JP2019055438A - 把持装置用器具および把持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】把持装置での被加工物の固定をより確実にする把持装置用器具および把持装置を提供する。
【解決手段】把持装置用治具20は、移動口金40側に向いた屈曲部を両端に有する板状の基部22と、屈曲部とは逆側で基部22に設けられた突出部25とを有し、移動口金40は、把持装置用治具20の屈曲部が係止する係止凸部と移動用ガイドとを有し、突出部25は、基部22から離間して基部22の表面と略平行に配置された弦材部27、及び基部22と弦材部27とを繋ぐ複数の脚部を備え、複数の脚部は、弦材部27の両端から内向きに基部22まで延びる一対の外側脚部28と、弦材部27の中央から基部22に向けてＶ字状に延びる一対の内側脚部とを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、把持装置用器具および把持装置に関するものである。

フライス盤、ボール盤、立削盤、平削盤、放電加工、ワイヤー放電加工などの工作機械で被加工物を加工する際には、工作機械のテーブルに被加工物を固定するために、把持装置が一般に用いられている。把持装置としては、マシンバイスのようなバイスが知られている。例えば、直方体形状の被加工物の上面を切削加工する場合には、被加工物の側面を把持装置で挟持して被加工物を工作機械のテーブルに固定する。被加工物をテーブルに固定した状態で、適切な刃具を用いて被加工物の上面に切削加工を施す。

被加工物を精度よく加工するためには、被加工物を把持装置の基準面に密着させて、把持装置に対する被加工物の位置が加工中にずれないようにする必要がある。例えば、移動口金を備えた把持装置用器具が開示されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の把持装置用器具は、把持装置のフレーム上を真っ直ぐに移動し、被加工物を押して固定することができる。

特開２０１７−１０９２９７号公報

被加工物の大きさや形状は、一定ではなく多種多様である。例えば、より寸法の大きな被加工物が加工される場合がある。また、幅および奥行きに対して高さの非常に小さい直方体形状（板状）の被加工物、幅および高さに対して奥行きの非常に大きな直方体形状（角柱状）の被加工物なども存在する。

被加工物の大きさや形状によっては、把持装置で確実に固定するのが困難となる場合がある。大型の被加工物の場合、加工の途中で被加工物と把持装置との間に歪みが生じて、加工精度の低下を引き起こすおそれがある。板状や角柱状の被加工物は、従来の把持装置用治具を用いても、必ずしも確実に固定することができない。いかなる形状の被加工物や大型の被加工物であっても、把持装置で確実に固定することが求められる。

そこで本発明は、把持装置での被加工物の固定をより確実にする把持装置用器具、および把持装置を提供することを目的とする。

本発明に係る把持装置用器具は、把持装置のフレーム上に載置され、被加工物に接する把持装置用治具と前記被加工物とは反対側で前記把持装置用治具に接する移動口金とを備えた把持装置用器具であって、前記把持装置用治具は、前記移動口金側に向いた屈曲部を両端に有する板状の基部と、前記屈曲部とは逆側で前記基部に設けられた突出部とを有し、前記移動口金は、前記把持装置用治具の前記屈曲部が係止する係止凸部と、移動用ガイドとを有し、前記突出部は、前記基部から離間して、前記基部の表面と略平行に配置された弦材部、および前記基部と前記弦材部とを繋ぐ複数の脚部を備え、前記複数の脚部は、前記弦材部の両端から内向きに、前記基部まで延びる一対の外側脚部と、前記弦材部の中央から前記基部に向けてＶ字状に延びる一対の内側脚部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る把持装置は、前述の把持装置用器具と、前記把持装置用器具が載置されるフレームと、前記移動口金に接触する先端を有する締付けネジと、前記締付けネジを支持する取付け部材とを備え、前記取付け部材は、前記移動口金に対する前記締付けネジの接触位置を、高さ方向に変更可能に、前記フレームに固定されることを特徴とする。

本発明によれば、把持装置用器具は、特定の突出部で被加工物に接する把持装置用治具と、把持装置用治具を押すための移動口金とを備えている。突出部は、板状の基部から離間して基部の表面と略平行に配置された弦材部と、弦材部の両端から内向きに基部まで延びる一対の外側脚部とを含む。移動口金から与えられた力は、幅方向の外側に広がるように作用するので、把持装置用器具によって、把持装置での被加工物の固定が、より確実になる。

しかも、把持装置用器具を押すために装着された移動口金は、移動用ガイドを有している。移動口金は、被加工物に向けて把持装置用治具を真っ直ぐに押せることから、本発明の把持装置用器具は、把持装置のフレーム上を真っ直ぐに移動し、被加工物を確実に押して、把持装置での被加工物の固定をより確実にすることができる。

本発明の把持装置は、把持装置用器具の移動口金に接する締付けネジを支持する取り付け部材を備えている。取付け部材は、高さ方向の位置を変更可能にフレームに固定されるので、被加工物の重心位置に合わせて締付けネジの高さを変更できる。これによって、本発明の把持装置は、被加工物を精度よく把持することができる。

実施形態に係る把持装置用器具を示す斜視図である。 把持装置用治具の上面図である。 把持装置用治具の側面図である。 把持装置用器具における移動口金の上面図である。 把持装置用器具で被加工物を固定した状態の一例を示す上面図である。 把持装置用器具で被加工物を固定した状態の一例を示す側面図である。 被加工物を固定した際の図５におけるＡ−Ａ部分断面図である。 図７におけるＸ矢視図である。 他の被加工物を固定した際の図５におけるＡ−Ａ部分断面図である。 図９におけるＸ矢視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

把持装置用器具は、被加工物を工作機械で加工する際、被加工物を工作機械のテーブルに固定する把持装置で用いられる。本実施形態の把持装置用器具は、把持装置のフレーム上で被加工物を確実に押して、把持装置での被加工物の固定をより確実にする。

図１に示す把持装置用器具１０は、把持装置用治具２０と移動口金４０とを備える。把持装置用器具１０は、使用の際、把持装置用治具２０を被加工物側に向けて把持装置のフレーム上に移動可能に載置される。移動口金４０が把持装置用治具２０を押すことで、把持装置用治具２０の端面２６が被加工物に接触する。端面２６の厚さｈは、任意に設定できる。端面２６の幅ｗは、把持装置のフレームの幅と同程度とすることができる。端面２６の幅ｗは、把持装置のフレームの幅を越えてもよい。

把持装置には、一般構造用圧延鋼、炭素鋼、クロムモリブデン鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、炭素工具鋼、合金工具鋼、高速度工具鋼、高炭素クロム軸受け鋼、ステンレス鋼、ねずみ鋳鉄、ＳＣＮ４３５，ＳＣＮ４４０などのクロムモリブデン鋼、鋼、およびニッケル合金等の金属材料が一般に用いられている。こうした金属材料は、熱処理（焼き入れ）やコーティング（黒染め）等の表面処理が施される場合もある。把持装置用治具２０および移動口金４０は、このような金属材料で作製される。

図２を参照して、把持装置用治具２０を上面から見た状態を説明する。上面視における把持装置用治具２０は、一方向に屈曲した屈曲部２３を両端に有する基部２２と、屈曲部２３とは逆側の他方向に突出して設けられた突出部２５とを備えている。基部２２は、紙面に直交する方向に広がった板状であり、突出部２５側に向けて湾曲している（図１参照）。図１に示したとおり、屈曲部２３は移動口金４０の係止凸部４４に係止して、屈曲部２３の先端の支持面２４が移動口金４０の当接面４６に当接する。

突出部２５は、基部２２から離間して配置された弦材部２７を備えている。弦材部２７は、上面視において基部２２の表面と略平行である。「基部２２の表面と略平行」とは、基部２２の両端を繋ぐ直線と平行であることを指す。被加工物（図示せず）に接触する端面２６は、弦材部２７の外側表面である。本実施形態における端面２６は、追って説明するようなスリットを有する平坦な面としたが、これに限定されない。

弦材部２７は、一対の外側脚部２８および一対の内側脚部２９によって、基部２２と繋がれている。一対の外側脚部２８は、弦材部２７の両端から内向きに、基部２２まで延びている。一対の内側脚部２９は、外側脚部２８の内側であって、弦材部２７の中央から基部２２に向けてＶ字状に延びている。

突出部２５には、図３に示すように複数のスリット３０が、基部２２側から端面２６側に向けて厚さ方向に設けられている。スリット３０によって、突出部２５は、厚さ方向に分割されている。分割されている部分は、力を受けた際にそれぞれが自由に変形するので、端面２６に接する被加工物の表面が平滑でない場合でも、端面２６は被加工物と確実に接触できる。こうして、図示しない移動口金から把持装置用治具２０に与えられた力を、弦材部２７の端面２６の全域にわたって均等に作用させることができる。

図示する把持装置用治具２０においては、スリット３０の本数は９本であるが、これに限定されない。スリット３０の本数は、適宜選択することができる。スリット３０は、端面２６に向かって下向きに傾斜していることが好ましい。

移動口金４０は、図４に示すように押圧部４２と、押圧部４２の中央近傍から両側に広がって延びる２つの固定支持部４８とを有する。押圧部４２は、把持装置用治具２０の基部２２に相当する長さを有し、把持装置用治具２０の屈曲部２３が係止する係止凸部４４が、両端近傍に設けられている。係止凸部４４には、把持装置用治具２０の基部２２に設けられた屈曲部２３が外側から係止する。固定支持部４８は、追って説明するように、把持装置のフレームに固定される。

図５に示すように把持装置５０は、フレーム５２と、フレーム５２上に載置された把持装置用器具１０と、フレーム５２の一端に固定された取付け部材５６と、取付け部材５６に支持された締付けネジ５８とを備える。締付けネジ５８の先端５８ａは、移動口金４０の背面に所定の高さで接触している。締付けネジ５８は、被加工物６０に向かって把持装置用器具１０を押し付けることができる。フレーム５２の他端の上面には、固定ブロック５４が設けられている。締付けネジ５８を締め付けて移動口金４０を押すことにより、把持装置用器具１０が被加工物６０に向けて移動し、固定ブロック５４と把持装置用器具１０との間に被加工物６０が把持される。

締付けネジ５８を締め付けると、締付けネジ５８からの力が移動口金４０を介して把持装置用治具２０に伝わる。把持装置用治具２０は、被加工物６０側に向かう力を両端の屈曲部２３に受ける。把持装置用治具２０は弦材部２７で被加工物６０に接しているため、被加工物６０から反力が働く。

基部２２は、一対の外側脚部２８および一対の内側脚部２９から両端の屈曲部２３より内側に前記反力が作用する。一対の外側脚部２８は、被加工物６０に接する弦材部２７の両端から基部２２に向けて内向きに延びており、屈曲部２３より内側において基部２２に接続されている。両端の屈曲部２３において移動口金４０に支持された基部２２は、一対の外側脚部２８および一対の内側脚部２９から受ける力によって、弾性変形する。外側脚部２８と内側脚部２９は、基部２２と弦材部２７の間にトラス状に配置されていることにより、弦材部２７の変形を抑制すると共に、基部２２と弦材部２７の間隔を一定に保持する。

把持装置用治具２０は、弦材部２７の端面と被加工物６０の表面とが平行でない場合でも、把持装置用治具２０が弾性変形することによって、被加工物６０と把持装置用治具２０との間のずれが吸収される。こうした把持装置用器具１０を用いることによって、把持装置５０で精度よく被加工物６０を把持することができる。

弦材部２７側での一対の外側脚部２８の間隔が基部２２側より広いことにより、締付けネジ５８から与えられた力は、矢印Ｓで表わされる外側の方向（フレーム５２の幅方向の外側）に作用する。幅の広い被加工物６０でも幅方向の広い範囲に、締付けネジ５８からの力を加えることができるため、被加工物６０の幅方向の移動を抑制する効果が高まる。把持装置用器具１０を用いることによって、把持装置用治具２０に接触する部分が弦材部２７の幅より大きい被加工物６０でも、把持装置５０での固定をより確実にすることが可能となる。

把持装置用治具２０に接触する部分が弦材部２７の幅より大きい被加工物としては、例えば、板状および柱状の被加工物等が挙げられる。全体的に大型の被加工物も、把持装置用治具２０に接触する部分が弦材部２７の幅より大きい被加工物に該当する。本実施形態の把持装置用器具１０は、把持装置用治具２０に接触する部分が弦材部２７の幅より大きい被加工物を把持装置で固定する際に、特に効果が発揮される。把持装置用治具２０に接触する部分が弦材部２７の幅と同等以下の被加工物を固定する際にも、把持装置用器具１０は好適に用いられる。

なお、弦材部２７側での一対の外側脚部の間隔が、基部２２側より狭い場合、締付けネジ５８から与えられた力は、上述とは逆にフレーム５２の幅方向の内側に向けて作用する。そのような把持装置用器具は、被加工物６０を押し付ける力の及ぶ範囲が狭くなることから、幅の狭い被加工物に対して効率的に力を加えることができる。

一対の外側脚部２８と基部２２の接続部の間隔が広いほど、一対の外側脚部２８から受ける反力の作用点と屈曲部２３の距離が短くなるため、基部２２は変形し難くなる。基部２２が変形し難い把持装置用治具２０は、被加工物６０と把持装置用治具２０との間のずれを十分に吸収できないので、把持装置で精度よく被加工物６０を把持することが困難である。本実施形態の把持装置用器具１０は、こうした不都合を解消して、幅の広い被加工物でも把持装置で精度よく把持することが可能となった。

把持装置用器具１０は、図６に示すように、移動口金４０の下部の移動用ガイド１２でフレーム５２の上部を挟んで、移動可能にフレーム５２に設けられている。移動口金４０が移動用ガイド１２を有しているので、締付けネジ５８を締め付けることにより、移動口金４０はフレーム５２上を真っ直ぐに移動できる。これによって、把持装置用治具２０は、被加工物６０を安定に押して固定することができる。

把持装置用治具２０の突出部２５には、端面に向けて下向きに傾斜したスリット３０が設けられている。把持装置用治具２０が締付けネジ５８から力を受けると、突出部２５ではスリット３０に沿って矢印Ｇ方向の力が作用する。突出部２５は、スリット３０に沿った下向きの力を受けることによって弾性変形する。その結果、把持装置用治具２０は、被加工物６０を固定ブロック５４に確実に押し付けて被加工物６０の浮き上がりを抑止することができる。

図７には、図５におけるＡ−Ａ部分断面図を示す。本図に示す被加工物６０は、把持装置用器具１０の移動口金４０と同程度の厚さを有している。締付けネジ５８を支持している取付け部材５６は、直方体状の部材であり、厚さ方向に貫通した貫通穴６２および雌ネジ部５７を有する。貫通穴６２が形成された取付け部材５６の一側表面には、ザグリ穴６４が設けられている。貫通穴６２およびザグリ穴６４は、図８に示すように、把持装置５０の高さ方向を長手方向とする長円形状である。

フレーム５２には、雌ネジ５３が、高さ方向の上下に並んで２個、形成されている。取付け部材５６は、ザグリ穴６４が形成されていない他側表面がフレーム５２の一端に接触している。この状態で、貫通穴６２に挿入した固定ネジ６６を雌ネジ５３にねじ込み、固定ネジ６６の頭部がザグリ穴６４の底部に接触することによって、取付け部材５６がフレーム５２に固定される。雌ネジ部５７は、取付け部材５６の上部に設けられており、締付けネジ５８がねじ込まれている。

本図の場合、取付け部材５６は、下段の位置、すなわち上側に配置された固定ネジ６６を貫通穴６２の上端に接触させた状態で、フレーム５２に固定されている。取付け部材５６が下段位置に固定されていることにより、締付けネジ５８の先端５８ａが移動口金４０に接触する高さは、移動口金４０の厚さ方向の略中央である。把持装置５０は、移動口金４０の厚さ方向の略中央に重心がある被加工物、例えば移動口金４０の厚さと同程度の厚さを有する被加工物６０の重心近傍に、締付けネジ５８を通じて力を作用させることができる。

図９および図１０に示す取付け部材５６は、上段の位置、すなわち下側に配置された固定ネジ６６を貫通穴６２の下端に接触させた状態で、フレーム５２に固定されている。取付け部材５６が上段位置に固定されていることにより、締付けネジ５８の先端５８ａが移動口金４０に接触する高さは、移動口金４０の厚さ方向の上端近傍である。把持装置５０は、移動口金４０の上端近傍に重心がある被加工物、例えば、本図に示すように、厚さが移動口金４０の厚さの１／４程度と薄く、把持装置用治具２０の上端近傍に配置された被加工物６０Ａの重心近傍に、締付けネジ５８を通じて力を作用させることができる。

以上の通り、把持装置５０は、フレーム５２に取り付ける取付け部材５６の位置を高さ方向に段階的に変更できる。取付け部材５６に支持されている締付けネジ５８の高さ方向の位置を変更して、被加工物の重心位置に合わせることが可能である。これによって、被加工物に生じるモーメントを抑制することができるので、被加工物を精度よく把持することができる。

１０ 把持装置用器具
２０ 把持装置用治具
２２ 基部
２３ 屈曲部
２５ 突出部
２７ 弦材部
２８ 外側脚部（脚部）
２９ 内側脚部（脚部）
４０ 移動口金
４４ 係止凸部
５０ 把持装置
５２ フレーム
５６ 取付け部材
５８ 締付けネジ

Claims (5)

1. 把持装置のフレーム上に載置され、被加工物に接する把持装置用治具と前記被加工物とは反対側で前記把持装置用治具に接する移動口金とを備えた把持装置用器具であって、
   前記把持装置用治具は、前記移動口金側に向いた屈曲部を両端に有する板状の基部と、前記屈曲部とは逆側で前記基部に設けられた突出部とを有し、
   前記移動口金は、前記把持装置用治具の前記屈曲部が係止する係止凸部と、移動用ガイドとを有し、
   前記突出部は、
   前記基部から離間して、前記基部の表面と略平行に配置された弦材部、および
   前記基部と前記弦材部とを繋ぐ複数の脚部を備え、
   前記複数の脚部は、
   前記弦材部の両端から内向きに、前記基部まで延びる一対の外側脚部と、
   前記弦材部の中央から前記基部に向けてＶ字状に延びる一対の内側脚部と
   を備えることを特徴とする把持装置用器具。
2. 前記把持装置用治具の前記突出部は、前記基部側から先端にわたって、厚さ方向にスリットが設けられていることを特徴とする請求項１記載の把持装置用器具。
3. 前記スリットは、前記基部側から下向きに傾斜していることを特徴とする請求項２記載の把持装置用器具。
4. 前記基部は、前記突出部側に湾曲していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の把持装置用器具。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の把持装置用器具と、前記把持装置用器具が載置されるフレームと、前記移動口金に接触する先端を有する締付けネジと、前記締付けネジを支持する取付け部材とを備え、
   前記取付け部材は、前記移動口金に対する前記締付けネジの接触位置を、高さ方向に変更可能に、前記フレームに固定されることを特徴とする把持装置。
   

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