JP2003260624A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度かつ容易に位置決めする。 【解決手段】 ワークパレット３の被支持面３ａに、円
形の位置決め孔５を開口する。その位置決め孔５内に挿
入される環状プラグ１２をベースプレート２の支持面２
ａから上向きに突出させる。その環状プラグ１２を薄肉
シリンダ状に形成して、その環状壁１２ａを半径方向の
外方へ弾性変形可能かつ自己の弾性復元力によって半径
方向の内方へ復帰可能に構成する。その環状プラグ１２
に、上記の位置決め孔５に嵌入されるストレート外面１
３と上方へすぼまる傾斜内面１４とを設ける。上記の環
状プラグ１２内に挿入した出力ロッド２１に、上記の傾
斜内面１４に対面する傾斜外面２２を設ける。その出力
ロッド２１を圧縮コイルバネ３２によって上向きに進出
させると、上記の傾斜外面２２が複数のボール２３を介
して上記の環状壁１２ａを前記の位置決め孔５に密着さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械のテー
ブル等の基準部材にワークパレット等の可動部材を位置
決めする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の位置決め装置は、一般的には、
可動部材の被支持面に開口させた円形の位置決め孔を基
準部材の支持面から突出させたプラグに嵌合させるよう
にしてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
上記の位置決め孔とプラグとの両者をスムーズに嵌合さ
せるため上記の両者間に所定の嵌合隙間を設ける必要が
ある。このため、その嵌合隙間によって位置決め精度が
低下する。本発明の目的は、高精度で容易に位置決めで
きる装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、例えば、図１Ａと図１Ｂ、図４
Ａと図４Ｂ、図５Ａと図５Ｂ、図６、図７、図８、図
９、図１０に、それぞれ示すように、位置決め装置を次
のように構成した。基準部材２の支持面２ａに可動部材
３の被支持面３ａを受け止めると共に、上記の基準部材
２に上記の可動部材３を心合わせするようにした位置決
め装置であって、上記の可動部材３の上記の被支持面３
ａに、ほぼ円形に形成した位置決め孔５を開口し、上記
の位置決め孔５内に挿入される環状プラグ１２を上記の
基準部材２の上記の支持面２ａから一端方向へ突出さ
せ、上記の環状プラグ１２を薄肉シリンダ状に形成し
て、その環状壁１２ａの周方向の少なくとも一部分を半
径方向の外方へ弾性変形可能かつ自己の弾性復元力によ
って半径方向の内方へ復帰可能に構成し、その環状プラ
グ１２に、上記の位置決め孔５に嵌入されるストレート
外面１３と軸心方向の一方へすぼまる傾斜内面１４とを
設け、上記の環状プラグ１２内に出力ロッド２１を挿入
し、その出力ロッド２１に、上記の傾斜内面１４に対面
する傾斜外面２２を設け、上記の出力ロッド２１を駆動
手段２６によって軸心方向へ往復移動可能に構成したも
のである。

【０００５】上記の請求項１の発明は、次の作用効果を
奏する。基準部材に可動部材を位置決めするときには、
まず、その基準部材の環状プラグに上記の可動部材の位
置決め孔を嵌合させ、その後、前記の駆動手段によって
前記の出力ロッドを軸心方向へ進出駆動する。すると、
その出力ロッドに設けた前記の傾斜外面が上記の環状プ
ラグの傾斜内面に楔係合していき、上記の環状プラグの
環状壁の少なくとも一部分が半径方向の外方へ拡大す
る。これにより、その環状プラグのストレート外面が上
記の位置決め孔に密着する。これに対して、上記ロック
状態の可動部材をリリースさせるときには、上記の駆動
手段によって上記の出力ロッドを軸心方向へ後退駆動す
ればよい。すると、上記の傾斜外面と傾斜内面との楔係
合が解除されて、上記の環状壁の少なくとも一部分が半
径方向の内方へ縮小する。これにより、その環状壁のス
トレート外面と上記の位置決め孔との密着状態が解除さ
れる。その後、上記の基準部材から上記の可動部材を離
間させればよい。

【０００６】上記の請求項１の発明は、位置決め孔と環
状プラグとを嵌合させた後にその嵌合隙間を無くすこと
ができる。従って、これら位置決め孔と環状プラグとを
スムーズに嵌合させることと高精度に位置決めすること
とを両立できる。

【０００７】請求項２の発明に示すように(例えば、図
１Ａと図１Ｂ、又は図６を参照)、上記の請求項１の発
明においては、前記の環状プラグ１２の一端部を覆うカ
バー板１６を設け、そのカバー板１６の周縁部と上記の
環状プラグ１２の一端部とをヒンジ手段１７によって連
結することが好ましい。その請求項２の発明は、上記の
環状プラグの内部空間に切粉や塵埃等の異物が侵入する
のを上記カバー板によって防止できる。このため、位置
決め装置を長期間にわたってメンテナンスフリーで使用
できる。しかも、上記ヒンジ手段によって上記カバー板
と上記の環状プラグとを連結したので、その環状プラグ
の環状壁が半径方向の外方へ円滑に弾性変形できる。こ
のため、上記の環状壁のストレート外面が前記の位置決
め孔に確実に密着する。

【０００８】請求項３の発明に示すように(例えば図１
Ａ及び図１Ｂを参照)、上記の請求項１または２の発明
には、次の構成を付加することが好ましい。前記の駆動
手段２６を、前記の基準部材２内に設けたロック手段２
７とリリース手段２８とによって構成し、上記ロック手
段２７によって前記の出力ロッド２１を進出させること
によって前記の傾斜外面２２が前記の傾斜内面１４に係
合して前記の環状壁１２ａを半径方向の外方へ弾性変形
させ、これに対して、上記リリース手段２８によって前
記の出力ロッド２１を後退させることによって上記の傾
斜外面２２と上記の傾斜内面１４との係合を解除して上
記の環状壁１２ａが半径方向の内方へ弾性復帰するのを
許容するのである。上記の請求項３の発明によれば、上
記の基準部材内に上記ロック手段とリリース手段とを設
けたので、位置決め及び位置決め解除を自動的に行える
うえ切粉や塵埃等の異物が上記ロック手段とリリース手
段の内部へ侵入することを防止できる。

【０００９】請求項４の発明に示すように(例えば図１
Ａ及び図１Ｂを参照)、前記の請求項１から３のいずれ
かの発明においては、前記の環状プラグ１２の内周に前
記の傾斜内面１４を周方向へ所定の間隔をあけて複数設
けることが好ましい。この場合、ロック駆動時に上記の
傾斜内面を介して環状プラグの環状壁の複数箇所を大き
な面圧で半径方向の外方へ押圧できるので、その環状壁
のストレート外面が前記の位置決め孔に強力に密着す
る。

【００１０】請求項５の発明に示すように(例えば図１
Ａ及び図１Ｂを参照)、上記の請求項４の発明において
は、前記の出力ロッド２１に前記の傾斜外面２２を周方
向へ所定の間隔をあけて複数設け、各傾斜外面２２と前
記の各傾斜内面１４との間に転動体２３を挿入すること
が好ましい。その請求項５の発明は、上記の傾斜外面と
傾斜内面とを上記の転動体によって円滑に係合および係
合解除できる。

【００１１】請求項６の発明に示すように(例えば図５
Ａ及び図５Ｂを参照)、上記の請求項４の発明において
前記の環状プラグ１２の各傾斜内面１４に前記の出力ロ
ッド２１の前記の傾斜外面２２を直接に接当させた場合
には、位置決め装置を簡素な構造で安価に実施できる。

【００１２】請求項７の発明に示すように(例えば図９
または図１０を参照)、上記の請求項１または２の発明
には、次の構成を付加することが好ましい。前記の可動
部材３に、前記の位置決め孔５とクランプ用の係止孔７
７とを前記の一端方向へ順に設け、上記の係止孔７７に
係合する係合具７９を前記の環状プラグ１２に支持し、
上記の係合具７９を上記の係止孔７７に係合させると共
に同上の係合具７９を前記の他端方向へ引っ張るプルロ
ッド８１を前記の基準部材２に設けるのである。この場
合、上記プルロッドが上記の係合具と上記の係止孔とを
介して前記の可動部材を上記の基準部材に押圧できるの
で、強力なクランプ機構を内蔵した位置決め装置を提供
できる。

【００１３】請求項８の発明に示すように(例えば図１
Ａ及び図１Ｂを参照)、前記の請求項１から７のいずれ
かの発明においては、前記の環状プラグ１２の一端部を
覆うカバー板１６とその環状プラグ１２のうちの少なく
とも一方に、クリーニング用の圧力流体の吐出口４３を
開口することが好ましい。この場合、位置決め装置に付
着した異物を上記の圧力流体によって吹き飛ばすことが
できるので、位置決めを確実かつ高精度に行える。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１Ａと図１Ｂおよび図２は、本
発明の第１実施形態を示している。まず、図１Ａと図１
Ｂとによって、本発明の位置決め装置の全体構成を説明
する。図１Ａは、その位置決め装置の立面視の断面図で
ある。図１Ｂは、上記の図１Ａ中の１Ｂ−１Ｂ線矢視断
面図に相当する図である。

【００１５】この実施形態では、工作機械のテーブル１
に基準部材であるベースプレート２を載置し、そのベー
スプレート２の支持面２ａに、可動部材であるワークパ
レット３の被支持面３ａを受け止めると共に、上記ベー
スプレート２に上記のワークパレット３を心合わせする
ように構成してある。

【００１６】上記ワークパレット３の上記の被支持面３
ａには、精密に研磨した円形の位置決め孔５が複数開口
される。各位置決め孔５に対応させて、上記ベースプレ
ート２にプラグ手段６が設けられる。なお、ここでは、
複数セットの位置決め孔５およびプラグ手段６のうちの
１セットだけを図示してある。

【００１７】上記プラグ手段６は次のように構成されて
いる。上記ベースプレート２の前記の支持面２ａに段付
きの装着穴８が形成され、その装着穴８にデータムブロ
ック９が精密に嵌入され、そのブロック９のフランジ９
ａが４本の締付けボルト１０によって上記の装着穴８の
段部分８ａに固定される。なお、上記の締付けボルト１
０の頭部１０ａの周囲にはシリコンゴム等のシーラント
(図示せず)を充填している。これにより、切粉や塵埃等
の異物が凹所に溜まるのを防止してある。

【００１８】前記の位置決め孔５内へ挿入される環状プ
ラグ１２が上記ブロック９から上向きに突出される。そ
の環状プラグ１２の軸心は、前記の装着穴８の軸心とほ
ぼ同一になっている。上記の環状プラグ１２は、薄肉シ
リンダからなり、半径方向の外方へ弾性変形可能かつ自
己の弾性復元力によって半径方向の内方へ復帰可能とな
るように構成されている。その環状プラグ１２の環状壁
１２ａの外周の全体にわたって、前記の円形の位置決め
孔５に嵌入される円形ストレート外面１３が形成され
る。ちなみに、上記の環状プラグ１２の縮径状態では、
前記の位置決め孔５と上記ストレート外面１３との間の
嵌合隙間Ｇは、その位置決め孔５の直径が例えば約３０
mmの場合には、約 0.05mm 程度の小さな値である。ま
た、上記の環状プラグ１２の内周には、上方へすぼまる
傾斜内面１４が周方向へほぼ等間隔で３つ設けられてい
る。

【００１９】上記の環状プラグ１２の上端部が円盤状カ
バー板１６によって覆われる。そのカバー板１６の周縁
部と上記の環状プラグ１２の上端部とがヒンジ手段１７
によって連結される。そのヒンジ手段１７は、この実施
形態では、上記カバー板１６に設けた凹部分１８と上記
の環状プラグ１２に設けた凸部分１９との嵌合構造によ
って構成されている。その嵌合構造により、上記の環状
プラグ１２の上端部が上記カバー板１６に回転可能に支
持される。なお、その嵌合部分には、シリコンゴム等の
弾性シール部材(図示せず)を充填することが好ましい。
これにより、切粉や塵埃等の異物が上記の環状プラグ１
２の内部空間に侵入するのを防止できる。

【００２０】上記の環状プラグ１２内に出力ロッド２１
が上下移動自在に挿入される。その出力ロッド２１の外
周には、前記の環状プラグ１２の前記の傾斜内面１４に
対面する傾斜外面２２が周方向へほぼ等間隔で３つ設け
られる。そして、上記の各傾斜内面１４と上記の各傾斜
外面２２との間に３つの金属ボール(転動体)２３が挿入
される。

【００２１】上記の出力ロッド２１を上下方向へ移動さ
せる駆動手段２６が設けられる。その駆動手段２６は、
前記の出力ロッド２１を上向きに進出させるロック手段
２７と同上の出力ロッド２１を下向きに後退させるリリ
ース手段２８とを備える。

【００２２】上記ロック手段２７は次のように構成され
ている。前記データムブロック９の下半部内にピストン
３０が保密状に挿入され、そのピストン３０が上記の出
力ロッド２１と一体に形成される。これらピストン３０
と出力ロッド２１とにわたってバネ室３１が凹入形成さ
れ、そのバネ室３１にロック用の圧縮コイルバネ３２が
挿入される。そのバネ３２の下端が、上記ブロック９の
下端に取り付けたエンドプレート３３によって受け止め
られると共に、そのバネ３２の上端が前記の出力ロッド
２１によって受け止められる。また、上記バネ室３１が
呼吸路３４によって外部へ連通される。また、前記リリ
ース手段２８は、前記ピストン３０の上側に形成したリ
リース用の油圧室３６と、その油圧室３６へ連通する圧
油給排路３７とを備える。

【００２３】また、クリーニング用の圧縮空気の供給手
段が設けられる。その供給手段は、前記のベースプレー
ト２内の第１流路４１と、前記ブロック９内の第２流路
４２とを備える。その第２流路４２に、前記カバー板１
６に設けた複数の吐出口４３が連通されている。

【００２４】上記構成の位置決め装置は次のように作動
する。上記の図１Ａおよび図１Ｂのリリース状態では、
前記の油圧室３６に圧油を供給している。これにより、
前記の圧縮コイルバネ３２の付勢力に抗して前記ピスト
ン３０が下降し、そのピストン３０が前記の出力ロッド
２１を下降させ、前記の環状プラグ１２が縮径状態へ切
り換えられている。

【００２５】前記ベースプレート２に前記ワークパレッ
ト３を位置決めするときには、まず、図１Ａに示すよう
に、上記リリース状態で上記ワークパレット３を下降さ
せて前記の位置決め孔５を上記の環状プラグ１２の前記
ストレート外面１３に嵌合させる。

【００２６】次いで、上記の油圧室３６の圧油を排出す
る。すると、上記バネ３２の付勢力によって前記の出力
ロッド２１が強力に上昇する。すると、その出力ロッド
２１の前記の傾斜外面２２が前記の複数のボール２３を
介して前記の環状プラグ１２の傾斜内面１４に楔係合し
ていく。これにより、図２の模式図に示すように、上記
の複数のボール２３を介して上記の環状プラグ１２の環
状壁１２ａの３つの部分が弾性的に拡径すると共に、こ
れらの拡径部分４５・４５・４５が前記の位置決め孔５
に密着する。その後、クランプ手段(図示せず)によって
上記ベースプレート２に上記ワークパレット３を強力に
押圧するのである。

【００２７】上記のロック状態から前記リリース状態へ
切り換えるときには、まず、上記クランプ手段(図示せ
ず)のクランプ状態を解除し、次いで、前述したように
前記の油圧室３６へ圧油を供給すればよい。これによ
り、前記の出力ロッド２１が下降して、前記の環状プラ
グ１２が自己の弾性復元力によって縮径するので、前記
ロック状態が解除される。その後、前記ワークパレット
３を上昇させるのである。

【００２８】図３Ａと図３Ｂは、上記の環状プラグ１２
の変形例を示している。この変形例が上記の第１実施形
態と異なる点は、上記の環状プラグ１２の前記の傾斜内
面１４と前記の出力ロッド２１の傾斜外面２２とを向か
い合わせに二組設けたことにある。図３Ａは、上記の環
状プラグ１２の縮径状態の模式図を示し、前記の図１Ｂ
に類似する図である。図３Ｂは、上記の環状プラグ１２
の拡径状態の模式図を示し、前記の図２に類似する図で
ある。上記の図３Ａ中の参照符号４７は、前記の位置決
め孔５と前記の環状プラグ１２のセンタリング誤差に起
因する隙間を示している。また、上記の図３Ｂ中の参照
符合４８・４９は、それぞれ、第１逃しスペースと第２
逃しスペースとを示している。そして、前記の図１Ｂお
よび図２のタイプの位置決め装置と上記の図３Ａおよび
図３Ｂのタイプの位置決め装置とを用いると、互いに向
かい合う上記の第１と第２の逃しスペース４８・４９の
作用により、前記ベースプレート２と前記ワークパレッ
ト３とをスムーズに嵌合させることと精密に位置決めす
ることを両立できる。

【００２９】上記の第１実施形態や変形例は次のように
変更可能である。前記の傾斜内面１４と前記の傾斜外面
２２とは、３組または２組設けることに代えて、４組以
上設けてもよく、１組であっても差し支えない。また、
前記ボール２３に代えて、円筒コロや球面コロを利用し
てもよい。前記の環状プラグ１２と前記カバー板１６と
は、例示のように別体に構成することに代えて、一体に
構成してもよい。前記の支持面２ａは、前記ベースプレ
ート２に設けることに代えて、前記データムブロック９
の前記フランジ９ａの上面に設けてもよい。

【００３０】上記ブロック９は、上記ベースプレート２
の前記の装着穴８に圧入固定することが好ましい。この
場合、そのブロック９の上記フランジ９ａには２つのジ
ャッキ用ボルト(図示せず)をネジ止めする。そして、上
記ベースプレート２から上記ブロック９を取り外すとき
には、上記の２つのジャッキ用ボルトを下向きに螺進さ
せて、各ボルトの下面を上記の装着穴８の前記の段部分
８ａに押し当てるのである。前記プラグ手段６は、バネ
ロック式に代えて油圧ロック式であってもよく、さらに
は、単動式に代えて複動式であってもよい。複動式の場
合には、前記のバネ室３１をロック用の油圧室として構
成すると共に、前記の呼吸路３４をロック用の圧油給排
路として構成すればよい。なお、前記の圧縮コイルバネ
３２は、ロック状態保持バネとして残しておくことが好
ましい。

【００３１】図４Ａと図４Ｂ、図５Ａと図５Ｂ、図６、
図７、図８、図９、図１０は、それぞれ、第２実施形態
から第８実施形態を示している。これらの別の実施形態
においては、上記の第１実施形態の構成部材と類似する
部材には原則として同一の符号を付けて説明する。

【００３２】図４Ａと図４Ｂとは、本発明の第２実施形
態を示している。図４Ａは、前記プラグ手段６の立面視
の断面図であって、前記の図１Ａに類似する部分図であ
る。図４Ｂは、上記の図４Ａ中の４Ｂ−４Ｂ線矢視断面
図である。この第２実施形態が前記の第１実施形態とは
異なる点は、環状の保持リング５１に前記の複数のボー
ル２３を装着したことにある。また、図４Ｃの変形例に
示すように、上記の保持リング５１に上記の複数のボー
ル２３を個別に装着してもよい。

【００３３】図５Ａと図５Ｂは、本発明の第３実施形態
を示している。図５Ａは、上記プラグ手段６の立面視の
断面図であって、前記の図１Ａに類似する図である。図
５Ｂは、上記の図５Ａ中の５Ｂ−５Ｂ線矢視断面図であ
る。この場合、前記の図１Ａ中のボール２３を省略し
て、前記の環状プラグ１２の前記の傾斜内面１４と前記
の出力ロッド２１の前記の傾斜外面２２とを直接に接当
させてある。

【００３４】図６は、本発明の第４実施形態を示し、前
記の図１Ａに類似する図である。この第４実施形態は、
次の点が前記の第１実施形態と異なる。前記ヒンジ手段
１７は、前記の環状プラグ１２と前記カバー板１６とに
わたって形成した環状溝５４と、その環状溝５４に充填
した多数の連結ボール５５とによって構成される。な
お、上記の多数の連結ボール５５に代えて、１つのリン
グ(図示せず)を上記の環状溝５４に嵌め込んでもよい。
上記の環状プラグ１２の前記の環状壁１２ａの内周に前
記の傾斜内面１４が下方へすぼまるように形成される。
前記の傾斜外面２２は、前記の出力ロッド２１に支持し
たスリーブ５６の外周に形成されている。

【００３５】前記ロック手段２７は、上記の出力ロッド
２１を下向きに進出させるものである。即ち、前記ピス
トン３０の上側に前記バネ室３１が形成され、そのバネ
室３１内に複数枚の皿バネ５７が積層される。また、前
記リリース手段２８は、同上の出力ロッド２１を上向き
に後退させるものである。即ち、前記のリリース用の油
圧室３６が上記ピストン３０の下側に形成される。

【００３６】さらに、上記バネ室３１を外部へ連通させ
る前記の呼吸路３４が前記データムブロック９の前記フ
ランジ９ａ内に設けられ、その呼吸路３４にトラップ弁
５９が設けられる。そのトラップ弁５９は、ここでは、
Ｏリング製の弁座６０と、ボール形の弁部材６１と、そ
の弁部材６１を上記の弁座６０へ押圧する閉じバネ６２
によって構成されている。上記のトラップ弁５９によ
り、前記の油圧室３６から上記バネ室３１へリークした
油が自動的に排出されると共に、雰囲気中の異物が上記
プラグ手段６の内部空間へ侵入するのを防止できる。上
記のトラップ弁５９は、前記の第１実施形態や後述の各
実施形態にも設けることが好ましい。なお、上記の第４
実施形態のプラグ手段６は、例示した単動式に代えて、
複動式に構成することも可能である。

【００３７】上記の第４実施形態は次の長所を奏する。
ロック駆動時に前記の出力ロッド２１を下向きに駆動す
ると、上記のスリーブ５６の傾斜外面２２が前記ボール
２３を介して前記の環状プラグ１２を前記の位置決め孔
５に密着させ、これと同時に、その密着した環状プラグ
１２を介して前記ワークパレット３を前記のベースプレ
ート２に押圧する。このため、必要に応じて、専用のク
ランプ手段を省略することも可能である。

【００３８】図７は、本発明の第５実施形態を示し、前
記の図１Ａに類似する図である。この場合、前記ロック
手段２７は、前記の出力ロッド２１を上向きに進出させ
る圧縮コイルばね３２を備える。また、前記リリース手
段２８は、前記カバー板１６に上下移動自在に螺合させ
た押ボルト６５を備える。

【００３９】図８は、本発明の第６実施形態を示し、同
上の図１Ａに類似する図である。この場合、前記データ
ムブロック９の前記フランジ９ａと前記の出力ロッド２
１との間にピン６８を設けて、その出力ロッド２１が軸
心周りに回転するのを阻止してある。前記の駆動手段２
６は、前記カバー板１６に旋回可能で上下移動不能に支
持した駆動ボルト６９と、上記の出力ロッド２１に設け
られて上記の駆動ボルト６９が螺合するネジ孔７０とを
備える。そして、その駆動ボルト６９を旋回させること
により、上記の出力ロッド２１を上下移動させるのであ
る。

【００４０】図９は、本発明の第７実施形態を示し、前
記の図１Ａに類似する図である。この第７実施形態は、
上記の図１Ａの位置決め装置にクランプ手段７６を内蔵
したものである。その図９において、左半図はアンクラ
ンプ状態を示し、右半図はクランプ状態を示している。

【００４１】上記クランプ手段７６は次のように構成さ
れている。可動部材である前記ワークパレット３に、前
記の位置決め孔５とクランプ用の係止孔７７とが上向き
に順に設けられる。また、前記カバー板１６から支持筒
７８が上向きに突出され、その支持筒７８の周壁に周方
向へ所定の間隔をあけて複数の係合ボール(係合具)７９
が水平方向へ移動可能に支持される。前記の出力ロッド
２１と上記の支持筒７８とにわたってプルロッド８１が
挿入される。そのプルロッド８１の上部に、上記の係合
ボール７９を係合位置Ｘへ移動させるテーパ押圧面８２
と、同上の係合ボール７９が係合解除位置Ｙへ移動する
のを許容する退避面８３とが設けられる。

【００４２】また、前記のデータムブロック９の下部に
別のピストン８５が保密状に挿入され、その別のピスト
ン８５と上記プルロッド８１の下部とが一体に連結され
る。そして、上記の別のピストン８５と前記ピストン３
０との間に中間スリーブ８６が挿入され、その中間スリ
ーブ８６と上記の別のピストン８５との間に、複数枚の
皿バネからなるクランプバネ８７が装着される。上記の
別のピストン８５の下側にアンクランプ用の油圧室８８
が形成され、その油圧室８８に別の圧油給排路８９が連
通されている。

【００４３】上記クランプ手段７６は、例えば、次のよ
うに使用される。図９中の左半図では、前記リリース用
の油圧室３６に圧油が供給されて前記の出力ロッド２１
がリリース位置へ下降すると共に、前記のアンクランプ
用の油圧室８８に圧油が供給されて前記プルロッド８１
が上昇し、前記の係合ボール７９が係合解除位置Ｙへ切
り換わっている。

【００４４】前記ベースプレート２に前記ワークパレッ
ト３を位置決め固定するときには、まず、上記リリース
用の油圧室３６の圧油を排出する。すると、前述の第１
実施形態で説明したように上記の出力ロッド２１がロッ
ク位置へ上昇して、前記の環状プラグ１２が前記の位置
決め孔５に密着する。次いで、前記アンクランプ用の油
圧室８８の圧油を排出する。すると、図９中の右半図に
示すように、前記クランプバネ８７が前記の別のピスト
ン８５を介して前記プルロッド８１を強力に下降させ、
そのプルロッド８１の前記のテーパ押圧面８２が前記の
係合ボール７９を前記の係合位置Ｘに切り換えると共
に、上記の係合ボール７９が前記の係止孔７７の下部の
テーパ孔７７ａを下向きに押圧する。これにより、上記
プルロッド８１が上記の係合ボール７９を介して前記ワ
ークパレット３を前記ベースプレート２に強力に押圧す
るのである。

【００４５】図１０は、本発明の第８実施形態を示し、
前記の図６に類似する図である。この第８実施形態は、
上記の図６の位置決め装置にクランプ手段７６を内蔵し
たものである。その図１０において、左半図はアンクラ
ンプ状態を示し、右半図はクランプ状態を示している。

【００４６】この第８実施形態のクランプ手段７６は、
上記の図６および図９の各実施形態とは次の点で異な
る。前記の出力ロッド２１の上部に前記プルロッド８１
が一体に形成される。上記の出力ロッド２１に前記スリ
ーブ５６が上下移動自在に外嵌され、そのスリーブ５６
がロック用バネ９２によって下向きに付勢される。

【００４７】上記クランプ手段７６は、例えば、次のよ
うに使用される。図１０中の左半図では、前記のリリー
ス用の油圧室３６に圧油が供給されている。これによ
り、上記の出力ロッド２１がリリース位置へ上昇すると
共に、上記プルロッド８１が上昇して前記の係合ボール
７９が係合解除位置Ｙへ切り換わっている。

【００４８】前記ベースプレート２に前記ワークパレッ
ト３を位置決め固定するときには、上記リリース用の油
圧室３６の圧油を排出する。すると、図１０の右半図に
示すように、前記クランプバネ８７の付勢力によって前
記のピストン３０が強力に下降していく。これにより、
前記スリーブ５６が前記のロック用バネ９２によってロ
ック位置に下降し、これと同時に、前記プルロッド８１
の前記のテーパ押圧面８２が前記の係合ボール７９を前
記の係合位置Ｘに切り換える。これにより、上記プルロ
ッド８１が上記の係合ボール７９を介して前記ワークパ
レット３を前記ベースプレート２に押圧するのである。

【００４９】上記の第７実施形態(図９参照)と第８実施
形態(図１０参照)の前記のクランプ手段７６は次のよう
に変更可能である。前記の環状プラグ１２に前記カバー
板１６と前記の支持筒７８とを順に介して前記の係合ボ
ール７９を間接的に支持することに代えて、上記の環状
プラグ１２と上記カバー板１６と上記の支持筒７８とを
一体に構成して、その一体式の環状プラグ１２の上部に
上記の係合ボール７９を支持してもよい。前記クランプ
用の係止孔７７は、例示したテーパ孔７７ａを備えるこ
とに代えて、ストレートの円形孔によって構成してもよ
い。この場合、前記の係合具は、例示のボール７９に代
えて、前記の環状プラグ１２と同様の薄肉シリンダを採
用したりコレット状の部材を採用したりすることが考え
られる。上記のクランプ手段７６は、バネロック式に代
えて油圧ロック式であってもよく、さらには、単動式に
代えて複動式であってもよい。

【００５０】上述した第１から第８の各実施形態は、さ
らに次のように変更可能である。ロック又はリリースに
使用する圧力流体は、例示の圧油に代えて、圧縮空気等
のガスであってもよい。また、クリーニング用の圧力流
体は、例示の圧縮空気に代えて、窒素等のガスや液体で
あってもよい。前記ベースプレート２と前記データムブ
ロック９とは、別体に形成することに代えて、一体に形
成してもよい。

【００５１】本発明の位置決め装置には着座確認手段を
設けてもよい。例えば、前記ベースプレート２の前記の
支持面２ａに検出ノズル孔(図示せず)を開口し、その検
出ノズル孔に検出用の圧縮空気を供給する。そして、前
記ワークパレット３の前記の被支持面３ａが上記の支持
面２ａに接当すると、上記の検出ノズル孔内の圧力が上
昇する。その圧力上昇を圧力スイッチ等で検出すること
によって、上記ワークパレット３が上記ベースプレート
２に着座したことを確認できる。なお、上記の着座確認
用の流路と前述のクリーニング用の流路の両者は、互い
に独立して設けることに代えて、兼用することも可能で
ある。

【００５２】前記の基準部材と可動部材との組み合わせ
は、例示したベースプレート２とワークパレット３の組
み合わせに代えて、工作機械のテーブルとワークパレッ
トの組み合わせ、ワークパレットと治具ベースの組み合
わせ、治具ベースとワークピースの組み合わせ、溶接治
具等の作業用治具とワークピース等の作業物の組み合わ
せであってもよい。また、本発明は、レーザー加工機や
放電加工機などの各種の加工機械のワークピース・ツー
ル等の位置決めにも適用可能である。なお、本発明の位
置決め装置は、複数セットで使用することに代えて、１
セットだけで使用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａは、本発明の第１実施形態を示し、位置
決め装置の立面視の断面図である。図１Ｂは、その位置
決め装置に設けたプラグ手段の平面視の断面図であっ
て、上記の図１Ａ中の１Ｂ−１Ｂ線矢視断面図に相当す
る図である。

【図２】上記のプラグ手段に設けた環状プラグの拡径状
態の模式図であって、上記の図１Ｂに類似する部分図で
ある。

【図３】図３Ａは、上記の環状プラグの変形例の縮径状
態を示し、上記の図２に類似する図である。図３Ｂは、
上記の変形例の環状プラグの拡径状態を示し、同上の図
２に類似する図である。

【図４】図４Ａと図４Ｂは、本発明の第２実施形態を示
している。図４Ａは、前記プラグ手段の立面視の断面図
であって、前記の図１Ａに類似する部分図である。図４
Ｂは、上記の図４Ａ中の４Ｂ−４Ｂ線矢視断面図であ
る。図４Ｃは、上記プラグ手段に設けたボール用保持リ
ングの変形例を示し、上記の図４Ａに類似する部分図で
ある。

【図５】図５Ａと図５Ｂは、本発明の第３実施形態を示
している。図５Ａは、上記の図４Ａに類似する図であ
る。図５Ｂは、上記の図５Ａ中の５Ｂ−５Ｂ線矢視断面
図である

【図６】本発明の第４実施形態を示し、前記の図１Ａに
類似する図である。

【図７】本発明の第５実施形態を示し、同上の図１Ａに
類似する図である。

【図８】本発明の第６実施形態を示し、同上の図１Ａに
類似する図である。

【図９】本発明の第７実施形態を示し、同上の図１Ａに
類似する図である。

【図１０】本発明の第８実施形態を示し、前記の図６に
類似する図である。

【符号の説明】 ２…基準部材(ベースプレート)、２ａ…支持面、３…可
動部材(ワークパレット)、３ａ…被支持面、５…位置決
め孔、１２…環状プラグ、１２ａ…環状壁、１３…スト
レート外面、１４…傾斜内面、１６…カバー板、１７…
ヒンジ手段、２１…出力ロッド、２２…傾斜外面、２３
…転動体(ボール)、２６…駆動手段、２７…ロック手
段、２８…リリース手段、４３…吐出口、７７…係止
孔、７９…係合具(係合ボール)、８１…プルロッド。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準部材(２)の支持面(２ａ)に可動部材
   (３)の被支持面(３ａ)を受け止めると共に、上記の基準
   部材(２)に上記の可動部材(３)を心合わせするようにし
   た位置決め装置であって、 上記の可動部材(３)の上記の被支持面(３ａ)に、ほぼ円
   形に形成した位置決め孔(５)を開口し、 上記の位置決め孔(５)内に挿入される環状プラグ(１２)
   を上記の基準部材(２)の上記の支持面(２ａ)から一端方
   向へ突出させ、上記の環状プラグ(１２)を薄肉シリンダ
   状に形成して、その環状壁(１２ａ)の周方向の少なくと
   も一部分を半径方向の外方へ弾性変形可能かつ自己の弾
   性復元力によって半径方向の内方へ復帰可能に構成し、
   その環状プラグ(１２)に、上記の位置決め孔(５)に嵌入
   されるストレート外面(１３)と軸心方向の一方へすぼま
   る傾斜内面(１４)とを設け、 上記の環状プラグ(１２)内に出力ロッド(２１)を挿入
   し、その出力ロッド(２１)に、上記の傾斜内面(１４)に
   対面する傾斜外面(２２)を設け、 上記の出力ロッド(２１)を駆動手段(２６)によって軸心
   方向へ往復移動可能に構成した、ことを特徴とする位置
   決め装置。
2. 【請求項２】 請求項１の位置決め装置において、 前記の環状プラグ(１２)の一端部を覆うカバー板(１６)
   を設け、そのカバー板(１６)の周縁部と上記の環状プラ
   グ(１２)の一端部とをヒンジ手段(１７)によって連結し
   た、ことを特徴とする位置決め装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の位置決め装置におい
   て、 前記の駆動手段(２６)を、前記の基準部材(２)内に設け
   たロック手段(２７)とリリース手段(２８)とによって構
   成し、上記ロック手段(２７)によって前記の出力ロッド
   (２１)を進出させることによって前記の傾斜外面(２２)
   が前記の傾斜内面(１４)に係合して前記の環状壁(１２
   ａ)を半径方向の外方へ弾性変形させ、これに対して、
   上記リリース手段(２８)によって前記の出力ロッド(２
   １)を後退させることによって上記の傾斜外面(２２)と
   上記の傾斜内面(１４)との係合を解除して上記の環状壁
   (１２ａ)が半径方向の内方へ弾性復帰するのを許容す
   る、ことを特徴とする位置決め装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかの位置決め装
   置において、 前記の環状プラグ(１２)の内周に前記の傾斜内面(１４)
   を周方向へ所定の間隔をあけて複数設けた、ことを特徴
   とする位置決め装置。
5. 【請求項５】 請求項４の位置決め装置において、 前記の出力ロッド(２１)に前記の傾斜外面(２２)を周方
   向へ所定の間隔をあけて複数設け、各傾斜外面(２２)と
   前記の各傾斜内面(１４)との間に転動体(２３)を挿入し
   た、ことを特徴とする位置決め装置。
6. 【請求項６】 請求項４の位置決め装置において、 前記の環状プラグ(１２)の各傾斜内面(１４)に前記の出
   力ロッド(２１)の前記の傾斜外面(２２)を直接に接当さ
   せた、ことを特徴とする位置決め装置。
7. 【請求項７】 請求項１または２の位置決め装置におい
   て、 前記の可動部材(３)に、前記の位置決め孔(５)とクラン
   プ用の係止孔(７７)とを前記の一端方向へ順に設け、上
   記の係止孔(７７)に係合する係合具(７９)を前記の環状
   プラグ(１２)に支持し、上記の係合具(７９)を上記の係
   止孔(７７)に係合させると共に同上の係合具(７９)を前
   記の他端方向へ引っ張るプルロッド(８１)を前記の基準
   部材(２)に設けた、ことを特徴とする位置決め装置。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれかの位置決め装
   置において、 前記の環状プラグ(１２)の一端部を覆うカバー板(１６)
   とその環状プラグ(１２)のうちの少なくとも一方に、ク
   リーニング用の圧力流体の吐出口(４３)を開口した、こ
   とを特徴とする位置決め装置。