(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の位置の間で旋回する旋回テーブルを、前記旋回テーブルを旋回可能に支持するベース部に対して、所定の位置で位置決め及びクランプ固定するテーブルクランプ装置であって、
前記ベース部の取付面に取り付けられた基準レールと、前記基準レールに沿って移動可能に取り付けられたスライダ部と、前記スライダ部を前記基準レール上で移動させる移動機構と、を備え、
前記スライダ部が前記旋回テーブルの一部と係合することにより、前記旋回テーブルが前記スライダ部を介して前記ベース部に位置決め及びクランプ固定される
ことを特徴とするテーブルクランプ装置。
【請求項２】
前記旋回テーブルの一部は、前記旋回テーブルに取り付けられた従属レールである
ことを特徴とする請求項１に記載のテーブルクランプ装置。
【請求項３】
前記従属レールは、前記旋回テーブルにおける、前記ベース部の前記取付面に対向する面に取り付けられる
ことを特徴とする請求項２に記載のテーブルクランプ装置。
【請求項４】
前記スライダ部は、前記基準レールと係合する基準スライダと、前記従属レールと係合する従属スライダと、前記基準スライダ及び前記従属スライダを支持する支持部と、を含む
ことを特徴とする請求項３に記載のテーブルクランプ装置。
【請求項５】
前記ベース部は、前記取付面に待機レール取付部をさらに含み、
前記待機レール取付部には、前記従属スライダと係合する待機レールが、前記待機レールを支持するレール支持部を介して取り付けられており、
前記待機レールは、前記従属レールと当接して連続レールを形成する
ことを特徴とする請求項４に記載のテーブルクランプ装置。
【請求項６】
前記待機レールは、前記従属レールと当接する第１位置と、前記従属レールから離間した第２位置と、の間で移動し、
前記待機レール取付部は、前記レール支持部を前記第２位置から前記第１位置の方向に常に付勢する付勢手段をさらに含む
ことを特徴とする請求項５に記載のテーブルクランプ装置。
【請求項７】
前記付勢手段は、コイルばねである
ことを特徴とする請求項６に記載のテーブルクランプ装置。
【請求項８】
前記従属レールは、前記所定の位置で前記基準レールと同一直線上に配置されるように、取付アームを介して前記旋回テーブルに取り付けられる
ことを特徴とする請求項２に記載のテーブルクランプ装置。
【請求項９】
複数の位置の間で旋回する旋回テーブルと、前記旋回テーブルを旋回させる旋回軸を備えたベース部と、請求項１〜８のいずれか１項に記載のテーブルクランプ装置と、前記旋回テーブルを旋回させる駆動源と、を備えた
ことを特徴とするパレットチェンジャ。
【請求項１０】
前記テーブルクランプ装置を複数配置した
ことを特徴とする請求項９に記載のパレットチェンジャ。
【請求項１１】
前記テーブルクランプ装置の基準レールを、前記旋回軸を通る直線に対して線対称の位置にそれぞれ配置した
ことを特徴とする請求項１０に記載のパレットチェンジャ。
【請求項１２】
前記テーブルクランプ装置の基準レールを、前記旋回軸から旋回半径方向に放射状にそれぞれ配置した
ことを特徴とする請求項１０に記載のパレットチェンジャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に装備されるテーブルクランプ装置及びこれを用いたパレットチェンジャに関し、特に、段取りポジションと加工ポジションとの間で旋回するパレットチェンジャの旋回テーブルを、位置決め及びクランプ固定する機構を備えたテーブルクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械の加工ポジションと段取りポジションとの間でワークを載置したパレットを、所定の旋回軸まわりの回転により出し入れあるいは交換するパレットチェンジャが知られている。
このようなパレットチェンジャの代表的な構造の例として、特許文献１又は特許文献２に示すものが公知である。【０００３】
特許文献１に記載されたパレット交換装置は、工作機械の加工位置と段取り位置との間で１８０°旋回する旋回テーブルと、上記旋回テーブル上に配置された２つのパレットと、上記旋回テーブルの２つのパレットを載置した下面にそれぞれ設けられたクランプブロックと、上記加工位置及び段取り位置にそれぞれ設けられたクランプベースと、を備えている。
そして、特許文献１のパレット交換装置は、一方のパレットが加工位置に配置されたときに、加工位置のクランプベースからクランプブロックに位置決めピンが突出して位置決めするとともに、上記クランプベースの爪部材がクランプブロックを引き下げる態様で押圧固定するように構成されている。【０００４】
特許文献２に記載されたパレット支持装置は、加工位置に設けられたパレット回転機構と段取り替え台との間で旋回するとともに上下動する旋回アームと、上記パレット回転機構に設けられたクランプ装置と、上記旋回アームに支持されたパレットの下面に形成されたテーパソケットと、上記テーパソケットの中心に突出するプルスタッドと、上記クランプ装置の上面に形成されたテーパコーンと、上記テーパコーンの中心に形成された挿入孔と、を備えている。
そして、特許文献２のパレット支持装置は、上記テーパソケットが上記旋回アームの上下動に応じて上記テーパコーンに係合することによって、上記パレットが上記クランプ装置に位置決めされるとともに、上記テーパソケットから突出するプルスタッドが上記テーパコーンの挿入孔に挿入固定されることにより、強固にクランプされる構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３７１３６号公報
【特許文献２】特開平０７−０４０１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたパレット交換装置は、クランプベースから進退する位置決めピンが、クランプブロックの位置決め孔に進入して位置決めする構造のため、旋回テーブルが旋回する毎に上記位置決めピンの中心位置と上記位置決め孔の中心位置とを精緻に一致させることが困難であり、位置決め精度に限界がある。
また、位置決めピンを位置決め孔に進入させて位置決めした後に、クランプブロックをクランプベースに爪部材を介して押圧固定するため、クランプベースには位置決めピンを進退させる機構と爪部材を進退させる機構との２つの駆動機構が必要であり、その構造が複雑となってしまう。【０００７】
一方、特許文献２に記載されたパレット支持装置は、クランプ装置のテーパコーンとパレットのテーパソケットとが係合することで位置決めするため、上記テーパコーンとテーパソケットとの中心の小さな位置ずれは、テーパ形状により修正が可能となる。
しかしながら、上記テーパソケットとテーパコーンとを係合させる際にパレットを支持する旋回アームを上下動させる必要があり、当該旋回アームを旋回及び上下動させる駆動機構を設ける必要があるため、旋回アーム及び駆動機構の構造が複雑になるとともに大型で高価なものとなってしまう。
また、旋回アームを上下動して位置決めするため、パレットの交換に要する時間が長くなってしまうという問題もあった。【０００８】
そこで、本発明の目的は、旋回テーブルの旋回駆動機構と当該旋回テーブルの位置決め及びクランプ機構とを簡素な構造とし、旋回テーブルの位置決め及びクランプに要する時間を短縮したテーブルクランプ装置及びこれを備えたパレットチェンジャを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明による、複数の位置の間で旋回する旋回テーブルを、前記旋回テーブルを旋回可能に支持するベース部に対して、所定の位置で位置決め及びクランプ固定するテーブルクランプ装置は、前記ベース部の取付面に取り付けられた基準レールと、前記基準レールに沿って移動可能に取り付けられたスライダ部と、前記スライダ部を前記基準レール上で移動させる移動機構と、を備え、前記スライダ部が、前記旋回テーブルの一部と係合することにより、前記旋回テーブルが前記スライダ部を介して前記ベース部に位置決め及びクランプ固定されることを特徴とする。【００１０】
本発明のテーブルクランプ装置の一実施例において、前記旋回テーブルの一部は、前記旋回テーブルに取り付けられた従属レールである。
このとき、前記従属レールは、前記旋回テーブルにおける、前記ベース部の前記取付面に対向する面に取り付けられ、前記スライダ部は、前記基準レールと係合する基準スライダと、前記従属レールと係合する従属スライダと、前記基準スライダ及び前記従属スライダを支持する支持部と、を含む構成としてもよい。【００１１】
また、前記ベース部は、前記取付面に待機レール取付部をさらに含み、前記待機レール取付部には、前記従属スライダと係合する待機レールが、前記待機レールを支持するレール支持部を介して取り付けられており、前記待機レールは、前記従属レールと当接して連続レールを形成するように構成してもよい。
このとき、前記待機レールは、前記従属レールと当接する第１位置と、前記従属レールから離間した第２位置と、の間で移動し、前記待機レール取付部は、前記レール支持部を前記第２位置から前記第１位置の方向に常に付勢する付勢手段（例えば、コイルばね）をさらに含んでいる。
また、前記従属レールは、前記所定の位置で前記基準レールと同一直線上に配置されるように、取付アームを介して前記旋回テーブルに取り付けられるように構成してもよい。【００１２】
本発明によるテーブルクランプ装置は、複数の位置の間で旋回する旋回テーブルと、前記旋回テーブルを旋回させる旋回軸を備えたベース部と、前記旋回軸を旋回させる駆動源と、を備えたパレットチェンジャに適用することができる。
このとき、前記パレットチェンジャにおいて、前記テーブルクランプ装置を、１つだけ配置してもよく、複数配置してもよい。
このとき、前記テーブルクランプ装置の基準レールを、前記旋回軸を通る直線に対して線対称の位置にそれぞれ配置したり、あるいは前記旋回軸から旋回半径方向に放射状にそれぞれ配置するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のテーブルクランプ装置及びこれを備えたパレットチェンジャは、以上の構造を備えることにより、旋回テーブルの旋回駆動機構と当該旋回テーブルの位置決め及びクランプ機構とを簡素な構造とし、旋回テーブルの位置決め及びクランプに要する時間を短縮することができる。
また、ベース部と旋回テーブルとの結合を、旋回テーブルの下面に取り付けられた従属レールとスライダ部の従属スライダとによって行う構成とすれば、ベース部に対する旋回テーブルの旋回方向における高精度な位置決めを実現するとともに、結合部の密着性が向上してベース部と旋回テーブルとの結合をより強固とすることができる。【００１４】
また、クランプ解除時に従属レールとの結合が解除されたスライダ部の従属スライダを、当該スライダ部の移動とともに変位する待機レールに位置する構成とすれば、従属スライダの凹溝が露出して従属レールとの摺動面が汚染されることを防ぐことができる。
さらに、旋回テーブルから突出する取付アームに従属レールを取り付けて、基準レール従属レールとで連続レールを形成する構成とすれば、スライダ部の基準スライダが従属スライダの機能を兼ねることができるため、スライダ部の構成をさらに簡略化できるとともに、テーブルクランプ装置全体の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャを備える工作機械を示す斜視図であって、カバーを含む外観を示す。
【図１Ｂ】本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャを備える工作機械を示す斜視図であって、カバーの一部を切り取った内部の様子を示す。
【図２Ａ】本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、パレットチェンジャ全体の斜視図を示す。
【図２Ｂ】本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、パレットチェンジャの上面図を示す。
【図２Ｃ】本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図２Ｂの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示す。
【図２Ｄ】本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図２ＣのＡ−Ａ断面を矢印ＶＰ３方向からみたパレットチェンジャの断面図を示す。
【図２Ｅ】本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図２Ｃにおけるテーブルクランプ装置近傍の要部拡大図を示す。
【図２Ｆ】本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図２Ｂの矢印ＶＰ２方向からみたテーブルクランプ装置の要部側面図を示す。
【図３Ａ】本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、クランプ解除の状態を示す。
【図３Ｂ】本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、クランプ固定の状態を示す。
【図４Ａ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、パレットチェンジャ全体の斜視図を示す。
【図４Ｂ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、パレットチェンジャの上面図を示す。
【図４Ｃ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図４Ｂの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示す。
【図４Ｄ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図４Ｃにおけるテーブルクランプ装置近傍の要部拡大図を示す。
【図４Ｅ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図４Ｂの矢印ＶＰ２方向からみたテーブルクランプ装置の要部側面図を示す。
【図５Ａ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、クランプ解除の状態を示す。
【図５Ｂ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、クランプ固定の状態を示す。
【図６Ａ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャにおける第１の変形例の概要を示す図であって、パレットチェンジャの上面図を示す。
【図６Ｂ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャにおける第１の変形例の概要を示す図であって、図６Ａの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示す。
【図７Ａ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャにおける第２の変形例の概要を示す図であって、パレットチェンジャの上面図を示す。
【図７Ｂ】本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャにおける第２の変形例の概要を示す図であって、図７Ａの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示す。
【図８Ａ】本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、パレットチェンジャ全体の斜視図を示す。
【図８Ｂ】本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、パレットチェンジャの上面図を示す。
【図８Ｃ】本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図８Ｂの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示す。
【図８Ｄ】本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図８Ｃにおけるテーブルクランプ装置近傍の要部拡大図を示す。
【図８Ｅ】本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図８Ｂの矢印ＶＰ２方向からみたテーブルクランプ装置の要部側面図を示す。
【図９Ａ】本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、クランプ解除の状態を示す。
【図９Ｂ】本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、従属レールと待機レールとが接触した時点の状態を示す。
【図９Ｃ】本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、クランプ固定の状態を示す。
【図１０Ａ】本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、パレットチェンジャ全体の斜視図を示す。
【図１０Ｂ】本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、パレットチェンジャの上面図を示す。
【図１０Ｃ】本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図１０Ｂの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示す。
【図１０Ｄ】本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図１０Ｂの矢印ＶＰ２方向からみたテーブルクランプ装置の要部側面図を示す。
【図１１Ａ】本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、クランプ解除の状態を示す。
【図１１Ｂ】本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、クランプ固定の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施例＞
図１〜図３を用いて、本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置及びこれを用いたパレットチェンジャの概要を説明する。
図１は、本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャを備える工作機械を示す斜視図であって、図１Ａはカバーを含む外観を示し、図１Ｂはカバーの一部を切り取った内部の様子を示している。
【００１７】
図１Ａに示すように、本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャを備える工作機械１は、その一例としては、例えば立型マシニングセンタであって、本体部１０と、カバー２０と、マンマシンインターフェース３０と、パレットチェンジャ１００と、を備える。
図１Ｂに示すように、工作機械１の本体部１０は、例えば回転する加工工具を取り付けた状態で、ワークに対してＸＹＺ方向にそれぞれ移動可能な加工ヘッド１２と、当該加工ヘッド１２が配置された加工ポジションＭＰとカバー２０の外側に位置する段取りポジションＳＰとの間を仕切る仕切り板１４と、を備える。
【００１８】
カバー２０は、オペレータが当該カバー２０の内部で作業するためのドア２２を備え、このドア２２の近傍にマンマシンインターフェース３０が配置される。
また、カバー２０は、上記した仕切り板１４を境界として、加工ポジションＭＰが工作機械１の加工エリアとなり段取りポジションＳＰが工作機械１の段取りエリアとなるような形状を有している。
マンマシンインターフェース３０は、工作機械１全体の動きを制御する制御装置と、当該制御装置が実行する加工制御における加工条件等をオペレータが入力するための入力装置と、オペレータに加工条件や各種センサによる検出結果等を表示する表示装置と、を備える。
【００１９】
工作機械１の本体部１０には、上記した加工ポジションＭＰと段取りポジションＳＰとの間でパレットを移動させて交換するパレットチェンジャ１００が取り付けられている。
パレットチェンジャ１００は、後述する旋回軸まわりを旋回する旋回テーブルを備えており、当該旋回テーブルが１８０°ずつ旋回することにより、旋回テーブル上に載置されたパレットを加工ポジションＭＰと段取りポジションＳＰとの間で移動させる構造となっている。
【００２０】
図２は、本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図２Ａはパレットチェンジャ全体の斜視図を示し、図２Ｂはパレットチェンジャの上面図を示し、図２Ｃは図２Ｂの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示し、図２Ｄは図２ＣのＡ−Ａ断面を矢印ＶＰ３方向からみたパレットチェンジャの断面図を示し、図２Ｅは図２Ｃにおけるテーブルクランプ装置近傍の要部拡大図を示し、図２Ｆは図２Ｂの矢印ＶＰ２方向からみたテーブルクランプ装置の要部側面図を示している。
なお、図２Ｂにおいて、旋回テーブルが二点鎖線で示されており、上面からみて当該旋回テーブルを透過したテーブルクランプ装置の概要が合わせて示されている。
【００２１】
図２Ａに示すように、本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャ１００は、ベース部１１０と、旋回軸１２２を中心として旋回する旋回テーブル１２０と、旋回用モータ１３０と、上記旋回テーブル１２０を上記ベース部１１０に対して位置決め及びクランプ固定するテーブルクランプ装置１５０と、を備える。
旋回テーブル１２０は、例えば図２Ｂに示すように略矩形の形状を有し、旋回軸１２２を挟んで各短辺近傍にワークを載置したパレット（図示せず）が取り付けられる。  また、旋回テーブル１２０の一方の面の中央部には、円筒形状の軸部材１２６が固着されている（図２Ｄ参照）。
【００２２】
図２Ｄに示すように、ベース部１１０には、内面が円筒形状の収容部１１４が形成されており、当該収容部１１４の内面に設けられた複数の軸受１１６を介して、旋回テーブル１２０に固着された軸部材１２６を受ける構造となっている。
また、ベース部１１０には、収容部１１４の近傍に旋回用モータ１３０の出力軸からの回転力を伝達する歯車機構を含む伝達機構（図示せず）がさらに設けられている。
【００２３】
一方、旋回テーブル１２０に固着された軸部材１２６の外面には、周方向に歯車１２８が形成されている。そして、当該歯車１２８は、旋回用モータ１３０の出力軸と、上述の伝達機構を介して結合されている。
このような構成により、旋回用モータ１３０の出力軸からの回転力が伝達機構を介して上記歯車１２８に伝達されて、軸部材１２６が正転あるいは逆転方向に回転することにより、旋回テーブル１２０を旋回させる。
また、旋回用モータ１３０の回転は、図１に示したマンマシンインターフェース３０に設けられた制御装置によってＮＣ制御され、旋回テーブル１２０の旋回位置（回転角度）を任意に制御することができる。
【００２４】
図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、第１実施例によるパレットチェンジャ１００は、ベース部１１０上の旋回軸１２２を通る旋回テーブル１２０の長辺に平行な線を挟んで線対称の位置（すなわち加工ポジションＭＰに位置決めされた旋回テーブル１２０の各長辺近傍）に、テーブルクランプ装置１５０をそれぞれ備えている。
テーブルクランプ装置１５０は、ベース部１１０の取付面（ここで、ベース部１１０の「取付面」とは、「ベース部１１０において、旋回テーブル１２０のワークを載置する面に平行でかつ当該旋回テーブル１２０側の面」と定義する）に取り付けられた基準レール１１２と、旋回テーブル１２０の対向面（ここで、旋回テーブル１２０の「対向面」とは、「旋回テーブル１２０において、上記ベース部１１０の取付面に対向する面」と定義する）に取り付けられた位置決めブロック１２４と、上記基準レール１１２に沿って移動するスライダ部１６０と、当該スライダ部１６０を移動させる移動機構１７０と、を含む。
【００２５】
基準レール１１２は、ベース部１１０の取付面において、加工ポジションＭＰに位置決めされた旋回テーブル１２０の各長辺に対応する位置に、当該長辺に平行となるようにそれぞれ１本ずつ取り付けられている。
一方、位置決めブロック１２４は、旋回テーブル１２０の対向面において、当該旋回テーブル１２０の対角線上の角部近傍に対となる態様で、２組の位置決めブロック１２４が取り付けられる。
したがって、図２Ｂに示すように、旋回テーブル１２０の対向面には、角部に４つの位置決めブロック１２４が配置されることとなる。
【００２６】
４つの位置決めブロック１２４には、後述するスライダ部１６０の位置決めピン１６４と嵌合する位置決め穴１２４ａがそれぞれ形成されている。
そして、旋回テーブル１２０の長辺に沿って対向する２つの位置決めブロック１２４は、上記位置決め穴１２４ａが互いに対向するとともに、それぞれ基準レール１１２と平行となるように配置される。
このような構成により、旋回テーブル１２０が１８０°回転したときに、対角線上に配置された位置決めブロック１２４は、当該位置決めブロック１２４に形成された位置決め穴１２４ａが常に基準レール１１２上のスライダ部１６０に対向する配置となる。
【００２７】
スライダ部１６０は、図２Ｅ及び図２Ｆに示すように、支持部１６２と、該支持部１６２の側面から突出形成された位置決めピン１６４と、上記支持部１６２の下面（ベース部１１０の取付面に対向する面）に取り付けられた基準スライダ１６６と、からなる。
位置決めピン１６４は、図２Ｅ及び図２Ｆの図示上で、上記基準レール１１２と上下方向及び左右方向のいずれも平行となるように支持部１６２の側面から突出形成されており、その先端はテーパ形状となっている。
【００２８】
また、図２Ｅに示すように、基準レール１１２は、上端に幅広の頭部１１２ａが形成されており、基準スライダ１６６は、基準レール１１２の頭部１１２ａを囲繞するように形成されている。
さらに、基準スライダ１６６は、基準レール１１２の長手方向に摺動自在に跨設されており、これにより基準スライダ１６６は、図２Ｅの図示上で左右方向および上下方向にぶれることなく基準レール１１２に沿って移動可能となる。
したがって、基準スライダ１６６は、基準レール１１２に対して、図２Ｅの図示上で左右方向及び上下方向に対する固定の機能も有する。
【００２９】
移動機構１７０は、例えば油圧シリンダ等の直線上に伸縮可能な駆動部を有する手段で構成されており、図２Ａ又は図２Ｂに示すように、基準レール１１２と同一直線上となるように配置されている。
また、移動機構１７０は、当該移動機構１７０から進退自在とされたアーム１７２を備えており、アーム１７２はスライダ部１６０の上記位置決めピン１６４が設けられた面と反対側の側面に取り付けられて、スライダ部１６０を基準レール１１２上で進退移動させる。
【００３０】
図３は、本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、図３Ａはクランプ解除の状態を示し、図３Ｂはクランプ固定の状態を示している。
第１実施例によるテーブルクランプ装置では、図３Ａに示すように、旋回テーブル１２０の対向面に取り付けられた位置決めブロック１２４とスライダ部１６０とが結合されていない状態を「クランプ解除」状態であるとし、図３Ｂに示すように、位置決めブロック１２４の位置決め穴１２４ａにスライダ部１６０の位置決めピン１６４が挿入されて結合した状態を「クランプ固定」状態であるとする。
【００３１】
図３Ａに示すクランプ解除の状態では、移動機構１７０のアーム１７２が収縮してスライダ部１６０を図示上左側に移動させる。このとき、スライダ部１６０の位置決めピン１６４は旋回テーブル１２０に取り付けられた位置決めブロック１２４の位置決め穴１２４ａから離れて両者の結合が解除される。
そして、この状態で旋回用モータ１３０を駆動することにより、旋回テーブル１２０は旋回軸１２２を中心に旋回可能となる。
【００３２】
旋回テーブル１２０を旋回させて、位置決めブロック１２４と基準レール１１２とが上面視で左右方向に一致する位置となったとき、旋回用モータ１３０の駆動は停止され、旋回テーブル１２０の旋回も停止する。
この状態で、移動機構１７０のアーム１７２を伸長させてスライダ部１６０を図示上右側に移動させる。すると、スライダ部１６０の支持部１６２から突出する位置決めピン１６４は、対向する位置決めブロック１２４の位置決め穴１２４ａに向けて移動し、やがて位置決めピン１６４は位置決め穴１２４ａに挿入されて結合状態となる。
【００３３】
図３Ｂに示すように、スライダ部１６０の位置決めピン１６４と位置決めブロック１２４の位置決め穴１２４ａとが結合されると、位置決めブロック１２４とスライダ部１６０とは、旋回テーブル１２０の旋回方向に一体で動くこととなる。
そして、上述のとおり、スライダ部１６０は基準スライダ１６６を介して基準レール１１２と左右方向にぶれることなく係合するため、結果として、旋回テーブル１２０とベース部１１０とは、旋回テーブル１２０の旋回方向に対して位置決めされる。
【００３４】
また、スライダ部１６０の支持部１６２に形成された位置決めピン１６４が旋回テーブル１２０の位置決めブロック１２４に形成された位置決め穴１２４ａに挿入状態で結合されることにより、旋回テーブル１２０とスライダ部１６０とは、例えば図３Ｂの図示上で上下方向における位置が固定される。
一方、上述のとおり、ベース部１１０に取り付けられた基準レール１１２とスライダ部１６０の基準スライダ１６６とは、基準レール１１２の頭部１１２ａが基準スライダ１６６に囲繞される態様で係合しているため、上下方向の位置が固定されている。
したがって、スライダ部１６０の位置決めピン１６４と位置決めブロック１２４の位置決め穴１２４ａとが結合されたときに、ベース部１１０と旋回テーブル１２０とは、旋回方向に位置決めされるとともに、上下方向にクランプ固定されることとなる。
【００３５】
上述のとおり、図１〜図３に示した本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置１５０によれば、ベース部１１０と旋回テーブル１２０との位置決め及びクランプ固定を、両者の中間に配置したスライダ部１６０を介して行う構造とし、当該スライダ部１６０によるクランプ固定及び解除の駆動動作をベース部１１０上に設けた移動機構１７０で行うこととしたため、従来の装置のように位置決め機構とクランプ機構とを駆動する手段を別々に設ける必要がなく、また旋回テーブルを上下動させる構造を採用する必要もない。
したがって、旋回テーブルの旋回駆動機構と当該旋回テーブルの位置決め及びクランプ機構とを簡素な構造とすることが可能となる。
【００３６】
また、本発明の第１実施例によるテーブルクランプ装置１５０を適用したパレットチェンジャ１００によれば、ベース部１１０と旋回テーブル１２０との位置決め及びクランプ固定を、旋回テーブル１２０を旋回させた後に、ベース部１１０の取付面に取り付けられた基準レール１１２上を移動するスライダ部１６０を、旋回テーブル１２０の対向面に取り付けられた位置決めブロック１２４と結合する動作によって実施する。
したがって、ベース部１１０と旋回テーブル１２０との位置決め及びクランプ固定を、基準レール１１２上を動くスライダ部１６０を移動させる一工程で実施することができるため、ベース部１１０と旋回テーブル１２０との位置決め及びクランプに要する時間を短縮することができる。
【００３７】
＜第２実施例＞
次に、図４〜図６を用いて、本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置及びこれを用いたパレットチェンジャの概要を説明する。
第１実施例によるテーブルクランプ装置では、旋回テーブルとスライダ部との結合を位置決めピン及び位置決め穴によって実施する態様を例示したが、第２実施例によるテーブルクランプ装置では、上記旋回テーブルとスライダ部との結合を旋回テーブルに取り付けた従属レールとスライダ部の従属スライダによって実現する場合を説明する。
なお、第２実施例において、テーブルクランプ装置及びパレットチェンジャが適用される工作機械は、図１に示すような第１実施例で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００３８】
図４は、本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図４Ａはパレットチェンジャ全体の斜視図を示し、図４Ｂはパレットチェンジャの上面図を示し、図４Ｃは図４Ｂの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示し、図４Ｄは図４Ｃにおけるテーブルクランプ装置近傍の要部拡大図を示し、図４Ｅは図４Ｂの矢印ＶＰ２方向からみたテーブルクランプ装置の要部側面図を示している。
なお、図４Ｂにおいても、旋回テーブルが二点鎖線で示されており、上面からみて当該旋回テーブルを透過したテーブルクランプ装置の概要が合わせて示されている。
【００３９】
図４Ａに示すように、本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャ２００は、ベース部２１０と、旋回軸２２２を中心として旋回する旋回テーブル２２０と、旋回用モータ２３０と、上記旋回テーブル２２０を上記ベース部２１０に対して位置決め及びクランプ固定するテーブルクランプ装置２５０と、を備える。
なお、第２実施例によるパレットチェンジャ２００において、ベース部２１０、旋回テーブル２２０、旋回用モータ２３０及び旋回テーブル２２０を旋回させる機構の構成は、図２で示した第１実施例のものと同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００４０】
図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、第２実施例によるパレットチェンジャ２００は、ベース部２１０上において旋回テーブル２２０の四隅に対応する位置の近傍に、テーブルクランプ装置２５０をそれぞれ備えている。
テーブルクランプ装置２５０は、ベース部２１０の取付面（第１実施例の「取付面」と同義）に取り付けられた基準レール２１２と、旋回テーブル２２０の対向面（第１実施例の「対向面」と同義）に取り付けられた従属レール２２４と、上記基準レール２１２上を移動するスライダ部２６０と、当該スライダ部２６０を基準レール２１２に沿って移動させる移動機構２７０と、を含む。
【００４１】
基準レール２１２は、ベース部２１０の取付面において、加工ポジションＭＰに位置決めされた旋回テーブル２２０の各長辺に対応する位置（旋回軸２２２の中心を通る直線Ｌに対して線対称となる位置）に、旋回テーブル２２０の四隅から上記長辺に平行となるようにそれぞれ１本ずつ取り付けられている。
同様に、従属レール２２４は、旋回テーブル２２０の対向面において、当該旋回テーブル２２０の各長辺に対応する位置に、旋回テーブル２２０の４つの角部から上記長辺に平行となるようにそれぞれ１本ずつ取り付けられている。
【００４２】
上述のとおり、ベース部２１０には４本の基準レール２１２が取り付けられており、旋回テーブル２２０には４本の従属レール２２４が取り付けられている。
そして、基準レール２１２と従属レール２２４とは、いずれも加工ポジションＭＰに位置決めされた旋回テーブル２２０の長辺に平行となり、旋回テーブル２２０が１８０°回転したときに、旋回テーブル２２０の対向面に取り付けられた従属レール２２４は、ベース部２１０の取付面に取り付けられた基準レール２１２と平行でかつ図４Ｂに示す上面視で同一直線上に配置されるように取り付けられる。
【００４３】
スライダ部２６０は、図４Ｄ及び図４Ｅに示すように、支持部２６２と、該支持部２６２の上面（旋回テーブル２１０の従属レール２２４が取り付けられた面に対向する面）に取り付けられた従属スライダ２６４と、上記支持部２６２の下面（ベース部２１０の取付面に対向する面）に取り付けられた基準スライダ２６６と、からなる。
また、図４Ｄに示すように、基準レール２１２には上端に幅広の頭部２１２ａが形成されており、従属レール２２４には下端に幅広の頭部２２４ａが形成されている。
【００４４】
基準スライダ２６６は、第１実施例のものと同様に、基準レール２１２の頭部２１２ａを囲繞するように形成されている。
同様に、従属スライダ２６４は、従属レール２２４の頭部２２４ａを囲繞するように形成され、従属スライダ２６４の凹溝に従属レール２２４が挿入された状態では、従属スライダ２６４は従属レール２２４の長手方向に摺動自在となる。
【００４５】
これらの構造により、従属スライダ２６４の凹溝に従属レール２２４が挿入された状態では、従属スライダ２６４は、図４Ｄの図示上で左右方向および上下方向にぶれることなく従属レール２２４に沿って移動可能となる。
このとき、従属スライダ２６４は、従属レール２２４を取り付けている旋回テーブル２２０に対して、図４Ｄの図示上で左右方向および上下方向に対する固定の機能も有する。
【００４６】
移動機構２７０は、第１実施例の場合と同様に、例えば油圧シリンダ等の直線上に伸縮可能な駆動部を有する手段で構成されており、図４Ａ又は図４Ｂに示すように、基準レール２１２と同一直線上となるように配置されている。
また、移動機構２７０は、当該移動機構２７０から進退自在とされたアーム２７２を備えており、アーム２７２はスライダ部２６０の支持部２６２に取り付けられて、スライダ部２６０を基準レール２１２上で進退移動させる。
【００４７】
図５は、本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、図５Ａはクランプ解除の状態を示し、図５Ｂはクランプ固定の状態を示している。
第２実施例によるテーブルクランプ装置では、図５Ａに示すように、旋回テーブル２２０の対向面に取り付けられた従属レール２２４とスライダ部２６０の従属スライダ２６４とが結合されていない状態を「クランプ解除」状態であるとし、図５Ｂに示すように、従属レール２２４がスライダ部２６０の従属スライダ２６４に挿入されて結合した状態を「クランプ固定」状態であるとする。
【００４８】
図５Ａに示すクランプ解除の状態では、移動機構２７０のアーム２７２が収縮してスライダ部２６０を移動機構２７０に接近する方向に移動させる。このとき、スライダ部２６０の従属スライダ２６４は旋回テーブル２２０に取り付けられた従属レール２２４から離れて両者の結合が解除される。
そして、この状態で旋回用モータ２３０を駆動することにより、旋回テーブル２２０は旋回軸２２２を中心に旋回可能となる。
【００４９】
旋回テーブル２２０を旋回させて、従属レール２２４と基準レール２１２とが上面視で同一直線上となる位置に至ると、旋回用モータ２３０の駆動は停止され、旋回テーブル２２０の旋回も停止する。
この状態で、移動機構２７０のアーム２７２を伸長させてスライダ部２６０を移動機構２７０からそれぞれ離間する方向に移動させる。すると、スライダ部２６０の従属スライダ２６４は、対向する従属レール２２４に向けて移動し、やがて従属レール２２４が従属スライダ２６４の凹溝に挿入されて結合状態となる。
【００５０】
図５Ｂに示すように、スライダ部２６０の従属スライダ２６４と旋回テーブル２２０に取り付けられた従属レール２２４とが結合されると、旋回テーブル２２０とスライダ部２６０とは、従属スライダ２６４及び従属レール２２４を介して旋回テーブル２２０の旋回方向に一体で動くこととなる。
そして、上述のとおり、スライダ部２６０は基準スライダ２６６を介して基準レール２１２と左右方向にぶれることなく係合するため、結果として、旋回テーブル２２０とベース部２１０とは、旋回テーブル２２０の旋回方向に対して位置決めされる。
【００５１】
また、旋回テーブル２２０の従属レール２２４がスライダ部２６０の従属スライダ２６４に挿入状態で結合されることにより、旋回テーブル２２０とスライダ部２６０とは、上下方向の位置が固定される。
一方、上述のとおり、ベース部２１０に取り付けられた基準レール２１２とスライダ部２６０の基準スライダ２６６とは、上下方向の位置が固定されている。
したがって、旋回テーブル２２０の従属レール２２４とスライダ部２６０の従属スライダ２６４とが結合されたときに、ベース部２１０と旋回テーブル２２０とは、旋回方向に位置決めされるとともに、上下方向にクランプ固定されることとなる。
【００５２】
上述のとおり、図４及び図５に示した本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置２５０によれば、第１実施例の場合と同様に、旋回テーブル２２０の旋回駆動機構と当該旋回テーブル２２０の位置決め及びクランプ機構とを簡素な構造とすることが可能となるとともに、ベース部２１０と旋回テーブル２２０との位置決め及びクランプに要する時間を短縮することができる。
また、旋回テーブル２２０とスライダ部２６０との結合を、旋回テーブル２２０の対向面に取り付けられた従属レール２２４とスライダ部２６０の従属スライダ２６４とによって行う構成のため、第１実施例の位置決めピンと位置決め穴との結合の場合に比べて、従属レール２２４と従属スライダ２６４とが摺動自在に係合することから、当該摺動面での旋回テーブル２２０の旋回方向に対するガタつきが抑制され、ベース部２１０に対する旋回テーブル２２０の旋回方向における位置決め精度を向上することができる。
さらに、当該摺動面での密着性が向上して従属レール２２４が従属スライダ２６４から抜けにくくなるとともに上下方向でのガタつきが抑制され、結果として旋回テーブル２２０とスライダ部２６０との結合をより強固とすることができる。
【００５３】
なお、本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置２５０を適用したパレットチェンジャは、以下のような変形を行うことも可能である。
図６は、本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャにおける第１変形例の概要を示す図であって、図６Ａはパレットチェンジャの上面図を示し、図６Ｂは図６Ａの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示している。
また、図７は、本発明の第２実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャにおける第２変形例の概要を示す図であって、図７Ａはパレットチェンジャの上面図を示し、図７Ｂは図７Ａの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示している。
【００５４】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第２実施例の第１変形例によるパレットチェンジャ２００は、旋回テーブル２２０が加工ポジションＭＰに位置決めされた状態における旋回テーブル２２０の長辺に平行な方向であって、かつ旋回テーブル２２０の旋回軸２２２を通る直線Ｌの線上に、１つのテーブルクランプ装置２５０を備えている。
ベース部２１０の取付面には、上記直線Ｌの同一直線上に１つの基準レール２１２が取り付けられている。
【００５５】
一方、旋回テーブル２２０の対向面には、上記直線Ｌの同一線上で旋回テーブル２２０の短辺近傍の位置に、当該直線Ｌと平行に１つの従属レール２２４がそれぞれ取り付けられる。
このような構成とすれば、旋回テーブル２２０が１８０°旋回する毎に、テーブルクランプ装置２５０のスライダ部２６０が対応する従属レール２２４と対向することとなり、上記した位置決め及びクランプ固定を１つのテーブルクランプ装置２５０のみで効率良く実施できるとともに、パレットチェンジャ２００の構造をより簡略化することができる。
【００５６】
一方、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第２実施例の第２変形例によるパレットチェンジャ２００は、旋回テーブル２２０の旋回軸２２２から角部に向かう旋回半径方向に対して放射状の位置に、２つのテーブルクランプ装置２５０を備えている。
ベース部２１０の取付面には、旋回テーブル２２０の旋回軸２２２から角部に向かう旋回半径方向に対して放射状の位置であって、かつ旋回軸２２２通る直線Ｌに対して線対称となる位置に、２つの基準レール２１２が取り付けられている。
【００５７】
また、旋回テーブル２２０の対向面には、旋回テーブル２２０の旋回軸２２２から４つの角部に向かう旋回半径方向に対して放射状の位置に、４つの従属レール２２４を備えている。
このような構成とすれば、旋回テーブル２２０が１８０°旋回する毎に、テーブルクランプ装置２５０のスライダ部２６０が対応する従属レール２２４と対向することとなり、上記した位置決め及びクランプ固定を効率良く実施できるとともに、スライダ部２６０が旋回テーブル２２０の旋回方向ＲＤの位置ずれ（いわゆる「ぶれる」状態）を直接抑制することができるとともに、例えば加工時や位置決め時に生じる旋回方向の衝撃等に起因して、テーブルクランプ装置２５０の移動機構２７０にアーム２７２を介して伝わる負荷を減らすことができる。
なお、図１に示した工作機械１の加工ヘッド１２からワークが受ける荷重等を考慮すると、テーブルクランプ装置２５０は、図７Ａに示すように、加工ポジションＭＰ側に配置することが好ましい。
【００５８】
＜第３実施例＞
次に、図８及び図９を用いて、本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置及びこれを用いたパレットチェンジャの概要を説明する。
第２実施例によるテーブルクランプ装置では、旋回テーブルとスライダ部との結合を従属レール及び従属スライダによって実施する態様を例示したが、第３実施例によるテーブルクランプ装置では、上記従属レールと従属スライダの構成に加えて、クランプ解除時に従属スライダを保持する待機レールを備えた場合を説明する。
なお、第３実施例においても、テーブルクランプ装置及びパレットチェンジャが適用される工作機械は、図１に示すような第１実施例で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００５９】
図８は、本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図８Ａはパレットチェンジャ全体の斜視図を示し、図８Ｂはパレットチェンジャの上面図を示し、図８Ｃは図８Ｂの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示し、図８Ｄは図８Ｃにおけるテーブルクランプ装置近傍の要部拡大図を示し、図８Ｅは図８Ｂの矢印ＶＰ２方向からみたテーブルクランプ装置の要部側面図を示している。
なお、図８Ｂにおいても、旋回テーブルが二点鎖線で示されており、上面からみて当該旋回テーブルを透過したテーブルクランプ装置の概要が合わせて示されている。
【００６０】
図８Ａに示すように、本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャ３００は、ベース部３１０と、旋回軸３２２を中心として旋回する旋回テーブル３２０と、旋回用モータ３３０と、上記旋回テーブル３２０を上記ベース部３１０に対して位置決め及びクランプ固定するテーブルクランプ装置３５０と、を備える。
なお、第３実施例によるパレットチェンジャ３００において、ベース部３１０、旋回テーブル３２０、旋回用モータ３３０及び旋回テーブル３２０を旋回させる機構の構成は、図２で示した第１実施例のものと同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００６１】
図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、第３実施例によるパレットチェンジャ３００は、第１実施例の場合と同様に、ベース部３１０上の旋回軸３２２を通る旋回テーブル３２０の長辺に平行な線を挟んで線対称の位置（すなわち加工ポジションＭＰに位置決めされた旋回テーブル３２０の各長辺近傍）に、テーブルクランプ装置３５０をそれぞれ備えている。
テーブルクランプ装置３５０は、ベース部３１０の取付面（第１実施例の「取付面」と同義）に取り付けられた基準レール３１２と、旋回テーブル３２０の対向面（第１実施例の「対向面」と同義）に取り付けられた従属レール３２４と、上記基準レール３１２上を移動するスライダ部３６０と、当該スライダ部３６０を基準レール３１２に沿って移動させる移動機構３７０と、クランプ解除時に上記スライダ部３６０を待機させる待機レール３８６（図８Ｅ参照）と、を含む。
【００６２】
基準レール３１２は、ベース部３１０の取付面において、加工ポジションＭＰに位置決めされた旋回テーブル３２０の各長辺に対応する位置（旋回軸３２２の中心を通る直線Ｌに対して線対称となる位置）に、当該長辺に平行となるようにそれぞれ１本ずつ取り付けられている。
一方、従属レール３２４は、旋回テーブル３２０の対向面において、当該旋回テーブル３２０の対角線上の４つの角部近傍に対となる態様で、２組の従属レール３２４が取り付けられる。
したがって、図８Ｂに示すように、旋回テーブル３２０の対向面には、角部に４つの従属レール３２４が配置されることとなる。
【００６３】
上述のとおり、ベース部３１０には２本の基準レール３１２が取り付けられており、旋回テーブル３２０には４本の従属レール３２４が取り付けられている。
そして、基準レール３１２と従属レール３２４とは、いずれも加工ポジションＭＰに位置決めされた旋回テーブル３２０の長辺に平行となり、旋回テーブル３２０が１８０°回転したときに、旋回テーブル３２０の対向面に取り付けられた従属レール３２４は、ベース部３１０の取付面に取り付けられた基準レール３１２と平行でかつ図８Ｂに示す上面視で同一直線上に配置されるように取り付けられる。
【００６４】
スライダ部３６０は、図８Ｃ及び図８Ｄに示すように、支持部３６２と、該支持部３６２の上面（旋回テーブル３１０の従属レール３２４が取り付けられた面に対向する面）に取り付けられた従属スライダ３６４と、上記支持部３６２の下面（ベース部３１０の取付面に対向する面）に取り付けられた基準スライダ３６６と、からなる。
また、図８Ｄに示すように、基準レール３１２には上端に幅広の頭部３１２ａが形成されており、従属レール３２４には下端に幅広の頭部３２４ａが形成されている。
【００６５】
基準スライダ３６６は、第１実施例のものと同様に、基準レール３１２の頭部３１２ａを囲繞するように形成されている。
また、第２実施例のものと同様に、従属スライダ３６４は、従属レール３２４の頭部３２４ａを囲繞するように形成され、従属スライダ３６４の凹溝に従属レール３２４が挿入された状態では、従属スライダ３６４は従属レール３２４の長手方向に摺動自在となる。
【００６６】
これらの構造により、従属スライダ３６４の凹溝に従属レール３２４が挿入された状態では、従属スライダ３６４は、図８Ｄの図示上で左右方向および上下方向にぶれることなく従属レール３２４に沿って移動可能となる。
このとき、従属スライダ３６４は、従属レール３２４を取り付けている旋回テーブル３２０に対して、図８Ｄの図示上で左右方向および上下方向に対する固定の機能も有する。
【００６７】
移動機構３７０は、第２実施例の場合と同様に、例えば油圧シリンダ等の直線上に伸縮可能な駆動部を有する手段で構成されており、図８Ｂ〜図８Ｄに示すように、基準レール３１２と平行でかつ同一直線上からオフセットされた位置となるように配置されている。
また、移動機構３７０は、当該移動機構３７０から進退自在とされたアーム３７２を備えており、アーム３７２はスライダ部３６０の支持部３６２から側方に突出した取付部３６２ａに取り付けられて、スライダ部３６０を基準レール３１２上で進退移動させる。
【００６８】
第３実施例のテーブルクランプ装置３５０は、図８Ｂ及び図８Ｅに示すように、クランプ解除時に従属レール３２４から外れたスライダ部３６０を待機させる待機レール３８６をさらに備えている。
待機レール３８６は、図８Ｅに示すように、図示上の上面をレール支持部３８２に取り付けられており、レール支持部３８２は、図８Ｂに示すように、例えばコイルばね等の付勢手段３８４を介して待機レール取付部３８０に進退自在に取り付けられている。
【００６９】
また、待機レール３８６は、図８Ｄに示す基準レール３１２又は従属レール３２４と同様の断面形状を有しており、図８Ｂに示すように、従属レール３２４と同一直線上となるように配置される。
さらに、図８Ｅに示すように、待機レール３８６は、従属レール３２４と互いの頭部が同一高さになるように配置されている。
このような配置により、待機レール３８６と従属レール３２４とが同一直線上の位置関係となった場合に、待機レール３８６と従属レール３２４との間でスライダ部３６０の従属スライダ３６４が摺動自在に往来できるような構造となる。
【００７０】
レール支持部３８２は、側方視でＬ字型の部材であって（図９参照）、一方の辺に上記待機レール３８６を取り付けるとともに、他方の辺は付勢手段３８４からの付勢力を常に受ける構成となっている。
そして、レール支持部３８２は、移動機構３７０の駆動によりスライダ部３６０が当該移動機構３７０に接近する方向に移動する際に、スライダ部３６０の側面に押圧されて上記付勢力と反対方向に移動し、スライダ部３６０が移動機構３７０から離間する方向に移動する際には、上記付勢力を受けてスライダ部３６０とともに待機レール取付部３８０から離間する方向に移動する。
【００７１】
図９は、本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、図９Ａはクランプ解除の状態を示し、図９Ｂは従属レールと待機レールとが接触した時点の状態を示し、図９Ｃはクランプ固定の状態を示している。
第３実施例によるテーブルクランプ装置では、図９Ａに示すように、旋回テーブル３２０の対向面に取り付けられた従属レール３２４とスライダ部３６０の従属スライダ３６４とが結合されていない状態を「クランプ解除」状態であるとし、図９Ｃに示すように、従属レール３２４がスライダ部３６０の従属スライダ３６４に挿入されて結合した状態を「クランプ固定」状態であるとする。
【００７２】
図９Ａに示すクランプ解除の状態では、移動機構３７０のアーム３７２が収縮してスライダ部３６０を移動機構３７０に接近する方向に移動させる。このとき、スライダ部２６０の従属スライダ２６４は旋回テーブル２２０に取り付けられた従属レール２２４から離れて両者の結合が解除される。
そして、スライダ部３６０のアーム３７２側の側面がレール支持部３８２に当接した状態で移動するため、レール支持部３８２に取り付けられた待機レール３８６も併せて移動機構３７０に接近する方向に移動し、結果として従属レール３２４と待機レール３８６とは離間した配置となる。
また、この状態で旋回用モータ３３０を駆動することにより、旋回テーブル３２０は旋回軸３２２を中心に旋回可能となる。
【００７３】
旋回テーブル３２０を旋回させて、従属レール３２４と基準レール３１２とが上面視で同一直線上となる位置に至ると、旋回用モータ３３０の駆動は停止され、旋回テーブル３２０の旋回も停止する。
この状態で、移動機構３７０のアーム３７２を伸長させてスライダ部３６０を移動機構３７０から離間する方向に移動させる。すると、スライダ部３６０の従属スライダ３６４が待機レール３８６に沿って従属レール３２４に向けて移動することにより、レール支持部３８２も付勢手段３８４からの付勢力を受けて従属レール３２４に向けて移動する。
【００７４】
そして、レール支持部３８２に取り付けられた待機レール３８６の先端３８６ｂが従属レール３２４の端部３２４ｂに当接すると、上記付勢力を受けたレール支持部３８２が移動を停止して、待機レール３８６と従属レール３２４とが連続レールを形成する。
続いて、移動機構３７０を駆動して、スライダ部３６０を移動機構３７０から離間する方向にさらに移動させると、図９Ｃに示すように、スライダ部３６０の従属スライダ３６４が待機レール３８６から従属レール３２４側に移動し、従属レール３２４が従属スライダ３６４の凹溝に挿入されて結合状態となる。
【００７５】
図９Ｃに示すように、スライダ部３６０の従属スライダ３６４と旋回テーブル３２０に取り付けられた従属レール３２４とが結合されると、第２実施例の場合と同様に、スライダ部３６０は基準スライダ３６６を介して基準レール３１２と左右方向にぶれることなく係合するため、ベース部３１０と旋回テーブル３２０とは、旋回テーブル３２０の旋回方向に対して位置決めされる。
また、旋回テーブル３２０とスライダ部３６０との間、及びベース部３１０とスライダ部３６０との間において、それぞれ上下方向の位置が固定されるため、結果として、ベース部２１０と旋回テーブル２２０とは、上下方向にクランプ固定されることとなる。
【００７６】
上述のとおり、図８及び図９に示した本発明の第３実施例によるテーブルクランプ装置２５０によれば、第１実施例及び第２実施例の場合と同様に、旋回テーブル３２０の旋回駆動機構と当該旋回テーブル３２０の位置決め及びクランプ機構とを簡素な構造とすることが可能となるとともに、ベース部３１０と旋回テーブル３２０との位置決め及びクランプに要する時間を短縮することができる。
また、第２実施例で説明した効果に加えて、クランプ解除時に従属レール３２４との結合が解除されたスライダ部３６０の従属スライダ３６４は、当該スライダ部３６０の移動とともに変位する待機レール３８６に位置するため、従属スライダ３６４の凹溝が露出して従属レール３２４との摺動面が汚染されることを防ぐことができる。
【００７７】
＜第４実施例＞
次に、図１０及び図１１を用いて、本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置及びこれを用いたパレットチェンジャの概要を説明する。
第２実施例によるテーブルクランプ装置では、旋回テーブルとスライダ部との結合を従属レール及び従属スライダによって実施する態様を例示したが、第４実施例によるテーブルクランプ装置では、基準レールと従属レールとを連続的に接続し、スライダ部の基準スライダが従属レールとも結合して位置決め及びクランプ固定を行う場合を説明する。
なお、第４実施例においても、テーブルクランプ装置及びパレットチェンジャが適用される工作機械は、図１に示すような第１実施例で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００７８】
図１０は、本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの概要を示す図であって、図１０Ａはパレットチェンジャ全体の斜視図を示し、図１０Ｂはパレットチェンジャの上面図を示し、図１０Ｃは図１０Ｂの矢印ＶＰ１方向からみたパレットチェンジャの側面図を示し、図１０Ｄは図１０Ｂの矢印ＶＰ２方向からみたテーブルクランプ装置の要部側面図を示している。
なお、図１０Ｂにおいても、旋回テーブルが二点鎖線で示されており、上面からみて当該旋回テーブルを透過したテーブルクランプ装置の概要が合わせて示されている。
【００７９】
図１０Ａに示すように、本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャ４００は、ベース部４１０と、旋回軸４２２を中心として旋回する旋回テーブル４２０と、旋回用モータ４３０と、上記旋回テーブル４２０を上記ベース部４１０に対して位置決め及びクランプ固定するテーブルクランプ装置４５０と、を備える。
なお、第４実施例によるパレットチェンジャ４００においても、ベース部４１０、旋回テーブル４２０、旋回軸４２２、旋回用モータ４３０及び旋回テーブル２２０を旋回させる機構の構成は、図２で示した第１実施例のものと同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００８０】
図１０Ｂ及び図１０Ｃに示すように、第４実施例によるパレットチェンジャ４００は、第１実施例の場合と同様に、ベース部４１０上の旋回軸４２２の中心を通る旋回テーブル４２０の長辺に平行な直線Ｌに対して線対称の位置（すなわち加工ポジションＭＰに位置決めされた旋回テーブル４２０の各長辺近傍）に、テーブルクランプ装置４５０をそれぞれ備えている。
テーブルクランプ装置４５０は、ベース部４１０の取付面（第１実施例の「取付面」と同義）に取り付けられた基準レール４１２と、旋回テーブル４２０の対向面（第１実施例の「対向面」と同義）から取付アーム４２６を介して取り付けられた従属レール４２４と、上記基準レール４１２上を移動するスライダ部４６０と、当該スライダ部４６０を基準レール４１２に沿って移動させる移動機構４７０と、を含む。
【００８１】
基準レール４１２は、ベース部４１０の取付面において、加工ポジションＭＰに位置決めされた旋回テーブル４２０の各長辺に対応する位置（旋回軸４２２の中心を通る直線Ｌに対して線対称となる位置）に、当該長辺に平行となるようにそれぞれ１本ずつ取り付けられている。
一方、旋回テーブル４２０の対向面において、当該旋回テーブル４２０の対角線上の４つの角部近傍に、４つの取付アーム４２６がベース部４１０に向けて突出して設けられており、これら４つの取付アーム４２６には、旋回テーブル４２０の長辺に対して平行でかつ互いが対向する態様で、２組の従属レール４２４が取り付けられる。
【００８２】
また、図１０Ｄに示すように、取付アーム４２６の突出長はベース部４１０と旋回テーブル４２０との間の距離とほぼ等しくなるように設定されており、従属レール４２４は基準レール４１２と同一高さになる位置に取り付けられている。
このような構成により、基準レール４１２と従属レール４２４とは、いずれも加工ポジションＭＰに位置決めされた旋回テーブル４２０の長辺に平行となるように取り付けられているため、旋回テーブル４２０が１８０°回転したときに、旋回テーブル４２０の対向面から突出する取付アーム４２６に取り付けられた従属レール４２４は、ベース部４１０の取付面に取り付けられた基準レール４１２と同一直線上に配置される。
【００８３】
スライダ部４６０は、図１０Ｄに示すように、支持部４６２と、該支持部４６２の下面（ベース部４１０の取付面に対向する面）に取り付けられた基準スライダ４６６と、からなる。
また、基準レール４１２及び従属レール４２４には、第３実施例と同様に、上端に幅広の頭部が形成されており、基準スライダ４６６は、基準レール４１２の頭部４１２ａを囲繞するように形成されるとともに、基準レール４１２の長手方向に摺動自在に跨設されている。
【００８４】
移動機構４７０は、第１実施例の場合と同様に、例えば油圧シリンダ等の直線上に伸縮可能な駆動部を有する手段で構成されており、図１０Ａ又は図１０Ｂに示すように、基準レール４１２及び従属レール４２４と同一直線上となるように配置されている。
また、移動機構４７０は、当該移動機構４７０から進退自在とされたアーム４７２を備えており、アーム４７２はスライダ部４６０の支持部４６２に取り付けられて、スライダ部４６０を同一直線上の位置関係となった基準レール４１２及び従属レール４２４上で進退移動させる。
【００８５】
これらの構造により、基準スライダ４６６の凹溝に基準レール４１２及び従属レール４２４が挿入された状態では、スライダ部４６０は、図１０Ｃの図示上で左右方向および上下方向にぶれることなく、基準レール４１２及び従属レール４２４に沿って摺動自在に移動可能となる。
このとき、基準スライダ４６６は、従属レール４２４を取り付けている旋回テーブル４２０に対して、図１０Ｃの図示上で左右方向および上下方向に対する固定の機能も有する。
【００８６】
図１１は、本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置を用いたパレットチェンジャの位置決め及びクランプ固定動作の概要を示す側面図であって、図１１Ａはクランプ解除の状態を示し、図１１Ｂはクランプ固定の状態を示している。
第４実施例によるテーブルクランプ装置では、図１１Ａに示すように、旋回テーブル４２０の対向面から突出する取付アーム４２６に取り付けられた従属レール４２４とスライダ部４６０の基準スライダ４６６とが結合されていない状態を「クランプ解除」状態であるとし、図１１Ｂに示すように、従属レール４２４がスライダ部４６０の基準スライダ４６６に挿入されて結合した状態を「クランプ固定」状態であるとする。
【００８７】
図１１Ａに示すクランプ解除の状態では、移動機構４７０のアーム４７２が収縮してスライダ部４６０を移動機構４７０に接近する方向に移動させる。このとき、スライダ部４６０の基準スライダ４６６は旋回テーブル４２０から突出する取付アーム４２６に取り付けられた従属レール４２４から離れて両者の結合が解除される。
そして、この状態で旋回用モータ４３０を駆動することにより、旋回テーブル４２０は旋回軸４２２を中心に旋回可能となる。
【００８８】
旋回テーブル４２０を旋回させて、従属レール４２４と基準レール４１２とが上面視で同一直線上となる位置に至ると、旋回用モータ４３０の駆動は停止され、旋回テーブル４２０の旋回も停止する。
この状態で、移動機構４７０のアーム４７２を伸長させてスライダ部４６０を移動機構４７０から離間する方向に移動させる。すると、スライダ部４６０の基準スライダ４６６は、基準レール４１２と連続する従属レール４２４に向けて移動し、やがて従属レール４２４が基準スライダ４６６の凹溝に挿入されて結合状態となる。
【００８９】
図１１Ｂに示すように、スライダ部４６０の基準スライダ４６６と旋回テーブル４２０から突出する取付アーム４２６に取り付けられた従属レール４２４とが結合されると、旋回テーブル４２０とスライダ部４６０とは、基準スライダ４６６及び従属レール４２４を介して旋回テーブル４２０の旋回方向に一体で動くこととなる。
そして、上述のとおり、スライダ部４６０の基準スライダ４６６と従属レール４２４とは左右方向にぶれることなく係合するため、結果として、旋回テーブル４２０とベース部４１０とは、旋回テーブル４２０の旋回方向に対して位置決めされる。
【００９０】
また、旋回テーブル４２０から突出する取付アーム４２６に取り付けられた従属レール４２４がスライダ部４６０の基準スライダ４６６に挿入状態で結合されることにより、旋回テーブル４２０とスライダ部４６０とは、上下方向の位置が固定される。
したがって、旋回テーブル４２０から突出する取付アーム４２６に取り付けられた従属レール４２４とスライダ部４６０の基準スライダ４６６とが結合されたときに、ベース部４１０と旋回テーブル４２０とは、旋回方向に位置決めされるとともに、上下方向にクランプ固定されることとなる。
【００９１】
上述のとおり、図１０及び図１１に示した本発明の第４実施例によるテーブルクランプ装置４５０によれば、第１実施例から第３実施例の場合と同様に、旋回テーブル４２０の旋回駆動機構と当該旋回テーブル４２０の位置決め及びクランプ機構とを簡素な構造とすることが可能となるとともに、ベース部４１０と旋回テーブル４２０との位置決め及びクランプに要する時間を短縮することができる。
また、第２実施例及び第３実施例で説明した効果に加えて、旋回テーブル４２０から突出する取付アーム４２６に従属レール４２４を取り付けて基準レール４１２と連続レールを形成することにより、スライダ部４６０の基準スライダ４６６が例えば第２実施例及び第３実施例の従属スライダ２６４又は３６４の機能を兼ねるため、スライダ部４６０の構成をさらに簡略化できるとともに、テーブルクランプ装置４５０の軽量化を図ることができる。
【００９２】
なお、本発明は、上記した実施例の構成に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上述した第１実施例から第４実施例のテーブルクランプ装置において、移動機構として油圧シリンダを適用した場合を例示したが、当該移動機構としては、直線上に伸縮可能な駆動部を有する手段であれば、例えばラックピニオン機構やリニアガイド機構等の他の手段も適用できる。
また、第３実施例において、待機レールを取り付けたレール支持部に付勢力を与える付勢手段としてコイルばねを適用した場合を例示したが、上述したように、スライダ部が移動機構に向けて移動する際に縮む（長さが短くなる）ことができ、かつスライダ部が移動機構から離れるように移動する際に伸びて付勢力を発揮できるものであれば、ゴム等の弾性体やピストン機構等を用いてもよい。
【００９３】
さらに、第１実施例から第４実施例において、基準レール、従属レール及び待機レールの断面形状として頭部を備えるものを例示したが、レールとスライダとの摺動関係を形成し、かつ上下方向の抜け止めの機能を果たすことができるものであれば、レールとスライダとの間に転動体を介する構造等、任意の構成を適用することも可能である。
また、第１実施例から第４実施例にて示したテーブルクランプ装置の配置数は、あくまでも１つの例示であって、例えば第１実施例及び第３実施例でテーブルクランプ装置を４つ配置したり、あるいは第２実施例でテーブルクランプ装置を２つ配置する等の、他の実施例との組合せ又は転換等を実施してもよい。
【００９４】
第１実施例から第４実施例において、加工ポジションと段取りポジションとが１８０°で対向する位置関係によるパレットチェンジャの場合を例示したが、例えば６０°毎や９０°毎等、旋回テーブルを等分割した角度毎に加工ポジション又は段取りポジションを複数設ける態様でパレットチェンジャを構成してもよい。
また、第１実施例から第４実施例のパレットチェンジャにおいて、ベース部に対して垂直の旋回軸により旋回テーブルが水平の旋回面で旋回する場合を例示したが、基準レールを上記旋回面に平行となるように配置するものであれば、旋回面が水平以外の場合であっても本発明によるテーブルクランプ装置を適用可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１  工作機械
１００、２００、３００、４００  パレットチェンジャ
１１０、２１０、３１０、４１０  ベース部
１１２、２１２、３１２、４１２  基準レール
１２０、２２０、３２０、４２０  旋回テーブル
１２２、２２２、３２２、４２２  旋回軸
１２４  位置決めブロック
１５０、２５０、３５０、４５０  テーブルクランプ装置
１６０、２６０、３６０、４６０  スライダ部
１６２、２６２、３６２、４６２  支持部
１６４  位置決めピン
１６６、２６６、３６６、４６６  基準スライダ
１７０、２７０、３７０、４７０  移動機構
１７２、２７２、３７２、４７２  アーム
２２４、３２４、４２４  従属レール
２６４、３６４  従属スライダ
３８０  待機レール取付部
３８２  レール支持部
３８４  付勢手段
３８６  待機レール
４２６  取付アーム
【要約】
複数の位置の間で旋回する旋回テーブルを、前記旋回テーブルを旋回可能に支持するベース部に対して、所定の位置で位置決め及びクランプ固定するテーブルクランプ装置であって、前記ベース部の取付面に取り付けられた基準レールと、前記基準レールに沿って移動可能に取り付けられたスライダ部と、前記スライダ部を前記基準レール上で移動させる移動機構と、を備え、前記スライダ部が、前記旋回テーブルの一部と係合することにより、前記旋回テーブルが前記スライダ部を介して前記ベース部に位置決め及びクランプ固定される。【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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