專利名稱：穿孔裝置的夾緊裝置以及氣動鉆孔裝置的制作方法
穿孔裝置的夾緊裝置以及氣動鉆孔裝置技術區域
本發明涉及穿孔裝置的夾緊裝置，特別是涉及氣動鉆孔裝置的夾緊裝置、以及搭載夾緊裝置的氣動鉆孔裝置。
背景技術：
已知有在對被加工物體穿孔的穿孔裝置中，將穿孔裝置定位于被加工物體以及將其夾緊，在使加工位置和加工姿勢穩定的狀態下進行加工的技術(專利文獻1、2)。專利文獻I公開了利用回位彈簧(Return spring)及氣缸操作凸輪,進行頂部(head)及夾頭(collet)的擴徑或縮徑，將整個裝置固定于工件的穿孔裝置。專利文獻2公開了以連結于鉆孔單元的夾緊機構為軸，借助于馬達驅動產生的垂直方向的按壓，夾緊機構的夾頭擴徑或縮徑，將整個裝置固定于工件的裝置。專利文獻1:美國專利第3663115號說明書(圖3)
專利文獻2:美國專利第5062746號說明書(圖1)

發明內容
但是，專利文獻I中記載的穿孔裝置，利用回位彈簧及氣缸操作凸輪，前端周邊的構造復雜化，裝置大型化，因此操作不方便，還有切削下來的車屑容易堵塞的問題。專利文獻2記載的穿孔裝置，利用馬達驅動夾緊機構，夾緊裝置的驅動系統與穿孔裝置的驅動系統沒有實施綜合控制，因此穿孔裝置及夾緊裝置的操作復雜化操作不方便，控制本身也復雜化，存在動作的時序不容易合拍的問題。本發明是鑒于這樣的背景而作出的，其目的在于，提供將夾緊裝置的驅動系統與穿孔裝置的驅動系統綜合控制，以簡化驅動系統，謀求裝置小型化，提高操作性能，能夠在可靠的工作時刻夾緊和松開的穿孔裝置的夾緊裝置及搭載夾緊裝置的氣動鉆孔裝置。為了解決上述存在問題，本發明權項I的發明，是裝在穿孔裝置上，在工件上夾緊的穿孔裝置的夾緊裝置，其特征在于，具備插入工件上形成的穿孔夾緊工件的緊固夾頭、滑動自如地內插于該緊固夾頭的芯棒；使該芯棒相對于上述緊固夾頭在軸方向上往復移動的活塞缸機構、以及對該活塞缸機構提供加壓流體驅動上述活塞的切換閥；上述切換閥具備導入使上述穿孔裝置的壓頭前進的前進用加壓流體的前進用導入口、以及導入主加壓流體的主導入口 ；向上述前進用導入口導入上述前進用加壓流體時，使上述活塞向一方向移動，將上述主加壓流體提供給上述活塞及缸機構，以實施夾持動作。本發明形成一旦向切換閥導入前進用加壓流體，就將夾緊裝置夾在工件上的結構，能夠與使上述穿孔裝置的壓頭前進的動作連動，使穿孔裝置夾緊在工件上。這樣動作，本發明能夠使夾緊裝置的驅動系統與穿孔裝置的驅動系統連動，進行綜合控制，因此能夠謀求驅動系統簡單化、小型化，提高操作性能，同時能夠在可靠的工作時刻夾緊。權利要求2所述的發明，是權利要求1所述的穿孔裝置的夾緊裝置，其特征在于，上述切換閥具備將上述主加壓流體提供給上述活塞缸機構，使上述活塞向另一方向移動，形成松開狀態的松開按鈕。如果采用這樣的結構，則本發明的夾緊裝置具備松開按鈕，能夠對夾緊裝置的驅動系統與穿孔裝置的驅動系統實施綜合控制，因此能夠謀求使驅動系統簡單化、小型化，提高操作性能。權利要求3所述的發明，是權利要求1或2所述的穿孔裝置的夾緊裝置，其特征在于，具備支持上述夾緊裝置的滑座(Slide base)、以及連結于上述穿孔裝置，使上述滑座相對于該穿孔裝置在沿著工件表面的方向上能夠移動自如地對其加以支持的滑動支持機構；上述滑動支持機構具備一端連結于上述穿孔裝置，另一端連結于與工件表面抵接受其支持的調整塊，使上述滑座在工件表面可移動自如地對其加以支持的導桿、以及調整上述調整塊離工件的高度的高度調整機構。如果采用這樣的結構，則本發明的夾緊裝置具備可在沿著工件表面的方向上移動自如地支持的滑動支持機構，因此工件上形成的穿孔與穿孔裝置對位置容易實施，操作更方便，能夠可靠地將穿孔裝置夾緊在工件上。又，由于利用一端連結于上述穿孔裝置，另一端與工件表面抵接受其支持的調整塊上連結的導桿，對支持夾緊裝置的滑座加以支持，能夠將穿孔裝置可靠地夾緊在工件上。權利要求4的發明，其特征在于，所述穿孔裝置是氣動鉆孔裝置，具備驅動上述活塞的加壓流體是壓縮空氣的權利要求1 3中的任一項所述的夾緊裝置、圓筒狀的主體、可進退自如地內裝于該主體內的壓頭、內設于該壓頭，使鉆頭旋轉的主軸氣動馬達、使上述壓頭前進，流通上述前進用加壓流體的前進用流路、以及通過空氣流路對該前進用流路及上述主軸氣動馬達提供壓縮空氣的空氣供給口。如果采用這樣的結構，則本發明能夠提供上述穿孔裝置采用以空氣驅動主軸的氣動鉆孔裝置，搭載用壓縮空氣驅動上述夾緊裝置，能夠對夾緊裝置的驅動系統與穿孔裝置的驅動系統進行綜合控制，因此能夠謀求使驅動系統簡單化、小型化，提高操作性能，同時能夠在可靠地動作時刻夾緊和松開的夾緊裝置的氣動鉆孔裝置。如果采用本發明，則能夠提供可對夾緊裝置的驅動系統與穿孔裝置的驅動系統進行綜合控制，以謀求使驅動系統簡單化，實現裝置的小型化，提高操作性能，能夠在可靠的工作時刻夾緊和松開的穿孔裝置的夾緊裝置、以及搭載夾緊裝置的氣動鉆孔裝置。


圖1是表示搭載本發明的實施形態的夾緊裝置的氣動鉆孔裝置的使用狀態的立體圖。圖2是表示搭載本發明的實施形態的夾緊裝置的氣動鉆孔裝置的總體結構的從前右上方觀察到的立體圖。圖3是表示搭載本發明的實施形態的夾緊裝置的氣動鉆孔裝置的總體結構的從后左下方觀察到的立體圖。圖4是表示本發明的實施形態的氣動鉆孔裝置的結構的正面剖面圖。圖5是說明本發明的實施形態的夾緊裝置的結構和動作用的要部平面剖面圖，表示夾緊時的狀態。圖6是說明本發明的實施形態的夾緊裝置的動作用的要部平面剖面圖，表示松開時的狀態。符號說明
1夾緊裝置
2主體
3壓頭5主軸氣動馬達5a主軸
5b空氣霧供給口
6滑動支持機構
8活塞缸機構
9切換閥9a閥體
9b前進用空氣導入口(前進用導入口)
9c第I排氣口
9c'第2排氣口
9d主空氣導入口(主導入口)
9e閥
9f松開按鈕
11滑座
12緊固夾頭
13芯棒
31活塞
32第I缸室
33第2缸室
61導桿
62調整塊
63高度調整機構
81活塞
82缸
82a前方壓力室
82b后方壓力室
83夾緊桿)
84夾頭導軌
100氣動鉆孔裝置(穿孔裝置)
IOOa手柄
IOOb主空氣供給口
120空氣霧供給管
130集塵管
200模板
210引導孔
LI如進用流路
L2馬達用流路
L3排氣用流路
L4后退用流路 T 鉆頭 W 工件 Wa 穿孔。
具體實施例方式下面適當參照附圖對安裝本發明的實施形態的夾緊裝置I的氣動鉆孔裝置100進行詳細說明。氣動鉆孔裝置100，如圖1所示，是未圖示的操作者握住手柄IOOa將氣動鉆孔裝置100的前端部110 (參照圖2)插入模板200上形成的導向孔210，利用夾緊裝置I將氣動鉆孔裝置100固定于工件W，進行穿孔工作的手工工具。在圖1中，鉆頭T是進行穿孔加工的加工工具。而且，夾緊裝置I將下述緊固夾頭縮徑后揷入已加工的穿孔Wa后，通過將緊固夾頭擴徑，將氣動鉆孔裝置100夾緊在工件W上。氣動鉆孔裝置100，如圖2所示，具備從鉆頭T (參照圖1)的刃部向被加工部提供空氣霧的空氣霧供給管120、以及切削加工時調整送進速度的液壓阻尼器D ;—邊對被加工部提供空氣霧，一邊進行穿孔加工，穿孔加工中產生的車屑由集塵管回收排出，以實現良好的穿孔加工。還有，本發明的實施形態的氣動鉆孔裝置100中，為了說明方便，以操作者握持的狀態為基準，將安裝鉆頭T的一側稱為前側(前端側)，將其相反側稱為后側。又將固定手柄IOOa的一側稱為下側，將其相反側稱為上側。<氣動鉆孔裝置>
圖4是用于說明未安裝夾緊裝置I的狀態的氣動鉆孔裝置100的結構的剖面圖，表示加工開始前壓頭3后退的狀態。氣動鉆孔裝置100如圖4所示，具備進退自在地內裝于主體2的壓頭3、在壓頭3的后部延伸設置的中心桿30、設于壓頭3內部，使鉆頭T旋轉的主軸氣動馬達5、使壓頭3前進和后退用的活塞31、形成于活塞31后方的第I缸室32、使形成于活塞31前方的壓頭
3后退用的第2缸室33、與第I缸室32導通的前進用流路L1、使主軸氣動馬達5旋轉用的馬達用流路L2及排氣用流路L3、與第2缸室導通的后退用流路L4、以及對各流路LI L4提供壓縮空氣的主空氣供給口 100b。如圖4所示，主體2具備形成圓筒狀，利用螺絲擰緊連接，封閉主體2的后部的外殼21、以及覆蓋著鉆頭T配設于主體2的前部的噴嘴(nose piece)22 (由于在圖4中被省略，參照圖2)。在主體2的內周部，覆蓋著凹部21a內嵌缸21b，作為后退用流路L4的該凹部21a形成圓周狀。而且在缸21b的后端部形成與凹部21a連通的流通孔21c,在缸21b的前端部形成與凹部21a連通的流通孔21d。在外殼21形成使主空氣供給口 IOOb與主體2的后部形成的第I缸室32連通的iu進用流路LI。壓頭3形成圓筒狀，可往復移動自如地內裝于主體2的內周部。在壓頭3的后端部擰入中心桿30連結為一體。在主體2與壓頭3及中心桿30之間的間隙配設密封構件P于規定的地方，使壓縮空氣不泄漏。中心桿30前部直徑擴大，后部直徑縮小，形成帶有臺階的棒狀構件，其前部擰入壓頭3的后端部，封閉著壓頭3的后端部延伸設置。在中心桿30的內部，形成與主空氣供給口 IOOb連通的，驅動主軸氣動馬達5用的馬達用流路L2、以及排出向主軸氣動馬達5提供的空氣的排氣用流路L3及排氣口 E。活塞31安裝于中心桿30，在中心桿30的前部擴徑部的后方，外周部與缸21b滑動接觸。 <第1及第2缸室>
第I缸室32及第2缸室33形成于壓頭3的外周部與主體2的內周部之間。第I缸室32是使壓頭3前進用的壓力室。對第I缸室32，從形成于外殼21的前進用流路LI提供壓縮空氣。第2缸室33是使壓頭3后退用的壓力室。對第2缸室33，從形成于主體2的后退用流路L4提供壓縮空氣。主軸氣動馬達5，如圖4所示，配設于壓頭3的內部的中央部稍微偏后的地方，利用從馬達用流路L2提供的壓縮空氣使主軸5a旋轉，利用便于在主軸5a上裝卸的鉆頭T進行穿孔加工。從空氣霧供給管120對鉆頭T提供空氣霧。空氣霧從空氣霧供給管120通過空氣霧供給口 5b，通過形成到鉆頭T的刃部為止的貫通孔(未圖示)提供給加工部。<夾緊裝置>
接著參照圖5和圖6對本發明的實施形態的氣動鉆孔裝置100的夾緊裝置I進行說明。圖5是說明夾緊裝置I的結構用的要部平面剖面圖，表示夾緊時的狀態，圖6表示松開時的狀態。如圖5所示，夾緊裝置I具備作為基體構件的滑座11、對滑座11可移動自如地加以支持的滑動支持機構6、夾緊工件W的緊固夾頭12、滑動自如地內插于該緊固夾頭12的芯棒13、使該芯棒13往復移動的活塞缸機構8、以及對該活塞缸機構8提供加壓流體驅動活塞81的切換閥9。滑座11是作為夾緊裝置I的基體的構件，由滑動支持機構6加以支持，而且使其能夠在沿著工件W的表面的方向上移動自如。滑座11在兩個地方形成插著構成滑動支持機構6的導桿61的貫通孔Ila (圖2參照)。滑動支持機構6具備能夠滑動自如地引導滑座11的導桿61、與導桿61連結的調整塊62、以及調整調整塊62距工件W的高度的高度調整機構63。導桿61兩支平行配置，各自的一端與氣動鉆孔裝置100的噴嘴22的前端部連結，另一端與抵住工件W的表面支持于其上的調整塊62連結。導桿61滑動自如地插在滑座11的貫通穴Ila (圖2參照)中，因此將芯棒13插入穿孔Wa時，能夠使滑座11沿著工件W的表面移動，實現定位的微調。借助于這樣的結構，由于滑動支持機構6支持滑座11并使其能夠沿著工件W的表面移動自如，夾緊裝置I能夠自如地調整氣動鉆孔裝置100上安裝的鉆頭T與緊固夾頭12的距離。調整塊62，如圖5所示具備與模板200或工件W (參照圖1)抵接并支持于其上的調節板62a、通過未圖示的連結銷與調節板62a連結的調整塊62b、以及對調整塊62b的高度進行調整的高度調整螺栓62c。
高度調整機構63是調整插入調整塊62的導桿61離工件W的高度，使滑座11沿著工件W的表面平行移動用的機構，推挽高度調整螺栓62c，調整調整塊62b相對于調節板62a的高度。活塞缸機構8具備活塞81、滑動自如地內插活塞81的缸82、形成于缸82內的，提供松開用空氣的前方壓力室82a、以及提供夾緊用空氣的后方壓力室82b。又，通過夾緊桿83在活塞81上連結芯棒13，通過夾頭導軌84在夾緊桿83上連結緊固夾頭12。而且在夾頭導軌84上安裝使緊固夾頭12相對于芯棒13向前方賦能，將前端擴徑的夾緊彈黃85。緊固夾頭12其沿著軸方向為直線狀的狹縫(未圖示)在圓周方向上排列多個。緊固夾頭12在內揷的芯棒13向后退方向移動時擴大直徑，將氣動鉆孔裝置100夾緊在工件W上，向前進方向移動時縮小直徑，將氣動鉆孔裝置100與工件W松開。緊固夾頭12將壁厚和狹縫的形狀設定得能夠平滑、穩定地實現擴徑和縮徑。利用這樣的結構,將壓縮空氣提供給前方壓力室82a時,芯棒13 —邊后退一邊在緊固夾頭12內向后退方向移動，緊固夾頭12在工件W的穿孔Wa內擴徑，將氣動鉆孔裝置100夾緊在工件W上。另一方面，向后方壓力室82b提供壓縮空氣時,芯棒13 —邊前進一邊在緊固夾頭12內向前進方向移動，緊固夾頭12縮徑，松開氣動鉆孔裝置100與工件W。切換閥9具備閥體9a、被提供前進用空氣(參照圖4的前進用流路LI)的前進用空氣導入口 ％、排出后方壓力室82b的空氣的第I排氣口 9c、排出前方壓力室82a的空氣的第2排氣口 9c'、被提供主空氣的主空氣導入口 9d、在閥體9a內往復移動的閥9e、以及松開按鈕9f。還有，在本實施形態中，設置從主空氣導入口 9d提供的主空氣的壓力的調整用的減壓閥(未圖示)，能夠調整夾緊力。根據工件W的材質等因素調整夾緊力，能夠防止拉力過大傷及工件，或由于工件薄發生變形。對前進用空氣導入口 ％，從前進用流路LI分叉出的流路Lll (參照圖1)提供在圖4所示的前進用流路LI中流通的前進用空氣。使提供給圖4所示的主空氣供給口 IOOb的主空氣分流，從流路L12 (參照圖1)提供給(參照圖1)主空氣導入口 9d。<夾緊時>
如圖5所示，采用這樣的結構，切換閥9在從流路Lll (參照圖1)向前進用空氣導入口9b引入前進用空氣時，閥9e在閥體9a內向圖5中的下方移動，因此提供給主空氣導入口9d的主空氣，被提供給前方壓力室82a，將氣動鉆孔裝置100夾緊于工件W。然后，向主空氣導入口 9d提供的主空氣被提供給前方壓力室82a的時間內，能夠利用主空氣的壓力穩定地維持夾緊狀態。< 松開時>
另一方面，如圖6所示，一旦操作者(未圖示)按松開按鈕9f，閥9e就在閥體9a內向圖5的上方移動，因此將從前進用空氣導入口 9b提供的壓縮空氣擋住，將向主空氣導入口 9d提供的主空氣向后方壓力室82b提供，松開氣動鉆孔裝置100與工件W。下面主要參照圖4 圖6，對形成如上所述結構的本實施形態的氣動鉆孔裝置100的動作進行說明。本實施形態的氣動鉆孔裝置100，如圖1所示，未圖示的操作者握住手柄100a，將氣動鉆孔裝置100的前端部110 (圖2參照)揷入模板200上形成的導向孔210。這時，操作者(未圖示)按照在工件W上加工的穿孔Wa的間距，利用滑動支持機構6使滑座11移動，調整鉆頭T與緊固夾頭12之間的距離。如圖4所示，一旦操作者(未圖示)#按下啟動按鈕ST，向主空氣供給口 IOOb提供的壓縮空氣就通過前進用流路LI，通入第I缸室32，壓頭3前進。這時，流向前進用流路LI的壓縮空氣通過從前進用流路LI分叉的流路Lll(參照圖1)，被提供給切換閥9的前進用空氣導入口 ％，因此，向主空氣導入口 9d提供的主空氣被提供給前方壓力室82a，氣動鉆孔裝置100將模板200夾入，夾緊工件W。然后，從鉆頭T的刃部噴射空氣霧，從馬達用流路L2向主軸氣動馬達5提供壓縮空氣，主軸氣動馬達5旋轉。使主軸氣動馬達5旋轉的壓縮空氣通過排氣用流路L3從排氣口 E排出。操作者(未圖示)在鉆頭T貫通工件W后，松開啟動按鈕ST。于是，氣動鉆孔裝置100，由于壓縮空氣從主空氣供給口 IOOb通過后退用流路L4，向第2缸室33流通，因此壓頭3后退。氣動鉆孔裝置100在維持夾緊的狀態下，主軸5a (圖4)保持旋轉，使壓頭3后退，停止噴射空氣霧。一旦壓頭3返回機械原點，主軸5a就停止。操作者(未圖示)在主軸5a (圖4)停止后，即按壓松開按鈕9f。借助于此，氣動鉆孔裝置100，由于閥9e在閥體9a內向圖5的上方移動，將提供給主空氣導入口 9d的主空氣提供給后方壓力室82b，松開氣動鉆孔裝置100與工件W。如上所述，本發明的實施形態的氣動鉆孔裝置100形成在向切換閥9導入前進用空氣時，將夾緊裝置I夾緊在工件W上的結構，能夠與使壓頭3前進的動作連動，將氣動鉆孔裝置100夾緊在工件W上。這樣一來，使氣動鉆孔裝置100的驅動系統與夾緊裝置I的驅動系統連動，借助于空氣驅動進行綜合控制，能夠謀求簡化驅動系統，使其實現小型化，提高操作性能，同時能夠在可靠的動作時刻夾緊。以上對本發明的實施形態進行了說明，但是本發明不限于上述實施形態，可以適當加以變更后實施。例如，在本實施形態中，穿孔裝置使用以主軸氣動馬達5進行驅動的氣動鉆孔裝置100，但是不限于此，也可以使用于油壓控制驅動的穿孔裝置。
權利要求
1.一種安裝于穿孔裝置夾緊在工件上的穿孔裝置的夾緊裝置，其特征在于，具備 插入工件上形成的穿孔夾緊工件的緊固夾頭、 滑動自如地內插于該緊固夾頭的芯棒、 使該芯棒相對于所述緊固夾頭在軸方向上往復移動的活塞缸機構、以及 對該活塞缸機構提供加壓流體驅動所述活塞的切換閥， 所述切換閥具備導入使所述穿孔裝置的壓頭前進的前進用加壓流體的前進用導入口、以及導入主加壓流體的主導入口， 向所述前進用導入口導入所述前進用加壓流體時，使所述活塞向一方向移動，將所述主加壓流體提供給所述活塞缸機構，以實施夾緊動作。
2.根據權利要求1所述的穿孔裝置的夾緊裝置，其特征在于， 所述切換閥具備將所述主加壓流體提供給所述活塞缸機構，使所述活塞向另一方向移動，形成松開狀態的松開按鈕。
3.根據權利要求1或2所述的穿孔裝置的夾緊裝置，其特征在于， 具備支持所述夾緊裝置的滑座(Slide base)、以及連結于所述穿孔裝置，使所述滑座相對于該穿孔裝置在沿著工件表面的方向上移動自如地對其加以支持的滑動支持機構， 所述滑動支持機構具備 一端連結于所述穿孔裝置，另一端連結于與工件表面抵接受其支持的調整塊，使所述滑座在工件表面可移動自如地對其加以支持的導桿、以及調整所述調整塊離工件的高度的高度調整機構。
4.一種氣動鉆孔裝置，其特征在于， 所述穿孔裝置是氣動鉆孔裝置， 具備 驅動所述活塞的加壓流體是壓縮空氣的權利要求1 3中的任一項所述的夾緊裝置、 圓筒狀的主體、 可進退自如地內裝于該主體的壓頭、 內設于該壓頭的，使鉆頭旋轉的主軸氣動馬達、 使所述壓頭前進，流通著所述前進用加壓流體的前進用流路、以及 通過空氣流路對該前進用流路及所述主軸氣動馬達提供壓縮空氣的空氣供給口。
全文摘要
本發明謀求簡化驅動系統，使其小型化，提高操作性能，在安全的工作時刻夾緊和松開。本發明是穿孔裝置(100)的夾緊裝置(1)，具備插入工件(W)上形成的穿孔(Wa)，夾緊工件(W)的緊固夾頭(12)、滑動自如地內插于緊固夾頭(12)的芯棒(13)、使芯棒(13)在軸方向上往復運動的活塞缸機構(8)、以及驅動活塞(81)的切換閥(9)，切換閥(9)具備導入使穿孔裝置的壓頭前進的前進用加壓流體的前進用導入口(9b)、以及導入主加壓流體的主導入口(9d)；向前進用導入口(9b)導入前進用加壓流體時，使活塞(81)向一方向移動，形成夾緊狀態。
文檔編號B23B47/28GK103084622SQ20121042971
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月1日 優先權日2011年11月2日
發明者伊原稔, 內生藏秀樹 申請人:杉野機械股份有限公司