CN1622866A - 虎钳的间隔块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在向虎钳固定多个工件时用于保持相邻工件的彼此间隔的间隔块。可以灵活对应各个工件的尺寸差异和有无挠曲，把多个工件固定在各自的固有位置上。本发明的间隔块具有在虎钳的把持方向被引导着的滑动台(1)。在立起设置于该滑动台的引导突起上嵌合着在两外向面形成有驱动楔面(9)的驱动楔(8)，设有使该驱动楔在所述引导突起的立起设置方向进退的进退装置(11)。在该驱动楔的两侧设置背面具有滑动接触其楔面的从动楔面(13)的一对钳口垫片(14)。并且，设有向使这对钳口垫片彼此接近的方向施力的复位弹簧(18)。驱动楔面(9)和从动楔面(13)优选形成为把多个楔面配置成阶梯状的多段楔面。

Description

虎钳的间隔块

技术领域

本发明涉及一种在向固定于机床工作台上的虎钳(vise)(工件虎钳)固定多个工件时，用于保持相邻工件的彼此间隔的间隔块(spacerblock)。

背景技术

在用加工中心等其他机床加工多个相同形状的工件时，把多个工件固定在工作台上同时加工比较有效率。为了在工作台上固定多个工件，把虎钳固定在工作台上，在该虎钳的相对的钳夹之间配置一个或多个间隔块，向该间隔块和钳夹之间以及间隔块彼此之间(配置多个间隔块时)插入工件并固定，这种方法已被广泛采用(例如日本国特许公开公报平成7年第27756号、平成11年第58248号、平成11年第300562号)。

在工作台上固定细长的工件时，为了防止工件因加工反力而挠曲，在工件的长度方向配置多台虎钳，固定工件的长度方向的多个部位。因此，在固定多个细长的工件时，并列使用在相对的钳夹之间安装了一个或多个间隔块的多台虎钳。

利用三台以上虎钳将细长的工件固定在长度方向的三个部位以上时，如果虎钳的钳夹和间隔块的位置错位，则工件因虎钳的把持力而挠曲。并且各个工件存在形状误差和尺寸误差。所以，如果所有虎钳使用尺寸相等的间隔块，在固定工件时，各工件以仅挠曲形状误差部分的状态被固定，在从虎钳上卸下工件时，挠曲弹性恢复。

图6夸张描绘了工件42的形状误差，在具有这种形状误差的工件42上，例如加工一条直线上的3个孔44时，如果根据工件的设计尺寸决定间隔块41a、41b的尺寸，由于虎钳40a、40b的固定力，在各个工件42产生误差部分的挠曲。在产生该挠曲的状态下被加工在一条直线上的孔44，在从虎钳上卸下工件42时，根据3个孔的位置关系产生与加工时的工件挠曲对应的量的误差。

特别是在工件为拉拔材料或铸造材料时，由于工件长度方向的弯曲和尺寸误差较大，所以利用这种方法同时加工多个工件几乎是不可能的。并且，实际上也不可能准备尺寸与加工的各个工件的形状误差相适应的间隔块41a、41b。因此，在加工这种工件时，逐个地固定工件进行加工。

但是，在加工细长工件时需要固定工件用的较大的工作台，因此使用的机床也是大型的。并且，在把工件逐个固定在工作台上进行加工的方法中，与工件的实际加工时间相比，工件的装卸时间较长，降低机床的工作效率。即，以较低的工作效率使用大型设备，致使加工成本升高。并且，必须频繁地进行工件装卸，所以作业负担增大，操作者不能在加工过程中进行其他作业。

发明内容

本发明将解决上述问题作为一个课题，提供一种结构简单且操作性良好的间隔块，通过将其安装在虎钳上使用，可以灵活对应各个工件的尺寸差异和有无挠曲、及各个工件的形状误差和尺寸误差，把多个工件固定在各自的固有位置上。

本发明的间隔块具有滑动台1，该滑动台1具有：在一个方向被引导的滑动部2；与该滑动部的滑动方向平行的引导面5；与该引导面垂直地立起设置的引导突起4。在夹持该引导突起的两外向面形成驱动楔面9的驱动楔8可以滑动地嵌合在该滑动台的所述引导突起上，具有使该驱动楔在所述引导突起的立起设置方向上进退的进退装置11、55、10。在该驱动楔的两侧设置一对钳口垫片(口金)14，其背面具有滑动接触该驱动楔面的从动楔面13，这些钳口垫片的下边由所述滑动台的引导面5引导。并且，设置向使这对钳口垫片彼此接近的方向施力的复位弹簧18。

在上述结构的间隔块中，为了稳定工件的固定，并且为了稳定驱动楔面9和钳口垫片的从动楔面13的滑动动作，优选驱动楔面9和从动楔面13形成为把多个楔面配置成阶梯状的多段楔面。

在滑动接触滑动台的引导面5的钳口垫片14的下边安装橡胶质的弹性体20并使其稍微突出，如果利用该弹性体使钳口垫片14的下边以从引导面5稍微离开的状态滑动，则在固定工件时，弹性体20通过驱动楔8的推力被按下，钳口垫片14稍微下降，可以将被钳口垫片把持的工件压接在虎钳的基座上面。

在钳口垫片14上可以安装把工件的下面限定在钳口垫片接近的位置的承受板30。在安装承受板30时，把埋头螺钉(皿ねじ)31以使头部下面的圆锥面P露出的状态旋合在设于钳口垫片14的工件把持面的螺纹孔26上，在承受板30设有插入该埋头螺钉的头部的贯通孔33，在该贯通孔的下方周面设置前端接触埋头螺钉的所述圆锥面P的球塞34。承受板30凭借球塞34的施力被压接在钳口垫片的工件把持面16和滑动台的引导面5上，防止工件的浮起及固定(ワ一クが浮き上がって固定されゐ)。

在使驱动楔8进退时的钳口垫片14的进退方向和滑动台1的滑动方向相同。通过使引导突起4形成为圆筒引导突起，可以根据工件形状使钳口垫片14的进出方向偏向。复位弹簧18适合使用圈数少的平面卷簧(巻ばね)，特别是如果在钳口垫片14的两侧面配置圈数为一圈以下的Ω形、C形或U形弹簧，可以利用该复位弹簧18限制钳口垫片14向横方向偏移。

为了避免切粉进入钳口垫片14的楔面或引导面，优选设置保护罩，作为该保护罩的结构，把在两钳口垫片的背后侧延伸的薄板型“コ”状保护罩板21在两钳口垫片14上固定设置成使其背后部分重叠的结构比较简单。

上述结构的间隔块被安装在虎钳的两钳口垫片之间使用，并使滑动台1在虎钳的工件把持方向自由移动。本发明的间隔块41b如图6所示，把细长的多个工件42安装在其长度方向上并列有3个以上虎钳40的中间部虎钳40b时特别有效。该情况时，两端的虎钳40a的间隔块41a可以是与工件尺寸相适应的固定尺寸的间隔块。中间部的虎钳40b优选使用其两侧的钳夹(jaw)43b均是可动钳口垫片的虎钳。在不是这种方式时，在按以下步骤把工件42固定在虎钳40上之后，把中间部虎钳40b固定在工作台上。

需要固定的多个工件42首先把持固定在两端的虎钳40a的钳夹43a和间隔块41a之间以及间隔块41a彼此之间。然后，使中间的虎钳40b的间隔块41b的驱动楔8进出，使两侧的钳口垫片14接触彼此相邻的工件42。在钳口垫片的一方先接触工件时，在另一方的钳口垫片接触相邻的工件之前，滑动台1在虎钳的基座3上移动。这样，在所有间隔块41b的钳口垫片接触工件42后，使中间虎钳40b的两侧钳夹43b进出，一起把持插入其间的工件42。虎钳的工件把持力作用于各个间隔块的钳口垫片14，但是，由于楔面9、13的自锁作用钳口垫片14不会后退。

根据使钳口垫片14通过弹性体20滑动接触滑动台的引导面5的结构，在钳口垫片14接触工件42时，利用从工件作用于钳口垫片的反力和驱动楔8的进出动作来按下弹性体20，钳口垫片14朝向引导面5侧移动。利用该力量，工件42被把持成靠紧在虎钳的基座3上的状态。并且，在设有工件承受板30的结构中，由该工件承受板的上缘支撑的工件凭借向钳口垫片14下方移动的力量，被把持成靠紧在工件承受板30上的状态。工件承受板30在把持深度尺寸较小的工件时使用。

另外，通过将楔面9、13设置成多段阶梯状，对使间隔块紧凑化、稳定钳口垫片14的进退动作非常有效。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施例的间隔块的剖面侧视图。

图2是图1的间隔块的正视图。

图3是图1的间隔块的立体图。

图4是表示工件承受板的安装结构的局部剖面侧视图。

图5是安装了图4所示工件承受板的钳口垫片的正视图。

图6是夸大工件的形状误差来表示多个细长工件的固定状态的示意俯视图。

图7是本发明的第2实施例的间隔块的滑动台的分解立体图。

图8是和第2实施例的间隔块的图1方向相同的剖面图。

图9是图8所示间隔块的俯视图。

图10是图8所示间隔块的与图8垂直的方向的剖面图。

符号说明

1滑动台；2滑动台的滑动部；3基座；4立起设置在滑动台上的引导突起；5滑动台的引导面；8驱动楔；9驱动楔的驱动楔面；10使驱动楔复位的螺旋弹簧(コイルばね)；11内六角螺栓或螺钉；12插通孔；13从动楔面；14钳口垫片；15引导槽；16钳口垫片的工件把持面；17固定销；18使钳口垫片复位的复位弹簧；19钳口垫片下边的细槽；20嵌装在该细槽中的弹性体；30安装在钳口垫片上的工件承受板；31埋头螺钉；P埋头螺钉的圆锥面；34球塞；55驱动驱动楔的活塞；60活塞的流体压力室；L游隙。

具体实施方式

图1～图3是表示本发明的间隔块的一实施例的图。滑动台1具有下面形成为朝下的C形断面的滑动部2，该滑动部2可以自由滑动地嵌插在侧面设有引导槽的虎钳的基座上。滑动台1的上面中央具有与滑动方向垂直的方向的厚板状引导突起4，该引导突起的底部两侧的滑动台上面形成为与滑动部2的滑动方向平行的引导面5。在引导突起4的上面中央设置螺纹孔6。

在驱动楔8的相对的两外向面形成有多个朝下的阶梯状楔面9，在下部中央设置嵌合在引导突起4上的引导槽15。在驱动楔8的上面中央设置内六角螺栓11的插通孔12。插通在该插通孔中的内六角螺栓11旋合在滑动台的螺纹孔6中，右旋内六角螺栓11时，向下方推动驱动楔8。向上方推动驱动楔8的螺旋弹簧10以插通于该内六角螺栓的状态架设安装在引导槽15的底面和引导突起4的上面之间。因此，通过左右转动内六角螺栓11，驱动楔8沿着引导突起4的引导面升降。

在驱动楔8的两侧安装着一对钳口垫片14，并且使形成于背面的从动楔面13接触驱动楔面9。在该钳口垫片的两侧面中央立起设置固定销17，以将两端固定于两侧的钳口垫片的固定销17的状态安装着呈C形的复位弹簧18。钳口垫片14的宽度尺寸和驱动楔8的宽度尺寸相等，通过使安装于钳口垫片14两侧的复位弹簧18接触驱动楔8的两侧面，保持钳口垫片14和驱动楔8的宽度方向的位置关系。

在钳口垫片14的下面，在宽度方向设置细槽19，在该细槽中嵌插着圆形断面塞绳状橡胶质弹性体20。该弹性体20滑动接触引导面5并从细槽19稍微突出。因此，在未把持工件的状态下，在钳口垫片14的下面和引导面5之间存在微小的游隙L。

图中用想像线表示的保护罩21是把厚0.1～0.2mm的薄不锈钢板弯曲成“コ”状而形成的，用未图示的小螺钉将两侧固定安装在各自一侧的钳口垫片14的上缘。固定在两侧的钳口垫片的两个保护罩板21的背后侧形成为重合状态。在钳口垫片14进退时，在该重合部分两个保护罩板相互滑动。

在该实施例中，右旋内六角螺栓11时，驱动楔8下降(向滑动台侧移动)，使两侧的钳口垫片14朝向外侧进出，两钳口垫片间的滑动方向的尺寸变大。左旋内六角螺栓11时，驱动楔8凭借螺旋弹簧10的施力而上升，两侧的钳口垫片14凭借复位弹簧18的施力向内侧移动，两钳口垫片间的滑动方向的尺寸变小。

如图6所示，在利用3台以上的虎钳40a、40b固定多个细长的工件42时，作为安装在中间的虎钳40b的间隔块41b使用上述结构的间隔块。在用两端的虎钳40a、40b固定多个工件42后，轻轻地将中间部的虎钳40b紧固成工件不挠曲的程度，然后右旋各个间隔块41b的内六角螺栓11，使两侧的钳口垫片14接触工件42。如果钳口垫片14的一方先接触工件42，则滑动部2滑动，滑动台1移动，使相反侧的钳口垫片接触此侧的工件42。即，间隔块41b的位置和工件把持方向的尺寸根据工件而被自动调整。

按上面所述自动调整中间部的虎钳40b的所有间隔块41b后，牢靠固定中间部的虎钳40b，多个工件42通过3台以上的虎钳40a、40b被固定，并且不产生因虎钳的把持力形成的挠曲。因此，在该状态下进行工件42的加工，即使从虎钳卸下工件42时，加工面的直线度和孔的加工位置等也不会产生偏差。

图7～图10是表示本发明的第2实施例的图。该第2实施例是利用流体压力(油压或空气压)驱动驱动楔8的结构，滑动台1由固定部件1a和滑动部件1b这两个部件形成，引导突起4的引导面与钳口垫片14的滑动方向平行，这三点和第1实施例不同。以下说明不同点。

滑动台1由利用螺栓固定在虎钳上的固定部件1a、和嵌插在该固定部件上并且在钳口垫片14的滑动方向自由滑动的滑动部件1b形成(参照图7)。固定部件1a形成为矩形板状，具有用于插通固定螺栓的4个锪孔50。在固定部件1a的中央设置引导孔51。该引导孔的上半部是在滑动方向上较长的矩形，下半部是直径与该矩形的长边相等的圆形。滑动部件1b是通过将轴心设有螺纹孔6的圆筒上部从两侧刮掉形成引导突起4而形成的。引导孔51的矩形部分的宽度W和引导突起的宽度W相等，引导突起4以被限定宽度方向位置的状态嵌插在引导孔51中。引导孔51的矩形的长边方向的尺寸比引导突起4的对应部分的尺寸长，引导突起4仅可以移动该尺寸差部分，并且在固定部件1a上突出。即，引导孔51的矩形断面部分成为滑动部2。滑动部件的凸缘部53以在直径方向具有所述尺寸差的游隙的状态被引导孔51的圆部分收容。固定部件1a的上面成为钳口垫片14的引导面5。

在驱动楔8的下部形成和钳口垫片14的滑动方向平行的引导槽15，该引导槽15嵌合在引导突起4的上部。在驱动楔8的上部形成在与滑动方向垂直的方向细长的长圆断面圆孔54，在该圆孔中嵌合着长圆形的活塞55。在从活塞55向下方延伸的活塞杆56的前端设置螺钉11，并旋合在滑动部件的螺纹孔6中。在圆孔54的上端安装盖57，并用C型卡子58固定在驱动楔8上。在活塞55和盖57之间架设安装着将驱动楔8向上方推动的螺旋弹簧10。在圆孔54的底部设置形成流体压力室的盘状凹部60。在驱动楔8的两侧面设置螺纹接头孔61，该螺纹接头孔61的里端连通着成为流体室的盘状凹部60。在螺纹接头孔61连接供给空气压力的可挠性导管。由于螺纹接头孔61设有两个，所以通过用可挠性导管顺序连接多个间隔块的螺纹接头孔彼此间，可以用一个空气压力导管同时向多个间隔块供给空气压力。62和63表示活塞及活塞杆的密封圈。

向螺纹接头孔61供给空气压力，该空气压力有使活塞55上升的趋势，但由于活塞55不能上升，所以驱动楔8下降，向外侧推动两侧的钳口垫片14。并且，在螺纹接头孔61中释放大气，螺旋弹簧10使驱动楔8上升，向使两侧的钳口垫片14接近的方向施力的复位弹簧18使钳口垫片14朝向内侧移动。

参照图6说明以上说明的第2实施例的间隔块的使用方法。对准工件42的把持位置把多个虎钳40a、40b固定在机床的工作台上，在这些虎钳的两端的钳夹43a、43b之间配置必要数量的间隔块41a、41b。两端的虎钳40a的间隔块41a是以往使用的尺寸一定的间隔块，限定这些间隔块41a把持的多个工件42的间隔。中间的虎钳40b的间隔块41b在第2实施例的间隔块中，这些多个间隔块彼此通过两端设有螺纹接头的可挠性导管顺序连接着，把最初的间隔块的相反侧的螺纹接头孔61通过可挠性导管连接具有切换阀的空气源。并且，最后的间隔块的相反侧的螺纹接头孔61形成盲盖。

在不向间隔块41b供给动作空气的状态下安装工件42，利用两侧的虎钳40a固定其两端。然后，向间隔块41b供给动作空气。利用该空气压力，各间隔块的钳口垫片14打开并在接触工件42的状态下停止。此时的工件的压接力可以利用供给的空气压力进行设定。并且，此时，在各间隔块41b的一方钳口垫片先接触工件时，滑动台的滑动部件1b在固定部件1a上滑动并向相反侧移动，在两侧的钳口垫片14均接触工件42的状态下停止。这样，在间隔块41b处于限定多个工件42…的彼此间隔的状态后，固定连接中间的虎钳40b的钳夹43b，牢靠固定多个工件42…。此时的钳夹43b的强大的固定力想要推回间隔块41b的钳口垫片14，但是由于楔面9的自保持作用，钳口垫片14抗拒虎钳的紧固力，并保持工件42、42彼此间的间隔。在该状态下进行各个工件的加工，在加工结束后，打开中间的虎钳40b，释放间隔块41b的动作压力，打开两侧的虎钳40a，取下工件42…。

在间隔块的钳口垫片14的前面可以设置安装未淬火卡爪或工件承受板的螺纹孔。图4所示的钳口垫片具有：用于根据把持的工件固定未淬火卡爪或在把持面设有凹凸的爪的螺纹孔25；用于安装工件承受板30的螺纹孔26。在安装工件承受板30时，把头部下面形成为圆锥面P的螺钉(埋头螺钉)31以该圆锥面P从钳口垫片14的前面突出的状态旋合在该螺纹孔26上。工件承受板30具有：贯通该埋头螺钉的头部32的贯通孔33；在该贯通孔的周面下方突出前端的球塞34。

在把埋头螺钉31旋合在钳口垫片14的状态下，将其头部32插入贯通孔33，把工件承受板30按压在钳口垫片14上时，在球塞34的滚珠越过埋头螺钉头部的最大直径部分并接触圆锥面P的状态下安装工件承受板30。在该安装状态下，工件承受板30凭借球塞34的施力，其下边接触滑动台的引导面5，并且利用圆锥面P的倾斜形成为其背面被按压在钳口垫片的工件把持面16上的状态。

深度尺寸较小的工件如图4的想像线所示，以将把持端支撑在工件承受板30的上缘的状态被把持着。如相关作用部分所述，工件承受板30滑动接触滑动台的引导面5，并且钳口垫片14通过弹性体20以从该引导面稍微浮起的状态滑动接触。在钳口垫片14把持工件时，通过把持反力，钳口垫片14被向下方按压，工件以被压接在工件承受板30上的状态被把持着。

通过使用以上说明的本发明的间隔块，可以容易进行把多个工件固定在虎钳的准确位置的作业。特别是在利用多个虎钳把细长工件的多个部位固定在机床的工作台上时，可以在工件不变形的情况下同时固定多个工件，能够容易同时加工多个这种工件，具有可以大幅度降低加工工时及加工成本的效果。

Claims (6)

1.一种虎钳的间隔块，包括：滑动台(1)，具有在一个方向被引导的滑动部(2)、与该滑动部的滑动方向平行的引导面(5)、和与该引导面垂直地立起设置的引导突起(4)；在夹持所述引导突起的两外向面形成驱动楔面(9)并嵌插在该引导突起上的驱动楔(8)；使该驱动楔在所述引导突起的引导方向进退的进退装置(11、55、10)；背面具有滑动接触所述驱动楔面的从动楔面(13)且下边由所述引导面引导的一对钳口垫片(14)；向使这对钳口垫片彼此接近的方向施力的复位弹簧(18)。

2.根据权利要求1所述的间隔块，其特征在于，驱动楔面(9)和从动楔面(13)是把多个楔面配置成阶梯状的多段楔面。

3.根据权利要求1所述的间隔块，其特征在于，钳口垫片(14)通过橡胶质弹性体(20)滑动接触引导面(5)，该弹性体使钳口垫片(14)从引导面(5)稍微离开。

4.根据权利要求1所述的间隔块，其特征在于，具有：设在钳口垫片(14)的工件把持面的螺纹孔(26)；使头部下面的圆锥面(P)露出，并旋合在该螺纹孔中的埋头螺钉(31)；工件承受板(30)，其具有前端接触该埋头螺钉的所述圆锥面的球塞(34)，并且通过该球塞的施力被压接在钳口垫片的工件把持面(16)和滑动台的引导面(5)上。

5.根据权利要求1所述的间隔块，其特征在于，所述复位弹簧是配置在钳口垫片(14)的两侧面0的Ω形、C形或U形的平面卷簧。

6.根据权利要求1所述的间隔块，其特征在于，把在两钳口垫片(14)的背后侧延伸的薄板型“コ”状保护罩板(21)在两钳口垫片(14)上固定设置成使其背后部分重叠。

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