JP4136603B2

JP4136603B2 - Pallet positioning and fixing device

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Publication number: JP4136603B2
Application number: JP2002317864A
Authority: JP
Inventors: 一郎北浦
Original assignee: Pascal Engineering Corp
Current assignee: Pascal Engineering Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004148463A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パレットの位置決め固定装置に関し、特に、ベース体側の支持面に発生させた磁力によりベース体にパレットを固定するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンタ等の工作機械においては、テーブル上に配設されたベース体又はテーブル自体としてのベース体に、ワークをセットしたパレットを位置決め機構によりベース体に対して位置決めした状態で、クランプ機構によりパレットをベース体に固定して、ワークに機械加工を施す。
【０００３】
ここで、パレットをベース体に固定するクランプ機構としては、種々の構成のものが提案されているが、例えば、本願出願人が提案しているパレットの位置決め固定装置のクランプ機構は、パレットの複数部位に夫々係合した複数のロッドを、油圧シリンダ等の駆動手段によりベース体側へ駆動して、パレットをベース体に固定するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。このとき、パレットは、ベース体側のロッドの周囲に形成された支持面に受け止められて、ベース体に対して鉛直方向に位置決めされる。
【０００４】
また、パレット等の被固定体を基準となるベース体に対して位置決めする位置決め機構にも種々の構成のものが既に提案されている。例えば、特許文献２に記載の位置決め機構においては、旋盤の主軸の先端部に取り付けられたベース体としての第１連結部材に角柱状のピンが突出状に形成され、一方、ワークをセットした第２連結部材には前記ピンが係合可能な溝部が形成され、ピンが溝部に係合して第２連結部材が第１連結部材に対して位置決めされた状態で、クランプ手段により第２連結部材がクランプされて第２連結部材は第１連結部材に連結される。
【０００５】
ここで、溝部の内側部分には、ピンの軸心方向に弾性変形可能で断面Ｌ字形の係合部が形成されており、この係合部がピンの軸心方向に弾性変形しつつピンの側面部に形成された傾斜面に密着状に係合することで、第２連結部材が第１連結部材に対して精度良く位置決めされる。第２連結部材にピンの軸心に直交する方向に大きな荷重が作用した場合に、その方向に係合部が弾性変形してしまって第２連結部材が第１連結部材に対して位置ずれしないように、係合部と溝部の内側部分との間には微少な隙間しか形成されていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２５４２６６号公報（第４−７頁、図１−４）
【特許文献２】
特開２０００−１７６７７４号公報（第３−５頁、図１−５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載のクランプ機構においては、油圧シリンダによりパレットをベース体側に引きつけて固定するため、クランプ機構に油圧を供給するためにベース体と油圧供給源とを油圧ホース等で接続したり、供給される油圧のリークを防止する必要があるし、油圧シリンダにより駆動されるロッドをパレットに係合させる機構も必要になるため、位置決め固定装置の構成が複雑になる。
【０００８】
さらに、パレットは、クランプ機構のロッドの周りに局所的に設けられた支持面のみによりパレットがベース体に受け止められるため、パレットをベース体に対して鉛直方向に確実に位置決めする為には、強力なクランプ力をパレットに作用させる必要があり、油圧を供給する装置が大型化する虞もある。
【０００９】
また、前記特許文献２公報に記載の位置決め機構においては、第１連結部材のピンと第２連結部材の溝部内の係合部が係合する際に、係合部がピンの軸心方向に弾性変形することになるが、特に、第２連結部材に作用するクランプ力が大きい場合には、係合部と溝部の内側部分との間に大きな摩擦が生じ、短期間のうちに係合部に摩耗やへたりが生じて位置決め精度が低下する虞がある。
本発明の目的は、支持面に発生させた磁力によりパレットをベース体に固定して位置決め固定装置の構成を簡略化すること、位置決め精度の低下を極力防止すること、等である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１のパレットの位置決め固定装置は、工作機械のテーブル上に又はテーブル自体として配設されたベース体にワーク固定用パレットを固定解除可能に固定するクランプ機構と、パレットをベース体に対して位置決めする位置決め機構とを備えたパレットの位置決め固定装置において、前記パレットを受け止める為にベース体側に設けられた支持面と、前記パレットに設けられ支持面に面接触可能な当接面を有する磁性体製の被クランプ部とを有し、前記クランプ機構は、被クランプ部を支持面側に引きつける磁力を発生する磁力発生部を有し、前記パレットは非磁性体製のパレット本体を有し、このパレット本体のうちの支持面に対向する部分に被クランプ部が配設されたものである。
【００１１】
パレットをベース体に固定する際には、位置決め機構によりパレットをベース体に対して位置決めしつつ、クランプ機構によりパレットをベース体に固定解除可能に固定する。このとき、クランプ機構は、磁力発生部により支持面に磁力を発生させ、この磁力によりパレットを支持面側に引きつけて、被クランプ部の当接面を支持面に面接触させてパレットをクランプする。
【００１２】
従って、支持面に発生する磁力だけでパレットを固定するため、ベース体に広い面積の支持面を形成し、被クランプ部の当接面を支持面に広い範囲で面接触させてパレットを固定できるので、パレットをベース体に対して支持面と直交する方向に精度良く位置決めした状態でパレットをベース体に固定できる。また、油圧シリンダ等のパレットを固定側へ駆動する駆動手段が不要になるため、パレットと駆動手段を連結する機構や、位置決め固定装置に油圧等を供給する装置も不要となり、位置決め固定装置の構成を簡略化できる。
【００１３】
また、前記パレットは非磁性体製のパレット本体を有し、このパレット本体のうちの支持面に対向する部分に被クランプ部が配設されている。従って、ワークがセットされるパレット本体の表面部はほとんど磁化されないため、パレット本体の表面部にワークへの機械加工により生じた切削切粉等が付着するのを防止できるし、パレットから外部へ漏れる磁束が非常に小さくなるので、外部の周辺機器等に磁束による悪影響が生じるのを防止できる。
【００１４】
請求項２のパレットの位置決め固定装置は、請求項１の発明において、前記磁力発生部は、少なくとも１つのアルニコ磁石と、このアルニコ磁石に巻装されたコイルと、アルニコ磁石に対応づけて設けられた永久磁石とを有し、コイルに通電してアルニコ磁石の磁極を反転させることで、永久磁石とアルニコ磁石による磁力を相殺させて、パレットの固定を解除するように構成したものである。
【００１５】
まず、パレットをベース体に固定するときには、コイルに対して所定の方向に短時間通電して、アルニコ磁石の磁束が永久磁石の磁束と同じ向きとなるように、アルニコ磁石の磁極を変化させて、アルニコ磁石及び永久磁石の磁束により支持面に生じた磁力で被クランプ部を支持面に強力に引きつけて固定する。一方、パレットの固定を解除するときには、前述のパレットを固定する場合とは逆の方向にコイルに短時間通電して、アルニコ磁石の磁極を反転させることでアルニコ磁石の磁束を永久磁石の磁束と逆向きに発生させ、永久磁石とアルニコ磁石の磁力を相殺させて、支持面の磁力を消滅させる。
【００１６】
このように、コイルに短時間通電するだけでパレットの固定を解除できるので、パレットの固定を解除する機構を簡略化できる。さらに、パレットを固定する際、あるいはその固定状態を解除する際にのみコイルに通電すればよいので、運転コスト面で有利である。
【００１７】
請求項３のパレットの位置決め固定装置は、請求項１の発明において、前記クランプ機構は、前記磁力発生部で発生した磁力に抗してパレットを固定解除側へ移動可能な流体圧シリンダを有するものである。従って、磁力発生部により支持面に発生した磁力に抗して、流体圧シリンダによりパレットを固定解除側へ移動させてパレットの固定を解除できる。
【００１８】
請求項４のパレットの位置決め固定装置は、請求項１又は２の発明において、前記位置決め機構は、ベース体の複数の部位に突出状に設けられた複数のテーパ軸部と、パレットに設けられ複数のテーパ軸部に夫々係合可能な複数のテーパコレットを有するものである。従って、複数のテーパ軸部に複数のテーパコレットを係合させて、パレットをベース体に対して精度良く位置決めできる。
【００１９】
請求項５のパレットの位置決め固定装置は、請求項４の発明において、前記位置決め機構は、複数のテーパ軸部及びテーパコレットによりベース体に対するパレットの前記支持面に平行な面内の位置を決めるものである。従って、複数のテーパ軸部及びテーパコレットにより、ベース体に対するパレットの前記支持面に平行な面内の位置を精度良く位置決めできる。
【００２０】
請求項６のパレットの位置決め固定装置は、請求項１又は２の発明において、前記位置決め機構は、ベース体とパレットのうちの一方の複数部位に突出状に設けられ且つ先端程幅が小さくなる断面台形に形成された複数のテーパキーと、ベース体とパレットのうちの他方に設けられ且つ複数のテーパキーに夫々面接触状に係合可能な複数のテーパ係合部を有するものである。パレットをベース体に固定する際には、複数のテーパキーに複数のテーパ係合部が夫々面接触状に係合して、パレットがベース体に対して精度良く位置決めされる。
【００２１】
請求項７のパレットの位置決め固定装置は、請求項６の発明において、前記テーパ係合部を形成する係合部形成部材であって、各テーパ係合部がテーパキーの１対のテーパ側面部に夫々係合する際にベース体とパレットのうちの前記他方に対してテーパキーの突出方向に弾性変形可能な１対の係合部形成部材を有するものである。従って、パレットをベース体に固定する際には、係合部形成部材が弾性変形してテーパ係合部がテーパキーの１対のテーパ側面部に確実に面接触状に係合するため、パレットがベース体に対して精度良く位置決めされる。
【００２２】
請求項８のパレットの位置決め固定装置は、請求項７の発明において、前記各係合部形成部材は、テーパキーのテーパ側面部に対向する第１壁部と、この第１壁部の端部から第１壁部とほぼ直交する方向に延びる第２壁部とを有するものである。従って、パレットをベース体に位置決めする際には、第１壁部に形成されたテーパ係合部がテーパキーのテーパ側面部に係合することになる。
【００２３】
請求項９のパレットの位置決め固定装置は、請求項８の発明において、前記位置決め機構は、前記ベース体とパレットのうちの前記他方に形成されテーパキーを収容する為の収容穴と、この収容穴と第１壁部との間に設けられ係合部形成部材のテーパキーの突出方向への弾性変形を促進する為の隙間と、第１壁部の前記隙間に面する部分に設けられ収容穴の内面に当接して回転するローラ部材であって、テーパ係合部をテーパ側面部に押し付けるローラ部材を有するものである。
【００２４】
従って、テーパ係合部がテーパキーの１対のテーパ側面部に夫々係合する際には、収容穴と第１壁部との間に設けられた隙間により、第１壁部が収容穴に対して前記突出方向に移動しやすくなって係合部形成部材の弾性変形が促進される。また、この隙間にローラ部材を介在させることにより第１壁部を収容穴に対してスムーズに相対移動させることができ、係合部形成部材の摩耗やへたりを極力抑えることができる。さらに、ローラ部材によりテーパ係合部をテーパ側面部に押し付けるので、パレットに対して支持面と平行な方向に大きな荷重が作用した場合でも、テーパ側面部にテーパ係合部を面接触状に係合させた状態を維持することができる。
【００２５】
請求項１０のパレットの位置決め固定装置は、請求項９の発明において、前記テーパ係合部がテーパキーに係合する際に、前記第２壁部が弾性変形するものである。第２壁部が弾性変形することにより、係合部形成部材がテーパキーの突出方向により弾性変形しやすくなる。
【００２６】
請求項１１のパレットの位置決め固定装置は、請求項７〜１０の何れかの発明において、前記係合部形成部材を、ベース体とパレットのうちの前記他方と一体的に構成したものである。この場合には、位置決め機構の部品数を減らすことができる。
請求項１２のパレットの位置決め固定装置は、請求項７〜１０の何れかの発明において、前記係合部形成部材を、ベース体とパレットのうちの前記他方と別体に構成し、前記他方にボルトにより固定したものである。この場合には、固定するパレットの種類等の個々の条件に応じて適切な係合部形成部材を選択してベース体又はパレットに取り付けることができる。
【００２７】
請求項１３のパレットの位置決め固定装置は、請求項６の発明において、前記各テーパキーの１対のテーパ側面部の各々に、テーパキーの突出方向へ弾性変形可能な複数のフィン部を形成したものである。従って、パレットをベース体に対して位置決めする際に、複数のフィン部がテーパキーの突出方向に弾性変形してテーパ係合部がテーパキーのテーパ側面部に確実に面接触状に係合するため、パレットをベース体に対して精度良く位置決めできる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、マシニングセンタのテーブル上に配設されたベース体にワーク固定用パレットを固定するパレットの位置決め固定装置に本発明を適用した一例である。
図１、図２に示すように、位置決め固定装置１は、ベース体２にワーク固定用パレット３を固定解除可能に固定するクランプ機構４と、パレット３をベース体２に対して位置決めする位置決め機構５とを備えている。
【００２９】
図１〜図５に示すように、ベース体２は平面視略正方形板状のものであり、ベース体２の中央部には、後述のクランプ機構４の磁力発生部３０を収容する収容穴１０が形成されている。ベース体２の中央部付近部の上面部と磁力発生部３０のうちのブロック部材３１及びプレート部材３６の上面部には、パレット３を受け止める為の支持面１１が形成されている。ベース体２の四隅付近部には、位置決め機構５の４つのテーパ軸部４０が設けられている。
【００３０】
ベース体２の内部には、４つのテーパ軸部４０にクリーニング用の加圧エアを供給するエア通路１２，１３が形成されており、これらエア通路１２，１３はエア供給口１４を介して図示外のエア供給源と接続される。ベース体２上部の外周部からやや内側の部分には、ワークの機械加工中に切削切粉等がベース体２とパレット３の間に侵入するのを防ぐ為のパッキン１５が装着されている。
【００３１】
パレット３は、非磁性体製（例えば、アルミニウム製）の平面視略正方形板状のパレット本体２０と、このパレット本体２０の下部（支持面１１に対向する部分）には、磁性体製の平面視略矩形板状の被クランプ部２１が配設されており、この被クランプ部２１の下面部には、支持面１１に面接触可能な当接面２２が形成されている。
【００３２】
次に、クランプ機構４について説明する。
図１〜図５に示すように、クランプ機構４は、被クランプ部２１を支持面１１側に引きつける磁力を発生させる磁力発生部３０を有し、磁力発生部３０はベース体２の収容穴１０に収容されている。磁力発生部３０は、収容穴１０内に配設された２つのブロック部材３１と、２つのブロック部材３１の下側に夫々配設された２つのアルニコ磁石３２と、２つのアルニコ磁石３２に夫々巻装された２つのコイル３３と、２つのアルニコ磁石３２に対応づけて２つのブロック部材３１の周囲に配設された複数の永久磁石３４（例えば、ネオジウム磁石）とを備えている。
【００３３】
ブロック部材３１は、磁性体により平面視正方形のブロック状に形成されており、ブロック部材３１は中央部を上下に貫通するボルト３５によりベース体２に固定されている。２つのブロック部材３１の上面部の周囲には、同じく磁性体製のプレート部材３６が配設され、２つのブロック部材３１とプレート部材３６の上面はベース体２の中央部付近部の上面と同一平面に構成されている。即ち、これらベース体２の中央部付近部と２つのブロック部材３１とプレート部材３６の上面部に支持面１１が形成されている。
【００３４】
アルニコ磁石３２は、コイル３３に短時間通電することによりその磁極を変化させることができるものである。パレット３をベース体２に固定する際に、コイル３３に所定の方向へ数秒間通電すると、図４に示すように、ブロック部材３１において、アルニコ磁石３２による磁束の向きが永久磁石３４による磁束の向きと同じになるように、アルニコ磁石３２の磁極が変化する。従って、支持面１１に磁力が発生してパレット３の被クランプ部２１が支持面１１に引きつけられる。
【００３５】
一方、パレット３の固定を解除する際には、前記のパレット３を固定する場合と逆の方向に、数秒間コイル３３に通電すると、図５に示すように、アルニコ磁石３２の磁極が反転して支持面１１から磁束が出なくなり、磁力発生部３０の内部にのみ磁束が通ることになる。つまり、支持面１１における永久磁石３４とアルニコ磁石３２による磁力が相殺されて、支持面１１には磁力が発生しなくなるため、パレット３の固定が解除される。
【００３６】
次に、位置決め機構５について説明する。
図１〜図３、図６に示すように、位置決め機構５は、ベース体２の四隅付近部に上方突出状に設けられた４つのテーパ軸部４０と、パレット３の下部に環状のブッシュ４３を介して設けられ４つのテーパ軸部４０に夫々係合可能な４つのテーパコレット４１とを有する。４組のテーパ軸部４０及びテーパコレット４１は夫々同じ構成を有するので、１組のテーパ軸部４０及びテーパコレット４１について以下詳述する。
【００３７】
図３、図６に示すように、テーパ軸部４０の下半部はベース体２の上面部に形成された凹穴２ａに嵌合され、テーパ軸部４０は２本のボルト４２によりベース体２に固定されている。テーパ軸部４０の上半部の外周部には、先端側程小径のテーパ面４０ａが形成されている。図７に示すように、テーパ面４０ａは、ベース体２の対角線４４から最も離れた部分に２カ所形成されており、テーパ軸部４０のテーパ面４０ａが形成されていない部分は、テーパ面４０ａが形成されている部分よりも小径になっている。テーパ軸部４０の内部にはベース体２内のエア通路４５に連通するエア通路４６も形成され、エア通路４６に供給された加圧エアは、エアブロー口４７からテーパ軸部４０の外部へ噴出される。
【００３８】
環状のブッシュ４３は、パレット本体２０の下部に形成された収容穴３ａに内嵌された状態で、２本のボルト４８でパレット３に固定されている。ブッシュ４３の上面と収容穴３ａの上端との間には位置調整用のシムプレート４９が介装されている。環状のテーパコレット４１は、径拡大側に弾性変形可能に構成されており、このテーパコレット４１の内側部分には、テーパ軸部４０のテーパ面４０ａと係合可能なテーパ係合面４１ａが形成されている。このテーパコレット４１はブッシュに摺動自在に内嵌され、テーパコレット４１の上側にはテーパコレット４１を下方へ付勢する皿バネ５０が装着されており、テーパコレット４１の下側にはテーパコレット４１の抜け止め用の止め輪５１も設けられている。
【００３９】
位置決め機構５によりパレット３をベース体２に位置決めする際には、皿バネ５０の付勢力によりテーパコレット４１がテーパ軸部４０に押し付けられて、テーパ軸部４０のテーパ面４０ａにテーパコレット４１のテーパ係合面４１ａが係合した状態で、テーパ軸部４０にテーパコレット４１が外嵌する。ここで、テーパ面４０ａは、ベース体２の対角線から最も離れた部分に形成されており、４つのテーパコレット４１が夫々径拡大側に弾性変形しつつそれらのテーパ係合面４１ａが４つのテーパ軸部４０のテーパ面４０ａに夫々密着状に係合して、パレット３の軸心回りの回転（図７の矢印方向の回転）が規制され、ベース体２に対するパレット３の水平面内での位置が決められる。
【００４０】
次に、位置決め固定装置１の作用について説明する。
まず、図１に示すように、図示外のパレット搬送装置によりパレット３をベース体２上へ搬送して、ベース体２側のテーパ軸部４０にパレット３側のテーパコレット４１が係合する位置までパレット３を下降させる。この状態で、磁力発生部３０のコイル３３に数秒間通電すると、図４に示すように、ブロック部材３１において、アルニコ磁石３２による磁束の向きが永久磁石３４による磁束の向きと同じになるように、アルニコ磁石３２の磁極が変化して、支持面１１に磁力が発生する。この磁力により、パレット３の被クランプ部２１が支持面１１に引きつけられて当接面２２が支持面１１に面接触し、パレット３がベース体２に固定される。
【００４１】
このとき、４組のテーパ軸部４０及びテーパコレット４１において、図６に示すように、テーパコレット４１がテーパ軸部４０に外嵌してテーパコレット４１が径拡大側に弾性変形しつつ、テーパ軸部４０のテーパ面４０ａにテーパコレット４１のテーパ係合面４１ａが密着状に係合して、これら４カ所の部位においてパレット３の軸心回りの回転が規制され、４つのテーパ軸部４０と４つのテーパコレット４１によりパレット３の水平面内での位置が精度良く決められる。
【００４２】
このようにパレット３がベース体２に対して位置決め固定された状態で、ワークに機械加工が施される。ワークへの機械加工が完了した後に、前述のパレット３を固定する場合と逆の方向に、磁力発生部３０のコイル３３に数秒間通電すると、図５に示すように、アルニコ磁石３２の磁極が反転して支持面１１における永久磁石３４とアルニコ磁石３２による磁力が相殺されて、支持面１１には磁力が発生しなくなり、パレット３の固定が解除される。
【００４３】
以上説明した位置決め固定装置１によれば、次のような効果が得られる。
クランプ機構４は、磁力発生部３０により支持面１１に発生させた磁力だけでパレット３をベース体２に固定するため、ベース体２側の部材（ベース体２、ブロック部材３１及びプレート部材３６）に広い面積を有する支持面１１を形成し、被クランプ部２１の当接面２２を支持面１１に広い範囲で面接触させてパレット３を固定できるので、パレット３をベース体２に対して鉛直方向に精度良く位置決めした状態でパレット３をベース体２に確実に固定できる。
【００４４】
また、油圧シリンダ等のパレット３をベース体側へ駆動する駆動手段が不要であるため、パレット３と駆動手段とを連結する機構や、位置決め固定装置１に油圧等、駆動手段の作動流体を供給する装置も不要となり、位置決め固定装置１の構成を簡略化できる。
【００４５】
磁力発生部３０で発生した磁力により支持面１１に引きつけられる磁性体製の被クランプ部２１は、非磁性体製のパレット本体２０の下部に配設されているため、ワークがセットされるパレット３の上面部はほとんど磁化されず、パレット３にワークへの機械加工により生じた切削切粉等が付着するのを防止できる。さらに、パレット３から外部へ漏れる磁束が非常に小さくなり、外部の周辺機器等に磁束による悪影響が生じるのを防止できる。
【００４６】
磁力発生部３０は、パレット３をベース体２に固定するときには、所定の方向にコイル３３に短時間通電することでアルニコ磁石３２の磁束を永久磁石３４の磁束と同じ向きに発生させて、支持面１１に生じた磁力で被クランプ部２１を支持面１１に強力に引きつけて固定し、一方、パレット３の固定を解除するときには、逆の方向にコイル３３に短時間通電して、アルニコ磁石３２の磁極を反転させることでアルニコ磁石３２の磁束を永久磁石３４の磁束と逆向きに発生させ、永久磁石３４とアルニコ磁石３２の磁力を相殺させて、支持面１１の磁力を消滅させる。従って、コイル３３に短時間通電するだけでパレット３の固定を解除できるので、パレット３の固定を解除する機構を簡略化できる。さらに、パレット３を固定する際、あるいはその固定状態を解除する際にのみコイル３３に短時間通電すればよいので、運転コスト面で有利である。
【００４７】
位置決め機構５は、ベース体２の四隅付近部に突出状に設けられた４つのテーパ軸部４０と、パレット３に設けられ４つのテーパ軸部４０に夫々係合可能な４つのテーパコレット４１を有し、テーパコレット４１を径拡大側に弾性変形させてテーパコレット４１のテーパ係合面４１ａをテーパ軸部４０のテーパ面４０ａに密着状に係合させることができるので、パレット３の水平面内での位置をベース体２に対して精度良く位置決めできる。
【００４８】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
１］磁力発生部３０のブロック部材３１、アルニコ磁石３２及び永久磁石３４の数は、パレット３の大きさやパレットを固定するのに必要な磁力の強さ等、種々の条件に応じて適宜変更できる。
【００４９】
２］図８に示すように、位置決め固定装置１Ａのクランプ機構４Ａは、パレット３の被クランプ部２１を支持面１１に引きつける磁力を発生させる磁力発生部３０Ａと、この磁力発生部３０Ａで発生した磁力に抗してパレット３を上方（固定解除側）へ移動可能な油圧シリンダ６０を有する。
磁力発生部３０Ａは、図示しない複数のボルトでベース体２Ａに固定された磁性体製の２つのブロック部材３１と、これらブロック部材３１の周囲に配設された複数の永久磁石３４からなる。油圧シリンダ６０は、ブロック部材３１の下側においてベース体２Ａに形成されたシリンダ穴６１と、このシリンダ穴６１に摺動可能に装着されたピストン部６２ａを有するピストンロッド６２と、ピストン部６２ａを上方へ駆動する為の油室６３などを備えている。
【００５０】
永久磁石３４により支持面１１に発生した磁力によりパレット３が支持面１１に引きつけられてベース体２Ａに固定されている状態では、ピストンロッド６２は下限位置にあり、このとき、ピストンロッド６２の先端は支持面１１とほぼ同一面内にある。この状態から、油室６３に図示外の油圧供給源から油圧を供給すると、ピストン部６２ａが永久磁石３４の磁力に抗して上方へ駆動され、ピストンロッド６２の先端によりパレット３が上方（固定解除側）へ押し上げられるため、パレット３の固定が解除される。
【００５１】
３］位置決め機構５のテーパコレット４１に、周方向の複数のスリット等を設けて、テーパコレット４１の径拡大側への弾性変形を促進するように構成してもよい。また、位置決め機構５のテーパ軸部４０及びテーパコレット４１の数は４つに限るものではないが、パレット３の水平面内での位置を確実に決めるためには３つ以上であることが望ましい。
【００５２】
４］前記実施形態の位置決め固定装置１は、ベース体２を水平姿勢に配設して水平な支持面１１にパレット３を固定するように構成されているが、ベース体２を鉛直姿勢に配設して鉛直な支持面１１にパレット３を固定するように構成してもよい。
５］前記実施形態はマシニングセンタのテーブル上にベース体２が配設された場合の一例であるが、ベース体２であるテーブル自体に直接パレット３が固定されるように構成してもよい。
【００５３】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。
図９、図１０に示すように、位置決め固定装置７１は、ベース体７２にワーク固定用パレット７３を固定解除可能に固定するクランプ機構７４と、パレット７３をベース体７２に対して位置決めする位置決め機構７５とを備えている。クランプ機構７４は、前記実施形態のクランプ機構４と同様の構成を有するのでその説明を省略し、位置決め機構７５について以下説明する。
【００５４】
位置決め機構７５は、平面視略正方形板状のベース体７２の四隅付近部に上方突出状に設けられ且つ先端程幅が小さくなる断面台形に形成された４つのテーパキー８０と、パレット７３に設けられ且つ４つのテーパキー８０に夫々面接触状に係合可能な４対のテーパ係合部８３を有する。
【００５５】
図９に示すように、４つのテーパキー８０は、長手方向がベース体７２の対角線の方向と一致するように夫々配設されている。パレット７３の四隅付近部の下部には夫々４つのブロック体８１が複数のボルトで固定されており、各ブロック体８１に一体形成された１対の係合部形成部材８２に１対のテーパ係合部８３が形成されている。４組のテーパキー８０及びテーパ係合部８３は、夫々同じ構成を有するので、そのうちの１組について、以下、図１０を参照して説明する。尚、図１０における左右方向を左右方向として説明する。
【００５６】
図１０に示すように、テーパキー８０の下端部には水平な取付ベース部８０ａが一体形成されており、この取付ベース部８０ａにおいてテーパキー８０は図示外の複数のボルトでベース体７２に固定されている。テーパキー８０はベース体７２の対角線方向に延びるように形成されており、テーパキー８０の上端面は水平面に形成されている。一方、テーパキー８０の両側部には、テーパキー８０が先端程幅が小さくなるような１対のテーパ側面部８０ｂが形成されている。テーパキー８０の内部には、ベース体７２内部のエア通路８４と連通するエア通路８５が形成されており、エア通路８５に供給された加圧エアは、エアブロー口８６，８７からテーパキー８０の外部へ噴出される。
【００５７】
ブロック体８１の内部には、テーパキー８０を収容する水平断面矩形状の収容穴８１ａと、この収容穴８１ａの上端に連なり収容穴８１ａよりも図１０における左右方向の幅が広い奥穴８１ｂとが形成されている。奥穴８１ｂの左右の内壁部には断面略逆Ｌ字状の１対の係合部形成部材８２が夫々一体形成されている。
【００５８】
係合部形成部材８２は、テーパキー８０のテーパ側面部８０ｂに対向するほぼ鉛直姿勢の第１壁部８２ａと、この第１壁部８２ａの上端から奥穴８１ｂの内面まで水平に延びる第２壁部８２ｂとを一体形成したものであり、係合部形成部材８２は、パレット７３に対して上下方向に弾性変形可能に構成されている。第１壁部８２ａの内側部分には、テーパキー８０のテーパ側面部８０ｂに係合可能なテーパ係合部８３が形成されている。収容穴８１ａと第１壁部８２ａとの間と奥穴８１ｂと第２壁部８２ｂとの間には互いに連通する隙間８８，８９が夫々形成されており、これら隙間８８，８９により係合部形成部材８２の第２壁部８２ｂが容易に弾性変形できるようになり、係合部形成部材８２の上下方向の弾性変形が促進される。
【００５９】
第１壁部８２ａの外側部分（隙間８８に面する部分）には、収容穴８１ａの内面に当接して回転するローラ部材９０が設けられている。パレット７３をベース体７２に位置決めする際に、収容穴８１ａにテーパキー８０が挿入されると、テーパキー８０の１対のテーパ側面部８０ｂに第１壁部８２ａのテーパ係合部８３が係合するが、このとき、ローラ部材９０が収容穴８１ａの内面に当接しているため、ローラ部材９０により第１壁部８２ａが内側へ押されて、テーパ係合部８３がテーパ側面部８０ｂに押し付けられる。
【００６０】
次に、位置決め機構７５の作用及び効果について説明する。
クランプ機構７４により、パレット７３をベース体７２に固定する為の磁力が支持面７６に発生すると、パレット７３が支持面７６に引きつけられてベース体７２側のテーパキー８０がパレット７３側の収容穴８１ａ内に入り込む。このとき、第１壁部８２ａに設けられた１対のテーパ係合部８３がテーパキー８０の１対のテーパ側面部８０ｂに両側から係合する。この係合状態のままさらにテーパキー８０が収容穴８１ａ内に進入していくと、図１０の鎖線で示すように、隙間８８，８９により１対の係合部形成部材８２が上方へ容易に弾性変形する。即ち、係合部形成部材８２の第２壁部８２ｂの内側部分が上方へ反るように弾性変形して、第１壁部８２ａが収容穴８１ａに対して相対的に上方に移動する。
【００６１】
ここで、第１壁部８２ａの外側部分に設けられたローラ部材９０が収容穴８１ａの内面に当接して回転するため、第１壁部８２ａが収容穴８１ａに対してスムーズに上方に移動できるし、ローラ部材９０により第１壁部８２ａが内側へ押されて１対のテーパ係合部８３が１対のテーパ側面部８０ｂに押し付けられ、テーパ係合部８３がテーパキー８０に面接触状に確実に係合するので、パレット７３がベース体７２に対して水平面内で精度良く位置決めされる。
【００６２】
尚、この別実施形態には、以下のような種々の変更を加えることもできる。ここで、前記別実施形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
図１１に示すように、１対の係合部形成部材８２Ｂをパレット７３Ｂのブロック体８１Ｂとは別体に構成し、ブロック体８１Ｂに複数のボルト１００により固定してもよい。この場合には、固定するパレット７３Ｂの種類等、個々の条件に応じて最適な係合部形成部材８２Ｂを選択してパレット７３Ｂに取り付けることができる。
【００６３】
また、前記別実施形態の１対の係合部形成部材８２を、図１２に示すように、１つの係合部形成部材８２Ｃで構成して、パレット７３Ｃ側のブッシュ８１Ｃにボルト等で固定してもよい。この係合部形成部材８２Ｃの内側部分と上端部に、係合部形成部材８２Ｃの弾性変形をより促進させる弾性変形促進部１０１，１０２が夫々設けてもよい。
【００６４】
さらに、図１３に示すように、ベース体７２Ｄの各テーパキー８０Ｄの１対のテーパ側面部１０３の各々に、上下方向へ弾性変形可能な複数のフィン部１０３ａを形成してもよい。パレット７３Ｄをベース体７２Ｄに対して位置決めする際には、複数のフィン部１０３ａが上下方向に弾性変形しつつテーパ係合部８３Ｄがテーパキー８０Ｄのテーパ側面部１０３に確実に係合するため、パレット７３Ｄをベース体７２Ｄに対してより精度良く位置決めできる。
【００６５】
さらに、テーパキーの代わりに、ピン部材等、パレットの水平面内の位置を決めることのできる種々の部材を用いることもできる。また、ブッシュ８１を介さずに、パレット７３に直接係合部形成部材を一体形成してもよい。
さらには、テーパキー８０をパレット７３側に設けるとともに、テーパ係合部８３をベース体７２側に設けるように構成してもよい。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、クランプ機構は、磁力発生部により支持面に磁力を発生させ、この磁力によりパレットを支持面側に引きつけて、被クランプ部の当接面を支持面に面接触させてパレットをクランプする。
従って、支持面に発生する磁力だけでパレットを固定するため、ベース体に広い面積の支持面を形成し、被クランプ部の当接面を支持面に広い範囲で面接触させてパレットを固定できるので、パレットをベース体に対して支持面と直交する方向に精度良く位置決めした状態でパレットをベース体に固定できる。また、油圧シリンダ等のパレットを固定側へ駆動する駆動手段が不要になるため、パレットと駆動手段を連結する機構や、位置決め固定装置に油圧等を供給する装置も不要となり、位置決め固定装置の構成を簡略化できる。
【００６７】
また、パレットは非磁性体製のパレット本体を有し、このパレット本体のうちの支持面に対向する部分に被クランプ部が配設されたので、ワークがセットされるパレット本体の表面部はほとんど磁化されないため、パレット本体の表面部にワークへの機械加工により生じた切削切粉等が付着するのを防止できるし、パレットから外部へ漏れる磁束が非常に小さくなるので、外部の周辺機器等に磁束による悪影響が生じるのを防止できる。
【００６８】
請求項２の発明によれば、磁力発生部は、少なくとも１つのアルニコ磁石と、このアルニコ磁石に巻装されたコイルと、アルニコ磁石に対応づけて設けられた永久磁石とを有し、コイルに通電してアルニコ磁石の磁極を反転させることで、永久磁石とアルニコ磁石による磁力を相殺させて、パレットの固定を解除するように構成したので、コイルに短時間通電するだけでパレットの固定を解除でき、パレットの固定を解除する機構を簡略化できる。さらに、パレットを固定する際、あるいはその固定状態を解除する際にのみコイルに通電すればよいので、運転コスト面で有利である。
【００６９】
請求項３の発明によれば、クランプ機構は、磁力発生部で発生した磁力に抗してパレットを固定解除側へ移動可能な流体圧シリンダを有するので、磁力発生部により支持面に発生した磁力に抗して、流体圧シリンダによりパレットを固定解除側へ移動させてパレットの固定を解除できる。
【００７０】
請求項４の発明によれば、位置決め機構は、ベース体の複数の部位に突出状に設けられた複数のテーパ軸部と、パレットに設けられ複数のテーパ軸部に夫々係合可能な複数のテーパコレットを有するので、複数のテーパ軸部に複数のテーパコレットを係合させて、パレットをベース体に対して精度良く位置決めできる。
【００７１】
請求項５の発明によれば、位置決め機構は、複数のテーパ軸部及びテーパコレットによりベース体に対するパレットの前記支持面に平行な面内の位置を決めるので、複数のテーパ軸部及びテーパコレットにより、ベース体に対するパレットの前記支持面に平行な面内の位置を精度良く位置決めできる。
【００７２】
請求項６の発明によれば、位置決め機構は、ベース体とパレットのうちの一方の複数部位に突出状に設けられ且つ先端程幅が小さくなる断面台形に形成された複数のテーパキーと、ベース体とパレットのうちの他方に設けられ且つ複数のテーパキーに夫々面接触状に係合可能な複数のテーパ係合部を有するので、パレットをベース体に固定する際には、複数のテーパキーに複数のテーパ係合部が夫々面接触状に係合して、パレットがベース体に対して精度良く位置決めされる。
【００７３】
請求項７の発明によれば、位置決め機構は、テーパ係合部を形成する係合部形成部材であって、各テーパ係合部がテーパキーの１対のテーパ側面部に夫々係合する際にベース体とパレットのうちの前記他方に対してテーパキーの突出方向に弾性変形可能な１対の係合部形成部材を有するので、パレットをベース体に固定する際には、係合部形成部材が弾性変形してテーパ係合部がテーパキーの１対のテーパ側面部に確実に面接触状に係合するため、パレットがベース体に対して精度良く位置決めされる。
【００７４】
請求項８の発明によれば、各係合部形成部材は、テーパキーのテーパ側面部に対向する第１壁部と、この第１壁部の端部から第１壁部とほぼ直交する方向に延びる第２壁部とを有するので、パレットをベース体に位置決めする際には、第１壁部に形成されたテーパ係合部がテーパキーのテーパ側面部に係合して、パレットがベース体に対して精度良く位置決めされる。
【００７５】
請求項９の発明によれば、位置決め機構は、ベース体とパレットのうちの前記他方に形成されテーパキーを収容する為の収容穴と、この収容穴と第１壁部との間に設けられ係合部形成部材のテーパキーの突出方向への弾性変形を促進する為の隙間と、第１壁部の前記隙間に面する部分に設けられ収容穴の内面に当接して回転するローラ部材であって、テーパ係合部をテーパ側面部に押し付けるローラ部材を有するので、次のような効果が得られる。
【００７６】
即ち、テーパ係合部がテーパキーの１対のテーパ側面部に夫々係合する際には、収容穴と第１壁部との間に設けられた隙間により、第１壁部が収容穴に対して前記突出方向に移動しやすくなって係合部形成部材の弾性変形が促進される。また、この隙間にローラ部材を介在させることにより第１壁部を収容穴に対してスムーズに相対移動させることができ、係合部形成部材の摩耗やへたりを極力抑えることができる。さらに、ローラ部材によりテーパ係合部をテーパ側面部に押し付けるので、パレットに対して支持面と平行な方向に大きな荷重が作用した場合でも、テーパ側面部にテーパ係合部を面接触状に係合させた状態を維持することができる。
【００７７】
請求項１０の発明によれば、テーパ係合部がテーパキーに係合する際に、前記第２壁部が弾性変形するので、第２壁部が弾性変形することにより、係合部形成部材がテーパキーの突出方向により弾性変形しやすくなる。
【００７８】
請求項１１の発明によれば、係合部形成部材を、ベース体とパレットのうちの前記他方と一体的に構成したので、位置決め機構の部品数を減らすことができる。
請求項１２の発明によれば、係合部形成部材を、ベース体とパレットのうちの前記他方と別体に構成し、前記他方にボルトにより固定したので、固定するパレットの種類等の個々の条件に応じて適切な係合部形成部材を選択してベース体又はパレットに取り付けることができる。
【００７９】
請求項１３の発明によれば、各テーパキーの１対のテーパ側面部の各々に、テーパキーの突出方向へ弾性変形可能な複数のフィン部を形成したので、パレットをベース体に対して位置決めする際に、複数のフィン部がテーパキーの突出方向に弾性変形してテーパ係合部がテーパキーのテーパ側面部に確実に面接触状に係合するため、パレットをベース体に対して精度良く位置決めできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る位置決め固定装置の斜視図である。
【図２】位置決め固定装置の平面図である。
【図３】図２のIII-III 線断面図である。
【図４】図２のIV-IV 線断面図（パレット固定状態）である。
【図５】パレット固定解除状態における図４相当図である。
【図６】図３の要部拡大図である。
【図７】図６のVII-VII 線断面図である。
【図８】変更形態の図３相当図である。
【図９】別実施形態に係るベース体の平面図である。
【図１０】図９のX-X 線断面図である。
【図１１】別実施形態の変更形態の図１０相当図である。
【図１２】別実施形態の別の変更形態の図１０相当図である。
【図１３】別実施形態のさらに別の変更形態の図１０相当図である。
【符号の説明】
１，１Ａ位置決め固定装置
２，２Ａベース体
３パレット
４，４Ａクランプ機構
５位置決め機構
１１支持面
２０パレット本体
２１被クランプ部
２２当接面
３０，３０Ａ磁力発生部
３２アルニコ磁石
３３コイル
３４永久磁石
４０テーパ軸部
４１テーパコレット
６０油圧シリンダ
７１位置決め固定装置
７２，７２Ｄベース体
７３，７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｄパレット
７４クランプ機構
７５位置決め機構
７６支持面
８０，８０Ｄテーパキー
８０ｂテーパ側面部
８１ａ収容穴
８２，８２Ｂ，８２Ｃ係合部形成部材
８２ａ第１壁部
８２ｂ第２壁部
８３，８３Ｄテーパ係合部
８８隙間
９０ローラ部材
１０３テーパ側面部
１０３ａフィン部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a positioning and fixing device for a pallet, and more particularly to a device for fixing a pallet to a base body by a magnetic force generated on a support surface on the base body side.
[0002]
[Prior art]
In a machine tool such as a machining center, a pallet is set by a clamping mechanism in a state where a pallet on which a workpiece is set is positioned with respect to the base body by a positioning mechanism on the base body arranged on the table or the base body itself. Fix to the base body and machine the workpiece.
[0003]
Here, various configurations have been proposed as a clamping mechanism for fixing the pallet to the base body. For example, the clamping mechanism of the positioning and fixing device for a pallet proposed by the applicant of the present application includes a plurality of pallets. A plurality of rods respectively engaged with the part are driven to the base body side by driving means such as a hydraulic cylinder, and the pallet is fixed to the base body (see, for example, Patent Document 1). At this time, the pallet is received by the support surface formed around the rod on the base body side and positioned in the vertical direction with respect to the base body.
[0004]
Various positioning mechanisms for positioning a fixed body such as a pallet with respect to a base body serving as a reference have already been proposed. For example, in the positioning mechanism described in Patent Document 2, a prism-like pin is formed in a protruding shape on a first connecting member as a base body attached to the tip of a main spindle of a lathe, while a workpiece is set in a first position. The second connecting member is formed with a groove portion engageable with the pin, and the second connecting member is clamped by the clamp means in a state where the pin is engaged with the groove portion and the second connecting member is positioned with respect to the first connecting member. Is clamped and the second connecting member is connected to the first connecting member.
[0005]
Here, an engagement portion having an L-shaped cross section that is elastically deformable in the axial direction of the pin is formed in the inner portion of the groove portion, and the engagement portion is elastically deformed in the axial direction of the pin while being elastically deformed in the axial direction of the pin. By engaging closely with the inclined surface formed on the side surface portion, the second connecting member is accurately positioned with respect to the first connecting member. When a large load is applied to the second connecting member in a direction perpendicular to the axis of the pin, the engaging portion is elastically deformed in that direction, and the second connecting member is not displaced with respect to the first connecting member. Thus, only a very small gap is formed between the engaging portion and the inner portion of the groove portion.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2002-254266 A (page 4-7, FIGS. 1-4)
[Patent Document 2]
JP 2000-176774 A (page 3-5, FIG. 1-5)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the clamp mechanism described in Patent Document 1, the pallet is attracted and fixed to the base body side by a hydraulic cylinder, so that the base body and a hydraulic supply source are connected by a hydraulic hose or the like in order to supply hydraulic pressure to the clamp mechanism. Further, it is necessary to prevent leakage of the supplied hydraulic pressure, and a mechanism for engaging the rod driven by the hydraulic cylinder with the pallet is also required, which complicates the configuration of the positioning and fixing device.
[0008]
Furthermore, since the pallet is received by the base body only by the support surface locally provided around the rod of the clamp mechanism, the pallet is powerful to position the pallet in the vertical direction with respect to the base body. It is necessary to apply a strong clamping force to the pallet, and there is a possibility that the apparatus for supplying the hydraulic pressure becomes large.
[0009]
Further, in the positioning mechanism described in Patent Document 2, the engaging portion is elastic in the axial direction of the pin when the pin of the first connecting member and the engaging portion in the groove of the second connecting member are engaged. Although it will be deformed, particularly when the clamping force acting on the second connecting member is large, a large friction is generated between the engaging portion and the inner portion of the groove portion, and in the short time the engaging portion There is a possibility that the positioning accuracy may be reduced due to wear or sag.
An object of the present invention is to simplify the configuration of the positioning and fixing device by fixing the pallet to the base body by the magnetic force generated on the support surface, to prevent a decrease in positioning accuracy as much as possible.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The pallet positioning / fixing device according to claim 1 is a clamp mechanism for releasably fixing a workpiece fixing pallet to a base body arranged on a table of the machine tool or as the table itself, and the pallet to the base body. In a pallet positioning / fixing device including a positioning mechanism for positioning, a magnetic body having a support surface provided on a base body side for receiving the pallet, and a contact surface provided on the pallet and capable of surface contact with the support surface And the clamp mechanism has a magnetic force generation part that generates a magnetic force that attracts the clamped part to the support surface side, The pallet has a pallet main body made of a non-magnetic material, and a clamped portion is disposed on a portion of the pallet main body facing the support surface. .
[0011]
When the pallet is fixed to the base body, the pallet is fixed to the base body by the clamp mechanism so that the pallet can be released and fixed while the pallet is positioned with respect to the base body by the positioning mechanism. At this time, the clamp mechanism generates a magnetic force on the support surface by the magnetic force generation unit, attracts the pallet to the support surface side by this magnetic force, and clamps the pallet by bringing the contact surface of the clamped portion into surface contact with the support surface. .
[0012]
Therefore, since the pallet is fixed only by the magnetic force generated on the support surface, a support surface having a large area can be formed on the base body, and the contact surface of the clamped portion can be brought into surface contact with the support surface in a wide range to fix the pallet. Therefore, the pallet can be fixed to the base body in a state where the pallet is accurately positioned in the direction orthogonal to the support surface with respect to the base body. In addition, since a driving means for driving the pallet such as a hydraulic cylinder to the fixed side is unnecessary, a mechanism for connecting the pallet and the driving means and a device for supplying hydraulic pressure to the positioning and fixing device are also unnecessary. Can be simplified.
[0013]
Also, The pallet has a pallet main body made of a non-magnetic material, and a clamped portion is disposed on a portion of the pallet main body facing the support surface. ing . Therefore, since the surface portion of the pallet main body on which the workpiece is set is hardly magnetized, it is possible to prevent cutting chips or the like generated by machining the workpiece on the surface portion of the pallet main body and to leak from the pallet to the outside. Since the magnetic flux becomes very small, it is possible to prevent an adverse effect caused by the magnetic flux on an external peripheral device or the like.
[0014]
Claim 2 The pallet positioning and fixing device of claim 1's In the present invention, the magnetic force generator includes at least one alnico magnet, a coil wound around the alnico magnet, and a permanent magnet provided in association with the alnico magnet. By reversing the magnetic pole, the magnetic force generated by the permanent magnet and the Alnico magnet is canceled out, and the pallet is fixed.
[0015]
First, when fixing the pallet to the base body, the coil of the alnico magnet is changed so that the magnetic flux of the alnico magnet is in the same direction as the magnetic flux of the permanent magnet by energizing the coil in a predetermined direction for a short time. The clamped portion is strongly attracted and fixed to the support surface by the magnetic force generated on the support surface by the magnetic flux of the alnico magnet and the permanent magnet. On the other hand, when releasing the pallet, the coil is turned on for a short time in the opposite direction to the case of fixing the pallet, and the magnetic flux of the alnico magnet is changed to the magnetic flux of the permanent magnet by reversing the magnetic pole of the alnico magnet. It is generated in the opposite direction, canceling the magnetic force of the permanent magnet and the alnico magnet, and extinguishing the magnetic force of the support surface.
[0016]
In this way, since the pallet can be released by simply energizing the coil for a short time, the mechanism for releasing the pallet can be simplified. Furthermore, since it is sufficient to energize the coil only when fixing the pallet or releasing the fixed state, it is advantageous in terms of operating cost.
[0017]
Claim 3 The pallet positioning and fixing device of claim 1 In this invention, the clamp mechanism has a fluid pressure cylinder capable of moving the pallet to the fixed release side against the magnetic force generated by the magnetic force generation unit. Accordingly, the pallet can be released by moving the pallet to the fixing release side by the fluid pressure cylinder against the magnetic force generated on the support surface by the magnetic force generation unit.
[0018]
Claim 4 The pallet positioning and fixing device according to claim 1. Or 2 In the invention, the positioning mechanism has a plurality of tapered shaft portions provided in a protruding manner at a plurality of portions of the base body, and a plurality of tapered collets provided on the pallet and respectively engageable with the plurality of tapered shaft portions. Is. Accordingly, the plurality of taper collets can be engaged with the plurality of taper shaft portions, and the pallet can be accurately positioned with respect to the base body.
[0019]
Claim 5 The pallet positioning and fixing device of claim 4 In the invention, the positioning mechanism determines a position in a plane parallel to the support surface of the pallet with respect to the base body by a plurality of tapered shaft portions and a tapered collet. Accordingly, the position in the plane parallel to the support surface of the pallet with respect to the base body can be accurately positioned by the plurality of tapered shaft portions and the tapered collet.
[0020]
Claim 6 The pallet positioning and fixing device according to claim 1. Or 2 In the invention, the positioning mechanism includes a plurality of taper keys provided in a protruding shape at one of the base body and the pallet and having a trapezoidal cross-section with a reduced width toward the tip, and the base body and the pallet. And having a plurality of taper engaging portions that can be engaged with the plurality of taper keys in surface contact with each other. When the pallet is fixed to the base body, the plurality of taper engaging portions are engaged with the plurality of taper keys in a surface contact state, respectively, so that the pallet is accurately positioned with respect to the base body.
[0021]
Claim 7 The pallet positioning and fixing device of claim 6 In this invention, it is an engagement part formation member which forms the said taper engagement part, Comprising: When each taper engagement part each engages with a pair of taper side part of a taper key, the said base body and the pallet of the pallet It has a pair of engaging portion forming members that can be elastically deformed in the protruding direction of the taper key with respect to the other. Therefore, when the pallet is fixed to the base body, the engaging portion forming member is elastically deformed so that the taper engaging portion is reliably engaged with the pair of tapered side surfaces of the taper key in a surface contact state. Positioned with high accuracy with respect to the base body.
[0022]
Claim 8 The pallet positioning and fixing device of claim 7 In the invention, each of the engaging portion forming members includes a first wall portion facing the tapered side surface portion of the taper key, and a second wall extending from the end portion of the first wall portion in a direction substantially orthogonal to the first wall portion. Part. Therefore, when the pallet is positioned on the base body, the taper engaging portion formed on the first wall portion is engaged with the taper side surface portion of the taper key.
[0023]
Claim 9 The pallet positioning and fixing device of claim 8 In this invention, the positioning mechanism is formed in the other of the base body and the pallet to receive a taper key, and is provided between the receiving hole and the first wall portion to form an engaging portion. A roller member provided in a portion of the first wall portion facing the gap and for rotating elastically in the protruding direction of the taper key of the member and rotating in contact with the inner surface of the receiving hole. A roller member that presses the joint portion against the tapered side surface portion is provided.
[0024]
Therefore, when the taper engaging portion engages with the pair of tapered side surfaces of the taper key, the first wall portion is separated from the housing hole by the gap provided between the housing hole and the first wall portion. This facilitates movement in the protruding direction and promotes elastic deformation of the engaging portion forming member. Further, by interposing a roller member in the gap, the first wall portion can be smoothly moved relative to the accommodation hole, and wear and sag of the engaging portion forming member can be suppressed as much as possible. Further, since the taper engaging portion is pressed against the tapered side surface by the roller member, even when a large load is applied to the pallet in a direction parallel to the support surface, the taper engaging portion is engaged with the tapered side surface in a surface contact state. The combined state can be maintained.
[0025]
Claim 10 The pallet positioning and fixing device of claim 9 In the invention, the second wall portion is elastically deformed when the taper engaging portion is engaged with the taper key. When the second wall portion is elastically deformed, the engagement portion forming member is easily elastically deformed in the protruding direction of the taper key.
[0026]
Claim 11 The pallet positioning and fixing device of claim Any of 7-10 In the invention, the engaging portion forming member is configured integrally with the other of the base body and the pallet. In this case, the number of parts of the positioning mechanism can be reduced.
Claim 12 The pallet positioning and fixing device of claim Any of 7-10 In the invention, the engaging portion forming member is configured separately from the other of the base body and the pallet, and is fixed to the other by a bolt. In this case, an appropriate engaging portion forming member can be selected and attached to the base body or pallet according to individual conditions such as the type of pallet to be fixed.
[0027]
Claim 13 The pallet positioning and fixing device of claim 6 In this invention, a plurality of fin portions that can be elastically deformed in the protruding direction of the taper key are formed on each of the pair of taper side surfaces of each taper key. Therefore, when positioning the pallet with respect to the base body, the plurality of fin portions are elastically deformed in the taper key protruding direction, and the taper engaging portion is reliably engaged with the taper side surface portion of the taper key in a surface contact state. The pallet can be accurately positioned with respect to the base body.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is an example in which the present invention is applied to a pallet positioning and fixing device that fixes a workpiece fixing pallet to a base body arranged on a table of a machining center.
As shown in FIGS. 1 and 2, a positioning and fixing device 1 includes a clamp mechanism 4 that fixes a workpiece fixing pallet 3 to a base body 2 in a releasable manner, and a positioning mechanism that positions the pallet 3 with respect to the base body 2. And 5.
[0029]
As shown in FIGS. 1 to 5, the base body 2 has a substantially square plate shape in plan view, and a receiving hole 10 for receiving a magnetic force generating part 30 of a clamp mechanism 4 to be described later is provided at the center of the base body 2. Is formed. A support surface 11 for receiving the pallet 3 is formed on the upper surface near the center of the base body 2 and on the upper surface of the block member 31 and the plate member 36 in the magnetic force generator 30. Four tapered shaft portions 40 of the positioning mechanism 5 are provided in the vicinity of the four corners of the base body 2.
[0030]
Air passages 12 and 13 for supplying pressurized air for cleaning to the four tapered shaft portions 40 are formed inside the base body 2, and these air passages 12 and 13 are illustrated via an air supply port 14. Connected to outside air supply. A packing 15 for preventing cutting chips and the like from entering between the base body 2 and the pallet 3 during machining of the workpiece is attached to a part slightly inside from the outer peripheral part of the upper part of the base body 2.
[0031]
The pallet 3 has a substantially square plate-like pallet main body 20 made of a non-magnetic material (for example, aluminum) in plan view, and a magnetic material plane on the lower portion of the pallet main body 20 (a portion facing the support surface 11). A clamped portion 21 having a substantially rectangular plate shape is disposed, and a contact surface 22 that can come into surface contact with the support surface 11 is formed on the lower surface portion of the clamped portion 21.
[0032]
Next, the clamp mechanism 4 will be described.
As shown in FIGS. 1 to 5, the clamp mechanism 4 includes a magnetic force generation part 30 that generates a magnetic force that attracts the clamped part 21 toward the support surface 11, and the magnetic force generation part 30 is the accommodation hole 10 of the base body 2. Is housed in. The magnetic force generation unit 30 includes two block members 31 disposed in the accommodation hole 10, two alnico magnets 32 disposed below the two block members 31, and two alnico magnets 32, respectively. Two wound coils 33 and a plurality of permanent magnets 34 (for example, neodymium magnets) disposed around the two block members 31 in association with the two alnico magnets 32 are provided.
[0033]
The block member 31 is formed in a square block shape in plan view by a magnetic body, and the block member 31 is fixed to the base body 2 by a bolt 35 that penetrates the center part up and down. A magnetic plate member 36 is also disposed around the upper surface of the two block members 31, and the upper surfaces of the two block members 31 and the plate member 36 are the same as the upper surface of the vicinity of the central portion of the base body 2. It is configured in a plane. In other words, the support surface 11 is formed in the vicinity of the central portion of the base body 2 and the upper surface portions of the two block members 31 and the plate member 36.
[0034]
The alnico magnet 32 can change its magnetic pole by energizing the coil 33 for a short time. When the pallet 3 is fixed to the base body 2 and the coil 33 is energized for a few seconds in a predetermined direction, the direction of the magnetic flux by the alnico magnet 32 in the block member 31 is the direction of the magnetic flux by the permanent magnet 34 as shown in FIG. The magnetic pole of the alnico magnet 32 changes so as to be the same as the direction. Accordingly, a magnetic force is generated on the support surface 11 and the clamped portion 21 of the pallet 3 is attracted to the support surface 11.
[0035]
On the other hand, when releasing the fixation of the pallet 3, if the coil 33 is energized for a few seconds in the opposite direction to the case of fixing the pallet 3, the magnetic pole of the alnico magnet 32 is reversed as shown in FIG. As a result, the magnetic flux is not emitted from the support surface 11 and the magnetic flux passes only inside the magnetic force generation unit 30. That is, since the magnetic force by the permanent magnet 34 and the alnico magnet 32 on the support surface 11 is canceled and no magnetic force is generated on the support surface 11, the pallet 3 is fixed.
[0036]
Next, the positioning mechanism 5 will be described.
As shown in FIG. 1 to FIG. 3 and FIG. 6, the positioning mechanism 5 includes four tapered shaft portions 40 provided in an upward projecting manner in the vicinity of the four corners of the base body 2, and an annular bush 43 at the lower portion of the pallet 3. And four taper collets 41 that can be engaged with the four taper shaft portions 40, respectively. Since the four sets of the taper shaft 40 and the taper collet 41 have the same configuration, the one set of the taper shaft 40 and the taper collet 41 will be described in detail below.
[0037]
As shown in FIGS. 3 and 6, the lower half portion of the taper shaft portion 40 is fitted into a recessed hole 2 a formed in the upper surface portion of the base body 2, and the taper shaft portion 40 is secured to the base body by two bolts 42. 2 is fixed. A tapered surface 40 a having a smaller diameter is formed on the outer peripheral portion of the upper half portion of the tapered shaft portion 40 toward the distal end side. As shown in FIG. 7, the taper surface 40a is formed at two locations farthest from the diagonal line 44 of the base body 2, and the portion of the taper shaft portion 40 where the taper surface 40a is not formed is the taper surface 40a. It has a smaller diameter than the portion where is formed. An air passage 46 communicating with the air passage 45 in the base body 2 is also formed inside the taper shaft portion 40, and the pressurized air supplied to the air passage 46 is ejected from the air blow port 47 to the outside of the taper shaft portion 40. Is done.
[0038]
The annular bush 43 is fixed to the pallet 3 with two bolts 48 in a state of being fitted in a receiving hole 3 a formed in the lower part of the pallet body 20. A position adjusting shim plate 49 is interposed between the upper surface of the bush 43 and the upper end of the accommodation hole 3a. The annular taper collet 41 is configured to be elastically deformable on the diameter-enlarging side, and a taper engagement surface 41a that can be engaged with the taper surface 40a of the taper shaft portion 40 is formed on an inner portion of the taper collet 41. Has been. The taper collet 41 is slidably fitted into the bush, and a disc spring 50 for biasing the taper collet 41 downward is mounted on the upper side of the taper collet 41. A retaining ring 51 for retaining 41 is also provided.
[0039]
When the pallet 3 is positioned on the base body 2 by the positioning mechanism 5, the taper collet 41 is pressed against the taper shaft portion 40 by the biasing force of the disc spring 50, and the taper collet 41 is pressed against the taper surface 40 a of the taper shaft portion 40. The taper collet 41 is externally fitted to the taper shaft portion 40 with the taper engagement surface 41a engaged. Here, the taper surface 40a is formed in the portion farthest from the diagonal line of the base body 2, and the four taper collets 41 are elastically deformed to the diameter expansion side, and the taper engagement surfaces 41a have four tapers. The rotation of the pallet 3 around the axis (rotation in the direction of the arrow in FIG. 7) is restricted by engaging closely with the tapered surface 40 a of the shaft part 40, and the position of the pallet 3 in the horizontal plane relative to the base body 2. Is decided.
[0040]
Next, the operation of the positioning and fixing device 1 will be described.
First, as shown in FIG. 1, the pallet 3 is transported onto the base body 2 by a pallet transport device (not shown), and the taper collet 41 on the pallet 3 side is engaged with the taper shaft portion 40 on the base body 2 side. Pallet 3 is lowered. In this state, when the coil 33 of the magnetic force generator 30 is energized for several seconds, the direction of the magnetic flux by the alnico magnet 32 is the same as the direction of the magnetic flux by the permanent magnet 34 in the block member 31 as shown in FIG. The magnetic pole of the alnico magnet 32 changes, and a magnetic force is generated on the support surface 11. By this magnetic force, the clamped portion 21 of the pallet 3 is attracted to the support surface 11, the contact surface 22 comes into surface contact with the support surface 11, and the pallet 3 is fixed to the base body 2.
[0041]
At this time, in the four sets of the taper shaft portion 40 and the taper collet 41, as shown in FIG. 6, the taper collet 41 is externally fitted to the taper shaft portion 40, and the taper collet 41 is elastically deformed to the enlarged diameter side. The taper engagement surface 41a of the taper collet 41 is engaged in close contact with the taper surface 40a of the shaft portion 40, and the rotation around the axis of the pallet 3 is restricted at these four portions. The four taper collets 41 can determine the position of the pallet 3 in the horizontal plane with high accuracy.
[0042]
With the pallet 3 positioned and fixed with respect to the base body 2 in this way, the workpiece is machined. After the machining of the workpiece is completed, when the coil 33 of the magnetic force generator 30 is energized for a few seconds in the opposite direction to the case of fixing the pallet 3, the magnetic poles of the Alnico magnet 32 are changed as shown in FIG. The magnetic force of the permanent magnet 34 and the alnico magnet 32 on the support surface 11 is reversed and the magnetic force is not generated on the support surface 11, and the pallet 3 is released from being fixed.
[0043]
According to the positioning and fixing device 1 described above, the following effects can be obtained.
The clamp mechanism 4 fixes the pallet 3 to the base body 2 only by the magnetic force generated on the support surface 11 by the magnetic force generation unit 30, so the members on the base body 2 side (base body 2, block member 31 and plate member 36). Since the pallet 3 can be fixed by forming the support surface 11 having a wide area and bringing the contact surface 22 of the clamped portion 21 into surface contact with the support surface 11 in a wide range, the pallet 3 is perpendicular to the base body 2. The pallet 3 can be securely fixed to the base body 2 in a state of being accurately positioned in the direction.
[0044]
Further, since driving means for driving the pallet 3 such as a hydraulic cylinder to the base body side is unnecessary, a working fluid for the driving means such as hydraulic pressure is supplied to the mechanism for connecting the pallet 3 and the driving means or the positioning and fixing device 1. No device is required, and the configuration of the positioning and fixing device 1 can be simplified.
[0045]
The clamped portion 21 made of a magnetic material that is attracted to the support surface 11 by the magnetic force generated by the magnetic force generating portion 30 is disposed below the pallet main body 20 made of a non-magnetic material. Is hardly magnetized, and it is possible to prevent the cutting chips and the like generated by machining the workpiece on the pallet 3 from adhering. Further, the magnetic flux leaking from the pallet 3 to the outside becomes very small, and it is possible to prevent an adverse effect caused by the magnetic flux on an external peripheral device or the like.
[0046]
When the pallet 3 is fixed to the base body 2, the magnetic force generator 30 generates a magnetic flux of the alnico magnet 32 in the same direction as the magnetic flux of the permanent magnet 34 by energizing the coil 33 in a predetermined direction for a short time, and supports it. The clamped portion 21 is strongly attracted and fixed to the support surface 11 by the magnetic force generated on the surface 11. On the other hand, when releasing the fixation of the pallet 3, the coil 33 is energized for a short time in the opposite direction, and the alnico magnet 32. By reversing the magnetic poles, the magnetic flux of the alnico magnet 32 is generated in the opposite direction to the magnetic flux of the permanent magnet 34, canceling the magnetic force of the permanent magnet 34 and the alnico magnet 32, and extinguishing the magnetic force of the support surface 11. Therefore, since the pallet 3 can be fixed simply by energizing the coil 33 for a short time, the mechanism for releasing the pallet 3 can be simplified. Furthermore, since it is only necessary to energize the coil 33 for a short time only when the pallet 3 is fixed or when the fixed state is released, it is advantageous in terms of operation cost.
[0047]
The positioning mechanism 5 includes four taper shaft portions 40 provided in a protruding shape near the four corners of the base body 2 and four taper collets 41 provided on the pallet 3 and engageable with the four taper shaft portions 40, respectively. Since the taper collet 41 can be elastically deformed to the enlarged diameter side and the taper engagement surface 41a of the taper collet 41 can be brought into close contact with the taper surface 40a of the taper shaft portion 40, Can be accurately positioned with respect to the base body 2.
[0048]
Next, modified embodiments in which various modifications are made to the embodiment will be described. However, those having the same configuration as in the above embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.
1] The number of block members 31, alnico magnets 32, and permanent magnets 34 of the magnetic force generator 30 can be changed as appropriate according to various conditions such as the size of the pallet 3 and the strength of the magnetic force required to fix the pallet. .
[0049]
2] As shown in FIG. 8, the clamping mechanism 4A of the positioning and fixing device 1A generates a magnetic force generating part 30A that generates a magnetic force that attracts the clamped part 21 of the pallet 3 to the support surface 11, and the magnetic force generating part 30A generates the magnetic force. A hydraulic cylinder 60 is provided that can move the pallet 3 upward (fixed release side) against the magnetic force.
The magnetic force generator 30 </ b> A includes two block members 31 made of a magnetic material fixed to the base body 2 </ b> A with a plurality of bolts (not shown), and a plurality of permanent magnets 34 disposed around the block members 31. The hydraulic cylinder 60 includes a cylinder hole 61 formed in the base body 2A below the block member 31, a piston rod 62 having a piston portion 62a slidably mounted in the cylinder hole 61, and a piston portion 62a. An oil chamber 63 for driving upward is provided.
[0050]
In a state where the pallet 3 is attracted to the support surface 11 by the magnetic force generated on the support surface 11 by the permanent magnet 34 and is fixed to the base body 2A, the piston rod 62 is at the lower limit position. Are substantially in the same plane as the support surface 11. From this state, when hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 63 from a hydraulic pressure supply source (not shown), the piston 62 a is driven upward against the magnetic force of the permanent magnet 34, and the pallet 3 is raised (fixed) by the tip of the piston rod 62. Since it is pushed up to the release side), the pallet 3 is fixed.
[0051]
3] A plurality of circumferential slits or the like may be provided in the taper collet 41 of the positioning mechanism 5 to promote elastic deformation of the taper collet 41 toward the diameter expansion side. Further, the number of the taper shaft portions 40 and the taper collets 41 of the positioning mechanism 5 is not limited to four, but is desirably three or more in order to determine the position of the pallet 3 in the horizontal plane with certainty.
[0052]
4] The positioning and fixing device 1 of the above embodiment is configured so that the base body 2 is disposed in a horizontal posture and the pallet 3 is fixed to the horizontal support surface 11, but the base body 2 is disposed in a vertical posture. It may be configured so that the pallet 3 is fixed to the vertical support surface 11.
5] The above embodiment is an example in which the base body 2 is disposed on the table of the machining center, but the pallet 3 may be directly fixed to the table itself which is the base body 2.
[0053]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 9 and 10, the positioning and fixing device 71 includes a clamp mechanism 74 that fixes the work fixing pallet 73 to the base body 72 so that the work can be released and a positioning mechanism that positions the pallet 73 with respect to the base body 72. 75. Since the clamp mechanism 74 has the same configuration as the clamp mechanism 4 of the above embodiment, the description thereof will be omitted, and the positioning mechanism 75 will be described below.
[0054]
The positioning mechanism 75 is provided on the pallet 73 and four taper keys 80 that are provided in the vicinity of the four corners of the base body 72 that has a substantially square plate shape in plan view and that is formed in a trapezoidal cross section that has a width that decreases toward the tip. In addition, there are four pairs of taper engaging portions 83 that can be engaged with the four taper keys 80 in surface contact.
[0055]
As shown in FIG. 9, the four taper keys 80 are arranged so that the longitudinal direction thereof coincides with the diagonal direction of the base body 72. Four block bodies 81 are fixed by a plurality of bolts to the lower portions near the four corners of the pallet 73, and a pair of taper engagements are provided to a pair of engaging portion forming members 82 formed integrally with each block body 81. A joint portion 83 is formed. Since the four sets of the taper key 80 and the taper engaging portion 83 have the same configuration, one set of them will be described below with reference to FIG. In addition, the left-right direction in FIG. 10 is demonstrated as a left-right direction.
[0056]
As shown in FIG. 10, a horizontal mounting base portion 80a is integrally formed at the lower end portion of the taper key 80. In this mounting base portion 80a, the taper key 80 is fixed to the base body 72 with a plurality of bolts not shown. Yes. The taper key 80 is formed to extend in the diagonal direction of the base body 72, and the upper end surface of the taper key 80 is formed in a horizontal plane. On the other hand, on both sides of the taper key 80, a pair of taper side portions 80b are formed such that the width of the taper key 80 becomes smaller toward the tip. An air passage 85 communicating with the air passage 84 inside the base body 72 is formed inside the taper key 80, and the pressurized air supplied to the air passage 85 passes from the air blow ports 86 and 87 to the outside of the taper key 80. Erupted.
[0057]
Inside the block body 81, there are a housing hole 81a having a rectangular horizontal section for housing the taper key 80, and a back hole 81b which is connected to the upper end of the housing hole 81a and is wider in the left-right direction in FIG. 10 than the housing hole 81a. Is formed. A pair of engaging portion forming members 82 having a substantially inverted L-shaped cross section are integrally formed on the left and right inner wall portions of the back hole 81b.
[0058]
The engaging portion forming member 82 includes a first wall portion 82a in a substantially vertical position facing the tapered side surface portion 80b of the taper key 80, and a second wall extending horizontally from the upper end of the first wall portion 82a to the inner surface of the deep hole 81b. The engaging portion forming member 82 is configured to be elastically deformable in the vertical direction with respect to the pallet 73. A taper engaging portion 83 that can be engaged with the taper side surface portion 80b of the taper key 80 is formed in the inner portion of the first wall portion 82a. Clearances 88 and 89 communicating with each other are formed between the accommodation hole 81a and the first wall portion 82a and between the deep hole 81b and the second wall portion 82b, respectively. The second wall portion 82b of the forming member 82 can be easily elastically deformed, and the elastic deformation of the engaging portion forming member 82 in the vertical direction is promoted.
[0059]
A roller member 90 that rotates in contact with the inner surface of the accommodation hole 81a is provided on the outer portion of the first wall portion 82a (the portion facing the gap 88). When the pallet 73 is positioned on the base body 72, when the taper key 80 is inserted into the accommodation hole 81a, the taper engaging portion 83 of the first wall portion 82a engages with the pair of tapered side surface portions 80b of the taper key 80. However, at this time, since the roller member 90 is in contact with the inner surface of the accommodation hole 81a, the first wall portion 82a is pressed inward by the roller member 90, and the taper engaging portion 83 is pressed against the tapered side surface portion 80b. .
[0060]
Next, the operation and effect of the positioning mechanism 75 will be described.
When the magnetic force for fixing the pallet 73 to the base body 72 is generated by the clamp mechanism 74 on the support surface 76, the pallet 73 is attracted to the support surface 76, and the taper key 80 on the base body 72 side becomes the accommodation hole 81a on the pallet 73 side. Get inside. At this time, a pair of taper engaging portions 83 provided on the first wall portion 82 a engage with a pair of tapered side surface portions 80 b of the taper key 80 from both sides. When the taper key 80 further enters the receiving hole 81a in this engaged state, the pair of engaging portion forming members 82 are easily elasticated upward by the gaps 88 and 89 as shown by a chain line in FIG. Deform. That is, the inner portion of the second wall portion 82b of the engaging portion forming member 82 is elastically deformed so as to warp upward, and the first wall portion 82a moves relatively upward with respect to the accommodation hole 81a.
[0061]
Here, since the roller member 90 provided in the outer portion of the first wall portion 82a rotates in contact with the inner surface of the accommodation hole 81a, the first wall portion 82a can move smoothly upward with respect to the accommodation hole 81a. Then, the first wall portion 82a is pushed inward by the roller member 90, the pair of taper engaging portions 83 are pressed against the pair of tapered side surface portions 80b, and the taper engaging portions 83 are brought into surface contact with the taper key 80. Since the pallet 73 is reliably engaged, the pallet 73 is accurately positioned in the horizontal plane with respect to the base body 72.
[0062]
In addition, the following various changes can also be added to this another embodiment. Here, about the thing which has the same structure as the said another embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted suitably.
As shown in FIG. 11, the pair of engaging portion forming members 82B may be configured separately from the block body 81B of the pallet 73B and fixed to the block body 81B with a plurality of bolts 100. In this case, it is optimal according to individual conditions such as the type of pallet 73B to be fixed. Na The engaging portion forming member 82B can be selected and attached to the pallet 73B.
[0063]
Further, as shown in FIG. 12, the pair of engaging portion forming members 82 of the other embodiment is constituted by one engaging portion forming member 82C, and is fixed to a bush 81C on the pallet 73C side with a bolt or the like. May be. Elastic deformation promoting portions 101 and 102 that further promote the elastic deformation of the engaging portion forming member 82C may be provided on the inner portion and the upper end portion of the engaging portion forming member 82C, respectively.
[0064]
Furthermore, as shown in FIG. 13, a plurality of fin portions 103a that can be elastically deformed in the vertical direction may be formed on each of the pair of tapered side surface portions 103 of each taper key 80D of the base body 72D. When positioning the pallet 73D with respect to the base body 72D, the plurality of fin portions 103a are elastically deformed in the vertical direction, and the taper engaging portion 83D is reliably engaged with the taper side surface portion 103 of the taper key 80D. 73D can be positioned more accurately with respect to the base body 72D.
[0065]
Further, various members that can determine the position in the horizontal plane of the pallet, such as a pin member, can be used instead of the taper key. Further, the engaging portion forming member may be integrally formed directly on the pallet 73 without using the bush 81.
Furthermore, the taper key 80 may be provided on the pallet 73 side, and the taper engaging portion 83 may be provided on the base body 72 side.
[0066]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the clamp mechanism generates a magnetic force on the support surface by the magnetic force generating portion, and the pallet is attracted to the support surface side by this magnetic force, and the contact surface of the clamped portion is in surface contact with the support surface. To clamp the pallet.
Therefore, since the pallet is fixed only by the magnetic force generated on the support surface, a support surface having a large area can be formed on the base body, and the contact surface of the clamped portion can be brought into surface contact with the support surface in a wide range to fix the pallet. Therefore, the pallet can be fixed to the base body in a state where the pallet is accurately positioned in the direction orthogonal to the support surface with respect to the base body. In addition, since a driving means for driving the pallet such as a hydraulic cylinder to the fixed side is unnecessary, a mechanism for connecting the pallet and the driving means and a device for supplying hydraulic pressure to the positioning and fixing device are also unnecessary. Can be simplified.
[0067]
Also, The pallet has a pallet main body made of non-magnetic material, and the clamped part is disposed on the part of the pallet main body facing the support surface, so that the surface part of the pallet main body on which the workpiece is set is hardly magnetized. Therefore, it is possible to prevent the cutting chips generated by machining the workpiece on the surface of the pallet body, and the magnetic flux leaking from the pallet to the outside is very small. An adverse effect can be prevented.
[0068]
Claim 2 According to the invention, the magnetic force generator includes at least one alnico magnet, a coil wound around the alnico magnet, and a permanent magnet provided in association with the alnico magnet. By reversing the magnetic poles of the Alnico magnet, the magnetic force generated by the permanent magnet and the Alnico magnet is cancelled, and the pallet is released from the fixed state. The mechanism for releasing the fixing can be simplified. Furthermore, since it is sufficient to energize the coil only when fixing the pallet or releasing the fixed state, it is advantageous in terms of operating cost.
[0069]
Claim 3 According to the invention, since the clamp mechanism has the fluid pressure cylinder that can move the pallet to the unlocking side against the magnetic force generated by the magnetic force generation part, it resists the magnetic force generated on the support surface by the magnetic force generation part. Thus, the pallet can be released by moving the pallet to the fixing release side by the fluid pressure cylinder.
[0070]
Claim 4 According to the invention, the positioning mechanism includes a plurality of tapered shaft portions provided in a protruding shape at a plurality of portions of the base body, and a plurality of tapered collets provided on the pallet and respectively engageable with the plurality of tapered shaft portions. Therefore, the plurality of taper collets can be engaged with the plurality of taper shaft portions, and the pallet can be accurately positioned with respect to the base body.
[0071]
Claim 5 According to the invention, since the positioning mechanism determines the position in the plane parallel to the support surface of the pallet with respect to the base body by the plurality of taper shaft portions and the taper collet, the base body is formed by the plurality of taper shaft portions and the taper collet. The position in a plane parallel to the support surface of the pallet can be accurately positioned.
[0072]
Claim 6 According to the invention, the positioning mechanism includes a plurality of taper keys provided in a protruding shape at one of the base body and the pallet and having a trapezoidal cross-sectional shape with a reduced width toward the tip, and the base body and the pallet. Since it has a plurality of taper engaging portions provided on the other of them and capable of engaging with a plurality of taper keys in surface contact with each other, a plurality of taper keys are engaged with a plurality of taper keys when fixing the pallet to the base body. The parts are engaged in surface contact with each other, so that the pallet is accurately positioned with respect to the base body.
[0073]
Claim 7 According to the invention, the positioning mechanism is an engagement portion forming member that forms a taper engagement portion, and each of the taper engagement portions engages with the pair of taper side portions of the taper key. Since it has a pair of engaging portion forming members that can be elastically deformed in the protruding direction of the taper key with respect to the other of the pallets, the engaging portion forming member is elastically deformed when the pallet is fixed to the base body. Since the taper engaging portion reliably engages with the pair of tapered side surfaces of the taper key in a surface contact manner, the pallet is accurately positioned with respect to the base body.
[0074]
Claim 8 According to the invention, each engaging portion forming member includes a first wall portion facing the tapered side surface portion of the taper key, and a second wall extending from the end portion of the first wall portion in a direction substantially orthogonal to the first wall portion. When the pallet is positioned on the base body, the taper engaging portion formed on the first wall portion is engaged with the taper side surface portion of the taper key so that the pallet is accurate with respect to the base body. Well positioned.
[0075]
Claim 9 According to the invention, the positioning mechanism is formed in the other one of the base body and the pallet, and is provided between the accommodation hole and the first wall portion for accommodating the taper key. A roller member that is provided in a portion of the first wall portion facing the gap, and that rotates in contact with the inner surface of the receiving hole, the taper member being arranged to promote elastic deformation of the member in the protruding direction of the taper key. Since the roller member that presses the joint portion against the tapered side surface portion is provided, the following effects can be obtained.
[0076]
That is, when the taper engaging portion engages with the pair of taper side portions of the taper key, the first wall portion is separated from the housing hole by the gap provided between the housing hole and the first wall portion. This facilitates movement in the protruding direction and promotes elastic deformation of the engaging portion forming member. Further, by interposing a roller member in the gap, the first wall portion can be smoothly moved relative to the accommodation hole, and wear and sag of the engaging portion forming member can be suppressed as much as possible. Further, since the taper engaging portion is pressed against the tapered side surface by the roller member, even when a large load is applied to the pallet in a direction parallel to the support surface, the taper engaging portion is engaged with the tapered side surface in a surface contact state. The combined state can be maintained.
[0077]
Claim 10 According to the invention, when the taper engaging portion is engaged with the taper key, the second wall portion is elastically deformed. Therefore, when the second wall portion is elastically deformed, the engaging portion forming member protrudes from the taper key. It becomes easy to elastically deform depending on the direction.
[0078]
Claim 11 According to the invention, since the engaging portion forming member is formed integrally with the other of the base body and the pallet, the number of parts of the positioning mechanism can be reduced.
Claim 12 According to the invention, since the engaging portion forming member is configured separately from the other of the base body and the pallet and fixed to the other by the bolt, according to individual conditions such as the type of pallet to be fixed. Thus, an appropriate engaging portion forming member can be selected and attached to the base body or the pallet.
[0079]
Claim 13 According to the invention, since the plurality of fin portions that can be elastically deformed in the protruding direction of the taper key are formed on each of the pair of taper side portions of each taper key, when positioning the pallet with respect to the base body, The fin portion is elastically deformed in the protruding direction of the taper key, and the taper engaging portion is reliably engaged with the taper side surface portion of the taper key in a surface contact manner, so that the pallet can be accurately positioned with respect to the base body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a positioning and fixing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a positioning and fixing device.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2 (pallet fixed state).
FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 in a pallet fixing release state.
6 is an enlarged view of a main part of FIG. 3. FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG.
FIG. 9 is a plan view of a base body according to another embodiment.
10 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 10 showing a modification of another embodiment.
FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 10 of another modification of another embodiment.
FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 10 of still another modification of the other embodiment.
[Explanation of symbols]
1,1A positioning and fixing device
2,2A base body
3 Palette
4,4A Clamp mechanism
5 Positioning mechanism
11 Support surface
20 Pallet body
21 Clamped part
22 Contact surface
30, 30A magnetic force generator
32 Alnico Magnet
33 coils
34 Permanent magnet
40 Taper shaft
41 Taper collet
60 Hydraulic cylinder
71 Positioning and fixing device
72,72D base body
73, 73B, 73C, 73D Pallet
74 Clamp mechanism
75 Positioning mechanism
76 Support surface
80, 80D taper key
80b Tapered side surface
81a receiving hole
82, 82B, 82C engaging portion forming member
82a first wall
82b Second wall
83,83D Taper engagement part
88 Clearance
90 Roller member
103 Tapered side
103a Fin part

Claims

Positioning of a pallet including a clamping mechanism for releasably fixing a workpiece fixing pallet on a base body arranged on the table of the machine tool or as the table itself, and a positioning mechanism for positioning the pallet with respect to the base body In the fixing device,
A support surface provided on the base body side to receive the pallet;
A clamped portion made of a magnetic material having a contact surface that is provided on the pallet and is capable of contacting the support surface;
The clamp mechanism has a magnetic force generation part that generates a magnetic force to attract the clamped part to the support surface side,
The pallet has a pallet main body made of a non-magnetic material, and a clamped portion is disposed on a portion of the pallet main body facing the support surface .

The magnetic force generator includes at least one alnico magnet, a coil wound around the alnico magnet, and a permanent magnet provided in association with the alnico magnet. The pallet positioning / fixing device according to claim 1 , wherein the pallet positioning / fixing device is configured to cancel the fixation of the pallet by reversing the magnetic force generated by the permanent magnet and the alnico magnet.

The pallet positioning / fixing device according to claim 1 , wherein the clamp mechanism includes a fluid pressure cylinder capable of moving the pallet to a fixing release side against a magnetic force generated by the magnetic force generation unit.

The positioning mechanism has a plurality of taper shaft portions provided in a protruding manner at a plurality of portions of the base body, and a plurality of taper collets provided on the pallet and respectively engageable with the plurality of taper shaft portions. The pallet positioning and fixing device according to claim 1 or 2 .

The pallet positioning / fixing device according to claim 4 , wherein the positioning mechanism determines a position in a plane parallel to the support surface of the pallet with respect to the base body by a plurality of tapered shaft portions and a tapered collet.

The positioning mechanism includes a plurality of taper keys provided in a protruding shape at one of the base body and the pallet and formed in a trapezoidal cross section with a width that decreases toward the tip.
Positioning and fixing of the pallet according to claim 1 or 2, characterized in that it has a base body and the tapered engagement portion provided and a plurality of taper keys on the other respective surface contact form a plurality of possible engagement of the pallet apparatus.

An engagement portion forming member for forming the taper engagement portion, wherein each of the taper engagement portions is engaged with the other of the base body and the pallet when engaged with a pair of taper side portions of the taper key. The pallet positioning / fixing device according to claim 6 , further comprising a pair of engaging portion forming members elastically deformable in a protruding direction of the taper key.

Each engaging portion forming member has a first wall portion facing the tapered side surface portion of the taper key, and a second wall portion extending from the end portion of the first wall portion in a direction substantially orthogonal to the first wall portion. The pallet positioning and fixing device according to claim 7 .

The positioning mechanism includes an accommodation hole formed in the other of the base body and the pallet for accommodating the taper key, and a taper key of the engagement portion forming member provided between the accommodation hole and the first wall portion. A roller member provided at a portion facing the gap of the first wall portion and the gap for promoting elastic deformation in the protruding direction and rotating in contact with the inner surface of the receiving hole, wherein the taper engaging portion is tapered. The pallet positioning / fixing device according to claim 8 , further comprising a roller member pressed against the side surface portion.

The pallet positioning / fixing device according to claim 9 , wherein the second wall portion is elastically deformed when the taper engaging portion is engaged with a taper key.

The pallet positioning / fixing device according to claim 7 , wherein the engaging portion forming member is integrally formed with the other of the base body and the pallet.

The positioning of the pallet according to any one of claims 7 to 10 , wherein the engaging portion forming member is configured separately from the other of the base body and the pallet and fixed to the other by a bolt. Fixing device.

The pallet positioning / fixing device according to claim 6 , wherein a plurality of fin portions that are elastically deformable in a protruding direction of the taper key are formed on each of the pair of taper side surfaces of each taper key.