CN1876297B - 工件固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种工件固定装置，固定工件的紧固力不会在工件的长度方向上发生偏斜，能够稳定地固定工件。其夹紧片(2)的移动机构(3)由动作圆盘(4)、回转驱动机构(5)和卷动片(6)构成；动作圆盘形成有在中心插通工件(W)的孔部(41)并在两侧的面上分别形成有从中心朝向外周而卷绕方向相反的螺线状的卷动用导向件(42a、42b)；回转驱动机构用于回转驱动该动作圆盘(4)；卷动片具有与动作圆盘(4)的卷动用导向件(42a、42b)相啮合的嵌合部(61)，在动作圆盘(4)的两侧与多个夹紧片(2)分别对应地配设着。

Description

工件固定装置 
技术领域
本发明涉及一种工件固定装置，特别是涉及这样的工件固定装置，即其具有多个夹紧片和夹紧片的移动机构，用于对插通在形成于工件固定装置本体的孔部中的圆形截面的工件进行把持，其中，所述夹紧片可沿在放射方向上形成于工件固定装置本体的引导槽移动地配设着，所述夹紧片的移动机构用于使该多个夹紧片同步地在放射方向上移动。 
背景技术
在现有技术中，在对圆形截面(在本说明书中，包含中空的管状形式)的工件实施旋压加工、切削加工等加工的场合，由于需要固定工件，故采用有各种工件固定装置(例如，参照专利文献1)。 
然而，如图11中示出的那样，该种工件固定装置通常具有用于使多个夹紧片2移动的夹紧片的移动机构3，但由于夹紧片2由配设在夹紧片2的背面或侧面的移动机构3进行支持而移动，所以，工件的固定仅位于工件的中心部，存在向单侧偏斜的倾向。 
因此，在工件为长件的场合、工件为以铝等柔软金属制成的或中空的管状因而刚性小的工件的场合、尺寸精度不高存在偏差的场合等，不能确实地固定工件，进而，存在给加工精度或生产效率带来不良影响的问题。 
[专利文献1]日本特开平7-227733号公报 
发明内容
本发明鉴于上述现有工件固定装置所存在的问题点而做出，其目的是提供一种工件固定装置，该工件固定装置可使固定工件的紧固力 在工件的长度方向上不发生偏斜地对工件进行稳定的固定。 
为达成上述目的，第一发明的工件固定装置，用于对插通在形成于工件固定装置本体的孔部中的圆形截面的工件进行把持，具有多个夹紧片和夹紧片的移动机构，所述多个夹紧片能够沿着在放射方向上形成于工件固定装置本体的引导槽移动地配设着，所述夹紧片的移动机构用于使该多个夹紧片同步地在放射方向上移动，所述放射方向以形成在所述工件固定装置本体上的用于插通工件的所述孔部的中心为圆心；其特征在于：所述夹紧片的移动机构，由动作圆盘、回转驱动机构和卷动片构成；所述动作圆盘，在中心形成有插通工件的孔部，并分别在两侧从中心朝向外周形成有螺线状的卷动用导向件；所述回转驱动机构，用于回转驱动该动作圆盘；所述卷动片，具有与动作圆盘的卷动用导向件相啮合的嵌合部，在动作圆盘的两侧与多个夹紧片分别对应地配设着。 
另外，为达成相同目的，本第二发明的工件固定装置，形成在所述动作圆盘上的所述卷动用导向件由凸轮槽构成，所述卷动片由滑动片构成，该滑动片具有嵌入在动作圆盘的凸轮槽中的嵌合部并在动作圆盘的两侧与多个夹紧片分别对应地配设着。 
在该场合，配设在动作圆盘的两侧的夹紧片的间隔，能够制成为工件直径的尺寸或更大的尺寸。 
另外，配设在动作圆盘的两侧的卷动片能够以联动方式被驱动。 
另外，配设在动作圆盘的两侧的卷动片能够在每一侧独立地被驱动。 
根据第一发明的工件固定装置，由动作圆盘、回转驱动机构和卷动片构成夹紧片的移动机构；其中，动作圆盘，在中心形成有插通工件的孔部，并分别在两侧从中心朝向外周形成有螺线状的卷动用导向 件；回转驱动机构，用于回转驱动该动作圆盘；卷动片，具有与动作圆盘的卷动用导向件相啮合的嵌合部，在动作圆盘的两侧与多个夹紧片分别对应地配设着。由此，夹紧片夹着动作圆盘而配设在其两侧，同时，夹着动作圆盘对称地施加固定工件的紧固力，所以，固定工件的紧固力在工件的长度方向上不发生偏斜，可稳定地固定工件。 
另外，如果根据本第二发明的工件固定装置，由动作圆盘、回转驱动机构和滑动片构成夹紧片的移动机构；动作圆盘，在中心形成有插通工件的孔部，并分别在两侧从中心朝向外周形成有螺线状的凸轮槽；回转驱动机构，用于回转驱动该动作圆盘；滑动片，具有与动作圆盘的凸轮槽相嵌合的嵌合部，在动作圆盘的两侧与多个夹紧片分别对应地配设着。由此，夹紧片夹住动作圆盘而配设在其两侧，同时，夹着动作圆盘对称地施加固定工件的紧固力，所以，固定工件的紧固力在工件的长度方向上不发生偏斜，稳定地固定工件。 
另外，通过使配设在动作圆盘的两侧的夹紧片的间隔形成为工件直径的尺寸或更大的尺寸，可稳定地固定长工件或工件两端待加工的工件。 
另外，通过以联动方式驱动配设在动作圆盘的两侧的卷动片，可简化动作圆盘或其回转驱动机构。 
另外，通过在每一侧独立地驱动配设在动作圆盘的两侧的卷动片，在每一侧独立设定配设在卷动片上的两侧的夹紧片的移动量，即使工件在长度方向上直径的大小存在差异或偏差的场合，固定工件的紧固力也不会在工件的长度方向上发生偏斜，可稳定地固定工件。 
附图说明
图1是示出本发明的工件固定装置的第一实施例的正视局部剖面图。 
图2是沿图1的I-I线的侧视局部剖面图。 
图3是示出夹紧片的安装构造的详细情况的正视剖面图。 
图4是沿图3的II-II线的侧视图。 
图5示出了卷动用圆盘，(a)是左侧视图，(b)是正视剖面图，(c)是右侧视图。 
图6是示出用夹紧片对工件进行把持的状态的一个例子的说明图。 
图7是示出夹紧片和卷动片的安装构造，(a)是第一例的正视图，(b1)是第二例的正视图，(b2)是第二例的右侧视图。 
图8示出了表示本发明的工件固定装置的第二实施例的凸轮槽圆盘，(a)是左侧视图，(b)是沿(a)的III-III线的侧视剖面图。 
图9示出了本发明的工件固定装置的第三实施例，(a)是正视局部剖面图，(b)是卷动用圆盘的回转驱动机构的放大剖面图。 
图10是沿图9(a)的IV-IV线的侧视局部剖面图。 
图11是示出现有的工件固定装置的正视图。 
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的工件固定装置的实施方式。 
[实施例1] 
在图1～图7中示出了将本发明的工件固定装置适用在对工件实施旋压加工的装置中的第一实施例。 
该工件固定装置M与旋压加工装置S相对地配设，该旋压加工装置S用于对工件W、在本实施例中是在中间部形成缩颈的圆形截面的中空管状的工件的两端部实施由旋压加工进行的拉深加工。 
而且，工件固定装置M是用于把持圆形截面的工件W的装置，该工件W插通在形成于工件固定装置本体1的圆形的孔部12中，该工件固定装置M具有多个夹紧片2和夹紧片2的移动机构3，该多个夹紧片2可沿在放射方向上形成于工件固定装置本体1的引导槽11移动地配设着，该夹紧片2的移动机构3用于使该多个夹紧片2同步地在放射方向上移动。 
在本实施例中，如图3及图4中示出的那样，在工件固定装置本体1的两侧面以螺栓B固定有侧圆板10，在该侧圆板10的中心形成 有圆形的孔部12，同时，以放射方向的内端侧在该孔部12连续的方式形成有引导槽11。 
而且，夹紧片2的移动机构3，由作为动作圆盘的卷动用圆盘4、回转驱动机构5和卷动片6构成；所述卷动用圆盘4，在中心形成有插通工件W的圆形的孔部41，并在两侧的面上分别从中心朝向外周形成有卷绕方向相反的螺线状的卷动用导向件42a、42b；所述回转驱动机构5，用于回转驱动该卷动用圆盘4；所述卷动片6，具有与卷动用圆盘4的卷动用导向件42a、42b相啮合的嵌合部61，在卷动用圆盘4的两侧与多个夹紧片2(在图1中，将卷动用圆盘4的左侧的夹紧片设为夹紧片2a，将右侧的夹紧片设为夹紧片2b)分别对应地配设着。 
这里，夹紧片2向卷动片6的安装采用的是螺栓等任意的固定机构，但此时，优选由安装在卷动片6上的圆形的键62正确地定位并安装夹紧片2。 
在该场合，作为卷动用圆盘4的螺线状的卷动用导向件42a、42b，其中，如图5(a)中示出的那样，一个卷动用导向件42a从中心向外周由左旋的螺线状的凹凸条构成，另外，如图5(c)中示出的那样，另一个卷动用导向件42b从中心向外周由右旋的螺线状的凹凸条构成。 
而且，以安装在卷动片6上的夹紧片2的前端位于与卷动用圆盘4的圆形的孔部41中心相同的大致同心圆上的方式顺次改变相位地形成嵌合部61，该嵌合部61与该卷动用圆盘4的卷动用导向件42a、42b啮合，并由用于安装夹紧片2的卷动片6的凹凸条制成。 
另外，如图2中示出的那样，在卷动用圆盘4的外周面形成有齿轮43，该齿轮43与用于回转驱动卷动用圆盘4的回转驱动机构5的齿条传动装置51相啮合，借助油压缸52推拉驱动(活塞杆PR的滑动)回转驱动机构5的齿条传动装置51(或者由马达等任意的回转驱动机构或者手动回转驱动蜗轮装置(未图示))，可使卷动用圆盘4回转。 
这里，齿条传动装置51在介于油压缸52的活塞P间的活塞杆PR上形成，同时，通过在形成于活塞杆PR的键槽KM内***配设在工件固定装置本体1侧的键K，从而活塞杆PR可不回转地在油压缸52内滑动。而且，通过向油压缸52的缸室CY1、CY2内选择地供给工作油来进行活塞杆PR的滑动。另外，通过阻塞与油压缸52的缸室CY1、CY2相连的油压回路，可固定用于回转驱动卷动用圆盘4的回转驱动机构5，将夹紧片2的把持力维持成一定状态。 
由此，通过由回转驱动机构5回转驱动卷动用圆盘4，从而，作为形成在卷动用圆盘4的两侧的面上的螺线状的卷动用导向件42a、42b，由于其螺线被制成左右反向卷绕并且多个夹紧片2能够沿着在放射方向上形成于工件固定装置本体1的引导槽11移动地配设着，故可使该多个夹紧片2在卷动用圆盘4的两侧经由卷动片6而同步地在放射方向上移动，借助夹紧片2固定工件W，或解除夹紧片2对工件W的固定。 
但是，在本实施例中，在卷动用圆盘4的两侧，将经由卷动片6配设的夹紧片2的间隔D1制成为工件W的直径D2或更大的尺寸。 
由此，可稳定地固定如本实施例中示出的那样在中间部形成有缩颈而其两端待加工的工件或者是长尺寸的工件。 
另外，如图6所示那样，在对把持位置的直径上存在差别的工件(阶梯管)W进行固定的场合，在卷动片6的嵌合部61与卷动用圆盘4的卷动用导向件42a、42b啮合的状态下，取下一个侧圆板10、例如是图3中右侧的侧圆板10的螺栓B，仅使侧圆板10回转所希望的角度量时，仅图3中右侧的夹紧片2b在放射方向上发生位移(此时，图3中左侧的夹紧片2a不发生位移)。因为如果在该位移后的位置上固定侧圆板10的话，则夹紧片2a和夹紧片2b变成在放射方向上错开的配置，所以，可以确实地把持如图6所示那样的在把持位置的直径上存在差别的工件(阶梯管)W。 
此外，作为将夹紧片2a和夹紧片2b在放射方向上错开配置的方法，有改变夹紧片2相对于卷动片6的安装位置的方法。具体地，如 图7(a)中示出的那样，通过使夹紧片2b-1相对于卷动片6回转而发生位移，从而使夹紧片2相对于卷动片6的安装位置仅错开相当于尺寸L1和尺寸L2的差的量，或者，如图7(b)中示出的那样，通过使夹紧片2b-2相对于卷动片6滑动而发生位移，从而使夹紧片2相对于卷动片6的安装位置仅错开尺寸L3，由此，可改变夹紧片2相对于卷动片6的安装位置。而且，在图7(b)中，DB是形成有台阶部D的螺栓，LS是长孔，H是台阶部D所嵌合的凹部。 
另外，工件固定装置M，如图1～图2中示出的那样，在工件固定装置M的基台部7分别配设有水平移动机构71以及其驱动装置72、还有回转机构73以及其驱动装置74。其中，该水平移动机构71使工件固定装置M的上部构造部沿与旋压加工装置S的加工轴(工件W的中心轴)正交的水平方向移动，该回转机构73使上部构造部以垂直轴为中心回转。 
这里，水平移动机构71以及其驱动装置72，在载置工件固定装置M的上部构造部的工作台75的下部固定有滚珠螺杆用螺母72a，与其相螺合的滚珠螺杆72b与水平移动机构71的导轨71a平行地配置，可通过伺服马达(图示省略)进行回转地被支承着。 
由此，通过由驱动装置72的伺服马达回转驱动滚珠螺杆72b，可在与旋压加工装置S的加工轴(工件W的中心轴)正交的水平方向上移动工作台75。 
另外，回转机构73以及其驱动装置74这样构成，即配设在工作台75上，可使工件固定装置M的上部构造部以垂直轴为中心进行回转。 
由此，通过由驱动装置74以垂直轴为中心回转驱动工件固定装置M的上部构造部，使上部构造部的方向回转例如180°，在由工件固定装置M固定住工件W的状态下，可不更换夹持就能够由1台旋压加工装置S对工件W的两端部实施由旋压加工进行的拉深加工。 
该工件固定装置M是这样构成的：由卷动用圆盘4、回转驱动机构5和卷动片6构成夹紧片2的移动机构3；其中，所述卷动用圆盘4， 在中心形成有插通工件W的孔部41，并在两侧的面上从中心朝向外周分别形成有卷绕方向相反的螺线状的卷动用导向件42a、42b；所述回转驱动机构5，用于回转驱动该卷动用圆盘4；所述卷动片6，具有与卷动用圆盘4的卷动用导向件42a、42b相啮合的嵌合部61，在卷动用圆盘4的两侧与多个夹紧片2分别对应地配设着。因此，夹紧片2以夹着卷动用圆盘4的方式配设在其两侧，同时，固定工件W的紧固力是夹着卷动用圆盘4而对称施加的，所以，固定工件W的紧固力在工件W的长度方向上没有偏斜，可以稳定地固定工件W。 
[实施例2] 
然而，在上述第一实施例中虽然以卷动用圆盘4构成动作圆盘，但是，也可不使用该卷动用圆盘4，如图8所示出的第二实施例那样，以凸轮槽圆盘4A构成动作圆盘，该凸轮槽圆盘4A在两侧的面上从中心朝向外周形成有卷绕方向相反的螺线状的凸轮槽44a、44b。 
而且，在本实施例中，在滑动片6A上突出设置嵌入于凸轮槽44a、44b的突起(凸轮随动件)63，经由齿轮43A以适当的驱动机构(图示省略)回转驱动凸轮槽圆盘4A，这样与第一实施例相同，使多个夹紧片2经由滑动片6A同步地在放射方向上移动，其中，该多个夹紧片2可沿着在放射方向上形成于工件固定装置本体1的引导槽11移动地配设着，从而可由夹紧片2固定工件W，也可解除夹紧片2对工件W的固定。 
本实施例的其他的构成以及作用与上述第一实施例相同。 
[实施例3] 
另外，在上述第一实施例中，以整体件构成作为夹紧片2的移动机构3的卷动用圆盘(动作圆盘)4，通过以一个回转驱动机构5回转驱动该卷动用圆盘4而联动地驱动配设在卷动用圆盘4的两侧的卷动片6、6，从而使配设在卷动片6、6上的两侧的夹紧片2a、2b的移动量在两侧一致，但是，也可以不使用此方式，而是如图9～图10中示出的第三实施例那样，通过在每一侧独立地驱动配设在卷动用圆盘4的两侧的卷动片6、6，能够在每一侧独立地设定配设在卷动片6、6 上的两侧的夹紧片2a、2b的移动量。 
更具体地，在本实施例中，如图9中示出的那样，通过将作为夹紧片2的移动机构3(3a、3b)的卷动用圆盘4分割成为以一侧面作为对合面的左侧卷动用圆盘4a和右侧卷动用圆盘4b这两个部分，该卷动用圆盘4a、4b分别由个别的回转驱动机构5a、5b回转驱动，从而可在每侧独立地驱动配设在卷动用圆盘4a、4b的两侧的卷动片6，6。 
而且，如图9～图10中示出的那样，在直径方向的两个部位上由回转驱动机构5a、5b回转驱动卷动用圆盘4a、4b。具体地，由回转驱动机构5a向上(PA-1→PA-2)按压转动卷动用圆盘4a，另外，由回转驱动机构5b向下(PB-1→PB-2)按压转动卷动用圆盘4b，这样，在每一侧独立地驱动配设在卷动用圆盘4a、4b的两侧的卷动片6、6，以对工件W进行固定，因此，例如与在直径方向的两个部位上由回转驱动机构5a、5b共同向下(或者共同向上)按压转动卷动用圆盘4a、4b的场合相比较，具有这样的效果，即能够降低由回转驱动机构5a、5b对相对于卷动用圆盘4a、4b起轴承功能的侧圆板10或构成孔部41的内周侧的轴承造成的载荷的影响。 
另外，与卷动用圆盘4a、4b相对应的回转驱动机构5a、5b的活塞Pa、Pb，从卷动用圆盘4a、4b的对合面、即中央线SL向两侧仅偏置距离L，齿条齿Ra、Rb也切除其两侧而不会发生干涉。 
卷动用圆盘4a、4b的回转驱动机构5a、5b，也可以是除如本实施例中示出的那样与卷动用圆盘4a、4b的直径方向的两个部位对置配设以外的任意的配置构成，例如，可将回转驱动机构5a和回转驱动机构5b在直角方向上进行配置。 
另外，在卷动用圆盘4a、4b的回转驱动机构5a、5b中，也可以采用除如本实施例中示出那样的无杆缸以外的任意的驱动源，例如，可采用通常的具有活塞杆的缸，经由驱动力传递机构来驱动齿条齿Ra、Rb。 
而且，由于能够在每一侧独立地设定两侧的夹紧片2a、2b的移动 量，即使工件W在长度方向上直径大小存在差异或偏差的场合，固定工件W的紧固力在工件W的长度方向上也不会发生偏斜，可稳定地固定工件W。 
本实施例的其他的构成以及作用与上述第一实施例相同。 
以上，虽然基于适用在对工件实施旋压加工的装置中的实施例对本发明的工件固定装置进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例所记述的构成，例如，可将各实施例所记述的构成适当地加以组合，或适用于实施切削加工等旋压加工以外的加工用的工件固定装置等，在不脱离本发明构思的范围内能够适当地改变其构成。 
工业实用性 
本发明的工件固定装置，由于能够在长度方向上不发生偏斜地对工件进行稳定的固定，所以，能够在对各种形状、性质的工件实施旋压加工、切削加工等加工的场合适当地使用于固定工件的用途。 
附图标记说明 
1    工件固定装置本体 
10   侧圆板 
11   引导槽 
12   孔部 
2    夹紧片 
2a   (左侧的)夹紧片 
2b   (右侧的)夹紧片 
3    夹紧片的移动机构 
3a   (左侧的)夹紧片的移动机构 
3b   (右侧的)夹紧片的移动机构 
4    卷动用圆盘(动作圆盘) 
4a   (左侧的)卷动用圆盘(动作圆盘) 
4b   (左侧的)卷动用圆盘(动作圆盘) 
4A   凸轮槽圆盘(动作圆盘) 
41    孔部 
42a   卷动用导向件 
42b   卷动用导向件 
43    齿轮 
43A   齿轮 
44a   凸轮槽 
44b   凸轮槽 
5     卷动用圆盘的回转驱动机构 
6     卷动片 
6A    滑动片 
61    嵌合部 
62    键 
63    突起(凸轮随动件) 
7     基台部 
71    水平移动机构 
71a   导轨 
72    水平移动机构的驱动装置 
72a   滚珠螺杆用螺母 
72b   滚珠螺杆 
73    回转机构 
74    回转机构的驱动装置 
75    工作台 
D1    夹紧片的间隔 
D2    工件的直径 
M     工件固定装置 
S     旋压加工装置 
W     工件 

Claims (5)

1.一种工件固定装置，用于对插通在形成于工件固定装置本体的孔部中的圆形截面的工件进行把持，具有多个夹紧片和夹紧片的移动机构，所述多个夹紧片能够沿着在放射方向上形成于工件固定装置本体的引导槽移动地配设着，所述夹紧片的移动机构用于使该多个夹紧片同步地在放射方向上移动，所述放射方向以形成在所述工件固定装置本体上的用于插通工件的所述孔部的中心为圆心；其特征在于：所述夹紧片的移动机构，由动作圆盘、回转驱动机构和卷动片构成；所述动作圆盘，在中心形成有插通工件的孔部，并分别在两侧从中心朝向外周形成有螺线状的卷动用导向件；所述回转驱动机构，用于回转驱动该动作圆盘；所述卷动片，具有与动作圆盘的卷动用导向件相啮合的嵌合部，在动作圆盘的两侧与多个夹紧片分别对应地配设着。
2.如权利要求1所述的工件固定装置，其特征在于：形成在所述动作圆盘上的所述卷动用导向件由凸轮槽构成，所述卷动片由滑动片构成，该滑动片具有嵌入在动作圆盘的凸轮槽中的嵌合部并在动作圆盘的两侧与多个夹紧片分别对应地配设着。
3.如权利要求1或2所述的工件固定装置，其特征在于：配设在动作圆盘的两侧的夹紧片的间隔，制成为工件直径的尺寸或更大的尺寸。
4.如权利要求1或2所述的工件固定装置，其特征在于：配设在动作圆盘的两侧的卷动片以联动方式被驱动。
5.如权利要求1或2所述的工件固定装置，其特征在于：配设在动作圆盘的两侧的卷动片在每一侧独立地被驱动。
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