JP2010099785A - ワークパレット位置決め固定機構 - Google Patents

Abstract

【課題】位置決め機構の取付精度を高め且つクランプ機構の設計製作や在庫管理が容易で且つワークパレットの中央部分の支持剛性を向上させ得るワークパレット位置決め固定機構を提供すること。
【解決手段】ワークパレット１と、このワークパレットが上方から着脱可能なベース板５とを有し、ワークパレットを鉛直方向と水平方向に位置決めし且つ、回転を拘束し且つベース板に固定するワークパレット位置決め固定機構２において、ベース板の中央部分にベース板の上面から部分的に突出する状態に付設された環状のベース部材６と、ベース部材とワークパレットに装備され、ベース部材に対してワークパレットを水平方向と鉛直方向に位置決め可能な位置決め機構７０と、ベース板のうちの位置決め機構の外周側の複数位置に夫々装備され且つベース板に対してワークパレットを鉛直方向に位置決め可能で且つ固定可能な複数の位置決め兼クランプ機構８０とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワークパレット位置決め固定機構に関し、特にワークパレットをベース板に対して３次元的に位置決めし且つ鉛直軸心回りの回転を拘束し且つクランプするように構成したものに関する。

マシニングセンタ等の工作機械において、機械加工に供するワークピースは、ワークパレットに固定した状態で工作機械に投入される。そのワークパレットを工作機械のテーブルに精度よく位置決めして固定する為に、テーブル側にワークパレットを位置決めする為の複数の位置決め機構とクランプする為の複数のクランプ機構が装備される。

特許文献１のワークのクランプ装置においては、ワーク保持部材２の下面の４箇所に中央部が凹設されたプレート部材４０が固定され、ベース部材１には、プレート部材４０が係合する４つの位置決めエレメント５と、ワーク保持部材２をベース部材１にボールロック機構によりクランプする４組のチャック部材４が設けられている。４組の位置決めエレメントによりワーク保持部材２をベース部材１に対して水平方向に位置決めして、チャック部材４の基準面２７にワーク保持部材２の表面領域２８を当接することで鉛直方向の位置決めし且つチャック部材４によりクランプするように構成してある。

特許文献２のデータム機能付きのクランプ装置においては、ワークパレット３を位置決めして固定する為の４組のクランプ機構４，５，６，６をベース部材２に設け、ワークパレット３の下部に４組のクランプ機構４，５，６，６に対応する４つの係合リング部材４ｂ，５ｂ，６ｂ，６ｂを設け、対角関係にある２組のクランプ機構４，５と２つの係合リング部材４ｂ，５ｂにより、ワークパレット３を鉛直方向と水平方向に位置決めしてクランプ可能に構成し、残りの２組のクランプ機構６，６と２つの係合リング部材６ｂ，６ｂによりワークパレット３をクランプ可能に構成してある。

特開平７−１３２４２９号公報 特開２００１−３８５６４号公報

特許文献１のワークのクランプ装置においては、４組の位置決めエレメントを構成する４つのプレート部材を複数のボルトでワーク保持部材に固定し、４つのセンタリング部材を複数のボルトでベース部材に固定する構造であるため、位置決めエレメントを取り付ける為のボルト締結する箇所が多くなるので、位置決めエレメントの取付精度を高めることが難くなり、ワークの切削加工の精度が低下してしまう。

特許文献２のデータム機能付クランプ装置においては、４組のクランプ機構は、３種類のクランプ機構４，５，６，６から構成されるため、これら複数種のクランプ機構の設計製作や在庫管理が煩雑になってしまい、製造コストが増加する。
また、特許文献１，２においては、４組のクランプ機構をベース部材の４隅に固定してワークパレットを支持する構造であるため、ベース部材の中央部分には位置決め機構に該当するものがなく支持剛性が低下してしまうので、ワークパレットが大型化するほど中央部分の弾性変形が発生しやすくなり、ワークの切削加工の精度が低下してしまう。

本発明の目的は、位置決め機構の取付精度を高め得るワークパレット位置決め固定機構を提供すること、クランプ機構の設計製作や在庫管理が容易なワークパレット位置決め固定機構を提供すること、ワークパレットの中央部分の支持剛性を向上させ得るワークパレット位置決め固定機構を提供することなどである。

請求項１のワークパレット位置決め固定機構は、ワークパレットと、このワークパレットが上方から着脱可能なベース板とを有し、ワークパレットをベース板に対して鉛直方向と水平方向に位置決めし且つワークパレットのベース板に対する鉛直軸心の回りの回転を拘束し且つワークパレットをベース板に固定するワークパレット位置決め固定機構において、前記ベース板の中央部分にベース板の上面から部分的に突出する状態に付設された環状のベース部材と、前記ベース部材とワークパレットに装備され、前記ベース部材に対してワークパレットを水平方向と鉛直方向に位置決め可能な位置決め機構と、前記ベース板のうちの前記位置決め機構の外周側の複数位置に夫々装備され且つ前記ベース板に対してワークパレットを鉛直方向に位置決め可能で且つ固定可能な複数の位置決め兼クランプ機構と、を備えたことを特徴としている。

ワークパレットをベース板に上方から係合させて位置決めするとき、ベース部材に付設された位置決め機構によりワークパレットをベース板に対して水平方向と鉛直方向に位置決めすることができる。その状態において、複数の位置決め兼クランプ機構によりワークパレットをベース板に鉛直方向に位置決めし且つ固定することができる。

請求項２のワークパレット位置決め固定機構は、請求項１の発明において、前記ベース板は平面視多角形状に形成され、前記複数の位置決め兼クランプ機構は、前記ベース板のうちの複数の角部と角部に対向するベース部材の外周部分の間に夫々装備されたことを特徴している。

請求項３のワークパレット位置決め固定機構は、請求項１の発明において、前記位置決め機構は、前記ベース部材に設けられた上方ほど小径化するテーパ係合雄部と、前記ワークパレットに設けられたテーパ係合雌部とを有し、前記テーパ係合雄部は、水平断面が外側へ凸の複数の円弧状角部と複数の辺部分とを有する正多角形に形成され、前記テーパ係合雌部は、水平断面が外側へ凸の複数の円弧状角部と複数の辺部分とを有する正多角形に形成され、前記テーパ係合雌部の外周側壁部とテーパ係合雄部の内周側壁部の少なくとも一方の径方向への弾性変形を介して、前記テーパ係合雌部がテーパ係合雄部に密着状に係合するように構成されたことを特徴としている。

請求項４のワークパレット位置決め固定機構は、請求項３の発明において、前記位置決め機構は、前記ベース部材の環状部に形成されたＺ基準面と、前記ワークパレットに形成されて前記Ｚ基準面に当接する下端基準面とを備え、前記テーパ係合雄部と前記テーパ係合雌部が密着状に係合した状態のとき前記Ｚ基準面が前記下端基準面に当接することを特徴としている。

請求項５のワークパレット位置決め固定機構は、請求項４の発明において、前記ワークパレットは、そのワークパレットに固定されるリング部材を有し、このリング部材に前記テーパ係合雌部が形成されたことを特徴としている。

請求項６のワークパレット位置決め固定機構は、請求項３の発明において、前記テーパ係合雄部の前記水平断面における複数の辺部分の各々が、外側へ僅かに膨らんだ円弧状に形成されたことを特徴としている。

請求項７のワークパレット位置決め固定機構は、請求項３の発明において、前記テーパ係合雄部の前記水平断面における複数の辺部分の各々が、直線状に形成されたことを特徴としている。

請求項８のワークパレット位置決め固定機構は、請求項３の発明において、前記テーパ係合雌部の前記水平断面における複数の辺部分の各々は、その中央部に形成された逃し凹部と、この逃し凹部の両側に形成された１対の係合密着部とを有することを特徴としている。

請求項９のワークパレット位置決め固定機構は、請求項３又は８の発明において、前記テーパ係合雄部の前記水平断面における複数の辺部分の各々は、その中央部に形成された逃し凹部と、この逃し凹部の両側に形成された１対の係合密着部とを有することを特徴としている。

請求項１０のワークパレット位置決め固定機構は、請求項１の発明において、前記位置決め兼クランプ機構は、ボールロック機構と、このボールロック機構をクランプ駆動する為の皿バネ積層体と、このボールロック機構をアンクランプ駆動する為の油圧シリンダとを有することを特徴としている。

請求項１１のワークパレット位置決め固定機構は、請求項１の発明において、前記ベース部材にワークパレットの中央部分を固定する為のクランプ機構を設け、前記クランプ機構は、前記ベース部材に設けられたクランプ用油圧シリンダと、ベース部材とワークパレットに設けたボールロック機構とを有することを特徴としている。

請求項１２のワークパレット位置決め固定機構は、請求項５の発明において、前記リング部材は、前記テーパ係合雌部の複数の辺部分が前記テーパ係合雄部の複数の辺部分に密着状に係合する際の径拡大方向への弾性変形を促進する弾性変形促進部を有することを特徴としている。

請求項１３のワークパレット位置決め固定機構は、請求項１２の発明において、前記弾性変形促進部は、前記テーパ係合雌部を囲繞する壁部に下端開放状に形成された平面視にて円弧状の複数の円弧溝を備えたことを特徴としている。

請求項１４のワークパレット位置決め固定機構は、請求項１２の発明において、前記弾性変形促進部は、前記テーパ係合雌部を囲繞する壁部に上端開放状に形成された平面視にて円弧状の複数の円弧溝を備えたことを特徴としている。

請求項１５のワークパレット位置決め固定機構は、請求項２の発明において、前記ベース板は平面視にて長方形状に形成され、４組の位置決め兼クランプ機構が設けられたことを特徴としている。

請求項１６のワークパレット位置決め固定機構は、請求項１５の発明において、前記ベース部材の直径が、前記ベース板の小さい方の幅の１／３〜１／２のサイズに形成されたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ワークパレットをベース板に上方から係合させて位置決めするとき、ベース部材に装備された位置決め機構によりワークパレットをベース板に対して水平方向と鉛直方向に位置決めすることができる。その状態において、複数の位置決め兼クランプ機構によりワークパレットをベース板に鉛直方向に位置決めし且つ固定することができるので、ワークパレットをベース板に対して高精度に位置決めして固定することができる。

ベース板の中央部分にベース部材を付設したので、ワークパレットをクランプする際にベース板の中央部分の支持剛性が向上して、ワークパレットの中央部分の弾性変形を抑えて切削加工の精度を向上することができる。複数の位置決め兼クランプ機構が全て同じ構造の為に、位置決め兼クランプ機構の設計製作や在庫管理が容易になり、製造コストを抑制することができる。位置決め機構がベース板の中央部分でのみワークパレットをベース板に対する水平方向と鉛直方向への位置決め及び回転拘束が可能な構成なので、取付精度が向上し切削加工の精度を高めることができる。

請求項２の発明によれば、ベース板は平面視多角形状に形成され、複数の位置決め兼クランプ機構は、ベース板のうちの複数の角部と角部に対向するベース部材の外周部分の間に夫々装備されたので、ワークパレットのベース板に対する支持剛性を向上させることができる。

請求項３の発明によれば、テーパ係合雌部の外周側壁部とテーパ係合雄部の内周側壁部の少なくとも一方の弾性変形を介して、テーパ係合雌部がテーパ係合雄部に密着状に係合する構成になっているため、この弾性変形を介して、２面拘束を達成することができる。そのため、下端基準面又はＺ基準面の高さ方向位置を微調節することなく、また、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部の何れかに可動部材を用いることなく、２面拘束を確実に達成できる。

テーパ係合雄部が、水平断面が外側へ凸の複数の円弧状角部と複数の辺部分とを有する正多角形に形成され且つ上方ほど小径化する構造であり、テーパ係合雌部が、水平断面が外側へ凸の複数の円弧状角部と複数の辺部分とを有する構造であるため、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部の係合を介して、ベース板に対してワークパレットを確実に回転拘束することができる。

請求項４の発明によれば、位置決め機構は、ベース部材の環状部に形成されたＺ基準面と、ワークパレットに形成されてＺ基準面に当接する下端基準面とを備え、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部が密着状に係合した状態のときＺ基準面が下端基準面に当接するので、ベース板に対してワークパレットを鉛直方向に位置決めすることができる。

請求項５の発明によれば、ワークパレットは、そのワークパレットに固定されるリング部材を有し、このリング部材にテーパ係合雌部が形成されたため、ワークパレットにテーパ係合雌部を直接形成するよりも製作コストを低減することができる。

請求項６の発明によれば、テーパ係合雄部の水平断面における複数の辺部分の各々が、外側へ僅かに膨らんだ円弧状に形成されたので、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部とが密着状に係合する際に、テーパ係合雄部の辺部分とテーパ係合雌部の辺部分との接触面積が増加し、高精度にリング部材をセンタリングすることができ、求心性を向上させることができる。

請求項７の発明によれば、テーパ係合雄部の水平断面における複数の辺部分の各々が、直線状に形成されたので、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部とが密着状に係合する際に、複数の辺部分の各々の直線状の形状により回転拘束力を向上させることができる。

請求項８の発明によれば、テーパ係合雌部の水平断面における複数の辺部分の各々は、その中央部に形成された逃し凹部と、この逃し凹部の両側に形成された１対の係合密着部とを有するので、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部とが密着状に係合する際に、１対の係合密着部により密着箇所の数が２倍になり水平方向への位置決め精度と回転拘束力が向上する。また、辺部分に逃し凹部を設けたことにより１対の係合密着部の圧縮応力が増大するので径拡大方向への弾性変形を促進し密着性を向上することができる。さらに、逃し凹部の表面を研磨加工する必要がないので、研磨加工コストを低減できる。

請求項９の発明によれば、テーパ係合雄部の水平断面における複数の辺部分の各々は、その中央部に形成された逃し凹部と、この逃し凹部の両側に形成された１対の係合密着部とを有するので、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部とが密着状に係合する際に、１対の係合密着部により密着箇所の数が２倍になり水平方向への位置決め精度と回転拘束力が向上する。また、辺部分に逃し凹部を設けたことにより１対の係合密着部の圧縮応力が増大するので径縮小方向への弾性変形を促進し密着性を向上することができる。さらに、逃し凹部の表面を研磨加工する必要がないので、研磨加工コストを低減できる。

請求項１０の発明によれば、位置決め兼クランプ機構は、ボールロック機構と、このボールロック機構をクランプ駆動する為の皿バネ積層体と、このボールロック機構をアンクランプ駆動する為の油圧シリンダとを有するので、クランプする際には、皿バネ積層体の付勢力によりボールロック機構をクランプ駆動し、アンクランプする際には、油圧作動室に供給される油圧によりボールロック機構をアンクランプ駆動することができる。

請求項１１の発明によれば、クランプ機構は、クランプ用油圧シリンダとボールロック機構とを有するので、ベース部材のＺ基準面とリング部材の下端基準面、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部とで２面拘束し、テーパ係合雄部とテーパ係合雌部とで回転拘束すると共にベース部材にワークパレットを強力に固定することができる。

請求項１２の発明によれば、弾性変形促進部により、リング部材のテーパ係合雌部の弾性変形を促進することができる。

請求項１３の発明によれば、弾性変形促進部は、テーパ係合雌部の壁部に下端開放状に形成された平面視にて円弧状の複数の円弧溝を備えたため、簡単な構造の弾性変形促進部となる。

請求項１４の発明によれば、弾性変形促進部は、テーパ係合雌部の壁部に上端開放状に形成された平面視にて円弧状の複数の円弧溝を備えたため、簡単な構造の弾性変形促進部となる。

請求項１５の発明によれば、ベース板は平面視にて長方形状に形成され、４組の位置決め兼クランプ機構が設けられたので、平面視にて長方形状のワークパレット位置決め固定機構となる。

請求項１６の発明によれば、ベース部材の直径が、前記ベース板の小さい方の幅の１／３〜１／２のサイズに形成されたので、大型のワークパレットの固定に対応したワークパレット位置決め固定機構となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例に基づいて説明する。

先ず、ワークパレット位置決め固定機構２について図１〜図７に基づいて説明する。
ワークパレット位置決め固定機構２（以下、位置決め固定機構という）は、ワークパレット１と、このワークパレット１に固定されるリング部材４と、ベース板５と、このベース板５の中央部分に付設されたベース部材６とを備えている。このベース部材６には、リング部材４を固定解除可能に固定するクランプ機構８とリング部材４を水平方向と鉛直方向に位置決め可能な位置決め機構７０とを備えている。ベース板５には、ワークパレット１を固定解除可能に固定する４組の位置決め兼クランプ機構８０を備えている。ベース板５が複数のボルトで工作機械のテーブルに固定される。

次に、ワークパレット１について説明する。
ワークパレット１は、マシニングセンタ等の工作機械による機械加工に供されるワークピースを固定する為のものであり、クランプ機構８と位置決め機構７０と複数の位置決め兼クランプ機構８０により、このワークパレット１はベース板５を介して工作機械のテーブル（又はテーブル相当部材）に鉛直方向と水平方向とに位置決めされ固定されると共に、ワークパレット１の前記テーブルに対する鉛直軸心の回りの回転を拘束する。

図３，図４に示すように、ワークパレット１は、平面視にて長方形の鋼製の板部材からなるパレット本体１ａと、このパレット本体１ａの下部に複数のボルト４ａで固定されたリング部材４と、複数のボルト７５ａで固定された４つのロケートリング７５とで構成されている。

リング部材４の鉛直な軸心４ｂは、パレット本体１ａの中心を貫通しており、リング部材４の外径はパレット本体１ａの大きい方の幅の約２／５位、小さい方の幅の約１／２位である。リング部材４には、その直径の約０．５〜０．６倍の直径を有する円形開口４ｃが形成されており、この円形開口４ｃの上方近傍においてパレット本体１ａの下面部には、円形開口４ｃよりもやや大径の円形凹部１ｂが形成され、円形凹部１ｂと円形開口４ｃは下方へ開口している。

次に、ベース板５について説明する。
図１，図２に示すように、ベース板５は、ワークパレット１が上方から着脱可能で且つ鋼性の板部材から平面視にて長方形状に形成されている。このベース板５の中央部分には、ベース板５の上面から部分的に突出する状態に環状のベース部材６が付設され、ベース板５のうちの４隅の角部と角部に対向するベース部材６の外周部分の間の中間位置の近傍部には、４組の位置決め兼クランプ機構８０が夫々装備されている。このベース部材６の直径が、ベース板５の小さい方の幅の１／３〜１／２のサイズに形成されている。このベース板５の側面には、油圧を供給及び排出する為の油圧給排孔７３と、エアを供給する為のエア供給孔７４などが設けられている。尚、４組の位置決め兼クランプ機構８０は、ベース板のサイズに応じて、４隅の角部と角部に対向するベース部材６との間に夫々装備されても良い。

次に、ベース部材６について説明する。
図１，図２，図５，図６に示すように、ベース部材６は、鉛直な軸心６ａと、リング部材４の下端基準面９を受け止めて鉛直方向に位置決め可能なＺ基準面１０と、水平断面が外側へ凸の複数の円弧状角部１１ａと複数の辺部分１１ｂとを有する正多角形に形成され且つ上方ほど小径化するテーパ係合雄部１１と、リング部材４の円形開口４ｃに挿入可能な筒部６ｂとを備えている。

このテーパ係合雄部１１はベース部材６に一体的に形成されており、テーパ係合雄部１１の鉛直に対する傾斜角は７°〜１２°程度が望ましい。テーパ係合雄部１１の水平断面は、外側へ凸の８つの円弧状角部１１ａと８つの辺部分１１ｂとを有する正八角形に形成されている。８つの辺部分１１ｂは、直線状に夫々形成されている。テーパ係合雄部１１は、後述する８つのボールロック機構１５のボール２４とＺ基準面１０の径方向中央を結ぶ円錐面より内周側に位置している。

図６に示すように、ベース部材６は、複数のボルト７でベース板５に固定されている。Ｚ基準面１０は、ベース部材６の上面のうちのテーパ係合雄部１１より外側の環状部６ｃに、平面視にて開角が約１０°の円弧状に形成され、Ｚ基準面１０がテーパ係合雄部１１の辺部分１１ｂに対応するように周方向等間隔おきに８カ所に形成されている。これらＺ基準面１０より内側には、浅い環状凹溝１０ａが形成されている。

軸心６ａを挟んで対向する１対のＺ基準面１０に、加圧エアを噴出する着座確認ノズル１２が形成され、これら着座確認ノズル１２へ加圧エアを供給するエア通路１２ａがベース部材６とベース板５に形成されている。このエア通路１２ａが加圧エア供給源及び圧力スイッチに接続され、圧力スイッチによりエア通路１２ａのエア圧の変化を検出し、そのエア圧の変化からリング部材４の下端基準面９が４つのＺ基準面１０に着座したことを確認する。

次に、リング部材４について説明する。
図３，図４に示すように、リング部材４は、鉛直な軸心４ｂと、環状の下端基準面９と、この下端基準面９がベース部材６のＺ基準面１０に当接状態になるようにテーパ係合雄部１１に上方から係合可能で且つ水平断面が外側へ凸の複数の円弧状角部１３ａと複数の辺部分１３ｂとを有する正多角形に形成されたテーパ係合雌部１３とを備えている。テーパ係合雌部１３の外周側壁部の径拡大方向への弾性変形を介して、テーパ係合雌部１３がテーパ係合雄部１１に密着状に係合する。

このテーパ係合雌部１３はリング部材４に一体的に形成されている。このテーパ係合雌部１３の水平断面は、外側へ凸の８つの円弧状角部１３ａと８つの辺部分１３ｂとを有する正八角形に形成され、テーパ係合雌部１３は上方ほど小径化している。８つの辺部分１３ｂは、直線状に夫々形成されている。リング部材４は、複数のボルト４ａによりパレット本体１ａに固定されている。リング部材４の下面部には、環状の下端基準面９の内側に浅い環状凹部９ａが形成されている。尚、テーパ係合雄部１１がテーパ係合雌部１３に密着状に係合する際に、円弧状角部１１ａが円弧状角部１３ａに僅かな隙間を空けて係合する構造にしても良いし、密着状に係合する構造にしても良い。

次に、位置決め機構７０について説明する。
位置決め機構７０は、ベース部材６とワークパレット１に装備されたものである。ベース部材６に形成されたテーパ係合雄部１１と、ワークパレット１のリング部材４に形成されたテーパ係合雌部１３と、ベース部材６の環状部６ｃに形成されたＺ基準面１０と、ワークパレット１のリング部材４に形成された下端基準面９とを備え、テーパ係合雌部１３の外周側壁部の径拡大方向への弾性変形を介してテーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３が密着状に係合した状態のとき、下端基準面９がＺ基準面１０に当接し、ベース部材６に対してワークパレット１を、水平な方向と鉛直な方向に高精度に位置決めし、鉛直軸心の回りの回転を拘束することが可能である。

次に、クランプ機構８について説明する。
図５，図６に示すように、クランプ機構８はベース部材６にリング部材４を介してワークパレット１を固定する為のものであり、このクランプ機構８は、クランプ用油圧シリンダ１４と、ベース部材６とリング部材４とに設けたボールロック機構１５とを備えている。クランプ用油圧シリンダ１４は、ベース板５とベース部材６とに形成されたシリンダボア１６と、このシリンダボア１６に上下方向に可動に装着されたピストン部材１７と、クランプ解除用の油圧作動室１８と、外部の油圧供給源に油圧給排孔７３を介して接続された油圧供給路１９と、ピストン部材１７とベース部材６とに形成された環状のバネ収容室２０と、このバネ収容室２０に装着された圧縮状態の皿バネ積層体２１とを備えている。バネ収容室２０に接続された呼吸用エア通路２２も形成されている。

ボールロック機構１５は、ベース部材６の筒部６ｂに形成された８つのボール保持孔２３と、これらボール保持孔２３に径方向へ可動に装着された８つのボール２４（鋼球）と、リング部材４の上端部の内周側部分に８つのボール保持孔２３に対応するように形成された８つのボール受容溝２５と、ピストン部材１７のピストンロッド１７ａの上端部分に設けられ且つ筒部６ｂに上下方向に摺動自在に内嵌された円板部材２６と、この円板部材２６の外周部に８つのボール保持孔２３に対応するように形成された８組のボール駆動用傾斜部２７及びボール退避用凹部２８とを備えている。これら８つのボール保持孔２３と８つのボール２４は、テーパ係合雄部１１の８つの辺部分１１ｂの中央部に対応するように位置している。

ボール受容溝２５は、ボール２４の下端部を受容可能な傾斜した部分円筒溝に形成されている。円板部材２６は、ピストンロッド１７ａの上端部分に、８組のボール駆動用傾斜部２７及びボール退避用凹部２８を８つのボール保持孔２３に対応させた状態にして、ナット部材２９により固定されている。ナット部材２９は、工具を係合させる為の複数の穴２９ａを有する。

油圧作動室１８に油圧を供給してピストン部材１７を上昇位置に保持し、８つのボール２４を８つのボール退避用凹部２８に部分的に退避させた状態で、ワークパレット１のリング部材４をベース部材６に上方から係合させてから、油圧作動室１８の油圧をドレン圧に切換えると、ピストン部材１７が皿バネ積層体２１の弾性力で下降駆動される。この下降駆動時に、図５に示すように、８つのボール駆動用傾斜部２７により８つのボール２４が径方向外側へ駆動されて８つのボール受容溝２５に係合してそれらボール受容溝２５を下方へ押圧するため、クランプ機構８によりリング部材４がベース部材６にクランプされる。クランプ解除時には、油圧作動室１８に油圧を供給すると、ピストン部材１７が上昇して、８つのボール２４が８つのボール退避用凹部２８に部分的に退避し、クランプ解除される。

次に、エアブロー機構について説明する。
ベース部材６と円板部材２６の間に環状のエア室３０が形成され、このエア室３０に加圧エアを供給するエア供給路３１が形成され、このエア供給路３１が、ベース板５内に形成したエア通路３１ａとエア供給孔７４を介して加圧供給源に接続され、このエア室３０に加圧エアが供給される。

下端基準面９とＺ基準面１０の間及び下端基準面９とベース部材６の間の切削切粉等の異物をエアブローする為に、エア室３０から加圧エアが供給される８本のエア通路３２と、これらエア通路３２に夫々連なるスリット状の水平エアノズル３２ａが形成されている。水平エアノズル３２ａは、Ｚ基準面１０の全面にエアブローするように厚さの小さい部分円形に形成されている。

テーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３の間にエアブローするために、筒部６ｂの下端部には、エア室３０に連なる８つのエアノズル３３が形成され、これらエアノズル３３から加圧エアを噴出させながら、リング部材４をベース部材６に係合させていくと、テーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３の間の狭い隙間が強力にエアブローされ、切削切粉等の異物が除去される。

次に、４組の位置決め兼クランプ機構８０について説明するが、各位置決め兼クランプ機構は同構造のものであるので、１組の位置決め兼クランプ機構８０について説明する。
図７に示すように、位置決め兼クランプ機構８０は、ワークパレット１に装着されたロケートリング７５と、ベース板５に装着された支持台８１と、支持台８１の内側に形成された油圧シリンダ８６と、そのピストン部材８７と、ピストン部材８７とロケートリング７５に設けられたボールロック機構９０とを有し、ロケートリング７５をベース板５に対して鉛直方向に位置決めし且つ固定することができる。

ロケートリング７５は、ロケートリング７５の中心穴の内周面の下端部に形成されたテーパ内周面７５ａと、ロケートリング７５の下端に形成された環状の下端基準面７５ｂと、中心穴の内周面の上端部に形成された環状受止部７５ｃとを備えている。

支持台８１は、ベース板５の取付穴５ａに嵌合された筒状部８１ａと、筒状部８１ａの上端に連なり且つベース板５の上面に当接させて固定された円板部８１ｂと、この円板部８１ｂの中心部分から上方へ延びるテーパ筒部８１ｃと、円板部８１ｂの上面に形成され下端基準面７５ｂを受け止めるＺ方向基準面８１ｄと、シリンダ穴８１ｅとを有する。

テーパ筒部８１ｃの外周面は上方ほど小径化するテーパ外周面に形成されている。下端基準面７５ｂがＺ方向基準面８１ｄに当接された状態では、テーパ内周面７５ａはテーパ筒部８１ｃのテーパ外周面の外側に隙間を空けて配置され、テーパ内周面７５ａと環状受止部７５ｃとの間のロケートリング７５の内周壁は、円筒部８１ｆの外周面との間に僅かな隙間を形成する。これにより、中央部分の位置決め機構７０による水平方向への位置決めと干渉することなく、支持台８１に対してロケートリング７５を鉛直方向に高精度に位置決めすることができる。

油圧シリンダ８６は、ピストン部材８７と皿バネ積層体８８と油圧作動室８９とを有する。ピストン部材８７はシリンダ穴８１ｅに装着され、環状のバネ収容室８７ａには積層された皿バネ積層体８８が圧縮状態に装着されてピストン部材８７を下方へクランプ駆動している。ピストン部材８７の下面側には油圧作動室８９が形成され、この油圧作動室８９に油圧を給排するための油路５ｂがベース板５に形成され、この油路５ｂは油圧給排孔７３を介して図示外の油圧供給源に接続される。

ボールロック機構９０は、テーパ筒部８１ｃの上端から上方へ延びる円筒部８１ｆの複数の保持穴８１ｇに径方向へ可動に装着された複数のボール９１（鋼球）と、ピストン部材８７のピストンロッド８７ｂの上端寄り部分の外周部に形成された複数の凹部９２とを有する。前記の凹部９２は、ボール９１を径方向外側へ駆動する為の傾斜凹部９２ａと、この傾斜凹部９２ａの下端に連なり且つボール９１を径方向内側へ部分的に退避させる為の退避凹部９２ｂとを有する。

クランプ状態のときは、皿バネ積層体８８の付勢力によりピストン部材８７が下方に押圧され、各ボール９１は傾斜凹部９２ａにより径方向外側へ駆動されて環状係止部７５ｃに押圧されてロケートリング７５をクランプしている。アンクランプ状態のときは、油圧作動室８９に供給された油圧によりピストン部材８７が上方に進出され、各ボール９１は退避凹部９２ｂに部分的に退避し、円筒部８１ｆの外周面外へ突出しない。このアンクランプ状態において、ワークパレット１を上方へ移動させることができる。尚、環状係止部７５ｃの代わりに、各ボール９１に対応する凹溝を形成してもよい。

下端基準面７５ｂ、Ｚ方向基準面８１ｄ、テーパ内周面７５ａ、テーパ筒部８１ｃのテーパ外周面に付着する切粉等をエアブローする為に、複数のエアノズル９６ａと、複数のエアノズル９６ｂが形成され、複数のエアノズル９６ｂへはエア通路５ｃから加圧エアを供給可能である。複数のエアノズル９６ａへは、エア供給孔７４とエア通路５ｄとチェック弁９７を介して加圧エアを供給可能である。

このように、複数のクランプ機構８５は、ボールロック機構９０と、このボールロック機構９０をクランプ駆動する為の皿バネ積層体８８と、このボールロック機構９０をアンクランプ駆動する為の油圧シリンダ８６とを有するので、クランプする際には、皿バネ積層体８８の付勢力によりボールロック機構９０をクランプ駆動し、アンクランプする際には、油圧シリンダ８６に供給される油圧によりボールロック機構９０をアンクランプ駆動することができる。

次に、位置決め固定機構２の作用、効果について説明する。
ワークピースが固定されたワークパレット１を工作機械のテーブルに位置決めして固定するとき、クランプ機構８の油圧作動室１８と位置決め兼クランプ機構８０の油圧作動室８９に油圧を供給した状態で、リング部材４をベース部材６に係合させ且つ４つのロケートリング７５を各ロケートリング７５に対応する支持台８１に係合させる。このとき、エア室３０と複数のエアノズル９６ａ，９６ｂに加圧エアを供給しながら行う。

このとき、位置決め機構７０では、リング部材４とベース部材６の軸心回りの回転位相を一致させた状態で係合させ、テーパ係合雌部１３をテーパ係合雄部１１に軽く当接させ、リング部材４の下端基準面９を８つのＺ基準面１０に軽く当接させる。位置決め兼クランプ機構８０では、ロケートリング７５の下端基準面７５ｂをＺ方向基準面８１ｄに軽く当接させた状態にする。

この状態で、油圧作動室１８，８９の油圧をドレン圧に切換えると、前述のようにワークパレット１をベース板５にクランプしたクランプ状態になり、位置決め機構７０では、テーパ係合雌部１３が、そのテーパ係合雌部１３の外周側壁部の微小な弾性変形を介してテーパ係合雄部１１に密着状態になり、下端基準面９がＺ基準面１０に密着状態になり、位置決め兼クランプ機構８０では、下端基準面７５ｂがＺ方向基準面８１ｄに密着状態になる。

下端基準面９をＺ基準面１０に密着させ、下端基準面７５ｂをＺ方向基準面８１ｄに密着させることにより、ワークパレット１をベース板５に対して鉛直方向（Ｚ方向）に高精度に位置決めすることができる。テーパ係合雌部１３をテーパ係合雄部１１に密着させることにより、ワークパレット１を水平方向へ高精度に位置決めすることができるうえ、ベース部材６に対するワークパレット１の鉛直な軸心回りの回転位相を高精度で位置決めすることができ、ベース部材６に対してワークパレット１が軸心回りに回転しないように拘束することができる。このように、下端基準面９又はＺ基準面１０、及び下端基準面７５ｂ又はＺ方向基準面８１ｄの高さ方向位置を微調節することなく、また、テーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３の何れかに可動部材を用いることなく、２面拘束を確実に達成できる。

ベース板５の中央部分にベース部材６を付設したので、ワークパレット１をクランプする際にベース板５の中央部分の支持剛性が向上して、ワークパレット１の中央部分の弾性変形を抑えて切削加工の精度を向上することができる。複数の位置決め兼クランプ機構８０が全て同じ構造の為に、位置決め兼クランプ機構８０の設計製作や在庫管理が容易になり、製造コストを抑制することができる。位置決め機構７０がベース板５の中央部分でのみワークパレット１をベース板５に対する水平方向と鉛直方向への位置決め及び回転拘束が可能な構成なので、取付精度が向上し切削加工の精度を高めることができる。

テーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３の水平断面が８つの円弧状角部１１ａ，１３ａと８つの辺部分１１ｂ，１３ｂを有する正八角形であるため、非円形の正多角形でありながら円形に近い形状であるから、テーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３における壁部の無駄や空間の無駄が非常に少なく、装置を小型化する上で有利であり、製作コスト面でも有利である。

テーパ係合雄部１１の８つの辺部分１１ｂの各々が、直線状に形成され、テーパ係合雌部１３の８つの辺部分１３ｂの各々が、直線状に形成されたので、テーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３とが密着状に係合する際に、８つの辺部分１１ｂの直線状の形状により回転拘束力を向上させることができる。

テーパ係合雄部１１は、複数のボール２４とＺ基準面１０の径方向中央を結ぶ円錐面よりも内周側に位置しているため、リング部材４をベース部材６に係合させてクランプする際に、テーパ係合雌部１３の８つの辺部分１３ｂを内周側へ押圧する力が作用するため、テーパ係合雌部１３の８つの辺部分１３ｂの外周側壁部の径拡大方向への弾性変形を促進し、８つの辺部分１１ｂに８つの辺部分１３ｂを密着状に係合させることができる。

ボールロック機構１５における、８つのボール保持孔２３と複数のボール２４は、テーパ係合雄部１１の複数の辺部分１１ｂの中央部に対応するように位置しているため、ボールロック機構８によりクランプされる際に、テーパ係合雌部１３の８つの辺部分１３ｂをテーパ係合雄部１１の８つの辺部分１１ｂに押圧し、テーパ係合雄部１１にテーパ係合雌部１３を密着させることができる。

リング部材４をベース部材６に係合させてクランプ機構８によりクランプする際、エア室３０に加圧エアを供給し、８つの水平エアノズル３２ａから加圧エアを噴出して下端基準面９とＺ基準面１０をエアブローするため、それらの間に切粉等の異物を噛み込むことがない。同様に、８つのエアノズル３３から加圧エアを噴出させて、テーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３をエアブローするため、テーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３の間に切粉等の異物を噛み込むことがない。水平エアノズル３２ａから、Ｚ基準面１０の全域に向けて広角にエアブローするため、エアブロー作用を向上できる。

クランプ機構８と位置決め兼クランプ機構８０によるクランプを解除する際には、既述のように、油圧作動室１８，８９に油圧を供給し、８つのボール２４がボール退避用凹部２８に，４組の６つのボール９１がボール退避用凹部９２ｂに退避可能にすると共に、ピストンロッド１７ａの上端をワークパレット１の円形凹部１ｂの上端壁面に当接させて上方へ突き上げ、ピストン部材８７の上端をワークパレット１円形凹部１ｃの上端壁面に当接させて上方へ突き上げると、テーパ係合雌部１３とテーパ係合雄部１１との係合が分離され、クランプ解除することができる。

クランプ状態のとき、ボールロック機構１５においては、ボール２４はボール受容溝２５により円弧接触状態で受け止められ、リング部材４にボール２４による圧痕がつきにくく、耐久性が向上する。しかも、８つのボール受容溝２５とに係合しているため、これらによっても、ベース部材６に対してワークパレット１が軸心回りに回転しないように拘束することができる。

しかも、クランプ機構８のピストンロッド１７ａの上端部に円板部材２６を設け、この円板部材２６の外周部に、８つのボール駆動用傾斜部２７及びボール退避用凹部２８を形成したため、ピストンロッド１７ａの大部分を小径化することができ、油圧シリンダ１４を小型、軽量化することができる。円板部材２６を有効利用してエア室３０を形成するため、エアブローのためのエア供給路の構成を簡単化することができる。

上記位置決め固定機構２に以下の種々の変更形態を適用しても良い。
［１］図８に示すように、テーパ係合雄部１１は軸心方向の長さが小さなテーパ係合雄部であって、リング部材４Ａの下端部分に対応するテーパ係合雄部に形成されている。
［２］図９，図１０に示すように、ベース部材６には、軸心６ａに対して対称に位置する鉛直の１対の位置決めピン４０が固定され、リング部材４Ｂには位置決めピン４０が挿入される１対のピン穴４１が形成されている。位置決めピン４０の上端部分にはコーン状のテーパ部４０ａが形成されている。これら位置決めピン４０をピン穴４１に嵌合させることで、ベース部材６に対するワークパレット１Ａの軸心回りの回転位相が正しく位置決めされる。

それ故、リング部材４Ｂのテーパ係合雌部１３をベース部材６のテーパ係合雄部１１に係合させる際に、テーパ係合雌部１３の複数の円弧状角部１３ａがテーパ係合雄部１１の複数の円弧状角部１１ａに一致させた状態に回転位相を合わせることができる。しかも、回転位相を合わせない状態では、テーパ係合雌部１３をテーパ係合雄部１１に係合させることができないため、回転位相の不一致のまま係合させることで発生するテーパ係合雌部１３やテーパ係合雄部１１の損傷を防止することができる。尚、１対の位置決めピン４０と１対のピン穴４１を複数設けても良い。

［３］図１１，図１２に示すように、上記［２］と同目的の為に、ベース板５の左右両端中央部にはベース部材６の軸心６ａに対して対称に位置する鉛直の１対の位置決めピン４２が固定され、ワークパレット１Ｂには、１対の位置決めピン４２が係合する１対の切欠き穴４３が形成されている。位置決めピン４２の上端部にはテーパ部４２ａが形成されている。切欠き穴４３は、ワークパレット１Ｂの上端まで貫通しているため、１対の切欠き穴４３を１対の位置決めピン４２に位置合わせする上で有利である。尚、切欠き穴４３の代わりにピン穴を形成しても良いし、１対の位置決めピン４２と１対の切欠き穴４３を複数設けても良い。
［４］図１３に示すように、ワークパレット１ＣをＡＴＣ（自動工具交換装置）のアーム部材で把持する為に、リング部材４Ｃの外周部に、断面台形状の把持溝４４が形成されている。

［５］図１４、図１５に示すように、ワークパレット４Ｄのリング部材４Ｄは、テーパ係合雌部１３がテーパ係合雄部１１に密着状に係合する際のテーパ係合雌部１３の外周側壁部の径拡大方向への弾性変形を促進する弾性変形促進部５０を有する。この弾性変形促進部５０は、テーパ係合雌部１３を囲繞する壁部に下端開放状に形成された平面視にて円弧状の８つの円弧溝５１を備えている。円弧溝５１と隣接する円弧溝５１の間には、円弧溝５１の周方向長さの約半分の周方向長さのリブ壁５３が形成され、８つの円弧溝５１の内側にはある程度の剛性を有する環状壁５２が形成されている。

テーパ係合雌部１３がテーパ係合雄部１１に密着状に係合する際には、８つのリブ壁５３と環状壁５２の径拡大方向への弾性変形を介して密着状に係合し、水平方向に精度よく位置決め可能になっている。尚、リブ壁５３は、水平断面における正八角形の円弧状角部に対応する周方向位置に形成されている。円弧溝５１の数は８つに限定されず、８つ未満でもよく、９つ以上でもよい。

このように、弾性変形促進部５０を設けたため、テーパ係合雌部１３がテーパ係合雄部１１に密着状に係合する際に、テーパ係合雌部１３を囲繞する壁部の径拡大方向への弾性変形を促進することができる。しかも、全周に対する複数のリブ壁５３の合計長さの比率を適切に設定することにより、８つのリブ壁５３と環状壁５２の剛性と弾性変形性を適切に設定することができるため、設計の自由度に優れる。

図１６、図１７に示すように、上記弾性変形促進部５０の部分的に変更した弾性変形促進部５０Ａとして、第１例のワークパレット４Ｅのリング部材４Ｅでは、テーパ係合雌部１３を囲繞する壁部に上端開放状に形成された平面視にて円弧状の８つの円弧溝５４を備えている。円弧溝５４と隣接する円弧溝５４の間には、円弧溝５４の周方向長さの約半分の周方向長さのリブ壁５５が形成され、８つの円弧溝５４の内側にはある程度の剛性を有する環状壁５５が形成されている。８つの円弧溝５４の下側には環状壁５５と同程度の厚さの下壁５６が形成されている。

図１８に示すように、上記弾性変形促進部５０の部分的に変更した弾性変形促進部５０Ｂとして、第２例のリング部材４Ｆでは、テーパ係合雌部１３がテーパ係合雄部１１に密着状に係合する際のテーパ係合雌部１３の外周側壁部の弾性変形を促進する弾性変形促進部５０Ｂを有する。この弾性変形促進部５０Ｂは、テーパ係合雌部１３を囲繞する壁部に形成された下端解放状の環状溝５７を備えている。この環状溝５７の断面形状は径方向の幅が小さな矩形状である。テーパ係合雌部１３と環状溝５７の間には、径拡大方向へ弾性変形可能で且つある程度の剛性を有する環状壁５８が形成されている。

図１９に示すように、上記弾性変形促進部５０を部分的に変更した弾性変形促進部５０Ｃとして、第３例のリング部材４Ｇには、環状溝５７に加えて、環状壁５８に形成された複数（例えば、２つ又は４つ）の切欠き部５９が形成されている。
図２０に示すように、上記弾性変形促進部を部分的に変更した弾性変形促進部５０Ｄとして、第４例のリング部材４Ｈには、環状溝５７に加えて、環状壁５８に形成された複数（例えば、８つ）のスリット６０が形成されている。

図２１に示すように、上記弾性変形促進部５０を部分的に変更した弾性変形促進部５０Ｅとして、第５例のリング部材４Ｉには、環状溝５７に加えて、環状溝５７の内周側の環状壁５８に形成された複数（例えば、８つ）の矩形の開口穴６２が形成されている。
図２２に示すように、上記弾性変形促進部５０を部分的に変更した弾性変形促進部５０Ｆとして、第６例のリング部材４Ｊには、テーパ係合雌部１３を囲繞する壁部に周方向適当間隔おきに形成された径方向向きの複数（例えば、８つ）のスリット６３が形成されている。

図２３に示すように、上記弾性変形促進部５０を部分的に変更した弾性変形促進部Ｇとして、第７例のリング部材４Ｋには、断面三角形状の環状溝６４が形成されている。この環状溝６４の内側には環状壁６５が形成されている。尚、リング部材４Ｋの上面部には、ワークパレットの大径化された円形凹部に嵌合させる為の嵌合筒部６６が突出状に形成されている。また、環状溝６４の外周側壁部を省略してリング部材４Ｋを構成しても良い。

［６］図２４はベース部材６Ａの平面図であり、この図２４に示す第１例のベース部材６Ａでは、テーパ係合雄部１１Ａの水平断面が外側へ凸の８つの円弧状角部１１ａＡと外側へ僅かに膨らんだ８つの辺部分１１ｂＡとを有する正八角形に形成されている。８つの辺部分１１ｂＡは、微小曲率の円弧状にカーブしている。リング部材（図示略）のテーパ係合雌部は、リング部材の径拡大方向への弾性変形を介してテーパ係合雄部１１Ａに密着状に係合する形状に形成されている。

テーパ係合雄部１１Ａとテーパ係合雌部が水平断面において正八角形に形成されているため、正多角形でありながら円形に近い形状であるから、壁部の無駄や空間の無駄が非常に少なく、装置を小型化する上で有利であり、製作コスト面でも有利である。密着状に係合する際に、辺部分１１ｂＡの接触面積が増加し、高精度にリング部材をセンタリングすることができ、求心性を向上させることができる。

図２５はベース部材６Ｂの平面図であり、この図２５に示す第２例のベース部材６Ｂでは、テーパ係合雄部１１Ｂの水平断面が外側へ凸の６つの円弧状角部１１ａＢと外側へ僅かに膨らんだ６つの辺部分１１ｂＢとを有する正六角形に形成されている。６つの辺部分１１ｂＢは、微小曲率の円弧状にカーブしている。リング部材（図示略）のテーパ係合雌部は、リング部材の径拡大方向への弾性変形を介してテーパ係合雄部１１Ｂに密着状に係合する形状に形成されている。

テーパ係合雄部１１Ｂとテーパ係合雌部が水平断面において正六角形に形成されているため、正多角形でありながら円形に近い形状であるから、壁部の無駄や空間の無駄が非常に少なく、装置を小型化する上で有利であり、製作コスト面でも有利である。密着状に係合する際に、辺部分同士の接触面積が増加し、高精度にリング部材をセンタリングすることができ、求心性を向上させることができる。

図２６はベース部材６Ｃの平面図であり、この図２６に示す第３例のベース部材６Ｃでは、テーパ係合雄部１１Ｃの水平断面が外側へ凸の４つの円弧状角部１１ａＣと外側へ僅かに膨らんだ４つの辺部分１１ｂＣとを有する正四角形に形成されている。４つの辺部分１１ｂＣは、微小曲率の円弧状にカーブしている。リング部材（図示略）のテーパ係合雌部は、リング部材の径拡大方向への弾性変形を介してテーパ係合雄部１１Ｃに密着状に係合する形状に形成されている。

テーパ係合雄部１１Ｃとテーパ係合雌部が水平断面において正四角形に形成されているため、正多角形でありながら円形に近い形状であるから、壁部の無駄や空間の無駄が非常に少なく、装置を小型化する上で有利であり、製作コスト面でも有利である。密着状に係合する際に、辺部分同士の接触面積が増加し、高精度にリング部材をセンタリングすることができ、求心性を向上させることができる。

図２７はベース部材６Ｄの平面図であり、この図２７に示す第４例のベース部材６Ｄでは、テーパ係合雄部１１Ｄの水平断面が外側へ凸の６つの円弧状角部１１ａＤと直線状の６つの辺部分１１ｂＤとを有する正六角形に形成されている。リング部材（図示略）のテーパ係合雌部は、リング部材の径拡大方向への弾性変形を介してテーパ係合雄部１１Ｄに密着状に係合する形状に形成されている。６つの辺部分１１ｂＤの各々が、直線状に形成されたので、密着状に係合する際に、６つの辺部分１１ｂＤの直線状の形状により回転拘束力を向上させることができる。

図２８はベース部材６Ｅの平面図であり、この図２８に示す第５例のベース部材６Ｅでは、テーパ係合雄部１１Ｅの水平断面が外側へ凸の４つの円弧状角部１１ａＥと直線状の４つの辺部分１１ｂＥとを有する正四角形に形成されている。リング部材（図示略）のテーパ係合雌部は、リング部材の径拡大方向への弾性変形を介してテーパ係合雄部１１Ｅに密着状に係合する形状に形成されている。４つの辺部分１１ｂＥの各々が、直線状に形成されたので、密着状に係合する際に、４つの辺部分１１ｂＥの直線状の形状により回転拘束力を向上させることができる。

［７］図２９に示すように、平板部材２６Ａは、筒部６ｂの内側に上下摺動自在に配設されたものであって中心部から下方に延びるロッド部２６ａと一体形成されたものである。
平板部材２６Ａの外周部には、８つのボール保持孔２３に対応するように形成された８組のボール駆動用傾斜部２７及びボール退避用凹部２８とを備えている。このロッド部２６ａの下部は、８組のボール駆動用傾斜部２７及びボール退避用凹部２８を８つのボール保持孔２３に対応させた状態にして、ピストン部材１７の中心部に螺着されている。この円板部材２６Ａとベース部材６の間に環状のエア室３０が形成されている。

次に、前記実施例１を部分的に変更した実施例２に係る位置決め固定機構２Ｌに関して、図３０〜図３２に基づいて説明するが、先行する実施例と同じ構成要素には同じ参照符号を付して説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
図３０，図３１に示すように、ベース部材６Ｌに形成されたテーパ係合雄部１１Ｌは、８つの円弧状角部１１ａＬと８つの辺部分１１ｂＬとを有し、これら水平断面における辺部分１１ｂＬの各々は、その中央部に形成された逃し凹部３５と、この逃し凹部３５の両側に形成された１対の係合密着部３６とを有している。

ワークパレット２Ｌのリング部材４Ｌに形成されたテーパ係合雌部１３Ｌは、凸の８つの円弧状角部１３ａＬと８つの辺部分１３ｂＬとを有し、これら水平断面における辺部分１３ｂＬの各々は、その中央部に形成された逃し凹部３８と、この逃し凹部３８の両側に形成された１対の係合密着部３９とを有している。尚、ここでいう辺部分とは、図３２における範囲Ａの部分を示すものであり、円弧状角部とは、図３２における範囲Ｂの部分を示すものである。

テーパ係合雄部１１Ｌの逃し凹部３５は、ベース部材６Ｌのテーパ面に上下方向に沿って浅溝状に形成されている。テーパ係合雌部１３Ｌの逃し凹部３８は、リング部材４Ｌのテーパ面に上下方向に沿って浅溝状に形成されている。各々の逃し凹部３５，３８は、辺部分１１ｂＬ，１３ｂＬの約１／２の領域に形成されている。１対の係合密着部３６とそれに対向する１対の係合密着部３９は平行状態になるように夫々形成されている。

このテーパ係合雄部１１Ｌがテーパ係合雌部１３Ｌに係合する際は、円弧状角部１１ａＬと円弧状角部１３ａＬとの間に僅かな隙間を設けながら、テーパ係合雌部１３Ｌの外周側壁部の弾性変形を介して密着状に係合する。このとき、１対の係合密着部３６と１対の係合密着部３９が密着状に係合することで前記実施例１と比較して密着箇所の数が２倍になり水平方向への位置決め精度と回転拘束力が向上する。

また、辺部分１１ｂＬに逃し凹部３５を、辺部分１３ｂＬに逃し凹部３８を夫々設けたことにより１対の係合密着部３６，３９の圧縮応力が増大するので、テーパ係合雌部１３Ｌの外周側壁部では径拡大方向への微小な弾性変形を促進し、テーパ係合雄部１１Ｌの内周が壁部では径縮小方向への微小な弾性変形を促進し、密着性を向上することができる。さらに、テーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３のテーパ面全体を精密に研磨加工するのと比較して、本実施例では、逃し凹部３５，３８の表面を研磨加工する必要がないので、研磨加工コストを低減することができる。その他の構成、作用、効果は、前記実施例１と同様である。

次に、本実施例の辺部分１１ｂＬ，１３ｂＬの部分的変更形態について説明する。
図３３に示すように、第１例の辺部分１１ｂＭ，１３ｂＭでは、１対の係合密着部３６Ａ，３９Ａは、逃し凹部３５，３８に近づくほど相手側へ接近するようにテーパ状に形成されている。
図３４に示すように、第２例の辺部分１１ｂＮ，１３ｂＮでは、１対の係合密着部３６Ｂ，３９Ｂは、逃し凹部３５，３８から遠のくほど相手側へ接近するテーパ状に形成されている。

図３５に示すように、第３例の辺部分１１ｂＬでは、逃し凹部３５と１対の係合密着部３６は、テーパ係合雄部１１Ｌにのみ形成され、１対の係合密着部３６は対向するテーパ係合雌部１３の直線状の辺部分１３ｂと平行となるように形成されている。
図３６に示すように、第４例の辺部分１１ｂＭでは、逃し凹部３５と１対の係合密着部３６Ａは、テーパ係合雄部１１Ｍにのみ形成され、１対の係合密着部３６Ａは逃し凹部３５に近づくほど相手側に接近するようにテーパ状に形成されている。

図３７に示すように、第５例の辺部分１１ｂＮでは、逃し凹部３５と１対の係合密着部３６Ｂは、テーパ係合雄部１１Ｎにのみ形成され、１対の係合密着部３６Ｂは逃し凹部３５から遠のくほど相手側へ接近するようにテーパ状に形成されている。
図３８に示すように、第６例の辺部分１３ｂＬでは、逃し凹部３８と１対の係合密着部３９は、テーパ係合雌部１３Ｌにのみ形成され、１対の係合密着部３９は対向するテーパ係合雄部１１の辺部分１１ｂと平行となるように形成されている。

図３９に示すように、第７例の辺部分１３ｂＭでは、逃し凹部３８と１対の係合密着部３９Ａは、テーパ係合雌部１３Ｍにのみ形成され、１対の係合密着部３９Ａは逃し凹部３８に近づくほど相手側に接近するようにテーパ状に形成されている。
図４０に示すように、第８例の辺部分１３ｂＮでは、逃し凹部３８と１対の係合密着部３９Ｂは、テーパ係合雌部１３Ｎにのみ形成され、１対の係合密着部３９Ｂは逃し凹部３８から遠のくほど相手側へ接近するようにテーパ状に形成されている。

次に、前記実施例１を部分的に変更した実施例３に係る位置決め固定機構２Ｒに関して、図４１〜図４４に基づいて説明するが、先行する実施例と同じ構成要素には同じ参照符号を付して説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
図４１，図４２に示すように、ベース部材６Ｒには、前記実施例１のクランプ機構８が省略されて上端が真円状の平坦面に形成されている。このベース部材６Ｒには、上方ほど小径化するテーパ係合雄部１１Ｒが形成され、テーパ係合雄部１１Ｒは、水平断面が外側へ凸の８つの円弧状角部１１ａＲと直線状の８つの辺部分１１ｂＲとを有している。

図４３，４４に示すように、ワークパレット２Ｒのリング部材４Ｒには、前記実施例１のクランプ機構８のボールロック機構１５が省略されてテーパ係合雌部１３Ｒが形成されている。ベース部材６Ｒとリング部材４Ｒは、前記実施例１のものと比較して全高が低く形成されている。テーパ係合雌部１３Ｒは、水平断面が外側へ凸の８つの円弧状角部１３ａＲと、直線状の８つの辺部分１３ｂＲとを有している。尚、テーパ係合雄部１１Ｒとテーパ係合雌部１３Ｒの形状は、上記実施例１，２の種々の形状が適用可能である。

ワークパレット２Ｒをベース板５に対して位置決めしてクランプするとき、リング部材４Ｒがベース部材６Ｒに対して水平方向と鉛直方向に位置決めされ且つ鉛直軸心の回りの回転を拘束し、４組の位置決め兼クランプ機構８０により鉛直方向に位置決めされてクランプされる。この位置決め固定機構２Ｒはクランプ機構８を省略したので、リング部材４Ｒとベース部材６Ｒの構造が簡単化し、容易に製造可能なために、製造コストを抑制することができる。その他の構成、作用、効果は、前記実施例１と同様である。

前記実施例１のクランプ機構８に代えて適用可能なクランプ機構１０８について説明する。図４５，図４６に示すように、クランプ機構１０８は、クランプ用油圧シリンダ１１４と、ボールロック機構１１５とを備えている。ベース部材１０６は、ベース板５の中央部分に装備され、リング部材１０４の下端基準面１０９を受けて鉛直方向に位置決め可能なＺ基準面１１０と、８つの円弧状角部１１１ａと８つの辺部分１１１ｂを有する正八角形に形成され且つ上方ほど小径化するテーパ係合雄部１１１と、リング部材１０４の開口部に挿入可能な筒部１０６ａと備えている。

リング部材１０４は、環状の下端基準面１０９と、８つの円弧状角部と８つの辺部分とを有する正八角形に形成されたテーパ係合雌部１１３とを備えている。テーパ係合雌部１１３の外周側壁部の径拡大方向への弾性変形を介して、テーパ係合雌部１１３がテーパ係合雄部１１１に密着状に係合する。テーパ係合雌部１１３の形状は、上記の種々の形状が適用可能である。また、テーパ係合雌部１１３の円弧状角部が円弧状角部１１１ａに僅かな隙間を空けて係合しても良い。尚、このリング部材１０４の半径方向の厚さは、ベース部材１０６に固定する際に弾性変形し易いように小さめに製作する事が望ましい。

油圧シリンダ１１４は、環状ピストン部材１１７と、油圧作動室１１８の一部を形成する底蓋部材１３１とを有している。環状ピストン部材１１７は、環状ピストン部１１７ａと、この環状ピストン部材１１７ａから上方へ延びる環状ピストンロッド１１７ｂとを有し、環状ピストンロッド１１７ｂの上部は筒部１０６ａに上下摺動自在に内嵌されている。この環状ピストンロッド１１７ｂの外周部に、複数のボール１２４を保持する複数のボール保持孔１２３に対応するように複数のボール駆動用傾斜部１２７及び複数のボール退避用凹部１２８が形成されている。

底蓋部材１３１は、環状ピストン部材１１７の環状ピストン部１１７ａに挿入され中心に貫通孔１３５を有する中心筒部１３１ａと、油圧作動室１１８の底部を塞ぐ底壁部１３１ｂとを備え、中心筒部１３１ａと底壁部１３１ｂとは一体的に形成され、この底蓋部材１３１はベース部材１０６に固定されている。底蓋部材１３１の筒部１３１ａと環状ピストン１１７と環状部材１２６との間に環状のバネ収容室１３３が形成され、このバネ収容室１３３には、環状ピストン１１７をクランプ方向（下方）へ弾性付勢する為の圧縮状態の皿バネ積層体１２０が収容されている。

底蓋部材１３１の中心筒部１３１ａの上側外周部には、バネ収容室１３３の上端を塞ぐ環状部材１２６が設けられ、この環状部材１２６の上方からナット部材１２９を筒部１３１ａに螺合することで、環状部材１２６が固定されている。底蓋部材１３１と環状ピストン部１１７ａとの間に油圧作動室１１８が形成されている。底蓋部材１３１の中心筒部１３１ａを貫通する貫通孔１３５の上端部には、プラグ部材１３６が着脱可能に装着されている。例えば、ワークパレットにセンサやスイッチを設けてある場合には、プラグ部材１３６が取り外され、下方より貫通孔に導入したホースや電気ケーブル類をワークパレットへ導く。

ベース部材１０６の上段側内周面と環状ピストンロッド部１１７ｂの外周面との隙間には環状空間１４０が形成されている。この環状空間１４０により、テーパ係合雌部１１３をテーパ係合雄部１１１に係合する際に、そのテーパ係合雌部１１３の外周側壁部の微小な径拡大方向への弾性変形と共にテーパ係合雄部１１１の内周側壁部の径縮小方向への弾性変形を介して、テーパ係合雌部１１３がテーパ係合雄部１１１に密着状に係合する。尚、この環状空間１４０の上端部は延長してボール保持孔１２３に連通されても良い。

ワークピースが固定されたワークパレット１０１を工作機械のテーブルに位置決めして固定するとき、リング部材１０４とベース部材１０６の軸心回りの回転位相を一致させた状態で係合させ、テーパ係合雌部１１３をテーパ係合雄部１１１に軽く当接させる。リング部材１０４の下端基準面１０９を８つのＺ基準面１１０に軽く当接させた状態で、油圧作動室１１８の油圧をドレン圧に切換える。リング部材１０４をベース部材１０６にクランプしたクランプ状態になり、リング部材１０４が、そのテーパ係合雌部１１３の外周側壁部の微小な径拡大方向への弾性変形とベース部材１０６のテーパ係合雄部１１１の内周側壁部の微小な径縮小方向への弾性変形を介して、ベース部材１０６に密着状態になり、下端基準面１０９がＺ基準面１１０に密着状態になる。

下端基準面１０９をＺ基準面１１０に密着させることにより、ワークパレット１０１の中央部分を鉛直方向（Ｚ方向）に高精度に位置決めすることができる。テーパ係合雌部１１３をテーパ係合雄部１１１に密着させることにより、ワークパレット１０１の中央部分を水平方向へ高精度に位置決めすることができるうえ、ベース部材１０６に対するワークパレット１０１の鉛直な軸心回りの回転位相を高精度で位置決めすることができ、ベース部材１０６に対してワークパレット１０１が軸心回りに回転しないように拘束することができる。

油圧シリンダ１１４の環状ピストンロッド１１７ａの上部を筒部１３１ａに上下摺動自在に内嵌し、この環状ピストンロッド１１７ａの外周部に複数のボール保持孔１２５に対応するように形成された複数のボール駆動傾斜部１２７及び複数のボール退避凹部１２８を設けたため、環状ピストン部材１１７の軸心近傍部に貫通孔１３５を設けることができるので、この貫通孔１３５を利用してホースや電気信号ケーブル等を挿通させることができ、スペースを有効に活用することができる。その他の構成、作用、効果は、実施例１と同様である。

前記実施例１のクランプ機構８に代えて適用可能なクランプ機構８Ａについて説明する。図４７に示すように、クランプ機構８Ａは、クランプ用油圧シリンダ１６４Ａとボールロック機構１６５Ａとを備えている。パレット本体１５１ａとリング部材１５４Ａの係止部１５４ａとの間には、プルスタッド１５７の鍔部１５７ａが挟持され、プルスタッド１５７が固定されている。ロッド部１６７ａの先端筒部１６７ｂに形成された複数のボール保持孔１７３に複数のボール１７４が保持され、ベース部材１５６のテーパ環状部１５６ａの内周側部分には、リセス１７８と下方程小径化するテーパ面１７７が形成されている。

クランプ時には、油室１６８の油圧をドレン圧に切り換えると皿バネ積層体１７１の弾性力でピストン部材１６７が下降駆動され、テーパ面１７７により複数のボール１７４が径方向内側へ駆動されてプルスタッド１５７の頭部に係合して、プルスタッド１５７を下方へ押圧する（図４７の左半部分参照）。クランプ解除時には、油室１６８に油圧を供給してピストン部材１６７を上昇して、複数のボール１７４をリセス１７８に部分的に退避させ、クランプを解除する（図４７の右半部分参照）。その他の構成、作用、効果は、実施例１と同様である。

前記実施例１のクランプ機構８に代えて適用可能なクランプ機構８Ｂについて説明する。図４８に示すように、このクランプ機構８Ｂでは、前記ベース部材１５６Ａのテーパ環状部１５６ａを省略して、リング部材１５４Ｂの内周側部分にボールロック機構１６５Ｂのリセス１７８とテーパ面１７７が形成されている。クランプ時には、ピストン部材１６７が下降駆動されると、複数のボール保持孔１７３を介して複数のボール１７４がプルスタッド１５７とテーパ面１７７を下方へ押圧する（図４８の左半部分参照）。クランプ解除時には、ピストン部材１６７を上昇させて、複数のボール１７４をリセス１７８に部分的に退避させ、クランプを解除する（図４８の右半部分参照）。その他の構成、作用、効果は、実施例１と同様である。

前記実施例１のクランプ機構８に代えて適用可能なクランプ機構８Ｃについて説明する。図４９に示すように、クランプ機構８Ｃは、クランプ用油圧シリンダ１６４Ｃとボールロック機構１６５Ｃとを備えている。ピストン部材１８７の筒状ロッド部１８７ａの先端内周側にはテーパ面１８７ｂが形成されている。ベース部材１５６Ｃにボルトで固定されたボール保持部材１６６は、複数のボール保持孔１７３が形成された筒部１６６ａを有している。

クランプ時には、皿バネ積層体１７１によりピストン部材１８７が上昇駆動され、テーパ面１８７ｂが複数のボール１７４を径方向内側へ駆動して、ワークパレット１５１Ｃに一体的に形成されたプルスタッド１５７Ｃの頭部に係合する。クランプ解除時には、環状の油室１８５に油圧を供給してピストン部材１８７を下降して、複数のボール１７４をロッド部１８７ａの先端側の環状空間１７５に退避可能にし、クランプを解除する。その他の構成、作用、効果は、実施例１と同様である。

前記実施例１のクランプ機構８に代えて適用可能なクランプ機構８Ｄについて説明する。図５０に示すように、クランプ機構８Ｄは、クランプ用油圧シリンダ１６４Ｄと前記複数のボール１７４の代わりに複数の係合ピン１８９を採用したロック機構１８８とを備えている。クランプ時には、テーパ面１８７ｂにより複数の係合ピン１８９は径方向内側へ駆動されて、プルスタッド１５７Ｄの頭部に係合する。クランプ解除時には、ピストン部材１８７が下降して、複数の係合ピン１８９を環状空間１７５に退避可能にし、クランプを解除する。その他の構成、作用、効果は、実施例１と同様である。

前記実施例１のクランプ機構８に代えて適用可能なクランプ機構８Ｅについて説明する。図５１に示すように、クランプ機構８Ｅは、クランプ用油圧シリンダ１６４Ｅとコレット機構１９０とを備えている。クランプ時には、ピストン部材１９２のロッド部１９２ａの頭部１９１ｂが複数のコレット１９１の基部１９１ａを下方に押圧し、コレット１９１の先端部１９１ｂがベース部材１５９の内周側壁部の上端部によって径方向内側に駆動され、プルスタッド１５７Ｅの頭部に係合する。クランプ解除時には、ロッド部１９２ａが基部１９１ａを上方に押圧し、コレット１９１の逃し溝１９１ｃが内周側壁部の上端部に係合し、クランプを解除する。その他の構成、作用、効果は、実施例１と同様である。

前記実施例１のクランプ機構８に代えて適用可能なクランプ機構８Ｆについて説明する。図５１に示すように、クランプ機構８Ｆは、ダイヤフラム機構１９５を備えている。
ダイヤフラム１９６は、厚さ約１ｍｍ位の金属板で構成され、ベース部材１５６Ｆの内部空間１５６ｂに配設され、その外周部がベース部材１５６Ｆに固定されている。クランプ時には、ダイヤフラム１９１の上面の中央部に等間隔に設けられた複数の係合部材１９７がプルスタッド１５７Ｆの頭部に係合している。クランプ解除時には、エア室１９８に加圧エアを供給し、ダイヤフラム１９６が上方へ弾性変形することで複数の係合部材１９７の先端部が外側へ移動し、クランプが解除される。その他の構成、作用、効果は、実施例１と同様である。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
［１］ベース板５の形状は長方形状に限らず平面視にて多角形状に形成されても良い。この場合、多角形状の各角部に対応するように複数の位置決め兼クランプ機構８０を装着しても良い。また、ベース板５の形状は平面視にて円形状に形成されても良い。この場合、円形状の外周部に等間隔に複数の位置決め兼クランプ機構８０を装着しても良い。
［２］テーパ係合雄部１１の内周側壁部が径縮小方向への弾性変形を介してテーパ係合雌部１３に密着状に係合するように構成しても良いし、テーパ係合雄部１１とテーパ係合雌部１３の両方の壁部が弾性変形して密着状に係合しても良い。
［３］リング部材４を省略してパレット本体１ａにテーパ係合雌部１３を直接形成しても良いし、さらに上記種々の形状の弾性変形促進部５０をパレット本体１ａに直接形成しても良い。
［４］ボールロック機構１５は、テーパ係合雄部１１の正多角形の形状に応じてその数を適宜変更しても良い。
［５］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明の実施例１に係る位置決め固定機構のベース部材側の斜視図である。 位置決め固定機構のベース部材側の平面図である。 位置決め固定機構のリング部材側の斜視図である。 位置決め固定機構のリング部材側の平面図である。 ワークパレットとベース部材の断面図である。 ワークパレットとベース部材の断面図である。 ワークパレットと位置決め兼クランプ機構の断面図である。 実施例１に係る第１変更形態のベース部材の断面図である。 第２変更形態のリング部材とベース部材の平面図である。 ワークパレットとベース部材の断面図である。 第３変更形態のワークパレットの要部拡大平面図である。 ワークパレットとベース板の要部拡大断面図である。 第４変更形態のワークパレットとベース部材の断面図である。 第５変更形態のリング部材とベース部材の平面図である。 ワークパレットとベース部材の断面図である。 リング部材とベース部材の第１変形例の平面図である。 ワークパレットとベース部材の第１変形例の断面図である。 リング部材の第２変形例の断面図である。 リング部材の第３変形例の断面図である。 リング部材の第４変形例の断面図である。 リング部材の第５変形例の断面図である。 リング部材の第６変形例の断面図である。 リング部材の第７変形例の断面図である。 第６変更形態のベース部材の第１変形例の平面図である。 ベース部材の第２変形例の平面図である。 ベース部材の第３変形例の平面図である。 ベース部材の第４変形例の平面図である。 ベース部材の第５変形例の平面図である。 第６変更形態のワークパレットとベース部材の断面図である。 実施例２に係る位置決め固定機構のベース部材側の斜視図である。 位置決め固定機構のリング部材側の斜視図である。 テーパ係合雄部とテーパ係合雌部の辺部分の要部拡大断面図である。 実施例２の変更形態に係るテーパ係合雄部とテーパ係合雌部の第１変形例の辺部分の要部拡大断面図である。 テーパ係合雄部とテーパ係合雌部の辺部分の第２変形例の要部拡大断面図である。 テーパ係合雄部とテーパ係合雌部の辺部分の第３変形例の要部拡大断面図である。 テーパ係合雄部とテーパ係合雌部の辺部分の第４変形例の要部拡大断面図である。 テーパ係合雄部とテーパ係合雌部の辺部分の第５変形例の要部拡大断面図である。 テーパ係合雄部とテーパ係合雌部の辺部分の第６変形例の要部拡大断面図である。 テーパ係合雄部とテーパ係合雌部の辺部分の第７変形例の要部拡大断面図である。 テーパ係合雄部とテーパ係合雌部の辺部分の第８変形例の要部拡大断面図である。 実施例３に係る位置決め固定機構のベース部材側の斜視図である。 位置決め固定機構のベース部材側の平面図である。 位置決め固定機構のリング部材側の斜視図である。 位置決め固定機構のリング部材側の平面図である。 実施例４に係る位置決め固定機構の要部断面図である。 ベース部材の平面図である。 実施例５に係る位置決め固定機構の要部断面図である。 実施例６に係る位置決め固定機構の要部断面図である。 実施例７に係る位置決め固定機構の要部断面図である。 実施例８に係る位置決め固定機構の要部断面図である。 実施例９に係る位置決め固定機構の要部断面図である。 実施例１０に係る位置決め固定機構の要部断面図である。

符号の説明

１，１Ａ〜１Ｅ，１Ｌ，１Ｒ ワークパレット
２，２Ｌ，２Ｒ 位置決め固定機構
４，４Ａ〜４Ｋ，４Ｌ，４Ｒ リング部材
５ ベース板
６，６Ａ〜６Ｅ，６Ｌ，６Ｒ ベース部材
８，８Ａ〜８Ｆ クランプ機構
９ 下端基準面
１０ Ｚ基準面
１１，１１Ａ〜１１Ｅ，１１Ｌ〜１１Ｎ，１１Ｒ テーパ係合雄部
１１ａ，１１ａＡ〜１１ａＥ，１１ａＬ，１１ａＲ 円弧状角部
１１ｂ，１１ｂＡ〜１１ｂＥ，１１ｂＬ〜１１ｂＮ，１１ｂＲ 辺部分
１３，１３Ｌ〜１３Ｎ，１３Ｒ テーパ係合雌部
１３ａ，１３ａＬ，１３ａＲ 円弧状角部
１３ｂ，１３ｂＬ〜１３ｂＮ，１３ｂＲ 辺部分
１４ クランプ用油圧シリンダ
１５ ボールロック機構
１７ ピストン部材
１８ 油圧作動室
２３ ボール保持孔
２４ ボール
２５ ボール受容溝
２６，２６Ａ 円板部材
２７ ボール駆動用傾斜部
２８ ボール退避用凹部
３５，３８ 逃し凹部
３６，３６Ａ，３６Ｂ，３９，３９Ａ，３９Ｂ 係合密着部
５０，５０Ａ〜５０Ｇ 弾性変形促進部
７０ 位置決め機構
７５ ロケートリング
８０ 位置決め兼クランプ機構
９０ ボールロック機構

Claims (16)

1. ワークパレットと、このワークパレットが上方から着脱可能なベース板とを有し、ワークパレットをベース板に対して鉛直方向と水平方向に位置決めし且つワークパレットのベース板に対する鉛直軸心の回りの回転を拘束し且つワークパレットをベース板に固定するワークパレット位置決め固定機構において、
   前記ベース板の中央部分にベース板の上面から部分的に突出する状態に付設された環状のベース部材と、
   前記ベース部材とワークパレットに装備され、前記ベース部材に対してワークパレットを水平方向と鉛直方向に位置決め可能な位置決め機構と、
   前記ベース板のうちの前記位置決め機構の外周側の複数位置に夫々装備され且つ前記ベース板に対してワークパレットを鉛直方向に位置決め可能で且つ固定可能な複数の位置決め兼クランプ機構と、
   を備えたことを特徴とするワークパレット位置決め固定機構。
2. 前記ベース板は平面視多角形状に形成され、
   前記複数の位置決め兼クランプ機構は、前記ベース板のうちの複数の角部と角部に対向するベース部材の外周部分の間に夫々装備されたことを特徴とする請求項１に記載のワークパレット位置決め固定機構。
3. 前記位置決め機構は、前記ベース部材に設けられた上方ほど小径化するテーパ係合雄部と、前記ワークパレットに設けられたテーパ係合雌部とを有し、
   前記テーパ係合雄部は、水平断面が外側へ凸の複数の円弧状角部と複数の辺部分とを有する正多角形に形成され、
   前記テーパ係合雌部は、水平断面が外側へ凸の複数の円弧状角部と複数の辺部分とを有する正多角形に形成され、
   前記テーパ係合雌部の外周側壁部とテーパ係合雄部の内周側壁部の少なくとも一方の径方向への弾性変形を介して、前記テーパ係合雌部がテーパ係合雄部に密着状に係合するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のワークパレット位置決め固定機構。
4. 前記位置決め機構は、前記ベース部材の環状部に形成されたＺ基準面と、前記ワークパレットに形成されて前記Ｚ基準面に当接する下端基準面とを備え、前記テーパ係合雄部と前記テーパ係合雌部が密着状に係合した状態のとき前記Ｚ基準面が前記下端基準面に当接することを特徴とする請求項３に記載のワークパレット位置決め固定機構。
5. 前記ワークパレットは、そのワークパレットに固定されるリング部材を有し、このリング部材に前記テーパ係合雌部が形成されたことを特徴とする請求項４に記載のワークパレット位置決め固定機構。
6. 前記テーパ係合雄部の前記水平断面における複数の辺部分の各々が、外側へ僅かに膨らんだ円弧状に形成されたことを特徴とする請求項３に記載のワークパレット位置決め固定機構。
7. 前記テーパ係合雄部の前記水平断面における複数の辺部分の各々が、直線状に形成されたことを特徴とする請求項３に記載のワークパレット位置決め固定機構。
8. 前記テーパ係合雌部の前記水平断面における複数の辺部分の各々は、その中央部に形成された逃し凹部と、この逃し凹部の両側に形成された１対の係合密着部とを有することを特徴とする請求項３に記載のワークパレット位置決め固定機構。
9. 前記テーパ係合雄部の前記水平断面における複数の辺部分の各々は、その中央部に形成された逃し凹部と、この逃し凹部の両側に形成された１対の係合密着部とを有することを特徴とする請求項３又は８に記載のワークパレット位置決め固定機構。
10. 前記位置決め兼クランプ機構は、ボールロック機構と、このボールロック機構をクランプ駆動する為の皿バネ積層体と、このボールロック機構をアンクランプ駆動する為の油圧シリンダとを有することを特徴とする請求項１に記載のワークパレット位置決め固定機構。
11. 前記ベース部材にワークパレットの中央部分を固定する為のクランプ機構を設け、
    前記クランプ機構は、前記ベース部材に設けられたクランプ用油圧シリンダと、ベース部材とワークパレットに設けたボールロック機構とを有することを特徴とする請求項１に記載のワークパレット位置決め固定機構。
12. 前記リング部材は、前記テーパ係合雌部の複数の辺部分が前記テーパ係合雄部の複数の辺部分に密着状に係合する際の径拡大方向への弾性変形を促進する弾性変形促進部を有することを特徴とする請求項５に記載のワークパレット位置決め固定機構。
13. 前記弾性変形促進部は、前記テーパ係合雌部を囲繞する壁部に下端開放状に形成された平面視にて円弧状の複数の円弧溝を備えたことを特徴とする請求項１２に記載のワークパレット位置決め固定機構。
14. 前記弾性変形促進部は、前記テーパ係合雌部を囲繞する壁部に上端開放状に形成された平面視にて円弧状の複数の円弧溝を備えたことを特徴とする請求項１２に記載のワークパレット位置決め固定機構。
15. 前記ベース板は平面視にて長方形状に形成され、４組の位置決め兼クランプ機構が設けられたことを特徴とする請求項２に記載のワークパレット位置決め固定機構。
16. 前記ベース部材の直径が、前記ベース板の小さい方の幅の１／３〜１／２のサイズに形成されたことを特徴する請求項１５に記載のワークパレット位置決め固定機構。