(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークパレット（２）を所定位置で固定的にクランプするためのクランプベース部材（１）を備えるクランプ固定装置であって、
前記クランプベース部材（１）は、複数個のクランプ手段（５）を有し、
前記ワークパレット（２）には、前記クランプ手段（５）の個数に対応する個数のクランプスピゴット（43）が設けられており、前記各クランプスピゴット（43）がそれぞれ対応する前記クランプ手段（５）内の所定位置で固定的にクランプされ、
前記クランプベース部材（１）上には第１芯出し部材（４）が配置され、該第１芯出し部材（４）が前記ワークパレット（２）に配置された更なる芯出し要素（38）と協働することにより、前記ワークパレット（２）が、所定位置で前記クランプベース部材（１）上に固定的にクランプされる際に、Ｘ及びＹ方向に整列され、
前記クランプ手段（５）の各々はクランプソケット（６）を有し、該クランプソケット（６）の頂面が前記ワークパレット（２）のためのＺ方向取り付け部を構成しており、
前記クランプベース部材（１）における前記Ｚ方向取り付け部は、前記クランプソケット（６）の前記頂面に配置された複数の面部分（11）により構成され、
該面部分（11）の各々には、洗浄媒体用の少なくとも１つの流出ポート（12）が設けられ、
前記クランプソケット（６）の各々には、前記クランプベース部材（１）の底面まで延在する中空延長部分（10）が設けられ、
前記クランプベース部材（１）はベース要素（22）を有し、
前記ワークパレット（２）は主要素（36）を有し、
前記クランプベース部材（１）の前記ベース要素（22）には、前記クランプベース部材（１）の前記Ｚ方向取り付け部を構成する前記クランプソケット（６）が挿入されており、
前記ワークパレット（２）の前記主要素（36）には、前記ワークパレット（２）のＺ方向取り付け部を構成する環状要素（46）が挿入されていることを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクランプ固定装置であって、
前記クランプソケット（６）は、前記クランプベース部材（１）の前記ベース要素（22）よりも硬い素材で構成されており、
前記ワークパレット（２）の前記環状要素（46）は、前記ワークパレット（２）の前記主要素（36）よりも硬い素材で構成されていることを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のクランプ固定装置であって、
前記クランプベース部材（１）は、４個の前記クランプ手段（５）を有し、
前記ワークパレット（２）は、４個の前記クランプスピゴット（43）を有していることを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のクランプ固定装置であって、
前記クランプソケット（６）は、それぞれ、一部品で構成されると共に、ドリル孔（20）を介して前記流出ポート（12）に連通している環状通路（19）が下側に形成された環状周方向肩部（９）を有していることを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項５】
請求項４に記載のクランプ固定装置であって、
前記クランプベース部材（１）の前記ベース要素（22）には、外部に通じる少なくとも１つの連通路（35a）が設けられ、該連通路（35a）が前記クランプソケット（６）の全ての前記環状通路（19）どうしを連通していることを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項６】
請求項５に記載のクランプ固定装置であって、
前記連通路（35a）は、前記ベース要素（22）の側面及び／又は底面において外部に通じていることを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項７】
請求項４〜６の何れか一項に記載のクランプ固定装置であって、
前記クランプベース部材（１）の前記ベース要素（22）には、前記クランプソケット（６）を収容するための複数のキャビティ（23）が設けられ、該キャビティ（23）の各々は、それぞれ前記クランプソケット（６）の前記肩部（９）を支持するための面を構成する第１段部（24）を有していることを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載のクランプ固定装置であって、
前記クランプベース部材（１）に配置された前記第１芯出し要素は、芯出し中子（４）
として構成され、
前記ワークパレット（２）に配置された前記更なる芯出し要素は、Ｚ方向に撓み可能な溝要素（38）として構成されていることを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項９】
請求項８に記載のクランプ固定装置であって、
前記クランプベース部材（１）への前記ワークパレット（２）の載置に際して、前記ワークパレット（２）に配置された前記溝要素（38）が、前記クランプベース部材（１）に配置された前記芯出し中子（４）に当接することを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のクランプ固定装置であって、
前記溝要素（38）は、芯出し面として機能する傾斜側壁（40）を有し、該傾斜側壁（40）に対応する前記芯出し中子（４）は、芯出し面として機能する側面（49）を有していることを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載のクランプ固定装置であって、
前記ワークパレット（２）を前記クランプベース部材（１）に適合させることにより、前記ワークパレット（２）を前記クランプベース部材（１）上に載置した後に、前記クランプベース部材（１）の前記Ｚ方向取り付け部として機能する前記面部分（11）と前記ワークパレット（２）の前記Ｚ方向取り付け面（47）との間に、0.1mm〜0.01mmの間隙が存在することを特徴とするクランプ固定装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載のクランプ固定装置であって、
前記クランプベース部材（１）の前記クランプ手段（５）は、前記クランプスピゴット（43）を所定位置で固定的にクランプするためのクランプボール（53）を作動させるロックプランジャ（28）を有し、該ロックプランジャ（28）は、それぞれ前記クランプソケット（６）の前記延長部分（10）の各々を包囲する環状プランジャとして構成され、かつ前記ベース要素（22）に支持された圧縮ばね（29）により、前記クランプベース部材（１）の底面に向けて付勢されることを特徴とするクランプ固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部分に記載の構成としたクランプ固定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなクランプ固定装置は、ワークパレットに取り付けられたワーク又は工具を位置規定状態でクランプするために使用される。クランプベース部材は通常、工作機械又はプレス機の作業台に固定的に配置されるのに対して、ワークパレットは、正確な位置決めでクランプベース部材上に繰り返し固定かつ解除可能に配置されるものである。
【０００３】
特許文献１（欧州特許出願公開第0614725号明細書）には、ワークを工作機械の作業台に位置決め良くクランプするための本発明と同一タイプの装置が開示されている。この装置は、加工機械の作業領域に固定すべきクランプベース部材と、該クランプベース部材上に配置かつクランプ可能としたワークパレットとを備えるものである。ワークパレットの位置をクランプベース部材に対して整列させるため、クランプベース部材には、芯出し定規部材状とした第１整列手段が設けられているのに対して、ワークパレットは、溝加工が施された溝付きプレート状とした更なる整列手段を有する。ワークパレットをクランプベース部材上に位置決めするため、上述した芯出し定規部材は、溝付きプレートの溝に係合することにより、ワークパレットがＸ及びＹ方向に位置決めされるだけでなく、Ｚ軸線周りの角度位置に関しても位置決めされる。Ｚ方向への位置決めは、ワークパレットがクランプ手段によってクランプベース部材に対して引張られ、ワークパレットの平坦な底面が、クランプベース部材の環状取り付け面部分に当接することによって達成されるものである。このようなクランプ固定具又は装置は、実際に有用性が認められたものではあるが、経時的には環状取り付け面部分に汚れが付着する恐れがあり、その結果としてワークパレットの正確な位置決めが、特にＺ方向において損なわれる可能性がある。更に、汚れは、４個のクランプ手段にも付着することがあり、やはり各クランプ手段の正確な機能を妨げる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第0614725号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
斯かる背景事情に鑑み、本発明の課題は、汚れ難いことにより、ワークパレットをクランプベース部材に繰り返しかつ正確に位置決め可能とした、上述の加工技術分野で使用するクランプ固定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１に記載の特徴部分によって解決される。本発明によれば、クランプ固定装置が備えるクランプベース部材は、クランプスピゴットの個数に対応する複数個のクランプ手段を有することにより、固定的なクランプが各クランプ手段の所定位置で行われものとされ、また、クランプベース部材上には第１芯出し要素が配置され、これら芯出し要素がワークパレットに配置された更なる芯出し要素と協働することにより、ワークパレットが、所定位置でクランプベース部材に固定的にクランプされる際に、Ｘ及びＹ方向に整列するものとし、更に、クランプ手段はクランプソケットを有し、該クランプソケットの頂面がワークパレットのためのＺ方向取り付け部を構成しており、クランプベース部材におけるＺ方向取り付け部は、クランプソケットの頂面に配置された面部分により構成され、該面部分には、洗浄媒体用の少なくとも１つの流出ポートが設けられ、更に、クランプソケットには、クランプベース部材の底面まで延在する中空延長部分が設けられている。更に、クランプベース部材にはベース要素が、またワークパレットには主要素が設けられ、この場合にクランプベース部材のベース要素には、クランプベース部材のＺ方向取り付け部を構成するクランプソケットが挿入され、ワークパレットの主要素には、ワークパレットのＺ方向取り付け部を構成する環状要素が挿入される。この構成により、各Ｚ方向取り付け部を、所望の要件に個別に適合させた素材で構成することが可能になる。
【０００７】
クランプ固定装置をこのような構成とすることにより、規定された面部分が構成するＺ方向取り付け部が洗浄可能であり、かつ、クランプ固定装置領域に集積し得る汚れがクランプベース部材の底面から除去可能である。このため、このような構成としたクランプ固定装置では、汚れによる影響が大幅に低減されており、従ってワークパレットを長期に亘ってクランプベース部材上に繰り返しかつ正確に配置可能である。
【０００８】
本発明のクランプ固定装置における好適な実施形態及び更なる態様は、従属請求項に記載したとおりである。
【０００９】
クランプ固定装置において特に応力に晒されない要素、とりわけベース要素及び主要素は、比較的安価かつ必要に応じて軽量な素材で構成可能である。この点に関連する他の特に好適な実施形態において、クランプソケットは、クランプベース部材よりも硬い素材で構成されるのに対して、ワークパレットの環状要素は、ワークパレットの主要素よりも硬い素材で構成される。
【００１０】
クランプ固定装置の他の好適な態様において、クランプソケットは、一部品で構成されると共に、孔を介して流出ポートに連通する環状通路が下側に形成された環状周方向肩部を有する。この態様では、クランプソケットが比較的構成簡単である。これは、環状通路を介して、クランプソケットの流出ポートに空気が供給可能とされているからである。
【００１１】
クランプ固定装置の他の特に好適な実施形態においては、ワークパレットをクランプベース部材に適合させることにより、ワークパレットをクランプベース部材上に載置した後に、クランプベース部材のＺ方向取り付け部として機能する面部分とワークパレットのＺ方向取り付け部との間に、0.1mm〜0.01mmの間隙が存在する。これにより、ワークパレットは、Ｚ方向へのクランプに際して極めて小さな距離を相殺するだけでクランプベース部材１に当接可能である。従って、ワークパレットの固定的なクランプに際して、溝要素はＺ方向に僅かにのみ撓むため、クランプベース部材に対してワークパレットを極めて高精度で整列することが促進される。即ち、Ｘ及びＹ方向への整列後、ワークパレットのＺ方向における変位は極めて僅かであるため、誤差の原因が実質的に排除されると共に、溝要素のＺ方向における柔軟な撓みを達成するために比較的僅かな力を加えるだけでよい。
【００１２】
本発明の他の有利な実施形態及び特徴の組み合わせは、以下の詳細な記載及び請求項の範囲に記載したとおりである。
【００１３】
例示的な実施形態の説明に使用する図面は以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】クランプベース部材及びワークパレットを備えるクランプ固定装置の斜視図である。
【図２】クランプベース部材の断面図である。
【図２ａ】図２の一部を示す拡大図である。
【図３】ワークパレットの断面図である。
【図４】ワークパレットをクランプベース部材上に配置する際の状態を示す断面図である。
【図５】ワークパレットを所定位置に固定的にクランプした状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、クランプ固定装置の主要な部材を斜視図で示す。この場合にクランプ固定装置は、工作機械領域に固定されるクランプベース部材１と、ワークパレット２とを備える。図示のクランプ固定装置は、特に大寸法及び／又は重量を有するワークを工作機械、例えばフライス盤、研削盤、放電加工機又は旋盤の作業領域でクランプするために機能するものである。この場合に大寸法及び重量を有するワークとは、500×500×500mmまでの寸法を有し、かつ数百キログラムの重量を有するものと理解されたい。
【００１６】
クランプベース部材１には、４個のクランプ手段５を取り付けたベース要素22が設けられているのに対して、ワークパレット２は、クランプ手段５に対応するよう配置した４個のクランプスピゴット43を取り付けた主要素36を有する。これらクランプスピゴット43は、クランプ手段５の所定位置で固定的にクランプ可能である。クランプベース部材１上へのワークパレット２の正確な位置決めを可能にするため、クランプベース部材１のベース要素22には、芯出し中子(centering tangs)４状とした４個の芯出し要素が配置され、ワークパレット２の主要素36には、溝要素38状とした４個の更なる芯出し要素が配置されている。これら溝要素38は、芯出し溝が設けられた中央部分がＺ方向、即ちワークパレット２の底面37方向に特定量、好適には数百分の一ミリメートルに亘って撓み可能に構成するものである。ワークパレット２には平坦な底面37が設けられ、この底面37に溝要素38がボルト固定されている。このようなクランプ固定装置の基本的な構成は特許文献１に既知であるため、以下においては、クランプ固定装置の特に本発明に本質的な特徴について記載する。
【００１７】
クランプベース部材１の各クランプ手段５は、ベース要素22に挿入されたクランプソケット６を含み、これらクランプソケット６の環状の頂面は、ワークパレット２のＺ方向取り付け部の一部を構成している。この目的のために、各頂面には４個の隆起面部分11が設けられ、所定位置への固定的なクランプに際して、ワークパレット２がその平坦な取り付け面部分によって取り付けられる。これら４個の面部分11には流出ポートが設けられており、これら流出ポートを介して洗浄媒体、好適には空気が噴出可能である。隆起面部分11は、高精度で平坦に研磨されている。言うまでもなく、４個の隆起面部分11の代わりに、このような面部分を他の任意の個数及び形状で設けることもできる。
【００１８】
更に、クランプベース部材１にはインデックスポート15が設けられ、ワークパレット２から突出しているインデックスピン３を収容するために機能する。これらインデックス手段による連携は、ワークパレット２が常に同一の角度位置でクランプベース部材１上に固定されることを保証するものである。
【００１９】
クランプベース部材１に対面するワークパレット２の主要素36における底面37には、Ｚ方向取り付け部を構成するための環状要素46が挿入されている。これら環状要素46は、クランプスピゴット43に設けられ、かつワークパレット２の底面37に対向する後方のフット部分を包囲するものである。これら環状要素46は、高強力素材、好適には硬化鋼で構成する。環状要素46の固定及び加工については、以下においてより詳細に説明する。
【００２０】
クランプベース部材１のベース要素22には、複数の連通路35が設けられており、これら連通路35を介して、クランプ手段５を作動させる圧縮空気などの媒体が供給可能である。これら連通路35の少なくとも１つを介して、洗浄媒体としての空気が隆起面部分11に設けられた流出ポート12に供給可能である。
【００２１】
図２は、図１の線Ａ‐Ａに沿うクランプベース部材１の断面図を示す。この場合、ベース要素22には、それぞれ１個のクランプ手段５を取り付けるための４つのキャビティ23が設けられている（図２には、４つのキャビティ23のうち２つのみ明示されている）。４個のクランプ手段５の１個、即ち図２の左側に示すクランプ手段５に基づき、このようなクランプ手段５の構造を以下においてより詳細に説明する。
【００２２】
クランプ手段５は、１個のクランプソケット６及びロックプランジャ28を含み、何れも上述したキャビティ23に挿入されている。この場合にロックプランジャ28は、環状プランジャ状に構成され、クランプソケット６又はその後方の延長部分10を包囲するものである。各キャビティ23は、下方において、中央開口31が設けられた円形のカバープレート30によって覆われている。この中央開口31の機能については、以下においてより詳細に説明する。図２に特に明らかなように、クランプソケット６は一種のブッシュとして構成され、クランプベース部材１全体を貫通するよう延在する貫通開口14を有する。クランプソケット６は、実質的には、上部８と、下方に向けて環状に周回するよう上部８に接続する肩部９と、後端部がクランプベース部材１の後面まで延在する管状延長部分10より成るものである。クランプソケット６の上部８における内側には、円錐状の挿入部分13が設けられている。クランプソケット６は、環状周方向肩部９によって、キャビティ23における第１又は最上の段部24に支持されている。図示の実施形態においては、ロックプランジャ28を下方のロック位置で示しており、このロック位置では、ロックプランジャ28が、クランプスピゴットをロックするためのクランプボール53を半径方向内向きに押圧する。ロックプランジャ28は、ベース要素22が支持する圧縮ばね29によって図示のロック位置に押圧される。
【００２３】
ロックプランジャ28をばね29力に抗して上方に押圧するため、加圧媒体が、ロックプランジャ28の下側及びカバープレート30間における環状スペース32内に導入される（これを達成するための手段は図示せず）。図２には、環状スペース32に連通する１つの通路33のみが明示されており、この通路33を介して適切な加圧媒体が導入可能である。カバープレート30は、ボルト（図示せず）を使用して、クランプベース部材１の後面又は底面におけるキャビティ23の後方段部27に固定されている。環状スペース32は、ガスケットでシールされているが、詳細については省く。
【００２４】
クランプソケット６の管状延長部分10は、カバープレート30の中央開口31を通ってクランプベース部材１の後面又は底面まで延在するため、集積した汚れが放出又は除去可能な通過ポートが形成されるが、例えば冷却水もクランプソケット６を通って下方に流出可能とされている。
【００２５】
クランプソケット６は一部品で構成されており、環状周回肩部９の後方又は下方側には環状通路19が形成され、軸線方向ドリル孔20を介して、この環状通路19が隆起面部分11に達する流出ポート12に連通している。各クランプソケット６の環状通路19は、ベース要素22から通じる連通路に連通している。鋼で構成されるクランプソケット６は、少なくともＺ方向取り付け部として機能する面部分11領域において硬化し、好適には、クランプソケット６全体を硬化鋼で構成する。
【００２６】
隆起面部分11がＺ方向取り付け部として利用されることにより、これら面部分11間にスペースが存在する。これは、とりわけクランプソケット６表面における面部分11間の領域が若干陥没しているからである。従来技術に係るＺ方向取り付け部は、全て環状に形成されると共に洗浄ポートを有することがないのに対して、本発明に係るＺ方向取り付け部は、汚れに対する影響が大幅に低減されている。これは、とりわけＺ方向取り付け面が縮小されているだけでなく、より大きな面圧が達成されるからである。ただし、このことにより、対応する取り付け面を、好適には極めて硬くすることで負荷に耐え得るよう構成しなければならない。
【００２７】
クランプソケット６には、クランプボール53を収容する複数の半径方向孔52が設けられている。図２に更に明示されているように、芯出し中子４は、ベース要素22の頂面に設けた溝に嵌め込まれている。これら芯出し中子４は、ボルト（図示せず）によってベース要素22に固定し、好適には、これに加えて各溝に接着するものである。芯出し中子４には、芯出しに供する２つの傾斜側面49が設けられている。
【００２８】
図２ａは、図２の拡大部分を示す。同図は特に、垂直方向に延在するドリル孔20の１つを示し、この場合にドリル孔20は、クランプソケット６における隆起面部分11ｂの流出ポート12に通じるものである。流出ポート12から噴出する高速の空気に明らかなように、流出ポート12自体は、垂直方向ドリル孔20に比べて比較的小さな断面を有する。図２は更に、ドリル孔20を介して各流出ポート12に連通している環状通路19を示す。これに加えて、この環状通路19に対して半径方向に延在し、かつ孔17を環状通路19に連通する通路18が明示されている。図示の実施形態に示すように、流出ポート12を有する面部分11が４つ設けられる場合には、各環状通路19は、垂直方向に延在する４つのドリル孔20を介して４つの流出ポート12に連通する構成とする。
【００２９】
図３は、図１に示す線Ｂ‐Ｂに沿うワークパレット２の断面図を示す。この場合に主要素36の底面37には、クランプスピゴット43及び溝要素38が固定されている。図３の断面図には更に、主要素36の底面に嵌め込まれると共に、円盤かつ環状の要素46によって形成されるＺ方向取り付け面47が明示されている。これら環状要素46は、硬化鋼で構成されるのに対して、ワークパレット２の主要素46は、より軟らかくかつ軽量の金属、例えばアルミニウムで構成されるものである。この点は重要である。なぜなら、Ｚ方向取り付け面47は比較的小さいため、非硬化素材で構成した場合、大きなクランプ力に起因してＺ方向取り付け面47が弾性的及び／又は塑性的に変形する恐れがあるからである。各溝要素38における芯出し溝39が設けられた中央部分は、半径方向に延在する２個の中子(tangs)41によって主要素36上で支持されている。上述したように、溝要素38の中央部分は、Ｚ方向において数百分の一ミリメートルに亘って柔軟に撓み可能である。中子41の構成、特にその厚さ、長さ、幅及び素材により、溝39の中央部分をＺ方向に撓ませる力が決まる。
【００３０】
環状要素46を主要素36に固定するためには、先に環状要素46を、該環状要素46を収容するためにワークパレット２の底面37上に設けた凹部に嵌め込んでおく。好適には、環状要素46は、上述の凹部内に接着する。次いで、環状要素46及び場合によってはワークパレット２の底面37を平坦に研磨する。その後、クランプスピゴット43をワークパレット２の主要素36にボルト固定する。環状要素46は、クランプスピゴット43の後方に配置された芯出しカラー部分よりも僅かに大寸法とした中央キャビティを有する構成とする。また、クランプスピゴット43の固定に際しては、対応する環状要素46が、クランプスピゴット43における拡径フット部分48によって所定位置に付加的に固定されるものとする。上述したように、環状要素46をワークパレット２の主要素36に固定的に接着することにより、クランプスピゴット43を所定位置にボルト固定する際に、環状要素46の位置及び形状が変化することが確実に回避される。この点は重要である。なぜなら、研磨後における環状要素46の底面が規定かつ高精度のＺ方向取り付け部を構成するものだからである。
【００３１】
Ｘ方向及びＹ方向における芯出しを決定付ける芯出し要素、即ち芯出し中子４及び溝要素38を互いに適合させることにより、クランプベース部材１上へのワークパレット２の載置後に0.1〜0.01mm、好適には0.02〜0.04mmの間隙が、クランプベース部材１のＺ方向取り付け部（隆起面部分11）とワークパレット２のＺ方向取り付け部（Ｚ方向における環状取り付け面47）との間に形成されるものとする。ここに、クランプベース部材１上へのワークパレット２の載置とは、ワークパレット２が自重で、又はせいぜい固定されたワークと共に、クランプベース部材１上に配置されることを意味するものである。同時に、クランプ力が作用していない状態でのクランプベース部材１上へのワークパレット２の配置を意味するものでもある。いずれにせよ、溝要素38を、ワークパレット２に固定され、かつ最大重量が例えば数百キログラムに達するワークの最大重量に適合させることにより、ワークパレット２を該ワークパレット２に固定されたワークと共に配置した後においても、クランプベース部材１のＺ方向取り付け部とワークパレット２のＺ方向取り付け面との間に間隙が存在するものとする。
【００３２】
図４は、ワークパレット２を、図１の線Ｃ‐Ｃに沿ったクランプベース部材１断面上に配置する際の状態を示す。この場合にクランプスピゴット43を、クランプ固定装置において対応するクランプソケット６に嵌め込んで所定位置で固定的にクランプするため、ロックプランジャ28は、図示のロック解除位置、即ちクランプボール53が、少なくともクランプスピゴット53が挿入される際に半径方向外向きに押圧される後退位置に位置していなければならない。ロックプランジャ28の上端位置に対応するロック解除位置において、クランプボール53は、ロックプランジャ28の環状溝内に着座可能とされている。ロックプランジャ28は、加圧媒体（圧縮空気）を環状スペース32内に導入して圧縮ばね29の付勢力に抗することにより、図示の上端位置に空圧的に押圧されるものである。この場合の上端位置において、ロックプランジャ28の上側が、キャビティ23内でストッパとして機能する更なる段部に支持される。
【００３３】
ワークパレット２はその後、芯出し中子４が溝要素38に係合するまでＺ方向に押し下げられる。即ち、溝要素38の傾斜側壁40を芯出し中子４の傾斜側面49に当接させるわけである。クランプベース部材１上へのワークパレット２の載置後、ワークパレット２は、クランプベース部材１に対して、Ｘ方向及びＹ方向に関してのみならず、Ｚ方向取り付け面に直交するＺ軸線周りの角度位置に関しても整列している。この場合、Ｚ方向における位置決めだけが完了していないことになる。なぜなら、クランプソケットの隆起面部分11と該隆起面部分11に対応するワークパレット２のＺ方向取り付け面47として機能する環状要素46との間に、0.1〜0.01mmの間隙が存在するからである。図４において、Ｚ方向は矢印54で表されている。
【００３４】
好適には、クランプベース部材１上へのワークパレット２の載置後、流出ポート12を介して隆起面部分11に空気を噴出する。この高流速で噴出する空気により、ワークパレット２のＺ方向環状面47だけでなく、クランプベース部材１の隆起面部分11も洗浄される。好適には、空気供給部には、圧力又は流動センサ（図示せず）を配置しておく。このようなセンサを使用すれば、ワークパレット２がクランプベース部材１に固定的かつ正確にクランプされたか否かを確認することができる。なぜなら、空気流出ポートは、ワークパレット２が所定位置で固定的にクランプされた後、ワークパレット２のＺ方向取り付け面47によって完全に閉じられるものであり、このことをセンサが感知するからである。
【００３５】
Ｚ方向取り付け部間における上述した間隙は、ワークパレット２を、クランプベース部材１に配置された４個のクランプ手段５によってクランプベース部材１方向に引張り、その結果ワークパレット２が所定位置で固定的にクランプされることで相殺されるものである。この目的のため、環状スペース32内における空圧による過圧は、バルブ（図示せず）を開弁して過圧が周囲圧に対応するまで減圧する。圧縮ばね29力は、ロックプランジャ28を下方に押圧するため、結果的にクランプボール53が半径方向内向きに変位する。この変位後の配置において、クランプボール53は、クランプスピゴット43のヘッド部分44における傾斜面45（図３参照）に当接することにより、Ｚ方向取り付け部11，47における上述した間隙が相殺されるまでクランプスピゴット43が下方に引張られる。この場合のワークパレット２の下方への引張りにより、溝要素38における柔軟な撓みも生じる。
【００３６】
環状スペース32内が無圧状態に移行した後、ロックプランジャ28は、圧縮ばね29の付勢力によって下方のロック位置に押圧されてクランプボール53がクランプスピゴット43を拘束するため、ワークパレット２が所定位置でクランプベース部材１上に固定的にクランプかつロックされる。この固定的なクランプ状態は、図５に示す。
【００３７】
クランプベース部材１へのワークパレット２の載置後に、クランプベース部材１のＺ方向面11とワークパレット２のＺ方向面47との間における上述した間隙を確実に0.1〜0.01mmとするため、上述のＺ方向取り付け部、即ちクランプソケット６の上側における隆起面部分11と、環状のＺ方向取り付け面47を構成する環状要素46とは、高精度で加工かつ平坦に研磨しなければならない。これに加えて、溝要素38、即ち該溝要素38の側壁40と、芯出し要素の側面49とをやはり高精度で加工かつ互いに適合させることにより、溝39の位置及び大部分が所定値に対応し、その結果クランプ部材１上に配置された芯出し中子４に正確に適合するものである。
【００３８】
クランプベース部材１へのワークパレット２の載置後に、Ｚ方向取り付け部間における間隙は僅かであるため、ワークパレット２は、Ｚ方向へのクランプに際して、極めて小さな距離を相殺するだけでクランプベース部材１に当接可能である。このことは更に、溝要素38もＺ方向に極めて僅か、即ちＺ方向取り付け部間における間隙量に亘ってのみ柔軟に撓めばよいという利点をもたらすものである。その結果、クランプベース部材１へのワークパレット２の整列が助長される。なぜなら、Ｘ及びＹ方向への整列後、ワークパレット２のＺ方向における変位は極めて僅かであるため、誤差の原因が実質的に排除されるからである。
【００３９】
図示の芯出し中子４状とした芯出し要素及び溝要素38を個別に設けることにより、これら要素を、所望の要件に個別に適合させた素材で構成できる利点が得られる。更には、クランプベース部材１のベース要素22又はワークパレット２の主要素36を所望の特性を有する素材で、好適には安価かつ軽量に構成できる利点も得られる。好適には、芯出し要素は、硬化鋼などの硬くかつ頑丈な素材で構成しつつ、クランプベース部材１におけるベース要素22の基材には非硬化鋼を使用するのに対して、ワークパレット２の主要素36は、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成する。
【００４０】
以上述べてきたように、本発明に従って構成したクランプ固定装置は、クランプベース部材１へのワークパレット２の高精度な配置を、確実かつ繰り返し可能に保証するものである。この点は、一方では、Ｚ方向取り付け部をクランプに際して洗浄することで達成される。他方では、各芯出し要素は、所定位置での固定後に高精度で加工し、かつ互いに適合させることにより、ワークパレット２は、クランプベース部材１上に載置した後に、Ｘ及びＹ方向のみならずＺ軸線周りの角度位置に関しても位置決めされており、その際、Ｚ方向取り付け部間、即ちクランプベース部材１の隆起面部分11とワークパレット２のＺ方向取り付け面47との間に0.1〜0.01mm、好適には0.02〜0.04mmの間隙が存在することで達成される。即ち、ワークパレット２をＺ方向におけるクランプベース部材１上に確実に固定するためにのみ必要な後続的なクランプ操作に際しては、ワークパレット２が上述した寸法の間隙を相殺するだけでよい。Ｘ及び／又はＹ方向への位置決め後、ワークパレット２はＺ方向に最小値に亘って変位させればよいため、誤差の原因が実質的に排除される。更に、この変位が僅かであるため、ワークパレットにおける柔軟な溝要素も僅かにのみ撓めばよい。この点は、ワークパレット２が所定位置でクランプベース部材１上に固定的にクランプされる際に、Ｚ方向における抵抗力が比較的小さく、しかも高精度かつ長い耐用年数に明らかなことである。
【００４１】
なお、本明細書において、クランプベース部材１上へのワークパレット２の高精度での位置決めとは、本発明に従って構成したクランプ固定装置により、２ミクロンを超える繰り返し精度を達成できることを意味する。
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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