JP2008068351A - Workpiece holder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は被加工物の把持装置に関する。 The present invention relates to a workpiece gripping apparatus.
フライス盤などの工作機械で金属や樹脂などを切削加工する場合、バイス(万力)などの把持装置を工作機械のテーブルに設置し、この把持装置で被加工物を把持して加工を行なう。 When cutting a metal or a resin with a machine tool such as a milling machine, a gripping device such as a vise (vise) is installed on the table of the machine tool, and the workpiece is gripped and processed by the gripping device.
従来の被加工物把持装置には、被加工物を一対の対向面の間に把持固定し、この対向面の一方または双方に、接触平面を有する回転ボールが回転自在に設けられているバイス(特許文献1)や、被加工物を挟持する2つの挟持部を備え、この2つの挟持部の内の少なくとも一方が、固定部位とこの固定部位に対して少なくとも1軸周りに向きを変えることのできる可動部位からなる組合せブロックとして構成され、この可動部位と固定部位の互いの対向面を球面とする被加工物保持装置(特許文献2)などが開示されている。 In a conventional workpiece gripping device, a workpiece is gripped and fixed between a pair of facing surfaces, and a rotating ball having a contact plane is rotatably provided on one or both of the facing surfaces ( Patent Document 1) and two clamping parts for clamping a workpiece, and at least one of the two clamping parts changes its direction around at least one axis with respect to the fixed part and the fixed part. There is disclosed a workpiece holding device (Patent Document 2) that is configured as a combination block composed of movable parts that can be formed, and whose opposing surfaces of the movable part and the fixed part are spherical surfaces.
上記の被加工物把持装置では、被加工物を把持する把持部がその凹凸球面で向きを変えることが自在であり、多様な形状の被加工物を把持することが可能であるが、被加工物を把持する際、加工面を基準にして被加工物を把持することに着眼されていない。加工面が加工を行なう工具に対し垂直でない場合、加工後の加工物の板厚に差が発生し、見た目が悪いだけでなく、製品として採用することができない。この問題を解決するため、ひとつの材料を加工するたびに、加工する工具に対する加工面の角度を調整しなければならないという問題があった。
また、上記の把持装置では、加工中に把持した被加工物が不意に移動することがある。例えば、切削加工時に加工する工具などにより加工面に負荷がかかった場合など、被加工物の加工面が傾斜を生じたまま加工が続けられてしまうことがあり、加工面の精度保障が困難となる。
In the workpiece gripping device described above, the gripping part that grips the workpiece can freely change its direction with its concave and convex spherical surfaces, and can grip workpieces of various shapes. At the time of gripping an object, no attention is paid to gripping the workpiece with respect to the processing surface. If the machined surface is not perpendicular to the tool to be machined, there will be a difference in the thickness of the workpiece after machining, not only will it look bad, but it cannot be used as a product. In order to solve this problem, there has been a problem that the angle of the processing surface with respect to the tool to be processed must be adjusted each time one material is processed.
Further, in the above gripping device, the workpiece gripped during processing may move unexpectedly. For example, when a load is applied to the work surface by a tool or the like that is processed during cutting, the work surface of the workpiece may continue to be tilted, making it difficult to ensure the accuracy of the work surface. Become.
また上記の把持装置では、被加工物の把持解除時に、被加工物を把持する部材の凹凸球面の間に隙間を生じる。この凹凸球面の隙間に加工切粉が入り込み、次に被加工物を把持するときに凹凸球面間が密着しなくなる、あるいは凹凸球面の部分が自在に移動しにくくなるなど、被加工物の把持精度が低下するという問題があった。 In the above gripping device, a gap is generated between the concave and convex spherical surfaces of the member that grips the workpiece when the workpiece is released. Grinding accuracy of the workpiece, such as machining chips get into the gap between the concave and convex spherical surfaces and the concave and convex spherical surfaces are not in close contact when the workpiece is gripped next, or the concave and convex spherical portions are difficult to move freely. There was a problem that decreased.
また、上記の把持装置では、把持を解除すると同時に把持部の凹凸球面で固定されていた固定部位と可動部位の固定も解除されてしまう。同一形状の被加工物を複数連続して加工する場合、同一位置での繰り返し把持が不可能であり、加工の度に被加工物の加工面の角度を調節して把持させる必要がある。
本発明はこのような問題に対処するためになされたもので、加工面を基準に被加工物を把持固定し、把持部の固定部位と可動部位の固定した状態で被加工物の把持を解除し、把持部の固定を解除しても、把持部の可動部位の凸球面と固定部位の凹球面との間に隙間が生じない被加工物把持装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to cope with such problems. The workpiece is gripped and fixed on the basis of the machining surface, and the workpiece is released from being held in a state where the fixed portion of the gripping portion and the movable portion are fixed. An object of the present invention is to provide a workpiece gripping device in which no gap is generated between the convex spherical surface of the movable part of the gripping part and the concave spherical surface of the fixed part even if the gripping part is released from being fixed.
本発明の被加工物把持装置は、一対の少なくとも一方の把持部が、他方の把持部の方向へ直線移動して被加工物を把持する被加工物把持装置であって、上記把持部は、被加工物に接する面の反対面に凸球面を有する可動部位と、該可動部位の凸球面を略同径の凹球面で保持する固定部位と、上記可動部位および固定部位を支持する支持軸とを備え、上記固定部位は、上記凹球面の反対面より上記支持軸が貫通しており、上記可動部位は、上記凸球面を有しかつ該凸球面の反対側の面に形成された凹球面の窪みを有する基部材と、上記窪みに係合するクランプブロックと、該クランプブロックが可動可能に内蔵された基部材の窪みを覆って固定される把持部材とを有し、上記窪みの係合面は、上記凸球面と同芯の球面でかつ該凸球面より小径に形成されており、上記支持軸は、その先端に前記クランプブロックが固定され、このクランプブロックが上記可動部位の凹球面の窪みに係合し、上記支持軸が上記可動部位および固定部位を貫通することで両部位を支持し、上記支持軸を進退させることで上記可動部位と上記固定部位の対向する球面を密着固定し、該可動部位の把持部材の被加工物と接する面において被加工物を把持固定することを特徴とする。 The workpiece gripping device of the present invention is a workpiece gripping device in which at least one pair of gripping portions linearly moves in the direction of the other gripping portion to grip the workpiece, and the gripping portion includes: A movable portion having a convex spherical surface on a surface opposite to the surface in contact with the workpiece; a fixed portion that holds the convex spherical surface of the movable portion with a concave spherical surface having substantially the same diameter; and a support shaft that supports the movable portion and the fixed portion. And the fixed part has the support shaft penetrating from the opposite surface of the concave spherical surface, and the movable part has the convex spherical surface and is formed on the surface opposite to the convex spherical surface. A base member having a recess, a clamp block that engages with the recess, and a gripping member that covers and fixes the recess of the base member in which the clamp block is movably incorporated. The surface is a spherical surface that is concentric with the convex spherical surface and has a smaller diameter than the convex spherical surface. The clamp shaft is fixed to the tip of the support shaft, the clamp block engages with a concave spherical recess of the movable part, and the support shaft penetrates the movable part and the fixed part. Thus, both the parts are supported, and the support shaft is advanced and retracted to tightly fix the opposing spherical surfaces of the movable part and the fixed part, and the work piece is held on the surface of the movable part in contact with the work piece. It is characterized by holding and fixing.
上記固定部位は、上記凹球面を有する固定部材と、該固定部材の上記凹球面の反対面に配置され、該固定部材の側面より垂直に挿入された多角形ボルトと螺合して該多角形ボルトの軸方向に進退すると共に該軸方向への勾配面を有するスライド部材と、該スライド部材の勾配面に係合する勾配面を有して該スライド部材の進退に連動して該スライド部材の進退方向に対し垂直方向に移動するブロック部材とを有し、上記固定部材と上記スライド部材と上記ブロック部材とは上記支持軸が貫通することで連結されており、上記多角形ボルトを回し、該多角形ボルトに螺合する上記スライド部材およびブロック部材を連動させることにより上記支持軸を進退させ、上記可動部位に係合する上記クランプブロックの進退により該可動部位と上記固定部位の対向する球面を密着固定し、該可動部位の把持部材の被加工物と接する面において被加工物を把持固定することを特徴とする。 The fixing part is arranged on the opposite surface of the fixing member having the concave spherical surface and the concave spherical surface of the fixing member, and is screwed into a polygonal bolt inserted perpendicularly from the side surface of the fixing member. A slide member that advances and retreats in the axial direction of the bolt and has a slope surface in the axial direction, and a slope surface that engages with the slope surface of the slide member. A block member that moves in a direction perpendicular to the advancing and retreating direction, and the fixing member, the slide member, and the block member are connected by passing through the support shaft, and the polygon bolt is turned, The support shaft is advanced and retracted by interlocking the slide member and the block member screwed to the polygonal bolt, and the movable portion and the fixed portion are fixed by the advance and retreat of the clamp block engaged with the movable portion. The position of the opposing spherical and closely fixed, characterized in that gripping fixing a workpiece in a surface in contact with the workpiece gripping members movable portion.
上記固定部位は、上記凹球面を有する固定部材と、上記可動部位および固定部位を貫通する上記支持軸の後端部から該支持軸の軸方向に螺合により連結される多角形ボルトとを有し、上記多角形ボルトを回すことにより上記支持軸を進退させ、上記可動部位に係合する上記クランプブロックの進退により該可動部位と上記固定部位の対向する球面を密着固定し、該可動部位の把持部材の被加工物と接する面において被加工物を把持固定することを特徴とする。 The fixed part has a fixing member having the concave spherical surface, and a polygonal bolt connected by screwing in the axial direction of the support shaft from a rear end portion of the support shaft passing through the movable part and the fixed part. Then, the support shaft is advanced and retracted by turning the polygonal bolt, and the movable portion and the fixed portion are fixed in close contact with each other by the advance and retreat of the clamp block engaged with the movable portion. The workpiece is gripped and fixed on the surface of the gripping member in contact with the workpiece.
被加工物の加工面を基準に把持するために、上記固定部位の上面または側面に被加工物の基準部位と接する部位を有することを特徴とする。
上記基部材の窪みに形成される上記クランプブロックとの隙間により上記クランプブロックの回転角度を規制することを特徴とする。
In order to grasp the processed surface of the work piece as a reference, the upper surface or the side surface of the fixed portion has a portion in contact with the reference portion of the work piece.
The rotation angle of the clamp block is regulated by a gap with the clamp block formed in the recess of the base member.
被加工物の把持解除時に、上記可動部位および固定部位の球面の間に隙間を生じることなく、該可動部位が規制された範囲内で自在に可動であることを特徴とする。
上記可動部位はその下面に複数個のバネを有し、被加工物の把持解除時に、該可動部位がバネ力により元の位置へ復帰することを特徴とする。
The movable part is freely movable within a restricted range without generating a gap between the spherical surfaces of the movable part and the fixed part when the workpiece is released.
The movable portion has a plurality of springs on the lower surface thereof, and when the workpiece is released, the movable portion is returned to the original position by a spring force.
本発明の被加工物把持装置は、被加工物を把持する把持部が、被加工物と接する面の反対面に凸球面を有する可動部位と、該可動部位の凸球面を略同径の凹球面で保持する固定部位を、可動部位に係合するクランプブロックを先端に固定した支持軸が上記可動部位および固定部位を貫通して支持している。このため、上記可動部位が固定部位に対し支持軸に支持されながらそれぞれの球面部で被加工物と接する面の角度を自在に変えることが可能であり、被加工物の形状を問わず、把持が可能である。
また、上記固定部位のスライド部材およびブロック部材を連動させて上記支持軸を進退させる、または上記支持軸後端部より軸方向に直接螺合された多角形ボルトを回して上記支持軸を進退させることにより、この支持軸の先端に固定されまた上記可動部位に係合するクランプブロックを進退させて、この可動部位と固定部位の対向する球面を密着固定する。この密着固定により、可動部位の把持部材の被加工物と接する面が被加工物の形状に沿った角度を保った状態で堅固に固定され、被加工物を堅固に把持固定することができる。
また、把持部の可動部位と固定部位を密着固定した状態で被加工物の把持を解除することができる。つまり、把持部の被加工物と接する面の角度を保った状態で、把持部が加工した被加工物から離れることができ、再び同じ角度で被加工物を把持することができる。このため、連続して同一形状の被加工物を把持することが可能である。
また、多角形ボルトを固定部材の凹球面の反対面に配置した把持装置では、把持装置をより小型化することができ、精密部材の把持にも使用することが可能である。
The workpiece gripping device of the present invention includes a movable part having a convex spherical surface on a surface opposite to a surface in contact with the workpiece, and a concave part having a substantially identical diameter on the convex spherical surface of the movable part. A support shaft that fixes a fixed portion held by a spherical surface to a distal end of a clamp block that engages with the movable portion supports the movable portion and the fixed portion. For this reason, it is possible to freely change the angle of the surface in contact with the work piece at each spherical surface while the movable part is supported by the support shaft with respect to the fixed part, and it can be gripped regardless of the shape of the work piece. Is possible.
Further, the slide shaft and the block member of the fixed part are interlocked to advance and retract the support shaft, or the polygon shaft bolted directly in the axial direction from the rear end portion of the support shaft is rotated to advance and retract the support shaft. As a result, the clamp block fixed to the tip of the support shaft and engaged with the movable part is advanced and retracted, and the spherical surfaces facing the movable part and the fixed part are closely fixed. By this tight fixation, the surface of the movable member that contacts the workpiece can be firmly fixed in a state where the angle along the shape of the workpiece is maintained, and the workpiece can be firmly held and fixed.
Further, the gripping of the workpiece can be released in a state where the movable part and the fixed part of the gripping part are closely fixed. That is, the gripping portion can be separated from the processed workpiece while maintaining the angle of the surface of the gripping portion in contact with the workpiece, and the workpiece can be gripped again at the same angle. For this reason, it is possible to hold | grip the workpiece of the same shape continuously.
Further, in the gripping device in which the polygonal bolt is disposed on the opposite surface of the concave spherical surface of the fixing member, the gripping device can be further reduced in size and can be used for gripping precision members.
固定部位の上面または側面に被加工物の基準部位と接する部位を有するため、被加工物の加工面を基準に被加工物を把持固定することができ、片寄った把持を防ぐことができる。また、工作機械による切削加工時に、工具により被加工物に負荷がかかった場合でも、加工面に傾斜を生じさせることなく加工を行なうことが可能である。 Since the upper surface or the side surface of the fixed portion has a portion in contact with the reference portion of the workpiece, the workpiece can be gripped and fixed with reference to the processing surface of the workpiece, and offset gripping can be prevented. Further, even when a load is applied to the work piece by the tool at the time of cutting by the machine tool, it is possible to perform the processing without causing the processing surface to be inclined.
把持部の固定を解除する場合、把持部の可動部位の凸球面と固定部位の凹球面の間で支持軸に支持されながら被加工物と接する面の角度を変えて動くことが可能となるが、その凹凸球面間に隙間は生じない。このため、この球面間に加工切粉が入り込むことがなく、把持装置の把持精度を低下させず使用することが可能である。
また、上記基部材の窪みに形成される上記クランプブロックとの隙間により上記クランプブロックの回転角度が規制される。
上記のことから、クランプブロックの凸球面と固定部位の凹球面の間で切削加工時に発生する切粉などの異物を挟みこむことなく、支持軸の軸周りに角度を変えることができ、また上下左右どの方向においても自在に角度を変えることができる。さらに、回転角度を規制する部位を有することにより、固定部位に対する可動部位の回転角度を必要最小限の大きさに収めることが可能である。
また、可動部材の下面に設置されたバネにより、把持部の固定を解除しても可動部材はもとの位置に復帰することができる。
When releasing the fixing of the gripping part, it is possible to change the angle of the surface in contact with the workpiece while being supported by the support shaft between the convex spherical surface of the movable part of the gripping part and the concave spherical surface of the fixed part. , No gap occurs between the concave and convex spherical surfaces. For this reason, processing chips do not enter between the spherical surfaces, and the gripping accuracy of the gripping device can be used without lowering.
Further, the rotation angle of the clamp block is regulated by a gap with the clamp block formed in the recess of the base member.
From the above, the angle around the axis of the support shaft can be changed without pinching foreign matter such as chips generated during cutting between the convex spherical surface of the clamp block and the concave spherical surface of the fixed part. The angle can be changed freely in any direction. Furthermore, by having a part that regulates the rotation angle, it is possible to keep the rotation angle of the movable part relative to the fixed part to the minimum necessary size.
Further, the movable member can be returned to the original position even if the holding portion is released by the spring installed on the lower surface of the movable member.
被加工物把持装置の一例を図に基づいて説明する。図5は被加工物把持装置の概略を説明する図であり、図6は被加工物把持装置により把持される被加工物を説明する斜視図である。また、図7は被加工物把持装置の実施形態を説明する斜視図である。 An example of the workpiece gripping device will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram for explaining the outline of the workpiece gripping device, and FIG. 6 is a perspective view for explaining the workpiece gripped by the workpiece gripping device. FIG. 7 is a perspective view for explaining an embodiment of the workpiece gripping apparatus.
本発明の被加工物把持装置(以下、把持装置という)1は、一対の把持部を有し、少なくとも一方の把持部が、他方の把持部の方向へ直線移動し、一対の把持部の間で被加工物を把持する把持装置である。具体的には図5で示すように、可動把持部2aが直線駆動ネジ部3の駆動ネジ3aにネジ固定部3bを介して固定され、摺動部22上を固定把持部2bの方向へ駆動ネジ3aのネジ回動により直線移動される。この把持装置1は、フライス盤など工作機械のテーブル上に設置され使用されるものである。
A workpiece gripping device (hereinafter, referred to as a gripping device) 1 of the present invention has a pair of gripping portions, and at least one gripping portion linearly moves in the direction of the other gripping portion, and between the pair of gripping portions. Is a gripping device for gripping a workpiece. Specifically, as shown in FIG. 5, the
図6に示すように把持装置で把持される被加工物21は、実際に加工される被加工物の加工面(図6(b)の21aおよび21b)の裏面に、加工面に対して垂直に、把持される部位であるリブ部21cをあらかじめ溶接などにより設けておく。このリブ部の両面を把持装置の一対の把持部で把持する。実際に被加工物21を把持装置1により把持した状態を図7に示す。図7に示すように、工作機械のテーブル上に固定した把持装置1で、被加工物のリブ部21cを把持部2aおよび2bで把持し、被加工物の加工面21aまたは21bの表面を加工する。
As shown in FIG. 6, the
図5および図7に示すように、被加工物21を把持する時、把持装置1の一対の把持部2aおよび2bの間に被加工物21を置き、駆動ネジ3aを回して可動把持部2aを、固定された固定把持部2bの方向へ摺動部22の溝などに沿って直線移動させ、一対の把持部の間で被加工物のリブ部21cを挟み仮止めする。その後、把持部2の被加工物と接する面の角度を調節して固定し、被加工物を把持固定する。
As shown in FIGS. 5 and 7, when the
本発明の把持装置1の把持部2の実施形態の一例について図に基づき説明する。図1は本発明の一実施例に係る被加工物把持装置の把持部の斜視図である。図2は被加工物を把持する側から見た把持部の組み立て斜視図であり、図3はその反対側から見た把持部の組み立て斜視図である。
An example of an embodiment of the
図1に示すように把持部2は、被加工物と接する面の反対面に凸球面を有する可動部位4と、この可動部位4の凸球面5cを略同径の凹球面8cで保持する固定部位7とを、支持軸10(図示省略)がこの両部材を貫通して支持している。可動部位4および固定部位7の球面間に隙間を有さずに、支持軸10が可動部位4および固定部位7を貫通して支持した状態で、上記の球面に沿って可動部位4が被加工物と接する面の角度を変えて動くことのできる構造である。
As shown in FIG. 1, the
また、図1に示すように、可動部位4と固定部位7はその上面では略同一面を形成するが、その凹凸球面で固定部位7と対面する可動部位4の縦の長さは、対面する固定部位7のそれよりも短い。可動部位4の下辺と把持装置1の把持部2が直線移動する摺動部22との間に隙間が設けられていることにより、可動部位4は固定部位7に対し把持する面の角度を変えて動くことができる。
また、把持部2は、把持装置1の一対の把持部2の内、どちらか一方または両方の把持部に使用することができる。把持部を可動把持部2aとして使用する場合、把持部材6の反対面で、図5に示す直線駆動ネジ部3と接続する。
In addition, as shown in FIG. 1, the
In addition, the
把持部2の構造について図に基づき詳細に説明する。図2に示すように把持部2は、可動部位4と固定部位7を、支持軸10が貫通して支持する。
The structure of the holding
固定部位7は、上記可動部位4の基部材5の凸球面5cと略同径の凹球面8cを有する固定部材8と、この固定部材8の凹球面8cの反対面に、可動部位4と固定部位7を貫通して支持する支持軸10を進退させる部材が組み合わされて配置される。具体的には図2および図3に示すように、凹球面8cの反対面の側面を含む一角が切り欠かれた固定部材8に、多角形ボルト14が座金15を介して側面より垂直に螺合により挿入される補助部材16が係合する。この補助部材16は、係合したその固定部材8側にコの字型の切り欠き部分16cを有する。このコの字型の切り欠き部分16cにそれぞれの勾配面で係合するスライド部材17とブロック部材18が組み合わされて挿入される。
The
図2および図3に示すように、スライド部材17は、片面の一部に勾配のある切り欠き面を有する板状の部材である。また、切り欠き面のある部分および切り欠き面のない部分にそれぞれこの部材の長さ方向に長さをもつ切り欠き孔17bおよび17cが穿設されている。一方、ブロック部材18は、このスライド部材17の勾配のある切り欠き面に係合する勾配面を有する板状の部材である。
この両部材は勾配面どうしを対面させて面接触により係合した状態で、スライド部材17側を補助部材16の切り欠き部分16cに挿入する。このとき、スライド部材18が、固定部材8側になるように挿入する。固定部材8の凹球面8c側の孔8bからネジ9cによりスライド部材17の切り欠き孔17bを貫通して補助部材16の孔16bに挿入され、さらに図5に示す直線駆動ネジ部3のネジ固定部3bへ固定される。また補助部材16側の孔16dおよび16eからそれぞれネジ9dおよび9eにより固定部材8の孔8dおよび8eに固定される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
These members are inserted into the
また図2および図3に示すように、スライド部材17の補助部材16に挿入される側の面には、上記切り欠き孔17bの孔内に貫通する孔17aが穿設されている。補助部材16の側面からスライド部材17が挿入される切り欠き部分16cに穿設された雌ネジの切られた孔16aに、多角形ボルト14を座金15を介して螺合させる。さらに多角形ボルト14の先端部は、スライド部材17の孔17aに螺合する。この多角形ボルト14を回すことにより、多角形ボルト14のネジ回転分、スライド部材17を補助部材16の切り欠き部分に沿って多角形ボルト14側へ引き寄せることができ、また多角形ボルト14を逆に回すことで、スライド部材17を多角形ボルト14の直進方向へネジ回転分移動することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
また、可動部位4と固定部位7を貫通して支持する支持軸10の先端部を、ブロック部材18を貫通する孔18aと、勾配面で面接触するスライド部材17の勾配面を貫通する孔17cを貫通させ、さらに固定部材8を貫通する孔8aに挿入する。支持軸10の後端部はブロック部材18にネジ12bで固定する。さらに支持軸10の後端部は反発材13を有する。この反発材13には弾力性のある部材である、クッション材やバネなどが使用できる。この支持軸10の後端部に反発材13を介してさらに図5に示す直線駆動ネジ部3のネジ固定部3bに接する。支持軸10は反発材13により常に被加工物と接する面の方向へ付勢されている。
In addition, the tip of the
可動部位4は、その凸球面5cの反対側の面に形成された凹球面の窪み5dを有する基部材5と、この窪み5dに係合するクランプブロック11と、このクランプブロック11が係合した側を覆って基部材5に固定され、また被加工物と直接接して把持する部材である把持部材6とからなる。
The
図2に示すように、基部材5はその半面に上下左右が切り欠かれた凸球面5cを有している。この凸球面5cは、略同径の固定部位7の固定部材8の凹球面8cと対面する。また基部材5は、その凸球面5cの反対の面、すなわち把持部材6側に、この凸球面5cと同芯でありかつこの凸球面5cより小径の球面の窪み5dを有し、またその窪み5dの中心を孔5aが貫通する。この孔5aを支持軸10が貫通し、窪み5dにクランプブロック11が係合する。
As shown in FIG. 2, the
クランプロック11は、円周の円弧の一部を切り欠いた扇状の厚みを持った部材である。このクランプブロック11が係合する、可動部位4の基部材5の凸球面5cの反対面に形成された窪み5dも、窪みの円周の円弧の一部に切り欠かれた部分を持つ扇状の形状である。両部材はこの両部材の切り欠き部分で係合する。上記基部材5の窪み5dに嵌合して係合したクランプブロック11は、支持軸10の先端部にネジ12aで固定される。
The
クランプブロック11とこのクランプブロック11が係合する基部材5の窪み5dの係合面は、それぞれ略同径の凸球面および凹球面である。この凹凸球面は、上記可動部位4の凸球面5cおよび固定部位7の凹球面8cと同芯であり、また可動部位と固定部位のそれぞれの球面よりも径が小さい。また、クランプブロック11の直径は基部材5の窪み5dの直径よりも小さく、基部材5の支持軸10が貫通する孔5aの直径は、支持軸10の直径よりも大きい。
クランプブロック11を係合させた後、図2に示すように把持部材6を、基部材5の凸球面5cの反対側の面に、それぞれ孔6aおよび5bをネジ9aで固定する。この把持部材6は、実際に被加工物と接する部材である。把持部材6は基部材5の窪み5dを覆って固定される。
The engaging surfaces of the
After the
上記の構造により、可動部位4は固定部位7に対しそれぞれの球面の間に隙間を有さずに、支持軸10を軸とした軸周りに角度を変えることができるだけでなく、上下左右およびどの方向においても自在に角度を変えることができる。
また、可動部位4の基部材5の窪み5d内部では、隙間を有しながら、クランプブロック11が可動可能に内蔵されるが、この隙間がクランプブロックの回転角度を規制する。この隙間の容積が大きい程、クランプブロック11は基部材5の窪み5d内部における可動範囲が広くなり、係合する可動部位4の固定部位7に対する角度を大きくすることができる。反対に、この隙間の容積が小さいほど、クランプブロック11は基部材5の窪み5d内部における可動範囲が狭くなり、係合する可動部位4の固定部位7に対する角度は小さくなる。これらのことから、支持軸10が、可動部位4の固定部位7に対する角度を変える移動を規制しやすくなる。さらに、被加工物を把持するためには十分な角度範囲で可動部位4を固定部位7に対し移動させることができるが、把持部を固定した後は、可動部位4が固定部位7に対し想定外の角度が変化する移動が起こることを防ぐことができ、安全かつ堅固に把持することが可能である。
With the above structure, the
In addition, the
実際に本発明の把持装置1で被加工物を把持する場合、可動部位4の被加工物を把持する面の固定部位に対して、固定部位7に可動部位4を水平にした位置(この位置を「原点」と呼ぶ)から上下左右あらゆる方向に対し、それぞれの方向へ最大 3 度可動可能である。
When the workpiece is actually gripped by the
また、図2に示すように可動部位4の下部にバネ20を設置する。バネ20の下部が、把持装置1の把持部2が直線移動する摺動部22と接触するように可動部位4の下部に一対または複数設置する。可動部位4と固定部位7の球面において密着固定を解除している時は、このバネ20のバネ力により、可動部位4は原点に復帰できる。
Further, as shown in FIG. 2, a
把持装置1において、一対の把持部2の間で被加工物21を挟み仮止めした状態で、さらに被加工物21の把持面の形状に沿って、把持部2の固定部位7に対し可動部位4が被加工物と接する面の角度を変え、可動部位4と固定部位7が固定されることにより、被加工物21を堅固に把持固定する。
In the
上記把持部2の可動部位4が固定部位7に固定される機構について説明する。これは、可動部位4の凸球面が固定部位7の凹球面に密着することにより固定されるものである。図4は可動部位4と固定部位7が固定および固定解除される機構を説明する断面図であり、把持部2の上面から見た図である。なお、図4では説明を簡略化するために、被加工物を把持する側をA側、その反対側をB側とし、支持軸10の軸方向でA側からB側への向きは「B側への方向」、またB側からA側への向きは「A側への方向」とする。
A mechanism for fixing the
図4の(a)に示すように、可動部位4が固定部位7に固定されていない時は、それぞれの基部材5の凸球面5cおよび固定部材8の凹球面8cの間で、隙間は生じていないが密着はされておらず、可動部位4は支持軸10で支持されながら、固定部位7に対し把持する面の角度を変えることが可能である。また、クランプブロック11と可動部位4の基部材5の係合面11cおよび5dも上記の球面間と同様に密着されていない状態である。
As shown in FIG. 4A, when the
この状態から図4の(b)に示すように、固定部位7の一角の補助部材16の側面にある多角形ボルト14をスパナなどで時計回りに回す。このことにより、多角形ボルト14に螺合するスライド部材17が補助部材16の切り欠き部分に沿って、多角形ボルト14のネジ回転分だけ多角形ボルト14側の方向へ移動する。また、スライド部材17の勾配面で面接触するブロック部材18がスライド部材17の移動により勾配面でB側への方向へ移動する。このブロック部材18の移動により、支持軸10もネジで固定されているブロック部材18とともにB側の方向へ移動し、それに伴って支持軸10の先端部にネジ止めされているクランプブロック11もB側の方向へ移動する。これに伴い、係合する基部材5をB側の方向へ引き寄せ、基部材5の凸球面5cと固定部材8の凹球面8cを密着させて固定する。
From this state, as shown in FIG. 4B, the
また反対に上記の固定を解除する場合は、図4の(c)に示すように、多角形ボルト14を上記と逆の反時計回りに回すことでスライド部材17が多角形ボルト14の直進方向へネジ回転分移動する。ここで、ブロック部材18に固定される支持軸10の後端部が当接する反発材13のA側の方向への付勢力により、支持軸10およびクランプブロック11もA側の方向へ移動し、基部材5の凸球面5cと固定部材8の凹球面8cの密着が解除される。
On the other hand, when releasing the above-mentioned fixation, as shown in FIG. 4C, the
また、本発明の把持装置の別の実施形態を図に基づいて説明する。図8は把持部の別の実施形態を説明する上面断面図であって、図8の(a)が上述の本発明の把持部2の断面図であり、(b)は本発明の別の実施形態を示す把持部2’の断面図である。また、図9はその把持部2’の実施形態を説明する被加工物把持装置1の側面断面図である。
Moreover, another embodiment of the gripping device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a top cross-sectional view illustrating another embodiment of the gripping portion, in which FIG. 8A is a cross-sectional view of the
図8の(b)に示すように把持部2’は、被加工物に接する面の反対面に凸球面を有する可動部位4と、この可動部位4の凸球面を略同径の凹球面で保持する固定部位7とを、支持軸10がこの両部材を貫通して支持している。可動部位4および固定部位7の球面間に隙間を有さずに、支持軸10が可動部位4および固定部位7を貫通して支持した状態で、上記の球面に沿って可動部位4が被加工物と接する面の角度を変えて動くことのできる構造である。
把持部2’では、可動部位4および固定部位7を貫通する支持軸10を進退させる多角形ボルト14が、この支持軸10の後端部に直接螺合により連結される。具体的には、支持軸10の後端部には雌ネジが切られており、この雌ネジ部に、上記固定部材7の凹球面の反対面より多角形ボルト14が螺合により挿入される。支持軸10の先端部にはクランプブロック11がネジ止めされ、可動部位4の基部材5の凸球面の反対側の面の窪み5dに係合し、この基部材5のクランプブロック11が係合した側を覆うように被加工物と接する面を有する把持部材6が固定される。
また図8の(b)に示すように、多角形ボルト14と螺合した支持軸10の後端部には、固定部材8の凹球面の反対側の面の固定部材8の壁面8’との間に、反発材13を有する。支持軸10はこの反発材13により常に被加工物と接する面の方向へ付勢されている。
As shown in FIG. 8 (b), the
In the
Further, as shown in FIG. 8B, the rear end portion of the
把持部2’の可動部位4の凸球面が固定部位7の凹球面に密着することにより固定される機構について説明する。
固定部位7の凸球面の反対面にある多角形ボルト14をスパナなどで時計回りに回すと、多角形ボルト14に螺合する支持軸10が軸方向に沿ってネジ回転分だけ上記凸球面の反対面側の方向へ移動する。このことにより、支持軸10の先端部にネジ止めされているクランプブロック11も上記凸球面の反対面へ移動することで、係合する基部材5を同じ方向へ引き寄せ、基部材5の凸球面と固定部材8の凹球面8cを密着させて固定する。
また反対に上記の固定を解除する場合は、多角形ボルト14を上記と逆の反時計回りに回すと、支持軸10の後端部が当接する反発材13の被加工物と接する面の方向への付勢力により、支持軸10およびクランプブロック11も被加工物と接する面の方向へ移動し、基部材5の凸球面5cと固定部材8の凹球面8cの密着固定が解除される。
A mechanism in which the convex spherical surface of the
When the
On the other hand, when releasing the above-mentioned fixing, when the
上記のように、多角形ボルト14を固定部材8の凹球面の反対側の面に配置する場合は、図9に示すように直線駆動ネジ部3の駆動ネジ3aを可動把持部2’aの固定部材8の凹球面の反対面下部にベアリング23などを介して設置し、駆動ネジ3aを回動させて可動把持部2’aを摺動部22上で移動させる。
また、多角形ボルト14が支持軸10の後端部に直接螺合する把持部2’では、支持軸10の被加工物と接する面に対する角度を任意に変えることができる。
As described above, when the
Further, in the
図1、図2および図7に示すように、把持部2の固定部位7の上面および側面に当金19を設置する。被加工物21を本把持装置1で把持する時、この当金19が被加工物の加工面21aまたは21bの裏面に当接して、被加工物を加工面基準で把持する。当金19の大きさとしては、把持部2の固定部位7に対して可動部位4が把持する面の角度を変えた場合に、固定部位7の上面から突出した可動部位4の高さ以上のものであればよい。
この当金19に被加工物の裏面を当接させて加工面基準で把持するので、被加工物の片寄った把持を防ぐことができ、被加工物の加工面を工作機械の工具に対し垂直に保つことができる。また、工作機械による切削加工時に、工具により被加工物に負荷がかかった場合でも、加工面に傾斜を生じさせることなく加工を行なうことが可能である。
被加工物を把持する際、基部材5の凸球面5cと固定部材8の凹球面8cを密着させ、可動部位4と固定部位7を固定した状態で、把持部2を直線駆動ネジ3により移動させて被加工物から離れれば、続いて同じ形状の被加工物を把持することができる。
また本発明の把持装置1では、被加工物のリブ部21cを堅固に固定する。切削加工においてこの固定した状態で把持装置1本体の角度を変えることにより、被加工物の上記リブ部21cが設けられた面以外の5面の加工を連続して行なうことができる。また、本発明の把持装置1で把持固定することで、被加工物の円形加工も可能である。
As shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 7, an
Since the back surface of the workpiece is brought into contact with the
When the workpiece is gripped, the convex
In the
本発明の被加工物把持装置は、加工面を基準に被加工物を堅固に把持固定し、把持部を固定した状態で被加工物の把持を解除できるため、同じ形状の被加工物を連続加工することが可能であり、把持部の固定を解除しても、把持部の可動部位と固定部位の凹凸球面間に隙間が生じず加工切粉が球面間に入り込むことがないため、あらゆる材質の被加工物を切削加工する工作機械の被加工物把持装置として好適に利用できる。 The workpiece gripping device of the present invention can firmly grip and fix the workpiece based on the processing surface, and can release the gripping of the workpiece with the gripping portion fixed. Any material can be processed, and even if the gripping part is released, no gap is formed between the concave and convex spherical surfaces of the gripping part and the machining chips do not enter between the spherical surfaces. Can be suitably used as a workpiece gripping device of a machine tool for cutting a workpiece.
1 把持装置
2 把持部
3 直線駆動ネジ部
4 可動部位
5 基部材
6 把持部材
7 固定部位
8 固定部材
9 ネジ
10 支持軸
11 クランプブロック
12 ネジ
13 反発材
14 多角形ボルト
15 座金
16 補助部材
17 スライド部材
18 ブロック部材
19 当金
20 バネ
21 被加工物
22 摺動部
23 ベアリング
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記把持部は、被加工物に接する面の反対面に凸球面を有する可動部位と、該可動部位の凸球面を略同径の凹球面で保持する固定部位と、前記可動部位および固定部位を支持する支持軸とを備え、
前記固定部位は、前記凹球面の反対面より前記支持軸が貫通しており、
前記可動部位は、前記凸球面を有しかつ該凸球面の反対側の面に形成された凹球面の窪みを有する基部材と、前記窪みに係合するクランプブロックと、該クランプブロックが可動可能に内蔵された基部材の窪みを覆って固定される把持部材とを有し、前記窪みの係合面は、前記凸球面と同芯の球面でかつ該凸球面より小径に形成されており、
前記支持軸は、その先端に前記クランプブロックが固定され、このクランプブロックが前記可動部位の凹球面の窪みに係合し、前記支持軸が前記可動部位および固定部位を貫通することで両部位を支持し、
前記支持軸を進退させることで前記可動部位と前記固定部位の対向する球面を密着固定し、該可動部位の把持部材の被加工物と接する面において被加工物を把持固定することを特徴とする被加工物把持装置。 A workpiece gripping device in which at least one pair of gripping portions linearly moves in the direction of the other gripping portion and grips the workpiece,
The gripping portion includes a movable part having a convex spherical surface on the opposite surface of the surface in contact with the workpiece, a fixed part that holds the convex spherical surface of the movable part with a concave spherical surface having substantially the same diameter, and the movable part and the fixed part. A support shaft for supporting,
In the fixing portion, the support shaft penetrates from the opposite surface of the concave spherical surface,
The movable portion has the convex spherical surface and a base member having a concave spherical recess formed on the opposite surface of the convex spherical surface, a clamp block engaged with the concave, and the clamp block movable. A gripping member that covers and fixes the recess of the base member built in, and the engagement surface of the recess is a spherical surface that is concentric with the convex spherical surface and has a smaller diameter than the convex spherical surface,
The clamp shaft is fixed to the tip of the support shaft, the clamp block engages with the concave spherical recess of the movable part, and the support shaft penetrates the movable part and the fixed part so that both parts are Support,
By moving the support shaft forward and backward, the movable portion and the fixed spherical surface of the fixed portion are closely fixed, and the workpiece is gripped and fixed on the surface of the movable member that contacts the workpiece. Workpiece gripping device.
前記多角形ボルトを回し、該多角形ボルトに螺合する前記スライド部材およびブロック部材を連動させることにより前記支持軸を進退させ、前記可動部位に係合する前記クランプブロックの進退により該可動部位と前記固定部位の対向する球面を密着固定し、該可動部位の把持部材の被加工物と接する面において被加工物を把持固定することを特徴とする請求項1記載の被加工物把持装置。 The fixing portion includes a fixing member having the concave spherical surface and a polygonal bolt that is disposed on a surface opposite to the concave spherical surface of the fixing member and is inserted vertically from a side surface of the fixing member. A slide member that advances and retreats in the axial direction of the bolt and has a slope surface in the axial direction, and a slope surface that engages with the slope surface of the slide member. A block member that moves in a vertical direction with respect to the advancing and retracting direction, and the fixing member, the slide member, and the block member are connected by penetrating the support shaft,
The support shaft is advanced and retracted by rotating the polygonal bolt, and the slide member and the block member screwed into the polygonal bolt are interlocked, and the movable part and the movable part are moved forward and backward by engaging the movable part. 2. The workpiece gripping apparatus according to claim 1, wherein the opposing spherical surfaces of the fixed portion are fixed in close contact, and the workpiece is gripped and fixed on a surface of the movable member that is in contact with the workpiece.
前記多角形ボルトを回すことにより前記支持軸を進退させ、前記可動部位に係合する前記クランプブロックの進退により該可動部位と前記固定部位の対向する球面を密着固定し、該可動部位の把持部材の被加工物と接する面において被加工物を把持固定することを特徴とする請求項1記載の被加工物把持装置。 The fixed portion includes a fixing member having the concave spherical surface, and a polygonal bolt that is coupled by screwing in the axial direction of the support shaft from a rear end portion of the support shaft that passes through the movable portion and the fixed portion. And
The support shaft is advanced and retracted by turning the polygonal bolt, and the movable portion and the fixed spherical surface are closely fixed to each other by the advance and retreat of the clamp block engaged with the movable portion. 2. The workpiece gripping apparatus according to claim 1, wherein the workpiece is gripped and fixed on a surface in contact with the workpiece.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104384994A (en) * | 2014-11-19 | 2015-03-04 | 重庆富吉机械制造有限公司 | Simple type floating support combination mechanism |
CN105414629A (en) * | 2015-12-14 | 2016-03-23 | 辽沈工业集团有限公司 | Spherical-surface arc groove machining device |
CN114632981A (en) * | 2022-03-24 | 2022-06-17 | 北京市春立正达医疗器械股份有限公司 | Machining and positioning tool for acetabular cup screw hole |
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2006
- 2006-09-13 JP JP2006248723A patent/JP2008068351A/en active Pending
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