專利名稱：工件支架的制作方法
技術領域：
本發(fā)明，涉及用油壓使能彈性變形的套筒體進行彈性變形而將桿進行鎖定形式的工件支架，尤其涉及提高工件支架的動作可靠性、并提高耐久性的改良結構。
背景技術：
以往，在進行工件的切削加工時等，實際使用的是將工件例如鎖定支承在工件托盤上的工件支架。本案申請人曾提出申請過各種工件支架(也稱油壓鎖定裝置)的提案(參照日本專利實開昭59-128902號公報、實開平6-47710號公報等)，還特別提出申請過使結構簡單化的工件支架的提案。
使結構簡單化的工件支架，具有桿；外嵌在該桿上且向縮徑側能進行彈性變形的套筒體；支承該套筒體的殼體構件；外嵌在桿上被殼體構件的前端部保持且在桿的回復移動時、刮取桿的外周面的附著物的刮板；形成在套筒體的外周側上的外周側油壓室；以及使桿向軸心方向進行移動的油壓缸等。
在用該工件支架對工件進行支承時，從工件支架的上方裝載工件，將油壓從油壓供給源向油壓作動室進行供給。于是，使桿移動的油壓缸進行工作，使油壓缸的活塞構件向上方移動，利用一端被該活塞構件擋住的壓縮螺旋彈簧的施力，使桿向上方進出移動。桿的前端的輸出部以非常弱的力與工件輕輕地抵接。
接著，當油壓缸的油壓作動室通過油路與外周側油壓室連通時，在套筒體的外周側的外周側油壓室中發(fā)生油壓，套筒體向縮徑側進行彈性變形而將桿牢固地鎖定，利用該桿對工件進行支承。該工件支架，為了在不使工件彈性變形、輕輕地擋住工件之后能將桿牢固鎖定，需要預先將所述壓縮螺旋彈簧的施力設定成非常弱。
但是，在以往的工件支架中，尤其在桿的回復移動時，附著在桿的表面上的微小切粉及塵埃、用刮板刮取后的微小切粉及塵埃，從桿與刮板之間的微小間隙向內部侵入，附著在刮板的內面及套筒體的內面上。該場合，桿與套筒體之間的滑動阻力增大，就會成為桿不能圓滑地進出移動的故障狀態(tài)。也就是說，由于使桿向上方移動的壓縮螺旋彈簧的施力非常弱，故桿與套筒體之間的滑動阻力使桿不能圓滑地進出移動。而且，當桿及套筒體受到損傷磨損時，耐久性顯著降低。
又，當在刮板的內面附著有微小切粉及塵埃時，桿的表面的切削油就容易向內部侵入。工件支架，由于是通過桿與套筒體之間作用的摩擦力而對桿進行鎖定的結構，故當切削油向桿與套筒體之間侵入時，桿與套筒體之間作用的摩擦力減小，工件支架的支承功能降低。該場合，例如，在機械加工中，在振動反復地作用于工件的期間，桿就容易進行微小的移動。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，在工件支架中，可確保動作可靠性，以使微小切粉等不會從桿與刮板之間的微小間隙向內部侵入，并且可提高耐久性等。
本發(fā)明的工件支架，具有桿；外嵌在該桿上且向縮徑側能進行彈性變形的套筒體；支承該套筒體的殼體構件；外嵌在桿上被殼體構件的前端部保持且在桿的回復移動時、刮取桿的外周面的附著物的刮板；形成在套筒體的外周側上的外周側油壓室；以及將油壓向該外周側油壓室供給用的油路，其特征在于，具有在所述桿與套筒體的內周面之間形成的空氣通路即、連通于桿與刮板之間的間隙的空氣通路；將加壓空氣向所述空氣通路供給的空氣輸入孔。
在用工件支架對工件進行支承時，將工件從該工件支架的上方裝載，在使桿進出移動而與工件抵接時，通過油路將來自油壓供給源的油壓向外周側油壓室供給。由此，在套筒體的外周側的外周側油壓室中發(fā)生油壓，使套筒體向縮徑側彈性變形而將桿牢固地進行鎖定。
在使桿進行回復移動時，當將油壓供給源的閥向排出位置進行切換時，例如，利用壓縮螺旋彈簧的彈性施力使桿進行回復移動。例如，在桿的回復移動時，使加壓空氣從空氣輸入孔向空氣通路供給，并從桿與刮板之間的微小間隙噴出。在桿的回復移動時，刮板刮取桿的外周面的切削油、微小切粉及塵埃等的附著物，用噴出的加壓空氣使該刮取的附著物向外部可靠地吹散，能防止從桿與刮板之間的微小間隙向內部侵入。
但是，在工件支架的使用中及桿的回復動作中，也可以始終供給加壓空氣，而從桿與刮板之間的微小間隙噴出。
又，也可以是始終供給不從桿與刮板之間的微小間隙噴出那樣程度的壓力的加壓空氣并保持成充填狀態(tài)，以防止異物向桿與刮板之間的微小間隙的侵入。
又，對于將刮板保持在殼體構件上的位置，也可以不限于殼體構件的前端部。并且，為了與桿與套筒體的內周面之間所形成的空氣通路連通，也可以設置形成于殼體構件前端側部分上的多個空氣噴嘴，即設置為了將向殼體構件的前端外突出的桿的外周側予以覆蓋、而用于形成加壓空氣的氣簾的多個噴嘴，又，也可以使所述空氣通路不與桿與刮板之間的間隙連通。
該場合，在工件支架的使用中及桿的回復動作中，始終將加壓空氣從空氣輸入孔向空氣通路供給，形成將從多個空氣噴嘴向殼體構件的前端外突出的桿的外周側覆蓋形狀的加壓空氣的氣簾。切削油、微小切粉及塵埃等被加壓空氣的氣簾遮斷，能防止從多個空氣噴嘴等向套筒體的內周面與桿之間侵入。以桿從殼體構件的前端進出的狀態(tài)，在裝入對桿進行驅動的油壓缸的場合，若從油壓供給源向該油壓缸的油壓作動室供給油壓，則能從殼體構件的前端使桿進出地對工件進行支承。然后，在套筒體的外周側的外周側油壓室中發(fā)生油壓，使套筒體向縮徑側進行彈性變形而將桿牢固地鎖定。
附圖的簡單說明

圖1是將本發(fā)明的實施形態(tài)的工件支架和工件的主要部分開有缺口的縱剖主視圖。
圖2是工件支架(桿回復動作中)的縱剖視圖。
圖3是工件支架(工件支承狀態(tài))的縱剖視圖。
圖4是變更形態(tài)的工件支架(桿回復動作中)的縱剖視圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施形態(tài)進行說明。
本實施形態(tài)的工件支架1，如圖1所示，是用來對支承工件2的中央部從下側將其支承并在切削加工時防止工件2振動的構件。如圖2所示，工件支架1，具有大致圓筒狀的殼體構件3；桿4；對桿4進行驅動的油壓缸5；軸部6；軸構件7；壓縮螺旋彈簧8、9；以及金屬制的套筒體10等。
首先，對殼體構件3進行說明。如圖2、圖3所示，從下端側向上方外部形成開放狀的殼體構件3，由兩端開放狀的殼體本體11和外嵌固定在該殼體本體11上的殼體罩12構成。在殼體本體11上形成有桿收容孔13，并設有刮板14和密封構件15?，F(xiàn)在，對刮板14進行說明，刮板14是合成樹脂制，以外嵌于桿4的狀態(tài)保持在殼體構件3的上端壁部上，其上端部在桿4的回復移動時，以刮取桿4外周面的附著物的形態(tài)，形成于向越是上方、直徑越縮小一側傾斜的圓錐部14a上。
殼體罩12，是有底筒狀結構即、在其上部形成有凸緣部，利用該凸緣部被支承在規(guī)定的安裝部上。在殼體罩12的底部壁上，形成有將油壓向油壓缸5的油壓作動室16進行供給用的油壓供給孔17和空氣輸入孔18。
接著，對套筒體10進行說明。在套筒體10上，從上部向下部依次地形成有固定環(huán)上部19、薄壁筒部20、固定環(huán)下部21，這些固定環(huán)上部19、薄壁筒部20、固定環(huán)下部21一體地形成。固定環(huán)上部19從上方被殼體本體11的上端壁部卡止，固定環(huán)下部21被夾持固定在殼體本體11與油壓缸5之間。薄壁筒部20向直徑縮小側能彈性變形，在薄壁筒部20的外周側，與殼體本體11之間形成有環(huán)狀的外周側油壓室22，在外周側油壓室22中充填著油。
接著，對桿4進行說明。如圖2、圖3所示，桿4能滑動地向套筒體10插入，在桿4的下半部上，從下端部形成有桿4的全長的約2/5長度的圓筒孔23，在其上側隔開有中間壁部24，形成有比圓筒孔23直徑小的圓筒孔25。在圓筒孔23中，內嵌著油壓缸5的缸本體27，桿4被套筒體10和缸本體27導向并能上下滑動。
在該桿4與套筒體10的內周面之間形成有空氣通路28，從空氣輸入孔18向空氣通路28供給刮板14的接觸壓力以上的壓力(例如，0.02MPa)的加壓空氣50，使該加壓空氣50通過空氣通路28向桿4與刮板14的微小間隙供給，形成向外部噴出的狀態(tài)。
接著，對油壓缸5進行說明。油壓缸5具有缸構件26和活塞構件29。缸構件26，具有與殼體本體11的下端部內嵌螺合的缸基部30和與該缸基部30相連并向上方延伸的缸本體27。在缸構件26上，形成有缸孔26a和彈簧收容孔26b。在缸基部30上，形成有從空氣輸入孔18與空氣通路28相連的通路30a，在缸本體27的上端部的上壁部38上形成有軸插通孔27a。又，還設有密封構件31、32、33。
在缸孔26a中，油密滑動自如地安裝著活塞構件29。油壓缸5的油壓作動室16被缸孔26a的周面、活塞構件29、殼體罩12劃分。形成有使油壓作動室16與外周側油壓室22連通的傾斜油路34、環(huán)狀油路35、1個或多個的細徑油路36。傾斜油路34形成在缸基部30上，環(huán)狀油路35形成在缸基部30與殼體本體11之間，細徑油路36形成在固定環(huán)下部21的外周部側。又，在活塞構件29上安裝著密封構件37。
接著，對使活塞構件29和桿4向下方回復驅動用的壓縮螺旋彈簧8進行說明。在缸孔26a的上部和彈簧收容孔26b上，收容有將活塞構件29和桿4向下方側進行彈性施力的壓縮螺旋彈簧8，該壓縮螺旋彈簧8的下端部由活塞構件29擋住，壓縮螺旋彈簧8的上端部由缸構件26的上壁部38擋住。
接著，對軸部6、軸構件7和壓縮螺旋彈簧9進行說明。立向的軸部6與活塞構件29一體形成，在該軸部6的上端部螺合有帶凸緣的軸構件7，這些活塞構件29、軸部6、軸構件7一體地進行上下移動。軸部6，由位于壓縮螺旋彈簧8內側的大徑部6a和小徑部6b構成。在桿4的上半部的內部形成有圓筒孔25，軸部6的小徑部6b插通于軸插通孔27a與桿4的中間壁部24的貫通孔中，軸構件7能上下移動地插入于中間壁部24的上側的圓筒孔25中。
使桿4進出驅動用的壓縮螺旋彈簧9，其下端部由軸構件7的凸緣7a擋住，壓縮螺旋彈簧9的上端部由螺合固定在桿4的上端的輸出構件39擋住，使桿4對軸構件7向上方進行彈性施力。在支承工件時，在輸出構件39與工件2抵接時，將壓縮螺旋彈簧9的彈性力(即、彈簧長度和彈簧常數(shù))設定成以工件2幾乎不彈性變形那樣的非常弱的彈性力使桿4與工件2抵接的狀態(tài)、克服桿4的重量而使桿4能向上方進行驅動。
下面對該工件支架1的作用進行說明。
在機械加工的準備作業(yè)階段，利用1個或多個工件支架1從下方對供給于機械加工的工件2進行支承時，如圖2、圖3所示，從工件支架1的上方放置工件2，在用未圖示的多個夾緊裝置可夾緊工件2的外周部分的狀態(tài)下，開始從油壓供給源向油壓作動室16供給油壓。于是，油壓缸5進行工作，包含軸部6的活塞構件29和軸構件7克服壓縮螺旋彈簧8的施力而向上方移動，壓縮螺旋彈簧9收縮使其彈力增大，以壓縮螺旋彈簧9的弱的施力使桿4向上方移動。
桿4的輸出構件39與工件2抵接而使桿4成為停止狀態(tài)，油壓作用于套筒體10的外周側的外周側油壓室22，套筒體10的薄壁筒部20向縮徑側進行彈性變形而將桿4牢固地鎖定。這樣，在用1個或多個工件支架1對工件2進行支承的狀態(tài)下，使多個夾緊裝置進行夾緊動作而將工件2固定，在該狀態(tài)下進行機械加工。
又，由于設有細徑油路36，在桿4上升后，油壓就作用于外周側油壓室22，通過適當設定細徑油路36的數(shù)量、長度及直徑，可對油壓作用于外周側油壓室22的時間適當?shù)剡M行設定。
在工件2的加工結束后使桿4回復時，如圖3所示，當將油壓供給源例如閥切換至排出位置時，用壓縮螺旋彈簧8的施力使包含軸部6的活塞構件29和軸構件7向下方移動，由于軸構件7的凸緣7a與中間壁部24抵接，故桿4與向活塞構件29的下方回復移動連動，也向下方進行回復移動。
在桿4的回復移動時，從未圖示的加壓空氣供給源向空氣輸入孔18供給刮板14的接觸壓力以上的壓力(例如，0.02MPa)的加壓空氣，從空氣輸入孔18向空氣通路28供給，從桿4與刮板14之間的微小間隙噴出。在所述桿4的回復移動時，利用刮板14刮取附著在桿4的外周面上的切削油、微小切粉、塵埃等的附著物的絕大部分，被其刮取而從桿4的表面分離后的附著物，利用從桿4與刮板14之間的微小間隙噴出的加壓空氣噴流50可靠地吹散。
其結果，切削油、微小切粉、塵埃等就不會通過桿4與刮板14之間的微小間隙而向內部侵入。因此，能確保桿4的圓滑的動作并提高耐久性。也就是說，在桿4向上方移動時，能用壓縮螺旋彈簧9的施力始終使桿4圓滑地移動，能防止桿4不能回復移動地被鎖定等的動作不良情況。而且，能防止對桿4及套筒體10的損傷及磨損。
又，由于切削油也不會從桿4與刮板14之間的微小間隙向內部侵入，故也不會降低桿4與套筒體10之間的摩擦力，還能提高將桿4作成鎖定狀態(tài)的動作可靠性。
又，上述例子只是對使桿4回復動作的場合、將供給加壓空氣而噴出的場合作為例子作了說明，而在工件支架1的使用中及桿4的回復動作中，也可以始終供給加壓空氣地進行噴出。也就是說，在機械加工中，由于桿4進行振動，有微小切粉及塵埃等侵入桿4與刮板14之間的微小間隙中的可能性。但是，該場合，即使套筒體10向縮徑側進行彈性變形，也不會將空氣通路28閉塞。
又，在向空氣通路28供給與刮板14的接觸壓力相同程度的壓力的加壓空氣、保持充填狀態(tài)的場合，能將空氣通路28內的加壓空氣作為內壓進行保持，能防止切削油、微小切粉及塵埃等的侵入。
接著，對使本實施形態(tài)局部性變更后的變更形態(tài)進行說明。
但是，對與所述實施形態(tài)相同的構件標上相同的符號并適當省略說明。
1)如圖4所示，在變更形態(tài)的工件支架1A中，在桿4與套筒體10的內周面之間形成有空氣通路28A，在殼體本體11A的上端壁部上，與空氣通路28A連通的多個(例如16個)的空氣噴嘴41，周向留有等間隔地形成了越向外側、越向上方傾斜的形狀。這些空氣噴嘴41，形成有加壓空氣噴流50的氣簾，形成將向殼體本體11A的上端外突出的桿4的外周側覆蓋的狀態(tài)?？諝馔?8A，成為了即使套筒體10彈性變形也具有作為空氣通路的功能的空氣通路。
在工件支架1的工作中及桿4的回復移動中，始終將加壓空氣從空氣輸入孔18向空氣通路28A供給，將加壓空氣噴流50的氣簾，形成將從多個空氣噴嘴41向殼體構件3的上端外突出的桿4的外周側覆蓋的狀態(tài)。所述切削油及微小切粉等，被氣簾遮斷，就不會從桿4與刮板14之間的微小間隙向內部侵入。
又，在桿4與刮板14之間有微小間隙的場合，還可從該微小間隙噴出加壓空氣。
2)在工件支架1上，在桿4的回復移動時，既可以將加壓空氣從空氣輸入孔18連續(xù)地向空氣通路28供給，也可以間歇地進行供給。也可以根據(jù)刮板14的磨損情況及切削油的種類、工件2的材質等，將加壓空氣的空氣壓力設定成比0.02Mpa高或低。
3)所述工件支架1A中的多個空氣噴嘴41的數(shù)量、直徑、傾斜角度等不限于所述的例子，例如，既可以使多個空氣噴嘴41與桿4平行地形成，也可以將各空氣噴嘴41形成剖面圓弧狀。其它，只要在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內，也能以所述實施形態(tài)中附加各種變更的形態(tài)來進行實施。
權利要求
1.一種工件支架，具有桿；外嵌在該桿上且向縮徑側能彈性變形的套筒體；支承該套筒體的殼體構件；外嵌在桿上并被殼體構件的前端部保持且在桿的回復移動時將桿的外周面的附著物予以刮取的刮板；形成在套筒體的外周側上的外周側油壓室；以及將油壓向該外周側油壓室供給用的油路，其特征在于，具有所述桿與套筒體的內周面之間形成的空氣通路即連通于桿與刮板之間的間隙的空氣通路；以及將加壓空氣向所述空氣通路供給的空氣輸入孔。
2.一種工件支架，具有桿；外嵌在該桿上且向縮徑側能彈性變形的套筒體；支承該套筒體的殼體構件；外嵌在桿上并被殼體構件保持且在桿的回復移動時將桿的外周面的附著物予以刮取的刮板；形成在套筒體的外周側上的外周側油壓室；以及將油壓向該外周側油壓室供給用的油路，其特征在于，具有形成于所述桿與套筒體的內周面之間的空氣通路；與所述空氣通路連通地形成在殼體構件的前端側部分上的多個空氣噴嘴即、將向所述殼體構件的前端外突出的桿的外周側覆蓋形狀的、用于形成加壓空氣的氣簾的多個空氣噴嘴；以及將加壓空氣向所述空氣通路供給的空氣輸入孔。
3.如權利要求1或2所述的工件支架，其特征在于，為了所述桿從殼體構件的前端進出，而裝入有對桿進行驅動的油壓缸。
全文摘要
本發(fā)明的工件支架(1)，包括桿(4)、套筒體(10)、殼體構件(3)、刮板(14)、外周側油壓室(22)和油路(34、35、36)，其特征在于，具有桿(4)與套筒體(10)的內周面之間形成的空氣通路(28)即連通于桿(4)與刮板(14)之間的微小間隙的空氣通路(28)；以及將加壓空氣(50)向空氣通路(18)供給的空氣輸入孔(18)，在桿(4)的回復移動時，將加壓空氣(50)從空氣輸入孔(18)向空氣通路(28)供給，從桿(4)與刮板(14)之間的微小間隙噴出。能提供動作可靠性高、能提高耐久性的工件支架。
文檔編號F15B15/14GK1558808SQ0182370
公開日2004年12月29日 申請日期2001年10月15日 優(yōu)先權日2000年7月14日
發(fā)明者川上孝幸 申請人:巴斯卡爾工程技術股份有限公司