JP2015111648A - ワーク位置決め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの最大位置調整幅を小さくすることなく小型化を図ることができるとともにワークを所定位置に確実に固定することができ、清浄性が要求される環境において好適に使用することができるワーク位置決め装置を提供する。【解決手段】ワーク位置決め装置１０Ａは、ベース部１２の平面にスライド可能に設けられた中間部１４と、中間部１４に対してスライドするテーブル部１６と、テーブル部１６をロックする押さえ部１８とを備える。テーブル部１６は、テーブル本体９８に設けられて中間部１４の径方向外側まで延在するカバー部９２を有し、テーブル本体９８とカバー部９２とにより押さえ部１８が相対変位可能な可動空間Ｓが形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、ワークを所定位置に位置決めして固定するためのワーク位置決め装置に関する。

従来、液晶ディスプレイの製造工程等のクリーンルームにおいて、ローラコンベア等で搬送されたワークを所定位置に位置決めするワーク位置決め装置が広汎に利用されている。例えば、特許文献１に開示されているワーク位置決め装置は、下板と、下板の上に設けられて複数のボールが転動可能に配設される複数の保持孔が形成されたリテーナと、リテーナの上に設けられた上板と、をケーシング内に収容した構成を備えている。上板にはケーシングに形成された孔部を介して外部まで上方に延出した軸部が設けられ、その軸部の上端部にはワークが載置される天板が固定されている。また、上板に設けられたスプリング止めとケーシングとの間には、天板を基準位置に復帰させるためのスプリングが介設されている。

このようなワーク位置決め装置では、天板に載置されたワークをエアシリンダ等で所定方向に押圧すると、下板に対して上板が複数のボールを介してスライドするため、ワークが位置決めされる。一方、無負荷状態では、スプリングの作用によって、上板（天板）は、センタリングポジションに復帰する。

しかしながら、当該ワーク位置決め装置は、ケーシング内に上板をスライドさせるための可動空間やスプリングを配置するための空間を設ける必要があるとともにケーシングの厚み寸法が必要であるため、スライド方向の寸法が増大してしまうという問題があった。

そこで、例えば、特許文献２に開示されているワーク位置決め装置が提案されている。このワーク位置決め装置は、平面を有する下ブロックと、前記平面に接触する複数のボールが転動可能に配設される複数の保持孔が形成されたリテーナと、複数のボールの上に設けられてワークが載置される上ブロックとを備えている。リテーナの中央に設けられた軸部と上ブロックとの間には、ばね部材が設けられている。下ブロックおよび上ブロックの各々には、軸部の可動範囲を規制する可動空間が形成されている。

このようなワーク位置決め装置では、特許文献１のようなワーク位置決め装置と比較して、下ブロックの可動空間と上ブロックの可動空間を略半分にすることができるため、ワークの最大位置調整幅を小さくすることなく小型化を図ることが可能となっている。

また、このワーク位置決め装置は、軸部の下端部のフランジをピストンで保持することによって、複数のボールの回転を止めてリテーナおよび上ブロックを下ブロックに対してロックする構成を採用している。

特開２００５−１０９４４３号公報 特許第４７９７０２５号公報

上述した特許文献１のようなワーク位置決め装置では、ケーシングの孔部を構成する壁面と軸部との間に天板（上板）がスライドできる程度の隙間を設ける必要がある。そのため、ケーシング内で発塵した場合に、その塵埃が孔部を介してケーシングの外部に流出してワーク位置決め装置の使用環境を汚染してしまうことがある。

また、上述した特許文献２のようなワーク位置決め装置では、リテーナに設けられた軸部を下ブロックのピストンで保持することによって、複数のボールが回転しなくなり、リテーナおよび上ブロックが下ブロックに対してロックされるとしている。

ところが、通常、リテーナの各保持孔を構成する壁面と各ボールとの間には所定のクリアランスが設けられている。このようなクリアランスを設けないと、各ボールを円滑に転動させることができず、中間体および上ブロックをスライドさせることができないためである。

そのため、実際には、軸部（リテーナ）を保持した状態で、各ボールは各保持孔を構成する壁面との間のクリアランス分だけ移動する。したがって、上ブロックが中間体に対して前記クリアランス分だけガタツクことがある。

さらに、このワーク位置決め装置では、ロック解除時に、上ブロックが各ボールに対してスライド可能であるため、上ブロックと各ボールとの摩擦抵抗は比較的小さいと考えられる。したがって、上ブロックにワークを載置した状態であっても、スライド方向に沿った外力がワーク等に作用した場合、上ブロックは下ブロックに対してスライドしてしまうことがある。

すなわち、前記ワーク位置決め装置では、ワークを所定位置に確実に固定することができないおそれがある。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、ワークの最大位置調整幅を小さくすることなく小型化を図ることができるとともにワークを所定位置に確実に固定することができ、清浄性が要求される環境において好適に使用することができるワーク位置決め装置を提供することを目的とする。

本発明に係るワーク位置決め装置は、ワークを位置決めして固定するためのワーク位置決め装置であって、平面を有するベース部と、平面にスライド可能に設けられた中間部と、平面と平行に設けられて中間部に対してスライドする板状部を有し、かつワークが載置されるテーブル部と、平面と直交する方向に沿って延在した軸部と、軸部の一端側に設けられた状態で当該軸部の径方向外方に延出するとともに板状部の一方の面を中間部側に押圧してテーブル部をロックする押さえ部と、軸部を軸線方向に押圧可能な状態でベース部に配設されたピストンと、押さえ部とテーブル部との間に介設されて当該テーブル部を基準位置に復帰させるための偏倚手段と、を備え、テーブル部は、押さえ部の一方の側に設けられたテーブル本体と、テーブル本体に設けられて中間部の径方向外側まで延在する筒状のカバー部と、を有し、テーブル本体とカバー部とにより押さえ部が相対変位可能な可動空間が形成されていることを特徴とする。

上記のワーク位置決め装置によれば、押さえ部とテーブル部との間に偏倚手段を介設するとともに押さえ部が相対変位可能な可動空間をテーブル部に形成しているので、テーブル部のスライド方向に沿った外形寸法を大きくすることなく当該テーブル部の可動スペースを確保することができる。これにより、ケーシングを設ける構成と比較して、ワークの最大位置調整幅を小さくすることなく、ワーク位置決め装置の小型化を図ることができる。

また、ピストンを中間部とは反対側に変位させることにより、板状部の一方の面に押さえ部を押し付けることができる。すなわち、板状部の一方の面と押さえ部との間に生じる摩擦力によって、テーブル部をベース部に対して直接的にロックすることができる。これにより、テーブル部のスライド方向に沿ってワーク等に外力が作用した場合であっても、テーブル部がベース部に対して変位することを抑制できる。したがって、ワークを所定位置に確実に固定することができる。

さらに、テーブル本体に設けられた筒状のカバー部が中間部の径方向外側まで延在しているので、テーブル部内（可動空間）で発塵した場合であっても、塵埃がワーク位置決め装置の外部に流出することを抑制できる。よって、清浄性が要求される環境（クリーンルーム等）においてワーク位置決め装置を好適に使用することができる。

上記のワーク位置決め装置において、中間部は、ベース部の平面と板状部の他方の面とに接触するボールと、ボールが転動可能な状態で配設される保持孔が形成されたリテーナと、を有していてもよい。

上記の構成によれば、中間部およびテーブル部のスライド動作を円滑に行うことができる。この場合、保持孔を構成する壁面とボールとの間に所定のクリアランスが形成される。しかしながら、テーブル部をベース部に対して直接的にロックするので、前記クリアランスに起因するテーブル部のガタツキを抑制できる。よって、ワークを所定位置に一層確実に固定することができる。

上記のワーク位置決め装置において、ピストンは、軸部に対して当該軸部の軸線方向に沿って変位可能に設けられ、軸部には、当該軸部に対するピストンの一方の側への変位を規制する第１規制部と、当該軸部に対するピストンの他方の側への変位を規制する第２規制部と、が形成されていてもよい。

上記の構成によれば、ピストンが軸部に対してその軸線方向に沿って第１規制部と第２規制部の間の範囲内で軸部に対して相対的に変位するので、軸部（押さえ部）のストローク長に対してピストンのストローク長を大きくすることができる。これにより、ワーク位置決め装置が軸線方向に大型化することを抑えることができる。

上記のワーク位置決め装置において、中間部と軸部との間に介設されて中間部を基準位置に復帰させるための渦巻ばね等の弾性部材を備えていてもよい。

上記の構成によれば、ベース部に対してスライドした中間部を弾性部材の復元力によって基準位置に確実に復帰させることができる。弾性部材として渦巻ばねを用いる場合は、中間部が３６０°いずれの方向にスライドしても、中間部を効率的に所定の基準位置に復帰させることができる。

上記のワーク位置決め装置において、軸部は軸線と直交する方向に移動可能であり、中間部は軸部と一体に前記平面と平行にスライド可能であってもよい。

上記の構成によれば、ベース部に対して中間部がスライドする分だけ、テーブル部内において必要な押さえ部の可動空間を小さくすることができ、テーブル部の外形も小さくすることができる。

上記のワーク位置決め装置において、ベース部と軸部との間に介設されて中間部を基準位置に復帰させるための渦巻ばね等の弾性部材を備えていてもよい。

上記の構成によれば、ベース部に対してスライドした中間部を弾性部材の復元力によって基準位置に確実に復帰させることができる。弾性部材として渦巻ばねを用いる場合は、中間部が３６０°いずれの方向にスライドしても、中間部を効率的に所定の基準位置に復帰させることができる。

上記のワーク位置決め装置において、軸部をベース部に対して基準位置に復帰させるセンタリング機構を備えていてもよい。

上記の構成によれば、軸部を基準位置に精度よく復帰させることができる。

上記のワーク位置決め装置において、中間部は、ベース部の平面と板状部の他方の面とに接触するボールと、ボールが転動可能な状態で配設される保持孔が形成されたリテーナと、リテーナの外周に嵌合されるＬ型カバーとを有し、ベース部とＬ型カバーとの間に平面と平行にスライド可能なＳ型カバーが設けられていてもよい。

上記の構成によれば、テーブル部が最大にスライドしたときでも、Ｌ型カバーおよびＳ型カバーの存在により、ベース部の平面が露出することがなく、ワーク位置決め装置の内部に塵埃が侵入するのを可及的に抑制することができる。

上記のワーク位置決め装置において、ベース部に対する中間部のスライドは、リテーナがＳ型カバーに当接し、かつ、Ｓ型カバーがベース部に当接することにより規制されてもよい。

上記の構成によれば、Ｓ型カバーの形状等を調整することにより、ベース部に対する中間部のスライドを所定量に容易に規制することができる。

上記のワーク位置決め装置において、Ｌ型カバーとＳ型カバーとの間に介設されて、Ｓ型カバーを基準位置に復帰させるための渦巻ばね等の弾性部材を備えていてもよい。

上記の構成によれば、Ｓ型カバーを弾性部材の復元力によって基準位置に確実に復帰させることができる。弾性部材として渦巻ばねを用いる場合は、Ｓ型カバーが３６０°いずれの方向にスライドしても、Ｓ型カバーを効率的に所定の基準位置に復帰させることができる。

上記のワーク位置決め装置において、偏倚手段は渦巻ばね等の弾性部材であってもよい。

上記の構成によれば、ベース部に対してスライドしたテーブル部を弾性部材の復元力によって基準位置に確実に復帰させることができる。弾性部材として渦巻ばねを用いる場合は、テーブル部が３６０°いずれの方向にスライドしても、テーブル部を効率的に所定の基準位置に復帰させることができる。

上記のワーク位置決め装置において、偏倚手段は、テーブル本体の他方の面を転動するセンタリングボールと、センタリングボールを回転自在に支持するボール支持部と、ボール支持部と押さえ部との間に介設されて当該ボール支持部をテーブル本体側に付勢する付勢部材と、を備え、テーブル本体の他方の面には、テーブル本体の中心をセンタリングボールに案内するための凹部が形成されていてもよい。

このような構成によれば、テーブル本体の中心をセンタリングボールに案内する凹部をテーブル本体の他方の面に形成しているので、テーブル部のセンタリング精度を高めることができる。

上記のワーク位置決め装置において、押さえ部によるテーブル部のロック状態およびアンロック状態を検出する検出手段をさらに備えていてもよい。

上記の構成によれば、検出手段を備えているのでテーブル部がロック状態およびアンロック状態のいずれの状態にあるかを容易に知ることができる。

上記のワーク位置決め装置において、ベース部には、ピストンが配設されたシリンダ室が形成され、検出手段は、ピストンの外周面に装着されたマグネットと、マグネットの磁界に基づいてピストンの軸線方向の位置を検出する位置検出センサと、を有していてもよい。

上記の構成によれば、シリンダ室におけるピストンの軸線方向の位置を位置検出センサで検出することにより、軸部の一端側に設けられた押さえ部の軸線方向の位置を検出することができる。これにより、簡易な構成で押さえ部によるテーブル部のロック状態およびアンロック状態を検出することができる。

上記のワーク位置決め装置において、検出手段は、軸部とともに変位する検出体と、検出体の位置を検出するフォトセンサと、を有していてもよい。

上記の構成によれば、軸部とともに変位する検出体の位置をフォトセンサで検出するので、軸部の一端側に設けられた押さえ部の軸線方向の位置を検出することができる。これにより、簡易な構成で押さえ部によるテーブル部のロック状態およびアンロック状態を検出することができる。

上記のワーク位置決め装置において、軸部には、検出体に接触する凸部が形成され、検出体は、軸部の軸線方向と交差する一方向に延在した状態でベース部に支持されており、検出体の延在方向において、検出体の支点と凸部に接触する作用点との間隔は、フォトセンサの光が照射されるべき照射点と支点との間隔よりも小さくてもよい。

このような構成によれば、検出体の延出方向において支点と作用点との間隔が支点と照射点との間隔よりも小さいので、照射点の変位量を作用点の変位量（軸部のストローク）よりも大きくすることができる。これにより、ワーク位置決め装置が軸線方向に大型化することを抑えつつ、押さえ部によるテーブル部のロック状態およびアンロック状態を確実に検出することができる。

上記のワーク位置決め装置において、ベース部には、テーブル部内の塵埃を塵埃除去装置に導くための吸引ポートが形成されていてもよい。

このような構成によれば、ベース部に形成された吸引ポートを介してテーブル部内の塵埃を塵埃除去装置に導くことができるので、ワーク位置決め装置の外部に塵埃が流出することを一層抑制できる。

上記のワーク位置決め装置において、中間部は、ベース部の平面に接触する第１ボールと第１ボールが転動可能な状態で配設される保持孔が形成された第１リテーナとを有する第１中間部と、板状部の他方の面に接触する第２ボールと第２ボールが転動可能な状態で配設される保持孔が形成された第２リテーナとを有する第３中間部と、第１ボールおよび第２ボールに接触する当て板を有する第２中間部とからなっていてもよい。

上記の構成によれば、第１中間部、第２中間部および第３中間部のスライド動作を円滑に行うことができる。

上記のワーク位置決め装置において、第１リテーナの外周面および第２リテーナの外周面に当接可能なカバー筒が当て板に設けられ、平面から突出して第１リテーナの外周面に当接可能な突出部がベース部に設けられ、カバー部は第２リテーナの外周面に当接可能であってもよい。

上記の構成によれば、ベース部に対する第１中間部のスライド動作、第１中間部に対する第２中間部のスライド動作、第２中間部に対する第３中間部のスライド動作および第３中間部に対するテーブル部のスライド動作をそれぞれ所定量に容易に規制することができる。

上記のワーク位置決め装置において、ベース部と第１リテーナとの間に、平面と平行にスライド可能な第１Ｌ型カバーが設けられ、第２中間部と第２リテーナとの間に、当て板と平行にスライド可能な第２Ｌ型カバーが設けられてもよい。

上記の構成によれば、第２中間部がスライドしても、第１Ｌ型カバーの存在により、ベース部の平面が露出することがなく、また、テーブル部がスライドしても、第２Ｌ型カバーの存在により、当て板が露出することがない。このため、ワーク位置決め装置の内部に塵埃が侵入するのを可及的に抑制することができる。

上記のワーク位置決め装置において、ベース部に対する第１中間部のスライドは、第１リテーナが第１Ｌ型カバーを間に挟んでベース部に当接することにより規制され、第２中間部に対する第３中間部のスライドは、第２リテーナが第２Ｌ型カバーを間に挟んで第２中間部に当接することにより規制されてもよい。

上記の構成によれば、第１Ｌ型カバーおよび第２Ｌ型カバーの形状等を調整することにより、ベース部に対する第１中間部のスライドおよび第２中間部に対する第３中間部のスライドを所定量に容易に規制することができる。

上記のワーク位置決め装置において、軸部は当て板に略隙間なく挿通され、軸部をベース部に対して基準位置に復帰させるセンタリング機構を備えていてもよい。

上記の構成によれば、軸部および第２中間部を基準位置に精度よく復帰させることができる。

本発明に係るワーク位置決め装置によれば、ワークの最大位置調整幅を小さくすることなく小型化を図ることができるとともに、ワークを所定位置に確実に固定することができ、清浄性が要求される環境において好適に使用することができる。

本発明の第１実施形態に係るワーク位置決め装置の斜視図である。 図１に示すワーク位置決め装置の縦断面図である。 図１のワーク位置決め装置の一部断面概略分解斜視図である。 図１のワーク位置決め装置の詳細分解斜視図である。 図２のワーク位置決め装置を構成する中間部およびテーブル部をベース部に対してスライドさせた状態を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係るワーク位置決め装置の斜視図である。 図６に示すワーク位置決め装置の縦断面図である。 図６のワーク位置決め装置の一部断面概略分解斜視図である。 図６のワーク位置決め装置を構成するベース部の分解斜視図である。 図７に示すワーク位置決め装置を構成する中間部およびテーブル部をベース部に対してスライドさせた状態を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係るワーク位置決め装置の斜視図である。 図１１に示すワーク位置決め装置の縦断面図である。 図１１のワーク位置決め装置の一部断面概略分解斜視図である。 図１１のワーク位置決め装置を構成するベース部の分解斜視図である。 図１２に示すワーク位置決め装置を構成する中間部およびテーブル部をベース部に対してスライドさせた状態を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係るワーク位置決め装置の斜視図である。 図１６に示すワーク位置決め装置の縦断面図である。 図１６のワーク位置決め装置の一部断面概略分解斜視図である。 図１６のワーク位置決め装置の詳細分解斜視図である。 図１７のワーク位置決め装置を構成する第１中間部、第２中間部、第３中間部およびテーブル部をベース部に対してスライドさせたときのワーク位置決め装置の斜視図である。 図１７のワーク位置決め装置を構成する第１中間部、第２中間部、第３中間部およびテーブル部をベース部に対してスライドさせた状態を示す縦断面図である。 本発明の第５実施形態に係るワーク位置決め装置の縦断面図である。 図２２のワーク位置決め装置を構成する第１中間部、第２中間部、第３中間部およびテーブル部をベース部に対してスライドさせた状態を示す縦断面図である。 本発明の第６実施形態に係るワーク位置決め装置の縦断面図である。 図２４のワーク位置決め装置を構成する中間部およびテーブル部をベース部に対してスライドさせた状態を示す縦断面図である。

以下、本発明に係るワーク位置決め装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ａについて図１〜図５を参照しながら説明する。本実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ａは、例えば、液晶ディスプレイの製造工程等のクリーンルームのような清浄性が要求される環境において使用されるものであって、ローラコンベア等の搬送装置で搬送されたワークＷを所定位置に位置決めして固定する。そのため、このワーク位置決め装置１０Ａは、ローラコンベアを構成する隣接するローラ間に配設された昇降装置に取り付けられる。

ただし、ワーク位置決め装置１０Ａは、昇降装置に取り付けられて搬送装置で使用されるものに限定されない。すなわち、例えば、ワーク位置決め装置１０Ａは、ロボットで移送されたワークＷを所定位置に位置決めして固定した後、ロボット等で次工程に移送するために使用されるものであってもよい。

図１〜図４に示すように、ワーク位置決め装置１０Ａは、ベース部１２と、ベース部１２に対してスライド可能に設けられた中間部１４と、中間部１４に対してスライド可能に設けられてワークＷ（図５参照）が載置されるテーブル部１６と、テーブル部１６をベース部１２に対してロックする押さえ部１８とを備える。

ベース部１２は、平面視で略四角形状の板状部材であるベースフランジ２０と、ベースフランジ２０に設けられたロックシリンダ（シリンダ部）２２と、ロックシリンダ２２に設けられた円環状の第１ボール当て板２４とを有する。

ベースフランジ２０は、複数の固定孔２６を挿通する図示しないボルトによって前記昇降装置に固定される。ベースフランジ２０には、ロックシリンダ２２を取り付けるためのボルト２８が挿通する複数（図４では４つ）の挿通孔３０が形成されている。

ベースフランジ２０の一方の面（ロックシリンダ２２を指向する面）の略中央には、円形凹部３２が形成されている。円形凹部３２を構成する内周面の一端部には、ガスケット３４が装着される環状溝３６が形成されている。

ロックシリンダ２２は、円板状に形成されたロックシリンダ本体３８と、ロックシリンダ本体３８の略中央からベースフランジ２０側に突出した突出部４０とを有している。突出部４０は、円形凹部３２に嵌入（挿入）される。突出部４０の内側には凹部４２が形成されており、この凹部４２の底面にはロックシリンダ本体３８の一方の面に開口するロッド孔４４が形成されている。ベースフランジ２０の円形凹部３２を構成する壁面とロックシリンダ２２の凹部４２を構成する壁面とでシリンダ室４６が形成される。

このシリンダ室４６には、ベースフランジ２０に形成されて圧縮流体を供給・排出するための第１ポート４８と、ロックシリンダ２２に形成されて圧縮流体を供給・排出するための第２ポート５０とが連通している。

シリンダ室４６には、ベースフランジ２０の厚み方向に沿って摺動可能（変位可能）にピストン５２が配設されている。ピストン５２の外周面に形成された環状溝５４には、ピストンパッキン５６が装着され、ピストン５２の中央部に形成された貫通孔５８には、ピストンロッド（軸部）６０が挿通している。

ピストン５２は、ピストンロッド６０の他端部に形成されたフランジ部６２と止め輪６４とによってピストンロッド６０に対して固定されている。また、ピストンロッド６０のうちピストン５２の貫通孔５８を構成する壁面と対向する面には、ガスケット６６が装着される環状溝６８が形成されている。ピストンロッド６０のうちロッド孔４４を構成する壁面と対向する面には、ロッドパッキン７０が装着される環状溝７２が形成されている。ピストンロッド６０の一端面には、押さえ部１８の他端部が嵌入する嵌合孔７４が形成されている。

また、ロックシリンダ２２には、テーブル部１６内の塵埃を図示しない塵埃除去装置に導くための吸引ポート７６が形成されている。吸引ポート７６は、ロックシリンダ２２の外周面に開口する横孔７８と、ロックシリンダ２２の一方の面のうちロッド孔４４の近傍に開口する縦孔８０とで構成されている。なお、前記塵埃除去装置は、吸引ポンプとしても機能する。

ロックシリンダ２２の一方の面には、第１ボール当て板２４が配設される環状溝８２が形成されている。ロックシリンダ２２の一方の面のうち環状溝８２よりも内側の部位は、第１ボール当て板２４の一方の面２５よりも低く形成されるとともに縦孔８０が開口している。これにより、ベース部１２に対して中間部１４がスライドした際に当該中間部１４によって縦孔８０の開口部が閉塞されることはない。

中間部１４は、複数のボール８４と、各ボール８４が転動可能な状態で配設される複数の保持孔８６が形成された円環状のリテーナ８８とを有している。各ボール８４は金属材料で構成されており、リテーナ８８は樹脂材料で構成されている。複数の保持孔８６は、周方向に等間隔に位置している。リテーナ８８は、各ボール８４が第１ボール当て板２４の一方の面２５に接触するように配設されている。これにより、中間部１４は、第１ボール当て板２４の一方の面２５に対してスライド可能となる。

リテーナ８８とピストンロッド６０との間には弾性部材９０が介設されている。具体的には、リテーナ８８の内周面に形成された環状溝とピストンロッド６０の外周面に形成された環状溝とに弾性部材９０が装着されている。このような環状溝に弾性部材９０を装着しておくことで、弾性部材９０の位置ずれを抑制できる。

本実施形態では、弾性部材９０として渦巻ばねを用いている。このような渦巻ばねを用いると、中間部１４が３６０°いずれの方向にスライドしても当該中間部１４を効率的に所定の基準位置（センタリングポジション）に復帰させる（中間部１４の中心線をピストンロッド６０の軸線上に位置させる）ことができて好適である。また、渦巻ばねであるために、高さ方向の大きさを可及的に小さくすることができる。ただし、弾性部材９０は、ベース部１２に対してスライドした中間部１４を所定の基準位置に復帰させることができるものであれば、その構成および材質を任意に設定することが可能である。つまり、弾性部材９０は、円環状のゴム部材であっても構わない。

テーブル部１６は、円筒状のカバー部９２と、カバー部９２に設けられた止め輪９４によって支持された円環状の第２ボール当て板（板状部）９６と、カバー部９２の一端部に設けられたテーブル本体９８とを有している。すなわち、テーブル部１６には、カバー部９２とテーブル本体９８とにより押さえ部１８が相対変位可能な可動空間Ｓが形成されている。

カバー部９２の他端は、ベース部１２の近傍かつリテーナ８８の径方向外側に位置している。つまり、カバー部９２とベース部１２との間には、テーブル部１６のスライド動作が干渉されない程度の微小な隙間が形成されている。このように、カバー部９２とテーブル本体９８とで中間部１４および押さえ部１８を囲繞しているため、テーブル部１６内（可動空間Ｓ）で発塵した場合であっても、その塵埃がテーブル部１６の外部に流出することが抑制される。

第２ボール当て板９６の他方の面９７は、第１ボール当て板２４の一方の面２５に対して略平行に設けられた状態で各ボール８４に接触する。これにより、第２ボール当て板９６（テーブル部１６）が中間部１４に対してスライド可能となる。

カバー部９２と押さえ部１８との間には、偏倚手段としての弾性部材１００が介設されている。具体的には、カバー部９２の内周面に形成された環状溝と押さえ部１８の外周面に形成された環状溝とに弾性部材１００が装着されている。このような環状溝に弾性部材１００を装着しておくことで、弾性部材１００の位置ずれを抑制できる。

本実施形態では、弾性部材１００として渦巻ばねを用いている。このような渦巻ばねを用いると、テーブル部１６が３６０°いずれの方向にスライドしても当該テーブル部１６を効率的に所定の基準位置（センタリングポジション）に復帰させる（テーブル部１６の中心線をピストンロッド６０の軸線上に位置させる）ことができ、しかも、可及的に高さ方向の大きさを小さくできて好適である。ただし、弾性部材１００は、ベース部１２に対してスライドしたテーブル部１６を所定の基準位置に復帰させることができるものであれば、その構成および材質を任意に設定することが可能である。つまり、弾性部材１００は、円環状のゴム部材であっても構わない。

テーブル本体９８は、天板部１０２と、天板部１０２の縁部から中間部１４側に突出した取付部１０４とを有している。天板部１０２の一方の平面には、ワークＷが載置される。天板部１０２の他方の面の略中央には、円形状のセンタリング凹部（凹部）１０６が形成されている。センタリング凹部１０６を構成する壁面は、その外縁部から天板部１０２の中心の底部に向かって徐々に天板部１０２の一方の面側に傾斜する湾曲面またはテーパ状の平面となっている。取付部１０４には、テーブル本体９８をカバー部９２に固定するためのビス１０８が挿通する複数のビス孔１１０が形成されている。

押さえ部１８は、ピストンロッド６０の嵌合孔７４に嵌入される支軸１１２と、支軸１１２の軸線方向略中央から径方向外方に延出した円環状のロック部１１４とを含む。支軸１１２は、ピストンロッド６０と同軸に設けられている。ロック部１１４は、第２ボール当て板９６の内径よりも大きい外径を有しており、ロック部１１４の他方の面が第２ボール当て板９６の一方の面９９に対して略平行になっている。

支軸１１２の一端面には、テーブル本体９８を基準位置に復帰させるためのセンタリング機構１１６が配設される配設穴１１８が形成されている。センタリング機構１１６は、天板部１０２の他方の面（内面）を転動するセンタリングボール１２０と、センタリングボール１２０を回転自在に支持するボール支持部１２２と、ボール支持部１２２を天板部１０２側に付勢する付勢部材１２４とを有している。

センタリングボール１２０は、センタリング凹部１０６の外径よりも小さい直径を有している。すなわち、センタリングボール１２０は、テーブル部１６が基準位置に復帰した状態で、天板部１０２に形成されたセンタリング凹部１０６内に位置することとなる。付勢部材１２４は、配設穴１１８を構成する底面とボール支持部１２２との間に介設されている。本実施形態において、付勢部材１２４は、圧縮コイルばね（ばね部材）で構成されているが、ゴム等の弾性部材で構成しても構わない。

本実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ａは、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、その作用および効果について説明する。

まず、初期状態において、ワーク位置決め装置１０Ａは、テーブル部１６をアンロック状態にしておく。すなわち、第２ポート５０を大気開放した状態で第１ポート４８に圧縮流体を供給することにより、ピストン５２をシリンダ室４６の一端側に配置させてロック部１１４を第２ボール当て板９６から離間させる。このとき、ピストン５２は、ロックシリンダ２２の凹部４２の底面に接触している。また、テーブル部１６内の塵埃を吸引ポート７６により塵埃除去装置に導き除去する。

そして、ローラコンベアによって搬送されたワークＷがワーク位置決め装置１０Ａの上方に停止すると、昇降装置がワーク位置決め装置１０Ａを上昇する。これにより、ワークＷは、ローラコンベアから離間してテーブル本体９８の天板部１０２に載置されることとなる。

続いて、図５に示すように、図示しないエアシリンダによりワークＷを所定方向（図５の右側）に押すことによって、ワークＷの位置決めがなされる。このとき、中間部１４の複数のボール８４が第１ボール当て板２４の一方の面２５を転動することにより、リテーナ８８が弾性部材９０を圧縮させながらスライドする。これにより、中間部１４がベース部１２に対して所定距離だけスライドすることとなる。

また、第２ボール当て板９６の他方の面９７が複数のボール８４を転動することにより、テーブル部１６が弾性部材１００を圧縮させながらスライドする。これにより、テーブル部１６が中間部１４に対して所定距離だけスライドすることとなる。なお、このとき、テーブル部１６に形成された可動空間Ｓを押さえ部１８が相対変位する。

すなわち、本実施形態では、ベース部１２に対する中間部１４のスライド量と中間部１４に対するテーブル部１６のスライド量との合計がベース部１２に対するテーブル部１６の変位量となる。なお、本実施形態において、ベース部１２に対する中間部１４のスライド量は、ベース部１２に対するテーブル部１６のスライド量の略半分となっている。

そして、ワークＷが最大位置調整幅だけ変位した場合には、第２ボール当て板９６の内周面が支軸１１２の外周面に当接する。これにより、テーブル部１６が中間部１４から離脱することが防止される。

ワークＷの位置決めが完了すると、第１ポート４８を大気開放した状態で第２ポート５０に圧縮流体を供給する。そうすると、ピストン５２がピストンロッド６０の軸線方向に沿ってシリンダ室４６の他端側に変位するため、ロック部１１４が第２ボール当て板９６側に変位して第２ボール当て板９６の一方の面９９に接触して当該第２ボール当て板９６を中間部１４側に押圧する。これにより、ロック部１１４と第２ボール当て板９６の一方の面９９との間に摩擦力が発生するため、テーブル部１６がベース部１２に対して直接的にロックされ、位置決めされたワークＷが固定される。

このように、テーブル部１６を構成する第２ボール当て板９６をロック部１１４で中間部１４側に押さえ付けているので、テーブル部１６のスライド方向に沿ってワークＷ等に外力が作用した場合であっても、テーブル部１６がベース部１２に対して変位することを抑制できる。また、リテーナ８８の各保持孔８６を構成する壁面とボール８４との間にクリアランスが形成されていても、テーブル部１６をベース部１２に対して直接的にロックするので、テーブル部１６が中間部１４に対してガタツクこともない。

その後、例えば、位置決めされたワークＷをロボット等によって所定位置に移送し、ワーク位置決め装置１０Ａのテーブル部１６を基準位置に復帰させる。すなわち、第２ポート５０を大気開放した状態で第１ポート４８に圧縮流体を供給する。そうすると、ピストン５２がピストンロッド６０の軸線方向に沿ってシリンダ室４６の一端側に変位するため、ロック部１１４が第２ボール当て板９６から離間する。これにより、ロック部１１４によるテーブル部１６のロックが解除されることになる。

テーブル部１６のロックが解除されると、中間部１４が弾性部材９０の復元力によって基準位置に復帰するとともにテーブル部１６が弾性部材１００の復元力によって基準位置に復帰する。このとき、センタリングボール１２０がセンタリング凹部１０６の底部（天板部１０２の中心）に向かってセンタリング凹部１０６を構成する壁面を転がるようにテーブル部１６が変位するため、テーブル部１６は、基準位置に精度よく復帰することとなる。

本実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ａによれば、押さえ部１８とテーブル部１６との間に弾性部材１００を介設するとともに押さえ部１８が相対変位可能な可動空間Ｓをテーブル部１６に形成しているので、テーブル部１６のスライド方向に沿った外形寸法を大きくすることなく当該テーブル部１６の可動スペースを確保することができる。これにより、ケーシングを設ける構成と比較して、ワークＷの最大位置調整幅を小さくすることなく、ワーク位置決め装置１０Ａの小型化を図ることができる。

また、ピストン５２を中間部１４とは反対側に変位させることにより、第２ボール当て板９６の一方の面９９にロック部１１４を押し付けることができる。すなわち、第２ボール当て板９６の一方の面９９とロック部１１４との間に生じる摩擦力によって、テーブル部１６をベース部１２に対して直接的にロックすることができる。これにより、テーブル部１６のスライド方向に沿ってワークＷ等に外力が作用した場合であっても、テーブル部１６がベース部１２に対して変位することを抑制できる。したがって、ワークＷを所定位置に確実に固定することができる。

さらに、テーブル本体９８を保持するカバー部９２がリテーナ８８の径方向外側まで延在しているので、テーブル部１６内（可動空間Ｓ）で発塵した場合であっても、塵埃がワーク位置決め装置１０Ａの外部に流出することを抑制できる。よって、清浄性が要求される環境（クリーンルーム等）においてワーク位置決め装置１０Ａを好適に使用することができる。

本実施形態では、リテーナ８８の各保持孔８６に転動可能に配設された各ボール８４が第１ボール当て板２４の一方の面２５と第２ボール当て板９６の他方の面９７とに接触するため、中間部１４およびテーブル部１６のスライド動作を円滑に行うことができる。この場合、各保持孔８６を構成する壁面と各ボール８４との間に所定のクリアランスが形成される。しかしながら、テーブル部１６をベース部１２に対して直接的にロックするので、前記クリアランスに起因するテーブル部１６のガタツキを抑制できる。よって、ワークＷを所定位置に一層確実に固定することができる。

また、ロックシリンダ２２に形成された吸引ポート７６を介してテーブル部１６内の塵埃を塵埃除去装置に導くことができるので、ワーク位置決め装置１０Ａの外部に塵埃が流出することを一層抑制できる。

さらに、天板部１０２の中心をセンタリングボール１２０に案内するセンタリング凹部１０６を天板部１０２の他方の面に形成しているので、テーブル部１６のセンタリング精度を高めることができる。

本実施形態では、リテーナ８８とピストンロッド６０との間に弾性部材９０を介設しているので、ベース部１２に対してスライドした中間部１４を弾性部材９０の復元力によって基準位置に確実に復帰させることができる。

また、弾性部材９０および弾性部材１００の各々を渦巻ばねで構成しているので、スライドした中間部１４およびテーブル部１６を効率的に基準位置に復帰させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｂについて図６〜図１０を参照しながら説明する。なお、本実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｂにおいて、上述したワーク位置決め装置１０Ａと同一または同様の機能および効果を奏する構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。後述する第３実施形態についても同様である。

図６〜図１０に示すように、ワーク位置決め装置１０Ｂは、ベース部１２に換えてベース部１３０を備える。ベース部１３０を構成するベースフランジ１３２の外周面には、第１ポート４８の両側に切欠部１３４、１３６が形成されている。

ベース部１３０を構成するロックシリンダ１３８の凹部４２の底面には、ロッド孔４４に連通する円形穴１４０が形成されている。円形穴１４０の孔径は、ロッド孔４４の孔径よりも大きく形成されている。すなわち、本実施形態では、ベースフランジ１３２の円形凹部３２を構成する壁面、ロックシリンダ１３８の凹部４２を構成する壁面および円形穴１４０を構成する壁面とでシリンダ室１４２が形成される。

シリンダ室１４２には、リング状のマグネット１４４が装着される環状溝１４６が外周面に形成されたピストン１４８が配設されている。ピストン１４８は、ピストンロッド１５０に対してその軸線方向に摺動可能（変位可能）に設けられている。ピストンロッド１５０には、当該ピストンロッド１５０に対するピストン１４８の一方の側への変位を規制する円環状のストッパ部（第１規制部）１５２が一対の止め輪１５４、１５６によって固定されている。ストッパ部１５２の厚み（軸線方向の寸法）は、円形穴１４０の深さよりも大きく形成されている。

なお、ピストンロッド１５０に対するピストン１４８の他方の側への変位は、ピストンロッド１５０の他端部に形成されたフランジ部（第２規制部）６２によって規制される。すなわち、本実施形態では、ピストン１４８は、フランジ部６２とストッパ部１５２との間の範囲内でピストンロッド１５０に対して変位可能となっている。

ロックシリンダ１３８の外周面には、ピストンロッド１５０の軸線方向に並設された第２ポート５０および吸引ポート７６の両側に切欠部１５８、１６０が形成されている。ベースフランジ１３２の切欠部１３４とロックシリンダ１３８の切欠部１５８とは、連通して１つの配設孔１６２を構成し、ベースフランジ１３２の切欠部１３６とロックシリンダ１３８の切欠部１６０とは、連通して１つの配設孔１６４を構成する。各配設孔１６２、１６４には、ピストン１４８に装着されたマグネット１４４の磁界に基づいてピストン１４８の軸線方向の位置を検出する位置検出センサ１６６、１６８が配設される（図９参照）。

本実施形態では、各位置検出センサ１６６、１６８の出力信号が図示しない制御部に出力され、制御部は、ピストン１４８がシリンダ室１４２の一端側に位置している場合にはテーブル部１６がアンロック状態であると判定し、ピストン１４８がシリンダ室１４２の他端側に位置している場合にはテーブル部１６がロック状態であると判定する。

本実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｂでは、初期状態において、第２ポート５０を大気開放した状態で第１ポート４８に圧縮流体を供給することにより、ピストン１４８をシリンダ室１４２の一端側に配置させてロック部１１４を第２ボール当て板９６から離間させている。このとき、ピストン１４８がストッパ部１５２に接触するとともにストッパ部１５２が円形穴１４０を構成する底面に接触する。

本実施形態において、テーブル部１６をアンロック状態からロック状態に切り替える場合には、第１ポート４８を大気開放した状態で第２ポート５０に圧縮流体を供給する。そうすると、ピストン１４８は、ストッパ部１５２から離間してシリンダ室１４２の他端側にピストンロッド１５０に対して相対的に変位する。このとき、ピストンロッド１５０は、その軸線方向に変位しない。

そして、ピストン１４８がフランジ部６２に接触すると、ピストン１４８、ピストンロッド１５０およびストッパ部１５２がシリンダ室１４２の他端側に一緒に変位し、ロック部１１４が第２ボール当て板９６の一方の面９９に接触して当該第２ボール当て板９６を中間部１４側に押圧する。これにより、ロック部１１４と第２ボール当て板９６の一方の面９９との間に摩擦力が発生するため、テーブル部１６がベース部１３０に対して直接的にロックされる（図１０参照）。

このとき、一対の位置検出センサ１６６、１６８は、ピストン１４８のマグネット１４４の磁界に基づいてピストン１４８がシリンダ室１４２の他端に位置していることを検出し、制御部は、テーブル部１６がロック状態であると判定する。これにより、テーブル部１６がロック状態になったことを容易に知ることができる。

一方、テーブル部１６をロック状態からアンロック状態に切り替える場合には、第２ポート５０を大気開放した状態で第１ポート４８に圧縮流体を供給する。そうすると、ピストン１４８は、フランジ部６２から離間してシリンダ室１４２の一端側にピストンロッド１５０に対して相対的に変位する。このとき、ピストンロッド１５０は、その軸線方向に変位しない。

そして、ピストン１４８がストッパ部１５２に接触すると、ピストン１４８、ピストンロッド１５０およびストッパ部１５２がシリンダ室１４２の一端側に一緒に変位し、ロック部１１４が第２ボール当て板９６から離間してテーブル部１６がベース部１３０に対してスライド可能な状態となる。

このとき、一対の位置検出センサ１６６、１６８は、ピストン１４８に装着されたマグネット１４４の磁界に基づいてピストン１４８がシリンダ室１４２の一端に位置していることを検出し、制御部は、テーブル部１６がアンロック状態であると判定する。これにより、テーブル部１６がアンロック状態になったことを容易に知ることができる。

本実施形態によれば、シリンダ室１４２におけるピストン１４８の軸線方向の位置を一対の位置検出センサ１６６、１６８で検出することにより、ロック部１１４の軸線方向の位置を検出することができる。これにより、簡易な構成でロック部１１４によるテーブル部１６のロック状態およびアンロック状態を検出することができる。

また、ピストン１４８がピストンロッド１５０に対して軸線方向に沿ってストッパ部１５２とフランジ部６２との間の範囲内でピストンロッド１５０に対して相対的に変位するので、ピストンロッド１５０（押さえ部１８）のストローク長に対してピストン１４８のストローク長を大きくすることができる。これにより、ワーク位置決め装置１０Ｂが軸線方向に大型化することを抑えつつ、ピストン１４８の変位に伴うマグネット１４４の磁界の変化を一対の位置検出センサ１６６、１６８で確実に検出することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｃについて図１１〜図１５を参照して説明する。図１１〜図１５に示すように、ワーク位置決め装置１０Ｃは、ベース部１２に換えてベース部１７０を備える。ベース部１７０を構成するベースフランジ１７２は、その外周縁部が他方の側に突出している。

ベースフランジ１７２の円形凹部３２の底面には、ピストンロッド１７４のフランジ部６２が挿入可能な挿入穴１７６が中央に形成された円環状の突出部１７８が設けられている。挿入穴１７６を構成する底面には、ピストンロッド１７４の他端面から突出した凸部１８０が挿通する挿通孔１８２が形成され、挿通孔１８２を構成する壁面には、ガスケット１８４が装着される環状溝１８６が形成されている。

また、ワーク位置決め装置１０Ｃは、ベースフランジ１７２に設けられてテーブル部１６のロック状態およびアンロック状態を検出するための検出部（検出手段）１８８をさらに備える。検出部１８８は、ピストンロッド１７４の軸線方向と交差する一方向に延在した検出体（検出片）１９０と、検出体１９０の位置を検出するためのフォトセンサ１９２と、検出体１９０を保護するための保護部材１９４とを有している。

検出体１９０は、板状に形成されており、一対のボルト１９６によってベースフランジ１７２の他方の面に固定された基端部からピストンロッド１７４とは反対側に屈曲した屈曲部２００を介して先端部まで直線状に延在している。検出体１９０の先端部には、フォトセンサ１９２の光が照射されるべき遮光部２０２が形成されている。検出体１９０には、ピストンロッド１７４に形成された凸部１８０が当接している。すなわち、検出体１９０は、その基端部のみがベースフランジ１７２に固定されているため、ピストンロッド１７４の軸線方向の変位に伴って屈曲部２００が撓曲し、遮光部２０２の位置が変位するようになっている。

また、検出体１９０は、その延在方向において、支点（屈曲部２００）と作用点（凸部１８０との接触部）との間隔が、前記支点と照射点（遮光部２０２）との間隔よりも小さくなるように設けられている。これにより、遮光部２０２の変位量が作用点の変位量（ピストンロッド１７４のストローク）よりも大きくなる。

フォトセンサ１９２は、一対のボルト２０４によってベースフランジ１７２の他方の面に固定されている。フォトセンサ１９２は、発光部２０６と受光部２０８とが互いに対向した状態で離間して設けられている。発光部２０６と受光部２０８との間には、検出体１９０の先端部に設けられた遮光部２０２が配置可能となっている。

本実施形態では、受光部２０８の出力信号が図示しない制御部に出力され、制御部は、発光部２０６からの光が遮光部２０２で遮光されて受光部２０８で受光できなかった場合にはテーブル部１６がアンロック状態であると判定し、発光部２０６からの光を受光部２０８で受光した場合にはテーブル部１６がロック状態であると判定する。

フォトセンサ１９２は、任意に構成することができ、例えば、発光部２０６からの光の遮光部２０２での反射光を受光部２０８で検出するように構成してもよい。保護部材１９４は、複数（図１４では４つ）のボルト２１０によってベースフランジ１７２に固定されている。

本実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｃでは、初期状態において、第２ポート５０を大気開放した状態で第１ポート４８に圧縮流体を供給することにより、ピストン５２をシリンダ室４６の一端側に配置させてロック部１１４を第２ボール当て板９６から離間させている。このとき、ピストンロッド１７４の凸部１８０が検出体１９０に接触した状態で、遮光部２０２は、発光部２０６と受光部２０８の間に位置して発光部２０６からの光を遮光する。

本実施形態において、テーブル部１６をアンロック状態からロック状態に切り替える場合には、第１ポート４８を大気開放した状態で第２ポート５０に圧縮流体を供給する。そうすると、ピストン５２がシリンダ室４６の他端側に変位し、ロック部１１４が第２ボール当て板９６の一方の面９９に接触して当該第２ボール当て板９６を中間部１４側に押圧する。これにより、ロック部１１４と第２ボール当て板９６の一方の面９９との間に摩擦力が作用するため、テーブル部１６がベース部１７０に対して直接的にロックされる（図１５参照）。

このとき、ピストンロッド１７４の凸部１８０は、検出体１９０をロックシリンダ２２とは反対側に押し下げる。そうすると、検出体１９０の屈曲部２００が弾性変形し、遮光部２０２がロックシリンダ２２とは反対側に変位する。これにより、発光部２０６からの光が受光部２０８に導かれるため、前記制御部は、テーブル部１６がロック状態であると判定する。よって、テーブル部１６がアンロック状態からロック状態になったことを容易に知ることができる。

一方、テーブル部１６をロック状態からアンロック状態に切り替える場合には、第２ポート５０を大気開放した状態で第１ポート４８に圧縮流体を供給する。そうすると、ピストン５２がシリンダ室４６の一端側に変位し、ロック部１１４が第２ボール当て板９６から離間してテーブル部１６がベース部１７０に対してスライド可能な状態となる。

このとき、ピストンロッド１７４の凸部１８０は、検出体１９０に接触した状態でロックシリンダ２２側に変位する。そうすると、弾性変形している屈曲部２００が復帰し、遮光部２０２がロックシリンダ２２側に変位して発光部２０６と受光部２０８との間に位置する。これにより、発光部２０６からの光が遮光部２０２で遮光されるため、前記制御部は、テーブル部１６がアンロック状態であると判定する。よって、テーブル部１６がロック状態からアンロック状態になったことを容易に知ることができる。

本実施形態によれば、ピストンロッド１７４とともに変位する検出体１９０の遮光部２０２の位置をフォトセンサ１９２で検出するので、ピストンロッド１７４の一端側に設けられた押さえ部１８（ロック部１１４）の軸線方向の位置を検出することができる。これにより、簡易な構成でロック部１１４によるテーブル部１６のロック状態およびアンロック状態を検出することができる。

また、検出体１９０の延出方向において、支点と作用点との間隔が支点と照射点との間隔よりも小さくなるように検出体１９０を設けているので、照射点の変位量を作用点の変位量（ピストンロッド１７４のストローク）よりも大きくすることができる。これにより、ワーク位置決め装置１０Ｃが軸線方向に大型化することを抑えつつ、ロック部１１４によるテーブル部１６のロック状態およびアンロック状態を確実に検出することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｄについて、図１６〜図２１を参照して説明する。

ワーク位置決め装置１０Ｄは、ベース部２１２と、ベース部２１２に対してスライド可能に設けられた第１中間部２１４と、第１中間部２１４に対してスライド可能に設けられた第２中間部２１６と、第２中間部２１６に対してスライド可能に設けられた第３中間部２１８と、第３中間部２１８に対してスライド可能に設けられてワークが載置されるテーブル部２２０と、テーブル部２２０をロックする押さえ部２２２とを備える。

ベース部２１２は、平面視で略四角形状の板状部材であるベースフランジ２２４と、ベースフランジ２２４に設けられたロックシリンダ２２６と、ロックシリンダ２２６に設けられた円環状の第１ボール当て板２２８とを有する。

ベースフランジ２２４の一方の面には、ロックシリンダ２２６側に向けて突出する円環状突出部２３０が形成され、その内側に円形凹部２３２が形成されている。円環状突出部２３０の外周面には、環状溝が形成されてベースパッキン２３４が装着されており、ベースフランジ２２４の円形凹部２３２の中央には、センタリングプレート２３６が設けられている。センタリングプレート２３６の中央には、外縁部から中心に向かって傾斜する湾曲面またはテーパ状の平面によって構成される円形状の第１センタリング凹部２３８が形成されている。また、ベースフランジ２２４には、テーブル部２２０内の塵埃を図示しない塵埃除去装置に導くための吸引ポート２４０が形成されている。

ロックシリンダ２２６は、大径の内周面と小径の内周面を有する円筒状の外筒部２４２と、小径の内周面の軸方向端部から径方向内向きに突出する円板状部２４４と、円板状部２４４の内径側端部から軸方向下方に突出する内筒部２４６から構成される。第１ボール当て板２２８は、中央に開口部２４８を有し、円板状部２４４の一方の面（上面）と当接するように大径の内周面に嵌合されて固定され、外筒部２４２は第１ボール当て板２２８の一方の面から所定距離だけ上方に突出している。ロックシリンダ２２６には、小径の内周面と円板状部２４４の他方の面と内筒部２４６の外周面とにより、ベース部２１２に向かう円環状凹部２５０が形成されている。

中央に開口部２５２を有し、外周面および内周面にそれぞれ段付部が形成されたピストン３４０が、ロックシリンダ２２６の円環状凹部２５０およびベースフランジ２２４の円形凹部２３２に嵌合して配設され、一方、ベースフランジ２２４の円環状突出部２３０がロックシリンダ２２６の小径の内周面に嵌合される。これにより、ピストン３４０の一方の面とロックシリンダ２２６の円環状凹部２５０とで画成される第１圧力室２５４が形成されるとともに、ピストン３４０の外周側段付部、ロックシリンダ２２６の小径の内周面およびベースフランジ２２４の円環状突出部２３０とで画成される第２圧力室２５６が形成される。第１圧力室２５４に圧縮流体を供給・排出するための第１ポート２５８と第２圧力室２５６に圧縮流体を供給・排出するための第２ポート２６０がロックシリンダ２２６に形成されている（図１６参照）。

ロックシリンダ２２６の円環状凹部２５０と接するピストン３４０の外周面および内周面、さらに、ベースフランジ２２４の円形凹部２３２と接するピストン３４０の外周面には、それぞれ環状溝が形成されてピストンパッキン２６２、２６４、２６６が装着されている。ピストン３４０における小径の内周面、ロックシリンダ２２６の内筒部２４６の内周面および第１ボール当て板２２８の開口部２４８の内周面は、概ね連続する一様な円筒状開口部２６８を形成している。

第１中間部２１４は、複数の第１ボール２７０と、各第１ボール２７０が転動可能な状態で配設される複数の保持孔が形成された円環状の第１リテーナ２７２とを有する。第１リテーナ２７２は、各第１ボール２７０が第１ボール当て板２２８の一方の面に接触するように配設され、これにより、第１中間部２１４は、第１ボール当て板２２８の一方の面に対してスライド可能となる。

第２中間部２１６は、薄肉円筒状のカバー筒２７４と、中央に貫通穴２７６が形成された円環状の第２ボール当て板２７８とを有する。第２ボール当て板２７８は、カバー筒２７４の内周面に設けられた一対の止め輪２８０、２８２によりカバー筒２７４に固定され、第２ボール当て板２７８の外周端部において、その一方の面（第１中間部２１４とは反対側の面）および他方の面からそれぞれ所定距離だけカバー筒２７４が垂直に突出している。第２ボール当て板２７８の他方の面は、第１ボール当て板２２８の一方の面に対して略平行に設けられた状態で各第１ボール２７０に接触する。これにより、第２中間部２１６は、第１ボール当て板２２８と平行にスライド可能となる。

第３中間部２１８は、複数の第２ボール２８４と、各第２ボール２８４が転動可能な状態で配設される複数の保持孔が形成された円環状の第２リテーナ２８６とを有する。第２リテーナ２８６は、各第２ボール２８４が第２ボール当て板２７８の一方の面に接触するように配設され、これにより、第３中間部２１８は、第２ボール当て板２７８の一方の面に対してスライド可能となる。第２リテーナ２８６の外径は、第１リテーナ２７２の外径と略同一である。

テーブル部２２０は、テーブル本体としての天板部２８８と、天板部２８８の縁部から第３中間部２１８に向けて突出する円筒状のカバー部２９０と、カバー部２９０の内周に設けられた止め輪２９４によって支持された円環状の第３ボール当て板２９６とを有する。第３ボール当て板２９６は、中央に開口部２９８を有し、第３ボール当て板２９６の一方の面は、天板部２８８の他方の面と隙間を隔てて対向し、第３ボール当て板２９６の他方の面は、第２ボール当て板２７８の一方の面に対して略平行に設けられた状態で各第２ボール２８４に接触する。これにより、テーブル部２２０は、第２ボール当て板２７８と平行にスライド可能となる。

カバー部２９０は、第３ボール当て板２９６の外周端部において、第３ボール当て板２９６の他方の面から第３中間部２１８に向けて所定距離だけ突出している。天板部２８８の一方の平面には、ワークが載置される。天板部２８８の他方の面の略中央には、円形状の第２センタリング凹部３００が形成されており、第２センタリング凹部３００を形成する壁面は、その外縁部から天板部２８８の中心の底部に向かって徐々に天板部２８８の一方の面側に傾斜する湾曲面またはテーパ状の平面となっている。カバー部２９０の外径は、第２中間部２１６のカバー筒２７４の外径と略同一である。

押さえ部２２２は、円筒状開口部２６８の内側に配設される第１軸体３０２と、第２ボール当て板２７８の貫通穴２７６に略隙間なく挿通される第２軸体３０４を含む。

第１軸体３０２の一方側の端部には、嵌合穴３０６が形成されており、第１軸体３０２の他方側の端部には、ベースフランジ２２４の円形凹部２３２に位置してピストン３４０の他方の面に当接可能な第１ロックフランジ部３０８が設けられるとともに、第１配設穴３１０が形成されている。第１配設穴３１０を利用して、第２中間部２１６を基準位置に復帰させるための第１センタリング機構３１２が配設されている。

第２軸体３０４の一方側の端部には、天板部２８８と第３ボール当て板２９６との間に配設されて第３ボール当て板２９６の一方の面に当接可能な第２ロックフランジ部３１４が設けられるとともに、第２配設穴３１６が形成されている。第２配設穴３１６を利用して、テーブル部２２０を第２中間部２１６に対して基準位置に復帰させるための第２センタリング機構３１８が配設されている。第２軸体３０４の他方側の端部には、第１軸体３０２の嵌合穴３０６に嵌入する支軸３２０が設けられている。第２軸体３０４は、支軸３２０が嵌合穴３０６に嵌入することにより、ワッシャ３２２を介して第１軸体３０２に固定される。

第１ロックフランジ部３０８は、円筒状開口部２６８よりも大きい外径を有しており、第１ロックフランジ部３０８の一方の面がピストン３４０の他方の面に対して略平行になっている。第２ロックフランジ部３１４は、第３ボール当て板２９６の開口部２９８よりも大きい外径を有しており、第２ロックフランジ部３１４の他方の面が第３ボール当て板２９６の一方の面に対して略平行になっている。

第１センタリング機構３１２は、センタリングプレート２３６に形成された第１センタリング凹部２３８を転動する第１センタリングボール３２４と、第１センタリングボール３２４を回転自在に支持する第１ボール支持部３２６と、第１ボール支持部３２６をベースフランジ２２４側に付勢するコイルスプリングからなる第１付勢部材３２８とを有している。第１センタリングボール３２４は、第２中間部２１６が基準位置に復帰した状態で、第１センタリング凹部２３８の中央に位置する。第１付勢部材３２８は、第１配設穴３１０の底面と第１ボール支持部３２６との間に介設されている。

第２センタリング機構３１８は、天板部２８８に形成された第２センタリング凹部３００を転動する第２センタリングボール３３０と、第２センタリングボール３３０を回転自在に支持する第２ボール支持部３３２と、第２ボール支持部３３２を天板部２８８側に付勢するコイルスプリングからなる第２付勢部材３３４とを有している。第２センタリングボール３３０は、テーブル部２２０が第２中間部２１６に対して基準位置に復帰した状態で、第２センタリング凹部３００の中央に位置する。第２付勢部材３３４は、第２配設穴３１６の底面と第２ボール支持部３３２との間に介設されている。

第１リテーナ２７２と第１軸体３０２との間には第１弾性部材３３６が介設されている。具体的には、第１リテーナ２７２の内周面に形成された環状溝と第１軸体３０２の外周面に形成された環状溝とに渦巻ばねからなる第１弾性部材３３６が装着されている。このため、第１中間部２１４が３６０°いずれの方向にスライドしても第１中間部２１４を効率的に所定の基準位置に復帰させることができる。第２リテーナ２８６と第２軸体３０４との間にも同様に第２弾性部材３３８が介設され、第３中間部２１８が３６０°いずれの方向にスライドしても第３中間部２１８を効率的に所定の基準位置に復帰させることができる。

本実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｄは、以上のように構成されるものであり、以下、その作用および効果について説明する。

まず、初期状態において、ワーク位置決め装置１０Ｄは、テーブル部２２０をアンロック状態にしておく。すなわち、第１ポート２５８を大気開放した状態で、第２ポート２６０に圧縮流体を供給することにより、ピストン３４０を第１軸体３０２の第１ロックフランジ部３０８から離間させる。このため、第１ロックフランジ部３０８は、ピストン３４０およびベースフランジ２２４のいずれからも摩擦による拘束力を受けず、第２軸体３０４の第２ロックフランジ部３１４も、第３ボール当て板２９６および天板部２８８のいずれからも摩擦による拘束力を受けない。

この初期状態において、第１軸体３０２は、第１センタリング機構３１２の作用により、第１センタリング凹部２３８の中央に位置し、第２軸体３０４は、第２センタリング機構３１８の作用により、第２センタリング凹部３００の中央に位置する。これにより、ベース部２１２、押さえ部２２２およびテーブル部２２０は、図１７に示すように、中心が一致する状態にあり、第２軸体３０４が略隙間なく挿通された第２ボール当て板２７８を備える第２中間部２１６も、ベース部２１２およびテーブル部２２０と中心が一致する状態にあるから、図１６および図１７に示すように、テーブル部２２０と第２中間部２１６はベース部２１２のちょうど中央に位置し、カバー部２９０の外周面とカバー筒２７４の外周面は略面一となっている。

また、図１７に示すように、第１リテーナ２７２は、第１弾性部材３３６の作用により、第１軸体３０２と略同心の位置にあり、第２リテーナ２８６は、第２弾性部材３３８の作用により、第２軸体３０４と略同心の位置にある。

ワークが天板部２８８に載置された後、図示しないエアシリンダによりワークを所定方向に押すことによって、ワークの位置決めがなされる。

このとき、第１中間部２１４は、複数の第１ボール２７０が第１ボール当て板２２８の一方の面を転動することにより、第１リテーナ２７２が第１弾性部材３３６を圧縮させながらスライドする。ベース部２１２に対する第１中間部２１４のスライドは、第１リテーナ２７２の外周がロックシリンダ２２６の外筒部２４２の内周面に当接することにより規制される。

また、第２中間部２１６は、第２ボール当て板２７８が複数の第１ボール２７０を転動させながら、押さえ部２２２と一体となって、第１ボール当て板２２８と平行にスライドする。第１中間部２１４に対する第２中間部２１６のスライドは、カバー筒２７４の第２ボール当て板２７８の他方の面から突出する部位が第１リテーナ２７２の外周に当接することにより規制される。

また、第３中間部２１８は、複数の第２ボール２８４が第２ボール当て板２７８の一方の面を転動することにより、第２リテーナ２８６が第２弾性部材３３８を圧縮させながらスライドする。第２中間部２１６に対する第３中間部２１８のスライドは、第２リテーナ２８６の外周がカバー筒２７４の第２ボール当て板２７８の一方の面から突出する部位に当接することにより規制される。

また、テーブル部２２０は、第３ボール当て板２９６が複数の第２ボール２８４を転動させながら、第２ボール当て板２７８と平行にスライドする。第３中間部２１８に対するテーブル部２２０のスライドは、第３ボール当て板２９６の他方の面から突出するカバー部２９０の部位が第２リテーナ２８６の外周に当接することにより規制される。

したがって、ベース部２１２に対する第１中間部２１４のスライド量、第１中間部２１４に対する第２中間部２１６のスライド量、第２中間部２１６に対する第３中間部２１８のスライド量および第３中間部２１８に対するテーブル部２２０のスライド量の合計が、ベース部２１２に対するテーブル部２２０の変位量となる。本実施形態では、これら４つのスライド量は略同一となっている。

なお、第１リテーナ２７２の外周がロックシリンダ２２６の外筒部２４２の内周面に当接し、かつ、カバー筒２７４の第２ボール当て板２７８の他方の面から突出する部位が第１リテーナ２７２の外周に当接するとき、第１軸体３０２の外周面が円筒状開口部２６８に当接するようになっている。

ワークの位置決めが完了すると、第２ポート２６０を大気開放した状態で、第１ポート２５８に圧縮流体を供給する。そうすると、ピストン３４０が第１軸体３０２の第１ロックフランジ部３０８をベースフランジ２２４の円形凹部２３２の底面に向けて押圧するとともに、第１軸体３０２に固定された第２軸体３０４もベースフランジ２２４側に移動して、第２軸体３０４の第２ロックフランジ部３１４がテーブル部２２０の第３ボール当て板２９６に向けて押圧される。このため、テーブル部２２０は、第３ボール当て板２９６と第２ロックフランジ部３１４との摩擦係合、および、第１ロックフランジ部３０８とピストン３４０またはベースフランジ２２４との摩擦係合を介して、ベース部２１２に固定されることになり、位置決めされたワークの固定がなされる。

本実施形態によれば、第２中間部２１６と一体的にスライドする押さえ部２２２の可動空間は、円筒状開口部２６８の内側を含むベース部２１２の内部に形成されるとともに、第２中間部２１６に対するテーブル部２２０の可動空間はテーブル部２２０の内部に形成されるので、ベース部２１２に対するテーブル部２２０のスライド量を大きくしながら、スライド方向に広がる可動空間を小さくすることができ、ワーク位置決め装置の一層の小型化を図ることができる。

また、ベース部２１２の第１ボール当て板２２８に接触する第１ボール２７０と第１ボール２７０を転動可能に保持する第１リテーナ２７２とを有する第１中間部２１４と、テーブル部２２０の第３ボール当て板２９６に接触する第２ボール２８４と第２ボール２８４を転動可能に保持する第２リテーナ２８６とを有する第３中間部２１８と、第１ボール２７０および第２ボール２８４に接触する第２ボール当て板２７８を有する第２中間部２１６とを備えるので、第１中間部２１４、第２中間部２１６および第３中間部２１８のスライド動作を円滑に行うことができる。

さらに、第１リテーナ２７２の外周面および第２リテーナ２８６の外周面に当接可能なカバー筒２７４が第２ボール当て板２７８に設けられ、第１ボール当て板２２８から突出して第１リテーナ２７２の外周面に当接可能な突出部（外筒部２４２の一部）がベース部２１２に設けられ、カバー部２９０は第２リテーナ２８６の外周面に当接可能であるので、ベース部２１２に対する第１中間部２１４のスライド動作、第１中間部２１４に対する第２中間部２１６のスライド動作、第２中間部２１６に対する第３中間部２１８のスライド動作および第３中間部２１８に対するテーブル部２２０のスライド動作をそれぞれ所定量に容易に規制することができる。

さらにまた、第１軸体３０２をベース部２１２にロックする第１ロックフランジ部３０８が第１軸体３０２に設けられているので、テーブル部２２０が、第２ロックフランジ部３１４（板状部）における摩擦係合および第１ロックフランジ部３０８における摩擦係合により、ベース部２１２に直接的にロックされる。

しかも、第２軸体３０４は第２ボール当て板２７８に略隙間なく挿通され、第１軸体３０２をベース部２１２に対して基準位置に復帰させる第２センタリング機構３１８を備えているので、押さえ部２２２および第２中間部２１６を基準位置に精度よく復帰させることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｅについて、図２２および図２３を参照しながら説明する。なお、本実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｅにおいて、上述したワーク位置決め装置１０Ｄと同一または同様の機能および効果を奏する構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

吸引ポートを含むベースフランジ２２４の開口部２４１には、ピストン３４０に当接するスライダ３４２が摺動可能に設けられている。スライダ３４２に形成された凹部の底面とベースフランジ２２４との間に複数の圧縮ばね３４４が配設され、スライダ３４２をピストン３４０に向けて付勢する。

第１リテーナ２７２は、カバー筒２７４の内周面と対向する領域において、外方に突出する水平フランジ部２７３を備える。カバー筒２７４は、内方に突出する水平フランジ部２７５を備え、第２ボール当て板２７８は、カバー筒２７４の内周面に設けられた止め輪２８２と水平フランジ部２７５との間で挟持されて、カバー筒２７４に固定される。第２ボール当て板２７８は、スリーブ２１３を介して第２軸体３０４に取り付けられる。第２リテーナ２８６は、カバー部２９０の内周面と対向する領域において、外方に突出する水平フランジ部２８７を備える。

ベース部２１２と第１リテーナ２７２との間には、第１ボール当て板２２８と平行にスライド可能な円環状の第１Ｌ型カバー２１５が設けられる。第１Ｌ型カバー２１５は、垂直円筒部３４５と水平フランジ部３４６からなり、垂直円筒部３４５の内周面は、第１リテーナ２７２の水平フランジ部２７３が形成されていない部位の外周面と対向し、垂直円筒部３４５の外周面は、第１ボール当て板２２８の一方の面から突出するロックシリンダ２２６の外筒部２４２の内周面と対向する。第１Ｌ型カバー２１５の水平フランジ部３４６は、外筒部２４２の上に載置され、第１リテーナ２７２の水平フランジ部２７３およびカバー筒２７４の縁部とは僅かな隙間を有する。

第２中間部２１６と第２リテーナ２８６との間には、第２ボール当て板２７８と平行にスライド可能な円環状の第２Ｌ型カバー２１７が設けられる。第２Ｌ型カバー２１７は、垂直円筒部３４７と水平フランジ部３４８からなり、垂直円筒部３４７の内周面は、第２リテーナ２８６の水平フランジ部２８７が形成されていない部位の外周面と対向し、垂直円筒部３４７の外周面は、カバー筒２７４の水平フランジ部２７５の内周面と対向する。第２Ｌ型カバー２１７の水平フランジ部３４８は、カバー筒２７４の水平フランジ部２７５の上に載置され、第２リテーナ２８６の水平フランジ部２８７およびカバー部２９０の縁部とは僅かな隙間を有する。

第１センタリング機構３１３は、第１センタリングボール３２４と、第１センタリングボール３２４をベースフランジ２２４側に付勢する第１付勢部材３２８とを有する。センタリングプレート２３６の中央には、中心に向かって比較的大きな角度で傾斜する湾曲面またはテーパ状の平面によって構成される円形状の第１センタリング凹部２３９が形成されている。第１センタリングボール３２４は、第２中間部２１６が基準位置に復帰した状態で、第１センタリング凹部２３９のちょうど中央に位置する。第１付勢部材３２８は、第１配設穴３１０の底面と第１センタリングボール３２４との間に介設される。

第２センタリング機構３１９は、第２センタリングボール３３０と、第２センタリングボール３３０を天板部２８８側に付勢する第２付勢部材３３４とを有する。天板部２８８の中央には、中心に向かって比較的大きな角度で傾斜する湾曲面またはテーパ状の平面によって構成される円形状の第２センタリング凹部３０１が形成されている。第２センタリングボール３３０は、テーブル部２２０が第２中間部２１６に対して基準位置に復帰した状態で、第２センタリング凹部３０１のちょうど中央に位置する。第２付勢部材３３４は、第２配設穴３１６の底面と第２センタリングボール３３０との間に介設される。

ロックシリンダ２２６と第１軸体３０２との間には、渦巻ばねからなる第３弾性部材２１９が装着され、テーブル部２２０と第２ロックフランジ部３１４との間には、渦巻ばねからなる第４弾性部材２２１が装着される。このため、第２中間部２１６およびテーブル部２２０が３６０°いずれの方向にスライドしても、第２中間部２１６およびテーブル部２２０を効率的に所定の基準位置に復帰させることができる。

本実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｅでは、ワークの位置決めがなされるとき、以下のように動作する。

第１ボール２７０が第１ボール当て板２２８の面を転動するのにしたがって、第１中間部２１４がスライドする。このとき、第１中間部２１４の第１リテーナ２７２が第１Ｌ型カバー２１５の垂直円筒部３４５に当接するため、第１Ｌ型カバー２１５も一体的にスライドする。第１中間部２１４と押さえ部２２２とが相対変位すると、第１弾性部材３３６が弾性変形する。ベース部２１２に対する第１中間部２１４のスライドは、第１リテーナ２７２が第１Ｌ型カバー２１５の垂直円筒部３４５を間に挟んでロックシリンダ２２６の外筒部２４２に当接することにより規制される。

第１ボール２７０が第２ボール当て板２７８の面を転動するのにしたがって、第２中間部２１６は、押さえ部２２２と一体となって、第１ボール当て板２２８と平行にスライドする。このとき、第３弾性部材２１９が弾性変形する。第１中間部２１４に対する第２中間部２１６のスライドは、カバー筒２７４が第１リテーナ２７２の水平フランジ部２７３に当接することにより規制される。

第２ボール２８４が第２ボール当て板２７８の面を転動するのにしたがって、第３中間部２１８がスライドする。このとき、第２リテーナ２８６が第２Ｌ型カバー２１７の垂直円筒部３４７に当接するため、第２Ｌ型カバー２１７も一体的にスライドする。第３中間部２１８と押さえ部２２２とが相対変位すると、第２弾性部材３３８が弾性変形する。第２中間部２１６に対する第３中間部２１８のスライドは、第２リテーナ２８６が第２Ｌ型カバー２１７の垂直円筒部３４７を間に挟んでカバー筒２７４の水平フランジ部２７５に当接することにより規制される。

第２ボール２８４が第３ボール当て板２９６の面を転動するのにしたがって、テーブル部２２０が第２ボール当て板２７８と平行にスライドする。このとき、テーブル部２２０と押さえ部２２２とが相対変位すると、第４弾性部材２２１が弾性変形する。第３中間部２１８に対するテーブル部２２０のスライドは、カバー部２９０が第２リテーナ２８６の水平フランジ部２８７に当接することにより規制される。

第２中間部２１６がスライドしても、第１Ｌ型カバー２１５が存在するため、第１ボール当て板２２８の上面が露出することがない。また、テーブル部２２０がスライドしても、第２Ｌ型カバー２１７が存在するため、第２ボール当て板２７８の上面が露出することがない。これにより、ワーク位置決め装置１０Ｅの内部に塵埃が侵入するのを可及的に抑制することができる。

なお、第１中間部２１４および第２中間部２１６が最大にスライドしたときでも、第１ロックフランジ部３０８および第１軸体３０２は、ベース部２１２またはピストン３４０に対して、スライド方向に当接しない。また、第１中間部２１４、第２中間部２１６、第３中間部２１８およびテーブル部２２０がそれぞれ最大にスライドしたときでも、第２ロックフランジ部３１４および第２軸体３０４は、テーブル部２２０に対して、スライド方向に当接しない。

本実施形態では、位置決めされたテーブル部２２０をアンロック状態に戻すとき、第２中間部２１６は、第３弾性部材２１９と第１センタリング機構３１３の作用により、速やかに、かつ、精度よく初期位置に復帰する。また、テーブル部２２０は、第４弾性部材２２１および第２センタリング機構３１９の作用により、速やかに、かつ、精度よく初期位置に復帰する。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｆについて、図２４および図２５を参照しながら説明する。

ワーク位置決め装置１０Ｆは、ベース部３５０と、ベース部３５０に対してスライド可能に設けられる中間部３５２と、中間部３５２に対してスライド可能に設けられるテーブル部３５４と、テーブル部３５４をベース部３５０に対してロックする押さえ部３５６とを備える。

ベース部３５０は、ベースフランジ３５８と、ロックシリンダ３６０と、円環状の第１ボール当て板３６２とを有する。

ベースフランジ３５８の一方の面には、ロックシリンダ３６０側に向けて突出する円環状突出部３６４が形成され、その内側に円形凹部３６６が形成されている。円形凹部３６６の中央にはセンタリングプレート３６８が設けられ、センタリングプレート３６８の中央には、中心に向かって比較的大きな角度で傾斜する湾曲面またはテーパ状の平面によって構成される円形状の第１センタリング凹部３７０が形成されている。ベースフランジ３５８には、テーブル部３５４内の塵埃を図示しない塵埃除去装置に導くための吸引ポートが形成され、吸引ポートを含むベースフランジ３５８の開口部３７２には、ピストン３７４に当接するスライダ３７６が摺動可能に設けられている。スライダ３７６に形成された凹部の底面とベースフランジ３５８との間に複数の圧縮ばね３７８が配設され、スライダ３７６をピストン３７４に向けて押圧する。

ロックシリンダ３６０は、円筒状の外筒部３８０と、外筒部３８０の軸方向端部から径方向内向きに突出する円板状部３８２と、円板状部３８２の内径側端部から軸方向下方に突出する内筒部３８４とから構成される。外筒部３８０の一方の面には、中間部３５２に向けて突出する円環状突出部３８６が形成されている。第１ボール当て板３６２は、中央に開口部を有し、円環状突出部３８６の内周面に嵌合固定されて円板状部３８２の一方の面と当接する。ロックシリンダ３６０には、外筒部３８０の内周面と円板状部３８２の他方の面と内筒部３８４の外周面とにより、ベースフランジ３５８に向かう円環状凹部が形成されている。

ピストン３７４は、中央に開口部を有し、外周面と内周面にそれぞれ段付部が形成されている。ピストン３７４がロックシリンダ３６０の円環状凹部およびベースフランジ３５８の円形凹部３６６に嵌合して配設される一方、ベースフランジ３５８の円環状突出部３６４がロックシリンダ３６０の外筒部３８０の内周面に嵌合される。これにより、ピストン３７４の一方の面とロックシリンダ３６０の円環状凹部とで画成される第１圧力室３８８が形成されるとともに、ピストン３７４の外周側段付部と、ロックシリンダ３６０の外筒部３８０の内周面と、ベースフランジ３５８の円環状突出部３６４とで画成される第２圧力室３９０が形成される。

ロックシリンダ３６０の円環状凹部と接するピストン３７４の外周面と内周面、さらに、ベースフランジ３５８の円形凹部３６６と接するピストン３７４の外周面には、それぞれ環状溝が形成され、パッキン３９２ａ、３９２ｂ、３９２ｃが装着されている。ベースフランジ３５８の円環状突出部３６４に隣接するロックシリンダ３６０の外筒部３８０端部には、段付溝が形成され、パッキン３９２ｄが装着されている。

中間部３５２は、複数のボール３９４と、各ボール３９４が転動可能な状態で配設される複数の保持孔が形成されるとともに中央に貫通孔を備えた円板状のリテーナ３９６と、リテーナ３９６の外周面に嵌合されるＬ型カバー３９８とを有する。Ｌ型カバー３９８は、環状の円板の外周縁にベース部３５０に向けて突出する筒状部４００が形成されてなるものである。リテーナ３９６は、各ボール３９４が第１ボール当て板３６２の一方の面に接触するように配設され、これにより、中間部３５２は、第１ボール当て板３６２に対してスライド可能となる。

ロックシリンダ３６０とＬ型カバー３９８との間に、第１ボール当て板３６２と平行にスライド可能な環状のＳ型カバー４０２が設けられる。Ｓ型カバー４０２は、環状の円板の外周縁にベース部３５０に向けて突出する第１筒状部４０４が形成されるとともに、内周縁にＬ型カバー３９８に向けて突出する第２筒状部４０６が形成されてなるものである。Ｓ型カバー４０２は、第１筒状部４０４の内周においてロックシリンダ３６０の円環状突出部３８６の外周に当接可能であり、また、第２筒状部４０６の内周においてリテーナ３９６の外周に当接可能である。

テーブル部３５４は、天板部４０８と、天板部４０８の縁部から中間部３５２に向けて突出する円筒状のカバー部４１０と、カバー部４１０の内周に止め輪４１２によって支持される円環状の第２ボール当て板４１４とを有する。第２ボール当て板４１４は中央に開口部を有し、第２ボール当て板４１４の一方の面は、天板部４０８の他方の面と隙間を隔てて対向し、第２ボール当て板４１４の他方の面は、第１ボール当て板３６２の一方の面に略平行な状態で各ボール３９４に接触する。これにより、テーブル部３５４は第１ボール当て板３６２と平行にスライド可能となる。カバー部４１０は、第２ボール当て板４１４の外周端部において、第２ボール当て板４１４の他方の面から中間部３５２に向けて所定距離だけ突出している。天板部４０８の一方の面には図示しないワークが載置される。天板部４０８の他方の面の略中央には、中心に向かって比較的大きな角度で傾斜する湾曲面またはテーパ状の平面によって構成される円形状の第２センタリング凹部４１６が形成されている。

押さえ部３５６は、ピストン３７４の開口部と第１ボール当て板３６２の開口部を通ってベース部３５０の内部に配設される第１軸体４１８と、第２ボール当て板４１４の開口部を通る第２軸体４２０を含む。第１軸体４１８の一方側の端部には嵌合穴４２２が形成され、第１軸体４１８の他方側の端部には、ベースフランジ３５８の円形凹部３６６に位置してピストン３７４の他方の面に当接可能な第１ロックフランジ部４２４が設けられるとともに、第１配設穴４２６が形成される。第１配設穴４２６を利用して、中間部３５２を基準位置に復帰させる第１センタリング機構４２８が配設される。第２軸体４２０の一方側の端部には、天板部４０８と第２ボール当て板４１４との間に配設されて第２ボール当て板４１４の一方の面に当接可能な第２ロックフランジ部４３０が設けられるとともに、第２配設穴４３２が形成される。第２配設穴４３２を利用して、テーブル部３５４を中間部３５２に対して基準位置に復帰させる第２センタリング機構４３４が配設される。第２軸体４２０の他方側の端部には支軸４３６が設けられる。第２軸体４２０はリテーナ３９６の貫通孔に隙間なく挿通され、第２軸体４２０の支軸４３６が第１軸体４１８の嵌合穴４２２に嵌入して固定される。

第１センタリング機構４２８は、第１センタリングボール４３８と、第１センタリングボール４３８をベースフランジ３５８側に付勢する第１付勢部材４４０とを有する。第１センタリングボール４３８は、中間部３５２が基準位置に復帰した状態で、第１センタリング凹部３７０のちょうど中央に位置する。第２センタリング機構４３４は、第２センタリングボール４４２と、第２センタリングボール４４２を天板部４０８側に付勢する第２付勢部材４４４とを有する。第２センタリングボール４４２は、テーブル部３５４が中間部３５２に対して基準位置に復帰した状態で、第２センタリング凹部４１６のちょうど中央に位置する。

ロックシリンダ３６０と第１軸体４１８との間に、渦巻ばねからなる第１弾性部材４４６が装着され、テーブル部３５４と第２ロックフランジ部４３０との間に、渦巻ばねからなる第２弾性部材４４８が装着される。また、Ｓ型カバー４０２とＬ型カバー３９８との間に形成される環状空間に、渦巻ばねからなる第３弾性部材４５０が装着される。

本実施形態に係るワーク位置決め装置１０Ｆは、以上のように構成されるものであり、以下、その作用および効果について説明する。

まず、初期状態において、ワーク位置決め装置１０Ｆは、テーブル部３５４をアンロック状態にしておく。すなわち、第１圧力室３８８を大気開放し、第２圧力室３９０に圧縮流体を供給すると、圧縮ばね３７８の作用によりスライダ３７６から受ける押圧力とともに流体圧が作用し、ピストン３７４が第１ロックフランジ部４２４から確実に離間する。

このとき、第１軸体４１８は、第１弾性部材４４６および第１センタリング機構４２８の作用により、第１センタリング凹部３７０の中央に位置し、第２軸体４２０は、第２弾性部材４４８および第２センタリング機構４３４の作用により、第２センタリング凹部４１６の中央に位置する。これにより、図２４に示すように、テーブル部３５４と中間部３５２はベース部３５０のちょうど中央に位置する。また、Ｓ型カバー４０２は、第３弾性部材４５０の作用によりＬ型カバー３９８と同心位置を保持し、Ｌ型カバー３９８、Ｓ型カバー４０２およびロックシリンダ３６０の各外周面は略面一となっている。

ワークが天板部４０８に載置された後、図示しないエアシリンダによりワークを所定方向に押すことによって、ワークの位置決めがなされる。

このとき、各ボール３９４が第１ボール当て板３６２の面を転動するのにしたがって、中間部３５２が押さえ部３５６とともにスライドし、第１弾性部材４４６が弾性変形する。ベース部３５０に対する中間部３５２のスライドは、リテーナ３９６のスライド方向前進端がＳ型カバー４０２の第２筒状部４０６に当接し、かつ、その反対側においてＳ型カバー４０２の第１筒状部４０４がロックシリンダ３６０の円環状突出部３８６に当接することにより規制される。

また、各ボール３９４が第２ボール当て板４１４の面を転動するのにしたがって、テーブル部３５４が第１ボール当て板３６２と平行にスライドする。テーブル部３５４と押さえ部３５６とが相対変位すると、第２弾性部材４４８が弾性変形する。中間部３５２に対するテーブル部３５４のスライドは、カバー部４１０がリテーナ３９６に当接することにより規制される。

図２５に示すように、中間部３５２とテーブル部３５４が最大にスライドしたとき、第３弾性部材４５０は所定量弾性変形し、Ｌ型カバー３９８はＳ型カバー４０２に対してスライド方向に偏心する。テーブル部３５４が最大にスライドしても、Ｌ型カバー３９８とＳ型カバー４０２が存在するため、第１ボール当て板３６２の上面が露出することがなく、ワーク位置決め装置１０Ｆの内部に塵埃が侵入するのを可及的に抑制することができる。

なお、本実施形態では、中間部３５２が最大にスライドしたときでも、第１ロックフランジ部４２４および第１軸体４１８は、ベース部３５０またはピストン３７４に対して、スライド方向に当接しない。また、中間部３５２およびテーブル部３５４が最大にスライドしたときでも、第２ロックフランジ部４３０および第２軸体４２０は、テーブル部３５４に対して、スライド方向に当接しない。

ワークの位置決め完了後に、第２圧力室３９０を大気開放し、第１圧力室３８８に圧縮流体を供給すると、ピストン３７４が第１ロックフランジ部４２４をベースフランジ３５８に向けて押圧し、第２ロックフランジ部４３０は第２ボール当て板４１４に向けて押圧される。このため、テーブル部３５４は、第２ボール当て板４１４と第２ロックフランジ部４３０との摩擦係合、および、第１ロックフランジ部４２４とピストン３７４またはベースフランジ３５８との摩擦係合を介して、ベース部３５０に固定される。

その後、ワークが天板部４０８から移送され、テーブル部３５４をアンロック状態に戻すと、中間部３５２は、第１弾性部材４４６と第１センタリング機構４２８の作用により、速やかに、かつ、精度よく初期位置に復帰する。また、テーブル部３５４は、第２弾性部材４４８と第２センタリング機構４３４の作用により、速やかに、かつ、精度よく初期位置に復帰する。

本発明に係るワーク位置決め装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０Ａ〜１０Ｆ…ワーク位置決め装置
１２、１３０、１７０、２１２、３５０…ベース部
１４、３５２…中間部 １６、２２０、３５４…テーブル部
１８、２２２、３５６…押さえ部
２４、２２８、３６２…第１ボール当て板（平面）
５２、１４８、３４０、３７４…ピストン
７６…吸引ポート ８４、３９４…ボール
８８、３９６…リテーナ ９０、１００…弾性部材
９２、２９０、４１０…カバー部
９６、４１４…第２ボール当て板（板状部）
９８…テーブル本体 １１６…センタリング機構
１１８…配設穴 １２０…センタリングボール
１２２…ボール支持部 １２４…付勢部材
１４４…マグネット １６６、１６８…位置検出センサ
１８０…凸部 １８８…検出部（検出手段）
１９０…検出体 １９２…フォトセンサ
２１４…第１中間部 ２１５…第１Ｌ型カバー
２１６…第２中間部 ２１７…第２Ｌ型カバー
２１８…第３中間部 ２７０…第１ボール
２７２…第１リテーナ ２７４…カバー筒
２７８…第２ボール当て板（当て板） ２８４…第２ボール
２８６…第２リテーナ ２９６…第３ボール当て板（板状部）
３０２、４１８…第１軸体 ３０４、４２０…第２軸体
３０８、４２４…第１ロックフランジ部
３１２、３１３、４２８…第１センタリング機構
３１４、４３０…第２ロックフランジ部
３１８、３１９、４３４…第２センタリング機構
３３６、４４６…第１弾性部材 ３３８、４４８…第２弾性部材
３９８…Ｌ型カバー ４０２…Ｓ型カバー
Ｓ…可動空間 Ｗ…ワーク

Claims (22)

1. ワークを位置決めして固定するためのワーク位置決め装置であって、
   平面を有するベース部と、
   前記平面にスライド可能に設けられた中間部と、
   前記平面と平行に設けられて前記中間部に対してスライドする板状部を有し、かつ前記ワークが載置されるテーブル部と、
   前記平面と直交する方向に沿って延在した軸部と、
   前記軸部の一端側に設けられた状態で当該軸部の径方向外方に延出するとともに前記板状部の一方の面を前記中間部側に押圧して前記テーブル部をロックする押さえ部と、
   前記軸部を軸線方向に押圧可能な状態でベース部に配設されたピストンと、
   前記押さえ部と前記テーブル部との間に介設されて当該テーブル部を基準位置に復帰させるための偏倚手段と、を備え、
   前記テーブル部は、前記押さえ部の一方の側に設けられたテーブル本体と、
   前記テーブル本体に設けられて前記中間部の径方向外側まで延在する筒状のカバー部と、を有し、
   前記テーブル本体と前記カバー部とにより前記押さえ部が相対変位可能な可動空間が形成されている、
   ことを特徴とするワーク位置決め装置。
2. 請求項１記載のワーク位置決め装置において、
   前記中間部は、前記ベース部の前記平面と前記板状部の他方の面とに接触するボールと、
   前記ボールが転動可能な状態で配設される保持孔が形成されたリテーナと、を有する、
   ことを特徴とするワーク位置決め装置。
3. 請求項１記載のワーク位置決め装置において、
   前記ピストンは、前記軸部に対して当該軸部の軸線方向に沿って変位可能に設けられ、
   前記軸部には、当該軸部に対する前記ピストンの一方の側への変位を規制する第１規制部と、当該軸部に対する前記ピストンの他方の側への変位を規制する第２規制部と、が形成されている、
   ことを特徴とするワーク位置決め装置。
4. 請求項１記載のワーク位置決め装置において、
   前記中間部と前記軸部との間に介設されて前記中間部を基準位置に復帰させるための渦巻ばね等の弾性部材を備えている、
   ことを特徴とするワーク位置決め装置。
5. 請求項１記載のワーク位置決め装置において、
   前記軸部は軸線と直交する方向に移動可能であり、前記中間部は前記軸部と一体に前記平面と平行にスライド可能である
   ことを特徴とするワーク位置決め装置。
6. 請求項５記載のワーク位置決め装置において、
   前記ベース部と前記軸部との間に介設されて前記中間部を基準位置に復帰させるための渦巻ばね等の弾性部材を備える、
   ことを特徴とするワーク位置決め装置。
7. 請求項５記載のワーク位置決め装置において、
   前記軸部を前記ベース部に対して基準位置に復帰させるセンタリング機構を備える、
   ことを特徴とするワーク位置決め装置。
8. 請求項５記載のワーク位置決め装置において、
   前記中間部は、前記ベース部の前記平面と前記板状部の他方の面とに接触するボールと、前記ボールが転動可能な状態で配設される保持孔が形成されたリテーナと、前記リテーナの外周に嵌合されるＬ型カバーとを有し、
   前記ベース部と前記Ｌ型カバーとの間に前記平面と平行にスライド可能なＳ型カバーが設けられる
   ことを特徴とするワーク位置決め装置。
9. 請求項８記載のワーク位置決め装置において、
   前記ベース部に対する前記中間部のスライドは、前記リテーナが前記Ｓ型カバーに当接し、かつ、前記Ｓ型カバーが前記ベース部に当接することにより規制される
   ことを特徴とするワーク位置決め装置。
10. 請求項９記載のワーク位置決め装置において、
    前記Ｌ型カバーと前記Ｓ型カバーとの間に介設されて、前記Ｓ型カバーを基準位置に復帰させるための渦巻ばね等の弾性部材を備える
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項記載のワーク位置決め装置において、
    前記偏倚手段は渦巻ばね等の弾性部材である、
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項記載のワーク位置決め装置において、
    前記偏倚手段は、
    前記テーブル本体の他方の面を転動するセンタリングボールと、
    前記センタリングボールを回転自在に支持するボール支持部と、
    前記ボール支持部と前記押さえ部との間に介設されて当該ボール支持部を前記テーブル本体側に付勢する付勢部材と、を備え、
    前記テーブル本体の他方の面には、前記テーブル本体の中心を前記センタリングボールに案内するための凹部が形成されている、
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のワーク位置決め装置において、
    前記押さえ部による前記テーブル部のロック状態およびアンロック状態を検出する検出手段をさらに備える、
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
14. 請求項１３記載のワーク位置決め装置において、
    前記ベース部には、前記ピストンが配設されたシリンダ室が形成され、
    前記検出手段は、前記ピストンの外周面に装着されたマグネットと、
    前記マグネットの磁界に基づいて前記ピストンの軸線方向の位置を検出する位置検出センサと、を有している、
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
15. 請求項１３記載のワーク位置決め装置において、
    前記検出手段は、前記軸部とともに変位する検出体と、
    前記検出体の位置を検出するフォトセンサと、を有している、
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
16. 請求項１５記載のワーク位置決め装置において、
    前記軸部には、前記検出体に接触する凸部が形成され、
    前記検出体は、前記軸部の軸線方向と交差する一方向に延在した状態で前記ベース部に支持されており、
    前記検出体の延在方向において、前記検出体の支点と前記凸部に接触する作用点との間隔は、前記フォトセンサの光が照射されるべき照射点と前記支点との間隔よりも小さい、
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
17. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載のワーク位置決め装置において、
    前記ベース部には、前記テーブル部内の塵埃を塵埃除去装置に導くための吸引ポートが形成されている、
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
18. 請求項１記載のワーク位置決め装置において、
    前記中間部は、
    前記ベース部の前記平面に接触する第１ボールと前記第１ボールが転動可能な状態で配設される保持孔が形成された第１リテーナとを有する第１中間部と、
    前記板状部の他方の面に接触する第２ボールと前記第２ボールが転動可能な状態で配設される保持孔が形成された第２リテーナとを有する第３中間部と、
    前記第１ボールおよび前記第２ボールに接触する当て板を有する第２中間部とからなる、
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
19. 請求項１８記載のワーク位置決め装置において、
    前記第１リテーナの外周面および前記第２リテーナの外周面に当接可能なカバー筒が前記当て板に設けられ、
    前記平面から突出して前記第１リテーナの外周面に当接可能な突出部が前記ベース部に設けられ、
    前記カバー部は前記第２リテーナの外周面に当接可能である、
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
20. 請求項１８記載のワーク位置決め装置において、
    前記ベース部と前記第１リテーナとの間に、前記平面と平行にスライド可能な第１Ｌ型カバーが設けられ、
    前記第２中間部と前記第２リテーナとの間に、前記当て板と平行にスライド可能な第２Ｌ型カバーが設けられる
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
21. 請求項２０記載のワーク位置決め装置において、
    前記ベース部に対する前記第１中間部のスライドは、前記第１リテーナが前記第１Ｌ型カバーを間に挟んで前記ベース部に当接することにより規制され、
    前記第２中間部に対する前記第３中間部のスライドは、前記第２リテーナが前記第２Ｌ型カバーを間に挟んで前記第２中間部に当接することにより規制される
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。
22. 請求項１８〜２１のいずれか１項に記載のワーク位置決め装置において、
    前記軸部は前記当て板に略隙間なく挿通され、
    前記軸部を前記ベース部に対して基準位置に復帰させるセンタリング機構を備える、
    ことを特徴とするワーク位置決め装置。

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