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inCAD Library テーマ別特集 位置決め部品と使用事例

【位置決めとは…】

基準側となるものにワーク/治具などの移動を拘束し、位置関係を精度よく保つこと

一方
固定基準側となるもの…（位置決め治具など）
他方
固定基準側に位置決めされるもの…（ワークなど）
【拘束の方法】

＜3方向拘束＞:空間上の位置は3つの方向からなりますが、この3つの方向への移動を拘束する方法

  • 3面拘束 ⇒ 固定面で位置決め
  • 1面と2線 ⇒ 穴で位置決め
  • 2面と1点 ⇒ 調整点・面で位置決め

＜2方向拘束＞：丸物ワークや長尺ワークの位置決めの場合など、2つの方向の規制だけでも良い場合に使用

  • 2面 ⇒ 固定面で位置決め（肩当）、V溝で位置決め（Vキャッチ）
  • 2線 ⇒ V溝で位置決め（Vブロック）
  1. 固定面で位置決め
  2. 調整点/面で位置決め
  3. 穴で位置決め
  4. Ｖ溝で位置決め

3. 穴で位置決め

位置決めピンの径と相手部品の内径による位置決め方法

■位置決めピンとは：
  • ・対象物（ワーク/治具）に対して、XY軸で正確な位置決めをするための部品
  • ・繰り返し位置決めができる形状・硬度（材質・強度）を持った部品選定が必要
■使い方：
  • ・多くの場合、ピンを2本使用し相手部品の2カ所の穴に合わせて位置決めをする
    ピンを1本使用する場合は、相手部品の中心に対して位置決めをする
＼設計上のポイント！／
  • ・2本のピンで位置決めする場合は、2本のピン間距離が遠い方が位置決め精度が高い（図1）
  • ・径と保持部長さの関係は、1D～3Dが目安
  • ・相手部品の穴が2カ所とも丸穴の場合は、ピンは丸とダイヤの組み合わせで使用することで加工上のズレが
    吸収でき、抜き差しも簡単になる（図2）
  • ・相手部品の穴が丸と長穴（角穴）の場合はピンは丸を2本使用することがある
  • ・2本のピンの高さに違いを持たせ、高い方のピンへの挿入で予備的な位置決めを行い、残りの低いピンへの挿入で
    正確な位置決めを行う（図3）
  • ・圧入側が止まり穴の場合はエアベント付を選択すると圧入しやすい
  • 図1
  • 図2
  • 図3

使用事例

使用部品

ミスミ取り扱いの位置決めピン
今回は、上記3種類中最も汎用的で種類も多い、位置決めピンについて、説明します。

選定ポイント(1) 形状

相手側と用途に合わせ形状を選択

1. 全体形状
  大頭 小頭 ストレート ツバ付 フランジ付き
 
特徴 基本形状。位置決め側の方が大きいため、高さ方向に正確に取り付け可 位置決め側にスペースがないときに使用 ノックピンより細かな寸法・公差設定が可能 X・Y方向に加え、Z方向の位置決め可 パレット等によく使われる。上面からボルト止め可
2. 取り付け部形状
  圧入 おねじ/全ねじ めねじ 止めねじ
（切欠き/全周溝タイプ）		 ボルト止め
 
特徴 取り付け部は穴加工のみのベーシックな方法 メンテナンスは楽だが、メンテナンススペースが必要 メンテナンスが楽 おねじ、めねじに比べ、取り付け部の省スペースが可能 上部からの取り付け可。メンテナンス楽
3. 先端形状
  テーパ 球面 フラット Ｒ テーパＲ
 
特徴 標準形状。芯ズレを最小限に抑えつつ、スムーズな抜き差し可 抜き差しスムーズ。ピン先端に当てても相手側の傷付きを防止可 小ストローク時に多く使われ、相手側にスペースがない場合に適している 球面タイプに類似しているが、基盤等によく使われる 自動車関連、溶接関連でよく使われる形状

選定ポイント(2) はめあい公差

ワーク穴の公差に合わせて、ピンの位置決め側の公差を選定。
ミスミの位置決めピンは、H6とH7の穴に合わせて使用できるバリエーションを揃えています。

＜参考資料＞

常用するはめあいの軸で用いる寸法許容差

「JIS B 0401-2(1998)より抜粋編集」

選定ポイント(3) 材質

位置決めピンは繰返し相手部品と接触するため、焼入れされているものが多いです。
ミスミの位置決めピンは鉄（SKS3）、ステンレス（SUS304, SUS440C）、高硬度ステンレスなどの材質でピンを取り揃えています。

【ミスミ位置決めピン新定番、錆びにくい、硬い、安いを実現した「高硬度ステンレス」の紹介！】

1. 高硬度・高強度 ： SUS304比1.6倍の強度！

[せん断試験方法]
治具に位置決めピン（JPBB8-10と同じサイズ）をセットして、万能試験機で負荷をかけ、せん断時の荷重を測定。

材質 せん断荷重 硬度
高硬度ステンレス 42kN 35HRC～
SKS3相当 65kN 60～63HRC
SUS304 27kN 10～20HRC
SUS440C 56kN 50～55HRC
2. 高耐食性 ： SUS303と同等の耐食性！

[試験方法 塩水噴霧試験（JIS Z2371に準ずる）]

  高硬度ステンレス SUS303 SUS304 SUS440C相当 SKS3相当
試験前
48hr
96hr
3. 低価格 ： 従来品（SUS304）比最大57％の安さを実現！

位置決めピン 大頭テーパ圧入タイプ

材質 型式 単価 価格比
高硬度ステンレス AFPBA6-P8-L10-B8 630円 -53％
SKS3相当 FPBA6-P8-L10-B8 890円 -34％
SUS304 SFPBA6-P8-L10-B8 1,340円 -

小径ピン ストレートタイプ

* 高硬度ステンレスはMnを含有し、酸により溶解する性質がありますのでご注意ください。
* 高硬度ステンレスは弱磁性です（透磁率：1.10≦μs＜1.15）
材質 型式 単価 価格比
高硬度ステンレス SPKKS-D2.02-l20.0 380円 -40％
SUS304 SPSS-D2.02-l20.0 630円 -

位置決めピン　形状別バリエーション一覧

  圧入 めねじ おねじ/全ねじ 止めねじ ボルト止め
大頭 丸 /
ダイヤ		 テーパ 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状（全周溝） 基本形状
基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS 基本形状（切欠き）
角度指定・公差選択 角度指定・公差選択 角度指定・公差選択 基本形状（平面取り）
先端形状選択 先端形状選択 先端形状選択（おねじ）  
樹脂ヘッド付 樹脂ヘッド付 先端形状選択（全ねじ）  
樹脂 樹脂 樹脂ヘッド付  
非磁性タイプ 非磁性タイプ    
丸 /
ダイヤ		 球面 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状（全周溝） - -
基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS 基本形状（切欠き）
公差選択 公差選択 公差選択 基本形状（平面取り）
樹脂 樹脂    
丸 フラット 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス - - - -
基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS
公差選択 公差選択 公差選択
樹脂 樹脂 横当てタイプ
    マーカーピン（六角穴）
    マーカーピン（マイナス溝）
丸 /
ダイヤ		 R 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス - - - -
先端形状選択 先端形状選択 先端形状選択（おねじ）
    先端形状選択・先端長さ指定
    先端形状選択（全ねじ）
丸 /
ダイヤ		 テーパR 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス - - - -
先端形状選択 先端形状選択 先端形状選択（おねじ）
    先端形状選択・先端長さ指定
    先端形状選択（全ねじ）
小頭 丸 /
ダイヤ		 テーパ 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス - - 基本形状（全周溝） - -
基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS 基本形状（切欠き）
公差選択 公差選択 基本形状（平面取り）
樹脂    
丸 /
ダイヤ		 球面 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス - - 基本形状（全周溝） - -
基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS 基本形状（切欠き）
公差選択 公差選択 基本形状（平面取り）
樹脂    
丸 フラット 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス - - - - - -
基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS
公差選択 公差選択
樹脂  
スト
レート		 丸 テーパ 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス - - - - - -
基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS
先端形状選択/高硬度ステンレス 先端形状選択
球面 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス - - - - - -
基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS
樹脂  
R 先端形状選択/高硬度ステンレス 先端形状選択/高硬度ステンレス - - - - - -
テーパR 先端形状選択/高硬度ステンレス 先端形状選択/高硬度ステンレス - - - - - -
  先端形状選択/鉄・SUS
ツバ付 丸 テーパ 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状/高硬度ステンレス 基本形状（全周溝） - -
基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS 基本形状/鉄・SUS 基本形状（切欠き）
角度指定・公差選択 角度指定・公差選択 角度指定・公差選択 基本形状（平面取り）
先端形状選択 先端形状選択 先端形状選択  
テーパ・ツバ径・ツバ厚指定 テーパ・ツバ径・ツバ厚指定 テーパ・ツバ径・ツバ厚指定  
その他   フランジ
付		 - - - - - - - - フラットタイプ
マウントタイプ

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