,将主定位单元20插入到形成于工件15的主定位孔16,将副定位单元30插入到形成于工件15的副定位孔17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的扩缩柄C22,副定位单元30具备:底座上部块C35,其至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的滑动保持面C35c;滑动凸缘C34,其形成有对应于底座上部块C35的滑动保持面C35c并与中心直线CL平行的滑动面C34b;扩缩柄C32,其外周为圆形,设置于底座下部块C36的上部,且插入到副定位孔17,因此,可以提供实现与(4-1)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0354] (4-4)与(9)项记载的发明相对应,在如(4-3)项记载的工件15的定位装置10中,副定位单元30具备:扩缩柄C32,其与副定位孔17的内表面相接;锥形轴C31,其具备外周面与扩缩柄C32相接的锥形面,在扩缩柄C32插入工件15的副定位孔17的状态下,使锥形轴C31或者扩缩柄C32在副定位单元30的轴方向进行平行移动,由此,扩缩柄C32与副定位孔17的内表面相接并对其推压,因此,可以提供实现与(4-2)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0355] (第五实施例)
[0356] 下面,说明第五实施例的构成。
[0357] 第五实施例的定位装置10的构成与第一实施例的定位装置10大致相同。以下对构成的不同的部分进行说明。
[0358] 图14A是表示第五实施例的主定位单元20的上面图。图14B是表示与主定位单元20的如图1所示的A-A向视相对应的剖面图。
[0359] 主定位单元20由插入轴D21、锥形环D22、底座D24、活塞D25、垫块D27等构成。
[0360] 插入轴D21由前端部分D21a和轴部分D21b构成,与梯形截面的前端部分D21a同轴地形成轴部分D21b。
[0361] 锥形环D22为安装于插入轴D21的前端部分D21的下部的C型截面的带锥形的圆筒状零件。因此,可以使锥形环D22沿直径方向扩缩。
[0362] 插入轴D21及锥形环D22相当于主定位插入部。
[0363] 在底座D24上形成有锥形突起D24a和块嵌合部D24d,与形成于垫块D27的嵌合凹部D27a嵌合定位。锥形突起D24a以使与锥形环D22的内周面相接的外周前端变细的方式形成,在其中心设置有使轴部分D21b贯通的贯通孔。另外,在锥形突起D24a上装备有成为锥形环D22的止转件的销D23。
[0364] 出于密封的目的,在块嵌合部D24b的外周设置有O型环。在块嵌合部D24b的内表面形成有圆筒滑动面D24c,使活塞D25在内部进行滑动。出于滑动及密封的目的,在活塞D25的外周装备有O型环。
[0365] 在底座D24上形成有供油流路D24d和空气供给流路D24e。供油流路D24d是为了使活塞D25下降而设置的,空气供给流路D24e是为了净化插入轴D21而设置的。
[0366] 活塞D25在上部与插入轴D21的轴部分D21b结合。
[0367] 在将油供给到形成于底座24的供油流路D24d时,油压作用于活塞D25的上面,活塞D25沿着圆筒滑动面D24c下降。另外,在将油供给到形成于垫块D27的第一供油流路D27b时,油压作用于活塞25下面,活塞D25沿圆筒滑动面D24c上升。
[0368] 在活塞D25上抵接有加压弹簧D26的一端,另一端抵接于底座块D24的内表面。
[0369] 垫块D27是与底座块D24连接的零件,用于调整主定位单元20的高度。在垫块D27上形成有嵌合凹部D27a,此外,还形成有第一供油流路D27b、第二供油流路D27b、空气供给流路D27d。
[0370] 而且,固定于基准块11,第一供油流路D27b与第一供油流路11b连接,第二供油流路D27c与第二供油流路11c连接,空气供给流路D27d与空气供给流路11d连接。第二供油流路D27与供油流路D24d连接,空气供给流路D27d与空气供给流路D24e连接。
[0371] 在垫块D27上,图中未示出,在与基准块11的连接部分适当使用了定位装置。
[0372] 这样构成的主定位单元20在从形成于基准块11的第二供油流路11c供给油时,穿过第二供油流路D27c及供油流路D24d的油将压力作用于活塞D25的上面,活塞D25下降。随之,与活塞D25连接的插入轴D21也下降。
[0373] 在插入轴D21下降时,与插入轴D21连接的锥形环D22也向下方移动,其结果是,边与锥形突起D24a的外周面相抵接边使锥形环D22的直径扩大。
[0374] 通过锥形环D22的扩大,可以用锥形环D22推压工件15的主定位孔16的内表面,从而可以进行工件15的高精度定位。
[0375] 另一方面,在从形成于基准块11的第一供油流路11b供给油时,油压通过第一供油流路D27b而作用于活塞D25的下面,因此,活塞D28上升。随之,与活塞D25连接的插入轴D21也上升。
[0376] 其结果是,通过插入轴D21的上升而将锥形环D22的直径缩小。
[0377] 下面,说明副定位单元30的构成。
[0378] 图15A是表示第五实施例的副定位单元30的如图15B所示的J-J向视剖面图。图15B是表示与副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图。
[0379] 副定位单元30由插入轴D31、锥形环D32、底座块D34、活塞D35、垫块D37、外部块D38等构成。
[0380] 主定位单元20和副定位单元30将部分零件作为共用。插入轴D21和插入轴D31、锥形环D22和锥形环D32、销D23和销D33、底座D24和底座块D34、活塞D25和活塞D35、加压弹簧D26和加压弹簧D36都是拥有相同的功能的部件,因而说明从略。副定位单元30的插入轴D31及锥形环D32相当于副定位单元插入部。
[0381] 在滑块D37上形成有嵌合凹部D37a,与主定位单元20的垫块D27同样,嵌合有形成于底座块D34的块嵌合部D34b。
[0382] 在滑块D37上以平行于中心直线CL的方式形成有第二滚动面D37e,第二滚动面D37e相当于第二平滑面。球D39在由形成于与第二滚动面D37e相对应的外部块D38的第一滚动面D38b形成的槽内进行滚动。
[0383] 在滑块D37上形成有与空气供给流路D34e连接的空气流路D37d。另外,还形成有将与形成于基准块11上的第一供油流路11b连接的第一供油流路D37b和未图示的与第二供油流路11c连接的第二供油流路D37c。
[0384] 在外部块D38上形成有滑块D37进行滑动的保持槽D38a。而且,球D39在形成于外部块D38的第一滚动面D38b上进行转动。第一滚动面相当于第一平滑面。
[0385] 外部块D38被固定于基准块11上。也可以使用未图示的定位销等进行固定。
[0386] 而且,在外部块D38上也形成有连接滑块D37的第一供油流路D37b、第二供油流路D37c、空气供给流路D37d的流路。
[0387] 球D39承担着在滑块D37相对于外部块D38滑动时进行导向的作用。优选球D39的直径形成得比第二滚动面D37和第一滚动面D38b所形成的槽略大,以对滑块D37加压而提高精度。
[0388] 这样构成的副定位单元30与主定位单元20同样,通过从形成于基准块11的第一供油流路11b或者第二供油流路11c供给油,活塞E25进行升降,随之,锥形环D32扩缩。通过锥形环32的扩缩,可以消除与形成于工件15的副定位孔17的间隙。
[0389] 另外,在副定位单元30上备有第二滚动面D37e及第一滚动面D38b,因此,可以使成为副定位单元30的副定位插入部的插入轴D31及锥形环D32朝主定位单元20的方向平行移动。
[0390] 这样构成的第五实施例的定位装置10实现以下说明的作用效果。
[0391] 第五实施例的效果基本上与第一实施例同样,通过使用第五实施例的定位装置10,可以以主定位单元20为中心对工件15进行高精度的定位。通过副定位单元30的滑块D37相对于外部块D38在中心直线CL上进行移动,可以吸收孔间距P的间距误差,从而校正θ方向的偏移。
[0392] 另外,第五实施例的定位装置10的主定位单元20和副定位单元30使用了共同的部件,副定位单元30的滑动机构通过滑块D37及外部块D38实现,因此,可以实现廉价的定位装置10。
[0393] 再者,通过增加主定位单元20和副定位单元30的共用部件,还可以提高可维护性。
[0394] 如上述说明所述,通过第五实施例可得到以下所述的构成、作用、效果。
[0395] (5-1)是与(1)项记载的发明相对应的工件的定位方法,其具备在基准面11a上突出的主定位单元20和副定位单元30,将主定位单元20插入到形成于工件15的主定位孔16,将副定位单元30插入到形成于工件15的副定位孔17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入轴D21及锥形环D22,副定位单元30具备:外部块D38,其至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的第一滚动面D38b;滑块D37,其形成有对应于外部块D38的第一滚动面D38b并与中心直线CL平行的第二滚动面D37e;设置于滑块D37的上部且插入到副定位孔17的外周为圆形的插入轴D31及锥形环D32,在对工件15进行定位时,主定位单元20的插入轴D21及锥形环D22插入主定位孔16内,并且,副定位单元30的滑块D37经由球D39被第一滚动面D38b引导而在中心直线CL上移动,并吸收主定位孔16和副定位孔17的间距误差而将插入轴D31及锥形环D32插入副定位孔17。
[0396] 因此,副定位单元30可在与主定位单元20连结的中心直线CL上移动,不会对主定位单元20施加无谓的负担,且可以吸收工件15的主定位孔16和副定位孔17的间距误差P的间距误差。
[0397] 另外,由于在副定位单元30的插入轴D31及锥形环D32的内部不具备滑动机构,因而使其内部结构变得简单,可以以保持刚性的状态实现小径的插入部。
[0398] (5-2)是与(2)项记载的发明相对应的工件的定位方法,在如(5-1)项记载的工件15的定位方法中,副定位单元30具备与副定位孔17的内表面相接的锥形环D32和具备外周面与锥形环D32相接的锥形面的底座块D34,在将锥形环D32插入工件15的副定位孔17的状态下,使锥形环D32在副定位单元30的轴方向进行平行移动,由此,锥形环D32与副定位孔17的内表面相接并推压在该内表面上,因此,可以将副定位孔17的内径把持功能附加到副定位单元30。
[0399] 通过将相对于各定位孔的内径把持功能附加到主定位单元20及副定位单元30,可以提高定位精度。
[0400] (5-3)是与(5)项记载的发明相对应的工件的定位方法,在(5-1)或者(5-2)记载的工件的定位方法中,具备第二滚动面D37e的滑动部形成在配置于外部块D38的滑块D37上,将具备插入轴D31及锥形环D32的底座块D34保持在滑块D37上,因此,其优点在于,不必在底座块D34上直接设置滑动部,而可以与主定位单元20的主定位插入部共用副定位单元30的副定位插入部的部件。
[0401] 当然,由于将滑动部设置于副定位插入部的下部,因而还可以有助于副定位插入部的小型化。
[0402] (5-4)与(8)项记载的发明相对应,工件15的定位装置10,其具备在基准面11上突出的主定位单元20和副定位单元30,将主定位单元20插入到形成于工件15的主定位孔16,将副定位单元30插入到形成于工件15上的副定位孔17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入轴D21及锥形环D22,副定位单元30具备:外部块D38,其至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的第一滚动面D38b;滑块D37,其形成有对应于外部块D38的第一滚动面D38b并与中心直线CL平行的第二滚动面D37e;设置于滑块D37的上部且插入到副定位孔17的外周为圆形的插入轴D31及锥形环D32,因此,可以提供实现与(5-1)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0403] (5-5)与(9)项记载的发明相对应,如(5-4)项记载的工件15的定位装置10中,副定位单元30具备:锥形环D32,其与副定位孔17的内表面相接;底座块D34,其具备外周面与锥形环D32相接的锥形面,在锥形环D32插入工件15的副定位孔17的状态下,使锥形环D32在副定位单元30的轴方向平行移动,由此,插锥形环D32与副定位孔17的内表面相接并对其推压,因此,可以提供实现与(5-2)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0404] (5-6)与(12)项记载的发明相对应,如(5-4)或者(5-5)记载的工件15的定位装置10中,具备第二滚动面D37e的滑动部形成在配置于外部块D38的滑块D37,将具备插入轴D31及锥形环D32的底座块D34保持于滑块D37上,因此,可以提供实现与(5-3)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0405] (第六实施例)
[0406] 下面,说明第六实施例的构成。
[0407] 第六实施例的定位装置10除了副定位单元30的构成与第五实施例的定位装置10不同之外,其它构成都与第五实施例相同。以下对副定位单元30的构成进行说明。
[0408] 图16A是表示第六实施例的副定位单元30的如图16B所示的K-L向视剖面图。图16B是表示与副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图。
[0409] 副定位单元30由插入轴E31、锥形环E32、底座E34、活塞E35、滑块E37、外上部块E38及外下部块E40等构成。
[0410] 第六实施例的副定位单元30和第五实施例的主定位单元20、及副定位单元30将部分零件共用。插入轴D21和插入轴E31、锥形环D22和锥形环E32、销D23和球E33、底座D24和底座E34、活塞D25和活塞E35、加压弹簧D26和加压弹簧E36都是实现相同的功能的零件,因而说明从略。副定位单元30的插入轴E31及锥形环E32相当于副定位单元插入部。
[0411] 在滑块E37上形成有嵌合凹部E37a,与第五实施例的主定位单元20的垫块D27同样,与形成于底座E34的块嵌合部E34b嵌合。
[0412] 在滑块E37上形成有以平行于中心直线CL的方式相对的第一滑动面,其相当于第二平滑面。形成于对应的外上部块E38的第二滑动面及外下部块E40的第三滑动面、及形成于调整块E42的第三滑动面分别与圆柱E39相抵接而进行滑动。这些滑动面相当于第一平滑面
[0413] 圆柱E39相当于第五实施例的球D33,形成为:平滑地形成的圆柱E39的表面在形成于滑块E37、外上部块E38、外下部块E40、调整块E43的各滑动面上滑动,以使滑块E37平滑地平行移动。另外,各滑动面与中心直线CL平行。
[0414] 圆柱E39通过调整块E42和推压调整块E42的一面的调整螺丝E41,可以使抵接于各滑动面时的加压变更。
[0415] 此外,在滑块E37上形成有:第一供油流路E37b、未图示的第二供油流路E37c、空气供给流路E37d,与第五实施例同名的部位起着相同的作用。
[0416] 这样构成的副定位单元30与第五实施例的副定位单元30同样,通过从与主定位单元20同样地形成于基准块11上的第一供油流路11b或者第二供油流路11c供油,活塞D25升降,与此同时,锥形环E32进行扩缩。通过锥形环E32的扩缩,可以消除与形成于工件15的副定位孔17的间隙。
[0417] 另外,由于在副定位单元30上备有滑块E37、外上部块E38、调整块E42及各滑动面,因此,可以使成为副定位单元30的副定位插入部的插入轴E31及锥形环E32朝主定位单元20的方向平行移动。
[0418] 这样构成的第六实施例的定位装置10实现以下说明的作用效果。
[0419] 第六实施例的效果基本上与第一实施例同样,通过使用第六实施例的定位装置10,可以以主定位单元20为中心对工件15进行高精度的定位。通过副定位单元30的滑块E37相对于外上部块E38及外下部块E40在中心直线CL上进行移动,可以吸收孔间距P的间距误差,从而校正θ方向的偏移。
[0420] 另外,第六实施例的定位装置10与第五实施例同样,主定位单元20和副定位单元30使用共用部件,副定位单元30的滑动机构通过滑块E37、外上部块E38及外下部块E40实现,因此,可以实现廉价的定位装置10。
[0421] 另外,通过增加主定位单元20和副定位单元30的共用零件,还可以提高可维护性。
[0422] 第五实施例和第六实施例的差异在于,在滑动机构上是使用球D33还是使用圆柱E39。
[0423] 第六实施例的情况是使用圆柱E39,圆柱E39的加压可通过调整块E42及调整螺丝E41来实现,可以很容易地进行调整。在另一方的第五实施例中需要改变球D39的大小,加压的管理需要在制造时进行。
[0424] 由于是可通过调整块E42及调整螺丝E41来调整加压的构成,因此,不是在出厂时而是可以由使用者任意地进行调整。
[0425] 如上述说明所述,通过第六实施例可得到以下所述的构成、作用、效果。
[0426] (6-1)是与(1)项记载的发明相对应的工件的定位方法,其具备在基准面11a上突出的主定位单元20和副定位单元30,将主定位单元20插入到形成于工件15的主定位孔16,将副定位单元30插入到形成于工件15的副定位孔17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入轴D21及锥形环D22,副定位单元30具备:至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的第一滚动面D38b的外上部块E38及外下部块E40和调整部E42,;滑块E37,其形成有对应于外上部块E38及外下部块E40和调整部E42的第一平滑面并与中心直线CL平行的第二平滑面;设置于滑块E37的上部且插入到副定位孔17的外周为圆形的插入轴E31及锥形环E32,在对工件15进行定位时,主定位单元20的插入轴D21及锥形环D22插入主定位孔16内,并且,副定位单元30的滑块E37经由圆柱E39被第一平滑面引导而在中心直线CL上移动,并吸收主定位孔16和副定位孔17的间距误差而将插入轴E31及锥形环E32插入副定位孔17。
[0427] 因此,副定位单元30可在与主定位单元20连结的中心直线CL上移动,不会对主定位单元20施加无谓的负担,可以吸收工件15的主定位孔16和副定位孔17的间距误差P的间距误差。
[0428] 另外,由于在副定位单元30的插入轴E31及锥形环E32的内部不具备滑动机构,因而内部结构变得简单,可以以保持刚性的状态实现小径的插入部。
[0429] (6-2)是与(2)项记载的发明相对应的工件的定位方法,在如(6-1)项记载的工件15的定位方法中,副定位单元30具备与副定位孔17的内表面相接的锥形环E32和具备外周面与锥形环E32相接的底座E34,在将锥形环E32插入工件15的副定位孔17的状态下,使锥形环E32在副定位单元30的轴方向进行平行移动,由此,锥形环E32与副定位孔17的内表面相接并推压在该内表面上,因此,可以将副定位孔17的内径把持功能附加到副定位单元30。
[0430] 通过将相对于各定位孔的内径把持功能附加到主定位单元20及副定位单元30,可以提高定位精度。
[0431] (6-3)是与(5)项记载的发明相对应的工件的定位方法,在如(6-1)或者(6-2)记载的工件的定位方法中,具备第二平滑面的滑动部形成在配置于外上部块E38及外下部块E40和调整部E42的滑块E37上,将具备插入轴E31及锥形环E32的底座E34保持在滑块D37上,因此,其优点在于,不必在底座E34上直接设置滑动部,而可以与主定位单元20的主定位插入部共用副定位单元30的副定位插入部的零件。
[0432] 当然,由于将滑动部设置于副定位插入部的下部,因而还可以有助于副定位插入部的小型化。
[0433] (6-4)是与(8)项记载的发明相对应的工件的定位方法,其具备在基准面11a上突出的主定位单元20和副定位单元30,将主定位单元20插入到形成于工件15的主定位孔16,将副定位单元30插入到形成于工件15上的副定位孔17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入轴E21及锥形环E22,副定位单元30具备:至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的第一平滑面的外上部块E38及外下部块E40和调整部E42,;滑块E37,其形成有对应于外上部块E38及外下部块E40和调整部E42的第一平滑面并与中心直线CL平行的第二平滑面;设置于滑块D37的上部且插入到副定位孔17的外周为圆形的插入轴E31及锥形环E32,因此,可以提供实现与(6-1)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0434] (6-5)与(9)项记载的发明相对应,在如(6-4)项记载的工件15的定位装置10中,副定位单元30具备:锥形环E32,其与副定位孔17的内表面相接;底座E34,其具备外周面与锥形环E32相接的锥形面,在锥形环E32插入工件15的副定位孔17的状态下,使锥形环E32在副定位单元30的轴方向平行移动,由此插锥形环E32与副定位孔17的内表面相接并对其推压,因此,可以提供实现与(6-2)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0435] (6-6)与(12)项记载的发明相对应,在如(6-4)或者(6-5)记载的工件15的定位装置中,具备第二平滑面的滑动部形成在配置于外上部块E38及外下部块E40和调整部E42的滑块E37,将具备插入轴E31及锥形环E32的底座E34保持于滑块D37上,因此,可以提供实现与(6-3)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0436] (第七实施例)
[0437] 下面,说明第七实施例的构成。
[0438] 第七实施例的定位装置10除了副定位单元30的构成与第五实施例定位装置10不同之外,其它构成都与第五实施例相同。以下对副定位单元30的构成进行说明。
[0439] 图17A是表示第七实施例的副定位单元30的如图17B所示的M-M向视剖面图。图17B是表示与副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图。
[0440] 副定位单元30由插入块F31、外部块F32等构成。另外,由于外部块F32具有与第五实施例的外部块D38相同的功能,因而说明从略。
[0441] 插入块F31具备插入工件15的副定位孔17的插入部F31a和被保持部F31c,其中被保持部F31c插入形成于外部块F32的保持槽F32a。
[0442] 在插入块F31上形成有第二滚动面F31b,与对应的第一滚动面F32b一起对球F33进行保持。另外,在插入块F31上形成有空气供给流路F31d,并与形成于基准块11上的空气供给流路11d连通。空气供给流路F31d还与插入部F31a的前端连通,可以向主定位孔16及副定位孔17内送风。
[0443] 出于滑动及密封的目的,在插入部F31的被保持部F31c的其外周面设置有密封材料。
[0444] 由于这样来构成副定位单元30,因而可以使插入块F31沿着中心线CL进行平行移动。外部块F32与中心直线CL平行形成,经由球F33由第二滚动面F31b支承插入块F31。
[0445] 这样构成的第七实施例的副定位单元10实现以下说明的作用效果。
[0446] 与第一实施例相比较,第七实施例的效果基本上是省略了副定位单元30的扩缩功能,因此,可以相应地实现成本下降。而且,通过使第七实施例的定位装置10,可以以主定位单元20为中心对工件进行高精度的定位。通过副定位单元30的插入块F31相对于外部块F32在中心直线CL上进行移动,可以吸收孔间距P的间距误差,并校正θ方向的偏移。
[0447] 如上述说明所述,通过第七实施例可得到以下所述的构成、作用、效果。
[0448] (7-1)是与(1)项记载的发明相对应的工件的定位方法,其具备在基准面11a上突出的主定位单元20和副定位单元30,将主定位单元20插入到形成于工件15的主定位孔16,将副定位单元30插入到形成于工件15的副定位孔17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入部F31a,副定位单元30具备:外部块F32,其至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的第一滚动面F32b;插入块F31,其形成有对应于外部块F32的第一滚动面F32b并与中心直线CL平行的第二滚动面F31b;插入部F31a,其外周为圆形,设置于插入块F31的上部且插入到副定位孔17,在对工件15进行定位时,主定位单元20的插入轴D21及锥形环D22插入主定位孔16内,并且,副定位单元30的插入块F31经由球F33被第一滚动面F32b引导而在中心直线CL上移动,吸收主定位孔16和副定位孔17的间距误差而将插入部F31a插入副定位孔17。
[0449] 因此,副定位单元30可在与主定位单元20连结的中心直线CL上移动,不会对主定位单元20施加无谓的负担,而可以吸收工件15的主定位孔16和副定位孔17的间距误差P的间距误差。
[0450] 另外,由于在副定位单元30的插入部F31a的内部不具备滑动机构,因而使其内部结构变得简单,可以以保持刚性的状态实现小径的插入部。
[0451] (7-2)是与(8)项记载的发明相对应的工件的定位方法,具备在基准面11a上突出的主定位单元20和副定位单元30,将主定位单元20插入到形成于工件15的主定位孔16,将副定位单元30插入到形成于工件15的副定位孔17,来决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的插入部F31a,副定位单元30具备:外部块F32,其至少相对形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的第一滚动面F32b;插入块F31,其形成有对应于外部块F32的第一滚动面F32b并与中心直线CL平行的第二滚动面F31b;插入部F31a,其外周为圆形,设置于插入块F31的上部,且插入到副定位孔17,因此,可以提供实现与(7-1)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0452] (第八实施例)
[0453] 下面,说明第八实施例。
[0454] 第八实施例的定位装置10的副定位单元30的内部结构不同于第一实施例的定位装置10,但其它结构是一样的。
[0455] 因此,下面说明副定位单元30的构成。
[0456] 图18A是表示第八实施例的副定位单元30的如图18B所示的N-N向视剖面图。图18B是表示与副定位单元30的如图1所示的B-B向视相对应的剖面图,图18C表示图18A的X部的放大图。
[0457] 副定位单元30由插入轴G31、锥形环G32、底座块G34、活塞G35等构成。
[0458] 插入轴G31由前端部分G31a和轴部分G31b构成,并与梯形截面的前端部分同轴地形成有轴部分G31b。
[0459] 锥形环G32是安装于插入轴G31a的下部且带有大致为C型截面的锥形的圆筒状的部件。因此,可以使锥形环G32在直径方向进行扩缩。
[0460] 在锥形环G32上形成有两个的滑动面G32a。该滑动面G32a是相对于中心直线CL为平行的面,并分别形成于彼此相对的位置且与锥形环G32的断开处错开90°角度的位置。
[0461] 在底座块G34上形成有锥形突起G34a和底座嵌合部G34b,利用底座嵌合部G34b嵌合定位在形成于基准块11的嵌合孔内。在底座嵌合部G34b的两面形成有两个与中心直线CL平行的保持平滑面G34e。该保持平滑面G34e以比锥形突起G34a的外周面向外突出的方式形成,使两个的保持平滑面G34e彼此相对。而且,保持平滑面G34e以在下部扩大成锥形的形状形成于底座块G34上。保持平滑面G34e抵接于滑动面G32a。
[0462] 在锥形突起G34a上,与中心直线CL平行地设置有销G33,使其作为锥形环G32的止转件发挥作用。
[0463] 在底座嵌合部G34b的内表面形成有圆筒滑动面G34c,活塞G35进行滑动。在活塞G35的上端螺合有插入轴G31,通过向形成于底座块G34的供油流路G34d供油,使活塞G35下降。
[0464] 活塞G35被形成圆柱状且在其外周上可以与圆筒滑动面G34c一起进行滑动,并且,出于进行密封的目的而具备O型环。
[0465] 这样构成的副定位单元30与第一实施例的副定位单元30一样,从第二供油流路11c供油,在油压作用于供油流路G34d时,活塞G35从图18B的状态向下方移动。螺合于活塞G35的插入轴G31随着活塞G35的下降而下降,其结果是,设置于插入轴G31的锥形环G32沿着底座块G34的保持平滑面G34e的锥形进行扩径。
[0466] 在锥形环G32进行扩径时,成为由锥形环G32的外径把持形成于工件15的副定位孔17的内径的状态。通过锥形环G32向外径侧进行扩径,可以消除副定位孔17和副定位单元30的间隙。
[0467] 另外,由于副定位单元30具备滑动面G32a及锥形突起G34a,因此,成为副定位单元30的副定位插入部的插入轴G31及锥形环G32能够与工件15的孔间距P一致地在主定位单元20的方向平行移动。
[0468] 这样构成的第八实施例的定位装置10实现以下说明的作用效果。
[0469] 第八实施例的效果基本上与第一实施例相同,通过使用第八实施例的定位装置10,可以以主定位单元20为中心对工件15进行高精度的定位。通过沿着中心直线CL来调整副定位单元30,可以矫正θ方向的偏移。
[0470] 而且,只要以主定位孔16为基准来设计工件15的加工孔18,就可以以定位装置10的主定位单元20为基准利用副定位单元30来限制θ方向的偏移,因此,可以在工件15上进行加工孔18的高精度的加工。
[0471] 与其它实施例的不同之处在于,通过将滑动面G32a设置于锥形环G32且在底座块G34上设置保持平滑面G34e,滑动面G32a和保持平滑面G34e滑动,在位于中心直线CL上的主定位单元20的方向进行平行移动。
[0472] 即,通过将平滑面直接设置于锥形环G32上,可以实现零件的小型化,进而可以减少零件个数。
[0473] 在如专利文献5所示的结构的情况下,认为能够实现同等的功能,但是,其结构复杂且刚性低,且精度管理困难增加了增加了零件个数的量。
[0474] 如第八实施例所示,通过将平滑面与锥形环G32形成一体而使锥形环G32具备导向功能和扩缩功能的双重功能,因此,可以减少零件个数,并且,还有助于零件的小型化。
[0475] 再者,通过将销G33设置于中心直线CL上,不会妨碍锥形环G32的滑动。
[0476] 另外,由于是相对于滑动方向左右对称的锥形环G32,故可实现均匀的变形,因此,定位精度高。
[0477] 如以上说明所述,通过第八实施例可得到以下所述的构成、作用、效果。
[0478] (8-1)是与(7)项记载的发明相对应的工件15的定位方法,将设置于基准面11a上的主定位单元20和副定位单元30,插入形成于工件15的主定位孔16及副定位孔17,以决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的主定位插入部,副定位单元30具备:底座块G34,相对并形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的保持平滑面G34e;在内表面形成有抵接于底座块G34的保持平滑面G34e的滑动面G32a并插入到副定位孔17的外周为圆形的插入轴G31及锥形环G32,在对工件进行定位时,主定位单元20的主定位插入部插入主定位孔16内,并且,副定位单元30的插入轴G31及锥形环G32被保持平滑面G34e引导而在中心直线CL上移动,吸收主定位孔16和副定位孔17的间距误差,插入副定位孔17内。
[0479] 因此,副定位单元30可在与主定位单元20连结的中心直线CL上移动,不会对主定位单元20施加无谓的负担,而可以吸收工件15的主定位孔16和副定位孔17的间距误差P的间距误差。
[0480] 另外,由于在副定位单元30的插入部G31及锥形环G32的内部不具备滑动机构,因而内部结构变得简单,可以以保持刚性的状态实现小径的插入部。
[0481] (8-2)是与(14)项记载的发明相对应的工件15的定位装置10,将设置于基准面11a上的主定位单元装置20和副定位单元30插入形成于工件15的主定位孔16及副定位孔17,以决定工件15的位置,其中,主定位单元20具备插入到主定位孔16的外周为圆形的主定位插入部,副定位单元30具备:底座块G34,其相对并形成两个与将主定位单元20和副定位单元30连结的中心直线CL相平行的保持平滑面G34e;在内表面形成有抵接于底座块G34的保持平滑面G34e的滑动面G32a并插入到副定位孔17的外周为圆形的插入轴G31及锥形环G32,因此,可以提供实现与(8-3)项记载的定位方法相同的效果的定位装置10。
[0482] 在上述说明中,根据实施例进行了说明,但是,不言自明,本发明不限于上述实施例,而是在不超出其要旨的范围内,可以适当变更并进行实施。
[0483] 例如,关于在第一实施例~第八实施例中所示的材质,并没有特别限制,而是根据需要适当变更。另外,这些实施方式在不超出其要旨的范围内可以适当变更。
[0484] 产业上的可应用性
[0485] 可以应用于通过加工机器对工件进行机械加工时的对工件的定位。