CN1891484A - 工件固定装置 - Google Patents

Abstract

提供一种工件固定装置，固定开关板(17)的工件固定装置(1)，被配置在雕刻机的工件设置位置。在支承开关板(17)的夹具板(4)上，形成插入开关板(17)的定位凹部(14)。在定位凹部(14)的附近设置爪部(13)，所述爪部(13)向水平方向推压开关板(17)并将其推压接触于定位凹部(14)的缘部。

Description

工件固定装置

技术领域

本发明涉及例如通过雕刻机等加工机在例如端子板之类的工件(work)上雕刻文字·数字等时固定该工件的工件固定装置。

背景技术

在被安装于控制盘的板(工件)上，为了防止随着时间的流逝，文字的涂料(pek)剥落而无法辨认，通过雕刻而刻印文字。作为在这些端子板等板表面雕刻文字或数字等的装置，公知有雕刻机。日本特开平09-057577号公报(JP-A-09-057577)公开了这种雕刻机。该雕刻机，在搭载板的板支承面上装备有刀具(cutter)。

保持雕刻机的刀具的臂(arm)，被设为可以在构成板支承面的X轴Y轴方向移动，并且被设为可以在板支承面的上下方向即Z轴方向上下移动，用于在X轴Y轴方向及Z轴方向驱动臂的驱动源(电机、电磁阀等)由微处理器的程序驱动。

在板上雕刻文字·数字等时，在板支承面上固定片(sheet)状的板，基于雕刻机的程序移动刀具，来描绘规定的文字·数字等，从而在板的一定区域雕刻一定大小的文字·数字等。

在雕刻机上固定板时，在板支承面上粘贴双面带，并在该双面带上贴附板而将其固定。

然而，在这种板的固定方法中，因为用双面胶带来固定，所以不仅板的固定位置和固定姿势在短时间内不能确定，雕刻的文字的位置也每次都变化，因此，不能使用预先形成为规定形状的板，而需要在雕刻加工后加工成期望形状，需要时间和劳力，作业效率非常低。

发明内容

本发明着眼于这种问题，本发明的实施例提供一种工件的定位容易或容易确定固定姿势的、且作业效率高的工件固定装置。

根据本发明的实施例，可以设置在加工机的固定工件的部位的工件固定装置，包括：夹具部件，其具有在适当的加工位置固定工件的至少一个以上的定位部；固定部件，其位于所述定位部的附近，在所述定位部固定所述工件。在该情况下，若在定位部插入工件，则由于工件的位置及姿势确定，工件由固定部件固定，所以，工件的定位固定非常容易。

另外，也可以在上述的工件固定装置中，所述夹具部件具有夹具板，所述夹具板具有所述工件的定位部，所述固定部件具有：利用爪部件推压所述工件的爪板、和驱动所述爪板的操作部件。在该情况下，可通过操作部件容易地操作工件的固定和解除。

另外，在上述的工件固定装置中，所述夹具板也可以被安装成为能够从基板装卸。在该情况下，可根据形状不同的各工件更换夹具板，加工各种工件。

另外，在上述的工件固定装置中，所述爪板以可以沿所述基板的表面滑动的方式，被配置于所述基板与所述夹具板之间。

另外，上述的工件固定装置，也可以还包括：驱动板，其被配置于基板的背面，使爪板移动；弹簧，其向所述操作杆侧对所述驱动板施力；导向孔，其形成于所述基板；突起，其形成于所述驱动板，可以沿所述导向孔滑动，从所述基板的表面突出且被保持于所述爪板；以及定位凹部，其形成于所述夹具板，收容所述工件。所述爪部件也可以从所述定位凹部的附近的开口部突出，也可以利用所述弹簧，经由所述突起与所述爪板，对所述爪部件施力，固定所述定位凹部内的所述工件，也可以通过操作所述操作杆，向与所述被施力的方向相反的方向驱动所述爪部件，从而松开所述工件。

另外，在上述的工件固定装置中，所述定位凹部的深度比所述工件的厚度浅，在将所述工件设置于所述定位凹部时，所述工件的上表面部从所述夹具板的上表面部突出。

此外，根据本发明的实施例，在利用了上述的工件固定装置的工件加工系统中，所述夹具部件或者所述固定部件的至少任一个，被设定为识别所述工件的形状的工件识别机构，根据该工件识别机构识别的工件的形状，在存储机构存储成为加工对象的工件的至少形状及大小，所述加工机可以发出存储于该存储机构的所述加工对象工件的信息，来加工所述工件。根据该工件加工系统，由于夹具部件或者固定部件的至少任一个是工件识别机构，所以，通过将工件插入定位部、来识别工件的形状，基于所述工件识别机构，将所述工件的至少形状及大小作为成为加工对象的工件的特定信息，存储于存储机构，由此，加工机可以发出该存储机构的所述加工对象工件的特定信息，来加工所述工件。

其他的特征及效果，可通过实施例的记载及权利要求明确。

附图说明

图1是在本发明的典型的实施例的雕刻机用的工件固定装置设置了开关板17的状态的俯视图；

图2是图1的工件固定装置的从基板拆下了夹具板的俯视图；

图3是图1的工件固定装置的俯视图；

图4是图1的工件固定装置的基板的俯视图；

图5(a)是图1的工件固定装置的夹具板的后视图；

图5(b)是图5(a)的V-V剖面图；

图6是在图1的工件固定装置的夹具板的背侧配置了爪板的状态的图；

图7(a)是图1的工件固定装置的后视图；

图7(b)是使驱动板滑动的螺钉部及导向孔附近的说明图；

图8是图1的工件固定装置的拆下了驱动板的后视图；

图9是驱动板的俯视图；

图10是图9的X-X剖面图；

图11是图3的通过突起8与螺钉18的中心的线的剖面图；

图12是表示开关板的形状的俯视图及侧视图；

图13是雕刻机的示意图；

图14是表示工件加工系统的结构的说明图；

图15(a)是表示其他的典型的实施例的爪部的形态的图；

图15(b)是图15(a)的爪部的纵剖面图。

图中：

1-雕刻机用的工件固定装置；2-基板；3-爪板；4-夹具板；5-驱动板；6-操作杆；7-导向孔；8-突起；9-凸部；10-收纳凹部；11-开口部；12-凹部；13-爪部；14-定位凹部；15-导向孔；16-弹簧；17-开关板(工件)；18-螺钉；19-螺母；20-垫圈；22-垫片。

具体实施方式

以下，结合附图对本发明的典型的实施例进行说明。

图1是本发明的典型的实施例的工件固定装置1的俯视图。在工件固定装置1的基板2的表面，如图2所示，首先配置有爪板3，在该爪板3上，如图3所示，配备有作为工件的夹具部件的夹具板4。图4是从基板2的表面拆下了爪板3及夹具板4的图。该典型的实施例的工件是开关板(switch plate)17，该开关板17作为表示控制盘的开关的开关位置等的装置来使用。

爪板3被配置在夹具板4的收纳凹部10(参照图5(b))内，被设置为可以沿基板2的表面滑动。图7(a)表示基板2的背面。在基板2的背面配置有使爪板3移动的驱动板5。在驱动板5与基板2之间，配置用于移动驱动板5的操作杆6。在基板2的背面周围，形成有立起板部2A。通过该立起板部2A，在工件固定装置被搭载于加工机的工作台等时，可以避免操作杆6接触于该搭载面，从而可以顺利地进行操作杆6的操作。

如图4所示，在基板2左右开口有一对导向孔7、7。在一对导向孔7、7内插入有用于移动爪板3的突起8，突起8被设置成可以分别沿导向孔7的长度方向滑动。如图9所示，突起8突出设置于基板2的下表面侧的驱动板5。突起8用于在导向孔7、7的长度方向上驱动爪板3，且突起8从基板2的表面突出与爪板3的缘部的凹部12卡合。具有突起8的驱动板5，被图7所示的弹簧16拉伸向操作杆6侧，该弹簧16的拉伸力成为对突起8的施加力。

如图2所示，爪板3是长方形状的板部件，在中央部形成有细长的开口部11。在该开口部11的缘部形成有与突起8卡合的凹部12。爪板3的凹部12，通过朝向操作杆6被施力的突起8，被推压向操作杆6侧(图2箭头A方向)。

在爪板3的上下的长边部，与长边部平行地突出设置有多个爪部13。如图1所示，爪板3的爪部13具有从夹具板4的定位凹部14(定位部)附近的开口部15突出的高度。通过爪板3被突起8推压，爪部13被施力向操作杆6侧，从而能够将工件即开关板17固定于夹具板4。在该实施方式中，在开关板17的下部形成有圆形的开口部17A。开关板17的上部的矩形部分17B，成为利用刀具或钻头等雕刻文字·数字·图形等的雕刻部位。

在夹具板4形成有多个定位凹部14。定位凹部14对开关板17的固定位置及姿势进行定位，且为了容许在开关板17上雕刻文字·数字等时的刀具或钻头等的水平移动，具有比开关板17的厚度浅的深度，在将开关板17设置于定位凹部14时，开关板17的上表面部从夹具板4的上表面部突出。

开口部15形成为长孔形状，使得爪部13可以相对于定位凹部14的圆形缘部14A接近·分离。

在图5中，可滑动地收纳爪板3的夹具板4的收纳凹部10，在与基板2的表面之间形成爪板3的收纳空间。在收纳凹部10的中央部朝向基板2形成有细长的矩形状的凸部9。凸部9被插入到爪板3的开口部11内部，爪板3被凸部9引导且被设置为可以沿基板2的表面滑动。

定位凹部14在该典型的实施例中，为了与开关板17的轮廓形状一致，形成为大体相似形状，但在定位凹部14的上部的直线部14B与开关板17的上部的直线部之间，形成有能够用于安装、拆下开关板17的间隙。因此，若在定位凹部14插入开关板17使爪部13向开关板17侧移动，则开关板17被夹在定位凹部14的圆形缘部14A与爪部13之间而被固定。

配备有突起8的驱动板5，如图4、图7所示，被配置于基板2的下侧，被插入在基板2的四个位置的螺钉18及螺母19保持。在基板2的隔着导向孔7的位置，开口有一对插通螺钉18的螺钉插通孔(省略图示)，在左右的导向孔7分别形成一对螺钉插通孔，且插通有螺钉18。在螺钉18安装环状的垫圈20(参照图7(b))。在驱动板5的四角、形成有可以使垫圈20通过的导向孔21。导向孔21为长孔，从而驱动板5通过弹簧16的拉伸力可以移动。

如图7(b)所示，在导向孔21的内部收容垫圈20，垫圈20的外径被设定为与导向孔21的宽度基本相等。在螺钉18的前端部即垫圈20的上面通过有垫片22，垫片22通过螺母19被固定在螺母19与垫圈20之间。因此，在垫片22与基板2的背面之间，通过垫圈20形成有大于驱动板5的壁厚的间隙，从而驱动板5可以自由地移动。

如图9、图10所示，为了在驱动板5与基板2之间可摆动地配置操作杆6，驱动板5的中央部形成为高于驱动板5的两端部的台形状。在驱动板5的面对操作杆6的面上形成有突起23，在操作杆6形成有通过突起23的凸轮孔24。另外，在驱动板5的突起23的相反侧的面上突出设置螺钉28，弹簧16的一方的端部被悬挂固定于螺钉28，且利用螺母28B固定弹簧16的一方的端部。如图4所示，在基板2上开口有：用于容许贯通驱动板的螺钉28移动的孔26、和容许突起23的上下方向的移动的导向孔27。

操作杆6被安装于基板2的突起25通过，且以突起25为中心点能够摆动。突起25从操作杆6向基板2的下方突出，所述的弹簧16的另一方的端部被悬挂固定于该突起25的突出部分，且利用螺母26固定弹簧16的另一方的端部。

凸轮孔24具有：用于使驱动板5靠近突起25侧而保持突起23的第一凹部23A、和用于使驱动板5远离突起25而保持突起23的第二凹部23B。第一凹部23A与第二凹部23B连续，若操作杆6摆动，则通过弹簧16的拉伸力，控制驱动板5靠近、或远离突起25。由此，驱动板5的突起8可以驱动爪板3。

另外，爪板3被突起8推压向操作杆6侧，但为了在取下开关板17时使爪板3返回到原来的位置，如图2所示，也可以设置向远离突起25的方向推压爪板3的弹簧30。该弹簧30，作为一个例子由螺旋弹簧构成，并固定于将螺旋部分的中心部固定于基板2的螺钉31，使弹簧30的两端部接触于爪板3，从而向与弹簧16的拉伸方向(A方向)相反一侧的B方向推出爪板3。

由此，从驱动板5的突起23收容于第一凹部23A的状态，在突起23已收容于第二凹部23B时，通过弹簧30的施力爪板3返回到原来的位置，爪部13从开关板17分离，从而可取下开关板17。

另外，设置于基板2的四个螺钉孔32，是用于固定夹具板4的螺钉孔，在夹具板4的安装孔33中插入了螺钉34之后，通过将螺钉34拧紧固定于基板2的螺钉孔32，从而可以固定夹具板4。在进行雕刻的开关板17的形状发生了变化时，也可以安装具有对应于已改变的板的定位凹部的夹具板。

如以上说明，该实施方式的雕刻机用的工件固定装置，被设置于固定成为加工机即雕刻机的工件的开关板17的部位。工件固定装置1，在支承开关板17的夹具板4、形成插入开关板17的定位凹部14，在定位凹部14的附近设置有爪部13，所述爪部13向水平方向推压开关板17并将其推压接触于定位凹部14的缘部。

在工件固定装置1的基板2上设置有爪板3、夹具板4以及操作杆6。爪板3被配置于基板2与夹具板4之间，并配备有从夹具板4的开口部15突出的爪部13(固定部件)。夹具板4，具备对应于开关板17的形状的定位凹部14、和可移动地插通爪部13的开口部15。操作杆6(操作部件)被安装于基板2，以驱动爪板3，并使爪部13沿开口部15移动。爪部13从定位凹部14的底部立起的高度，被设定为低于开关板17的高度，在夹具板4上配备有多个定位凹部14和开口部15，在爪板3上形成有多个爪部13。

因此，若在形成于基板2的夹具板4的定位凹部14插入开关板17并对操作杆6进行操作，则由于爪部13推出开关板17，开关板17被固定在定位凹部14的缘部，所以，开关板17的定位固定非常容易。

另外，由于设置有多个定位凹部14和爪部13，所以可顺次雕刻多个开关板17。并且，通过操作杆6的摆动操作，可容易地操作开关板17的固定与解除。另外，由于爪部13位于低于开关板17的高度的位置，所以，在越过一个开关板17向其他的开关板17移动时，雕刻机的刀具或钻头等加工机构不会与爪部13缓冲，在进行连续加工等情况下可进行连续加工。而且，由于夹具板4从基板2能够装卸，所以可对应于工件的形状更换夹具板4。

图13、图14表示由加工机即雕刻机50与工件固定装置1构成的工件加工系统。雕刻机50包括：雕刻机主体51；刀具52；向Y轴方向驱动刀具52的一对导向轴53、53；在导向轴53、53之间朝向X轴方向设置的导向轴54；和支承导向轴53、53的另一端部的支承部55。工件固定装置1，被配置于雕刻机主体51与支承部55之间，即导向轴53、53之间。

在雕刻机主体51的框体上配备有：微处理器56；键盘部57；显示屏部58；图像存储器部59；和存储器部60。在一方的导向轴53上配备未图示的带齿轮电机。带齿轮电机可以通过来自微处理器56的控制，使在X轴方向上延伸的导向轴54在Y轴方向上移动，并在规定的位置停止。在X轴方向的导向轴54上也配备未图示的带齿轮电机。X轴用的带齿轮电机，可以通过来自微处理器56的控制，使刀具52在X轴方向上移动，并在规定的位置停止。

刀具52具备在中间部具有支点的杠杆型的臂，在Z轴方向(接近·离开工件固定装置1的方向)上可以移动控制该臂的一端部，在臂的一端部安装有前端部形成为三角形状的刃。臂的另一端部连结有由电磁螺线管构成的执行元件，由微处理器56的印刷程序控制并驱动电磁螺线管，在Z轴方向上驱动刀具52。

设置于雕刻机主体51的微处理器56，具有ROM和RAM，在ROM中存储有印刷程序61、其他的程序以及格式数据62、文字数据63以及其他的数据。在RAM中除了载入印刷程序61(雕刻程序)之外，从ROM载入为了作业用而已识别的工件固定装置1的开关板17的形状·大小·文字写入栏等格式或者写入文字·字体等数据。存储器部60能够从雕刻机主体51装卸，存储雕刻所需要的数据(例如工件的格式数据或印刷所需要的选择功能等)，并根据印刷程序61的要求将雕刻所需要的数据载入到RAM中。

微处理器56，在雕刻机主体51接通电源时，经由输入输出端子，进行键盘部57、显示屏部58、图像存储器部59、与存储器部60、和工件固定装置1及导向轴53、54的各电机、刀具52的螺线管等的相互识别。

工件固定装置1根据夹具板4的不同，输出对雕刻对象的开关板17的工件进行特定的信息。夹具板4与微处理器56由电缆连接，向微处理器56发送被搭载于夹具板4的工件的形状·大小·安装位置·安装个数等信息。雕刻机主体51也可通过与USB存储器或闪存器或者个人电脑连接，使用更加丰富的功能及文字信息等进行印刷(包括雕刻)。

印刷程序61具有印刷数据生成程序64和刀具控制程序65。印刷数据生成程序64，在微处理器56与工件固定装置1的相互识别时，获得夹具板4的工件的形状·大小·安装位置·安装个数等信息，将雕刻时的印刷格式作为格式数据62向显示屏部58输出该信息。在显示屏部58，通过印刷数据生成程序，显示工件的形状66和文字写入栏67。该文字写入栏67，通过操作键盘57，能够改变位置或大小。

在文字写入栏67，使用键盘57输入文字，使用了键盘57的文字写入系统采用公知的辞典系统。印刷数据生成程序，基于键盘57的操作发出规定字体的文字数据63，并将规定字体的文字显示于文字写入栏67。该状态被存储于图像存储器59，图像存储器59的图像显示于显示屏部58。

印刷程序61确定工件的格式，如果确定了文字写入栏67的文字，则通过操作执行按钮，可以选择将该工件的格式作为写入用数据存储于ROM、或者选择执行雕刻。也可以在ROM存储工件的写入用数据并结束印刷程序61，之后，再次读出再次编辑。另外，印刷程序61也可以从个人电脑或USB存储器或者闪存器等读出工件的写入用数据并进行编辑·雕刻。

印刷程序61，如果确定了工件的写入用数据，则可以选择执行雕刻。此外，在夹具板4的定位凹部14设置工件检测器，连接该工件检测器与微处理器56，在未设置工件时，使微处理器显示“工件未进入○号的定位凹部14。”等，从而只在设置有工件的部位进行雕刻。

工件被安放于各个定位凹部14，如果还确定了各个工件的写入用数据，则可以选择雕刻处理。若用户单击显示于显示屏部58的画面的雕刻的执行按钮(省略图示)，则起动刀具控制程序65，开始雕刻。

由刀具控制程序65执行的工件的雕刻，在已确定了一个工件的写入数据时，不言而喻，可以执行该工件的雕刻处理，但对于多个工件分别确定写入数据时，也可以连续地进行雕刻。

刀具控制程序65，在进行雕刻时，将显示于图像存储器59的文字数据转换为矢量数据，并驱动X轴用电机、Y轴用电机、电磁螺线管。在此，虽然使用了刀具，但也可以使用直径细的钻头，在Z轴方向上驱动控制钻头来进行雕刻。

对于工件，在雕刻处理结束后，使X轴、Y轴的电机及电磁螺线管返回到初始位置，将雕刻完成的文字显示于显示屏部58而结束。

如以上说明，根据该工件加工系统，夹具板4(夹具部件)的型号被设定为工件识别机构，在微处理器56的ROM中，根据夹具板4的型号，存储有该夹具板4的工件的格式数据。因此，若预先在定位凹部14设置工件检测器，则通过将开关板17(工件)插入定位凹部14，微处理器56，可以从ROM向RAM载入开关板17的形状及大小。表示被载入到RAM中的工件的形状的格式，被载入到图像存储器59上，从而雕刻机50可以向开关板17的规定位置写入文字·数字。

如果从键盘57重新向显示于显示屏部58的文字写入栏67输入应雕刻的文字等，则可以在显示屏部58显示表示了雕刻文字等的开关板17的形状和被雕刻的文字。另外，可以观察显示于显示屏部58的开关板17，同时选择开关板17的文字是否正确，或选择确认文字的清晰度等，是否执行雕刻，还是选择再次编辑修改。若选择执行雕刻，则进行由刀具控制程序65执行的工件的雕刻。

当然，印刷程序也可以从微处理器的ROM读出、并在显示屏部58显示：已经写入了应雕刻的文字等的开关板17的雕刻用文件数据(filedata)，基于该显示于显示屏部58的数据，执行由刀具控制程序执行的工件加工。

根据上述典型的实施例的工件加工系统，可以将开关板17预先制作成为规定的形状，工件加工变得容易，且可以缩短作业时间、降低制造成本。

此外，上述的典型的实施例的工件固定装置，虽然通过定位凹部14和爪部13固定了开关板17，但是固定方法并不限定于此，如图15(a)及图15(b)所示，也可以将由金属板形成的爪部13′的前端部弯曲为“”形状，并悬挂固定开关板17的一方的侧缘部，将开关板17的另一方的侧缘部固定于定位凹部14。

详细地且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但从业人员明确，在不脱离本发明的宗旨和范围的情况下，能够添加各种变更或修正。

Claims (7)

1.一种工件固定装置，其中，

其可设置于加工机的固定工件的部位，

并包括：

夹具部件，其具有在适当的加工位置固定工件的至少一个以上的定位部；和

固定部件，其位于所述定位部的附近，在所述定位部固定所述工件。

2.根据权利要求1所述的工件固定装置，其中，

所述夹具部件由具有所述工件的定位部的夹具板构成，

所述固定部件由利用爪部件推压所述工件的爪板、和驱动所述爪板的操作部件构成。

3.根据权利要求2所述的工件固定装置，其中，

所述夹具板被安装成为能够从基板装卸。

4.根据权利要求3所述的工件固定装置，其中，

所述爪板，可以沿所述基板的表面滑动地被配置于所述基板与所述夹具板之间，

所述操作部件被配置于所述驱动板与所述基板之间，由用于移动所述驱动板的操作杆构成。

5.根据权利要求4所述的工件固定装置，其中，

还包括：

驱动板，其被配置于基板的背面，使爪板移动；

弹簧，其向所述操作杆侧对所述驱动板施力；

导向孔，其形成于所述基板；

突起，其形成于所述驱动板，可以沿所述导向孔滑动，从所述基板的表面突出且被保持于所述爪板；以及

定位凹部，其形成于所述夹具板，收容所述工件，

所述爪部件从所述定位凹部的附近的开口部突出，

利用所述弹簧，经由所述突起与所述爪板，对所述爪部件施力，固定所述定位凹部内的所述工件，

通过操作所述操作杆，向与所述被施力的方向相反的方向驱动所述爪部件，从而松开所述工件。

6.根据权利要求5所述的工件固定装置，其中，

所述定位凹部的深度比所述工件的厚度浅，

在已将所述工件设置于所述定位凹部时，所述工件的上表面部从所述夹具板的上表面部突出。

7.一种工件加工系统，利用了权利要求1至6中任一项所述的工件固定装置，其中，

所述夹具部件或者所述固定部件的至少任一个，被设定为识别所述工件的形状的工件识别机构，

根据该工件识别机构识别的工件的形状，在存储机构存储成为加工对象的工件的至少形状及大小，

所述加工机能够发出存储于该存储机构的所述加工对象工件的信息，从而能够加工所述工件。

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