JP6831966B2 - Work vise, spacer for work vise and work cradle - Google Patents
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Description
この発明は、マシニングセンタその他の回転工具を備えた工作機械のテーブルにワークを固定するのに用いるバイス及び当該バイスに使用するスペーサ及びワーク受台に関するもので、多数のワークを一括して工作機械に供給するのに好適な上記装置に関するものである。 The present invention relates to a vise used for fixing a work to a table of a machine tool equipped with a machining center or other rotary tools, a spacer used for the vise, and a work cradle, and a large number of workpieces are collectively put into a machine tool. It relates to the above-mentioned device suitable for supplying.
本願出願人は、複数のワークを一括して把持することができるワークバイスや、そのようなワークバイスに使用するワーク固定具を種々提案している。例えば特許文献1、2は、細長い基台や平板状の基台に手動ないし流体圧によって進退するワーク把持面を備えたワーク固定具を複数個配置することにより、同一形状の多数のワークや不定形のワークを固定する技術を提案している。 The applicant of the present application has proposed various workpieces capable of gripping a plurality of workpieces at once and work fixtures used for such workpieces. For example, in Patent Documents 1 and 2, a large number of workpieces having the same shape or indeterminate forms are provided by arranging a plurality of workpiece fixtures having a workpiece gripping surface that moves back and forth manually or by fluid pressure on an elongated base or a flat base. We are proposing a technology for fixing fixed workpieces.
細長い基台上に複数のワークを把持できるようにしたワークバイスの複数個をパレットやコラム(周面に垂直なバイス取付部を備えた短い柱状の部材)に取り付けて、機外でこれらのパレットやコラムに多数のワークを固定して工作機械に搬入することにより、工作機械への多数のワークの搬入搬出を速やかに行うことができ、機械の稼働率を向上させることができる。 A plurality of work vices that can grip multiple workpieces on an elongated base are attached to a pallet or column (a short columnar member having a vise attachment portion perpendicular to the peripheral surface), and these pallets are mounted outside the machine. By fixing a large number of workpieces to the machine tool or a column and carrying them into the machine tool, it is possible to quickly carry in and out a large number of workpieces to the machine tool, and it is possible to improve the operating rate of the machine.
本願出願人が提案した上記構造のワークバイスにワークを固定する際には、ワークの寸法に応じたスペーサやワーク受台を使用する場合が多くある。スペーサは、六面体の金属ブロックであり、ワーク受台も板状の簡単な形状のものであるが、1個のワークにつき1個のスペーサと2個のワーク受台を必要とするため、多数のワークを一括して加工しようとすると、スペーサやワーク受台も多数必要になる。また、スペーサは、ワークの寸法に応じた寸法のものが必要であるため、ワークの寸法が変わるごとに、その寸法に応じたスペーサを多数準備しなければならない。 When fixing the work to the work vise having the above structure proposed by the applicant of the present application, a spacer or a work cradle corresponding to the dimensions of the work is often used. The spacer is a hexahedral metal block, and the work cradle also has a simple plate-like shape. However, since one work requires one spacer and two work cradle, a large number of spacers are required. If you want to process the workpieces all at once, you will need a lot of spacers and workpiece cradle. Further, since the spacer needs to have a size corresponding to the size of the work, a large number of spacers corresponding to the size must be prepared every time the size of the work changes.
更に、例えば六面体形状のワークを加工する場合、バイスで把持されている面とバイスの基台側に向く面とは加工することができないので、加工可能な3面を加工した後、ワークを付け替えて残りの3面を加工しなければならない。通常は、付け替えたときのワークの把持方向の寸法が変化するので、そのような単純な形状のワークであっても1個のワークについて寸法の異なる2個のスペーサが必要となる。 Further, for example, when processing a hexahedral workpiece, the surface gripped by the vise and the surface facing the base side of the vise cannot be processed. Therefore, after processing the three processable surfaces, the work is replaced. The remaining three sides must be processed. Normally, the dimensions in the gripping direction of the workpiece change when the workpiece is replaced, so even if the workpiece has such a simple shape, two spacers having different dimensions are required for one workpiece.
多数のワークを一旦パレットやコラムに取り付けてしまえば、それらのワークの加工は自動で連続的に行うことができる。一方、多数のワークをバイスに取り付ける作業は自動化するのが困難であり、人手で行うにしても時間がかかる。そのため、一括して連続加工するワークの数を多くすればするほど、ワークをバイスに取り付けたり付け替えたり取り外したりするのに必要な作業時間の割合が多くなり、そのような作業が生産性の向上や省力化の障害になってくる。 Once a large number of workpieces are attached to a pallet or column, the workpieces can be processed automatically and continuously. On the other hand, it is difficult to automate the work of attaching a large number of workpieces to the vise, and even if it is performed manually, it takes time. Therefore, the greater the number of workpieces that are continuously machined in a batch, the greater the proportion of work time required to attach, replace, and remove the workpieces from the vise, and such work improves productivity. It becomes an obstacle to labor saving.
そこでこの発明は、ワークを一括して把持できるようにしたワークバイスにおいて、ワークの寸法が変わるごとに異なる寸法のスペーサを多数準備しなければならないという問題や、バイスへのワークの着脱の際にワーク受台が脱落したりバイスの基台から浮き上がったりして、バイス上でのワークの位置決めが不完全になったり、ワークを正確に位置決めして固定するのに時間がかかったりする問題を解決して、多数のワークや寸法の異なるワークをバイスに着脱する際の作業負担を低減できるようにすることを課題としている。 Therefore, the present invention has a problem that a large number of spacers having different dimensions must be prepared each time the dimensions of the work change in a work vise that allows the work to be gripped collectively, and when the work is attached to or detached from the vise. Solved the problem that the work cradle fell off or lifted from the base of the vise, the work was incompletely positioned on the vise, and it took time to accurately position and fix the work. Therefore, it is an object to reduce the work load when attaching and detaching a large number of workpieces and workpieces having different dimensions to and from the vise.
この発明のワークバイスは、基台11に取り付けられて基台11の上面と平行に進退する可動把持面5bを備えたワーク固定具3と、基台11の定位置に取り付けられて可動把持面5bに対向する固定把持面5aを備えた対向部材2(2a、2b、2c)と、ワーク固定具3と対向部材2との間の基台11上に設置されるスペーサ6とを備えているワークバイスにおいて、スペーサ6を、ワーク把持方向の寸法を変更可能なスペーサとすること、更に、スペーサ6のワーク把持方向両端に配置されるワーク受台4(4a、4b)がスペーサ6を取り外しても添設されている部材から脱落したり基台11から浮き上がったりしない構造とすることにより、上記課題を解決している。
The work vise of the present invention includes a
この発明のワークバイスにおけるスペーサ6は、ワーク固定具3の可動把持面5bの進退ストロークより短い等ピッチpでワーク把持方向に形成された櫛歯65で嵌合する枠部材64と凸部材69とを備えている。枠部材64と凸部材69は、ワーク固定具の基部31とこれに対向する対向部材2、すなわちバイスの口金2a、2bや中間部材2cとにそれぞれ当接する端面6a、6bを備えている。
The
把持されるワークwの把持方向の両端をワーク受台4(4a、4b)で支えるときは、ワーク固定具の基部31及び対向部材2にワーク受台4(4a、4b)が添設される。 When both ends of the work w to be gripped in the gripping direction are supported by the work pedestals 4 (4a, 4b), the work pedestals 4 (4a, 4b) are attached to the base portion 31 of the work fixture and the facing member 2. ..
また、この発明のワーク受台4は、上辺を薄肉に加工した板材と、この板材の厚肉部を貫通する貫通孔42、49と、貫通孔42、49にワーク把持方向と直交する方向に遊動可能に挿通される取付ボルト43と、貫通孔42、49に挿通された取付ボルト43を前記上辺方向に付勢する付勢部材47、50とを備えており、付勢部材47、50は、取付ボルト43をその反ねじ部側にも付勢し、当該付勢部材の前記一辺側に付勢する付勢力によりバイスの基台上面に当接しているというものである。
Further, the
この発明のワークバイスは、ワークの把持長さに応じて寸法を変更できるスペーサ6を備えているので、ワークの把持寸法が変わったときに、その把持寸法に対応するスペーサを新たに準備する必要がない。
Since the work vise of the present invention includes a
また、スペーサ6の把持方向の寸法を変更するためにスペーサ6を取り外しても、ワーク受台4が脱落したり浮き上がったりすることがない。
Further, even if the
従って、ワークを一括して把持できるようにしたワークバイスにおいて、異なる寸法のスペーサを多数準備しなければならないという問題や、バイスへのワークの着脱の際にワーク受台が脱落したり浮き上がったりする問題が解消され、多数のワークや寸法の異なるワークを工作機械に搬入・搬出する段取り時における作業負担を低減できるという効果がある。 Therefore, in a work vise that allows the work to be gripped collectively, there is a problem that a large number of spacers having different dimensions must be prepared, and the work cradle may fall off or rise when the work is attached to or detached from the vise. This has the effect of solving the problem and reducing the work load during setup when loading and unloading a large number of workpieces and workpieces with different dimensions into and out of the machine tool.
以下、実施例を示す図面を参照して、この発明のワークバイス、スペーサ及びワーク受台を具体的に説明する。図1は、4個のワークを把持しているバイスの側面図で、11は基台、12は基台11の一端に固定された固定顎、2aは固定顎12に取り付けられた固定口金、13はワーク把持方向(図1の左右方向。)に移動自在かつピン14で所望の位置に固定された移動台、15は、移動台13に螺合されたワーク把持方向のねじ(図1にはその頭部16のみが表れている)により、ワーク把持方向に進退する可動顎、2bは可動顎15に取り付けられた可動口金である。
Hereinafter, the workpiece, spacer, and work cradle of the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing examples. FIG. 1 is a side view of a vise holding four workpieces, in which 11 is a base, 12 is a fixed jaw fixed to one end of the
2cは固定口金2aと可動口金2bとの中間位置に配置された中間部材、3は固定口金2aと中間部材2cとの間及び可動口金2bと中間部材2cとの間に配置されたワーク固定具、4aは固定把持面5a(口金2a、2bの端面及び中間部材2cの両端面)に添設されたワーク受台、4bはワーク固定具3の基部31の両端面に添設されたワーク受台、6はワーク受台4a、4bの間に配置されたスペーサ、wはワーク受台4a、4bの上辺に載った状態でワーク固定具3の可動把持面5bと、対向部材2の端面(固定把持面)5aとで挟持されているワークである。
2c is an intermediate member arranged at an intermediate position between the
移動台13、可動顎15、中間部材2c及びワーク固定具の基部31は、ワーク把持方向に摺動自在に装着されており、移動台13は、基台11のワーク把持方向に所定間隔で設けたピン孔17にピン14を差し込むことによって、その摺動位置を固定できるようになっている。
The moving table 13, the
ワーク固定具3は、短いストロークでワーク把持方向に進退する可動把持面5bを備えている。詳細構造の例が特許文献2に開示されているので、詳細は省略するが、内蔵されたばねによって両端の可動把持面5bが進出方向に付勢され、基部に設けた空気流路32に空気圧を供給することによって両可動把持面5bが縮退し、基部31に設けた液体流路33に油圧を供給することによって両可動把持面5bが強力に進出して、定位置にある固定把持面5aとの間でワークwを把持するというものである。
The
スペーサ6は、可動把持面5bが縮退したときにワークwの把持が解かれ、可動把持面5bが進出したときにワークwが把持されるように固定把持面5aと可動把持面5bとの間隔を規定するためにワーク受台4a、4bの間(ワーク受台を設けないときは、固定把持面5aとワーク固定具の基部31の端面との間)に配置されている。従って、スペーサ6のワーク把持方向の寸法dは、ワークwの把持方向の長さa又はb(図9参照)に応じた寸法とする必要がある。
The
図2ないし図3は、この発明のバイスのスペーサ6の実施例を示した図である。スペーサ6は、立方体状の鋼鉄製の素材をレーザー加工機などにより櫛歯状の切断線cに沿って奇数個のピース(図の例では5個のピース)に切断し、切断した櫛歯相互を噛み合わせた状態で奇数番目のピース61を連結板62にボルト63止めして一体化することにより凹部70を形成した枠部材64と、偶数番目のピース(凸部)66を連結板67にボルト68止めして一体化した凸部材69との2個の部材で形成されている。櫛歯65のピッチpは、総て等しくかつワーク固定具の可動把持面5bの進退ストロークより短い。
2 to 3 are views showing an example of the
上記のような枠部材64と凸部材69からなるスペーサ6は、枠部材64と凸部材69を深く嵌合してスペーサを短くしたときの寸法と、浅く嵌合(例えば2歯で嵌合)して長くしたときの寸法との間で、ワークの把持寸法に応じた寸法に自在に変更することができる。
The
寸法の変更幅を大きくしようとすると、枠部材64及び凸部材69のワーク把持方向の寸法も大きくなるので、最も深く嵌合したときのスペーサの長さd(前記ピースに切断したときの素材の長さと略等しい)の異なる複数種類のものを用意しておけば、あらゆる寸法のワークに対応できる。
If an attempt is made to increase the change width of the dimensions, the dimensions of the
櫛歯65をコの字形が連続する櫛歯としたときは、嵌合した枠部材と凸部材との間に切断により生じた隙間の2倍のワーク把持方向のガタが生ずる。このガタは実用上問題にはならないが、このガタを嫌うときは、図4に示すように、櫛歯65を片台形が連続する形状とし、その櫛歯の上辺の部分を余分に削り落とすことにより、枠部材と凸部材の櫛歯相互を密着させた状態で嵌合させることができる。
When the
図5ないし図8は、ワーク受台4(4a、4b)とその取付構造を示した図である。ワーク受台4を添設するワーク固定具の基部31の両端面及び固定把持面5aは、ねじ孔41を備えている。ワーク受台4は、このねじ孔に対向する位置に貫通孔42を備えている。ワーク受台を取り付けるボルト43は、先端にねじ44を備え、ワーク受台の貫通孔42部分に位置する頭部側は、ねじを備えておらず、反ねじ側が大径となる斜面(円錐面)45とされている。
5 to 8 are views showing the work cradle 4 (4a, 4b) and its mounting structure. Both end faces and the fixed
ワーク受台の貫通孔42は、ねじの頭部46より大径であるか、幅寸法が頭部46がちょうど収まる寸法で、上下方向が幅寸法より長い長円形の孔である。そして、ワーク受台4(4a、4b)の下辺側から明けたねじ孔にボールプランジャ47が取り付けられている。ボールプランジャ47は、ボール48が貫通孔42の周面から突出して挿通されたボルト43の円錐面45に押接されるように取り付けられている。
The through
このような構造で取り付けられたワーク受台4は、ボールプランジャ47のばね力によって下方へ、すなわち基台側へと付勢され、かつ先端のボール48と円錐面45との当接による分力により、対向部材2の固定把持面5a及びワーク固定具の基部31の端面に押し付けられた状態で保持される。
The
そして、ワーク受台4をその取付面から引き離す方向に引張ると、円錐面45によってボール48が押し下げられて、ワーク受台4が取り外される。また、ボルト43を貫通孔42に挿入してワーク受台4をその取付面に押し付けると、ボルトの頭部46によってボールプランジャのボール48が押し下げられて頭部を乗り越えることにより、ワーク受台4を取り付けることができる。
Then, when the
取り付けられたワーク受台4は、取付面に密着するとともに、下方への付勢力によって基台11の上面に当接し、従って、ワークを受ける上辺の位置が狂うことがない。
The attached
なお、ワーク受台4の上辺が薄肉に加工されているのは、例えばワークに貫通孔を設ける場合など、ワークを貫通したドリルの先端とワーク受台4とが干渉するのを可及的に避けるためである。ワーク固定具の基部31に添設されるワーク受台4bの上辺が両側から削られて薄肉となっているのは、可動把持面5bの進退動作がワーク受台4bの上辺部分との当接によって阻害されるのを防止するためである。
The reason why the upper side of the
図8は、ワーク受台4の他の取付構造を示した図で、ボルトの頭部46とワーク受台に設けた円錐状の貫通孔49との間にウレタン製の円錐駒50を挿入した構造である。弾性体からなる円錐駒50の形状とボルト43や貫通孔49の円錐面によって、ボルト43及び円錐駒50を介して取り付けたワーク受台4を下方(基台側)及び取付面側に付勢する構造である。
FIG. 8 is a view showing another mounting structure of the
上記構造のバイスを用いてワークを加工するときの操作は次のように行われる。基台11を工作機械(例えば横型マシニングセンタ)のテーブルに搬入するパレットの上面やコラムの側面に取り付け、ねじ頭16を回動して固定口金2aと可動口金2bとの間に配置した中間部材2c、ワーク固定具の基部31及びそれらの間に配置したワーク受台4a、4b及びスペーサ6を一括して把持して固定する。
The operation when processing the work using the vise of the above structure is performed as follows. The
次にワーク固定具の基部31に設けた空気流路32に工場空気を供給して、可動把持面5bを縮退させ、縮退した可動把持面5bとそれらに対向する固定把持面5aとの間にワークwを挿入し、ワーク受台4の上辺にワークを押し付けた状態で工場空気の供給を止める。この状態でワークwは、ワーク固定具3に内蔵したばねで可動把持面5bと固定把持面5aとで軽く把持されて脱落しない状態となるので、パレットやコラムを工作機械のテーブルに固定する。そして、液体流路33に油圧を供給してワークwを強固に把持した状態でワークの加工を行う。ワークの加工が終了したら、供給されている油圧を解放し、パレットやコラムを機外に搬出して空気流路32に空気を供給することにより、ワークを取り外す。
Next, factory air is supplied to the
例えばワークが図9に示すような立方体のワークで、対向端面A‐Aを把持してC面と対向側面B‐Bを加工し、当該ワークを取り外した後で反対側のC面及び端面A‐Aを加工するときは、加工済のC面を基台側にして対向側面B‐Bを把持して加工を行う。この際、ワークの把持方向の寸法がaからbに変わるので、スペーサ6の長さも変更しなければならない。そこで可動顎15を後退してスペーサ6を取り外し、スペーサ6の枠部材64と凸部材69の櫛歯65の嵌合位置を変えることにより、ワーク把持方向の寸法dを変更する。
For example, the work is a cubic work as shown in FIG. 9, the facing end surface AA is gripped to process the C surface and the facing side surface BB, and after the work is removed, the opposite C surface and the end surface A When processing -A, processing is performed by gripping the opposite side surface BB with the processed C surface as the base side. At this time, since the dimension in the gripping direction of the work changes from a to b, the length of the
このスペーサの寸法変更の際に、例えばバイスをコラムの垂直面に取り付けられている場合であっても、ワーク受台4は、上記構造により基台11に押し付けられかつそれが添設されている口金2a、2b、中間部材2c及びワーク固定具の基部31に押し付けられているので、脱落したり基台から浮き上がったりしないので、スペーサの把持寸法の変更作業が容易で、把持寸法の変更の際にワーク受台がずれることに起因する加工誤差の発生も防止できる。
When changing the dimensions of this spacer, for example, even when the vise is attached to the vertical surface of the column, the
この発明のワークバイスのスペーサ6は、ワーク固定具3の可動把持面5bのストロークより短いピッチで固定把持面5aと可動把持面5b間の間隔を調整可能である。また、ワーク受台4は、固定顎12を緩めても移動したり脱落したりしない。ワークによっては、ワーク受台4を取り外して把持する場合もあるので、そのような場合でもワーク受台4の着脱が容易である。
The
なお、上記は4個のワークを同時に把持できるバイスについて説明したが、この発明のスペーサ6やワーク受台4は、1個のワークを把持するバイスにも採用することができる。また、長い基台11を有するバイスに中間部材2cとワーク固定具3を交互に配置することによって、1個のバイスにより多くのワークを把持することができる。更にそのようなワークバイスの複数個をパレットやコラムに取り付けて工作機械に搬入することにより、多数のワークを一括して連続加工することが可能である。
Although the vise capable of gripping four workpieces at the same time has been described above, the
また、ワーク固定具3の可動把持面5bを進退させる油圧や空気圧は、各ワーク固定具の流路32、33を配管で連結すること、又は基台11に設けたワーク把持方向の流路を通して各ワーク固定具3に供給することにより、一括して供給することが可能である。
Further, the hydraulic pressure and air pressure for advancing and retreating the movable
以上説明したように、この発明のワークバイスは、ワークの把持長さに応じて寸法を間欠的に変更できるスペーサ6と、スペーサ6を取り外しても脱落することがなく、かつバイスの基台11に常時当接しているワーク受台4を備えているので、ワークの把持寸法が変わったときに、ワークごとにその把持寸法に対応するスペーサを新たに準備する必要がなく、またワーク寸法に合わせてスペーサを交換する際にワーク受台が脱落したり、基台上から浮き上がったりすることがないので、多数のワークを工作機械のテーブルに搬入するパレットやコラムに取り付けるときの作業性を大幅に低減することができるとともに、多種類のワークを加工するときのそれぞれのワークに応じた多数のスペーサを準備しなければならないという問題を解決することができる。
As described above, the work vise of the present invention has a
2a 固定口金
2b 可動口金
2c 中間部材
3 ワーク固定具
4(4a、4b) ワーク受台
6 スペーサ
6a、6b 端面
5a 固定把持面
5b 可動把持面
11 基台
31 基部
42、49 貫通孔
43 取付ボルト
45 傾斜面
47 ボールプランジャ
48 ボールプランジャのボール
50 円錐駒
64 枠部材
65 櫛歯
69 凸部材
70 凹部
2a Fixed
Claims (5)
前記基台の定位置に取り付けられて前記可動把持面に対向する固定把持面(5a)を備えた対向部材(2)と、
前記ワーク固定具と対向部材との間の基台上に設置されるスペーサ(6)とを備えた複数ワークを把持するワークバイスにおいて、
前記スペーサ(6)は、前記可動把持面の進退ストロークより短いピッチの櫛歯(65)で嵌合する枠部材(64)と凸部材(69)とを備え、前記櫛歯の嵌合位置を変更することにより、前記可動把持面と固定把持面とで把持されるワークの寸法に応じてワーク把持方向の寸法を調整可能な、ワークバイス。 A work fixture (3) equipped with a movable gripping surface (5b) that is attached to the base (11) and advances and retreats in parallel with the upper surface of the base.
An opposing member (2) attached to a fixed position of the base and provided with a fixed gripping surface (5a) facing the movable gripping surface.
In a work vise that grips a plurality of works including a spacer (6) installed on a base between the work fixing tool and the facing member.
The spacer (6) includes a frame member (64) and a convex member (69) that are fitted with comb teeth (65) having a pitch shorter than the advancing / retreating stroke of the movable gripping surface, and the fitting position of the comb teeth is set. By changing the work vise, the dimensions in the work gripping direction can be adjusted according to the dimensions of the work gripped by the movable gripping surface and the fixed gripping surface.
前記基台の定位置に取り付けられて前記可動把持面に対向する固定把持面(5a)を備えた対向部材(2)と、An opposing member (2) attached to a fixed position of the base and provided with a fixed gripping surface (5a) facing the movable gripping surface.
前記ワーク固定具と対向部材との間の基台上に設置されるスペーサ(6)とを備えた複数ワークを把持するワークバイスにおいて、In a work vise that grips a plurality of works including a spacer (6) installed on a base between the work fixing tool and the facing member.
取付ボルト(43)で前記ワーク固定具の基部(31)及び対向部材(2)のワーク把持側に添設されたワーク受台(4)を備え、A work cradle (4) attached to the work gripping side of the work fixture base (31) and the opposing member (2) with a mounting bolt (43) is provided.
当該ワーク受台は、貫通孔(42,49)と付勢部材(47,50)とを備えた板材であって、The work cradle is a plate material having through holes (42,49) and urging members (47,50).
前記取付ボルトは、前記貫通孔に長手直角方向に遊動可能に挿通されて前記基部及び対向部材に螺合されており、The mounting bolt is movably inserted into the through hole in a direction perpendicular to the longitudinal direction and screwed into the base portion and the facing member.
前記付勢部材は、前記取付ボルトを反基台側かつ当該取付ボルトの反ねじ部側に付勢しており、The urging member urges the mounting bolt to the anti-base side and the anti-screw portion side of the mounting bolt.
前記ワーク受台は、前記付勢部材の前記反基台側に付勢する付勢力により前記基台上面に当接している、The work cradle is in contact with the upper surface of the pedestal by an urging force urging the anti-base side of the urging member.
ワークバイス。Work vise.
Priority Applications (1)
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