座標位置決め装置に補機類を取り付けるための装置
工具セッターの如き座標位置決め装置の補機類を座標位置決め装置の被加工物取り付け面に取り付けるための装置であり、被加工物取り付け面は、そこに形成された溝を有する。この装置は、被加工物取り付け面の溝に挿入するためのインサートと、座標位置決め装置の補機類に装着可能な台座とを具える。インサートは、溝内にインサートを固定するための手段を具え、このインサートがそこに挿入された場合、溝内に実質的に収容される。台座は、溝内に収容された場合にインサートに係合し、それによって台座ならびにこの台座に装着される座標位置決め装置のあらゆる補機類を座標位置決め装置の被加工物取り付け面に固定するための少なくとも１つの突出部材を具える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標位置決め装置の被加工物取り付け面に補機類を取り付けるための装置に関する。特に、本発明は工作機械の被加工物取り付け面に工作機械の補機類を取り付けるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
座標位置決め装置は、例えば工作機械および座標測定装置を含む。典型的な工作機械は、被加工物を機械加工するための工具または被加工物を測定するためのプローブを取り付けることができる主軸と、被加工物を機械加工または測定するために支持することができる加工テーブルまたはベッドとを具える。工作機械のベッドはまた、工作機械の主軸に保持される工具の存在および位置を検出するための工具セッターの如き工作機械の補機類を支持することもできる。従来の「竪型工作機械」において、工作機械のベッドは２つの直交方向ＸおよびＹに駆動可能であって、主軸は第３の直交方向Ｚに駆動され、主軸およびベッドがこの工作機械の加工領域内を移動できるようになっている。
【０００３】
工作機械のベッドには、ベッドの長手方向に沿って延在する多数のＴ溝がしばしば設けられ、各Ｔ溝はベッドの両側にて開いた端部を有し、このようなＴ溝は一般的に相互に平行にベッドの幅を横切る方向に間隔をあけて延在する。さらなるＴ溝を前記Ｔ溝に対して直交状態で延在させることができ、それによってＴ溝の交差パターンを工作機械のベッドに形成する。工作機械のベッドのＴ溝の寸法および形状ならびにＴ溝と共に用いるためのＴボルトおよびナットは、ＢＳ２４８５;１９８７の如き規格によって規定されている。文献１に記述されているように、工作機械の補機類を工作機械のベッドにＴ溝を介して従来のＴボルトおよびナットを用いて固定することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＧＢ２０９８１０６
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の形態によると、座標位置決め装置の補機類を座標位置決め装置の被加工物取り付け面に取り付けるための装置が提供され、被加工物取り付け面はそこ形成された溝を有し、この装置は、インサートであって、溝内にこのインサートを固定するための手段を具え、そこに挿入された場合に前記溝内に実質的に収容されるインサートと、座標位置決め装置の補機類に装着可能な台座であって、前記溝内に収容された場合の前記インサートに係合し、これによって当該台座を座標位置決め装置の被加工物取り付け面に固定するための少なくとも１つの突出部材を具えた台座とを具えている。
【０００６】
理解されるように、溝内に実質的に収容された場合のインサートは、座標位置決め装置の被加工物取り付け面から実質的に突出しない。溝内に実質的に収容された場合のインサートは、被加工物取り付け面と同一平面であることができる。都合が良いことに、インサートは、溝内に実質的に収容された場合、被加工物取り付け面に対して下方にある。インサートを溝内に収容した場合、このインサートの一部を溝の開口によって座標位置決め装置の作業領域に露出させることができ、この一部がインサートの露出面であってよい。
【０００７】
インサートは第１そして第２の端部を有する棒状インサートであることができる。このインサートを実質的に直方体形状にすることができ、インサートは４つの長手方向の面を有することができる。代わりに、インサートは３つの長手方向の面と１つの開口面とを有することができる。このインサートの第１および第２の端部は、第１および第２の端面を有することができる。これら端面の少なくとも一方には、台座の少なくとも１つの突出部材に設けた係合手段を収容するための収容手段を設けることができる。好ましくは、第１および第２の端面の両方にこのような収容手段が設けられる。インサートは、等しい幅と長さとを代わりに有することができる。
【０００８】
この装置は、例えば工作機械の補機類を工作機械の被加工物取り付け面に取り付けるためのものであってよい。代わりに、この装置は座標測定器に座標測定装置の補機類を取り付けるためのものであってよい。
【０００９】
インサートを溝内に固定するための手段は、インサートが溝内に摩擦によって保持されるように、拡幅可能な部材を具えることができる。都合が良いことに、インサートを溝内に固定するための手段は１つ以上のねじを具えている。好都合なことに、１つ以上のねじは、インサートを溝内に収容した場合、インサートの露出した部分からアクセス可能な手段によって調整可能である。１つ以上のねじは１つ以上のテーパーねじであってよい。好都合なことに、インサートが棒状インサートの場合、第１のテーパーねじをインサートの第１の端部の方に配することができ、第２のテーパーねじをインサートの第２の端部の方に配することができる。インサート内の１つ以上のねじの位置を調整することができ、これらがインサートの幅を拡げてインサートを摩擦により溝に対して保持できることをもたらすようになっている。
【００１０】
代わりに、１つ以上のねじが規格ねじであってよく、これらのねじが例えばテーパー状くさびへとインサート内を通される。この場合、１つ以上のねじの位置の調整はくさびの位置の調整を可能とし、インサートの幅が拡がり、 従ってインサートを溝内に保持するようになっている。テーパー状くさびの代わりとして、例えば円柱状の棒材またはドッグボーン状の丸棒材を用いることができる。
【００１１】
１つ以上のねじは、ねじ頭部と、このねじ頭部から延在するねじ軸とをそれぞれ具えることができ、ねじは長手方向軸線を有することができる。１つ以上のねじの締結がインサートを少なくとも１方向に拡げることをもたらすように、インサートを形成することができる。ねじ軸がインサートの第１の側にてインサートに入るように、インサートおよびねじを配することができる。この第１の側にてねじ山とインサートとの間に隙間を与えることができる。ねじ頭部から末端側にあるねじ軸の端部を、インサートの第２の側にてインサートに係合させることができる。ねじの締結は、インサートの第２の側をインサートの第１の側の方に引き寄せ、従ってインサートを拡げることができる。ねじの長手方向軸線に対してほぼ直交方向にインサートを膨出させることができる。
【００１２】
インサートを溝内に固定するための手段は、インサートの少なくとも一方の側からインサートが収容される溝の少なくとも１つの壁に向けて延在する少なくとも１つのねじか、または板を具えることができる。これは、インサートの幅を拡幅してインサートを摩擦により溝内に保持する。都合が良いことに、少なくとも１つのねじまたは板は、インサートの露出面からアクセス可能な手段によって調整可能である。
【００１３】
インサートを溝内に固定するための手段は、例えば接着剤の如き他の適当な固定手段を具えることができる。
【００１４】
インサートを溝内に固定するための手段は、インサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面に形成されたＴ溝内に固定するための手段を具えることができる。代わりに、インサートを溝内に固定するための手段は、インサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面に形成されたＵ字状の溝内に固定するための手段を具えることができる。好都合なことに、溝内にインサートを固定するための手段は、インサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面に形成されたＴ溝や、あるいはＵ字状の溝の如き種々の異なる形態の溝に固定するための手段を具えることができる。Ｕ字状の溝は、例えば、平行な側壁および直交する底面か、あるいは湾曲した底面と側壁とを有することができる。
【００１５】
都合が良いことに、台座およびインサートは、インサートに対して台座の位置を実質的に再現できるように配される。台座は複数の突出部材を具えることができる。台座は２つの突出部材を具えることが好都合である。代わりに、台座は、例えば３つまたは４つの突出部材を具えることができる。インサートが棒状インサートの場合、例えば２つの突出部材を配し、一方の突出部材が棒状インサートの第１の端部に係合すると共に他方の突出部材が棒状インサートの第２の端部に係合するようにできる。特に、突出部材は他方の突出部材の方を向く内側面と、他方の突出部材から離れる方を向く外側面との２つの面をそれぞれ有することができる。都合が良いことに、突出部材の内側面の間の間隔は、インサートの長手方向の長さと実質的に等しい。
【００１６】
突出部材は、インサートと係合するための係合手段を設けることができる。このような係合手段は、ボールまたはロッドの如き突起を具えることができる。この突起を突出部材の内側面から他方の突出部材に向けて突出するように配することができる。
【００１７】
複数の突出部材の少なくとも１つは台座に対して移動可能であってよい。加えて、複数の突出部材の少なくとも１つを台座に対して固定することができる。２つの突出部材がある場合、一方の突出部材が台座に対して移動可能であって、他方の突出部材を台座に対して固定することが有利である。可動突出部材をばねの如き付勢部材によって第１の位置へと付勢することができ、かつこの付勢に対して第２の位置へと移動可能であってよい。代わりに、可動突出部材は、例えばこの可動突出部材を前記底面に装着するねじを調整することによって、第１の位置と第２の位置との間を移動可能であってよい。
【００１８】
可動突出部材が第１の位置にある場合、突出部材の間の間隔をインサートの長手方向の長さと実質的に等しくすることができる。可動突出部材が第２の位置にある場合、突出部材の間の間隔をインサートの長手方向の長さよりも大きくすることができる。可動突出部材の移動は、突出部材をインサートに係合させるため、インサートのそれぞれの端部を避けて通ることができるように、突出部材の間の間隔を増大させることを可能にすることができる。
【００１９】
台座に対して移動可能な少なくとも１つの突出部材は、手動にて移動可能な部材であってよい。この場合、少なくとも１つの可動突出部材は取手部を具えることができ、取手部に圧力を加えることによる付勢に対して動かされることができるようになっている。
【００２０】
インサートは、台座の少なくとも１つの突出部材を収容するための少なくとも１つの収容手段を具えることができる。特に、このインサートは、台座の少なくとも１つの突出部材に設けた係合手段を収容するための少なくとも１つの収容手段を具えることができる。都合が良いことに、インサートは、台座の少なくとも１つの突出部材に設けた係合手段の数と等しい数の収容手段を具えている。係合手段をそれぞれ有する２つの突出部材がある場合、インサートは２つの収容手段を有することができる。インサートが第１および第２の端部を有する棒状インサートの場合、２つの収容手段の第１の収容手段をインサートの第１の端部に設けることができ、２つの収容手段の第２の収容手段をインサートの第２の端部に設けることができる。
【００２１】
少なくとも一方の収容手段は、突出部材に接触するための１つの接触点を与えることができる。このような収容手段が例えば突出ボールであってよい。この突出ボールを、他のいかなる点にてインサートと接触することなく、突出部材の係合手段をボールに接触させるための隙間を与えるため、凹部に隣接して配することができる。それぞれ係合手段を有する２つの突出部材がある場合、それぞれの収容手段は、１つの係合手段に対して１つの接触点を与えることができる。この場合、台座とインサートとの係合は、インサートに対する台座の２つの自由度を制限する。
【００２２】
台座の少なくとも１つの突出部材をインサートと係合する動作は、台座の少なくとも１つの突出部材をインサートが収容される溝の少なくとも１つの壁に対して付勢することを可能にする。突出部材が２つ以上ある場合、これらの突出部材を同じ壁か、または異なる壁に対して付勢することができる。溝の壁に対してそれぞれ付勢される２つの突出部材がある場合、台座とインサートとの間の２つのさらなる自由度を制限することができる。
【００２３】
少なくとも１つの収容手段は、突出部材に接するために２つの接触点を与えることができる。このような収容手段は、例えばＶ字形状の凹部であってよい。２つの収容手段と係合手段をそれぞれ有する２つの突出部材がある場合、１つの係合手段に対して２つの接触点をそれぞれの収容手段に与えることができる。この場合、台座とインサートとの係合がインサートに対する台座の４つの自由度を制限する。
【００２４】
台座がインサートと係合する場合、被加工物取り付け面に接触する台座の表面によって、台座とインサートとの間の１自由度を制限することができ、インサートが固定される。一方の突出部材が台座に対して移動可能な場合、この可動突出部材をインサートと接触するように付勢することにより、台座とインサートとの間の他の自由度を制限することができる。
【００２５】
台座とインサートとの間の６つの自由度を制限する場合、台座を運動学的に配することができる。
【００２６】
この装置は、台座に装着される座標位置決め装置の補機類をさらに具えることができる。この座標位置決め装置の補機類は測定プローブを具えることができる。好都合なことに、座標位置決め装置の補機類は工作機械の補機類であり、この工作機械の補機類は例えば工具セッターを具えることができる。
【００２７】
この装置は、座標位置決め装置の補機類を座標位置決め装置のベッドの被加工物取り付け面や、あるいはパレットの被加工物取り付け面に取り付けるための装置であってよい。記述された装置は、例えば工作機械の補機類を工作機械のベッドや、あるいはパレットの被加工物取り付け面に取り付けるための装置であってよい。
【００２８】
本発明の第２の形態によると、インサートがこのインサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に固定するための手段と共に与えられ、溝に挿入された場合のインサートは、溝内に実質的に収容される。座標位置決め装置が工作機械であってよい。代わりに、座標位置決め装置が例えば座標測定器であってよい。
【００２９】
インサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に固定するための手段は、インサートが溝内に摩擦によって固定されるように、拡幅可能な部材を具えることができる。インサートを溝内に固定するための手段は、例えばねじまたは接着剤を具えることができる。
【００３０】
本発明の第３の形態によると、座標位置決め装置の補機類に装着可能な台座は、座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に実質的に収容されるインサートに係合するための少なくとも１つの突出部材を具え、この少なくとも１つの突出部材は、インサートと係合した場合に台座を被加工物取り付け面に保持する。座標位置決め装置が工作機械であってよい。代わりに、座標位置決め装置が例えば座標測定器であってよい。
【００３１】
インサートは、インサートの幅を増大させるための少なくとも１つのスペーサーまたはシムを付加的に具えることができ、いろいろな異なる寸法の溝内に嵌合して固定することができるようになっている。少なくとも１つのシムは、例えばインサートの穴へと少なくとも１つのシムを貫通する１つ以上のばねピンによって、インサート本体（または上述のインサートとして言及）に固定されることができる。シムをインサート本体に固定する他の手段が可能であることを理解されよう。
【００３２】
少なくとも１つのシムを用いる場合、好都合なことにシムまたはスペーサーをインサート本体の幅方向両側に与えることができる。好ましくは、前記シムまたはスペーサーの幅が実質的に等しく、インサートの幅を両側に対して実質的に等しく増大させるようになっている。都合が良いことに、少なくとも１つのシムの長さがインサート本体の長さよりも長く、台座をインサートに取り付けた場合、台座の少なくとも１つの突出部材をシムと接触状態にもたらすことができるようになっている。
【００３３】
さて、本発明の好ましい実施形態が単なる例示によって添付図面を参照しつつ記述されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】Ｔ溝を工作機械のベッドに持った一般的な工作機械を示す。
【図２】工作機械の補機類を工作機械のベッドのＴ溝を介して工作機械のベッドに固定するための周知の装置を貫く断面図を示す。
【図３】本発明によるインサートの第１の側からの立体投影図を示す。
【図４】工作機械のベッドのＴ溝内に配された本発明によるインサートを示す。
【図５ａ】本発明による第１のインサートを貫く断面図を示す。
【図５ｂ】本発明による第２のインサートを貫く断面図を示す。
【図５ｃ】本発明による第３のインサートを示す。
【図６】本発明による台座に装着された工具セッターの立体投影図を示す。
【図７】図３に示したインサートの隠れた部分の詳細な立体投影図を示す。
【図８ａ】図７に示すようにインサート４０の一端の収容手段と係合する一方の突出部材のボールを示す。
【図８ｂ】インサートの他の実施形態における収容手段を示す。
【図９】工作機械のベッドのＴ溝内にある本発明によるインサートと、本発明による台座に装着された工具セッターとを示す。
【図１０】インサートの片側にシムを具えたインサートを示し、従ってインサートの幅が増大している。
【図１１】インサートの幅を増大させるテーパー状くさびの代わりとして用いることができ、従ってインサートを摩擦によって溝に保持するドッグボーン状丸棒材を示す。
【図１２】本発明による台座の内側の単純化した平面図を示す。
【図１３】突出部材および図１２に示した台座の内部機能の単純化した側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１を参照すると、一般的な工作機械１０は、被加工物２０や工具セッター２２の如きあらゆる工作機械の補機類を取り付けることができるベッド１６を具えている。工作機械のベッド１６に形成されたＴ溝１８は、ベッド１６の幅を横切るように間隔を空けられ、その長さ方向に沿って一端から他端まで延在している。この工作機械１０はまた、工具１４を取り付けることができる主軸１２を支持するフレーム１１を具えている。
【００３６】
主軸１２および工作機械のベッド１６は、工作機械の加工領域内の３つの直交方向Ｘ，Ｙ，Ｚに相互に移動可能である。この場合、主軸１２および工具１４は、Ｚ方向に移動できるのに対し、テーブルはＸおよびＹ方向に移動することができる。このような移動は、コンピュータ，インターフェースまたは工作機械のコントローラーによって制御されるＸ，Ｙ，およびＺ駆動装置によってもたらされる。主軸１２のそれぞれの方向における相対移動を測定するため、計測目盛読み取り装置がＸ，ＹおよびＺ軸のそれぞれに与えられ、従って被加工物を機械加工するため、主軸１２およびベッド１６を相互に正確に相対移動させることができる。他の工作機械において、主軸１２がＸ，ＹおよびＺ方向に移動可能であって、ベッド１６が静止したままであってよい。被加工物２０に対する工具１４の移動の３つの自由度を結果として生ずるあらゆる組み合わせが可能である。
【００３７】
工作機械を被加工物の機械加工および測定の両方で用いることができる。被加工物を機械加工するために用いられる図１に示す工具１４を測定プローブに交換して被加工物を測定するために用いることができる。工作機械を上で述べたけれども、この装置を座標測定装置の如き他の種類の座標位置決め装置に対して用いることができる。ある種の座標位置決め装置において、工具が被加工物に側方から接近する。この場合、図１に示すように、被加工物支持面が装置のベッドか、あるいは装置のベッドに対して直交する面（実際にベッドと共に移動してベッドの延在部として見なすことができる）であってよい。
【００３８】
図２は、ベッド１６に形成されたＴ溝１８を介して工具セッター２２を工作機械のベッド１６に固定するための周知の装置を貫く断面図を示している。この装置は、工具セッター２２に装着される台座２２ａと、２本のＴボルト１９と、２個のナット１７とを具えている。
【００３９】
Ｔボルト１９をＴ溝の開いた両端の一方から滑り込ませることによって、これをＴ溝１８の内側に位置決めすることができる。Ｔボルト１９はＴ溝１８内で自由であり、Ｔ溝１８に沿って望ましい工具セッター２２の位置へと滑らせることができる。工作機械のベッド１６の表面から突出するＴボルト１９は、台座２２ａの穴１５をそれぞれ貫通し、次いでナット１７がそれぞれのＴボルト１９の端部にねじ込まれ、工具セッターを工作機械のベッドに固定する。台座２２ａは、これを通る多数の穴１５を有し、Ｔ溝１８のＴボルト１９とナット１７とを用いて工作機械のベッド１６にそれぞれ固定されることができる。
【００４０】
ナットがボルトに締め付けられると、ボルトは工作機械のベッドのＴ溝の下側を把持し、工具セッター２２を工作機械のベッドに対して固定位置に緊密に保持する。いったん工作機械のベッド１６に固定されると、工具セッターの位置がすべての工具設定作業を行う前にしばしば較正される。
【００４１】
工具補機類２２を取り外すため、ナット１７を緩めて台座２２ａをボルト１９から持ち上げる。いったんナット１７が取り外されると、工作機械のベッド１６に対するボルト１９の固定位置が失われ、ボルト１９は再びＴ溝１８内に緩められた状態で位置する。ユーザが工具セッター２２を工作機械のベッド１に再装着することを希望する場合、ボルト１９を再位置決めすると共にナット１７をボルト１９に再装着しなければならない。工具セッター２２を交換する場合、使用者が正確にボルト１９を再位置決めし、従って工具セッター２２をその前の位置に再位置決めすることはできそうにない。この結果、工具セッターの位置を較正しなければならない可能性があり、毎回これが取り外されて交換され、従って工具設定作業を行うための全体的な時間が増大する。
【００４２】
工具セッター２２が工作機械のベッド１６に対して強固に取り付けられることを確実にするための工具が必要とされ、これは利用可能である関連する工具を必要とし、工具を用いてナットおよびボルトを正しい位置に固定することは、時間の浪費の可能性がある。さらに、Ｔボルトが使用中でない場合、これは工作機械のベッドの上に突出する可能性があり、従って例えば被加工物の移動を妨げる可能性がある。ＴボルトをＴ溝から取り外すため、これがＴ溝の端部まで通路を全部滑らせる必要があるが、状況によって、これはその通路を邪魔する被加工物の如き物体のために可能ではない。
【００４３】
図３は、Ｔ溝１８を有する工作機械のベッド１６およびインサート４０の位置をＴ溝１８内に設定するための設定装置６４と共に本発明によるインサート４０の第１の側面からの立体投影図を示す。この設定装置６４は、ボルト６０および設定板６２を具えている。
【００４４】
インサート４０は実質的に直方体形状であり、このインサート４０は、インサートの長さ方向４４に沿って延在する３つの大きな面４０ａ，４０ｂ（４０ｃは図示せず）と、インサートの端面を形成する２つの小さな面４０ｅ（４０ｆは図示せず）とを有する。インサートは、直方体の開いた第４の大きな面となる中空内部を有する。溝４１がインサートの端面を通って設けられ、開いたインサートの第４の面との組み合わせにおいて、前記溝４１は、摩擦によってインサート４０をＴ溝内に固定するための力を受けた場合、インサートの幅が拡がることを可能にする。
【００４５】
インサートの幅４２は、工作機械のベッド１６のＴ溝１８内に嵌合するような寸法に作られる。インサート４０がＴ溝１８内に配された場合、インサート４０の長さ方向４４は、Ｔ溝１８の長さ方向４６に沿って延在し、インサート４０の２つの反対側を向く側面４０ａ（４０ｃは図示せず）は、Ｔ溝１８の側壁に対して実質的に平行に配される。第３の大きな面４０ｂはＴ溝の開口により工作機械の加工領域にさらされた状態で配され、開口面はＴ溝内に隠された状態で配される。工作機械の環境に存在するあらゆる切屑がインサート内またはその周囲に捕捉されるのを防ぐため、インサート４０の各面はできるだけ実質的に平坦である。インサートが溝内の正しい場所に配されていても、台座がこれと係合していない場合、インサートをインサートカバーによって覆い、例えば切屑や冷却液がインサートの係合手段や他の窪んだ領域に侵入するのを阻止することができる。
【００４６】
インサート４０は２つのテーパーねじ４８を有し、これらのねじ頭部はインサート４０の露出面４０ｂからアクセス可能である。この同じ露出面４０ｂは、設定装置６４のボルト６０を収容するための雌ねじ穴５０が通る中央部５２を有する。インサート４０のそれぞれの端面４０ｅ（４０ｆは図示せず）には、台座を工作機械の補機類に収容するための凹部５６および突出ボール５４が設けられている。
【００４７】
図４は、工作機械のベッドのＴ溝内に配された本発明によるインサートを示す。Ｔ溝１８内にインサート４０を位置決めするため、ボルト６０が設定板６２を貫通してインサート４０の雌ねじ穴５０へとねじ込まれている。次に、設定板６２が工作機械のベッド１６に対して同一面に置かれるまで、インサート４０がＴ溝１８へと下ろされる。従ってこの位置において、インサートの露出面４０ｂは、工作機械のベッド１６と実質的に同じ高さに配されている。設定板６２は、これがボルト６０によってインサート４０に固定される場合、これがねじ４８の頭部へのアクセスを阻止しないような寸法に作られている。インサート４０がＴ溝１８内に位置する場合、テーパーねじ４８が締め付けられ、従ってインサート４０がＴ溝内に固定されるまで、インサートの幅を増大させる。次に、ボルト６０および設定板６２をインサート４０から取り外すことができ、インサート４０が工作機械の補機類の台座を収容することができるようになっている。
【００４８】
他の実施形態において、インサート４０の露出面４０ｂは、せり上がった中央部５２を有することができ、上述したようにＴ溝に対するインサート４０の位置を設定する場合、中央部５２が工作機械のベッド１６と実質的に同じ高さに置かれると共にインサート４０の露出面４０ｂの残りの部分が工作機械のベッド１６に対して実質的に下方に置かれるようになっている。
【００４９】
インサート４０の露出面４０ｂが工作機械のベッドと同一面または下方に置かれるという事実は、補機類の台座がＴ溝にあるインサートと係合した場合、工作機械の補機類のがたつきを阻止する。工作機械の補機類が実質的に平坦なベースを有する場合、これは、従って工作機械のベッドに対してほぼぴったりと着座させることができ、結果としてより安定する。工作機械のベッドに対して同一面または下方に置かれるインサートはまた、工作機械の補機類の台座と係合していない場合、これは邪魔しないか、または容易に位置をずらせるという効果を有する。
【００５０】
図５ａは、本発明によるインサート４０の長さ方向に沿った断面図を示し、インサート４０をＴ溝内に固定するためのテーパーねじ４８を確認することができるようになっている。ねじ４８が締め付けられると、ねじの最も広い部分がインサートの露出面４０ｂに向けて矢印ａの方向に移動し、インサートの逆向きの面４０ａ，４０ｃを離れさせる。インサートの幅４２は、図３に示す２つの逆向きの側面４０ａ（および図示しない４０ｃ）がＴ溝１８の側壁に接触し、従ってインサート４０をＴ溝１８内に摩擦によって固定するように増大する。
【００５１】
図５ｂは、インサート４０の第２の実施形態の幅を貫く断面図を示し、この場合、テーパーねじが２本の規格ねじ１４８（一方のみ示す）と、インサート４０の縦の長さ方向に沿って延在するテーパー状くさび１５０とで置き換えられている。図５ａを参照して記述したように、ねじ１４８を締め付けた場合、くさび１５０の最も幅の広い部分はインサートの露出面４０ｂに向けて矢印ｂの方向に移動する。インサートの中空内部の輪郭形状１６０はテーパー状くさびの形状を補完し、くさびがインサート４０ｂの露出面の方に移動した場合、インサートの逆向きの側面４０ａ，４０ｃが離されるようになっている。インサートの幅４２は、側面を対向している図３に示した２つの逆向きの面４０ａ（および図示しない４０ｃ）がＴ溝１８の側壁に接触し、従ってインサート４０をＴ溝１８内に摩擦により固定するように増大する。インサートの縦の長さ方向に沿って延在するくさびを用いることにより、インサートに沿った幅の拡大が図５ａに示したような２つのテーパーねじを用いる場合よりも均一になる。
【００５２】
図５ｃは、第３のインサート２４０の幅を貫く断面図を示す。このインサート２４０は、拡幅可能なほぞブロックの形態を取る。インサート２４０は実質的に長方形の外側輪郭形状を有し、これは例えば工作機械のベッドのＴまたはＵ溝２１０内に置かれるようになっている。インサート２４０の内部輪郭形状は、中空領域２３０がインサート２４０の長手方向に沿って端部から端部まで延在するようになっている。この中空領域２３０は、ほぞブロックインサート２４０に可撓性を与える。このインサート２４０は、インサート２４０の露出側の面２４０ｂから中空領域２３０を貫通してインサート２４０の第２の側の面２４０ｃまで、これを通る２つの座ぐり穴２１５を具えている。これら座ぐり穴２１５は、ねじ２４８を収容するようにそれぞれ形成されている。
【００５３】
ねじ頭部２４８ａと、ねじ頭部２４８ａから延在してねじが切られたねじ軸２４８ｂとをそれぞれ具えた２本の規格ねじ２４８（一方のみ示す）は、インサート４０の第１の側の面からインサート４０に入る。ねじ２４８とインサート２４０との間のねじ頭部２４８ａに近接するねじ軸２４８ｂの端部に隙間が与えられる。インサート２４０の第２の側の面２４０ｃは、ねじ軸２４８ｂの末端部において、ねじ軸２４８ｂのねじ部に螺合するような形状および寸法に作られている。
【００５４】
ねじ２４８の締め付けは、インサート２４０の第２の側の面２４０ｃがねじ軸に沿ってインサート２４０の露出側の面２４０ｂに向けて矢印Ｃ方向に引き寄せられることをもたらす。ほぞブロックインサート２４０が第１の方向Ｙに圧縮されると、これは第２の方向Ｘに拡幅する。この第２の方向Ｘは、第１の方向Ｙに対して実質的に直交している。このインサート２４０の拡幅は、インサート２４０をまた例えば工作機械の溝２１０へと摩擦によって固定する。都合が良いことに、図５ｃに示したインサートの実施形態は一部品のみ有し、従ってこれは他のインサートよりも製造を安価かつ容易にすることができる。図５ｃの実施形態は、ねじを１つだけまたは例えば２つ以上のねじを代わりに用いることができる。
【００５５】
図６は、本発明による台座２４に装着された工具セッター２２の立体投影図を示している。この場合の工具セッター２２は接触工具セッター２２である。台座２４は、台座ベース２６を具え、この台座ベース２６は２つの部分２６ａ，２６ｂを有する。台座ベースの第１の部分２６ａは、使用中に工作機械のベッドに置かれる底面２８と、台座ベースの第１の部分２６ａに対して固定される固定突出部材３２と、台座ベースの第１の部分２６ａに対して移動可能な可動突出部材３０とを具えている。代わりに突出部材３０，３２の両方を移動可能にできることは当業者にとって明白であろう。一実施形態において、台座の底面２８は使用中に工作機械のベッドに置かれてその表面から突出する３つのボールを具えることができ、これは台座が工作機械のベッドに３点でのみ接触を与えることよって、より安定になるのに役立つことができる。
【００５６】
可動突出部材３０は、ばね３１によって付勢位置へと付勢され、この付勢位置は使用中に台座が本発明によるインサートに係合することを可能にする。可動突出部材３０は、ばね３１の付勢力に対して取手３０ｄにより移動可能であり、この移動は、固定突出部材３２と可動突出部材３０との間の間隔の増大を結果として生じ、使用中に突出部材がインサートの端縁を容易に通過できるようになっている。この場合、取手３０ｄは可動突出部材３０の一部として形成される。可動突出部材３０は、ベースの第１の部分２６ａに板ばね３０ｃによって装着されている。板ばね３０ｃは、これが付勢力およびこれに対する揺動運動というよりはむしろ、可動突出部材とベースとの間のあらゆる相対移動を排除するように配される。これは、可動突出部材の位置がその付勢位置にある場合、再現可能であることを確実にする。
【００５７】
固定突出部材３２および（その付勢位置にある）可動突出部材３０は、台座ベース２６の第１の部分２６ａから突出し、底面２８に対してほぼ直交する工具セッター２２から離れて延在する。固定突出部材３２および可動突出部材３０は、台座ベースの第１の部分２６ａの底面２８がＴ溝を覆って工作機械のベッドに配された場合、これら突出部材がＴ溝へと延在するように配される。突出部材の幅はＴ溝の幅よりもわずかに狭く、突出部材がインサートを取り囲んでＴ溝内に配される場合に若干の隙間を可能にする。
【００５８】
台座ベースの第２の部分２６ｂは、台座２４を工具セッター２２に装着するための（図示しない）装着手段を具えている。台座の第１の部分２６ａおよび第２の部分２６ｂは相対移動可能であり、工具セッター２２と台座ベースの第１の部分の底面２８との間の相対的な傾斜角が希望に応じて調整できるようになっている。これは台座の一方側にて座金を用いて台座の第１の部分２６ａと第２の部分２６ｂとの間隔をあけることによって達成され、次いで台座の２つの部分の間の傾斜角を変えるため、台座の２つの部分を相互に保持するねじを台座の反対側にて調整することができる。
【００５９】
固定突出部材３２および可動突出部材３０は内面３０ａ，３２ａをそれぞれ有し、これら内面は相互に対向している。内面３０ａ，３２ａにはインサートの収容手段と係合するためのボールがそれぞれ与えられ、ボール３３のほぼ半分が突出部材の内面から突出している。ボール３３は突出部材の内面３０ａ，３２ａに配され、突出部材がインサートに係合した場合、ボール３３のそれぞれがインサートの収容手段に接触するようになっている。
【００６０】
インサートがボールおよび図５ａのような凹部を具えた収容手段を有する場合、インサートの端面にボールを収容するため、凹部３５がそれぞれのボール３３に直接隣接する突出部材に設けられる。この凹部３５は、これがインサートのボールに接触するのではなく、単にこれを受け入れるように配される。
【００６１】
図７は、図３に示したインサートの隠れた詳細な立体投影図を示し、インサート４０の両方の端面４０ｅ，４０ｆを見ることができるようになっている。前述したように、凹部５６ｅ，５６ｆおよび突出ボール５４ｅ，５４ｆが端面４０ｅ，４０ｆのそれぞれに設けられ、台座を工作機械の補機類に収容するための収容手段を相互に形成する。ボール５４ｅ，５４ｆのほぼ半分が端面４０ｅ，４０ｆの表面から突出している。凹部５６ｅ，５６ｆがボール５４ｅ，５４ｆの一方側に直接隣接して設けられている。図７に見ることができるように、インサートの一端面４０ｅの凹部５６ｅは、この面の一方側に、側面４０ａの方にオフセットされ、他の端面４０ｆの凹部５６ｆは、他の側面４０ｃの方にオフセットされている。
【００６２】
図６を参照して上述したように、突出部材のボールは、インサートの端面のボールと接触するように配され、これらが凹部内に置かれるが、これに接触しないようになっている。突出部材のボールがインサートの収容部材のボールに接触する場合、突出部材のボールは、これがインサートのボールからＸ，ＹおよびＺにおいて４５度の角度でオフセットするまで、インサートのボールに対して相対的に滑動する。この点において、突出部材の端縁が溝の壁と接触状態にもたらされ、ボールのさらなる移動が阻止される。すべての軸における４５度のボール間の接触角は、Ｘ，ＹおよびＺにおいて等しい固定力を名目上、与える。
【００６３】
図８ａは、図７に示すようなインサート４０の一端のボール５４および凹部５６を具え、収容手段と係合する突出部材の一方のボール３００を示している。突出部材のボール３００は、インサートのボール５４に１点でのみ接触し、突出部材のボール３００は凹部５６に接触せず、この凹部は突出部材のボール３００のための隙間として単に与えられる。凹部がない場合、ボールがインサートの端面に接触し、従って正確に配されないこととなろう。インサートが固定される溝の側壁に接触する突出部材によって、第２の接触点がインサートのそれぞれの端部に与えられ、これは図７を参照して記述したようにボールの位置を相互に固定する。
【００６４】
図８ｂは、インサートの他の一実施形態を示し、このインサートのそれぞれの端部にて台座の突出部材の係合手段を収容するための収容手段は、逆Ｖ字形状の凹部３１０を具えている。突出部材の係合手段はボール３００である。Ｖ字形状の凹部３１０はインサートの表面の中央部に与えられ、突出部材のボール３００は突出部材がインサートに係合した場合、凹部３１０と整列するように配されている。
【００６５】
インサートのそれぞれの端部での逆Ｖ字形の凹部３１０は、台座にある突出部材の一方のボール３００に接触するための２つの接触点を与え、これは全部で４つの接触点を結果として生じ、従ってインサートに対する台座の４つの自由度を制限する。
【００６６】
図８ａおよび８ｂに示す実施形態において、５番目の自由度が一方の可動突出部材の付勢によって制限され、６番目の自由度が工作機械のベッドに対してほぼ同一平面に置かれた工具セッターの台座の底面によって制限されている。この場合、６つの自由度が制限され、台座は運動学的にインサートに配される。
【００６７】
図９は、工作機械のベッド１６のＴ溝１８内の本発明によるインサート４０と、本発明による台座２４に装着された工具セッター２２とを示している。工具セッターを工作機械のベッドに保持するため、工具セッターの台座２４が工作機械のベッド１６のＴ溝１８内に固定されたインサート４０の収容手段に係合される。可動突出部材３０の取手３０ｄは、可動突出部材３０を固定突出部材３２から離れるように移動させるため、ばね３１（図６に示す）の付勢に対して動かされる。工具セッター２２および台座２４は、工作機械のベッド１６に向けて動かされ、突出部材はインサート４０の端縁を取り囲むＴ溝１８へと通される。次に、固定突出部材３２および可動突出部材３０のそれぞれのボールがインサートのそれぞれの端面のボールと接触するように、可動突出部材３０の取手３０ｄが取り外される。台座は、インサートの上に容易に留められ、工具セッターを工作機械のベッドに固定する。逆の方法は、工具セッターおよび台座をインサートから取り外すために行われる。
【００６８】
インサートの台座の運動学的な位置は、これを取り外した後、これをインサートの再現可能な位置に再び確実に留められることかできることが理解されよう。他の非運動学的再現可能な場所を代わりに用いることができる。
【００６９】
インサートのそれぞれの端部において、突出部材のボールは、インサートの端面の凹部内に位置し（しかしながら接していない）、インサートの端面のボールは、突出部材の凹部内に位置する（が接していない）。接触する突出部材のボールがインサートの一方側に向けて押し込まれるようにボールが配され、従って突出部材をインサートが固定される溝の一方の側壁に対して押し付ける。２つの突出部材が反対方向に押し付けられ、突出部材が溝の対向する側壁に接触するようになっている。結果において、台座は溝内のインサートに対して斜めになっている。これは、さらに２つの接触点を与えると共に台座のあらゆる横方向のがた付きを排除することにより、台座をより確実に正しい場所に保持する。
【００７０】
図９において、工具設定用プローブスタイラス２００は、工具セッター２２からＴ溝の長さ方向に延在している。図７，図８ａおよび図８ｂを参照して記述したインサートの収容手段の実施形態のため、工具設定用スタイラスがＴ溝の長さ方向に沿って何れの方向にも延在するように、台座をＴ溝内に固定されたインサートに装着することができる。従って、工具設定用プローブスタイラスの位置を容易かつ迅速に１８０度反転させることができる。
【００７１】
希望するならば、台座を工具セッターから取り外し、工具設定用プローブがＴ溝と直交して延在するように、その相対位置を例えば９０度だけ調整することができる。工具設定用プローブがＴ溝の長さ方向に対して別々の角度で延在するように、工具セッターおよび台座の相対位置を調整することができる。
【００７２】
図１０は、インサート本体の片側にシム４００を具えたインサート４０１を示している。従って、インサート４０１の幅はインサート本体の幅４０３から、シムを具えたインサートの幅４０５まで増大する。シム４００は、ばねピン４０８によってインサート４０１の本体４０２に装着される。インサートの幅が両側で等しく増大するように、シム４００は等しい幅を持っている。インサート４０１の幅を溝の寸法に適合させて使用者がこれを内側に固定することを望むことができるように、いろいろな幅のシム４００を与えることができる。
【００７３】
上述したように、インサートの端面のボール４０４および凹部４０６は、本発明による台座をインサート４０１に対して正確に位置決めするのに役立つ。シム４００はインサート本体４０２の長さよりも長く、台座をインサートに位置決めした場合、２つの突出部材が逆方向に押し込まれて突出部材が両側のシム４００に接触するようになっている。シム４００がインサート本体よりも長くない場合、インサート本体４０２と共にのみ用いるための台座の突出部材は、Ｔ溝の両側に接触するような正しい寸法形状ではなくなる。この場合、Ｔ溝の側壁と接触することによって排除される特別な２つの自由度が失われて台座がインサートに運動学的に取り付けることができなくなり、さらに台座がインサートに対して横方向にがた付く可能性がある。
【００７４】
図９を参照して記述したように、工具設定用スタイラスがＴ溝の長さ方向に沿って何れの方向にも延在するように、台座をＴ溝内に固定されたインサートに取り付けることができる。従って、工具設定用プローブスタイラスの位置を容易かつ迅速に１８０度反転させることができる。シム４００が等しい幅の場合、工具セッターの位置を２つの方位の両方とも正確に認識されよう。
【００７５】
図１１は、インサートの幅を増大し、従ってインサートを溝に摩擦によって保持するテーパー状くさびの代わりとして用いることができるドッグボーン状の丸棒材４１０を示す。この棒材４１０は、両端にある大径の円柱部４１４と、これら大径部４１４の間の小径部４１２とを有する。この形状は、これがその長さ方向に沿って等しい径の丸棒材よりも機械加工が容易であるので、採用される。例えば、ドッグボーン状の丸棒材を用いた場合、シムをインサートに固定するためにばねピンを用いることができる。これは、このような形状の棒材を用いた場合、インサートの本体内にばねピンを突出させることができる空いた空間があるためである。
【００７６】
図１２は本発明による台座の内側の単純化した平面図を示し、図１３は突出部材および図１２に示した台座の内部構成の単純化した側面図を示す。台座の可動突出部材が台座の本体の内側のばね（図６に３１として示す）による位置へと付勢される代わりに、可動突出部材４２２は、この可動突出部材４２２に直交して置かれて貫通する板ばね４３２による位置へと付勢される。可動突出部材４２２は、枢軸４３４を中心に台座本体に対して旋回する。板ばね４３２は、台座がインサートを越えて留められ、次いで台座がインサートの正しい位置に大ざっぱに保持されることができるように、可動突出部材が動くことを可能にする力を与える。インサートに対して正しい位置になると、レバー４２６を作動させることによって、台座をインサートにしっかりと装着することができる。レバー４２６を作動させると、ボール４２８をローラ４３０に対して押し付け（レバー本体自体を部分的に窪ませ）、次にばね４２４を圧縮する。ばねは、可動突出部材４２２の第１の端部４２２ａを台座本体から離すように押し付け、旋回点４３４の周りを旋回するように可動突出部材を押し付け、従って可動突出部材の第２の端部４２２ｂをさらにインサートの方に押し付ける。次に、台座がインサートにしっかりと保持され、工作機械のベッドに対して正確に位置決めされる。台座をインサートから取り外すため、レバー４２６が解除位置に戻されてばね４２４に対する圧縮が減じられる。レバー４２６は、インサートに対して固定される台座を保持するために実質的に再現可能な力を与えることができ、従ってインサートに対する台座の位置を実質的に再現可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標位置決め装置の被加工物取り付け面に補機類を取り付けるための装置に関する。特に、本発明は工作機械の被加工物取り付け面に工作機械の補機類を取り付けるための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
座標位置決め装置は、例えば工作機械および座標測定装置を含む。典型的な工作機械は、被加工物を機械加工するための工具または被加工物を測定するためのプローブを取り付けることができる主軸と、被加工物を機械加工または測定するために支持することができる加工テーブルまたはベッドとを具える。工作機械のベッドはまた、工作機械の主軸に保持される工具の存在および位置を検出するための工具セッターの如き工作機械の補機類を支持することもできる。従来の「竪型工作機械」において、工作機械のベッドは２つの直交方向ＸおよびＹに駆動可能であって、主軸は第３の直交方向Ｚに駆動され、主軸およびベッドがこの工作機械の加工領域内を移動できるようになっている。
【０００３】
工作機械のベッドには、ベッドの長手方向に沿って延在する多数のＴ溝がしばしば設けられ、各Ｔ溝はベッドの両側にて開いた端部を有し、このようなＴ溝は一般的に相互に平行にベッドの幅を横切る方向に間隔をあけて延在する。さらなるＴ溝を前記Ｔ溝に対して直交状態で延在させることができ、それによってＴ溝の交差パターンを工作機械のベッドに形成する。工作機械のベッドのＴ溝の寸法および形状ならびにＴ溝と共に用いるためのＴボルトおよびナットは、ＢＳ２４８５;１９８７の如き規格によって規定されている。文献１に記述されているように、工作機械の補機類を工作機械のベッドにＴ溝を介して従来のＴボルトおよびナットを用いて固定することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＧＢ２０９８１０６
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の形態によると、座標位置決め装置の補機類を座標位置決め装置の被加工物取り付け面に取り付けるための装置が提供され、被加工物取り付け面はそこ形成された溝を有し、この装置は、インサートであって、溝内にこのインサートを固定するための手段を具え、そこに挿入された場合に前記溝内に実質的に収容されるインサートと、座標位置決め装置の補機類に装着可能な台座であって、前記溝内に収容された場合の前記インサートに係合し、これによって当該台座を座標位置決め装置の被加工物取り付け面に固定するための少なくとも１つの突出部材を具えた台座とを具えている。
【０００６】
理解されるように、溝内に実質的に収容された場合のインサートは、座標位置決め装置の被加工物取り付け面から実質的に突出しない。溝内に実質的に収容された場合のインサートは、被加工物取り付け面と同一平面であることができる。都合が良いことに、インサートは、溝内に実質的に収容された場合、被加工物取り付け面に対して下方にある。インサートを溝内に収容した場合、このインサートの一部を溝の開口によって座標位置決め装置の作業領域に露出させることができ、この一部がインサートの露出面であってよい。
【０００７】
インサートは第１そして第２の端部を有する棒状インサートであることができる。このインサートを実質的に直方体形状にすることができ、インサートは４つの長手方向の面を有することができる。代わりに、インサートは３つの長手方向の面と１つの開口面とを有することができる。このインサートの第１および第２の端部は、第１および第２の端面を有することができる。これら端面の少なくとも一方には、台座の少なくとも１つの突出部材に設けた係合手段を収容するための収容手段を設けることができる。好ましくは、第１および第２の端面の両方にこのような収容手段が設けられる。インサートは、等しい幅と長さとを代わりに有することができる。
【０００８】
この装置は、例えば工作機械の補機類を工作機械の被加工物取り付け面に取り付けるためのものであってよい。代わりに、この装置は座標測定器に座標測定装置の補機類を取り付けるためのものであってよい。
【０００９】
インサートを溝内に固定するための手段は、インサートが溝内に摩擦によって保持されるように、拡幅可能な部材を具えることができる。都合が良いことに、インサートを溝内に固定するための手段は１つ以上のねじを具えている。好都合なことに、１つ以上のねじは、インサートを溝内に収容した場合、インサートの露出した部分からアクセス可能な手段によって調整可能である。１つ以上のねじは１つ以上のテーパーねじであってよい。好都合なことに、インサートが棒状インサートの場合、第１のテーパーねじをインサートの第１の端部の方に配することができ、第２のテーパーねじをインサートの第２の端部の方に配することができる。インサート内の１つ以上のねじの位置を調整することができ、これらがインサートの幅を拡げてインサートを摩擦により溝に対して保持できることをもたらすようになっている。
【００１０】
代わりに、１つ以上のねじが規格ねじであってよく、これらのねじが例えばテーパー状くさびへとインサート内を通される。この場合、１つ以上のねじの位置の調整はくさびの位置の調整を可能とし、インサートの幅が拡がり、 従ってインサートを溝内に保持するようになっている。テーパー状くさびの代わりとして、例えば円柱状の棒材またはドッグボーン状の丸棒材を用いることができる。
【００１１】
１つ以上のねじは、ねじ頭部と、このねじ頭部から延在するねじ軸とをそれぞれ具えることができ、ねじは長手方向軸線を有することができる。１つ以上のねじの締結がインサートを少なくとも１方向に拡げることをもたらすように、インサートを形成することができる。ねじ軸がインサートの第１の側にてインサートに入るように、インサートおよびねじを配することができる。この第１の側にてねじ山とインサートとの間に隙間を与えることができる。ねじ頭部から末端側にあるねじ軸の端部を、インサートの第２の側にてインサートに係合させることができる。ねじの締結は、インサートの第２の側をインサートの第１の側の方に引き寄せ、従ってインサートを拡げることができる。ねじの長手方向軸線に対してほぼ直交方向にインサートを膨出させることができる。
【００１２】
インサートを溝内に固定するための手段は、インサートの少なくとも一方の側からインサートが収容される溝の少なくとも１つの壁に向けて延在する少なくとも１つのねじか、または板を具えることができる。これは、インサートの幅を拡幅してインサートを摩擦により溝内に保持する。都合が良いことに、少なくとも１つのねじまたは板は、インサートの露出面からアクセス可能な手段によって調整可能である。
【００１３】
インサートを溝内に固定するための手段は、例えば接着剤の如き他の適当な固定手段を具えることができる。
【００１４】
インサートを溝内に固定するための手段は、インサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面に形成されたＴ溝内に固定するための手段を具えることができる。代わりに、インサートを溝内に固定するための手段は、インサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面に形成されたＵ字状の溝内に固定するための手段を具えることができる。好都合なことに、溝内にインサートを固定するための手段は、インサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面に形成されたＴ溝や、あるいはＵ字状の溝の如き種々の異なる形態の溝に固定するための手段を具えることができる。Ｕ字状の溝は、例えば、平行な側壁および直交する底面か、あるいは湾曲した底面と側壁とを有することができる。
【００１５】
都合が良いことに、台座およびインサートは、インサートに対して台座の位置を実質的に再現できるように配される。台座は複数の突出部材を具えることができる。台座は２つの突出部材を具えることが好都合である。代わりに、台座は、例えば３つまたは４つの突出部材を具えることができる。インサートが棒状インサートの場合、例えば２つの突出部材を配し、一方の突出部材が棒状インサートの第１の端部に係合すると共に他方の突出部材が棒状インサートの第２の端部に係合するようにできる。特に、突出部材は他方の突出部材の方を向く内側面と、他方の突出部材から離れる方を向く外側面との２つの面をそれぞれ有することができる。都合が良いことに、突出部材の内側面の間の間隔は、インサートの長手方向の長さと実質的に等しい。
【００１６】
突出部材は、インサートと係合するための係合手段を設けることができる。このような係合手段は、ボールまたはロッドの如き突起を具えることができる。この突起を突出部材の内側面から他方の突出部材に向けて突出するように配することができる。
【００１７】
複数の突出部材の少なくとも１つは台座に対して移動可能であってよい。加えて、複数の突出部材の少なくとも１つを台座に対して固定することができる。２つの突出部材がある場合、一方の突出部材が台座に対して移動可能であって、他方の突出部材を台座に対して固定することが有利である。可動突出部材をばねの如き付勢部材によって第１の位置へと付勢することができ、かつこの付勢に対して第２の位置へと移動可能であってよい。代わりに、可動突出部材は、例えばこの可動突出部材を前記底面に装着するねじを調整することによって、第１の位置と第２の位置との間を移動可能であってよい。
【００１８】
可動突出部材が第１の位置にある場合、突出部材の間の間隔をインサートの長手方向の長さと実質的に等しくすることができる。可動突出部材が第２の位置にある場合、突出部材の間の間隔をインサートの長手方向の長さよりも大きくすることができる。可動突出部材の移動は、突出部材をインサートに係合させるため、インサートのそれぞれの端部を避けて通ることができるように、突出部材の間の間隔を増大させることを可能にすることができる。
【００１９】
台座に対して移動可能な少なくとも１つの突出部材は、手動にて移動可能な部材であってよい。この場合、少なくとも１つの可動突出部材は取手部を具えることができ、取手部に圧力を加えることによる付勢に対して動かされることができるようになっている。
【００２０】
インサートは、台座の少なくとも１つの突出部材を収容するための少なくとも１つの収容手段を具えることができる。特に、このインサートは、台座の少なくとも１つの突出部材に設けた係合手段を収容するための少なくとも１つの収容手段を具えることができる。都合が良いことに、インサートは、台座の少なくとも１つの突出部材に設けた係合手段の数と等しい数の収容手段を具えている。係合手段をそれぞれ有する２つの突出部材がある場合、インサートは２つの収容手段を有することができる。インサートが第１および第２の端部を有する棒状インサートの場合、２つの収容手段の第１の収容手段をインサートの第１の端部に設けることができ、２つの収容手段の第２の収容手段をインサートの第２の端部に設けることができる。
【００２１】
少なくとも一方の収容手段は、突出部材に接触するための１つの接触点を与えることができる。このような収容手段が例えば突出ボールであってよい。この突出ボールを、他のいかなる点にてインサートと接触することなく、突出部材の係合手段をボールに接触させるための隙間を与えるため、凹部に隣接して配することができる。それぞれ係合手段を有する２つの突出部材がある場合、それぞれの収容手段は、１つの係合手段に対して１つの接触点を与えることができる。この場合、台座とインサートとの係合は、インサートに対する台座の２つの自由度を制限する。
【００２２】
台座の少なくとも１つの突出部材をインサートと係合する動作は、台座の少なくとも１つの突出部材をインサートが収容される溝の少なくとも１つの壁に対して付勢することを可能にする。突出部材が２つ以上ある場合、これらの突出部材を同じ壁か、または異なる壁に対して付勢することができる。溝の壁に対してそれぞれ付勢される２つの突出部材がある場合、台座とインサートとの間の２つのさらなる自由度を制限することができる。
【００２３】
少なくとも１つの収容手段は、突出部材に接するために２つの接触点を与えることができる。このような収容手段は、例えばＶ字形状の凹部であってよい。２つの収容手段と係合手段をそれぞれ有する２つの突出部材がある場合、１つの係合手段に対して２つの接触点をそれぞれの収容手段に与えることができる。この場合、台座とインサートとの係合がインサートに対する台座の４つの自由度を制限する。
【００２４】
台座がインサートと係合する場合、被加工物取り付け面に接触する台座の表面によって、台座とインサートとの間の１自由度を制限することができ、インサートが固定される。一方の突出部材が台座に対して移動可能な場合、この可動突出部材をインサートと接触するように付勢することにより、台座とインサートとの間の他の自由度を制限することができる。
【００２５】
台座とインサートとの間の６つの自由度を制限する場合、台座を運動学的に配することができる。
【００２６】
この装置は、台座に装着される座標位置決め装置の補機類をさらに具えることができる。この座標位置決め装置の補機類は測定プローブを具えることができる。好都合なことに、座標位置決め装置の補機類は工作機械の補機類であり、この工作機械の補機類は例えば工具セッターを具えることができる。
【００２７】
この装置は、座標位置決め装置の補機類を座標位置決め装置のベッドの被加工物取り付け面や、あるいはパレットの被加工物取り付け面に取り付けるための装置であってよい。記述された装置は、例えば工作機械の補機類を工作機械のベッドや、あるいはパレットの被加工物取り付け面に取り付けるための装置であってよい。
【００２８】
本発明の第２の形態によると、インサートがこのインサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に固定するための手段と共に与えられ、溝に挿入された場合のインサートは、溝内に実質的に収容される。座標位置決め装置が工作機械であってよい。代わりに、座標位置決め装置が例えば座標測定器であってよい。
【００２９】
インサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に固定するための手段は、インサートが溝内に摩擦によって固定されるように、拡幅可能な部材を具えることができる。インサートを溝内に固定するための手段は、例えばねじまたは接着剤を具えることができる。
【００３０】
本発明の第３の形態によると、座標位置決め装置の補機類に装着可能な台座は、座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に実質的に収容されるインサートに係合するための少なくとも１つの突出部材を具え、この少なくとも１つの突出部材は、インサートと係合した場合に台座を被加工物取り付け面に保持する。座標位置決め装置が工作機械であってよい。代わりに、座標位置決め装置が例えば座標測定器であってよい。
【００３１】
インサートは、インサートの幅を増大させるための少なくとも１つのスペーサーまたはシムを付加的に具えることができ、いろいろな異なる寸法の溝内に嵌合して固定することができるようになっている。少なくとも１つのシムは、例えばインサートの穴へと少なくとも１つのシムを貫通する１つ以上のばねピンによって、インサート本体（または上述のインサートとして言及）に固定されることができる。シムをインサート本体に固定する他の手段が可能であることを理解されよう。
【００３２】
少なくとも１つのシムを用いる場合、好都合なことにシムまたはスペーサーをインサート本体の幅方向両側に与えることができる。好ましくは、前記シムまたはスペーサーの幅が実質的に等しく、インサートの幅を両側に対して実質的に等しく増大させるようになっている。都合が良いことに、少なくとも１つのシムの長さがインサート本体の長さよりも長く、台座をインサートに取り付けた場合、台座の少なくとも１つの突出部材をシムと接触状態にもたらすことができるようになっている。
【００３３】
さて、本発明の好ましい実施形態が単なる例示によって添付図面を参照しつつ記述されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】Ｔ溝を工作機械のベッドに持った一般的な工作機械を示す。
【図２】工作機械の補機類を工作機械のベッドのＴ溝を介して工作機械のベッドに固定するための周知の装置を貫く断面図を示す。
【図３】本発明によるインサートの第１の側からの立体投影図を示す。
【図４】工作機械のベッドのＴ溝内に配された本発明によるインサートを示す。
【図５ａ】本発明による第１のインサートを貫く断面図を示す。
【図５ｂ】本発明による第２のインサートを貫く断面図を示す。
【図５ｃ】本発明による第３のインサートを示す。
【図６】本発明による台座に装着された工具セッターの立体投影図を示す。
【図７】図３に示したインサートの隠れた部分の詳細な立体投影図を示す。
【図８ａ】図７に示すようにインサート４０の一端の収容手段と係合する一方の突出部材のボールを示す。
【図８ｂ】インサートの他の実施形態における収容手段を示す。
【図９】工作機械のベッドのＴ溝内にある本発明によるインサートと、本発明による台座に装着された工具セッターとを示す。
【図１０】インサートの片側にシムを具えたインサートを示し、従ってインサートの幅が増大している。
【図１１】インサートの幅を増大させるテーパー状くさびの代わりとして用いることができ、従ってインサートを摩擦によって溝に保持するドッグボーン状丸棒材を示す。
【図１２】本発明による台座の内側の単純化した平面図を示す。
【図１３】突出部材および図１２に示した台座の内部機能の単純化した側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１を参照すると、一般的な工作機械１０は、被加工物２０や工具セッター２２の如きあらゆる工作機械の補機類を取り付けることができるベッド１６を具えている。工作機械のベッド１６に形成されたＴ溝１８は、ベッド１６の幅を横切るように間隔を空けられ、その長さ方向に沿って一端から他端まで延在している。この工作機械１０はまた、工具１４を取り付けることができる主軸１２を支持するフレーム１１を具えている。
【００３６】
主軸１２および工作機械のベッド１６は、工作機械の加工領域内の３つの直交方向Ｘ，Ｙ，Ｚに相互に移動可能である。この場合、主軸１２および工具１４は、Ｚ方向に移動できるのに対し、テーブルはＸおよびＹ方向に移動することができる。このような移動は、コンピュータ，インターフェースまたは工作機械のコントローラーによって制御されるＸ，Ｙ，およびＺ駆動装置によってもたらされる。主軸１２のそれぞれの方向における相対移動を測定するため、計測目盛読み取り装置がＸ，ＹおよびＺ軸のそれぞれに与えられ、従って被加工物を機械加工するため、主軸１２およびベッド１６を相互に正確に相対移動させることができる。他の工作機械において、主軸１２がＸ，ＹおよびＺ方向に移動可能であって、ベッド１６が静止したままであってよい。被加工物２０に対する工具１４の移動の３つの自由度を結果として生ずるあらゆる組み合わせが可能である。
【００３７】
工作機械を被加工物の機械加工および測定の両方で用いることができる。被加工物を機械加工するために用いられる図１に示す工具１４を測定プローブに交換して被加工物を測定するために用いることができる。工作機械を上で述べたけれども、この装置を座標測定装置の如き他の種類の座標位置決め装置に対して用いることができる。ある種の座標位置決め装置において、工具が被加工物に側方から接近する。この場合、図１に示すように、被加工物支持面が装置のベッドか、あるいは装置のベッドに対して直交する面（実際にベッドと共に移動してベッドの延在部として見なすことができる）であってよい。
【００３８】
図２は、ベッド１６に形成されたＴ溝１８を介して工具セッター２２を工作機械のベッド１６に固定するための周知の装置を貫く断面図を示している。この装置は、工具セッター２２に装着される台座２２ａと、２本のＴボルト１９と、２個のナット１７とを具えている。
【００３９】
Ｔボルト１９をＴ溝の開いた両端の一方から滑り込ませることによって、これをＴ溝１８の内側に位置決めすることができる。Ｔボルト１９はＴ溝１８内で自由であり、Ｔ溝１８に沿って望ましい工具セッター２２の位置へと滑らせることができる。工作機械のベッド１６の表面から突出するＴボルト１９は、台座２２ａの穴１５をそれぞれ貫通し、次いでナット１７がそれぞれのＴボルト１９の端部にねじ込まれ、工具セッターを工作機械のベッドに固定する。台座２２ａは、これを通る多数の穴１５を有し、Ｔ溝１８のＴボルト１９とナット１７とを用いて工作機械のベッド１６にそれぞれ固定されることができる。
【００４０】
ナットがボルトに締め付けられると、ボルトは工作機械のベッドのＴ溝の下側を把持し、工具セッター２２を工作機械のベッドに対して固定位置に緊密に保持する。いったん工作機械のベッド１６に固定されると、工具セッターの位置がすべての工具設定作業を行う前にしばしば較正される。
【００４１】
工具補機類２２を取り外すため、ナット１７を緩めて台座２２ａをボルト１９から持ち上げる。いったんナット１７が取り外されると、工作機械のベッド１６に対するボルト１９の固定位置が失われ、ボルト１９は再びＴ溝１８内に緩められた状態で位置する。ユーザが工具セッター２２を工作機械のベッド１に再装着することを希望する場合、ボルト１９を再位置決めすると共にナット１７をボルト１９に再装着しなければならない。工具セッター２２を交換する場合、使用者が正確にボルト１９を再位置決めし、従って工具セッター２２をその前の位置に再位置決めすることはできそうにない。この結果、工具セッターの位置を較正しなければならない可能性があり、毎回これが取り外されて交換され、従って工具設定作業を行うための全体的な時間が増大する。
【００４２】
工具セッター２２が工作機械のベッド１６に対して強固に取り付けられることを確実にするための工具が必要とされ、これは利用可能である関連する工具を必要とし、工具を用いてナットおよびボルトを正しい位置に固定することは、時間の浪費の可能性がある。さらに、Ｔボルトが使用中でない場合、これは工作機械のベッドの上に突出する可能性があり、従って例えば被加工物の移動を妨げる可能性がある。ＴボルトをＴ溝から取り外すため、これがＴ溝の端部まで通路を全部滑らせる必要があるが、状況によって、これはその通路を邪魔する被加工物の如き物体のために可能ではない。
【００４３】
図３は、Ｔ溝１８を有する工作機械のベッド１６およびインサート４０の位置をＴ溝１８内に設定するための設定装置６４と共に本発明によるインサート４０の第１の側面からの立体投影図を示す。この設定装置６４は、ボルト６０および設定板６２を具えている。
【００４４】
インサート４０は実質的に直方体形状であり、このインサート４０は、インサートの長さ方向４４に沿って延在する３つの大きな面４０ａ，４０ｂ（４０ｃは図示せず）と、インサートの端面を形成する２つの小さな面４０ｅ（４０ｆは図示せず）とを有する。インサートは、直方体の開いた第４の大きな面となる中空内部を有する。溝４１がインサートの端面を通って設けられ、開いたインサートの第４の面との組み合わせにおいて、前記溝４１は、摩擦によってインサート４０をＴ溝内に固定するための力を受けた場合、インサートの幅が拡がることを可能にする。
【００４５】
インサートの幅４２は、工作機械のベッド１６のＴ溝１８内に嵌合するような寸法に作られる。インサート４０がＴ溝１８内に配された場合、インサート４０の長さ方向４４は、Ｔ溝１８の長さ方向４６に沿って延在し、インサート４０の２つの反対側を向く側面４０ａ（４０ｃは図示せず）は、Ｔ溝１８の側壁に対して実質的に平行に配される。第３の大きな面４０ｂはＴ溝の開口により工作機械の加工領域にさらされた状態で配され、開口面はＴ溝内に隠された状態で配される。工作機械の環境に存在するあらゆる切屑がインサート内またはその周囲に捕捉されるのを防ぐため、インサート４０の各面はできるだけ実質的に平坦である。インサートが溝内の正しい場所に配されていても、台座がこれと係合していない場合、インサートをインサートカバーによって覆い、例えば切屑や冷却液がインサートの係合手段や他の窪んだ領域に侵入するのを阻止することができる。
【００４６】
インサート４０は２つのテーパーねじ４８を有し、これらのねじ頭部はインサート４０の露出面４０ｂからアクセス可能である。この同じ露出面４０ｂは、設定装置６４のボルト６０を収容するための雌ねじ穴５０が通る中央部５２を有する。インサート４０のそれぞれの端面４０ｅ（４０ｆは図示せず）には、台座を工作機械の補機類に収容するための凹部５６および突出ボール５４が設けられている。
【００４７】
図４は、工作機械のベッドのＴ溝内に配された本発明によるインサートを示す。Ｔ溝１８内にインサート４０を位置決めするため、ボルト６０が設定板６２を貫通してインサート４０の雌ねじ穴５０へとねじ込まれている。次に、設定板６２が工作機械のベッド１６に対して同一面に置かれるまで、インサート４０がＴ溝１８へと下ろされる。従ってこの位置において、インサートの露出面４０ｂは、工作機械のベッド１６と実質的に同じ高さに配されている。設定板６２は、これがボルト６０によってインサート４０に固定される場合、これがねじ４８の頭部へのアクセスを阻止しないような寸法に作られている。インサート４０がＴ溝１８内に位置する場合、テーパーねじ４８が締め付けられ、従ってインサート４０がＴ溝内に固定されるまで、インサートの幅を増大させる。次に、ボルト６０および設定板６２をインサート４０から取り外すことができ、インサート４０が工作機械の補機類の台座を収容することができるようになっている。
【００４８】
他の実施形態において、インサート４０の露出面４０ｂは、せり上がった中央部５２を有することができ、上述したようにＴ溝に対するインサート４０の位置を設定する場合、中央部５２が工作機械のベッド１６と実質的に同じ高さに置かれると共にインサート４０の露出面４０ｂの残りの部分が工作機械のベッド１６に対して実質的に下方に置かれるようになっている。
【００４９】
インサート４０の露出面４０ｂが工作機械のベッドと同一面または下方に置かれるという事実は、補機類の台座がＴ溝にあるインサートと係合した場合、工作機械の補機類のがたつきを阻止する。工作機械の補機類が実質的に平坦なベースを有する場合、これは、従って工作機械のベッドに対してほぼぴったりと着座させることができ、結果としてより安定する。工作機械のベッドに対して同一面または下方に置かれるインサートはまた、工作機械の補機類の台座と係合していない場合、これは邪魔しないか、または容易に位置をずらせるという効果を有する。
【００５０】
図５ａは、本発明によるインサート４０の長さ方向に沿った断面図を示し、インサート４０をＴ溝内に固定するためのテーパーねじ４８を確認することができるようになっている。ねじ４８が締め付けられると、ねじの最も広い部分がインサートの露出面４０ｂに向けて矢印ａの方向に移動し、インサートの逆向きの面４０ａ，４０ｃを離れさせる。インサートの幅４２は、図３に示す２つの逆向きの側面４０ａ（および図示しない４０ｃ）がＴ溝１８の側壁に接触し、従ってインサート４０をＴ溝１８内に摩擦によって固定するように増大する。
【００５１】
図５ｂは、インサート４０の第２の実施形態の幅を貫く断面図を示し、この場合、テーパーねじが２本の規格ねじ１４８（一方のみ示す）と、インサート４０の縦の長さ方向に沿って延在するテーパー状くさび１５０とで置き換えられている。図５ａを参照して記述したように、ねじ１４８を締め付けた場合、くさび１５０の最も幅の広い部分はインサートの露出面４０ｂに向けて矢印ｂの方向に移動する。インサートの中空内部の輪郭形状１６０はテーパー状くさびの形状を補完し、くさびがインサート４０ｂの露出面の方に移動した場合、インサートの逆向きの側面４０ａ，４０ｃが離されるようになっている。インサートの幅４２は、側面を対向している図３に示した２つの逆向きの面４０ａ（および図示しない４０ｃ）がＴ溝１８の側壁に接触し、従ってインサート４０をＴ溝１８内に摩擦により固定するように増大する。インサートの縦の長さ方向に沿って延在するくさびを用いることにより、インサートに沿った幅の拡大が図５ａに示したような２つのテーパーねじを用いる場合よりも均一になる。
【００５２】
図５ｃは、第３のインサート２４０の幅を貫く断面図を示す。このインサート２４０は、拡幅可能なほぞブロックの形態を取る。インサート２４０は実質的に長方形の外側輪郭形状を有し、これは例えば工作機械のベッドのＴまたはＵ溝２１０内に置かれるようになっている。インサート２４０の内部輪郭形状は、中空領域２３０がインサート２４０の長手方向に沿って端部から端部まで延在するようになっている。この中空領域２３０は、ほぞブロックインサート２４０に可撓性を与える。このインサート２４０は、インサート２４０の露出側の面２４０ｂから中空領域２３０を貫通してインサート２４０の第２の側の面２４０ｃまで、これを通る２つの座ぐり穴２１５を具えている。これら座ぐり穴２１５は、ねじ２４８を収容するようにそれぞれ形成されている。
【００５３】
ねじ頭部２４８ａと、ねじ頭部２４８ａから延在してねじが切られたねじ軸２４８ｂとをそれぞれ具えた２本の規格ねじ２４８（一方のみ示す）は、インサート４０の第１の側の面からインサート４０に入る。ねじ２４８とインサート２４０との間のねじ頭部２４８ａに近接するねじ軸２４８ｂの端部に隙間が与えられる。インサート２４０の第２の側の面２４０ｃは、ねじ軸２４８ｂの末端部において、ねじ軸２４８ｂのねじ部に螺合するような形状および寸法に作られている。
【００５４】
ねじ２４８の締め付けは、インサート２４０の第２の側の面２４０ｃがねじ軸に沿ってインサート２４０の露出側の面２４０ｂに向けて矢印Ｃ方向に引き寄せられることをもたらす。ほぞブロックインサート２４０が第１の方向Ｙに圧縮されると、これは第２の方向Ｘに拡幅する。この第２の方向Ｘは、第１の方向Ｙに対して実質的に直交している。このインサート２４０の拡幅は、インサート２４０をまた例えば工作機械の溝２１０へと摩擦によって固定する。都合が良いことに、図５ｃに示したインサートの実施形態は一部品のみ有し、従ってこれは他のインサートよりも製造を安価かつ容易にすることができる。図５ｃの実施形態は、ねじを１つだけまたは例えば２つ以上のねじを代わりに用いることができる。
【００５５】
図６は、本発明による台座２４に装着された工具セッター２２の立体投影図を示している。この場合の工具セッター２２は接触工具セッター２２である。台座２４は、台座ベース２６を具え、この台座ベース２６は２つの部分２６ａ，２６ｂを有する。台座ベースの第１の部分２６ａは、使用中に工作機械のベッドに置かれる底面２８と、台座ベースの第１の部分２６ａに対して固定される固定突出部材３２と、台座ベースの第１の部分２６ａに対して移動可能な可動突出部材３０とを具えている。代わりに突出部材３０，３２の両方を移動可能にできることは当業者にとって明白であろう。一実施形態において、台座の底面２８は使用中に工作機械のベッドに置かれてその表面から突出する３つのボールを具えることができ、これは台座が工作機械のベッドに３点でのみ接触を与えることよって、より安定になるのに役立つことができる。
【００５６】
可動突出部材３０は、ばね３１によって付勢位置へと付勢され、この付勢位置は使用中に台座が本発明によるインサートに係合することを可能にする。可動突出部材３０は、ばね３１の付勢力に対して取手３０ｄにより移動可能であり、この移動は、固定突出部材３２と可動突出部材３０との間の間隔の増大を結果として生じ、使用中に突出部材がインサートの端縁を容易に通過できるようになっている。この場合、取手３０ｄは可動突出部材３０の一部として形成される。可動突出部材３０は、ベースの第１の部分２６ａに板ばね３０ｃによって装着されている。板ばね３０ｃは、これが付勢力およびこれに対する揺動運動というよりはむしろ、可動突出部材とベースとの間のあらゆる相対移動を排除するように配される。これは、可動突出部材の位置がその付勢位置にある場合、再現可能であることを確実にする。
【００５７】
固定突出部材３２および（その付勢位置にある）可動突出部材３０は、台座ベース２６の第１の部分２６ａから突出し、底面２８に対してほぼ直交する工具セッター２２から離れて延在する。固定突出部材３２および可動突出部材３０は、台座ベースの第１の部分２６ａの底面２８がＴ溝を覆って工作機械のベッドに配された場合、これら突出部材がＴ溝へと延在するように配される。突出部材の幅はＴ溝の幅よりもわずかに狭く、突出部材がインサートを取り囲んでＴ溝内に配される場合に若干の隙間を可能にする。
【００５８】
台座ベースの第２の部分２６ｂは、台座２４を工具セッター２２に装着するための（図示しない）装着手段を具えている。台座の第１の部分２６ａおよび第２の部分２６ｂは相対移動可能であり、工具セッター２２と台座ベースの第１の部分の底面２８との間の相対的な傾斜角が希望に応じて調整できるようになっている。これは台座の一方側にて座金を用いて台座の第１の部分２６ａと第２の部分２６ｂとの間隔をあけることによって達成され、次いで台座の２つの部分の間の傾斜角を変えるため、台座の２つの部分を相互に保持するねじを台座の反対側にて調整することができる。
【００５９】
固定突出部材３２および可動突出部材３０は内面３０ａ，３２ａをそれぞれ有し、これら内面は相互に対向している。内面３０ａ，３２ａにはインサートの収容手段と係合するためのボールがそれぞれ与えられ、ボール３３のほぼ半分が突出部材の内面から突出している。ボール３３は突出部材の内面３０ａ，３２ａに配され、突出部材がインサートに係合した場合、ボール３３のそれぞれがインサートの収容手段に接触するようになっている。
【００６０】
インサートがボールおよび図５ａのような凹部を具えた収容手段を有する場合、インサートの端面にボールを収容するため、凹部３５がそれぞれのボール３３に直接隣接する突出部材に設けられる。この凹部３５は、これがインサートのボールに接触するのではなく、単にこれを受け入れるように配される。
【００６１】
図７は、図３に示したインサートの隠れた詳細な立体投影図を示し、インサート４０の両方の端面４０ｅ，４０ｆを見ることができるようになっている。前述したように、凹部５６ｅ，５６ｆおよび突出ボール５４ｅ，５４ｆが端面４０ｅ，４０ｆのそれぞれに設けられ、台座を工作機械の補機類に収容するための収容手段を相互に形成する。ボール５４ｅ，５４ｆのほぼ半分が端面４０ｅ，４０ｆの表面から突出している。凹部５６ｅ，５６ｆがボール５４ｅ，５４ｆの一方側に直接隣接して設けられている。図７に見ることができるように、インサートの一端面４０ｅの凹部５６ｅは、この面の一方側に、側面４０ａの方にオフセットされ、他の端面４０ｆの凹部５６ｆは、他の側面４０ｃの方にオフセットされている。
【００６２】
図６を参照して上述したように、突出部材のボールは、インサートの端面のボールと接触するように配され、これらが凹部内に置かれるが、これに接触しないようになっている。突出部材のボールがインサートの収容部材のボールに接触する場合、突出部材のボールは、これがインサートのボールからＸ，ＹおよびＺにおいて４５度の角度でオフセットするまで、インサートのボールに対して相対的に滑動する。この点において、突出部材の端縁が溝の壁と接触状態にもたらされ、ボールのさらなる移動が阻止される。すべての軸における４５度のボール間の接触角は、Ｘ，ＹおよびＺにおいて等しい固定力を名目上、与える。
【００６３】
図８ａは、図７に示すようなインサート４０の一端のボール５４および凹部５６を具え、収容手段と係合する突出部材の一方のボール３００を示している。突出部材のボール３００は、インサートのボール５４に１点でのみ接触し、突出部材のボール３００は凹部５６に接触せず、この凹部は突出部材のボール３００のための隙間として単に与えられる。凹部がない場合、ボールがインサートの端面に接触し、従って正確に配されないこととなろう。インサートが固定される溝の側壁に接触する突出部材によって、第２の接触点がインサートのそれぞれの端部に与えられ、これは図７を参照して記述したようにボールの位置を相互に固定する。
【００６４】
図８ｂは、インサートの他の一実施形態を示し、このインサートのそれぞれの端部にて台座の突出部材の係合手段を収容するための収容手段は、逆Ｖ字形状の凹部３１０を具えている。突出部材の係合手段はボール３００である。Ｖ字形状の凹部３１０はインサートの表面の中央部に与えられ、突出部材のボール３００は突出部材がインサートに係合した場合、凹部３１０と整列するように配されている。
【００６５】
インサートのそれぞれの端部での逆Ｖ字形の凹部３１０は、台座にある突出部材の一方のボール３００に接触するための２つの接触点を与え、これは全部で４つの接触点を結果として生じ、従ってインサートに対する台座の４つの自由度を制限する。
【００６６】
図８ａおよび８ｂに示す実施形態において、５番目の自由度が一方の可動突出部材の付勢によって制限され、６番目の自由度が工作機械のベッドに対してほぼ同一平面に置かれた工具セッターの台座の底面によって制限されている。この場合、６つの自由度が制限され、台座は運動学的にインサートに配される。
【００６７】
図９は、工作機械のベッド１６のＴ溝１８内の本発明によるインサート４０と、本発明による台座２４に装着された工具セッター２２とを示している。工具セッターを工作機械のベッドに保持するため、工具セッターの台座２４が工作機械のベッド１６のＴ溝１８内に固定されたインサート４０の収容手段に係合される。可動突出部材３０の取手３０ｄは、可動突出部材３０を固定突出部材３２から離れるように移動させるため、ばね３１（図６に示す）の付勢に対して動かされる。工具セッター２２および台座２４は、工作機械のベッド１６に向けて動かされ、突出部材はインサート４０の端縁を取り囲むＴ溝１８へと通される。次に、固定突出部材３２および可動突出部材３０のそれぞれのボールがインサートのそれぞれの端面のボールと接触するように、可動突出部材３０の取手３０ｄが取り外される。台座は、インサートの上に容易に留められ、工具セッターを工作機械のベッドに固定する。逆の方法は、工具セッターおよび台座をインサートから取り外すために行われる。
【００６８】
インサートの台座の運動学的な位置は、これを取り外した後、これをインサートの再現可能な位置に再び確実に留められることかできることが理解されよう。他の非運動学的再現可能な場所を代わりに用いることができる。
【００６９】
インサートのそれぞれの端部において、突出部材のボールは、インサートの端面の凹部内に位置し（しかしながら接していない）、インサートの端面のボールは、突出部材の凹部内に位置する（が接していない）。接触する突出部材のボールがインサートの一方側に向けて押し込まれるようにボールが配され、従って突出部材をインサートが固定される溝の一方の側壁に対して押し付ける。２つの突出部材が反対方向に押し付けられ、突出部材が溝の対向する側壁に接触するようになっている。結果において、台座は溝内のインサートに対して斜めになっている。これは、さらに２つの接触点を与えると共に台座のあらゆる横方向のがた付きを排除することにより、台座をより確実に正しい場所に保持する。
【００７０】
図９において、工具設定用プローブスタイラス２００は、工具セッター２２からＴ溝の長さ方向に延在している。図７，図８ａおよび図８ｂを参照して記述したインサートの収容手段の実施形態のため、工具設定用スタイラスがＴ溝の長さ方向に沿って何れの方向にも延在するように、台座をＴ溝内に固定されたインサートに装着することができる。従って、工具設定用プローブスタイラスの位置を容易かつ迅速に１８０度反転させることができる。
【００７１】
希望するならば、台座を工具セッターから取り外し、工具設定用プローブがＴ溝と直交して延在するように、その相対位置を例えば９０度だけ調整することができる。工具設定用プローブがＴ溝の長さ方向に対して別々の角度で延在するように、工具セッターおよび台座の相対位置を調整することができる。
【００７２】
図１０は、インサート本体の片側にシム４００を具えたインサート４０１を示している。従って、インサート４０１の幅はインサート本体の幅４０３から、シムを具えたインサートの幅４０５まで増大する。シム４００は、ばねピン４０８によってインサート４０１の本体４０２に装着される。インサートの幅が両側で等しく増大するように、シム４００は等しい幅を持っている。インサート４０１の幅を溝の寸法に適合させて使用者がこれを内側に固定することを望むことができるように、いろいろな幅のシム４００を与えることができる。
【００７３】
上述したように、インサートの端面のボール４０４および凹部４０６は、本発明による台座をインサート４０１に対して正確に位置決めするのに役立つ。シム４００はインサート本体４０２の長さよりも長く、台座をインサートに位置決めした場合、２つの突出部材が逆方向に押し込まれて突出部材が両側のシム４００に接触するようになっている。シム４００がインサート本体よりも長くない場合、インサート本体４０２と共にのみ用いるための台座の突出部材は、Ｔ溝の両側に接触するような正しい寸法形状ではなくなる。この場合、Ｔ溝の側壁と接触することによって排除される特別な２つの自由度が失われて台座がインサートに運動学的に取り付けることができなくなり、さらに台座がインサートに対して横方向にがた付く可能性がある。
【００７４】
図９を参照して記述したように、工具設定用スタイラスがＴ溝の長さ方向に沿って何れの方向にも延在するように、台座をＴ溝内に固定されたインサートに取り付けることができる。従って、工具設定用プローブスタイラスの位置を容易かつ迅速に１８０度反転させることができる。シム４００が等しい幅の場合、工具セッターの位置を２つの方位の両方とも正確に認識されよう。
【００７５】
図１１は、インサートの幅を増大し、従ってインサートを溝に摩擦によって保持するテーパー状くさびの代わりとして用いることができるドッグボーン状の丸棒材４１０を示す。この棒材４１０は、両端にある大径の円柱部４１４と、これら大径部４１４の間の小径部４１２とを有する。この形状は、これがその長さ方向に沿って等しい径の丸棒材よりも機械加工が容易であるので、採用される。例えば、ドッグボーン状の丸棒材を用いた場合、シムをインサートに固定するためにばねピンを用いることができる。これは、このような形状の棒材を用いた場合、インサートの本体内にばねピンを突出させることができる空いた空間があるためである。
【００７６】
図１２は本発明による台座の内側の単純化した平面図を示し、図１３は突出部材および図１２に示した台座の内部構成の単純化した側面図を示す。台座の可動突出部材が台座の本体の内側のばね（図６に３１として示す）による位置へと付勢される代わりに、可動突出部材４２２は、この可動突出部材４２２に直交して置かれて貫通する板ばね４３２による位置へと付勢される。可動突出部材４２２は、枢軸４３４を中心に台座本体に対して旋回する。板ばね４３２は、台座がインサートを越えて留められ、次いで台座がインサートの正しい位置に大ざっぱに保持されることができるように、可動突出部材が動くことを可能にする力を与える。インサートに対して正しい位置になると、レバー４２６を作動させることによって、台座をインサートにしっかりと装着することができる。レバー４２６を作動させると、ボール４２８をローラ４３０に対して押し付け（レバー本体自体を部分的に窪ませ）、次にばね４２４を圧縮する。ばねは、可動突出部材４２２の第１の端部４２２ａを台座本体から離すように押し付け、旋回点４３４の周りを旋回するように可動突出部材を押し付け、従って可動突出部材の第２の端部４２２ｂをさらにインサートの方に押し付ける。次に、台座がインサートにしっかりと保持され、工作機械のベッドに対して正確に位置決めされる。台座をインサートから取り外すため、レバー４２６が解除位置に戻されてばね４２４に対する圧縮が減じられる。レバー４２６は、インサートに対して固定される台座を保持するために実質的に再現可能な力を与えることができ、従ってインサートに対する台座の位置を実質的に再現可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標位置決め装置の補機類を座標位置決め装置の被加工物取り付け面に取り付けるための装置であって、被加工物取り付け面がそこに形成された溝を有し、
インサートであって、溝内にこのインサートを固定するための手段を具え、そこに挿入された場合に前記溝内に実質的に収容されるインサートと、
座標位置決め装置の補機類に装着可能な台座であって、前記溝内に収容された場合の前記インサートに係合し、これによって当該台座を座標位置決め装置の被加工物取り付け面に固定するための少なくとも１つの突出部材を具えた台座と
を具えたことを特徴とする装置。
【請求項２】
工作機械の補機類を工作機械の被加工物取り付け面に取り付けるための請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記インサートを溝内に固定するための前記手段が拡幅可能な部材を具え、前記インサートは摩擦により前記溝内に保持されるようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記インサートを溝内に固定するための前記手段が１つ以上のねじを具えたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の装置。
【請求項５】
前記インサートを溝内に固定するための前記手段が接着剤を具えたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の装置。
【請求項６】
前記インサートを溝内に固定するための前記手段が前記インサートを工作機械の被加工物取り付け面に形成されたＴ溝内に固定するための手段を具えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の装置。
【請求項７】
前記インサートを溝内に固定するための前記手段が前記インサートを工作機械の被加工物取り付け面に形成されたＵ字状の溝内に固定するための手段を具えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の装置。
【請求項８】
前記台座が複数の突出部材を具えたことを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の装置。
【請求項９】
前記台座が２つの突出部材を具えたことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数の突出部材の少なくとも１つが前記台座に関して移動可能であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記台座に関して移動可能な前記少なくとも１つの突出部材が手動で移動可能な部材であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数の突出部材の少なくとも１つが前記台座に関して固定されることを特徴とする請求項８から請求項１１の何れかに記載の装置。
【請求項１３】
前記台座の前記少なくとも１つの突出部材を前記インサートに係合させる動作は、前記台座を前記被加工物取り付け面との接触状態へと付勢することを特徴とする請求項１から請求項１２の何れかに記載の装置。
【請求項１４】
前記インサートが第１および第２の端部を有する棒状インサートであることを特徴とする請求項１から請求項１３の何れかに記載の装置。
【請求項１５】
前記インサートは前記台座の前記少なくとも１つの突出部材を受けるための少なくとも１つの収容手段を具えたことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記インサートが２つの収容手段を具え、第１の前記収容手段が前記インサートの第１の端部に設けられると共に前記第２の収容手段が前記インサートの第２の端部に設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの収容手段が１つの接触点をもたらすことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの収容手段が２つの接触点をもたらすことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記台座の前記少なくとも１つの突出部材を前記インサートに係合させる動作は、前記台座の前記少なくとも１つの突出部材を前記インサートが収容される溝の少なくとも１つの壁に対して付勢することを特徴とする請求項１から請求項１８の何れかに記載の装置。
【請求項２０】
前記台座に装着される座標位置決め装置の補機類を具え、この座標位置決め装置の補機類が工具セッターを具えたことを特徴とする請求項１から請求項１９の何れかに記載の装置。
【請求項２１】
前記台座に装着される座標位置決め装置の補機類を具え、この座標位置決め装置の補機類が測定プローブを具えたことを特徴とする請求項１から請求項２０の何れかに記載の装置。
【請求項２２】
座標位置決め装置の補機類を座標位置決め装置のベッドの被加工物取り付け面に取り付けるためのものであることを特徴とする請求項１から請求項２１の何れかに記載の装置。
【請求項２３】
座標位置決め装置の補機類をパレットの被加工物取り付け面に取り付けるためのものであることを特徴とする請求項１から請求項２１の何れかに記載の装置。
【請求項２４】
座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に固定するための手段を有するインサートであって、そこに挿入された場合に前記溝内に実質的に収容されることを特徴とするインサート。
【請求項２５】
インサートを工作機械の被加工物取り付け面の溝内に固定するための手段を有することを特徴とする請求項２４に記載のインサート。
【請求項２６】
インサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に固定するための前記手段が拡幅可能な部材を具え、インサートが摩擦によって前記溝内に固定されるようになっていることを特徴とする請求項２４または請求項２５に記載のインサート。
【請求項２７】
インサートを溝内に固定するための前記手段がねじを具えたことを特徴とする請求項２４から請求項２６の何れかに記載のインサート。
【請求項２８】
インサートを溝内に固定するための前記手段が接着剤を具えたことを特徴とする請求項２４から請求項２７の何れかに記載のインサート。
【請求項２９】
工作機械の補機類に装着可能な台座であって、この台座は、座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に実質的に収容されるインサートを係合するための少なくとも１つの突出部材を具え、この少なくとも１つの突出部材は、インサートと係合した場合に台座を前記被加工物取り付け面に保持することを特徴とする台座。
【請求項３０】
工作機械の被加工物取り付け面の溝内に実質的に収容されたインサートに係合するための少なくとも１つの突出部材を具えたことを特徴とする請求項２９に記載の台座。
【請求項１】
座標位置決め装置の補機類を座標位置決め装置の被加工物取り付け面に取り付けるための装置であって、被加工物取り付け面がそこに形成された溝を有し、
インサートであって、溝内にこのインサートを固定するための手段を具え、そこに挿入された場合に前記溝内に実質的に収容されるインサートと、
座標位置決め装置の補機類に装着可能な台座であって、前記溝内に収容された場合の前記インサートに係合し、これによって当該台座を座標位置決め装置の被加工物取り付け面に固定するための少なくとも１つの突出部材を具えた台座と
を具えたことを特徴とする装置。
【請求項２】
工作機械の補機類を工作機械の被加工物取り付け面に取り付けるための請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記インサートを溝内に固定するための前記手段が拡幅可能な部材を具え、前記インサートは摩擦により前記溝内に保持されるようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記インサートを溝内に固定するための前記手段が１つ以上のねじを具えたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の装置。
【請求項５】
前記インサートを溝内に固定するための前記手段が接着剤を具えたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の装置。
【請求項６】
前記インサートを溝内に固定するための前記手段が前記インサートを工作機械の被加工物取り付け面に形成されたＴ溝内に固定するための手段を具えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の装置。
【請求項７】
前記インサートを溝内に固定するための前記手段が前記インサートを工作機械の被加工物取り付け面に形成されたＵ字状の溝内に固定するための手段を具えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の装置。
【請求項８】
前記台座が複数の突出部材を具えたことを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の装置。
【請求項９】
前記台座が２つの突出部材を具えたことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数の突出部材の少なくとも１つが前記台座に関して移動可能であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記台座に関して移動可能な前記少なくとも１つの突出部材が手動で移動可能な部材であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数の突出部材の少なくとも１つが前記台座に関して固定されることを特徴とする請求項８から請求項１１の何れかに記載の装置。
【請求項１３】
前記台座の前記少なくとも１つの突出部材を前記インサートに係合させる動作は、前記台座を前記被加工物取り付け面との接触状態へと付勢することを特徴とする請求項１から請求項１２の何れかに記載の装置。
【請求項１４】
前記インサートが第１および第２の端部を有する棒状インサートであることを特徴とする請求項１から請求項１３の何れかに記載の装置。
【請求項１５】
前記インサートは前記台座の前記少なくとも１つの突出部材を受けるための少なくとも１つの収容手段を具えたことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記インサートが２つの収容手段を具え、第１の前記収容手段が前記インサートの第１の端部に設けられると共に前記第２の収容手段が前記インサートの第２の端部に設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの収容手段が１つの接触点をもたらすことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの収容手段が２つの接触点をもたらすことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記台座の前記少なくとも１つの突出部材を前記インサートに係合させる動作は、前記台座の前記少なくとも１つの突出部材を前記インサートが収容される溝の少なくとも１つの壁に対して付勢することを特徴とする請求項１から請求項１８の何れかに記載の装置。
【請求項２０】
前記台座に装着される座標位置決め装置の補機類を具え、この座標位置決め装置の補機類が工具セッターを具えたことを特徴とする請求項１から請求項１９の何れかに記載の装置。
【請求項２１】
前記台座に装着される座標位置決め装置の補機類を具え、この座標位置決め装置の補機類が測定プローブを具えたことを特徴とする請求項１から請求項２０の何れかに記載の装置。
【請求項２２】
座標位置決め装置の補機類を座標位置決め装置のベッドの被加工物取り付け面に取り付けるためのものであることを特徴とする請求項１から請求項２１の何れかに記載の装置。
【請求項２３】
座標位置決め装置の補機類をパレットの被加工物取り付け面に取り付けるためのものであることを特徴とする請求項１から請求項２１の何れかに記載の装置。
【請求項２４】
座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に固定するための手段を有するインサートであって、そこに挿入された場合に前記溝内に実質的に収容されることを特徴とするインサート。
【請求項２５】
インサートを工作機械の被加工物取り付け面の溝内に固定するための手段を有することを特徴とする請求項２４に記載のインサート。
【請求項２６】
インサートを座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に固定するための前記手段が拡幅可能な部材を具え、インサートが摩擦によって前記溝内に固定されるようになっていることを特徴とする請求項２４または請求項２５に記載のインサート。
【請求項２７】
インサートを溝内に固定するための前記手段がねじを具えたことを特徴とする請求項２４から請求項２６の何れかに記載のインサート。
【請求項２８】
インサートを溝内に固定するための前記手段が接着剤を具えたことを特徴とする請求項２４から請求項２７の何れかに記載のインサート。
【請求項２９】
工作機械の補機類に装着可能な台座であって、この台座は、座標位置決め装置の被加工物取り付け面の溝内に実質的に収容されるインサートを係合するための少なくとも１つの突出部材を具え、この少なくとも１つの突出部材は、インサートと係合した場合に台座を前記被加工物取り付け面に保持することを特徴とする台座。
【請求項３０】
工作機械の被加工物取り付け面の溝内に実質的に収容されたインサートに係合するための少なくとも１つの突出部材を具えたことを特徴とする請求項２９に記載の台座。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２０１２−５０４７５９（Ｐ２０１２−５０４７５９Ａ）
【公表日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２９６１３（Ｐ２０１１−５２９６１３）
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００９／００２３０２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３８００９
【国際公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【出願人】（３９１００２３０６）レニショウ パブリック リミテッド カンパニー (166)
【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＩＳＨＡＷ ＰＵＢＬＩＣ ＬＩＭＩＴＥＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００９／００２３０２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３８００９
【国際公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【出願人】（３９１００２３０６）レニショウ パブリック リミテッド カンパニー (166)
【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＩＳＨＡＷ ＰＵＢＬＩＣ ＬＩＭＩＴＥＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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