JP2014240105A - Vice - Google Patents
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Description
この発明は、バイスに関するもので、特にアルミサッシのように多種多様な断面形状の細長いワーク(被加工物)をその長手方向に間欠的に送りながら加工を行う場合に、当該ワークを固定するのに好適なバイスに関するものである。 The present invention relates to a vise, and in particular, when a long workpiece (workpiece) having various cross-sectional shapes such as an aluminum sash is processed while being intermittently fed in the longitudinal direction, the workpiece is fixed. The present invention relates to a suitable vice.
一般的なバイスは、固定顎とこれに向かって進退する可動顎とを備えており、それぞれの顎(ジョー)に取り付けた口金の間にワークを挟んで固定する構造を備えている。バイスの開閉(可動顎の進退)には、ねじ機構や流体圧装置が用いられている。 A general vise includes a fixed jaw and a movable jaw that advances and retreats toward the fixed jaw, and has a structure in which a workpiece is sandwiched and fixed between a base attached to each jaw. A screw mechanism and a fluid pressure device are used to open and close the vice (advance and retreat of the movable jaw).
バイスで固定するワークには種々の形状のものがある。複雑な形状のものは、複数のバイスで複数箇所を挟んで固定するとか、ワークの形状に合わせた口金を個別に準備してワークの形状が変わったときに対応する口金を付け替えて挟持するという方法が採られている。 There are various shapes of workpieces fixed with a vise. For complicated shapes, fix multiple parts with multiple vices, or prepare a base that matches the shape of the work separately, and change and hold the corresponding base when the work shape changes. The method is taken.
アルミサッシは、長手方向に断面形状が一定の細長いワークであるが、用途に応じて種々の断面形状のものが用いられている。また、新しい用途が開発されると、その用途に応じた断面形状のものが製作されるため、形状の異なる多種類のものが存在している。 The aluminum sash is an elongated work having a constant cross-sectional shape in the longitudinal direction, but various cross-sectional shapes are used depending on the application. Further, when a new application is developed, a cross-sectional shape corresponding to the application is manufactured, so there are many types having different shapes.
アルミサッシは、組立や組付のために孔や切欠を加工する必要があり、その加工の際にはアルミサッシの加工される部分を固定する必要がある。通常、孔や切欠は、間隔をあけて設けられるので、その加工に際しては、加工される箇所を固定して当該箇所の加工を行い、次にその固定を解除して次の加工箇所までワークを長手方向に移動し、新たな箇所を固定して当該箇所の加工を行うという工程を繰り返して加工を行っている。 The aluminum sash needs to process holes and notches for assembly and assembly, and it is necessary to fix the portion of the aluminum sash to be processed. Normally, holes and notches are provided at intervals, so when processing, fix the location to be processed, process the location, then release the fixation and move the workpiece to the next processing location. Processing is performed by repeating the process of moving in the longitudinal direction, fixing a new location, and processing the location.
この加工の際にアルミサッシを固定する手段としてバイスが用いられている。アルミサッシは、その断面形状が種々であって、しかも材質としては比較的柔らかく薄肉であるので、バイスで挟持する際には大きな面圧が局部的に作用するのを避ける必要がある。そこで通常は、ワークの断面形状に合わせた口金(生口金)を準備して、ワークの種類や加工する面が変わったときに、口金を対応する口金に付け替えて加工を行っていた。特に、断面積の大きい大型のワークは、加工負荷が大きくなりかつ高い加工精度を要求されるために、加工時にも正確で強力な固定が必要であり、加工に際しては専用の口金を用いることが必須になる。 A vise is used as means for fixing the aluminum sash during this processing. Since the aluminum sash has various cross-sectional shapes and is relatively soft and thin as a material, it is necessary to avoid a large surface pressure from acting locally when sandwiched by a vise. Therefore, normally, a base (raw base) that matches the cross-sectional shape of the workpiece is prepared, and when the type of workpiece or the surface to be processed changes, the base is replaced with the corresponding base for processing. In particular, large workpieces with large cross-sectional areas require large and high processing accuracy because of high processing load, so accurate and strong fixing is required during processing. It becomes essential.
大量に加工されるワークであれば、そのワーク専用の口金を準備することはたいした負担にはならない。しかし、ビルの入口のドアなどに用いられるアルミサッシのように大型で使用量が比較的少ないワークにおいては、専用の口金を準備してそれを付け替えて加工を行うという従来方法は、経済的及び時間的な負担が大きい。 For workpieces that are to be processed in large quantities, it is not a heavy burden to prepare a base dedicated to the workpiece. However, the conventional method of preparing a special base and replacing it with a large-sized work such as an aluminum sash used for an entrance door of a building, which is relatively large, is economical and The time burden is large.
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、寸法や形状の異なる種々のワーク、特にアルミサッシのように断面形状が異なる細長いワークをその断面形状の相違にかかわらず、正確な位置でかつ許容される面圧の範囲内で確実に固定することができるバイスを得ることを課題としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. Various workpieces having different dimensions and shapes, in particular, elongated workpieces having different cross-sectional shapes such as aluminum sashes, regardless of the difference in cross-sectional shapes, are accurate. It is an object of the present invention to obtain a vise that can be securely fixed at a position and within an allowable surface pressure range.
この発明は、対向する縁丸帯板状(長円形断面)のピストンロッド2a、2bの複数をその帯板の厚さ方向に所定間隔で配置し、個別駆動される当該複数のピストンロッド2a、2bの対向する先端でワークを把持して固定するバイスを提供することにより、上記課題を解決したものである。
In the present invention, a plurality of
この発明のバイスは、対向配置された一対のシリンダ箱1a、1bを備えている。一対のシリンダ箱1(1a、1b)には、複数の縁丸帯板状のピストンロッド2(2a、2b)が個別進退可能に設けられている。複数のピストンロッド2は、その板厚方向に所定間隔で配置されている。一対のシリンダ箱1のそれぞれは、複数のピストン21(21a、21b)を個別に摺動自在に嵌挿するシリンダ孔11(11a、11b)を備え、それぞれのシリンダ孔に嵌挿されたピストン21のピストンロッド2は、各シリンダ箱の対向壁14(14a、14b)を貫通して対向している。一対のシリンダ箱1a、1bの間に置かれたワークwは、流体圧により当該ワークに当接するまで進出した複数のピストンロッド2a、2bの対向する先端で挟持されて固定される。
The vise according to the present invention includes a pair of
バイスは、ワークの加工基準となる面pを常に定位置にして当該ワークを固定できる構造とするのが好ましい。そのためには、一対のシリンダ箱の一方1aに、そのピストンロッド2aの進出位置を固定するロック機構3を設ける。このロック機構としては、縁丸帯板状のピストンロッド2aの両側縁22i、22oを流体圧で押圧してその摩擦力により当該ピストンロッド2aの進出位置を固定する構造が実用上便利である。
The vice preferably has a structure in which the workpiece p can be fixed with the surface p serving as a machining reference of the workpiece always placed at a fixed position. For this purpose, a
シリンダ箱1の複数のシリンダ孔11に個別に進退可能に嵌挿された複数のピストンロッド2は、シリンダ箱1のヘッドエンド側とロッドエンド側に形成した流体室24、25に流体圧を供給することにより一斉に進退するように同時付勢される。ロック機構3は、一斉に進退するピストンロッド2aの内の一部の進出位置を固定することにより、ワークwの加工基準面pが当該一部のピストンロッドの先端の位置で規定されるようにするものである。
A plurality of
この発明のバイスは、複数のピストンロッド2の先端がワーク把持面の凹凸に応じた位置で当該ワークを把持するので、把持面の凹凸の形状が異なる多種多様なワークを把持することができる。また、ワークを把持した状態で基準側のピストンロッド2aの進出位置をロック機構3で固定すれば、設定された基準面の位置を維持してワークを繰り返し固定することができる。
In the vise of the present invention, the tips of the plurality of
更に、この発明のバイスは、ワークに当接するピストンロッド2の先端面が広いので、低い面圧でワークを固定することができ、ワークに損傷を与えるおそれが小さいという特徴がある。
Furthermore, the vise according to the present invention has a feature that since the tip end surface of the
これらのことから、アルミサッシのように断面形状が異なる細長いワークをその断面形状の相違にかかわらず、正確な位置でかつ許容される面圧の範囲内で確実に固定することができるバイスを提供できるという効果がある。 For these reasons, we provide a vise that can securely fix elongate workpieces with different cross-sectional shapes such as aluminum sashes, regardless of the cross-sectional shape, at an accurate position and within the allowable surface pressure range. There is an effect that can be done.
以下、図面に示す実施例を参照して、この発明を具体的に説明する。この発明のバイスは、対向する一対のシリンダ箱1a、1bを備えている。各シリンダ箱は、複数のシリンダ孔11a、11bを備えている。各シリンダ孔11a、11bは、両端を半円弧で繋いだ平行な2平面ないし同心円弧面(図8参照)で形成される長孔断面である。対向するシリンダ箱の一方1aは、ロック機構3を備えた固定側ないし基準側で、他方1bは、ロック機構を有していない可動側である。まず、構造が簡単な可動側について説明する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to embodiments shown in the drawings. The vise of the present invention includes a pair of
可動側シリンダ箱1bのシリンダ孔11bは、断面形状が軸方向に一定で、ロッド側の蓋板15bにピストンロッド2bが貫通する長孔12bが設けられている。シリンダ孔11bに嵌挿されるピストン21bは、両縁を半円弧で繋いだ短い帯板状で、その一方の端面に略同形断面のピストンロッド2bが一体に形成されている。ピストンロッド2bは、ロッド孔12bを摺動自在に貫通しており、ピストン21bの外周とロッド孔12bの内周には、シールリング23b、13bが設けられている。
The
シリンダ孔11bは、平板状ピストンの板厚方向に所定間隔で同一形状のものが複数個設けられ、そのそれぞれに同形のピストン21bが個別に摺動自在に嵌挿されている。複数のシリンダ孔11bの背面(ヘッドエンド側)は、図示しないボルトでシリンダ箱1b本体に固定した後蓋15bで閉鎖されている。複数のシリンダ孔のヘッドエンド側流体室24bは、シリンダ箱1b本体の背面に設けた凹所17bで全体として1個の流体室を形成するように連通されている。一方、ロッドエンド側流体室25bは、縁丸平板状断面のシリンダ孔11bと断面同形で断面積の小さいピストンロッド2bとの間に各シリンダ孔毎に個別に形成され、これらの流体室に流体圧を供給するための流体通路26bによって全体が連通されている。
A plurality of
従って、シリンダ箱1bに装着された複数のピストン21bは、ヘッドエンド側流体室24bに流体圧を供給することで一斉に進出し、ロッドエンド側流体室25bに流体圧を供給することで一斉に後退する。
Accordingly, the plurality of
基準側シリンダ箱1aの複数のシリンダ孔11aは、可動側のそれと同様な工程で加工されるが、隣接するシリンダ孔との間の隔壁16aの中央部がロッドエンド側からコ字形に切り欠かれており、これらのシリンダ孔に嵌挿されるピストン21aのピストンロッド2aも、その先端側から中央部がコ字形に切り欠かれて二股状となっている。二股となったピストンロッド2aのそれぞれは、縁丸平板状断面に形成されている。
The plurality of
基準側シリンダ箱1aの前蓋14aには、1個のシリンダ孔に対して2個の長円断面のロッド孔12a、12aが設けられ、それらの間の中央部に、前記隔壁16aに設けた切欠にちょうど嵌合する角柱状のロックブロック31が設けられている。
The
ピストン21aの外周と2個に分割して設けたロッド孔12aの内周にシールリング23a、13aが装着されていること、複数のシリンダ孔11aのヘッドエンド側が連通されて実質的に1個の流体室24aが形成されていること、及び、複数のシリンダ孔のロッドエンド側も流体通路26aで連通されて実質的に1個の流体室25aが形成されていることも、可動側シリンダ箱1bと同様である。
The
ロックブロック31には、ピストンロッド2aの平板の面と平行でかつ当該ロッドの進退方向と直交する方向に、円筒孔32がロックブロック31を貫通するように設けられ、その貫通孔に両側からロックラム33、33が摺動自在に嵌挿されている。ロックブロック31には、一対のロックラム33、33の間の円筒孔32部分に流体圧を供給するロック流路35が形成されている。ロック流路35に流体圧を供給すると、ロックラム33、33が互いに離隔する方向に付勢されて、ロックラム33、33の先端が二股にされたピストンロッド2a、2aの内側縁22i、22iを押圧することで、摩擦力でそれぞれのピストンロッド2aの位置が固定される。
A
図の実施例における個々の円筒孔32は、その軸中心が隣接するシリンダ孔の間の隔壁16aの厚さ中心に位置するように設けられており、円筒孔32は、上下に隣接する2つのシリンダ孔に向いて開口している。すなわち、図の実施例では、1個のロックラム33で上下に隣接する2個のピストンロッドを固定する構造である。これは、円筒孔32に供給される流体圧の受圧面積(ラム33の径)を大きくして、摩擦による大きな位置決め力をピストンロッド2aに作用させることができるようにするためである。
Each
ロック流体の流路35は、円筒孔32の前蓋14a側に隣接して、これら円筒孔の軸方向と交差する方向に設けられており、当該流路から分岐する枝孔36で各円筒孔32に連結している。流路35と枝孔36の分岐部には、それぞれねじ37で弁38を弁座に押圧することによって枝孔36の入口流路を塞ぐ遮蔽弁39が設けられている。従って、ロック流路35に流体圧を供給したとき、遮蔽弁39が開いている枝孔に繋がる円筒孔32に嵌挿されたロックラム33のみがそれによって押圧される2個のピストンロッド2aを固定することとなる。
The lock
円筒孔32は、シリンダ箱1aのロッドエンド側流体室25aに開口しているので、当該流体室に流体圧を供給したとき、すなわち、ピストンロッド2aを縮退させるときに、ロックラム33にも押し戻す力が作用する。従って、ロック用の流体圧が作用していないときは、ロッドエンド側流体室25aに流体圧を作用させたときにロックラム33が後退する。ロック用の流体圧が作用していないときのロックラム33の後退をより確実にしたいときは、戻り用のばね34を設けてやればよい。
Since the
なお、ロックラム33でピストンロッド2aの進出位置を固定するには、円筒孔32に供給するロック用の流体圧をシリンダ室のロッドエンド側流体室25aに供給する流体圧より十分大きくしなければならず、ピストンロッド2aを後退させるときのロックラム33による固定力は、進出させるときのそれより小さくなる。しかし、ピストンロッド2aの後退時の推力は、ピストン21aの全面積に流体圧が作用する進出時の推力より遙かに小さいので、ピストン後退時にその流体圧がロックラム33によるピストンロッド2aの固定を弱める方向に作用することが大きな問題になることはない。
In order to fix the advance position of the
次に上記のように構成されたこの発明のバイスの動作について説明する。アルミサッシを加工しようとする工作機械(ボール盤やマシニングセンタ)のテーブルに基準側シリンダ箱1aと可動側シリンダ箱1bとをそれらのピストンロッド2a、2bの帯板の面をテーブル面と平行にして対向させて固定する。
Next, the operation of the vice of the present invention configured as described above will be described. A
そして、加工しようとするアルミサッシの加工面を工具に向けて両シリンダ箱の間に置き、両方のシリンダ箱のヘッドエンド側流体室に流体圧を供給する。すると、両シリンダ箱の複数のピストンロッド2a、2bは、その先端がアルミサッシwの側面に当接するまで進出する。アルミサッシの断面形状がどのようであっても、それぞれのピストンロッドは、その先端がアルミサッシに当接した位置で停止し、このとき当該アルミサッシは、その両側面を対向する複数のピストンロッドの先端で挟持して固定された状態となる。
Then, the machined surface of the aluminum sash to be machined is placed between both cylinder boxes facing the tool, and fluid pressure is supplied to the head end side fluid chambers of both cylinder boxes. Then, the plurality of
この状態で加工寸法の基準となる側面に当接している基準側ピストンロッドを固定するロックラム33の円筒孔32に繋がる遮蔽弁39を開き、その他の遮蔽弁を閉鎖する。例えば図5において、アルミサッシwの面pを基準面とするのであれば、当該面pに当接しているピストンロッド2a2〜2a4を固定するラム33の円筒孔に連通している枝孔の遮蔽弁39を開き、その他の遮蔽弁は閉じる。
In this state, the shielding
一対のロックラムは、隣接する2つのピストンロッドを同時に固定するので、図の例では、固定する必要のないピストンロッド2a1の位置も固定されることとなるが、アルミサッシのような押し出しないし引き抜き成形材は、その長手方向の寸法精度が正確なので、加工基準面pに隣接する位置がピストンロッド2a1により固定されても基準面pの位置決め精度に問題を生ずることはない。 Since a pair of lock rams fix two adjacent piston rods at the same time, in the example shown in the figure, the position of the piston rod 2a1 that does not need to be fixed is also fixed, but it is extruded or pultruded like an aluminum sash. Since the dimensional accuracy in the longitudinal direction of the material is accurate, even if the position adjacent to the processing reference surface p is fixed by the piston rod 2a1, there is no problem in the positioning accuracy of the reference surface p.
このようにして加工基準面pの固定位置を設定したあと、当該面を基準とする加工位置を工作機械のNC装置に設定して加工を行う。一箇所の加工が終了したら、シリンダ箱のロッドエンド側に流体圧を供給する。これによりロックラムで固定したピストンロッド以外は総て後退するので、アルミサッシwを次の加工箇所まで長手方向に移動し、シリンダ箱1a、1bのヘッドエンド側に流体圧を供給してアルミサッシwを新たな加工箇所で挟持する。
After setting the fixed position of the machining reference surface p in this way, the machining position with the surface as a reference is set in the NC device of the machine tool for machining. When processing at one place is completed, fluid pressure is supplied to the rod end side of the cylinder box. As a result, all but the piston rod fixed by the lock ram moves backward, so the aluminum sash w is moved to the next machining position in the longitudinal direction, and fluid pressure is supplied to the head end side of the
以上の動作を繰り返すことで1本のアルミサッシないしは同一形状の複数本のアルミサッシについての加工を行う。この間、ロック流路35には常時流体圧を供給し続けて加工を行う。
By repeating the above operation, processing is performed on one aluminum sash or a plurality of aluminum sashes having the same shape. During this time, the fluid is always supplied to the
形状の異なる他のアルミサッシを加工するときは、ロック圧を解除した状態でシリンダ箱1a、1bのロッドエンド側に流体圧を供給することによって総てのピストンロッドを後退させ、新たなアルミサッシを対向するシリンダ箱1a、1bの間に置いて同様な操作を行うことによって、新たなアルミサッシについての加工を行う。
When machining other aluminum sashes with different shapes, all piston rods are retracted by supplying fluid pressure to the rod end sides of the
以上に説明した第1実施例では、基準側ピストンのピストンロッド2aを先端側が二股になった凹形として、その凹の部分にロック機構3を設けたが、基準側ピストンロッド2aを可動側ピストンロッド2bと同形の平面矩形形状とし、基準側シリンダ箱1aの両側にロック機構3、3を設けた構造とすることもできる(図6参照)。
In the first embodiment described above, the
両側のロック機構3、3には、基準側シリンダ箱のロッドエンド側流体室25aに開口する有底の円筒孔32が設けられ、そのそれぞれの1個にロックラム33が嵌挿される。両側のロック機構3、3には、それぞれロック流路35、35が設けられ、同一の圧力源から流体圧を供給する。各円筒孔の流路を遮断する遮蔽弁39は、左右のロック機構にそれぞれ設けられている。
The
この第2実施例の構造は、両側のロックラム33、33でピストンロッド2aの両側縁22o、22oを外側から挟んで固定する構造で、基準側と可動側のシリンダ孔及びピストンロッドを同形とすることができるので、構造を単純化できるが、基準側のシリンダ箱が大型になることと、所望のピストンロッドを固定するための遮蔽弁の操作を両側のロック機構について行わねばならないという欠点がある。
The structure of the second embodiment is a structure in which both side edges 22o, 22o of the
以上の実施例は、アルミサッシを固定するためのバイトとして好適な、同幅の帯板状のピストンロッドをその帯板の板厚方向に重ねた状態で配置したものであるが、例えばバイスで挟持する面の凹凸が多種多様である箱状のワークや、バイスで挟持する端面の凹凸が多種多様である円筒状のワークを挟持するバイスとして、シリンダ孔、ピストン及びピストンロッドを図7や8に示すように配置したバイスを得ることも可能である。 In the above embodiment, a strip-shaped piston rod having the same width, which is suitable as a tool for fixing an aluminum sash, is arranged in a state of being stacked in the thickness direction of the strip. A cylinder hole, a piston, and a piston rod are shown in FIGS. 7 and 8 as a vise for holding a box-shaped workpiece having various irregularities on the clamping surface and a cylindrical workpiece having various irregularities on the end surface clamped by a vise. It is also possible to obtain a vice arranged as shown in FIG.
この場合、小径側のピストンロッドの進出位置を固定することは困難であるが、大径側を基準とするのであれば、大径側のピストンロッドをそのロッド孔の部分で面直角方向に押圧するようなロックラムを設けることで、大径側の一部のピストンロッドの進出位置を固定することが可能である。 In this case, it is difficult to fix the advance position of the small-diameter side piston rod, but if the large-diameter side is used as a reference, the large-diameter side piston rod is pressed in the direction perpendicular to the surface at the portion of the rod hole. By providing such a lock ram, it is possible to fix the advance position of a part of the piston rod on the large diameter side.
以上のようにこの発明のバイスは、把持しようとするワークの把持面の凹凸に倣った把持面が自動的に形成される口金を備えたバイスとして機能するので、把持面の凹凸の形状が異なる多種多様なワークを挟持することができ、かつワークの加工基準面に対応するピストンロッドの進出位置を固定することで、一旦設定された加工基準を保持してワークを繰り返し加工することができ、多種多様な形状のワークを正確な位置で強固に固定できるという特徴がある。 As described above, the vise according to the present invention functions as a vise having a base that automatically forms a gripping surface that follows the unevenness of the gripping surface of the workpiece to be gripped. A wide variety of workpieces can be clamped, and by fixing the advance position of the piston rod corresponding to the workpiece reference plane, the workpiece can be repeatedly processed while maintaining the preset processing reference. There is a feature that workpieces of various shapes can be firmly fixed at accurate positions.
そして、この発明のバイスは、ワークに当接するピストンロッドの先端面が広いので、アルミ材のような耐面圧強度の比較的低いワークの固定にも適しているという特徴がある。 The vice according to the present invention has a feature that it is suitable for fixing a workpiece having a relatively low surface pressure resistance, such as an aluminum material, because the tip end surface of the piston rod contacting the workpiece is wide.
1(1a、1b) シリンダ箱
2(2a、2b) ピストンロッド
3 ロック機構
11(11a、11b) シリンダ孔
14(14a、14b) 対向壁
21(21a、21b) ピストン
22i、22o ピストンロッドの両側縁
24、25 流体室
p 加工基準面
w アルミサッシ
1 (1a, 1b) Cylinder box 2 (2a, 2b)
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