CN101925439A - 工件随行夹具定位固定装置 - Google Patents

Abstract

一种定位固定装置(2)，将工件随行夹具(1)经由环构件(4)相对于基底构件(6)在垂直方向和水平方向上定位，并限制工件随行夹具(1)绕垂直轴心的旋转。基底构件(6)包括：Z基准面(10)，其承接环构件(4)的下端基准面(9)，并能将环构件(4)在垂直方向上定位；以及锥形卡合凸部(11)，其水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部(11a)和多个边部(11b)的正多边形，且该锥形卡合凸部(11)越朝上方直径越小。环构件(4)包括锥形卡合凹部(13)，其能卡合于锥形卡合凸部(11)，以使下端基准面与Z基准面成为抵接状态。在基底构件(6)设有用以固定环构件(4)的夹紧机构(18)，此外，锥形卡合凹部和锥形卡合凸部中至少一个的边部通过弹性变形而与另一个卡合成紧贴状。

Description

工件随行夹具定位固定装置

技术领域

本发明涉及一种工件随行夹具定位固定装置，并涉及一种采用以下结构的随行夹具定位固定装置，利用包括设于工件随行夹具的环构件、使该环构件卡合而定位从而限制旋转的基底构件的一组装置，对工件随行夹具进行三维定位、并能限制绕垂直轴心的旋转。

背景技术

以往，在加工中心(machining center)等的机床中，供机械加工的工件(workpiece)以固定于工件随行夹具的状态被送入机床。为了将该工件随行夹具高精度地定位固定于机床的工作台(table)，在工作台侧安装具有对工件随行夹具进行定位的功能的多个夹紧机构。

专利文献1的随行夹具的夹紧装置中，在工件随行夹具20的下表面的四个部位，固定有形成有锥形孔25或凹部32的凹侧锥形衬套(taperbush)34。在工作台侧设有卡合于四个凹侧锥形衬套34并被钢球锁(balllock)机构夹紧的四组夹紧机构30、31。相对于随行夹具20的中心成对角关系的两组凹侧锥形衬套34及夹紧机构30，能将工件随行夹具20在垂直方向和水平方向上定位并夹紧。剩余的两组凹侧锥形衬套34及夹紧机构31能将工件随行夹具20在垂直方向上定位并夹紧。

在专利文献2的带设定基准(datum)功能的夹紧装置中，将用以定位固定工件随行夹具3的四组夹紧机构4a、5a、6a+6a设于基底构件2。在工件随行夹具3的下部设置与四组夹紧机构4a、5a、6a+6a对应的四个卡合环构件4b、5b、6b+6b。利用成对角关系的两组夹紧机构4a、5a和两个卡合环构件4b、5b，能将工件随行夹具3在垂直方向和水平方向上定位并夹紧，利用剩余的两组夹紧机构6a+6a和两个卡合环构件6b+6b，能将工件随行夹具3夹紧。

由于在所述专利文献1、2所记载的装置中，至少设置四组夹紧机构和两组垂直方向及水平方向的定位机构，因此，构成对工件随行夹具进行定位固定的装置的整体的零件数量多，结构复杂，设置空间会变大，结构成本也会变高。

而且，由于形成将工件随行夹具的四个部位支承并固定的结构，因此，不易对工件随行夹具的中央部进行牢固地支承，容易产生工件随行夹具的弹性变形。

在小型的工件随行夹具的情形下，在确保组装四组夹紧机构的空间方面也存在困难。

在专利文献3所记载的工件保持系统中，设有基底侧的接受体(acceptor)1、固定于工件随行夹具的接头(adapter)74。在比接受体1的中段部靠外周的部分，环状的凸多边形构件25被螺栓固定。在凸多边形构件25上形成有朝上方直径变小的锥形外周面，且该锥形外周面形成为俯视观察成三角形的形状。

在接头74上，具有卡合于凸多边形构件25的锥形外周面的锥形内周面的凹多边形构件87被螺栓固定，此外，抵接于凸多边形构件25的上端面的磨损环构件90被螺栓固定。使工件随行夹具从接受体1的上方逐渐下降，使工件随行夹具侧的凹多边形构件87的锥形内周面卡合于凸多边形构件25的锥形外周面，并使磨损环构件90抵接于凸多边形构件25的上端面。依此结构，工件随行夹具在垂直方向和水平方向上被定位，并被限制不会绕垂直轴心相对旋转，且被包括设于接受体1的气缸、压缩弹簧的钢球锁机构固定于接受体1。

在专利文献4所记载的刀具组装件中，在刀具12的基端部形成截面为非圆形的锥状突起15，在螺栓11中形成能供上述锥状突起15嵌合的锥状凹部25，使锥状突起15嵌合于锥状凹部25并以螺栓固定。

专利文献1：日本专利特开平7-314270号公报

专利文献2：日本专利特开2001-38564号公报

专利文献3：美国专利第5370378号公报

专利文献4：日本专利第2536899号公报

发明的公开

发明所要解决的技术问题

在专利文献3的工件保持系统中，由于凸多边形构件25采用以环状构件构成并被多个螺栓固定于接受体1的结构，该凸多边形构件25与接受体1之间的间隙、凸多边形构件25与螺栓之间的微小间隙等，使锥形外周面的形状精度容易降低。由于凹多边形构件87也采用以环状构件构成并被多个螺栓固定于接头74的结构，因此与上述同样地，锥形内周面的形状精度容易降低。其结果是，不易将工件随行夹具相对于接受体1的定位精度提高至例如2、3μm。

为使凹多边形构件87的锥形内周面与凸多边形构件25的锥形外周面卡合成紧贴状，必须对磨损环90的厚度进行微调节，而该微调节需耗费大量的劳力和时间。而且，将工件随行夹具搬入并固定时，在锥形外周面与锥形内周面的绕垂直轴心的旋转相位存在偏差的情形下，存在锥形外周面和锥形内周面损伤的可能。

由于在钢球锁机构中，将气缸的活塞杆形成为大径，且在该活塞杆的外周面部形成球驱动用倾斜部及球退回用凹部，因此，活塞杆的直径变大，气缸大型化，加工成本会变高。

本发明的目的在于提供一种能提高锥形卡合凸部及凹部的形状精度、并能高精度地进行两面限制及旋转限制的工件随行夹具定位固定装置等。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的工件随行夹具定位固定装置中，包括设于工件随行夹具的环构件和能供该环构件从上方卡合的基底构件，将环构件相对于基底构件在垂直方向和水平方向上定位，并限制环构件相对于基底构件绕垂直轴心的旋转，其特征是，所述基底构件包括：垂直轴心；Z基准面，其承接环构件的下端基准面并能将环构件在垂直方向上定位；以及锥形卡合凸部，其水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部和多个边部的正多边形，且该锥形卡合凸部越朝上方直径越小，此外，该锥形卡合凸部一体地形成于基底构件，所述环构件包括：垂直轴心；以及锥形卡合凹部，其能卡合于所述锥形卡合凸部，以使所述下端基准面与Z基准面成为抵接状态，且其水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部和多个边部的正多边形，该锥形卡合凹部一体地形成于环构件，并且，在所述基底构件上设有用以固定环构件的夹紧机构，通过所述锥形卡合凹部的外周侧壁部和锥形卡合凸部的内周侧壁部中至少一个朝径向的弹性变形，使所述锥形卡合凹部与锥形卡合凸部卡合成紧贴状。

使工件随行夹具卡合于基底构件而定位时，通过使设于工件随行夹具的环构件的锥形卡合凹部卡合于基底构件的锥形卡合凸部，并以基底构件的Z基准面承接环构件的下端基准面，能将环构件在水平方向和垂直方向上定位。在该状态下，能利用夹紧机构将工件随行夹具固定于基底构件。由于锥形卡合凸部的水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部和多个边部的正多边形，因此，具有多个圆弧状角部和多个边部的锥形卡合凹部不会相对于锥形卡合凸部绕垂直轴心进行相对旋转。

发明效果

本发明中，由于基底构件的锥形卡合凸部一体地形成于基底构件，因此，能减少锥形卡合凸部的加工误差产生因素，从而能提高锥形卡合凸部的形状精度。同样地，由于环构件的锥形卡合凹部一体地形成于环构件，因此，能减少锥形卡合凹部的加工误差产生因素，从而能提高锥形卡合凹部的形状精度。

由于环构件的锥形卡合凹部在使下端基准面抵接于Z基准面的状态下能卡合于锥形卡合凸部，通过锥形卡合凹部的外周侧壁部和锥形卡合凸部的内周侧壁部中至少一个朝径向的弹性变形，锥形卡合凹部与锥形卡合凸部卡合成紧贴状，因此，通过该弹性变形能实现两面限制。所以，不用对下端基准面或Z基准面的高度方向位置进行微调节，也不用在锥形卡合凸部和锥形卡合凹部中任一个使用可动构件，即能可靠地实现两面限制。

由于锥形卡合凸部的水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部和多个边部的正多边形，且该锥形卡合凸部越朝上方直径越小，因此，通过锥形卡合凸部与锥形卡合凹部的卡合，能可靠地限制工件随行夹具相对于基底构件的旋转。

本发明除了所述结构外，还能采用下述各种结构。

(1)所述夹紧机构包括：夹紧用液压缸；以及设于基底构件和环构件的钢球锁机构。根据该结构，能利用基底构件的Z基准面与环构件的下端基准面、锥形卡合凸部与锥形卡合凹部进行两面限制，并能利用锥形卡合凸部与锥形卡合凹部进行旋转限制，从而能将环构件牢固地固定于基底构件。

(2)所述钢球锁机构包括：筒部，其形成于所述基底构件的上端部分，并插入于环构件的圆形开口；多个球保持孔，其形成于该筒部；多个球，其以能朝径向移动的方式分别保持于所述多个球保持孔；多个球收容槽，其以与多个球保持孔对应的方式形成于所述环构件上端部的内周部；圆板构件，其设于液压缸的活塞杆的上端部，并能上下自由滑动地配置于筒部；以及多个球驱动用倾斜部及多个球退回用凹部，其以与多个球保持孔对应的方式形成于该圆板构件的外周部。根据该结构，由于该钢球锁机构具有以与多个球保持孔对应的方式形成于环构件上端部的内周部的多个球收容槽，因此，球是以线接触状态而非以点接触状态抵接于球收容槽，所以，不易产生因球所致的压痕，耐久性得以提高。由于在该液压缸的活塞杆的上端部设有圆板构件，且将该圆板构件以能上下自由滑动的方式配置于筒状部的内侧，并设有以与多个球保持孔对应的方式形成于该圆板构件的外周部的多个球驱动用倾斜部及多个球退回用凹部，因此，能将活塞杆的大部分直径变小，并能实现液压缸的小型化。

(3)所述锥形卡合凸部位于比连结所述多个球与Z基准面的径向中央的圆锥面靠内周侧处。根据该结构，由于在使工件随行夹具卡合于基底构件而夹紧时，会作用将锥形卡合凹部朝内周侧推压的力，因此，能促进锥形卡合凹部的多个边部和锥形卡合凸部的多个边部中至少一个的弹性变形，并能使锥形卡合凹部与锥形卡合凸部卡合成紧贴状。

(4)设于所述基底构件的筒部的所述多个球保持孔和多个球位于与所述锥形卡合凸部的多个边部的中央部对应处。根据该构成，在利用多个钢球锁机构夹紧时，能将锥形卡合凹部的多个边部推压至锥形卡合凸部的多个边部，并能使锥形卡合凹部紧贴于锥形卡合凸部。

(5)包括：环状的气体室，其形成于所述基底构件与圆板构件之间，并供给有加压气体；多个气体喷嘴，其以与所述气体室形成为连通状的方式形成于所述筒部；多个水平气体喷嘴，其用以对所述下端基准面和Z基准面之间喷吹气体；以及多个气体通路，其将加压气体从所述气体室供给至所述多个水平气体喷嘴。根据该结构，由于在使环构件卡合于基底构件而夹紧时，将加压气体供给至气体室，从多个水平气体喷嘴喷出加压气体，对下端基准面和Z基准面喷吹气体，因此，在下端基准面与Z基准面间不会卡住切削粉等异物。同样地，由于使加压气体从多个气体喷嘴喷出，对锥形卡合凸部和锥形卡合凹部喷吹气体，因此，在锥形卡合凸部与锥形卡合凹部之间不会卡住切削粉等异物。由于从水平气体喷嘴，朝向Z基准面的整个区域广角地喷吹气体，因此，能提高气体喷吹作用。

(6)所述环构件具有弹性变形促进部，该弹性变形促进部促进与所述锥形卡合凸部卡合成紧贴状时朝直径扩大方向的弹性变形。根据该结构，利用该弹性变形促进部，能促进环构件的锥形卡合凹部的弹性变形。

(7)所述弹性变形促进部具有在围绕所述锥形卡合凹部的壁部、形成为下端敞开状的俯视观察呈圆弧状的多个圆弧槽。根据该结构，由于该弹性变形促进部具有在锥形卡合凹部的壁部形成为下端敞开状的、俯视观察呈圆弧状的多个圆弧槽，因此，是结构简单的弹性变形促进部。

(8)所述弹性变形促进部具有在围绕所述锥形卡合凹部的壁部、形成为上端敞开状的俯视观察呈圆弧状的多个圆弧槽。根据该结构，由于该弹性变形促进部具有在锥形卡合凹部的壁部形成为上端敞开状的、俯视观察呈圆弧状的多个圆弧槽，因此，是结构简单的弹性变形促进部。

(9)所述弹性变形促进部具有在围绕所述锥形卡合凹部的壁部、形成为下端敞开状的环状槽。根据该结构，由于该弹性变形促进部具有形成于锥形卡合凹部的壁部的、下端敞开状的环状槽，因此，是结构简单的弹性变形促进部。

(10)所述弹性变形促进部在比所述环状槽靠内周侧的环状壁具有圆周方向上隔着适当间隔、朝径向的多个狭缝(slit)。根据该结构，由于该弹性变形促进部在比环状槽靠内周侧的环状壁具有圆周方向上隔着适当间隔、朝径向的多个狭缝，因此，更容易弹性变形。

(11)所述弹性变形促进部包括：比所述环状槽靠内周侧的环状壁；以及在环状槽的上方附近部，上下方向形成为扁平状的环状槽。根据该结构，由于该弹性变形促进部包括：比环状槽靠内周侧的环状壁；以及在环状槽的上方附近部，上下方向形成为扁平状的环状槽，因此，能进一步促进弹性变形。

(12)所述弹性变形促进部包括在围绕所述锥形卡合凹部的壁部、圆周方向上隔着适当间隔所形成的朝径向的多个狭缝。根据该结构，由于该弹性变形促进部包括在锥形卡合凹部的壁部、圆周方向上隔着适当间隔所形成的朝径向的多个狭缝，因此，锥形卡合凹部的壁部能容易地在圆周方向弹性变形，并能容易地朝直径扩大方向弹性变形。

(13)在所述基底构件设有垂直方向的多个定位销，并在所述环构件中设置能供所述定位销插入的多个销孔。根据该结构，在使环构件卡合于基底构件时，利用所述定位销和销孔，在使绕垂直轴心的相位角一致的状态下，能使锥形卡合凹部卡合于锥形卡合凸部，因此，能可靠地防止锥形卡合凸部和锥形卡合凹部的损伤。

(14)在所述基底构件设有垂直方向的多个定位销，在所述工件随行夹具设有能供所述定位销插入的多个销孔或缺口孔。根据该结构，在使工件随行夹具卡合于基底构件时，利用所述定位销和销孔或缺口孔，在使绕垂直轴心的相位角一致的状态下，能使锥形卡合凹部卡合于锥形卡合凸部，所以能可靠地防止锥形卡合凸部和锥形卡合凹部的损伤。

(15)所述锥形卡合凸部的水平截面的正多边形是具有八个圆弧状角部和八个边部的正八边形。根据该结构，虽然该锥形卡合凸部的水平截面的正多边形是具有八个圆弧状角部和八个边部的正八边形，但因该八边形是接近圆形的形状，因此，在锥形卡合凸部的壁部不易产生浪费，有利于小型化。

(16)所述锥形卡合凸部的水平截面的正多边形是具有六个圆弧状角部和六个边部的正六边形。根据该结构，虽然该锥形卡合凸部的水平截面的正多边形是具有六个圆弧状角部和六个边部的正六边形，但因该六边形是接近圆形的形状，因此，在锥形卡合凸部的壁部不易产生浪费，有利于小型化。

(17)所述液压缸具有用以对所述钢球锁机构进行夹紧驱动的碟形弹簧层叠体。根据该结构，能利用碟形弹簧层叠体的弹力使球抵接于球收容槽而夹紧。

(18)所述液压缸具有能供给液压的液压工作室，而该液压是用以对所述钢球锁机构进行解除夹紧驱动的。根据该结构，能利用液压使球移动至球保持孔而解除夹紧。

(19)所述钢球锁机构包括：筒部，其形成于所述基底构件的上端部分，并插入于环构件的圆形开口；多个球保持孔，其形成于该筒部；多个球，其以能朝径向移动的方式分别保持于所述多个球保持孔；多个球收容槽，其以与多个球保持孔对应的方式形成于所述环构件上端部的内周部；所述液压缸的环状活塞构件；以及多个球驱动用倾斜部及多个球退回用凹部，其以与多个球保持孔对应的方式形成于该环状活塞构件的环状活塞杆的外周部。根据该结构，由于该钢球锁机构具有以与多个球保持孔对应的方式形成于环构件上端部的内周部的多个球收容槽，因此，球是以线接触状态而非以点接触状态抵接于球收容槽，所以不易产生因球所致的压痕，耐久性得以提高。由于该液压缸具有环状活塞构件，且在该环状活塞构件的环状活塞杆的外周部设有以与多个球保持孔对应的方式所形成的多个球驱动部及多个球退回部，因此，能在环状活塞构件的轴心附近部设置贯穿孔。

(20)设有中心筒部和底盖构件，其中，中心筒部被插入于所述环状活塞构件的活塞部、且在中心具有贯穿孔，底盖构件与该中心筒部一体形成，用以塞住液压工作室的底部并被固定于基底构件。根据该结构，能利用该贯穿孔使软管(hose)或电信号缆线等穿过，并能有效地利用空间。

(21)所述锥形卡合凸部的所述水平截面中的多个边部分别形成为略朝外侧鼓起的圆弧状。根据该结构，在锥形卡合凸部与锥形卡合凹部卡合成紧贴状时，锥形卡合凸部的边部与锥形卡合凹部的边部的接触面积增加，能将环构件以高精度定中心(centering)，并能提高向心性。

(22)所述锥形卡合凸部的所述水平截面中的多个边部分别形成为直线状。根据该结构，在锥形卡合凸部与锥形卡合凹部卡合成紧贴状时，能利用多个边部的各直线状的形状使旋转限制力提高。

(23)所述锥形卡合凹部的所述水平截面中的多个边部分别包括：形成于多个边部的中央部的避让凹部；以及形成于该避让凹部的两侧的一对卡合紧贴部。根据该结构，在锥形卡合凸部与锥形卡合凹部卡合成紧贴状时，利用一对卡合紧贴部使紧贴部位的数量变成两倍，来提高朝水平方向的定位精度和旋转限制力。此外，由于通过在边部设置避让凹部而使一对卡合紧贴部的压缩应力增大，因此能促进朝直径扩大方向的弹性变形，并能提高紧贴性。此外，由于不需要对避让凹部的表面进行研磨加工，因此能降低研磨加工成本。

(24)所述锥形卡合凸部的所述水平截面中的多个边部分别包括：形成于多个边部的中央部的避让凹部；以及形成于该避让凹部的两侧的一对卡合紧贴部。根据该结构，在锥形卡合凸部与锥形卡合凹部卡合成紧贴状时，能利用一对卡合紧贴部使紧贴部位的数量变成两倍，来提高朝水平方向的定位精度和旋转限制力。此外，由于通过在边部设置避让凹部而使一对卡合紧贴部的压缩应力增大，因此能促进朝直径缩小方向的弹性变形，并能提高紧贴性。此外，由于不需要对避让凹部的表面进行研磨加工，因此能降低研磨加工成本。

附图说明

图1是本发明实施例1的定位固定装置的图3的I-I线剖视图。

图2是定位固定装置的图3的II-II线剖视图。

图3是定位固定装置的俯视图。

图4是基底侧单元的俯视图。

图5是环构件背面侧的立体图。

图6是实施例2的定位固定装置的剖视图。

图7是实施例3的定位固定装置的俯视图。

图8是图7的VIII-VIII线剖视图。

图9是实施例4的定位固定装置和工件随行夹具的俯视图。

图10是图9的X-X线剖视图。

图11是实施例5的定位固定装置的剖视图。

图12是实施例6的定位固定装置的俯视图。

图13是图12的XIII-XIII线剖视图。

图14是实施例7的定位固定装置的俯视图。

图15是图14的XV-XV线剖视图。

图16是实施例8的环构件的第1变形例的剖视图。

图17是环构件的第2变形例的剖视图。

图18是环构件的第3变形例的剖视图。

图19是环构件的第4变形例的剖视图。

图20是环构件的第5变形例的剖视图。

图21是环构件的第6变形例的剖视图。

图22是环构件的第7变形例的剖视图。

图23是环构件的第8变形例的剖视图。

图24是实施例9的基底构件的第1变形例的俯视图。

图25是基底构件的第2变形例的俯视图。

图26是实施例10的基底构件的第1变形例的俯视图。

图27是基底构件的第2变形例的俯视图。

图28是基底构件的第3变形例的俯视图。

图29是实施例11的定位固定装置和工件随行夹具的剖视图。

图30是实施例12的定位固定装置和工件随行夹具的剖视图。

图31是定位固定装置的俯视图。

图32是实施例13的定位固定装置的俯视图。

图33是定位固定装置的侧视图。

图34是环构件的立体图。

图35是环构件的俯视图。

图36是环构件的剖视图。

图37是锥形卡合凸部及锥形卡合凹部的边部的主要部分放大图。

图38是实施例13的变更方式的锥形卡合凸部及锥形卡合凹部的边部的第1变形例的主要部分放大剖视图。

图39是锥形卡合凸部及锥形卡合凹部的边部的第2变形例的主要部分放大剖视图。

图40是锥形卡合凸部及锥形卡合凹部的边部的第3变形例的主要部分放大剖视图。

图41是锥形卡合凸部及锥形卡合凹部的边部的第4变形例的主要部分放大剖视图。

图42是锥形卡合凸部及锥形卡合凹部的边部的第5变形例的主要部分放大剖视图。

图43是锥形卡合凸部及锥形卡合凹部的边部的第6变形例的主要部分放大剖视图。

图44是锥形卡合凸部及锥形卡合凹部的边部的第7变形例的主要部分放大剖视图。

图45是锥形卡合凸部及锥形卡合凹部的边部的第8变形例的主要部分放大图。

图46是实施例14的工件随行夹具和定位固定装置的剖视图。

图47是实施例15的工件随行夹具和定位固定装置的剖视图。

图48是实施例16的工件随行夹具和定位固定装置的剖视图。

图49是实施例17的工件随行夹具和定位固定装置的剖视图。

图50是实施例18的工件随行夹具和定位固定装置的剖视图。

图51是实施例19的工件随行夹具和定位固定装置的剖视图。

图52是实施例20的工件随行夹具和定位固定装置的剖视图。

图53是从工件随行夹具的背面侧观察的立体图。

(符号说明)

1、1A～1D、101、151A～151F：工件随行夹具

1a、151a：随行夹具主体

1b：圆形凹部

2、2L、102、152A～152F：定位固定装置

3、103：基底侧单元

4、4A～4L、4P、4Z、104、154A～154F：环构件

4a、7：螺栓

4b：垂直轴心

4c：圆形开口

5、105：下部基底构件

6、6A～6G、6L、106、156A～156F：基底构件

6a：轴心

6b、106a、131a、166a：筒部

8、8A～8F、108：夹紧机构

9、109：下端基准面

9a：浅环状凹部

10、110：Z基准面

10a：浅环状凹槽

11、11A～11E、11L～11N、11Z、111：锥形卡合凸部

11a、11aA～11aE、11aL、111a：圆弧状角部

11b、11bA～11bE、11bL～11bN、111b：边部

12：喷嘴

12a、22：气体通路

13、13L～13N、113：锥形卡合凹部

13a、13aL：圆弧状角部

13b、13bL～13bN：边部

14、114、164A～164E：夹紧用液压缸

15、115、165A～165C：钢球锁机构

16：缸膛

17、117、167、187、192：活塞构件

17a：活塞杆

18、118：液压工作室

19：液压供给路

20、133：环状弹簧收容室

21、120、171：碟形弹簧层叠体

23、123、173：球保持孔

24、124、174：球

25、125：球收容槽

26、26A：圆板构件

26a、167a、187a、192a：杆部

27、127：球驱动用倾斜部

28、128：球退回用凹部

29：螺栓构件

29a：孔

30、198：气体室

31：气体供给路

31a、32：气体通路

32a：水平气体喷嘴

33：气体喷嘴

35、38：避让凹部

36、36A、36B、39、39A、39B：卡合紧贴部

40、42：定位销

40a、42a：锥形部

41：销孔

43：缺口孔

44：把持槽

50、50A～50I：弹性变形促进部

51、54：圆弧槽

53、55：肋壁

52、58、65、68、69：环状壁

56：下壁

57、61、64、67：环状槽

58a：连结壁

59：缺口部

60、63：狭缝

62：开口孔

66：嵌合筒部

117a：环状活塞部

117b：环状活塞杆

126：环状构件

129：螺栓构件

131：底盖构件

131b：底壁部

135：贯穿孔

136：插塞构件

140、175：环状空间

154a：卡定部

156a：锥形环状部

157、157C、157D、157E：拉杆

157a：锷部

166：球保持构件

167b：前端筒部

168、185：油室

177、187b：锥形面

178：凹部

188：锁机构

189：卡合销

190：筒夹(collet)机构

191：筒夹

191a：基部

191b：前端部

191c：避让槽

192b：头部

195：隔板(diaphragm)机构

196：隔板

197：卡合构件

具体实施方式

以下，依据实施例，说明实施本发明的最佳方式。

(实施例1)

首先，对工件随行夹具1进行说明。

如图1、图2所示，工件随行夹具1是用以固定供加工中心(machiningcenter)等的机床进行机械加工的工件(workpiece)的构件。工件随行夹具1被工件随行夹具定位固定装置2(以下称为定位固定装置2)在垂直方向和水平方向上定位固定于机床的工作台(或相当于工作台的构件)，并且，工件随行夹具1相对于上述工作台绕垂直轴心的旋转被限制。

工件随行夹具1由随行夹具主体1a和环构件4所构成，其中，随行夹具主体1a由俯视观察呈正方形的钢制板构件形成，环构件4被多个螺栓4a固定于该随行夹具主体1a的下部。环构件4的垂直轴心4b贯穿随行夹具主体1a的中心，环构件4的外径大致是随行夹具主体1a的宽度的2/3～4/5左右。环构件4上形成有圆形开口4c(参照图5)，该圆形开口4c具有环构件4的直径的大致0.5～0.6倍的直径。在该圆形开口4c的上方附近，在随行夹具主体1a的下表面部，形成有比圆形开口4c直径略大的圆形凹部1b。圆形凹部1b和圆形开口4c朝下方开口。

接着，参照图1～图5，说明定位固定装置2的整体结构。

定位固定装置2包括固定于上述工作台的基底侧单元3、设于工件随行夹具1的环构件4。基底侧单元3包括下部基底构件5、被多个螺栓7固定于该下部基底构件5的基底构件6、将环构件4以能解除固定的方式固定于该基底构件6的夹紧机构8。下部基底构件5被多个螺栓固定于机床的工作台。此外，也能将下部基底构件5与工作台形成一体。

接着，对基底构件6进行说明。

如图1～图4所示，基底构件6包括：垂直轴心6a；Z基准面10，其承接环构件4的下端基准面9，并能将环构件4在垂直方向上定位；锥形卡合凸部11，其水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部11a、略朝外侧鼓起的多个边部11b的正多边形，且锥形卡合凸部11越向上方直径越小；以及筒部6b，其能插入环构件4的圆形开口4c。该锥形卡合凸部11一体地形成于基底构件6。锥形卡合凸部11的相对于垂直方向的倾斜角最好在7°～12°左右。锥形卡合凸部11的水平截面形成为具有朝外侧凸出的八个圆弧状角部11a、略朝外侧鼓起的八个边部11b的正八边形。八个边部11b朝外侧缓缓地弯曲成微小曲率的圆弧状。锥形卡合凸部11位于比连结后述八个钢球锁(ball lock)机构15的球24与Z基准面10的径向中央的圆锥面靠内周侧处。

基底构件6被多个螺栓7固定于下部基底构件5。Z基准面10在基底构件6的上表面中比锥形卡合凸部11靠外侧的部分，形成俯视观察开角为45°的圆弧状。Z基准面10以与锥形卡合凸部11的边部11b对应的方式在圆周方向等间隔地形成于四个部位。在比所述Z基准面10靠内侧处，形成有浅环状凹槽10a。在隔着轴心6a相对的一对Z基准面10中，形成有喷出加压气体的落座确认喷嘴12。朝所述落座确认喷嘴12供给加压气体的气体通路12a形成于基底构件6和下部基底构件5。该气体通路12a与加压气体供给源及压力开关连接，利用压力开关来检测气体通路12a的气压的变化，并由该气压的变化确认环构件4的下端基准面9已落座于四个Z基准面10。

接着，对环构件4进行说明。

如图1～图3、图5所示，环构件4包括：垂直轴心4b；环状下端基准面9；以及锥形卡合凹部13，其能从上方与锥形卡合凸部11卡合，从而使该环状下端基准面9与基底构件6的Z基准面10成为抵接状态，且水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部13a和多个边部13b的正多边形。锥形卡合凹部13通过锥形卡合凹部13的外周侧壁部朝直径扩大方向的弹性变形与锥形卡合凸部11卡合成紧贴状。该锥形卡合凹部13一体地形成于环构件4。该锥形卡合凹部13的水平截面形成为具有朝外侧凸出的八个圆弧状角部13a、略朝外侧鼓起的八个边部13b的正八边形。锥形卡合凹部13越朝上方直径越小(参照图5)。八个边部13b朝外侧缓缓地弯曲成微小曲率的圆弧状。环构件4被多个螺栓4a固定于随行夹具主体1a。在环构件4的下表面部，在环状下端基准面9的内侧形成有浅环状凹部9a。此外，能采用当锥形卡合凸部11与锥形卡合凹部13卡合成紧贴状时，圆弧状角部11a隔着微小间隙与圆弧状角部13a卡合的结构，也能采用卡合成紧贴状的结构。

接着，对夹紧机构8进行说明。

如图1、图2所示，夹紧机构8用于将工件随行夹具1通过环构件4固定于基底构件6。该夹紧机构8包括夹紧用液压缸14、设于基底构件6和环构件4的钢球锁(ball lock)机构15。夹紧用液压缸14包括：形成于下部基底构件5和基底构件6的缸膛(cylinder bore)16；能朝上下方向自由移动地装设于该缸膛16的活塞构件17；解除夹紧用液压工作室18；与外部液压供给源连接的液压供给路19；形成于活塞构件17和基底构件6的环状弹簧收容室20；以及装设于该弹簧收容室20的压缩状态的碟形弹簧层叠体21。与弹簧收容室20连接的吐气吸气用气体通路22形成于基底构件6。

接着，对钢球锁机构15进行说明。

如图1、图4、图5所示，钢球锁机构15包括：八个球保持孔23，其形成于基底构件6的筒部6b；八个球24(钢球)，其以能朝径向移动的方式装设于所述球保持孔23；八个球收容槽25，其以与八个球保持孔23对应的方式形成于环构件4的上端部的内周侧部分；圆板构件26，其设于活塞构件17的活塞杆17a的上端部分，且以能在上下方向自由滑动的方式内嵌于筒部6b；以及八组球驱动用倾斜部27及球退回用凹部28，其以与八个球保持孔23对应的方式形成于所述圆板构件26的外周部。所述八个球保持孔23和八个球24位于与锥形卡合凸部11的八个边部11b的中央部对应处。

球收容槽25形成为能收容球24的下端部的倾斜的局部圆筒槽。圆板构件26在使八组球驱动用倾斜部27及球退回用凹部28对应于八个球保持孔23的状态下，被螺栓构件29固定于活塞杆17a的上端部分。螺栓构件29具有用以供工具(tool)卡合的多个孔29a。

在供给液压至液压工作室18以使活塞构件17保持在上升位置、并使八个球24部分地退回至八个球退回用凹部28的状态下，使工作随行夹具1的环构件4从上方卡合于基底构件6。接着，若将液压工作室18的液压切换成排出压(drain)时，活塞构件17被碟形弹簧层叠体21的弹力驱动而下降。在该下降驱动时，如图1所示，由于利用八个球驱动用倾斜部27将八个球24朝径向外侧驱动而与八个球收容槽25卡合，从而将所述球收容槽25向下推压，因此，能利用夹紧机构8将环构件4夹紧于基底侧单元3。在进行解除夹紧时，若供给液压至液压工作室18时，活塞构件17上升，使八个球24部分地退回至八个球退回用凹部28，从而解除夹紧。

接着，对气体喷吹(air blow)机构进行说明。

如图1、图4所示，在基底构件6与圆板构件26之间，形成有环状的气体室30，并形成有将加压气体供给至该气体室30的气体供给路31。该气体供给路31经由形成于下部基底构件5内的气体通路31a连接至加压供给源，将加压气体供给至该气体室30。

为了对下端基准面9与Z基准面10之间及下端基准面9与基底构件6之间的切削粉等异物喷吹气体，形成有从气体室30供给加压气体的八条气体通路32、分别与所述气体通路32连接的狭缝状水平气体喷嘴32a。水平气体喷嘴32a以能对Z基准面10的整面喷吹气体的方式形成为厚度较小的部分圆形。

为了对锥形卡合凸部11与锥形卡合凹部13之间喷吹气体，在筒部6b的下端部，形成有与气体室30连接的八个气体喷嘴33。在一边从所述气体喷嘴33喷出加压气体，一边使环构件4逐渐卡合于基底构件6时，对锥形卡合凸部11与锥形卡合凹部13之间的狭窄间隙强力地喷吹气体，将切削粉等异物除去。

接着，对工作随行夹具定位固定装置2的作用、效果进行说明。

将固定有工件(workpiece)的工件随行夹具1定位固定于机床的工作台时，在供给液压至夹紧机构8的液压工作室18的状态下，使环构件4卡合于基底构件6。此时，是在一边供给加压气体至气体室30下进行的。

此时，使环构件4与基底构件6在绕轴心旋转的旋转相位一致的状态下卡合，成为锥形卡合凹部13轻轻地抵接于锥形卡合凸部11、且环构件4的下端基准面9轻轻地抵接于八个Z基准面10的状态。接着，若将液压工作室18的液压切换成排出压时，则如上所述地成为使环构件4夹紧于基底侧单元3的夹紧状态。此时，锥形卡合凹部13通过锥形卡合凹部13的外周侧壁部的微小弹性变形而与锥形卡合凸部11成为紧贴状态，且下端基准面9与Z基准面10成为紧贴状态。

通过使下端基准面9紧贴于Z基准面10，可以高精度地将工件随行夹具1在垂直方向(Z方向)上定位。通过使锥形卡合凹部13紧贴于锥形卡合凸部11，可以高精度地将工件随行夹具1在水平方向上定位。此外，能对工作随行夹具1相对于基底构件6绕垂直轴心的旋转相位进行高精度定位，并能限制工件随行夹具1，使其不会相对于基底构件6绕轴心旋转。依此方式，不用对下端基准面9或Z基准面10的高度方向位置进行微调，且不用在锥形卡合凸部11和锥形卡合凹部13中任一个使用可动构件，就能可靠地实现两面限制。

由于工件随行夹具1具有固定于该工件随行夹具1的环构件4，且锥形卡合凹部13一体地形成于该环构件4，因此，比在工件随行夹具1上直接形成锥形卡合凹部13更能降低加工成本。由于锥形卡合凸部11和锥形卡合凹部13的水平截面是具有八个圆弧状角部11a、13a和八个边部11b、13b的正八边形，因此，是非圆形的正多边形并接近圆形的形状，所以，锥形卡合凸部11与锥形卡合凹部13的壁部的浪费和空间的浪费非常少，有利于装置的小型化，且在加工成本方面也有利。

由于锥形卡合凸部11的八个边部11b分别形成为朝外侧稍微鼓起的圆弧状，且锥形卡合凹部13的八个边部13b分别形成为朝外侧稍微鼓起的圆弧状，因此，当锥形卡合凸部11与锥形卡合凹部13卡合成紧贴状时，边部11b与边部13b的接触面积增加，可以高精度地将环构件4定中心(centering)，并能提高向心性。

由于锥形卡合凸部11位于比连结多个球24与Z基准面10的径向中央的圆锥面靠内周侧处，因此，当使环构件4卡合于基底构件6而夹紧时，会作用将锥形卡合凹部13的八个边部13b朝内周侧推压的力。因此，能促进锥形卡合凹部13的八个边部13b的外周侧壁部朝直径扩大方向的弹性变形，并能使八个边部13b与八个边部11b卡合成紧贴状。

由于八个球保持孔23和八个球24位于与锥形卡合凸部11的八个边部11b的中央部对应处，因此，当利用钢球锁机构8夹紧时，能可靠地将锥形卡合凹部13的八个边部13b推压至锥形卡合凸部11的八个边部11b。因此，能使锥形卡合凹部13紧贴于锥形卡合凸部11。

当使环构件4卡合于基底构件6、利用夹紧机构8夹紧时，由于将加压气体供给至气体室30，并从八个水平气体喷嘴32a喷出加压气体来对下端基准面9和Z基准面10喷吹气体，因此，在下端基准面9和Z基准面10之间，不会卡住切削粉等异物。同样地，由于从八个气体喷嘴33喷出加压气体来对锥形卡合凸部11和锥形卡合凹部13喷吹气体，因此，在锥形卡合凸部11与锥形卡合凹部13之间，不会卡住切削粉等异物。由于从水平气体喷嘴32a朝Z基准面10的整个区域广角地喷吹气体，因此能提高气体喷吹作用。

在解除夹紧机构8所产生的夹紧时，如上所述，将液压供给至液压工作室18，能使八个球24退回至八个球退回用凹部28，并使活塞杆17a的上端抵接于工件随行夹具1的圆形凹部1b的上端壁面而往上推。这样，能使锥形卡合凹部13与锥形卡合凸部11的卡合分离而解除夹紧。由于在夹紧状态下，球24被球收容槽25以圆弧接触状态承接，因此，环构件4上不易产生因球24所形成的压痕，耐久性得以提高。而且，由于球24卡合于八个球收容槽25，通过这种结构，也能限制工件随行夹具1，使其不会相对于基底构件6绕轴心旋转。

此外，由于在夹紧机构8的活塞杆17a的上端部设有圆板构件26，且在该圆板构件26的外周部形成有八个球驱动用倾斜部27及八个球退回用凹部28，因此，能将活塞杆17a的大部分小径化，并能将液压缸14小型化、轻量化。由于有效地利用圆板构件26来形成气体室30，因此，能使气体喷吹用的气体供给路的结构简化。

以下，对部分变更上述工件随行夹具定位固定装置2的各种实施例及部分变更所述实施例的各种实施例进行说明，但对于与先前实施例相同的构成要素标注相同的参照符号以省略说明，仅就不同的构成要素进行说明。

(实施例2)

如图6所示，锥形卡合凸部11Z的轴心方向的长度较小，且形成为与环构件4的下端部对应。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例3)

如图7、图8所示，在基底构件6A上固定有相对于轴心6a对称地设置的垂直的一对定位销40。在环构件4A中形成有供定位销40插入的一对销孔41。在定位销40的上端部，形成有圆锥状的锥形部40a。通过使所述定位销40嵌合于销孔41，能使工件随行夹具1A相对于基底构件6A绕轴心的旋转相位正确地定位。

因此，当使锥形卡合凹部13卡合于锥形卡合凸部11时，能在使锥形卡合凹部13的多个圆弧状角部13a与锥形卡合凸部11的多个圆弧状角部11a一致的状态下对准旋转相位。而且，由于在未对准旋转相位的状态下，无法使锥形卡合凹部13卡合于锥形卡合凸部11，因此，能防止在旋转相位不一致的状态下卡合而产生的锥形卡合凹部13或锥形卡合凸部11的损伤。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例4)

如图9、图10所示，为达成与实施例3相同的目的，在基底构件6B上固定有相对于轴心6a对称地设置的垂直的一对定位销42。环构件4B形成为直径比一对定位销42之间的距离更小。在工件随行夹具1B中形成有供一对定位销42卡合的一对缺口孔43。在定位销42的上端部，形成有锥形部42a。由于缺口孔43贯穿至工件随行夹具1B的上端，因此，有利于使一对缺口孔43的位置与一对定位销42的位置对准。此外，也能形成销孔来取代缺口孔43。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例5)

如图11所示，为了利用ATC(自动换刀装置)的臂构件把持工件随行夹具1C，在环构件4C的外周部，形成有截面呈梯形的把持槽44。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例6)

如图12、图13所示，环构件4D具有在锥形卡合凹部13与锥形卡合凸部11卡合成紧贴状时、促进锥形卡合凹部13的外周侧壁部朝直径扩大方向弹性变形的弹性变形促进部50。该弹性变形促进部50具有八个圆弧槽51，该八个圆弧槽51在围绕锥形卡合凹部13的壁部形成为下端敞开状，且俯视观察呈圆弧状。在圆弧槽51与相邻的圆弧槽51之间，形成有圆周方向长度大致为圆弧槽51的圆周方向长度的一半的肋壁53，且在八个圆弧槽51的内侧形成有具有一定程度的刚性的环状壁52。

当锥形卡合凹部13与锥形卡合凸部11卡合成紧贴状时，利用八个肋壁53与环状壁52朝直径扩大方向的弹性变形卡合成紧贴状，能高精度地在水平方向上定位。此外，肋壁53形成于与水平截面呈正八边形的圆弧状角部对应的圆周方向位置。圆弧槽51的数量并未限定于八个，能不满八个，也能为九个以上。

如上所述，因设有弹性变形促进部50，因此，当锥形卡合凹部13与锥形卡合凸部11卡合成紧贴状时，能促进围绕锥形卡合凹部13的壁部朝直径扩大方向的弹性变形。此外，因通过适当地设定多个肋壁53的总长度相对于全周的比例，能适当地设定八个肋壁53和环状壁52的刚性和弹性变形性，因此，设计的自由度优良。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例7)

如图14、图15所示，环构件4E具有弹性变形促进部50A，其在锥形卡合凹部13与锥形卡合凸部11卡合成紧贴状时，促进锥形卡合凹部13的外周侧壁部的弹性变形。该弹性变形促进部50A具有八个圆弧槽54，该八个圆弧槽54在围绕锥形卡合凹部13的壁部形成为上端敞开状，且俯视观察为圆弧状。在圆弧槽54与相邻的圆弧槽54之间，形成有圆周方向长度大致为圆弧槽54的圆周方向长度的一半的肋壁55。在八个圆弧槽54的内侧形成有具有一定程度的刚性的环状壁69。在八个圆弧槽54的下侧形成有与环状壁69相同程度厚度的下壁56。其它的结构、作用、效果与实施例6相同。

接着，参照图16～图23，说明弹性变形促进部50、50A的各种变更方式，但在图16～图23中，仅图示环构件4，且以上方作为工件随行夹具1侧，以下方作为基底构件6侧来说明。

(实施例8)

在图16所示的第1例的环构件4F中，具有在锥形卡合凹部13与锥形卡合凸部11卡合成紧贴状时、促进锥形卡合凹部13的外周侧壁部的弹性变形的弹性变形促进部50B。该弹性变形促进部50B具有在围绕锥形卡合凹部13的壁部形成的下端敞开状的环状槽57。该环状槽57的截面形状是径向宽度较小的矩形。在锥形卡合凹部13与环状槽57之间，形成有能朝直径扩大方向弹性变形、且具有一定程度的刚性的环状壁58。因通过适当地设定环状壁58的径向的厚度，能适当地设定环状壁58的刚性和弹性变形性，因此，设计的自由度优良。

如图17所示，作为部分变更图16所示的弹性变形促进部的弹性变形促进部50C而言，在第2例的环构件4G中，除了形成有环状槽57外，还形成有形成于环状壁58的多个(例如两个或四个)缺口部59。

如图18所示，作为部分变更图16所示的弹性变形促进部的弹性变形促进部50D而言，在第3例的环构件4H中，除了形成有环状槽57外，还形成有形成于环状壁58的多个(例如八个)狭缝60。

如图19所示，作为部分变更图16所示的弹性变形促进部的弹性变形促进部50E而言，在第4例的环构件4I中，除了形成有环状槽57外，还形成有比该环状槽57靠内周侧的环状壁58、在环状槽57的上方附近部上下方向形成为扁平状的环状槽61。由于环状槽57的上壁部、即环状连结壁58a形成得较薄，因此，环状壁58和连结壁58a容易朝直径扩大方向弹性变形。

如图20所示，作为部分变更图16所示的弹性变形促进部的弹性变形促进部50F而言，在第5例的环构件4J中，除了形成有环状槽57外，还形成有形成于环状槽57的内周侧的环状壁58的多个(例如八个)矩形开口孔62。

图21所示的第6例的环构件4K具有在锥形卡合凹部13与锥形卡合凸部11卡合成紧贴状时、促进锥形卡合凹部13的外周侧壁部的弹性变形的弹性变形促进部50G。该弹性变形促进部50G具有在围绕锥形卡合凹部13的壁部上、在圆周方向隔着适当间隔所形成的朝径向的多个(例如八个)狭缝63。

如图22所示，作为部分变更图16所示的弹性变形促进部的弹性变形促进部50H而言，在第7例的环构件40中，形成有截面呈三角形的环状槽64。在该环状槽64的内侧形成有环状壁65。此外，在环构件40的上表面部，用以嵌合于工件随行夹具的大径化的圆形凹部的嵌合筒部66形成为突出状。

图23所示的第8例的环构件4P具有在锥形卡合凹部13与锥形卡合凸部11卡合成紧贴状时、促进锥形卡合凹部13的外周侧壁部的弹性变形的弹性变形促进部50I。该弹性变形促进部50I具有形成于围绕锥形卡合凹部13的壁部的环状槽67。在环状槽67的下表面侧和内周侧形成有截面呈L形的环状壁68，且环状槽67的上端部朝内侧形成有开口。

(实施例9)

图24是基底构件6C的俯视图，在该图24所示的第1例的基底构件6C中，基底构件6C的锥形卡合凸部11A以越朝上方直径越小的方式形成。锥形卡合凸部11A的水平截面形成为具有朝外侧凸出的六个圆弧状角部11aA、略朝外侧鼓起的六个边部11bA的正六边形。该锥形卡合凸部11A一体地形成于基底构件6C。环构件的锥形卡合凹部形成通过朝环构件的直径扩大方向的弹性变形与锥形卡合凸部11A卡合成紧贴状的形状。

由于锥形卡合凸部11A的水平截面为具有朝外侧凸出的六个圆弧状角部11aA、略朝外侧鼓起的六个边部11bA的正六边形，因此，是正多边形并接近圆形的形状，所以锥形卡合凸部11A与锥形卡合凹部的壁部的浪费和空间的浪费非常少，有利于装置的小型化，在加工成本方面也有利。当锥形卡合凸部11A与锥形卡合凹部卡合成紧贴状时，锥形卡合凸部11A的边部11bA与锥形卡合凹部的边部的接触面积增加，可以高精度地将环构件4定中心，并能提高向心性。

图25是基底构件6D的俯视图，在该图25所示的第2例的基底构件6D中，基底构件6D的锥形卡合凸部11B以越朝上方直径越小的方式形成。锥形卡合凸部11B的水平截面形成为具有朝外侧凸出的四个圆弧状角部11aB、略朝外侧鼓起的四个边部11bB的正四边形。该锥形卡合凸部11B一体地形成于基底构件6D。环构件的锥形卡合凹部形成为能通过锥形卡合凹部的外周侧壁部朝直径扩大方向的弹性变形而与锥形卡合凸部11B卡合成紧贴状的形状。当锥形卡合凸部11B与锥形卡合凹部卡合成紧贴状时，锥形卡合凸部11B的边部11bB与锥形卡合凹部的边部的接触面积增加，可以高精度地将环构件定中心，并能提高向心性。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例10)

图26是基底构件6E的俯视图，在该图26所示的第1例的基底构件6E中，基底构件6E的锥形卡合凸部11C以越朝上方直径越小的方式形成。锥形卡合凸部11C的水平截面形成为具有朝外侧凸出的八个圆弧状角部11aC和八个边部11bC的正八边形，且八个边部11bC分别形成为直线状。该锥形卡合凸部11C一体地形成于基底构件6E。环构件的锥形卡合凹部形成为能通过锥形卡合凹部的外周侧壁部朝直径扩大方向的弹性变形而与锥形卡合凸部11C卡合成紧贴状的形状。由于八个边部11bC分别形成为直线状，因此，当锥形卡合凸部11C与锥形卡合凹部卡合成紧贴状时，利用八个边部11bC的直线状形状，能提高旋转限制力。

图27是基底构件6F的俯视图，在该图27所示的第2例的基底构件6F中，基底构件6F的锥形卡合凸部11D以越朝上方直径越小的方式形成。锥形卡合凸部11D的水平截面形成为具有朝外侧凸出的六个圆弧状角部11aD和六个边部11bD的正六边形，且六个边部11bD分别形成为直线状。该锥形卡合凸部11D一体地形成于基底构件6F。环构件的锥形卡合凹部形成为能通过锥形卡合凹部的外周侧壁部朝直径扩大方向的弹性变形而与锥形卡合凸部11D卡合成紧贴状的形状。由于六个边部11bD分别形成为直线状，因此，当锥形卡合凸部11D与锥形卡合凹部卡合成紧贴状时，利用六个边部11bD的直线状形状，能提高旋转限制力。

图28是基底构件6G的俯视图，在该图28所示的第3例的基底构件6G中，基底构件6G的锥形卡合凸部11E以越朝上方直径越小的方式形成。锥形卡合凸部11E的水平截面形成为具有朝外侧凸出的四个圆弧状角部11aE和四个边部11bE的正四边形。四个边部11bE分别形成为直线状，且该锥形卡合凸部11E一体地形成于基底构件6G。环构件的锥形卡合凹部形成为能通过锥形卡合凹部的外周侧壁部朝直径扩大方向的弹性变形而与锥形卡合凸部11E卡合成紧贴状的形状。由于四个边部11bE分别形成为直线状，因此，当锥形卡合凸部11E与锥形卡合凹部卡合成紧贴状时，利用四个边部11bE的直线状形状，能提高旋转限制力。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例11)

如图29所示，平板构件26A以能上下自由滑动的方式配设于筒部6b的内侧，并与从中心部延伸至下方的杆部26a形成一体。在平板构件26A的外周部包括以与八个球保持孔23对应的方式形成的八组球驱动用倾斜部27、及球退回用凹部28。该杆部26a的下部在使八组球驱动用倾斜部27及球退回用凹部28对应于八个球保持孔23的状态下，旋紧于活塞构件17的中心部。在该圆板构件26A与基底构件6之间，形成有环状的气体室30。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例12)

在此，对实施例12的定位固定装置102进行说明。

如图30、图31所示，设有用以将工件随行夹具101定位固定于垂直方向和水平方向的定位固定装置102。该定位固定装置102包括基底侧单元103、设于工件随行夹具101的环构件104。基底侧单元103包括下部基底构件105、基底构件106和夹紧机构108。

基底构件106包括：Z基准面110，其承接环构件104的下端基准面109，并能将环构件104在垂直方向上定位；锥形卡合凸部111，其水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部111a和多个边部111b的正多边形，且该锥形卡合凸部111越朝上方直径越小；以及筒部106a，其能插入于环构件104的开口部。环构件104包括：环状的下端基准面109；以及锥形卡合凹部113，其能从上方卡合于锥形卡合凸部111，以使所述下端基准面109与基底构件106的Z基准面110成为抵接状态，且水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部和多个边部的正多边形。通过锥形卡合凹部113的外周壁部朝直径扩大方向的弹性变形，锥形卡合凹部113与锥形卡合凸部111卡合成紧贴状。此外，该环构件104的半径方向的厚度最好加工得较小，从而当固定于基底构件106时容易弹性变形。

夹紧机构108包括夹紧用液压缸114和钢球锁机构115。液压缸114包括环状活塞构件117、形成液压工作室118的一部分的底盖构件131。环状活塞构件117包括环状活塞部117a、从该环状活塞部117a朝上方延伸的环状活塞杆117b，且环状活塞杆117b的上部能上下自由滑动地内嵌于筒部106a。

钢球锁机构115包括：多个球保持孔123，其形成于筒部106b；多个球124，其以能朝径向移动的方式装设于所述球保持孔123；多个球收容槽125，其以与多个球保持孔123对应的方式形成于环构件104上端部的内周侧部分；以及多个球驱动用倾斜部127和多个球退回用凹部128，其以与保持多个球124的多个球保持孔123对应的方式形成于环状活塞杆117b的外周部。

底盖构件131包括：中心筒部131a，其插入于环状活塞构件117的环状活塞部117a，且在中心具有贯穿孔135；以及底壁部131b，其塞住液压工作室118的底部。中心筒部131a与底壁部131b形成一体，该底盖构件131被固定于基底构件106。在底盖构件131的筒部131a和环状活塞构件117与环状构件126之间形成有环状的弹簧收容室133，且在该弹簧收容室133内收容有用以将环状活塞构件117朝夹紧方向(下方)弹性推压的压缩状态的碟形弹簧层叠体120。

在底盖构件131的中心筒部131a的上侧外周部，设有用以塞住弹簧收容室133的上端的环状构件126。通过将螺栓构件129从该环状构件126的上方旋紧于筒部131a，来固定环状构件126。在底盖构件131与环状活塞部117a之间形成有液压工作室118。在贯穿底盖构件131的中心筒部131a的贯穿孔135的上端部，能自由装卸地装设有插塞构件136。例如，在工件随行夹具1中设有传感器或开关的情形下，将插塞构件136拆除，将从下方导入至贯穿孔的软管(hose)或电缆线之类引导至工件随行夹具。

在基底构件106的上侧内周面与环状活塞杆部117b的外周面之间形成有环状空间140。利用该环状空间140，当使锥形卡合凹部113卡合于锥形卡合凸部111时，通过该锥形卡合凹部113的外周侧壁部的微小的朝直径扩大方向的弹性变形，并通过锥形卡合凸部111的内周侧壁部的朝直径缩小方向的弹性变形，使锥形卡合凹部113与锥形卡合凸部111卡合成紧贴状。此外，该环状空间140的上端部也能延伸而与球保持孔123连通。

接着，对已说明的定位固定装置120的作用、效果进行说明。

将固定有工件的工件随行夹具101定位固定于机床的工作台时，使环构件104与基底构件106在绕轴心旋转的旋转相位一致的状态下卡合，成为使锥形卡合凹部113轻轻地抵接于锥形卡合凸部111、且使环构件104的下端基准面109轻轻地抵接于四个Z基准面110的状态。接着，若将液压工作室118的液压切换成排出压时，会成为将环构件104夹紧于基底侧单元103的夹紧状态，环构件104通过其锥形卡合凹部113的外周侧壁部的微小的朝直径扩大方向的弹性变形、基底构件106的锥形卡合凸部111的内周侧壁部的微小的朝直径缩小方向的弹性变形，与基底构件106成为紧贴状态，下端基准面109与Z基准面110成为紧贴状态。

通过使下端基准面109紧贴于Z基准面110，能将工件随行夹具101以高精度在垂直方向(Z方向)上定位。通过使锥形卡合凹部113紧贴于锥形卡合凸部111，能将工件随行夹具101以高精度在水平方向上定位。此外，能将工作随行夹具101相对于基底构件106的绕垂直轴心的旋转相位以高精度定位，且能限制工件随行夹具101，使其不会相对于基底构件106绕轴心旋转。

由于使液压缸114的环状活塞杆117b的上部能上下自由滑动地内嵌于筒部131a，且设有以与多个球保持孔123对应的方式形成于该环状活塞杆117b的外周部的多个球驱动用倾斜部127及多个球退回用凹部128，因此，能在环状活塞构件117的轴心附近部设置贯穿孔135，所以，能利用该贯穿孔135而使软管或电信号缆线等穿过，并能有效地活用空间。由于其它的作用及效果与实施例1相同，所有省略说明。

(实施例13)

接着，参照图32～图37，说明实施例13的定位固定装置2L。

如图32、图33所示，在该定位固定装置2L中，形成于基底构件6L的锥形卡合凸部11L具有水平截面朝外侧凸出的八个圆弧状角部11aL和八个边部11bL，且所述水平截面中的边部11bL分别具有形成于其中央部的避让凹部35、形成于该避让凹部35的两侧的一对卡合紧贴部36。

如图34～图37所示，形成于环构件4L的锥形卡合凹部13L具有水平截面朝外侧凸出的八个圆弧状角部13aL和八个边部13bL，且所述水平截面中的边部13bL分别具有形成于其中央部的避让凹部38、形成于该避让凹部38的两侧的一对卡合紧贴部39。此外，此处所谓的边部表示图37中范围A的部分，圆弧状角部表示图37中范围B的部分。

锥形卡合凸部11L的避让凹部35在基底构件6L的锥形面上沿着上下方向形成为浅槽状(参照图33)。锥形卡合凹部13L的避让凹部38在环构件4L的锥形面上沿着上下方向形成为浅槽状(参照图35)。各避让凹部35、38形成于边部11bL、13bL的约1/2的区域内。一对卡合紧贴部36和与其相对的一对卡合紧贴部39以成为平行状态的方式分别形成(参照图37)。

当该锥形卡合凸部11L卡合于锥形卡合凹部13L时，在圆弧状角部11aL与圆弧状角部13aL之间设置微小的间隙，并通过锥形卡合凹部13L的外周侧壁部的弹性变形而卡合成紧贴状。此时，由于一对卡合紧贴部36与一对卡合紧贴部39卡合成紧贴状，因此，与上述实施例1相比较，紧贴部位的数量成为两倍，能提高水平方向上的定位精度和旋转限制力。

此外，通过分别在边部11bL中设置避让凹部35、在边部13bL中设置避让凹部38，能使一对卡合紧贴部36、39的压缩应力增大，因此，在锥形卡合凹部13L的外周侧壁部能促进朝直径扩大方向的微小弹性变形，且在锥形卡合凸部11L的内周壁部能促进朝直径缩小方向的微小弹性变形，从而能提高紧贴性。此外，与对锥形卡合凸部11和锥形卡合凹部13的锥形面整体进行精密研磨加工的情形相比较，由于在本实施例中，不需要对避让凹部35、38的表面进行研磨加工，因此，能降低研磨加工成本。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

接着，对本实施例的边部11bL、13bL的部分变更方式进行说明。

如图38所示，在第1例的边部11bM、13bM中，一对卡合紧贴部36A、39A以越靠近避让凹部35、38越接近对方侧的方式形成为锥面状。

如图39所示，在第2例的边部11bN、13bN中，一对卡合紧贴部36B、39B以越远离避让凹部35、38越接近对方侧的方式形成为锥面状。

如图40所示，在第3例的边部11bL中，避让凹部35和一对卡合紧贴部36仅形成于锥形卡合凸部11L，且一对卡合紧贴部36以与相对的锥形卡合凹部13的直线状边部13b平行的方式形成。

如图41所示，在第4例的边部11bM中，避让凹部35和一对卡合紧贴部36A仅形成于锥形卡合凸部11M，且一对卡合紧贴部36A以越靠近避让凹部35越接近对方侧的方式形成为锥面状。

如图42所示，在第5例的边部11bN中，避让凹部35和一对卡合紧贴部36B仅形成于锥形卡合凸部11N，且一对卡合紧贴部36B以越远离避让凹部35越接近对方侧的方式形成为锥面状。

如图43所示，在第6例的边部13bL中，避让凹部38和一对卡合紧贴部39仅形成于锥形卡合凹部13L，且一对卡合紧贴部39以与相对的锥形卡合凸部11的边部11b平行的方式形成。

如图44所示，在第7例的边部13bM中，避让凹部38和一对卡合紧贴部39A仅形成于锥形卡合凹部13M，且一对卡合紧贴部39A以越靠近避让凹部38越接近对方侧的方式形成为锥面状。

如图45所示，在第8例的边部13bN中，避让凹部38和一对卡合紧贴部39B仅形成于锥形卡合凹部13N，且一对卡合紧贴部39B以越远离避让凹部38越接近对方侧的方式形成为锥面状。

(实施例14)

对取代上述实施例1的夹紧机构8而能使用的夹紧机构8A进行说明。如图46所示，定位固定装置152A的夹紧机构8A包括夹紧用液压缸164A和钢球锁机构165A。在工件随行夹具1A的工件随行夹具(pallet)主体151a与环构件154A的卡定部154a之间，夹有拉杆(pull stud)157的锷部157a，并固定有拉杆157。在形成于杆部167a的前端筒部167b的多个球保持孔173中保持有多个球174，且在基底构件156A的锥形环状部156a的内周侧部分，形成有凹部(recess)178和越朝下方直径越小的锥形面177。

在夹紧时，若将油室168的液压切换成排出压时，利用碟形弹簧层叠体171的弹力驱动活塞构件167下降，并利用锥形面177将多个球174朝径向内侧驱动以卡合于拉杆157的头部，从而将拉杆157向下推压(参照图46的左半部)。在解除夹紧时，将液压供给至油室168，使活塞构件167上升，使多个球174部分地退回至凹部178，从而解除夹紧(参照图46的右半部)。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例15)

对取代上述实施例1的夹紧机构8而能使用的夹紧机构8B进行说明。如图47所示，在该定位固定装置152B的夹紧机构8B中，省略上述基底构件156A的锥形环状部156a，而在环构件154B的内周侧部分形成有钢球锁机构165B的凹部178和锥形面177。在夹紧时，当驱动夹紧用液压缸164B的活塞构件167下降时，多个球174经由多个球保持孔173而将拉杆157和锥形面177向下推压，从而将工件随行夹具151B夹紧于基底构件156B(参照图47的左半部分)。在解除夹紧时，使活塞构件167上升，使多个球174部分地退回至凹部178，从而解除夹紧(参照图47的右半部分)。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例16)

对取代上述实施例1的夹紧机构8而能使用的夹紧机构8C进行说明。如图48所示，定位固定装置152C的夹紧机构8C包括夹紧用液压缸164C和钢球锁机构165C。在活塞构件187的筒状杆部187a的前端内周侧，形成有锥形面187b。以螺栓固定于基底构件156C的球保持构件166具有形成有多个球保持孔173的筒部166a。

在夹紧时，利用碟形弹簧层叠体171驱动活塞构件187上升，锥形面187b将多个球174朝径向内侧驱动，而与一体形成于固定好的工件随行夹具151C的拉杆157C的头部卡合，从而将工件随行夹具151C经由环构件154C夹紧于基底构件156C。在解除夹紧时，将液压供给至环状的油室185而使活塞构件187下降，能使多个球174退回至杆部187a的前端侧的环状空间175，从而解除夹紧。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例17)

对取代上述实施例1的夹紧机构8而能使用的夹紧机构8D进行说明。如图49所示，定位固定装置152D的夹紧机构8D包括夹紧用液压缸164D和采用多个卡合销189来取代上述多个球174的锁机构188。在夹紧时，利用锥形面187b将多个卡合销189朝径向内侧驱动，而卡合于拉杆157D的头部，从而将工件随行夹具151D经由环构件154D夹紧于基底构件156D。在解除夹紧时，活塞构件187下降，能使多个卡合销189退回至环状空间175，从而解除夹紧。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例18)

对取代上述实施例1的夹紧机构8而能使用的夹紧机构8E进行说明。如图50所示，定位固定装置152E的夹紧机构8E包括夹紧用液压缸164E和筒夹(collet)机构190。在夹紧时，活塞构件192的杆部192a的头部192b将多个筒夹(collet)191的基部191a向下推压，筒夹191的前端部191b被基底构件156E的内周侧壁部的上端部朝径向内侧驱动，而卡合于拉杆157E的头部，从而将工件随行夹具151E经由环构件154E夹紧于基底构件156E。在解除夹紧时，杆部192a将基部191a朝上方推压，使筒夹191的避让槽191c卡合于内周侧壁部的上端部，从而解除夹紧。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例19)

对取代上述实施例1的夹紧机构8而能使用的夹紧机构8F进行说明。如图51所示，定位固定装置152F的夹紧机构8F具有隔板(diaphragm)机构195。隔板196由厚度约为1mm左右的金属板形成，且配设于基底构件156F的内部空间156b，其外周部被固定于基底构件156F。在夹紧时，等间隔地设于隔板196的上表面中央部的多个卡合构件197卡合于拉杆157F的头部，从而将工件随行夹具151F经由环构件154F夹紧于基底构件156F。在解除夹紧时，将加压气体供给至气体室198，通过使隔板196朝上方弹性变形而使多个卡合构件197的前端部朝外侧移动，从而解除夹紧。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

(实施例20)

对将上述环构件一体地形成于工件随行夹具的工件随行夹具1D进行说明。如图52、图53所示，工件随行夹具1D由上下方向的厚度大的、俯视观察呈正方形的钢制板构件形成。在该工件随行夹具1D中一体地形成有环构件4Z。在环构件4Z中形成有圆形开口4c。在该圆形开口4c的上方附近，在工件随行夹具1D中形成有圆形凹部1b。在环构件4Z的上端部分形成有八个球收容槽25，在环构件4Z的内周侧部分，形成有水平截面形成为正八边形的锥形卡合凹部13。在环构件4Z的下端部分，以围绕开口部4c的方式形成有环状的下端基准面9。其它的结构、作用、效果与实施例1相同。

接着，对部分变更上述实施例的变更例进行说明。

(1)在将工件随行夹具1夹紧于基底构件6时，能采用通过锥形卡合凸部11朝直径缩小方向的弹性变形而与锥形卡合凹部13卡合成紧贴状的结构，也能采用通过锥形卡合凸部11和锥形卡合凹部13两者弹性变形而卡合成紧贴状的结构。

(2)钢球锁机构15的球保持孔23、球24、球收容槽25等的数量也能对应于锥形卡合凸部11的正多边形的形状而适当地变更。

(3)此外，只要是该行业者，在不脱离本发明的思想下，能通过对上述实施例附加各种变更的方式来实施，本发明也包括这种变更方式。

工业上的可利用性

本发明的工件随行夹具定位固定装置能用以对使用于加工中心等的机床的工件随行夹具进行三维定位，并限制其绕垂直轴心的旋转。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种工件随行夹具定位固定装置，具有设于工件随行夹具的环构件和能供该环构件从上方卡合的基底构件，将该环构件相对于该基底构件在垂直方向和水平方向上定位，并限制该环构件相对于该基底构件绕垂直轴心的旋转，其特征在于，

所述基底构件包括：

垂直轴心；

Z基准面，该Z基准面承接环构件的下端基准面，并能将环构件在垂直方向上定位；以及

锥形卡合凸部，该锥形卡合凸部的水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部和多个边部的正多边形，且该锥形卡合凸部越朝上方直径越小，此外，该锥形卡合凸部一体地形成于基底构件，

所述环构件包括：

垂直轴心；以及

锥形卡合凹部，该锥形卡合凹部能卡合于所述锥形卡合凸部，以使所述下端基准面与Z基准面成为抵接状态，且水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部和多个边部的正多边形，此外，该锥形卡合凹部一体地形成于环构件，

在所述基底构件设有用以固定环构件的夹紧机构，

通过所述锥形卡合凹部的外周侧壁部和锥形卡合凸部的内周侧壁部中至少一个朝径向的弹性变形，使所述锥形卡合凹部与锥形卡合凸部卡合成紧贴状，

所述夹紧机构包括夹紧用液压缸、设于基底构件和环构件的钢球锁机构，

所述钢球锁机构包括：

筒部，该筒部形成于所述基底构件的上端部分，并插入于所述环构件的圆形开口；

多个球保持孔，该多个球保持孔形成于所述筒部；

多个球，该多个球以能朝径向移动的方式分别保持于所述多个球保持孔；

多个球收容槽，该多个球收容槽以与所述多个球保持孔对应的方式形成于所述环构件上端部的内周部；

圆板构件，该圆板构件设于液压缸的活塞杆的上端部，并能上下自由滑动地配置于所述筒部；以及

多个球驱动用倾斜部及多个球退回用凹部，该多个球驱动用倾斜部及多个球退回用凹部以与所述多个球保持孔对应的方式形成于所述圆板构件的外周部，

所述锥形卡合凸部比连结所述多个球与Z基准面的径向中央的圆锥面更靠内周侧。

2.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

设于所述基底构件的筒部的所述多个球保持孔和多个球位于与所述锥形卡合凸部的多个边部的中央部对应的位置。

3.如权利要求1或2所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，包括：

环状的气体室，该环状的气体室形成于所述基底构件与圆板构件之间，并供给有加压气体；

多个气体喷嘴，该多个气体喷嘴以与所述气体室形成为连通状的方式形成于所述筒部；

多个水平气体喷嘴，该多个水平气体喷嘴用以对所述下端基准面与Z基准面之间喷吹气体；以及

多个气体通路，该多个气体通路将加压气体从所述气体室供给至所述多个水平气体喷嘴。

4.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述环构件具有弹性变形促进部，该弹性变形促进部用以促进所述锥形卡合凹部的多个边部与所述锥形卡合凸部的多个边部卡合成紧贴状时、朝直径扩大方向的弹性变形。

5.如权利要求4所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述弹性变形促进部具有在围绕所述锥形卡合凹部的壁部形成为下端敞开状、且俯视观察呈圆弧状的多个圆弧槽。

6.如权利要求4所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述弹性变形促进部具有在围绕所述锥形卡合凹部的壁部形成为上端敞开状、且俯视观察呈圆弧状的多个圆弧槽。

7.如权利要求4所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述弹性变形促进部具有形成于围绕所述锥形卡合凹部的壁部的、下端敞开状的环状槽。

8.如权利要求7所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

在比所述环状槽靠内周侧的环状壁具有圆周方向上隔着适当间隔的、朝径向的多个狭缝。

9.如权利要求7所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述弹性变形促进部包括：

比所述环状槽靠内周侧的环状壁；以及

在环状槽的上方附近部，上下方向形成为扁平状的环状槽。

10.如权利要求4所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述弹性变形促进部包括在围绕所述锥形卡合凹部的壁部、圆周方向上隔着适当间隔所形成的朝径向的多个狭缝。

11.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

在所述基底构件设有垂直方向的多个定位销，且在所述环构件设有能供所述定位销插入的多个销孔。

12.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

在所述基底构件设有垂直方向的多个定位销，在所述工件随行夹具设有能供所述定位销插入的多个销孔或缺口孔。

13.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部的水平截面的正多边形是具有八个圆弧状角部和八个边部的正八边形。

14.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部的水平截面的正多边形是具有六个圆弧状角部和六个边部的正六边形。

15.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述液压缸具有用以对所述钢球锁机构进行夹紧驱动的碟形弹簧层叠体。

16.如权利要求1或15所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述液压缸具有能供给液压的液压工作室，该液压用以对所述钢球锁机构进行解除夹紧驱动。

17.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部的所述水平截面中的多个边部分别形成为略朝外侧鼓起的圆弧状。

18.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部的所述水平截面中的多个边部分别形成为直线状。

19.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凹部的所述水平截面中的多个边部分别包括形成于所述多个边部的中央部的避让凹部、形成于该避让凹部的两侧的一对卡合紧贴部。

20.如权利要求1或19所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部的所述水平截面中的多个边部分别包括形成于所述多个边部的中央部的避让凹部、形成于该避让凹部的两侧的一对卡合紧贴部。

Claims (25)

1.一种工件随行夹具定位固定装置，具有设于工件随行夹具的环构件和能供该环构件从上方卡合的基底构件，将该环构件相对于该基底构件在垂直方向和水平方向上定位，并限制该环构件相对于该基底构件绕垂直轴心的旋转，其特征在于，

所述基底构件包括：

垂直轴心；

Z基准面，该Z基准面承接环构件的下端基准面，并能将环构件在垂直方向上定位；以及

锥形卡合凸部，该锥形卡合凸部的水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部和多个边部的正多边形，且该锥形卡合凸部越朝上方直径越小，此外，该锥形卡合凸部一体地形成于基底构件，

所述环构件包括：

垂直轴心；以及

锥形卡合凹部，该锥形卡合凹部能卡合于所述锥形卡合凸部，以使所述下端基准面与Z基准面成为抵接状态，且水平截面形成为具有朝外侧凸出的多个圆弧状角部和多个边部的正多边形，此外，该锥形卡合凹部一体地形成于环构件，

在所述基底构件设有用以固定环构件的夹紧机构，

通过所述锥形卡合凹部的外周侧壁部和锥形卡合凸部的内周侧壁部中至少一个朝径向的弹性变形，使所述锥形卡合凹部与锥形卡合凸部卡合成紧贴状。

2.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述夹紧机构包括：

夹紧用液压缸；以及

设于基底构件和环构件的钢球锁机构。

3.如权利要求2所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述钢球锁机构包括：

筒部，该筒部形成于所述基底构件的上端部分，并插入于所述环构件的圆形开口；

多个球保持孔，该多个球保持孔形成于该筒部；

多个球，该多个球以能朝径向移动的方式分别保持于所述多个球保持孔；

多个球收容槽，该多个球收容槽以与所述多个球保持孔对应的方式形成于所述环构件上端部的内周部；

圆板构件，该圆板构件设于液压缸的活塞杆的上端部，并能上下自由滑动地配置于所述筒部；以及

多个球驱动用倾斜部及多个球退回用凹部，该多个球驱动用倾斜部及多个球退回用凹部以与所述多个球保持孔对应的方式形成于所述圆板构件的外周部。

4.如权利要求3所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部比连结所述多个球与Z基准面的径向中央的圆锥面更靠近内周侧。

5.如权利要求3所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

设于所述基底构件的筒部的所述多个球保持孔和多个球位于与所述锥形卡合凸部的多个边部的中央部对应的位置。

6.如权利要求3至5中任一项所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，包括：

环状的气体室，该环状的气体室形成于所述基底构件与圆板构件之间，并供给有加压气体；

多个气体喷嘴，该多个气体喷嘴以与所述气体室形成为连通状的方式形成于所述筒部；

多个水平气体喷嘴，该多个水平气体喷嘴用以对所述下端基准面与Z基准面之间喷吹气体；以及

多个气体通路，该多个气体通路将加压气体从所述气体室供给至所述多个水平气体喷嘴。

7.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述环构件具有弹性变形促进部，该弹性变形促进部用以促进所述锥形卡合凹部的多个边部与所述锥形卡合凸部的多个边部卡合成紧贴状时、朝直径扩大方向的弹性变形。

8.如权利要求7所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述弹性变形促进部具有在围绕所述锥形卡合凹部的壁部形成为下端敞开状、且俯视观察呈圆弧状的多个圆弧槽。

9.如权利要求7所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述弹性变形促进部具有在围绕所述锥形卡合凹部的壁部形成为上端敞开状、且俯视观察呈圆弧状的多个圆弧槽。

10.如权利要求7所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述弹性变形促进部具有形成于围绕所述锥形卡合凹部的壁部的、下端敞开状的环状槽。

11.如权利要求10所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

在比所述环状槽靠内周侧的环状壁具有圆周方向上隔着适当间隔的、朝径向的多个狭缝。

12.如权利要求10所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述弹性变形促进部包括：

比所述环状槽靠内周侧的环状壁；以及

在环状槽的上方附近部，上下方向形成为扁平状的环状槽。

13.如权利要求7所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述弹性变形促进部包括在围绕所述锥形卡合凹部的壁部、圆周方向上隔着适当间隔所形成的朝径向的多个狭缝。

14.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

在所述基底构件设有垂直方向的多个定位销，且在所述环构件设有能供所述定位销插入的多个销孔。

15.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

在所述基底构件设有垂直方向的多个定位销，在所述工件随行夹具设有能供所述定位销插入的多个销孔或缺口孔。

16.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部的水平截面的正多边形是具有八个圆弧状角部和八个边部的正八边形。

17.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部的水平截面的正多边形是具有六个圆弧状角部和六个边部的正六边形。

18.如权利要求2所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述液压缸具有用以对所述钢球锁机构进行夹紧驱动的碟形弹簧层叠体。

19.如权利要求2或18所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述液压缸具有能供给液压的液压工作室，该液压用以对所述钢球锁机构进行解除夹紧驱动。

20.如权利要求2所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述钢球锁机构包括：

筒部，该筒部形成于所述基底构件的上端部分，并插入于所述环构件的圆形开口；

多个球保持孔，该多个球保持孔形成于所述筒部；

多个球，该多个球以能朝径向移动的方式分别保持于所述多个球保持孔；

多个球收容槽，该多个球收容槽以与多个球保持孔对应的方式形成于所述环构件上端部的内周部；

所述液压缸的环状活塞构件；以及

多个球驱动用倾斜部及多个球退回用凹部，该多个球驱动用倾斜部及多个球退回用凹部以与所述球保持孔对应的方式形成于所述环状活塞构件的环状活塞杆的外周部。

21.如权利要求20所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

设有中心筒部和底盖构件，其中，中心筒部被插入于所述环状活塞构件的活塞部，且在中心具有贯穿孔，底盖构件与该中心筒部一体形成，用以塞住液压工作室的底部并被固定于基底构件。

22.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部的所述水平截面中的多个边部分别形成为略朝外侧鼓起的圆弧状。

23.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部的所述水平截面中的多个边部分别形成为直线状。

24.如权利要求1所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凹部的所述水平截面中的多个边部分别包括形成于所述多个边部的中央部的避让凹部、形成于该避让凹部的两侧的一对卡合紧贴部。

25.如权利要求1或24所述的工件随行夹具定位固定装置，其特征在于，

所述锥形卡合凸部的所述水平截面中的多个边部分别包括形成于所述多个边部的中央部的避让凹部、形成于该避让凹部的两侧的一对卡合紧贴部。

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