JP6219447B1 - ワーク保持ツールの着脱支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単かつ低コストで、軽量コンパクトな構成でありながら、容易かつ円滑に、長期に亘ってガタツキ無く、ワークを保持するワーク保持ツールをクロスバーに対して着脱可能に支持させる。【解決手段】 本発明に係るワーク保持ツールの着脱支持装置１は、「クロスバー１００に設けられ、本体１１１にスライド自在に収容されるピストン１１２と、鞘部１１Ａと、複数の開口１１１Ｂとピストンの小径部１１２Ｄの間に収容される複数のボール１１３と、を含んで構成されるボールロックジョイント部１１０と」、「前記鞘部１１Ａを収容するボールロック穴２１３と、絞り部２１６と、を含んで構成されるボールロックジョイント係合部２１０と」、前記位置決め手段と、を備えると共に、ピストン側テーパー部１１２Ｅと、絞り部側テーパー部２１６Ａと、が備えられることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、ワークを保持して搬送するワーク搬送装置におけるワーク保持ツールの着脱支持装置に関する。

従来より、プレスマシン間などにおけるワークの搬送装置として、種々のものが提案されている。
例えば、ワーク搬送方向に略直交する方向に延在されるクロスバーユニットを備えたワーク搬送装置があり、かかる装置では、例えば、ワーク搬送方向を横断するように配設されると共にワーク搬送方向に往復移動されるクロスバーに、真空吸着や磁気吸着などによってワークを保持・解放するワーク保持ツールが取り付けられて構成されている。

なお、このようなワーク保持ツールは、ワークのサイズや形状などに応じて複数種類が準備され、段取り中に、ワークに対応して、使用するワーク保持ツールに交換するといった作業が行われている。

特開２０１３−６１８５号公報 欧州特許公報第１８６２２３７号（ＥＰ１８６２２３７Ｂ１）

ここで、ワーク保持ツールの交換を自動的に行えるようにした装置があり、本出願人は例えば特許文献１にて、クロスバーに対して、ラッチ機構によりワーク保持ツールをチャック、アンチャックさせることができるようにした装置を提案している。

ラッチ機構を利用する場合、ワーク保持ツールのフレーム等をミスチャックしないように、図１５（Ａ）に示すように、隙間を設ける必要がある。
しかし、かかる隙間が存在すると、この隙間分で、ワーク保持ツールのフレーム等がクロスバーに対して相対移動（遊動）するため、ワーク搬送動作によりクロスバーが移動される際に振動が大きくなり安定した搬送が困難となって、ワーク搬送速度をあるレベル以上に高速化することが難しくなるといったおそれがある。

なお、隙間を小さくすると、前述したようにミスチャックが発生し易くなると共に、アンチャックの際にラッチが半掛りになってワーク保持ツールがクロスバーからうまく外れず、ミスアンチャックになるおそれもある（図１５（Ｂ）参照）。

また、特許文献２には、クロスバーに対してワーク保持ツールを自動的に着脱させる機構を備えた装置が記載され、この装置では、クロスバーの長手方向に対してワーク保持ツールを相対移動させる駆動部（電動モータ等）と、クロスバーに対してワーク保持ツールを位置固定させる鎖錠手段と、を備え、自動的にワーク保持ツールを着脱する際には、クロスバーをレリースプレート（台車等）と係合させることで前記鎖錠手段を解放させると共に、その状態で前記駆動部によりワーク保持ツールを相対移動させることでクロスバーとワーク保持ツールの連結を解くように構成されている（図１６（Ａ）参照）。

このため、特許文献２の装置では、クロスバーに重量物である駆動部（電動モータ等）を搭載しているため、可動部の重量が嵩むため高速化すると振動が大きくなりワークの搬送速度を高めることが難しいといった問題がある。

また、特許文献２の装置では、図１６（Ｂ）に示すように、ワーク保持ツール側のピン（３８）にスリット（４１）があり、クロスバー（６）側の接触子（４５）とスリット（４１）とを嵌合させることでワーク保持ツールをクロスバー（６）に対して位置決め固定するため、嵌合部にはある程度の隙間が必要であるため、この隙間分でワーク保持ツールがクロスバーに対して遊動するため、ワーク搬送動作によりクロスバーが移動される際に振動が大きくなり安定した搬送が困難となって、ワーク搬送速度をあるレベル以上に高速化することが難しくなるといったおそれがある。

更に、接触子（４５）がピン（３８）を強制的に係合位置まで引き込むといった構成でないため、ワーク保持ツールをミスチャックするおそれが高いといった問題がある。

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ低コストで、軽量コンパクトな構成でありながら、容易かつ円滑に、長期に亘ってガタツキ無く、ワークを保持するワーク保持ツールをクロスバーに対して着脱可能に支持させることができるワーク保持ツールの着脱支持装置を提供することを目的とする。

また、当該ワーク保持ツールの着脱支持装置を利用することで、簡単にワーク保持ツールをクロスバーなどに対して交換可能として、段取り作業を容易かつ迅速で効率の良い正確なものとすること、延いては段取り作業時間の短縮により生産効率の向上等を図ることを目的とする。

このため、本発明に係るワーク保持ツールの着脱支持装置は、
プレスマシンのワーク搬送方向に略直交して略水平配置されるクロスバーに着脱可能に支持されてワークを保持・解放するワーク保持ツールの着脱支持装置であって、
クロスバー或いはワーク保持ツールの一方に設けられるボールロックジョイント部であって、
クロスバーの長手方向に沿って延在され、ボールロックジョイント部の本体にスライド可能に収容されると共に、弾性要素によりクロスバー或いはワーク保持ツールの他方に向かって弾性付勢されるピストンと、
前記本体から前記他方に向かって突出され前記ピストンの先端側をスライド可能に収容する鞘部であって、該鞘部の内周側と外周側とを連通する複数の開口を有する鞘部と、
前記鞘部の複数の開口に対応して配設され前記開口より径の大きな複数のボールであって、前記鞘部の複数の開口と、前記鞘部に収容されているピストンに形成されている小径部と、の間に鞘部の外側への脱落を規制されつつ遊動可能に保持される複数のボールと、
を含んで構成されるボールロックジョイント部と、
前記他方に設けられるボールロックジョイント係合部であって、
前記鞘部を収容するボールロック穴と、
該ボールロック穴の通常の内径を有する部分から内側に突出して内径を小さく絞る絞り部と、
を含んで構成されるボールロックジョイント係合部と、
前記ボールロックジョイント部と、前記ボールロックジョイント係合部と、の間で前記ピストンの長手方向廻りの位置決めを行う位置決め手段と、
を備えると共に、
前記ピストンの小径部と、該小径部より径の大きな部分と、をテーパー形状にて接続するピストン側テーパー部と、
前記絞り部の最小内径部を挟んで前記一方とは反対側と、前記ボールロック穴の通常の内径を有する部分と、をテーパー形状にて接続する絞り部側テーパー部と、
が備えられることを特徴とする。

本発明において、
前記ボールロックジョイント部と、前記ボールロックジョイント係合部と、を非係合状態から係合させる場合には、
前記ピストンを鞘部に対してスライドさせることでボールを小径部に収容させて鞘部の外周からのボールの突出を所定以下とし、かかる状態にて鞘部をボールロック穴に挿入することでボールを前記絞り部を通過させてボールロックジョイント部とボールロックジョイント係合部とを密着状態とし、この密着状態にて前記ピストンを鞘部に対してスライドさせて、前記ピストン側テーパー部によりボールを鞘部の外周方向に押圧することで、ボールを前記絞り部側テーパー部に押圧させることを特徴とすることができる。

本発明において、
前記ボールロックジョイント部と、前記ボールロックジョイント係合部と、を係合状態から非係合させる場合には、
前記ピストンを鞘部に対してスライドさせることでボールを小径部に収容させて鞘部の外周からのボールの突出を所定以下とし、かかる状態にて鞘部をボールロック穴から抜き出すことを特徴とすることができる。

本発明において、前記ピストンを鞘部に対してスライドさせる動作を、ワーク保持ツールを載置するワーク保持ツール交換台車に立設される棒状部材を前記ピストンの先端に設けられたテーパー形状部に当接させることにより行わせることを特徴とすることができる。

本発明において、前記ピストンを鞘部に対してスライドさせる動作を、ワーク保持ツールを載置するワーク保持ツール交換台車に立設されるロック解除ドグを前記ピストンの基端側に取り付けられたテーパー形状部に当接させることにより行わせることを特徴とすることができる。

本発明において、前記ピストンを鞘部に対してスライドさせる動作を、圧縮エアにより行わせることを特徴とすることができる。

本発明によれば、簡単かつ低コストで、軽量コンパクトな構成でありながら、容易かつ円滑に、長期に亘ってガタツキ無く、ワークを保持するワーク保持ツールをクロスバーなどに対して着脱可能に支持させることができるワーク保持ツールの着脱支持装置を提供することができる。

また、本発明によれば、本発明に係るワーク保持ツールの着脱支持装置を利用することで、簡単にワーク保持ツールをクロスバーなどに対して交換可能として、段取り作業を容易かつ迅速で効率の良い正確なものとすること、延いては段取り作業時間の短縮により生産効率の向上等を図ることができる。

本発明に係る一実施の形態（実施例１）に係るプレス機械のワーク搬送装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。 同上実施例１のプレス機械のワーク搬送装置（クロスバー、ワーク保持ツール）及びワーク保持ツール交換台車に備えられたワーク保持ツール交換支持台をワーク搬送方向上流側（若しくは下流側）から見た正面図である。 プレス機械間に配置された同上実施例１のワーク搬送装置をワーク搬送幅方向から見た図（図２の側面図）である。 （Ａ）は、同上実施例１に係るクロスバーとワーク保持ツールとの着脱動作を説明するための平面図であり、（Ｂ）は正面図（ワーク搬送方向上流側（若しくは下流側）から見た図）である。 同上実施例１に係るクロスバー（ボールロックジョイント部）とワーク保持ツール（ボールロックジョイント係合部）との着脱動作を説明するための正面断面図（ワーク搬送方向上流側（若しくは下流側）から見た図）である。 （Ａ）は同上実施例１に係るボールロックジョイント部とワーク保持ツール（ボールロックジョイント係合部）の着脱動作（係合動作：ボールの外側への突き出し）を説明するための正面断面図であり、（Ｂ）は同着脱動作（非係合動作：ボールの外側への突き出しの縮小）を説明するための正面断面図である。 同上実施例１に係るクロスバー（ボールロックジョイント部）とワーク保持ツール（ボールロックジョイント係合部）との着脱動作を経時的に説明するための正面断面図である。 同上実施例１に係るクロスバー（ボールロックジョイント部）とワーク保持ツール（ボールロックジョイント係合部）との着脱動作（ツール交換動作）を経時的に説明するための正面図である。 同上実施例１に係るプレス機械のワーク搬送装置（クロスバー、ワーク保持ツール）とワーク保持ツール交換台車によるツール交換動作を経時的に説明するための正面図である。 （Ａ）は同上実施例１に係るワーク搬送装置（クロスバー、ワーク保持ツール）及びワーク保持ツール交換台車に備えられたワーク保持ツール交換支持台をワーク搬送方向上流側（若しくは下流側）から見たツール交換中の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の側面図であり、（Ｃ）は（Ａ）の平面図である。 （Ａ）は実施例２に係るボールロックジョイント部とワーク保持ツール（ボールロックジョイント係合部）の着脱動作（非係合動作：ボールの外側への突き出しの縮小）を説明するための正面断面図であり、（Ｂ）は同着脱動作（係合動作：ボールの外側への突き出し）を説明するための正面断面図である。 実施例３に係るボールロックジョイント部の構成例及び着脱動作を説明する正面断面図である。 （Ａ）は実施例３に係るボールロックジョイント部とワーク保持ツール（ボールロックジョイント係合部）の着脱動作（非係合動作：ボールの外側への突き出しの縮小）を説明するための正面断面図であり、（Ｂ）は同着脱動作（係合動作：ボールの外側への突き出し）を説明するための正面断面図である。 実施例３に係るプレス機械のワーク搬送装置（クロスバー、ワーク保持ツール）とワーク保持ツール交換台車によるツール交換動作（ボタンスイッチをベース（押し棒）により押す動作）を説明するための正面図である。 （Ａ）は従来（特許文献１）のラッチ機構を用いたワーク保持ツールの着脱支持装置におけるすきまの問題を説明する図であり、（Ｂ）はラッチ機構の半掛りの状態を説明する図である。 （Ａ）は従来（特許文献２）のワーク搬送ロボットの全体斜視図であり、（Ｂ）はクロスバーとワーク保持ツールの着脱を説明する断面図である。

以下に、本発明に係るプレス機械（プレスマシン）のワーク搬送装置に利用されるワーク保持ツールの着脱支持装置の一例を示す実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

本実施の形態に係るプレス機械のワーク搬送装置は、例えばプレスマシン間においてワークＷを搬送するために利用される。

ここでは、図１、図２に示すように、ベースフレーム（水平梁１Ａ）と、リニア移動機構２０と、多関節アーム３０と、水平アーム４０と、クロスバー１００と、を含んで構成されるワーク搬送装置１を例に説明する。

ベースフレームは、例えば、隣接するプレス機械の間に配設され、門型形状（下方開放のコ字形状）を有し、上部の水平方向に延びる水平梁１Ａが、ワーク搬送方向に対し略直交する方向に設置される。

リニア移動機構２０は、ベースフレーム（水平梁１Ａ）の下側に吊り下げられて設置され、該水平梁１Ａの長手方向に沿って水平移動可能に構成されている。すなわち、リニア移動機構２０は、多関節アーム３０を垂直軸廻りに回動自在に支持しており、多関節アーム３０をワーク搬送方向に対して略直交する方向に動作（水平移動）させることができるようになっている。

リニア移動機構２０の動作機構は、例えば、直線移動をガイドするリニアガイドと、サーボモータの回転運動を直線運動に変換する回転−直線運動変換機構（例えば、ラック＆ピニオン若しくはボールネジを用いた機構）を利用することができる。また、例えばリニアモータなどを採用することも可能である。

多関節アーム３０ は、回転ベース６０と、駆動アーム７０と、該駆動アーム７０と水平アーム４０とを連結する連結具８０と、を含んで構成されている。

回転ベース６０は、その基端側（上端側）が、リニア移動機構２０の下側に、リニア移動機構２０延いてはベースフレーム（水平梁１Ａ）に対して略垂直軸廻りに回転自在に支持される。

回転ベース６０の先端側（下端側）には、駆動アーム７０が上下方向に揺動自在に支持されている。すなわち、駆動アーム７０は、その基端側が、所定の垂直面内において揺動自在に、回転ベース６０の先端側に軸支（枢支）されている。

駆動アーム７０には、回転ベース６０に軸支（連結）される基端側にサーボモータ等が備えられ、先端側は駆動アーム７０本体の長軸方向廻りに回動される先端アーム７１が備えられていると共に、その先端アーム７１の先端には水平アーム４０との連結具８０が備えられている。

なお、水平アーム４０が連結される連結具８０は、先端アーム７１延いては駆動アーム７０に対して、所定の面内において回動（揺動）自在に軸支（枢支）されていて、これに連結される水平アーム４０は、連結具８０の先端に、連結具８０の揺動平面と交差（略直交）する平面内にて揺動可能に支持（軸支）されている。

そして、水平アーム４０の先端側には、図１、図２に示すように、クロスバー１００が支持されており、クロスバー１００に支持されているワーク保持ツール２００によりワークが解放自在に保持されるようになっている。

クロスバー１００は、水平アーム４０の先端部に設けられた回転チルト機構５０を介して水平アーム４０に支持され、回転チルト機構５０は、水平アーム４０の揺動面と略直交する回転軸の廻りに回転可能に、かつ、水平アーム４０の揺動面と交差する方向にチルト（傾動）可能に、クロスバー１００を支持している。

クロスバー１００には、ワークを保持するワーク保持ツール２００が着脱可能に備えられ、当該ワーク保持ツール２００は、クロスバー１００の長手方向に沿って延在されるパイプフレーム（フレーム部材）２０１に取り付けられている吸着保持要素２０２により、真空若しくは磁力等の吸着によってワーク（例えば金属製の薄板状部材）を自在に保持・解放できるように構成されている。

かかる構成のワーク搬送装置１によれば、図３に示すように、リニア移動機構２０、多関節アーム３０、水平アーム４０、回転ベース６０、駆動アーム７０、連結具８０等を操作して、ワーク保持ツール２００にて、前工程のワークＷを吸着把持した後、次工程へワークＷを搬送してそこで解放するようになっている。

ここにおいて、例えば、プレスマシンで成形するワークＷ（ブランク、中間加工品、完成品が含まれる）を変更する場合、ワークＷの形状やサイズなどの変更を伴うため、ワークＷの形状やサイズに適合したワーク保持ツールに交換することが必要になる場合がある。

このような場合、本実施の形態（実施例１）では、プレスマシン（図示せず）の外側（プレスラインの退避場所）にワーク保持ツール交換台車３００を配置し、クロスバー１００に取り付けるワーク保持ツール２００を自動的に着脱して交換することができるように構成されている。

このため、本実施の形態（実施例１）に係るクロスバー１００には、図４に示すように、ワーク保持ツール２００を着脱自在に保持するボールロックジョイント部（ツールホルダー）１１０と、ロケートピン（位置決めピン）１２０と、が備えられている。

ボールロックジョイント部１１０は、クロスバー１００に略一体的に取り付けられていて、クロスバー１００の長手方向（図４（Ａ）の左右方向）から相対的に接近されるワーク保持ツール２００のボールロックジョイント係合部２１０と係合可能に構成されている（図４、図５等参照）。

また、ロケートピン（位置決めピン）１２０は、クロスバー１００に略一体的に取り付けられていて、ボールロックジョイント部１１０とボールロックジョイント係合部２１０が係合する際に、クロスバー１００の長手方向から接近されるワーク保持ツール２００のロケートピン係合部２２０と係合可能に構成されている。

すなわち、図４に示したように、ボールロックジョイント部１１０とロケートピン１２０はクロスバー１００の長手方向において異なる位置においてクロスバー１００に取り付けられていると共に、ボールロックジョイント部１１０とボールロックジョイント係合部２１０との係合動作の邪魔にならないように、ボールロックジョイント部１１０とロケートピン１２０はクロスバー１００の幅方向（図４（Ａ）の上下方向）において異なる位置にて（オフセットされて）クロスバー１００に取り付けられている。

このようにボールロックジョイント部１１０とロケートピン１２０が幅方向においてオフセットして配設すると、ワーク保持ツール２００の長手方向中心廻りに回転モーメントやねじりモーメントが作用した場合であっても、クロスバー１００とワーク保持ツール２００との間の取り付け剛性を高めることができるため、これらモーメントに対して高い剛性をもって対抗できることになる。

ボールロックジョイント部１１０は、図５に示すように、クロスバー１００に固定的に取り付けられるボールロックジョイント部１１０の本体（ボディ）１１１と、これに嵌挿保持されると共に該本体（ボディ）１１１に対してクロスバー１００の長手方向に沿ってスライド（移動）可能なピストン１１２と、クロスバー１００の長手方向に沿って延在される一対のボールロックジョイント部ロケートピン（位置決めピン）１１６と、を備えている。

ピストン１１２の先端部１１２Ａは、本体１１１の図５の右端に設けられた鞘部（円筒状のガイド部）１１１Ａに嵌挿され鞘部１１１Ａの図５の右端より所定量突出可能に構成され、先端部１１２Ａの先端は先端先細りのテーパー状に形成されている。

一方、ピストン１１２の基端部１１２Ｂは、本体１１１の図５の左端から所定に突出されていると共に、手動操作を可能にするためのハンドル１１２ａが取り付けられている。

また、ピストン１１２は、その径が拡張されている鍔部１１２Ｃの図５左側と、本体１１１に形成されているシリンダ部（空隙）１１４に面した図５左側の壁と、の間に配設されるコイルスプリング等の弾性要素１１５により、図５の右側に向かって弾性付勢（押圧）されている。弾性要素１１５はエアを利用して付勢するエアクッション等とすることもできる。

また、ピストン１１２には、該ピストン１１２が鞘部１１１Ａに収容されている部分に、径が縮小された小径部１１２Ｄが形成されている。小径部１１２Ｄと、これに続く通常の径のピストン１１２の部分（小径部１１２Ｄより径の大きな部分）と、はテーパー形状等により接続されている。

そして、本体１１１の鞘部１１１Ａには、鞘部１１１Ａと小径部１１２Ｄとの間に収容されるボール１１３を収容する開口１１１Ｂが設けられている。開口１１１Ｂの内径は、ボール１１３の外径より小さく設定され、ボール１１３の外周が鞘部１１１Ａの外周より外側に突出可能ではあるが、ボール１１３が鞘部１１１Ａから外側へ脱落しないように構成されている。

このような構成によれば、ピストン１１２が弾性要素１１５により図６の右方向（ピストンの先端側）に向けて弾性付勢されている（押し付けられている）ときには、小径部１１２Ｄが右側（ピストンの先端側）へスライド（移動）しているため、左側のテーパー部１１２Ｅの径拡張によりボール１１３が外周側へ押されて、鞘部１１１Ａの外周面からボール１１３の外周が外側に所定に突出した状態とされる（図６（Ａ）参照）。
なお、テーパー部１１２Ｅが、本発明に係るピストン側テーパー部に相当する。

この一方、ピストン１１２が弾性要素１１５の弾性付勢に抗して図６左側（ピストンの基端側）に向けてスライド（移動）されると、小径部１１２Ｄ延いてはテーパー部１１２Ｅも左側（ピストンの基端側）へスライド（移動）されるため、テーパー部１１２Ｅによるボール１１３の外周側への押圧作用が徐々に無くなり、テーパー部１１２Ｅが左側へ所定以上移動されると、ボール１１３は開口１１１Ｂに収容されつつ小径部１１２Ｄに落下して遊動自在（フリー）となり、鞘部１１１Ａの外周側へのボール１１３の突出が所定以下となるようになっている（図６（Ｂ）参照）。

次に、本実施の形態（実施例１）に係るボールロックジョイント係合部２１０の構成例について説明する。
図５、図６等に示すように、ワーク保持ツール２００のボールロックジョイント係合部２１０は、クロスバー１００側に取り付けられるボールロックジョイント部１１０と係合するように対応して設けられていて、鞘部１１１Ａやピストン１１２の先端部１１２Ａを収容して係合する係合ブロック２１１を備えて構成されている。係合ブロック２１１は、ワーク保持ツール２００のパイプフレーム２０１の図４左端（図５左端）に取り付けられている。

係合ブロック２１１は、クロスバー１００の長手方向に延在されてクロスバー１００側のボールロックジョイント部ロケートピン１１６を嵌挿して位置決めを行う位置決め穴２１２と、クロスバー１００の長手方向に延在されてクロスバー１００側の鞘部１１１Ａやピストン１１２の先端部１１２Ａを収容するボールロック穴２１３と、該ボールロック穴２１３と交差されつつ略垂直方向に延在されるハンガー用穴２１４と、が備えられている。

ここで、少なくとも一つのボールロックジョイント部ロケートピン１１６と、これに対応する少なくとも一つの位置決め穴２１２と、が本発明に係る位置決め手段の一例に相当する。ボールロックジョイント部ロケートピン１１６と、位置決め穴２１２と、が係合されることで、ボールロックジョイント部１１０と、ボールロックジョイント係合部２１０と、の間におけるピストン１１２の長手方向中心廻りの回転方向に関する位置決めが行われる。なお、鞘部１１１Ａとボール１１３が係合することで端面１１７と端面２１７の当接面内での回転方向以外の移動が規制されるため、これと他の少なくとも一つの位置決め手段と協働することで、前記回転方向に関する位置決めを行うことができる。

なお、ハンガー用穴２１４は、ワーク保持ツール交換台車３００に搭載されているワーク保持ツール交換支持台３０１Ａ（３０１Ｂ）に略垂直に立設される棒状部材であるハンガーピン３１０が挿入される穴である（図５、図６等参照）。
ここで、ハンガーピン３１０が本発明に係る棒状部材の一例に相当する。

このような構成を有する本実施の形態（実施例１）においては、以下のようにして、ワーク保持ツール２００を交換する。
ここにおいて、本実施の形態（実施例１）に係るボールロックジョイント部１１０、ボールロックジョイント係合部２１０が、本発明に係るワーク保持ツールの着脱支持装置の一例に相当する。

＜ステップ１＞
図７（Ａ）に示すように、ワーク保持ツール２００を携えていない空のクロスバー１００（ボールロックジョイント部１１０）と、次にクロスバー１００に取り付けられるワーク保持ツール２００（ボールロックジョイント係合部２１０）と、を、クロスバー１００の長手方向に沿ってボールロックジョイント部１１０の鞘部１１１Ａとボールロックジョイント係合部２１０のボールロック穴２１３とが対面した状態で接近させる。
なお、クロスバー１００全体としては、図８（Ａ）〜図８（Ｂ）のように動作される。

このとき、当該ワーク保持ツール２００は、係合ブロック２１１のハンガー用穴２１４にハンガーピン３１０が挿通された状態で、ワーク保持ツール交換台車３００のワーク保持ツール交換支持台３０１Ａ（３０１Ｂ）に支持されている。

なお、上述した接近動作は、ワーク搬送装置１を操作してクロスバー１００を移動させる場合の他、図２、図１０等に示すように、クロスバー１００を所定位置へ持ち来たした後、ワーク保持ツール交換台車３００に搭載されているワーク保持ツール交換支持台３０１Ａ（３０１Ｂ）をハンガースライド駆動用アクチュエータ（エアシリンダ或いは油圧シリンダ、又は電動モータなど）３２０により水平移動させることで接近させることが可能である（図８（Ｂ）、図８（Ｃ）参照）。ワーク保持ツール交換支持台３０１Ａ（３０１Ｂ）は、ワーク保持ツール交換台車３００に対して、スライドガイド３３０を介してクロスバー１００の長手方向に沿ってスライド自在に搭載されている。

＜ステップ２＞
次に、図７（Ｂ）に示すように、空のクロスバー１００のボールロックジョイント部１１０の鞘部１１１Ａ、ピストン１１２の先端部１１２Ａをボールロック穴２１３に挿入すると共に、ボールロックジョイント部ロケートピン１１６を位置決め穴２１２に挿入し、ピストン１１２の先端部１１２Ａを、ハンガーピン３１０に当接させる。
この状態では未だ、ピストン１１２は弾性要素１１５により図７右側（ピストンの先端側）に向けて弾性付勢されているため、小径部１１２Ｄが右側（ピストンの先端側）へ移動し、左側のテーパー部１１２Ｅの径拡張によりボール１１３は外周側へ押され、鞘部１１１Ａの外周面からボール１１３の外周が外側に所定に突出されている（図６（Ａ）等参照）。

＜ステップ３＞
図７（Ｂ）の状態から、更に、クロスバー１００のボールロックジョイント部１１０を、ワーク保持ツール２００側のボールロックジョイント係合部２１０に接近させると、ピストン１１２の先端部１１２Ａはハンガーピン３１０に当接されているため図７右側（ピストンの先端側）へのスライド（移動）が規制されるので、ピストン１１２は、弾性要素１１５に抗して、ボールロックジョイント部１１０の本体（ボディ）１１１に対して、図７左側（ピストンの基端部側）に相対移動を開始することになる（図７（Ｃ））。

これにより、テーパー部１１２Ｅによるボール１１３の外周側への押圧作用が徐々に消失し、ボール１１３は開口１１１Ｂに収容されつつ小径部１１２Ｄに落下して遊動自在（フリー）となり、鞘部１１１Ａの外周側へのボール１１３の突出が徐々に小さくなる（図６（Ｂ）参照）。

このため、更に、ボールロックジョイント部１１０と、ボールロックジョイント係合部２１０と、が接近されると、ボール１１３は、ボールロックジョイント係合部２１０側のテーパー部２１５及び内径が絞られている絞り部２１６を乗り越える（図７左側（テーパー部２１５側）から絞り部２１６の頂点（最小内径部）を越えて図７右側（テーパー部２１６Ａ側）へ移動する）ことができ、鞘部１１１Ａは完全にボールロック穴２１３に挿入されることになる。
これにより、クロスバー１００のボールロックジョイント部１１０の端面１１７と、ワーク保持ツール２００側のボールロックジョイント係合部２１０の端面２１７と、がクロスバーの長手方向において密着されることになる（図７（Ｄ）、図８（Ｃ）参照）。

＜ステップ４＞
図７（Ｄ）の状態において、クロスバー１００を上方に持ち上げるとワーク保持ツール２００も一体となって上方に持ち上げられ、ピストン１１２の先端部１１２Ａは、ハンガーピン３１０との係合が徐々に解かれることになる（図７（Ｅ））。

これに伴って、ピストン１１２が弾性要素１１５により図７右側（ピストンの先端側）に向かって弾性付勢されてこの方向へ相対移動を開始することから、小径部１１２Ｄも右側（ピストンの先端側）へ移動してテーパー部１１２Ｅの径拡張によってボール１１３が外周側へ押され、鞘部１１１Ａの外周面からボール１１３の外周が外側に所定に突出されるようになる。

このとき、ボール１１３は、ボールロックジョイント係合部２１０側の小径部である絞り部２１６を図７右側へ乗り越えていると共に、絞り部２１６は図７右側にテーパー部２１６Ａを有しているため、このテーパー部２１６Ａとボール１１３とが接触すると、これらの径方向接触位置が自動的に調整されつつ、外側に押し付けられているボール１１３は該テーパー部２１６Ａ（絞り部２１６延いてはボールロックジョイント係合部２１０）をボールロックジョイント部１１０側へ向かわせるスラスト力（軸方向荷重）を発生させることになる。
なお、テーパー部２１６Ａが、本発明に係る絞り部側テーパー部に相当する。

従って、クロスバー１００のボールロックジョイント部１１０の端面１１７と、ワーク保持ツール２００側のボールロックジョイント係合部２１０の端面２１７と、の密着を良好かつ確実に維持しつつ、クロスバー１００（ボールロックジョイント部１１０）と、ワーク保持ツール２００（ボールロックジョイント係合部２１０）と、を確実に係合（略一体化）させることができる。

なお、図７（Ｅ）の状態のように、ボール１１３を、図７左側から、ボールロックジョイント係合部２１０側の小径部である絞り部２１６を乗り越えて図７右側に持ち来たし、ボール１１３をピストン１１２のテーパー部１１２Ｅにより内側から外側に押し付ける状態とすると、ピストン１１２を図７の左方向に本体１１１に対して相対移動させない限り、ボール１１３は絞り部２１６の左側に移動することが規制される。すなわち、この状態では、クロスバー１００（ボールロックジョイント部１１０）と、ワーク保持ツール２００（ボールロックジョイント係合部２１０）と、は確実に係合（略一体化）状態が維持されることになる。

＜ステップ５＞
図７（Ｅ）の状態から、更に、クロスバー１００を上方に持ち上げることで、ハンガーピン３１０とワーク保持ツール２００とを分離させる。これにより、クロスバー１００はワーク保持ツール交換台車３００からワーク保持ツール２００を受け取ることになる（図７（Ｆ）、図８（Ｄ）参照）。

以上が、空のクロスバー１００が、ワーク保持ツール交換台車３００から次回使用するワーク保持ツール２００を自動的にチャックしながら受け取る動作の説明である。

なお、上記説明と逆の動作（図７（Ｆ）→図７（Ａ））を行なうことで、クロスバー１００は、それまで使用していたワーク保持ツール２００を、自動的にアンチャックしながら、空のワーク保持ツール交換台車３００へ渡す動作を行うことができる。

以上のように、本実施形態によれば、鞘部１１１Ａの外周からのボール１１３の突出状態と退避状態の切り換えをピストン１１２に設けたテーパー部１１２Ｅの軸方向移動に連動させて自動的に行わせることができると共に、クロスバー１００側のボールロックジョイント部１１０と、ワーク保持ツール２００側のボールロックジョイント係合部２１０と、を当接させた状態にてボール１１３を鞘部１１１Ａの外周から突出させたときに、ボール１１３をボールロックジョイント係合部２１０のテーパー部２１６Ａに接触させるようにしているので、ボール１１３がテーパー部１１２Ｅに押されて外側へ向かう力から、テーパー部２１６Ａを軸方向に押圧する力の成分を発生させることができる。

従って、本実施形態によれば、クロスバー１００のボールロックジョイント部１１０の端面１１７と、ワーク保持ツール２００側のボールロックジョイント係合部２１０の端面２１７と、の当接状態（密着状態）を良好かつ確実に維持しつつ、クロスバー１００（ボールロックジョイント部１１０）と、ワーク保持ツール２００（ボールロックジョイント係合部２１０）と、を確実に係合（略一体化）させることができる。

更に、本実施の形態（実施例１）では、テーパー部２１６Ａとボール１１３とを接触させるので、これらの径方向接触位置が自動的に調整される構成であるため、長期に亘って余計な遊動（ガタツキ）のない確実なクロスバー１００（ボールロックジョイント部１１０）とワーク保持ツール２００（ボールロックジョイント係合部２１０）との係合（略一体化）の提供に貢献することができる。

また、本実施の形態（実施例１）では、ボール１１３を、図７左側（ボールロックジョイント部１１０側）から、ボールロックジョイント係合部２１０側の小径部である絞り部２１６を乗り越えて図７右側（ボールロックジョイント係合部２１０側）に持ち来たし、ボール１１３をピストン１１２のテーパー部１１２Ｅにより内側から外側に押し付ける状態としているので、ピストン１１２を図７左側（ピストンの基端側）に本体１１１に対して相対移動させない限り、ボール１１３は絞り部２１６の左側に移動することは規制される。すなわち、本実施の形態（実施例１）によれば、ボール１１３が絞り部２１６を乗り越えて図７右側にある状態では、クロスバー１００（ボールロックジョイント部１１０）と、ワーク保持ツール２００（ボールロックジョイント係合部２１０）と、は確実に係合（略一体化）状態を維持できることになる。

更に、本実施の形態（実施例１）では、このような係合状態から、ピストン１１２を本体１１１に対して図７左側（ピストンの基端側）に相対移動させると、テーパー部１１２Ｅによるボール１１３を外側に押し付ける力が消失するため、ボール１１３は開口１１１Ｂ内にて遊動状態となり鞘部１１１Ａの外周から退避状態となるため、ボール１１３は絞り部２１６を乗り越えて図７左側に移動することが可能となり、クロスバー１００（ボールロックジョイント部１１０）と、ワーク保持ツール２００（ボールロックジョイント係合部２１０）と、の係合（略一体化）をワンタッチで簡単に解除することができる。

このように、本実施の形態（実施例１）によれば、簡単な操作により、ワーク保持ツール２００をクロスバー１００に対して確実に着脱することができるため、ワーク保持ツール２００のクロスバー１００に対する着脱（交換）作業の容易性、信頼性を高めることができると共に、段取り作業の時間短縮に貢献することができる。

すなわち、ボールロックジョイント部１１０、ボールロックジョイント係合部２１０を備えた本実施の形態（実施例１）によれば、簡単かつ低コストで、軽量コンパクトな構成でありながら、容易かつ円滑に、長期に亘ってガタツキ無く、ワークを保持するワーク保持ツールをクロスバーなどに対して着脱可能に支持させることができるワーク保持ツールの着脱支持装置を提供することができる。

また、本実施の形態（実施例１）によれば、当該ワーク保持ツールの着脱支持装置を利用することで、簡単にワーク保持ツールをクロスバーなどに対して交換可能として、段取り作業を容易かつ迅速で効率の良い正確なものとすること、延いては段取り作業時間の短縮により生産効率の向上等を図ることができる。

ところで、ワーク保持ツール交換台車３００は、例えば複数台準備されており、通常、図２に示したように、他と干渉しない退避場所に退避されているが、段取り作業において、クロスバー１００に取り付けるワーク保持ツール２００を自動で交換する際には、以下のようにして移動されて交換作業が行われるようになっている。

例えば、図２において右側のワーク保持ツール交換支持台車３００がワーク保持ツール２００を保持しておらず、左側のワーク保持ツール交換支持台車３００が、次に成形されるワークＷに見合ったワーク保持ツール２００を保持した状態となっている場合を一例として説明する。

かかる場合、ツール交換の際には、図２右側の退避位置にあるワーク保持ツール交換支持台車３００が、クロスバー１００が現在保持しているワーク保持ツール２００を受け取りに、所定のツール交換位置Ｘまで移動して（図９（Ａ）参照）、クロスバー１００からワーク保持ツール２００を受け取り（図９（Ｂ）参照）、その後、元の退避位置へ戻る（図９（Ｃ）参照）。

次に、図２左側の退避位置にあるワーク保持ツール交換支持台車３００が、所定のツール交換位置Ｘまで移動される（図９（Ｃ）参照）。ワーク保持ツール２００を携えていない空のクロスバー１００は、所定のツール交換位置Ｘのワーク保持ツール交換支持台車３００が保持している次回使用するワーク保持ツール２００を受け取る（図９（Ｄ））。ワーク保持ツール２００を渡して空となったワーク保持ツール交換支持台車３００は、元の退避位置へ戻る（図９（Ｅ））。

このようなワーク保持ツール２００の受け渡しを、クロスバー１００に対して行うことで、ワーク保持ツール２００の自動交換が完了される。

なお、本実施の形態（実施例１）では、ワーク搬送装置１を例に説明したが、本発明に係るワーク保持ツールの着脱支持装置の適用はこれに限定されるものではなく、例えば、プレスマシン間に設けられた柱等に設置されたアームを垂直面内で揺動させてワークを搬送するアーム方式のワーク搬送装置、プレスマシン間に取り付けられたレール等に支持されたフィードバーを水平方向に移動させてワークを搬送するフィードバー方式のワーク搬送装置、その他の何れの方式のワーク搬送装置に対しても本発明は適用可能である。

ところで、上記では、ピストン１１２の本体１１１に対する軸方向における相対移動（言い換えると、クロスバー１００（ボールロックジョイント部１１０）とワーク保持ツール２００（ボールロックジョイント係合部２１０）とのチャック・アンチャック（係合・非係合）の切り換え）を、ハンガーピン３１０を利用して自動的に行わせることができる場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ハンドル１１２ａを作業者が手動により操作することで、ピストン１１２を本体１１１に対して軸方向に相対移動させて、クロスバー１００（ボールロックジョイント部１１０）とワーク保持ツール２００（ボールロックジョイント係合部２１０）とをチャック・アンチャック（係合・非係合）する場合も本発明の範囲に含まれるものである。

また、本実施の形態（実施例１）では、クロスバー１００にボールロックジョイント部１１０を取り付け、ワーク保持ツール２００にボールロックジョイント係合部２１０を取り付けたが、これに限定されるものではなく、本発明は、クロスバー１００にボールロックジョイント係合部２１０を取り付け、ワーク保持ツール２００にボールロックジョイント部１１０を取り付けた場合にも適用可能である。

なお、上記では、ピストン１１２を先端部１１２Ａ側（図５，６において右側）に移動させたときに、テーパー部１１２Ｅにてボール１１３を外周側に突出させて、ボールロックジョイント部１１０とボールロックジョイント係合部２１０とを係合させる一方、ピストン１１２を基端部１１２Ｂ側（図５，６において左側）に移動させたときに、テーパー部１１２Ｅによるボール１１３の外周側への押し出しを解放して、ボールロックジョイント部１１０とボールロックジョイント係合部２１０とを係合を解く構成例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。

すなわち、これとは逆に、ピストン１１２を基端部１１２Ｂ側（図５，６において左側）に移動させたときに、テーパー部１１２Ｆにてボール１１３を外周側に突出させて、ボールロックジョイント部１１０とボールロックジョイント係合部２１０とを係合させる一方、ピストン１１２を先端部１１２Ａ側（図５，６において右側）に移動させたときに、テーパー部１１２Ｆによるボール１１３の外周側への押し出しを解放して、ボールロックジョイント部１１０とボールロックジョイント係合部２１０とを係合を解くといった構成とすることも可能であり、かかる点は後述する他の実施例についても同様である。

次に、実施例２について説明する。
実施例２では、実施例１のハンガーピン３１０に代えて、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ロック解除ドグ（かけカギ）４００が、ワーク保持ツール交換台車３００に搭載されているワーク保持ツール交換支持台３０１Ａ（３０１Ｂ）に略垂直に立設されている。

このロック解除ドグ４００は、図１１（Ｂ）に示すように、先端が開口するＵ字状の凹部４０１を有していると共に、その先端が先細りのテーパー状に形成されている。

また、実施例２では、実施例１のハンドル１１２ａに代えて、ピストン１１２の基端部１１２Ｂには、縦断面形状が基端に向かうに連れて径が大きくテーパー形状に形成されたハンドル１１２ｂが取り付けられている。

そして、クロスバー１００に略一体的に取り付けられたボールロックジョイント部１１０をワーク保持ツール交換台車３００に向かって下降させると、ピストン１１２の基端部に取り付けられたハンドル１１２ｂのテーパー形状部分が、ワーク保持ツール交換台車３００上のロック解除ドグ４００に当接する。

その後、更に下降させると、ハンドル１１２ｂのテーパー形状部分と本体１１１との間隙に、ロック解除ドグ４００の凹部４０１が入り込み、凹部４０１がハンドル１１２ｂのテーパー形状部分を押して、ピストン１１２が基端側（図１１において左側）に移動されることになる。

これにより、ボール１１３が開口１１１Ｂに収容され（図１１（Ａ）参照）、ハンガースライド駆動用アクチュエータ３２０を作動させて、ボールロックジョイント部１１０と、係合ブロック２１０と、を接近させると、鞘部１１１Ａが、係合ブロック２１０側のボールロック穴２１３に挿入されることになる。

この状態で、クロスバー１００を上昇させると、ロック解除ドグ４００と、ピストン１１２と、の係合が解除され、ボール１１３が外周側へ突出するため、鞘部１１１Ａは係合ブロック２１０側のボールロック穴２１３から外れることができなくなり、実施例１と同様に、ボールロックジョイント部１１０と係合ブロック２１０とが係合（略一体化）されることになる。
なお、上記と逆の動作を行うことで、実施例１と同様に、ボールロックジョイント部１１０と係合ブロック２１０との係合（略一体化）をワンタッチで簡単に解除（分離）することができる。

したがって、実施例２によっても、上述した実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
但し、実施例２によれば、ピストン１１２の先端部１１２Ａ（先端先細りのテーパー形状部分）やハンガーピン（棒状部材）３１０の先端（先端先細りのテーパー形状部分）などは省略することできる。

実施例３では、エア駆動でピストン１１２をボールロックジョイント部１１０に対し相対的に左右方向に移動させる構成例について説明する。
図１２に示すように、圧縮エア制御バルブ（メカニカルバルブ）５５０から供給される圧縮エアは、ボールロックジョイント部５００のボディ５１１に設けられたチャックポート５０１を介して、ピストン１１２の径拡張部である鍔部１１２Ｃを摺動自在に嵌挿するシリンダ部５１０の係合側シリンダ５１０Ａに送られるように構成されている。なお、鍔部１１２Ｃの外周溝には気密性を維持するためのＯ−リングが配設されている。

また、係合側シリンダ５１０Ａのピストン１１２の鍔部１１２Ｃを挟んで反対側の解放側シリンダ５１０Ｂには、アンチャックポート５０２が接続されている。

かかる構成において、通常時（圧縮エア制御バルブ（メカニカルバルブ）５５０のボタンスイッチ５５１が押されていない状態）は、圧縮エアが圧縮エア制御バルブ５５０を介してチャックポート５０１に供給されており、チャックポート５０１から係合側シリンダ５１０Ａに圧縮エアが供給され、解放側シリンダ５１０Ｂはアンチャックポート５０２を介して大気開放されていることから、ピストン１１２は先端部１１２Ａ側に移動され、テーパー部１１２Ｅによりボール１１３を鞘部１１１Ａから外側に突出させた係合状態（チャック状態）に維持されるようになっている（図１２、図１３（Ｂ）参照）。

実施例３において、アンチャック動作させるには、クロスバー１００をワーク保持ツール交換台車３００上の所定位置に下降させる（図１４参照）。

この下降動作に連動して、ワーク保持ツール交換台車３００上のベース（押し棒）６００がボタンスイッチ５５１を押す（図１４参照）。

これにより、圧縮エア制御バルブ（メカニカルバルブ）５５０の内部流路が切り替わり、アンチャックポート５０２に圧縮エアが供給されると共に、チャックポート５０１は大気開放されるようになる。従って、アンチャックポート５０２から解放側シリンダ５１０Ｂに圧縮エアが供給され、係合側シリンダ５１０Ａはチャックポート５０１を介して大気解放されることから、ピストン１１２は基端部１１２Ｂ側に移動され、ボール１１３の外側への押し出しが解除された非係合状態（アンチャック状態）に維持されるようになっている（図１２、図１３（Ａ）参照）。

このように、実施例３によれば、圧縮エアを用いることで、簡単に、ボールロックジョイント部５００、ボールロックジョイント係合部２１０を係合状態（チャック状態）と非係合状態（アンチャック状態）とを切り換えることができ、以って実施例１と同様に、軽量コンパクトな構成でありながら、容易かつ円滑に、長期に亘ってガタツキ無く、ワークを保持するワーク保持ツールをクロスバーなどに対して着脱可能に支持させることができるワーク保持ツールの着脱支持装置を提供することができる。また、実施例１と同様に、簡単にワーク保持ツールをクロスバーなどに対して交換可能であり、段取り作業を容易かつ迅速で効率の良い正確なものとすること、延いては段取り作業時間の短縮により生産効率の向上等を図ることができる。

なお、実施例３では、ピストン１１２のボールロックジョイント部５００に対する相対移動を圧縮エアによる係合側シリンダ５１０Ａ、解放側シリンダ５１０Ｂの容積の拡大或いは縮小により行わせる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、係合側シリンダ５１０Ａ、解放側シリンダ５１０Ｂのうち何れか一方の容積の拡大或いは縮小を、圧縮エアを大気開放した際の弾性スプリングの弾性付勢力（復元力）により行わせるようにした構成（例えば、実施例１のスプリング１１５を用いた構成）を採用することができる。

以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。

１ ワーク搬送装置
１００ クロスバー
２００ ワーク保持ツール
２０１ パイプフレーム（フレーム部材）
２０２ 吸着保持要素
１１０ ボールロックジョイント部
１１１ 本体（ボディ）
１１１Ａ 鞘部（円筒状のガイド部）
１１１Ｂ 開口
１１２ ピストン
１１２Ａ 先端部（ピストンの先端部）
１１２Ｂ 基端部（ピストンの基端部）
１１２Ｃ 鍔部
１１２Ｄ 小径部
１１２Ｅ テーパー部（ピストン側テーパー部）
１１２ａ ハンドル（手動操作用ハンドル）
１１３ ボール
１１４ シリンダ部（空隙）
１１５ 弾性要素（コイルスプリングやエアクッションなど）
１１６ ボールロックジョイント部ロケートピン
２１０ ボールロックジョイント係合部
２１１ 係合ブロック
２１２ 位置決め穴
２１３ ボールロック穴
２１４ ハンガー用穴
２１６ 絞り部
２１６Ａ テーパー部（絞り部側テーパー部）
３００ ワーク保持ツール交換台車
３０１Ａ ワーク保持ツール交換支持台（図２左側）
３０１Ｂ ワーク保持ツール交換支持台（図２右側）
３１０ ハンガーピン（棒状部材）
３２０ ハンガースライド駆動用アクチュエータ
３３０ スライドガイド
４００ ロック解除ドグ（かけカギ）
５５０ 圧縮エア制御バルブ（メカニカルバルブ）
Ｗ ワーク

Claims (6)

1. プレスマシンのワーク搬送方向に略直交して略水平配置されるクロスバーに着脱可能に支持されてワークを保持・解放するワーク保持ツールの着脱支持装置であって、
   クロスバー或いはワーク保持ツールの一方に設けられるボールロックジョイント部であって、
   クロスバーの長手方向に沿って延在され、ボールロックジョイント部の本体にスライド可能に収容されると共に、弾性要素によりクロスバー或いはワーク保持ツールの他方に向かって弾性付勢されるピストンと、
   前記本体から前記他方に向かって突出され前記ピストンの先端側をスライド可能に収容する鞘部であって、該鞘部の内周側と外周側とを連通する複数の開口を有する鞘部と、
   前記鞘部の複数の開口に対応して配設され前記開口より径の大きな複数のボールであって、前記鞘部の複数の開口と、前記鞘部に収容されているピストンに形成されている小径部と、の間に鞘部の外側への脱落を規制されつつ遊動可能に保持される複数のボールと、
   を含んで構成されるボールロックジョイント部と、
   前記他方に設けられるボールロックジョイント係合部であって、
   前記鞘部を収容するボールロック穴と、
   該ボールロック穴の通常の内径を有する部分から内側に突出して内径を小さく絞る絞り部と、
   を含んで構成されるボールロックジョイント係合部と、
   前記ボールロックジョイント部と、前記ボールロックジョイント係合部と、の間で前記ピストンの長手方向廻りの位置決めを行う位置決め手段と、
   を備えると共に、
   前記ピストンの小径部と、該小径部より径の大きな部分と、をテーパー形状にて接続するピストン側テーパー部と、
   前記絞り部の最小内径部を挟んで前記一方とは反対側と、前記ボールロック穴の通常の内径を有する部分と、をテーパー形状にて接続する絞り部側テーパー部と、
   が備えられることを特徴とするワーク保持ツールの着脱支持装置。
2. 前記ボールロックジョイント部と、前記ボールロックジョイント係合部と、を非係合状態から係合させる場合には、
   前記ピストンを鞘部に対してスライドさせることでボールを小径部に収容させて鞘部の外周からのボールの突出を所定以下とし、かかる状態にて鞘部をボールロック穴に挿入することでボールを前記絞り部を通過させてボールロックジョイント部とボールロックジョイント係合部とを密着状態とし、この密着状態にて前記ピストンを鞘部に対してスライドさせて、前記ピストン側テーパー部によりボールを鞘部の外周方向に押圧することで、ボールを前記絞り部側テーパー部に押圧させることを特徴とする請求項１に記載のワーク保持ツールの着脱支持装置。
3. 前記ボールロックジョイント部と、前記ボールロックジョイント係合部と、を係合状態から非係合させる場合には、
   前記ピストンを鞘部に対してスライドさせることでボールを小径部に収容させて鞘部の外周からのボールの突出を所定以下とし、かかる状態にて鞘部をボールロック穴から抜き出すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワーク保持ツールの着脱支持装置。
4. 前記ピストンを鞘部に対してスライドさせる動作を、ワーク保持ツールを載置するワーク保持ツール交換台車に立設される棒状部材を前記ピストンの先端に設けられたテーパー形状部に当接させることにより行わせることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか1つに記載のワーク保持ツールの着脱支持装置。
5. 前記ピストンを鞘部に対してスライドさせる動作を、ワーク保持ツールを載置するワーク保持ツール交換台車に立設されるロック解除ドグを前記ピストンの基端側に取り付けられたテーパー形状部に当接させることにより行わせることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか1つに記載のワーク保持ツールの着脱支持装置。
6. 前記ピストンを鞘部に対してスライドさせる動作を、圧縮エアにより行わせることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか1つに記載のワーク保持ツールの着脱支持装置。