特許 5969313 物体位置決め固定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5969313

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】物体位置決め固定装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/00 20060101AFI20160804BHJP

【ＦＩ】

   B23Q3/00 A

【請求項の数】11

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2012-182530(P2012-182530)

(22)【出願日】2012年8月21日

(65)【公開番号】特開2014-39972(P2014-39972A)

(43)【公開日】2014年3月6日

【審査請求日】2015年6月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】596037194

【氏名又は名称】パスカルエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089004

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】北浦 太一郎

(72)【発明者】

【氏名】高橋 卓也

(72)【発明者】

【氏名】二宮 隆司

【審査官】 五十嵐 康弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１５５７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２８５９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０１９８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３４６８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０３９２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０８９０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３００１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２２３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８３６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５１３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１０５２０８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ ３／００

Ｂ２３Ｑ １／００

Ｂ２３Ｑ ３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース部材の上に対象物体を水平方向と鉛直方向に位置決めして固定する物体位置決め固定装置において、
前記ベース部材は鉛直方向に位置決めの為の基準座面を備えると共に、前記対象物体は前記基準座面に当接可能な当接面を備え、
前記対象物体を水平方向に位置決め可能に相互に離隔した位置に配設された複数の位置決め機構と、
前記複数の位置決め機構に夫々付設され、前記対象物体をベース部材に押圧して固定可能な複数の固定機構とを備え、
前記各位置決め機構は、
前記ベース部材と対象物体の一方に装着された基準部材であって、先端側ほど小径化するテーパ係合面が形成された係合凸部と、この係合凸部の基端側に係合凸部よりも小径に形成され前記ベース部材と対象物体の一方に形成された嵌合孔に嵌合される嵌合筒部と、前記係合凸部の基端に形成され前記基準座面と当接面の一方に当接する基端当接面とを有する基準部材と、
前記ベース部材と対象物体の他方に形成された装着穴に装着され、前記テーパ係合面に密着状に係合可能なテーパ当接面を有する環状係合部材とを備え、
前記各固定機構は、
前記対象物体からベース部材側へ突出し且つ対象物体に駆動力伝達可能に係合して前記基準部材及びベース部材に形成された第１ロッド挿通孔を挿通するように装着されるプルロッド部材と、
前記ベース部材に取付けられたシリンダ部材と、
前記シリンダ部材に進退可能に装着され前記プルロッド部材が挿入される出力部材と、
前記プルロッド部材とシリンダ部材と出力部材とに設けられ、出力部材の進退によりプルロッド部材と出力部材とを解除可能に結合するボールロック機構と、
前記ボールロック機構を介してプルロッド部材と出力部材とを結合し且つ前記対象物体をベース部材に引き付けるように出力部材を駆動する第１駆動手段とを備えたことを特徴とする物体位置決め固定装置。

【請求項2】

前記プルロッド部材は、前記対象物体に形成された第２ロッド挿通孔を挿通するように装着され、前記ベース部材及び対象物体に着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の物体位置決め固定装置。

【請求項3】

前記プルロッド部材の上端部に前記第２ロッド挿通孔よりも大径の頭部が設けられ、
前記第２ロッド挿通孔の上部に前記頭部を収容する頭部収容穴が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の物体位置決め固定装置。

【請求項4】

前記ボールロック機構を介して結合されたプルロッド部材と出力部材とを結合解除するように出力部材を駆動する第２駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の物体位置決め固定装置。

【請求項5】

前記ボールロック機構を介して結合されたプルロッド部材と出力部材とを結合解除するように出力部材を駆動する際に、プルロッド部材を上方へ押出す押出し機構を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の物体位置決め固定装置。

【請求項6】

前記第１駆動手段が、前記シリンダ部材に収容された圧縮スプリングからなることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の物体位置決め固定装置。

【請求項7】

前記第１駆動手段は、シリンダ部材と出力部材とでシリンダ部材内に形成され且つ圧縮ガスが充填されたガス作動室を有するガススプリングからなることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の物体位置決め固定装置。

【請求項8】

前記対象物体に装備される流体圧機器に流体圧を供給するためにプルロッド部材に形成された第１流体通路部を有する流体通路を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の物体位置決め固定装置。

【請求項9】

前記流体通路は、前記第１流体通路部に連通するように前記出力部材に形成された第２流体通路部を有することを特徴とする請求項８に記載の物体位置決め固定装置。

【請求項10】

前記第１流体通路部が、前記ベース部材と対象物体に夫々形成された第３，第４流体通路部に連通するように構成されたことを特徴とする請求項８に記載の物体位置決め固定装置。

【請求項11】

前記ボールロック機構は、対象物体をベース部材に引き付ける際に出力部材の駆動力を増力してプルロッド部材に伝達する増力機構を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の物体位置決め固定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベース部材の上に対象物体を水平方向と鉛直方向に位置決めして固定する物体位置決め固定装置に関し、特に複数のプルロッド部材を介して対象物体をベース部材に引き付けて固定する装置に関する。

【0002】

従来から、機械加工に供するワークを固定する為の種々のワークパレット（対象物体）と、このワークパレットをベース部材に位置決め固定するワークパレット位置決め固定装置とが広く実用に供されている。

【0003】

例えば、特許文献１に記載の物体位置決め固定装置においては、ベース部材の上面に鉛直方向位置決めの為の基準座面を形成し、ベース部材の対角関係にある１対の隅部の近傍部位に水平方向位置決めの為の１対の基準部材を設けている。各基準部材は、ベース部材の取り付け穴に収容されて複数のボルトで固定されるフランジ部と、このフランジ部の中央部から上方へ突出する係合凸部と、この係合凸部の外周面に形成されたテーパ係合面と、係合凸部に形成したボルト孔とを備えている。

【0004】

１対の基準部材に対応する位置において、ワークパレットにはボルト挿通孔が形成され、ボルト挿通孔の上部にはボルト頭部を収容する頭部収容穴が形成されている。ワークパレットの底部側に凹設した取付穴に、１対の基準部材の係合凸部に夫々密着状に係合可能な環状係合部材を固定している。

【0005】

ベース部材の上にワークパレットを載置し、１対のボルトをワークパレットの１対のボルト挿通孔に上方から挿通して、１対の基準部材のボルト孔に螺合させることで、ワークパレットの下面を基準座面に着座させた状態で、ワークパレットの１対の隅部近傍部をベース部材に鉛直方向と水平方向とに位置決めして固定するようになっている。

【0006】

例えば、特許文献２に記載の物体位置決め固定装置は、ワーク（対象物体）をパレットに位置決め固定するものであり、この装置においては、パレットに鉛直方向位置決めの為のワーク受け座が設けられ、ワークにはピン貫通孔が形成され、ワーク受け座にはピン差込孔が形成されている。これらピン貫通孔とピン差込孔にクランプピンが上方から挿通するように装着され、このクランプピンを介してワークをパレットに引き付けて固定する。

【0007】

そのために、パレットにスリーブが取付けられ、このスリーブにプランジャが進退可能に装着され、皿バネにより下方へ付勢され、クランプピンとスリーブとプランジャとにボールロック機構が設けられている。押上機構によりプランジャを押上げた状態でクランプピンを上記のようにセットし、プランジャの押上げを解除すると、皿バネの付勢力により、ボールロック機構を介してクランプピンとプランジャが結合され、このクランプピンとプランジャを介してワークがパレットに引き付けられ固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１１−２５１３７６号公報

【特許文献2】特開２００３−３９２６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１のような物体位置決め装置においては、ベース部材の基準座面に対する基準部材の係合凸部の鉛直方向位置が製作誤差によりバラつく場合には、所期の水平方向位置決め機能が得られない。しかし、基準部材のフランジ部材を取り付ける取り付け穴を形成する際の、取り付け穴の深さに関する加工公差を約５μｍ程度以内に抑えることは到底困難であるため、ベース部材の基準座面に対する基準部材の係合凸部の高さ位置、つまりテーパ係合面の高さ位置を高精度に設定することができない。そのため、ワークパレットをベース部材の基準座面に対して水平方向に位置決めする位置決め精度を確保することが困難であるという問題がある。

【0010】

また、基準部材にフランジ部を形成し、複数のボルトによりフランジ部を取り付け穴に固定する構造であるため、１対の基準部材をベース部材に取り付ける取り付け位置が制約されること、基準部材が複雑な構造の大型部材になり、その製作費（材料費と加工費と組付け費）が高価になること等の問題もある。

【0011】

しかも、ワークパレットをベース部材に固定する場合、及び固定解除する場合には、少なくとも１対のボルト挿通孔に挿通され１対のボルトを、工具を用いて締めたり弛めたりする手作業が必要になり、つまりベース部材に対してワークパレットを交換する作業が非常に煩雑で時間を要するものになる。また、ワークパレットをベース部材に固定する安定したクランプ力を得ることができず、このことが、ワークパレットをベース部材に確実に位置決め固定することができない原因になる虞がある。

【0012】

ここで、この位置決め固定装置において、ワークパレットをベース部材に固定する固定機構として、ボルトやボルト挿通孔等を省略し、特許文献２のようなクランプピンやボールロック機構を有する機構を採用することが考えられる。しかし、この固定機構を位置決め機構と独立に設けることになると、これら位置決め機構とクランプ機構の両機構を全体的にコンパクトに配置して構成することができない。

【0013】

本発明の目的は、水平方向位置決め精度を高めること、基準部材の構造を簡単化・小型化して製作費を低減すること、ベース部材に対する対象物体の交換を簡単化、迅速化すること、等を実現可能な物体位置決め固定装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

請求項１の発明（物体位置決め固定装置）は、ベース部材の上に対象物体を水平方向と鉛直方向に位置決めして固定する物体位置決め固定装置において、前記ベース部材は鉛直方向に位置決めの為の基準座面を備えると共に、前記対象物体は前記基準座面に当接可能な当接面を備え、前記対象物体を水平方向に位置決め可能に相互に離隔した位置に配設された複数の位置決め機構と、前記複数の位置決め機構に夫々付設され、前記対象物体をベース部材に押圧して固定可能な複数の固定機構とを備え、前記各位置決め機構は、前記ベース部材と対象物体の一方に装着された基準部材であって、先端側ほど小径化するテーパ係合面が形成された係合凸部と、この係合凸部の基端側に係合凸部よりも小径に形成され前記ベース部材と対象物体の一方に形成された嵌合孔に嵌合される嵌合筒部と、前記係合凸部の基端に形成され前記基準座面と当接面の一方に当接する基端当接面とを有する基準部材と、前記ベース部材と対象物体の他方に形成された装着穴に装着され、前記テーパ係合面に密着状に係合可能なテーパ当接面を有する環状係合部材とを備え、前記各固定機構は、前記対象物体からベース部材側へ突出し且つ対象物体に駆動力伝達可能に係合して前記基準部材及びベース部材に形成された第１ロッド挿通孔を挿通するように装着されるプルロッド部材と、前記ベース部材に取付けられたシリンダ部材と、前記シリンダ部材に進退可能に装着され前記プルロッド部材が挿入される出力部材と、前記プルロッド部材とシリンダ部材と出力部材とに設けられ、出力部材の進退によりプルロッド部材と出力部材とを解除可能に結合するボールロック機構と、前記ボールロック機構を介してプルロッド部材と出力部材とを結合し且つ前記対象物体をベース部材に引き付けるように出力部材を駆動する第１駆動手段とを備えたことを特徴としている。

【0015】

対象物体をベース部材に位置決めして固定する際、対象物体をベース部材上にセットし、対象物体の複数の環状係合部材を、ベース部材側の複数の基準部材の係合凸部に夫々係合させる。そして、複数の固定機構により、対象物体がベース部材に押圧され、すると、複数の位置決め機構により、各環状係合部材のテーパ当接面が対応する基準部材の係合凸部のテーパ係合面に密着状に係合して、対象物体が水平方向に位置決めされるとともに、対象物体の当接面がベース部材の基準座面に当接して、対象物体が鉛直方向に位置決めされる。各固定機構においては、プルロッド部材が対象物体からベース部材側へ突出し、対象物体に駆動力伝達可能に係合されて基準部材及びベース部材の第１ロッド挿通孔を挿通するように装着された状態で、第１駆動手段により出力部材が駆動されると、ボールロック機構を介してプルロッド部材と出力部材とが結合され、このプルロッド部材と出力部材とを介して対象物体がベース部材に引き付けられ固定される。

【0016】

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記プルロッド部材は、前記対象物体に形成された第２ロッド挿通孔を挿通するように装着され、前記ベース部材及び対象物体に着脱可能に構成されたことを特徴としている。

【0017】

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記プルロッド部材の上端部に前記第２ロッド挿通孔よりも大径の頭部が設けられ、前記第２ロッド挿通孔の上部に前記頭部を収容する頭部収容穴が形成されたことを特徴としている。

【0018】

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記ボールロック機構を介して結合されたプルロッド部材と出力部材とを結合解除するように出力部材を駆動する第２駆動手段を備えたことを特徴としている。

【0019】

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記ボールロック機構を介して結合されたプルロッド部材と出力部材とを結合解除するように出力部材を駆動する際に、プルロッド部材を上方へ押出す押出し機構を備えたことを特徴としている。

【0020】

請求項６の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記第１駆動手段が、前記シリンダ部材に収容された圧縮スプリングからなることを特徴としている。

【0021】

請求項７の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記第１駆動手段は、シリンダ部材と出力部材とでシリンダ部材内に形成され且つ圧縮ガスが充填されたガス作動室を有するガススプリングからなることを特徴としている。

【0022】

請求項８の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記対象物体に装備される流体圧機器に流体圧を供給するためにプルロッド部材に形成された第１流体通路部を有する流体通路を備えたことを特徴としている。

【0023】

請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記流体通路は、前記第１流体通路部に連通するように前記出力部材に形成された第２流体通路部を有することを特徴としている。

【0024】

請求項１０の発明は、請求項８の発明において、前記第１流体通路部が、前記ベース部材と対象物体に夫々形成された第３，第４流体通路部に連通するように構成されたことを特徴としている。

【0025】

請求項１１の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記ボールロック機構は、対象物体をベース部材に引き付ける際に出力部材の駆動力を増力してプルロッド部材に伝達する増力機構を有することを特徴としている。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、前記各位置決め機構が、前記ベース部材と対象物体の一方に装着された基準部材であって、先端側ほど小径化するテーパ係合面が形成された係合凸部と、この係合凸部の基端側に係合凸部よりも小径に形成され前記ベース部材と対象物体の一方に形成された嵌合孔に嵌合される嵌合筒部と、前記係合凸部の基端に形成され前記基準座面と当接面の一方に当接する基端当接面とを有する基準部材と、前記ベース部材と対象物体の他方に形成された装着穴に装着され、前記テーパ係合面に密着状に係合可能なテーパ当接面を有する環状係合部材とを備えているため、次の効果が得られる。

【0027】

前記係合凸部の基端当接面を前記基準座面又は前記当接面に当接させるため、前記基準座面又は前記当接面に対する係合凸部の高さ方向位置の精度を高めることができるから、対象物体をベース部材に対して水平方向に位置決めする位置決め精度を高めることができる。基準部材の嵌合筒部を嵌合孔に嵌合固定する構成とし、嵌合筒部は係合凸部よりも小さな外径を有するものであるため、基準部材の構造を簡単化・小型化して製作費（材料費、加工費、組付け費）を大幅に低減することができる。

【0028】

しかも、前記各固定機構が、前記対象物体からベース部材側へ突出し且つ対象物体に駆動力伝達可能に係合して前記基準部材及びベース部材に形成された第１ロッド挿通孔を挿通するように装着されるプルロッド部材、前記ベース部材に取付けられたシリンダ部材、前記シリンダ部材に進退可能に装着され前記プルロッド部材が挿入される出力部材、前記プルロッド部材とシリンダ部材と出力部材とに設けられ、出力部材の進退によりプルロッド部材と出力部材とを解除可能に結合するボールロック機構、前記ボールロック機構を介してプルロッド部材と出力部材とを結合し且つ前記対象物体をベース部材に引き付けるように出力部材を駆動する第１駆動手段を備えているため、次の効果が得られる。

【0029】

対象物体をベース部材に固定する際に、工具が不要になり、つまり従来のように複数のボルトを工具を用いて締める手作業が不必要になり、この対象物体の固定作業を自動化できるため、更に、対象物体をベース部材に固定する安定したクランプ力を得ることができ、対象物体を安定して確実に位置決め固定できるため、ベース部材に対する対象物体の交換を簡単化、迅速化することができる。更に、前記位置決め機構とそれに対応する固定機構とを同軸上に設けることができるため、これら両機構を全体的にコンパクトに配置して構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施例１の位置決め固定装置の分解斜視図である。

【図2】前記位置決め固定装置（固定解除状態）の要部断面図である。

【図3】図２の位置決め固定装置（固定状態）の要部断面図である。

【図4】第２の固定機構を含む位置決め固定装置の要部断面図である。

【図5】前記位置決め固定装置の位置決め機構の要部断面図である。

【図6】前記位置決め固定装置の固定機構の要部断面図である。

【図7】実施例２の位置決め固定装置（固定解除状態）の要部断面図である。

【図8】図７の位置決め固定装置（固定状態）の要部断面図である。

【図9】実施例３の位置決め固定装置の要部断面図である。

【図10】実施例４の位置決め固定装置の要部断面図である。

【図11】実施例５の位置決め固定装置の要部断面図である。

【図12】実施例６の位置決め固定装置の要部断面図である。

【図13】実施例７の位置決め固定装置の要部断面図である。

【図14】実施例８の位置決め固定装置（固定解除状態）の要部断面図である。

【図15】図１４の位置決め固定装置（固定状態）の要部断面図である。

【図16】図１４の固定機構の要部断面図である。

【図17】実施例９の位置決め固定装置の要部断面図である。

【図18】実施例１０の位置決め固定装置の要部断面図である。

【図19】変更形態に係る位置決め機構の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
なお、以下の実施例において、水平方向に位置決めするとは、水平方向の位置を決めることを意味し、鉛直方向に位置決めするとは、鉛直方向の位置を決めることを意味する。

【実施例1】

【0032】

図１〜図４に示すように、パレット位置決め固定装置１（これが、「物体位置決め固定装置」に相当する。以下、位置決め固定装置という）は、ベース部材２の上に機械加工に供するワークを保持する為のワークパレット３（これが、「対象物体」に相当する。以下、パレットという）を水平方向と鉛直方向に位置決めして固定するものである。

【0033】

この位置決め固定装置１は、ベース部材２の上面に形成された鉛直方向に位置決めの為の基準座面４と、パレット３の下面に形成され基準座面４に当接可能な当接面５と、パレット３を水平方向に位置決め可能な１対の位置決め機構６と、パレット３をベース部材２に押圧して固定可能な１対の固定機構７及び１対の第２の固定機構８とを備えている。

【0034】

ベース部材２とパレット３は、夫々、正方形又は長方形の厚手の鋼製の平板部材で構成され、ベース部材２の上面のほぼ全域が平滑な基準座面４に形成され、パレット３の下面のほぼ全域が平滑な当接面５に形成されている。ベース部材２は、例えば工作機械のテーブル等の上に固定した状態にセットされる。パレット３には、図示外のクランプ装置やボルトにより１又は複数のワーク（図示略）が固定され、そのパレット３がベース部材２上に搬送され、水平方向と鉛直方向に位置決め固定されてから、パレット３上の１又は複数のワークに対して機械加工が施される。

【0035】

ベース部材２には、その対角関係にある１対の隅部の近傍部位に、基準座面４に開口する１対の嵌合孔１０と、この１対の嵌合孔１０の下端に連なる鉛直方向向きの１対の第１の第１ロッド挿通孔１１とが形成され、その他の対角関係にある（上記１対の隅部とは異なる）１対の隅部の近傍部位に、１対の第２の第１ロッド挿通孔１２が形成されている。１対の嵌合孔１０に１対の位置決め機構６の基準部材２０が装着されている。

【0036】

パレット３には、その対角関係にある１対の隅部の近傍部位に、当接面５に開口する１対の装着穴１５と、この１対の装着穴１５の上端に連なる鉛直方向向きの１対の第１の第２ロッド挿通孔１６とが形成され、その他の対角関係にある（上記１対の隅部とは異なる）１対の隅部の近傍部位に、１対の第２の第２ロッド挿通孔１７が形成され、各第２ロッド挿通孔１６，１７の上部に、頭部収容穴１６ａ，１７ａが形成されている。１対の装着穴１５に１対の位置決め機構６の環状係合部材２５が装着されている。

【0037】

嵌合孔１０は、第１ロッド挿通孔１１よりも大径に且つ第１ロッド挿通孔１１と同心状に形成され、装着穴１５は、第２ロッド挿通孔１６及び嵌合孔１０よりも大径に且つ第２ロッド挿通孔１６と同心状に形成されている。第１ロッド挿通孔１１，１２と第２ロッド挿通孔１６，１７は略同径に形成され、頭部収容穴１６ａ，１７ａは、第２ロッド挿通孔１６，１７よりも大径に形成されている。

【0038】

位置決め機構６について説明する。
図１に示すように、１対の位置決め機構６は、水平方向へ相互に離隔した位置に配設され、図２、図３、図５に示すように、各位置決め機構６は、ベース部材２に装着された基準部材２０と、この基準部材２０に係合可能にパレット３に装着された環状係合部材２５とを備えている。

【0039】

基準部材２０は、環状（筒状）に形成されて、上側（先端側）ほど小径化するテーパ係合面２２が形成された係合凸部２１と、この係合凸部２１の下側（基端側）に係合凸部２１よりも小径に形成されベース部材２の嵌合孔１０に嵌合される嵌合筒部２３と、係合凸部２１の下端（基端）に形成され基準座面４に当接する基端当接面２４とを有する。係合凸部２１と嵌合筒部２３は一体形成されている。

【0040】

係合凸部２１の上端の外周部は断面円弧状に形成されている。テーパ係合面２２は、周方向全域に亙って環状に形成されている。但し、周方向に間欠的に形成した複数のテーパ係合面としてもよい。嵌合筒部２３は、基端当接面２４を基準座面４に当接させた状態で嵌合孔１０に圧入固定されている。但し、嵌合筒部２３を嵌合孔１０に圧入以外の固定手段で固定してもよい。尚、基端当接面２４が基準座面４に当接した状態で、嵌合筒部２３の下端と嵌合孔１０の底面との間に小さな隙間が形成される。

【0041】

環状係合部材２５は、パレット３の装着穴１５に装着され、基準部材２０のテーパ係合面２２に密着状に係合可能なテーパ当接面２６を有する。環状係合部材２５は、その上端を装着穴１５の上端壁面に当接させた状態で装着穴１５に圧入固定されている。但し、環状係合部材２５を装着穴１５に圧入以外の固定手段で固定してもよい。尚、環状係合部材２５の上端が装着穴１５の上端壁面に当接した状態で、環状係合部材２５の下端面は、パレット３の当接面５の高さ位置よりも少し上方に位置する。

【0042】

固定機構７（８）によりパレット３がベース部材２に押圧固定される際、環状係合部材２５は径拡大方向に弾性変形可能に構成されている。そのために、環状係合部材２５の下半部の外径は上半部の外径よりも少し小径に形成され、環状係合部材２５の下半部の外周面と装着穴１５の内周面との間に、環状係合部材２５の径拡大方向への弾性変形を許容（促進）する為の環状隙間２７が形成されている。

【0043】

固定機構７，８について説明する。
図１に示すように、１対の固定機構７は、１対の位置決め機構６に夫々付設され、１対の固定機構７、及び１対の固定機構８は、水平方向へ相互に離隔した位置に配設されている。

【0044】

図２、図３、図６に示すように、各固定機構７は、パレット３から下側（ベース部材２側）へ突出し且つパレット３に駆動力伝達可能に係合してベース部材２の基準部材２０及び第１ロッド挿通孔１１とパレット３の第２挿通孔１６を挿通するように装着されるプルロッド部材３０と、ベース部材２に取付けられたシリンダ部材３１と、シリンダ部材３１に上下方向へ進退可能に装着されプルロッド部材３０が挿入される出力部材３２と、プルロッド部材３０とシリンダ部材３１と出力部材３２とに設けられ、出力部材３２の進退によりプルロッド部材３０と出力部材３２とを解除可能に結合するボールロック機構３３と、ボールロック機構３３を介してプルロッド部材３０と出力部材３２とを結合し且つパレット３をベース部材２に引き付けるように出力部材３２を下方へ駆動する第１駆動機構３４と、ボールロック機構３３を介して結合されたプルロッド部材３０と出力部材３２とを結合解除するように出力部材３２を上方へ駆動する第２駆動機構３５とを備えている。

【0045】

プルロッド部材３０はベース部材２及びパレット３に着脱可能に構成されている。プルロッド部材３０は、ベース部材２の上下方向厚さとパレット３の上下方向厚さの合計厚さよりも多少長く、且つその大部分が第１，第２ロッド挿通孔１１，１６よりも少し小径に形成され、プルロッド部材３０の上端部に第２ロッド挿通孔１６（即ち、プルロッド部材３０の前記大部分）よりも大径の頭部３０ａが設けられている。その頭部３０ａが、パレット３の頭部収容穴１６ａに収容され、その頭部収容穴１６ａの底面部１６ｂに係合して、プルロッド部材３０がパレット３に駆動力伝達可能になり、この状態で、プルロッド部材３０の下部がベース部材２の下方へ突出する。

【0046】

シリンダ部材３１は、シリンダ本体４０と、シリンダ本体４０の下端部に内嵌状に螺合された下端壁部材４１とを有する。シリンダ本体４０は、シリンダ筒部４０ａと、シリンダ筒部４０ａの上端側に位置する上端壁部４０ｂと、上端壁部４０ｂの中央部分から上方へ突出する凸ネジ部４０ｃとを有し、上端壁部４０ｂと凸ネジ部４０ｃには、プルロッド部材３０よりも大径の鉛直方向向きのロッド差込孔４０ｄが形成されている。

【0047】

ここで、ベース部材２には、１対の第１ロッド挿通孔１１の下端に連なる１対のネジ穴１３と、他の１対の第１ロッド挿通孔１２の下端に連なる１対のネジ穴１４が、夫々ベース部材２の下面に開口するように形成されている。そして、シリンダ本体４０が、凸ネジ部４０ｃをネジ穴１３に螺合し、上端壁部４０ｂをベース部材２の下面に当接させた状態で、ベース部材２に固定されている。

【0048】

出力部材３２は、ピストン部３２ａと、ピストン部３２ａから上方へ延びる出力ロッド部３２ｂと、出力ロッド部３２ｂの上端部から上方へ延び且つ出力ロッド部３２ｂよりも小径の出力筒部３２ｃとを有し、この出力筒部３２ｃに、プルロッド部材３０の下端部が挿入されるロッド挿入穴３２ｄが形成されている。ピストン部３２ａがシリンダ筒部４０ａに摺動自在に内嵌され、出力筒部３２ｃが上端壁部４０ｂのロッド差込孔４０ｄに摺動自在に内嵌され、出力ロッド部３２ｂの上端部が上端壁部４０ｂの下端面に当接すると、出力部材３２が上限位置になる。

【0049】

ボールロック機構３３は、複数（例えば、２又は３個）のボール４５（鋼球）と、出力筒部３２ｃに形成され複数のボール４５を夫々半径方向へ移動自在に保持する複数のボール保持孔４６と、上端壁部４０ｂの内周部に形成され複数のボール４５を半径方向外側へ逃す為の環状逃し溝４７と、プルロッド部材３０の下端部に形成され半径方向内側へ移動する複数のボール４５が係合する環状凹溝４８とを有する。

【0050】

第１駆動機構３４は、シリンダ部材３１に収容された圧縮スプリング５０（例えば、コイルバネや皿バネ）からなる。この圧縮スプリング５０は、出力ロッド部３２ｂに外装され、ピストン部３２ａと上端壁部４０ｂとの間に装着されて、出力部材３２を比較的強力な付勢力で下方へ付勢している。

【0051】

第２駆動機構３５は、出力部材３２を上方へ駆動可能な流体圧シリンダ５５からなる。この流体圧シリンダ５５は、ピストン部３２ａと、このピストン部３２ａとシリンダ部材３１とで囲まれた流体圧作動室５６とを有し、この流体圧作動室５６に所定圧以上の流体圧が供給されると、圧縮スプリング５０の付勢力に抗して出力部材３２が上方へ駆動される。尚、下端壁部材４１に流体圧ポート５７が形成され、ピストン部３２ａとシリンダ筒部４０ａとの間、下端壁部材４１とシリンダ筒部４０ａとの間は、夫々環状シール５８ａ，５８ｂによりシールされている。

【0052】

尚、図４に示すように、各固定機構８については、前記の固定機構７と比べると、プルロッド部材３０が挿通する第１，第２挿通孔１２，１７が異なる以外は、固定機構７と同一の構成であるため、固定機構７と基本的に同一符号を付して説明を省略する。

【0053】

次に、位置決め固定装置１の作用、効果について説明する。
ベース部材２は工作機械のテーブル等の上に予めセットして固定されている。ワーク準備ステージにおいてパレット３に１又は複数のワークを取り付けた状態において、パレット３をベース部材２の上方へ搬送して、ベース部材２の上面の基準座面４に近接状に載置する。このとき、パレット３側の１対の環状係合部材２５が、ベース部材２側の１対の基準部材２０の係合凸部２１に軽く係合している。

【0054】

その後、４つの固定機構７，８によりパレット３をベース部材２に押圧し固定する。すると、パレット３の当接面５がベース部材２の基準座面４に密着状に当接して、パレット３がベース部材２に対して鉛直方向に位置決めされると共に、その際、１対の環状係合部材２５が径拡大側へ弾性変形して、それらのテーパ当接面２６が１対の基準部材２０のテーパ係合面２２に密着状に係合して固定され、依って、パレット３がベース部材２に対して水平方向に位置決めされる。

【0055】

固定機構７（８）においては、プルロッド部材３０がベース部材２、パレット３から取外された状態で、パレット３を搬送してベース部材２の基準座面４に載置する。その後、図２に示すように、第２駆動機構３５（流体圧シリンダ５５）により出力部材３２を上方へ駆動して上限位置に移動させる。すると、ボールロック機構３３において、複数のボール４５と環状逃し溝４７の高さ位置が一致した状態になる。この状態で、プルロッド部材３０をパレット３の上側から第１，第２挿通孔１１，１６に挿通させるように装着する。

【0056】

すると、プルロッド部材３０が出力部材３２の出力筒部３２ｃに挿入され、そこで、複数のボール４５が環状逃し溝４７に退避して、プルロッド部材３０の出力筒部３２ｃへの挿入が完了し、プルロッド部材３０の頭部３０ａが頭部収容穴１６ａに収容され底面部１６ｂに係合して、プルロッド部材３０の環状凹溝４８の上部の高さ位置が、複数のボール４５の高さ位置になる。次に、第２駆動機構３５による出力部材３２の駆動を解除する。

【0057】

すると、図３に示すように、第１駆動機構３４（圧縮スプリング５０）により、出力部材３２が下方へ駆動される。出力部材３２と共に複数のボール４５が下方へ駆動され、そこで、複数のボール４５が環状逃し溝４７よりも下方へ移動し、シリンダ本体４０のロッド差込孔４０ｄの内周壁により径方向内側へ押動されて、プルロッド部材３０の環状凹溝４８に係合する。最終的に、複数のボール４５が環状凹溝４８の下端部に係合し、出力部材３２の駆動力が複数のボール４５を介してプルロッド部材３０に伝達され、このプルロッド部材３０によりパレット３がベース部材２に強力に引き付けられ固定される。

【0058】

パレット３をベース部材２から固定解除する場合には、再度、第２駆動機構３５（流体圧シリンダ５５）により出力部材３２を上方へ駆動して上限位置に移動させる。すると、複数のボール４５と環状逃し溝４７の高さ位置が一致するため、プルロッド部材３０を装着する場合と同様に、複数のボール４５が環状逃し溝４７に退避して、プルロッド部材３０をパレット３の上側へ引き抜くことができる。

【0059】

以上説明した位置決め固定装置１によれば、先ず、位置決め機構６において、各基準部材２０の嵌合筒部２３をベース部材２の嵌合孔１０に嵌合固定することで、基準部材２０をベース部材２に固定する構造にし、嵌合筒部２３は係合凸部２１よりも小さな外径を有するため、基準部材２０をベース部材２に固定する為のフランジ部とそのフランジ部を固定する為の複数のボルトを設ける必要もないから、基準部材２０を簡単化・小型化して製作費（材料費、加工費、組付け費）を大幅に低減することができる。しかも、フランジ部がないので、基準部材２０をベース部材２に配置する際の自由度も大きくなる。

【0060】

基準部材２０において、係合凸部２１の下端に基端当接面２４を形成し、この基端当接面２４を基準座面４に当接させた構造にしたため、基準座面４に対する係合凸部２１の高さ方向の位置を精度よく設定することができる。そのため、パレット３を水平方向へ位置決めする位置決め精度を高めることができる。また、環状係合部材２５と装着穴１５の内周面の間に形成した簡単な構成の環状隙間２７を介して環状係合部材２５の弾性変形を促進することができるため、そのテーパ当接面２６を係合凸部２１のテーパ係合面２２に確実に密着状に係合させて固定することができる。

【0061】

次に、固定機構７においては、そのプルロッド部材３０が、基準部材２０及びベース部材２に形成された第１ロッド挿通孔１１、及びパレット３に形成された第２ロッド挿通孔１６を挿通するように装着され、第１駆動機構３４により、ボールロック機構３３を介してプルロッド部材３０と出力部材３２とを結合し且つパレット３をベース部材２に引き付けるように出力部材３２を駆動して、パレット３をベース部材２に固定する構成としたので、先ず、位置決め機構６と固定機構７とを同軸上に配設すること、即ち、これら両機構６，７を全体的にコンパクトに配置して構成することができる。

【0062】

しかも、パレット３をベース部材２に固定する場合、及び固定解除する場合には、従来のようにボルトを工具を用いて締めたり弛めたりする手作業が不必要になり、このパレット３の固定作業と固定解除作業を自動化できる。更に、位置決め機構６と固定機構７とを同軸上に配設することで、位置決め機構６がより適正に機能するように、パレット３にそれをベース部材２に引き付ける力を付与することができる。また、パレット３の固定作業の自動化により、パレット３をベース部材２に固定する安定したクランプ力を得ることができ、パレット３を安定して確実に位置決め固定できる。従って、ベース部材２に対するパレット３の交換を簡単化、迅速化することができる。

【0063】

次に、実施例１を部分的に変更した別実施例について説明する。但し、別実施例の構成について、前記実施例の構成に対してサイズや形状が多少異なる場合でも、前記実施例と基本的に同じ構成には同一符号を付して、また、前記実施例と類似の構成には類似符号を付して、適宜詳細な説明を省略する。

【実施例2】

【0064】

図７、図８に示すように、実施例２の位置決め固定装置１Ａにおいて、固定機構７Ａは、第２駆動機構３５によりボールロック機構３３を介して結合されたプルロッド部材３０と出力部材３２Ａとを結合解除するように出力部材３２Ａを上方へ駆動する際に、プルロッド部材３０を上方へ押出す押出し機構６０を備えている。

【0065】

出力部材３２Ａは、ピストン部３２Ａａ、出力ロッド部３２Ａｂ、出力筒部３２Ａｃを有し、ピストン部３２Ａａと出力ロッド部３２Ａｂに、出力筒部３２Ａｃのロッド挿入穴３２Ａｄに連通する鉛直方向向きの挿通孔３２Ａｅが形成され、ピストン部３２Ａａに、挿通孔３２Ａｅの下端に連なるネジ穴３２Ａｆとが形成されている。

【0066】

押出し機構６０は押出しロッド６１を有し、その押出しロッド６１が挿通孔３２Ａｅに下側から挿通され、押出しロッド６１の下端側に形成された大径ネジ部６１ａが、ピストン部３２Ａａのネジ穴３２Ａｆに螺合され固定されている。この押出しロッド６１の上端部が、出力筒部３２Ａｃのロッド挿入穴３２Ａｄ内へ突出して、プルロッド部材３０の下端部と当接可能になっている。

【0067】

図７に示すように、パレット３を搬送してベース部材２の基準座面４に載置し、第２駆動機構３５により出力部材３２Ａを上方へ駆動して上限位置に移動させた状態で、プルロッド部材３０をパレット３の上側から第１，第２挿通孔１１，１６に挿通させるように装着する。すると、プルロッド部材３０の下端部が押出しロッド６１の上端部に当接して、プルロッド部材３０はパレット３よりも少し突出した状態にセットされ、その後、第２駆動機構３５による出力部材３２Ａの駆動を解除する。

【0068】

すると、図８に示すように、第１駆動機構３４により、出力部材３２Ａが下方へ駆動され、先ずは、出力部材３２Ａ（押出しロッド６１）と共にプルロッド部材３０が下降し、ここで、複数のボール４５が、シリンダ本体４０のロッド差込孔４０ｄの内周壁により径方向内側へ押動されて、プルロッド部材３０の環状凹溝４８に係合する。その後、プルロッド部材３０の頭部３０ａが頭部収容穴１６ａに収容され底面部１６ｂに係合して、プルロッド部材３０は下降停止するが、出力部材３２Ａは更に下降する。こうして、最終的に、複数のボール４５が環状凹溝４８の下端部に係合し、プルロッド部材３０によりパレット３がベース部材２に強力に引き付けられ固定される。

【0069】

パレット３をベース部材２から固定解除する場合には、再度、第２駆動機構３５（流体圧シリンダ５５）により出力部材３２Ａを上方へ駆動して上限位置に移動させる。その際、前記とは逆に、出力部材３２Ａ（押出しロッド６１）が上昇し、プルロッド部材３０の下端部が押出しロッド６１の上端部に当接して、プルロッド部材３０も上昇し、最終的に、プルロッド部材３０はパレット３よりも少し突出した状態になる（図７参照）。従って、プルロッド部材３０を容易に取外すことが可能になる。

【0070】

尚、押出しロッド６１を省略し、この押出しロッド６１の上端部に相当する部分を、例えば、実施例１の出力部材３２において、ロッド挿入穴３２ｄの深さを調節して、そのロッド挿入穴３２ｄの底面部により構成してもよい。即ち、押出し機構の構成を簡単化できる。また、プルロッド部材３０の押出し量を大きくしたい場合、出力部材３２Ａに対して押出しロッド６１を摺動自在に装着し、その押出しロッド６１が流体圧シリンダ５５の流体圧を受けて更に上方へ突出し得るように構成してもよい。

【実施例3】

【0071】

図９に示すように、実施例３の位置決め固定装置１Ｂにおいて、固定機構７Ｂの第１駆動機構３４Ｂは、前記実施例のような圧縮スプリング５０ではなく、シリンダ部材３１Ｂと出力部材３２Ｂとでシリンダ部材３１Ｂ内に形成され且つ圧縮ガス（例えば、圧縮窒素ガス）が充填されたガス作動室６６を有するガススプリング６５からなる。

【0072】

シリンダ部材３１Ｂは、シリンダ本体４０Ｂ、下端壁部材４１Ｂを有し、シリンダ本体４０Ｂは、実施例１のシリンダ本体４０よりも短い長さに形成され、下端壁部材４１Ｂの中心部には鉛直方向向きの貫通孔４１Ｂａが形成されている。出力部材３２Ｂは、ピストン部３２Ｂａ、出力ロッド部３２Ｂｂ、ロッド挿入穴３２Ｂｄを形成する出力筒部３２Ｂｃを有し、更に、ピストン部３２Ｂａから下方へ延びて下端壁部材４１Ｂの貫通孔４１Ｂａに摺動自在に内嵌された基端軸状部３２Ｂｅを有する。ガススプリング６５のガス作動室６６はピストン部３２Ｂａの上側に形成され、出力筒部３２Ｂｃとシリンダ本体４０Ｂの上端壁部４０Ｂｂとの間、基端軸状部３２Ｂｅと下端壁部材４１Ｂとの間は、夫々環状シール６８ａ，６８ｂによりシールされている。

【0073】

このガス作動室６６に外部ガス圧供給源（図示略）から圧縮ガスを充填（補充）する為のガス通路６７が、出力部材３２Ｂのピストン部３２Ｂａ及び基端軸状部３２Ｂｅに形成され、基端軸状部３２Ｂｅの下端部におけるガス通路６７には、ガス作動室６６内の圧縮ガスを封止し且つ外部から圧縮ガスを供給可能な封止弁部材６７ａが装着されている。尚、下端壁部材４１Ｂには、貫通孔４１Ｂａの形成に悪影響を与えない部位に流体圧ポート５７Ｂが形成されている。ガススプリング６５により、強力な固定力を維持して、第１駆動機構３４と共に固定機構７Ｂの前後長を小型化できる。

【実施例4】

【0074】

図１０に示すように、実施例４の位置決め固定装置１Ｃにおいて、固定機構７Ｃは、実施例１の第２駆動機構３５を省略し、ボールロック機構３３を介して結合されたプルロッド部材３０と出力部材３２とを、手作業により結合解除するように出力部材３２を上方移動させ得るようにしている。

【0075】

シリンダ部材３１Ｃは、シリンダ本体４０、下端壁部材４１Ｃを有し、下端壁部材４１Ｃには、実施例１の流体圧ポート５７を省略し、その代わりに、鉛直方向向きのネジ孔７０が貫通状に形成されている。また、実施例１の環状シール５８ａ，５８ｂも省略されている。このネジ孔７０に押しボルト７１が螺合され、この押しボルト７１の上端部が出力部材３２の下端部に当接している。押しボルト７１の下部には工具が係合する角穴７１ａ（例えば、６角穴）が形成されている。

【0076】

つまり、この固定機構７Ｃによれば、工具を用いて押しボルト７１を回動させて、出力部位３２を上下方向へ移動させ、固定作業、並びに固定解除作業を行うことができる。こうした作業が手作業になるものの、第１駆動機構３４により、パレット３をベース部材２に固定する安定したクランプ力を得ることができる。また、第２駆動機構３５を省略することで、固定機構７Ｃを簡単化できる。

【実施例5】

【0077】

図１１に示すように、実施例５の位置決め固定装置１Ｄにおいて、固定機構７Ｄは、実施例１の第２駆動機構３５を省略し、ボールロック機構３３を介して結合されたプルロッド部材３０と出力部材３２とを、外部の駆動手段（例えば、流体圧シリンダ）により結合解除するように出力部材３２を上方へ駆動し得るようにしている。

【0078】

シリンダ部材３１Ｄは、シリンダ本体４０、下端壁部材４１Ｄを有し、下端壁部材４１Ｄには、実施例１の流体圧ポート５７を省略し、その代わりに、鉛直方向向きの挿通孔７５が貫通状に形成されている。また、実施例１の環状シール５８ａ，５８ｂも省略されている。出力部材３２Ｄは、ピストン部３２ａ、出力ロッド部３２ｂ、ロッド挿入穴３２ｄを形成する出力筒部３２ｃを有し、更に、ピストン部３２ａから下方へ延びる被操作ロッド部３２Ｄｅを有し、この被操作ロッド部３２Ｄｅが、下端壁部材４１Ｄの挿通孔７５を挿通し、下端壁部材４１Ｄの下方へ突出している。

【0079】

この固定機構７Ｄによれば、外部の駆動手段により、出力部材３２Ｄを上方へ駆動し、ボールロック機構３３を介して結合されたプルロッド部材３０と出力部材３２Ｄとを結合解除することができ、また、外部の駆動手段による駆動を解除して、第１駆動機構３４により出力部材３２Ｄを下方へ駆動して、ボールロック機構３３を介してプルロッド部材３０と出力部材３２Ｄとを結合し且つパレット３をベース部材２に引き付けることができる。外部の駆動手段を利用して、パレット３の固定作業／固定解除作業の自動化を図り、第２駆動機構３５を省略することで、固定機構７Ｄを簡単化できる。

【実施例6】

【0080】

図１２に示すように、実施例６の位置決め固定装置１Ｅにおいて、固定機構７Ｅは、パレット３に装備される流体圧機器（例えば、ワークをクランプするクランプ装置）に流体圧を供給するために流体通路８０を備え、その流体通路８０は、プルロッド部材３０Ｅに形成された第１流体通路部８１と、この第１流体通路部８１に連通するように出力部材３２Ｅに形成された第２流体通路部８２とを有する。尚、プルロッド部材３０Ｅの下端部に、プルロッド部材３０Ｅとシリンダ本体４０との間をシールする環状シール８３が装着されている。

【0081】

尚、この固定機構７Ｅは、実施例５の固定機構７Ｄ（図１１参照）を元に構成されている。つまり、実施例５の固定機構７Ｄと同様の効果を奏すると共に、固定機構７Ｅを利用して、流体通路８０を形成し、その流体通路８０を介して外部の流体圧供給源からパレット３に装備される流体圧機器に流体圧を整然と供給することができる。尚、符号８４はクランプ装置から延びる流体圧ホース等が接続されるカプラーであり、このカプラー８４が頭部収容穴１６Ｅａに内嵌状に螺合されている。そのために、頭部収容穴１６Ｅａは実施例１の頭部収容穴１６ａよりも大径に形成されている。

【実施例7】

【0082】

図１３に示すように、実施例７の位置決め固定装置１Ｆにおいて、固定機構７Ｆは、パレット３に装備される流体圧機器（例えば、クランプ装置）に流体圧を供給するために流体通路８５を備え、その流体通路８５は、プルロッド部材３０Ｆに形成された第１流体通路部８６を有し、この第１流体通路部８６が、ベース部材２とパレット３に夫々形成された第３，第４流体通路部８７，８８に連通するように構成されている。

【0083】

尚、第１，第３流体通路部８６，８７の接続部の上下近傍において、ベース部材２には、ベース部材２とプルロッド部材３０Ｆとの間をシールする環状シール８９ａ，８９ｂが装着され、第１，第４流体通路部８６，８８の接続部の上下近傍において、パレット３には、パレット３とプルロッド部材３０Ｆとの間をシールする環状シール８９ｃ，８９ｄが装着されている。

【0084】

固定機構７Ｆを利用して、流体通路８５（第１流体通路部８６）を形成し、その流体通路８５と、ベース部材２とパレット３に形成された第３，第４流体通路部８７，８８を介して、外部の流体圧供給源からパレット３に装備される流体圧機器に流体圧を整然と供給することができる。

【0085】

また、この固定機構７Ｆにおいては、第１，第２駆動機構３４Ｆ，３５Ｆが、出力部材３２Ｆを上下両方向へ駆動可能な復動型の流体圧シリンダ９０により構成されている。この流体圧シリンダ９０を構成するために、出力部材３２Ｆのピストン部３２Ｆａとシリンダ本体４０Ｆとの間、出力部材３２Ｆの出力ロッド部３２Ｆｂとシリンダ本体４０Ｆとの間、シリンダ本体４０Ｆと下端壁部４１Ｆとの間を夫々シールする環状シール９１ａ，９１ｂ，９１ｃが装着されている。

【実施例8】

【0086】

図１４〜図１６に示すように、実施例８の位置決め固定装置１Ｇにおいて、固定機構７Ｇのボールロック機構３３Ｇは、パレット３をベース部材２に引き付ける際に出力部材３２Ｇの駆動力を増力してプルロッド部材３０に伝達する増力機構９２（図１６参照）を有する。この増力機構９２を構成するために、固定装置７Ｇのシリンダ部材３１Ｇと出力部材３２Ｇが実施例１と多少異なる構造になっている。

【0087】

シリンダ部材３１Ｇは、シリンダ本体４０Ｇ、下端壁部材４１を有し、シリンダ本体４０Ｇは、シリンダ筒部４０Ｇａ、上端壁部４０Ｇｂ、凸ネジ部４０Ｇｃを有し、上端壁部４０Ｇｂと凸ネジ部４０Ｇｃにロッド差込孔４０Ｇｄが形成され、このロッド差込孔４０Ｇｄは、プルロッド部材３０よりも少し大径に形成されている。このシリンダ部材３１Ｇ（シリンダ筒部４０Ｇａ）は、実施例１のシリンダ部材３１よりも小径に構成されている。

【0088】

シリンダ本体４０Ｇは、更に、上端壁部４０Ｇｂから下方へ突出する筒部４０Ｇｅを有し、その内部がロッド差込孔４０Ｇｄに連通し、この筒部４０Ｇｅにプルロッド部材３０の下端部が摺動自在に内嵌される。第１駆動機構３４Ｇは、実施例１の圧縮スプリング５０よりも小型の圧縮スプリング５０Ｇからなり、故に、前記のように、シリンダ部材３１Ｇを小径にできて、増力機構９２と協働して所要のクランプ力を得ることができる。

【0089】

出力部材３２Ｇは、ピストン部３２ａ、出力ロッド部３２Ｇｂを有し、出力ロッド部３２Ｇｂの上部に出力筒部３２Ｇｃが形成され、この出力筒部３２Ｇｃがシリンダ本体４０Ｇの筒部４０Ｇｅに摺動自在に外嵌され、出力筒部３２Ｇｃがシリンダ本体４０Ｇの上端壁部４０Ｇｂに当接すると、出力部材３２Ｇが上限位置になる。

【0090】

ボールロック機構３３Ｇは、複数（例えば、２又は３個）のボール４５Ｇ（鋼球）、シリンダ本体４０Ｇの筒部４０Ｇｅに形成され複数のボール４５Ｇを夫々半径方向へ移動自在に保持する複数のボール保持孔４６Ｇ、出力部材３２Ｇの出力筒部３２Ｇｃの内周部に形成され複数のボール４５Ｇを半径方向外側へ逃す為の環状逃し溝４７Ｇ、及びプルロッド部材３０の環状凹溝４８を有する。

【0091】

この固定機構７Ｇにおいては、図１４に示すように、第２駆動機構３５（流体圧シリンダ５５）により出力部材３２Ｇを上方へ駆動して上限位置に移動させ、複数のボール４５Ｇと環状逃し溝４７Ｇの高さ位置を一致させた状態で、プルロッド部材３０をパレット３の上側から第１，第２挿通孔１１，１６に挿通させるように装着し、その後、第２駆動機構３５による出力部材３２Ｇの駆動を解除する。

【0092】

すると、図１５、図１６に示すように、第１駆動機構３４Ｇ（圧縮スプリング５０Ｇ）により、出力部材３２Ｇが下方へ駆動され、即ち、環状逃し溝４７Ｇも下方移動する。すると、出力筒部３２Ｇｃの環状逃し溝４７Ｇの上端側に形成された上方程小径化するテーパー押動部４７Ｇａにより、複数のボール４５Ｇが径方向内側へ押動されて、プルロッド部材３０の環状凹溝４８に係合する。最終的に、複数のボール４５がテーパー押動部４７Ｇａと、プルロッド部材３２の環状凹溝４８の下端部に形成された下方程大径化するテーパー受部４８ａとに係合し、出力部材３２Ｇの駆動力が複数のボール４５Ｇを介してプルロッド部材３０に伝達される。

【0093】

ここで、増力機構９２は、前記テーパー押動部４７Ｇａとテーパー受部４８ａとに構成されている。即ち、テーパー押動部４７Ｇａとテーパー受部４８ａとが協働して、所謂楔機能により、パレット３をベース部材２に引き付ける際に出力部材３２Ｇの駆動力が増力されプルロッド部材３０に伝達される。

【実施例9】

【0094】

図１７に示すように、実施例９の位置決め固定装置１Ｈにおいては、固定機構７Ｈのシリンダ部材３１Ｈの構造、及びベース部材２への取付け構造を変更したものである。このシリンダ部材３１Ｈは、シリンダ本体４０Ｈ、下端壁部材４１を有し、シリンダ本体４０Ｈは、シリンダ筒部４０Ｈａ、上端壁部４０Ｈｂを有し、実施例１の凸ネジ部４０ｃは省略され、上端壁部４０Ｈｂにロッド差込孔４０Ｈｄが形成されている。

【0095】

シリンダ本体４０Ｈは、更に、上端壁部４０Ｈｂに設けられたフランジ部４０Ｈｃを有し、このフランジ部４０Ｈｃがベース部材２の下面に当接した状態で複数のボルト９５により固定されている。ベース部材２には、実施例１のネジ穴１３は省略され、第１ロッド挿通孔１１Ｈは、ベース部材２の下面に開口するように形成されている。

【実施例10】

【0096】

図１８に示すように、実施例１０の位置決め固定装置１Ｉにおいては、実施例９同様、固定機構７Ｉのシリンダ部材３１Ｉの構造、及びベース部材２への取付け構造を変更したものである。このシリンダ部材３１Ｉは、シリンダ本体４０Ｉ、下端壁部材４１を有し、シリンダ本体４０Ｉは、シリンダ筒部４０Ｉａ、上端壁部４０Ｉｂを有し、実施例１の凸ネジ部４０は省略され、上端壁部４０Ｉｂにロッド差込孔４０Ｉｄが形成されている。

【0097】

ベース部材２には、実施例１のネジ穴１３は省略され、その代わりに、シリンダ取付穴１３Ｉがベース部材２の下面に開口するように形成され、第１ロッド挿通穴１１Ｉは、シリンダ取付穴１３Ｉの上端に連なるように形成され、短くなっている。シリンダ部材３１Ｉ（シリンダ本体４０Ｉ）がシリンダ取付穴１３Ｉに下側から挿入され、シリンダ本体４０Ｉの上端壁部４０Ｉｂが、シリンダ取付穴１３Ｉの上端壁面に当接した状態で、ベース部材２の上側から挿入された複数のボルト９６により固定されている。

【0098】

こうして、シリンダ部材３１Ｉがベース部材２の下方へ突出する量を抑えるように、シリンダ部材３１Ｉをベース部材２にコンパクトに取付けることができ、しかも、固定機構７Ｉのプルロッド部材３０Ｉの長さを短くすることができる。尚、複数のボルト９６の頭部は、ベース部材２に形成された複数のボルト頭部収容穴９６ａに収容され、ベース部材２の上面よりも上方へ突出しないようにしている。

【0099】

尚、実施例２〜１０では、実施例１の固定機構７を変更した構成を示しているが、実施例１の第２の固定機構８を同様に変更してもよい。

【0100】

尚、前記実施例１〜１０を次のように変更してもよい。
（１）図１９に示すように、ベース部材２に、基準座面４に開口する装着穴１５Ｊと、この装着穴１５Ｊの下端に連なる第１ロッド挿通孔１１Ｊが形成され、パレット３に、当接面５に開口する嵌合孔１０Ｊと、この嵌合孔１０Ｊの上端に連なる第２ロッド挿通孔１６Ｊが形成され、位置決め機構６Ｊは、嵌合孔１０Ｊに装着された基準部材２０Ｊと、装着穴１５Ｊに装着された環状係合部材２５Ｊを有する。

【0101】

つまり、基準部材２０Ｊは、下側ほど小径化するテーパ係合面２２が形成された係合凸部２１、係合凸部２１の上側に係合凸部２１よりも小径に形成されパレット３に形成された嵌合孔１０Ｊに嵌合される嵌合筒部２３、係合凸部２１の上端に形成され当接面５に当接する基端当接面２４を有し、環状係合部材２５Ｊは、ベース部材２に形成された装着穴１５Ｊに装着され、テーパ係合面２２に密着状に係合可能なテーパ当接面２６を有する。

【0102】

（２）図示省略するが、位置決め機構６において、１対の基準部材２０の一方が、１対の基準部材２０の軸心同士を結ぶ中心線の方向へのみ僅かに移動自在にベース部材２（又はパレット３）に装着され、或いは、１対の環状係合材２５の一方が、１対の環状係合材２５の軸心同士を結ぶ中心線の方向へのみ僅かに移動自在にパレット３（又はベース部材２）に装着されている。

【0103】

１対の基準部材２０の軸心間距離と１対の環状係合部材２５の軸心間距離に誤差がある場合でも、１対の環状係合部材２５が１対の基準部材２０に係合する際に、一方の基準部材２０或いは環状係合部材２５が前記中心線と平行な方向に自動的に移動してから固定されるので、基準部材２０に対する環状係合部材２５の位置ズレ（ピッチ間公差）を吸収することができる。故に、１対の基準部材２０或いは１対の環状係合部材２５の軸心間距離を高精度に設定せずとも、パレット３の水平方向への位置決め精度が高く維持される。

【産業上の利用可能性】

【0104】

本発明に係る物体位置決め固定装置は、ワークパレット、バイス装置、チャック装置などの技術分野において、ベース部材の上に対象物体を位置決めして固定する種々の装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0105】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｉ 位置決め固定装置
２ ベース部材
３ パレット
４ 基準座面
５ 当接面
６，６Ｊ 位置決め機構
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈ，７Ｉ 固定機構
１０，１０Ｊ 嵌合孔
１１，１１Ｈ，１１Ｉ，１１Ｊ 第１ロッド挿通孔
１５，１５Ｊ 装着穴
１６，１６Ｊ 第２ロッド挿通孔
１６ａ 頭部収容穴
２０，２０Ｊ 基準部材
２１ 係合凸部
２２ テーパ係合面
２３ 嵌合筒部
２４ 基端当接面
２５，２５Ｊ 環状係合部材
２６ テーパ当接面
３０，３０Ｉ プルロッド部材
３０ａ 頭部
３１，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｄ，３１Ｇ，３１Ｈ，３１Ｉ シリンダ部材
３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ，３２Ｇ 出力部材
３３，３３Ｇ ボールロック機構
３４，３４Ｂ，３４Ｆ，３４Ｇ 第１駆動機構
３５，３５Ｆ 第２駆動機構
５０，５０Ｇ 圧縮スプリング
６０ 押出し機構
６５ ガススプリング
６６ ガス作動室
８０，８５ 流体通路
８１，８６ 第１流体通路部
８２ 第２流体通路部
８７ 第３流体通路部
８８ 第４流体通路部
９２ 増力機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】