專利名稱：用于工作站、自動生產(chǎn)線和類似設(shè)備的工件夾持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于多種機(jī)械加工例如工作站、自動生產(chǎn)線、銑床和類似設(shè)備的機(jī)床領(lǐng)域，尤其是涉及用在這種機(jī)床中的工件夾持裝置即虎鉗。
背景技術(shù)：
用于多種自動加工的機(jī)床通常包括以不同方式與一夾持要加工工件的機(jī)床部件連接的多個操作裝置。
在工作站中，例如工件夾持器部件可以呈棱柱形機(jī)身形狀，在其一個或多個面上配備有多個用來接納和保持要加工工件的夾具。該棱柱形機(jī)身可被設(shè)置成在一軸線上轉(zhuǎn)動以使由夾具保持的工件可面向操作裝置。在這種使用中，夾具通常是不轉(zhuǎn)動的，這樣工件相對于機(jī)床的有效定向受到限制。事實(shí)上，夾具通常僅可大多通過手動鎖止/松開而在其打開和關(guān)閉位置中移動，這樣通常需要至少一個操作者以便將夾具中的工件裝在機(jī)床外側(cè)的至少一個附加工件夾持器機(jī)身上和將該工件從該工件夾持器機(jī)身上卸下，同時預(yù)先裝在另一工件夾持器機(jī)身上的工件被加工。
在自動生產(chǎn)線中，要加工的工件被裝載和保持在置于一連接有多個操作裝置的轉(zhuǎn)動工作臺上的夾具或虎鉗中。該工作臺在一垂直或水平軸線上轉(zhuǎn)動以便沿著操作裝置所在的工作站的順序帶動每個工件。
在這種應(yīng)用中，夾具可以是轉(zhuǎn)動的。在這種情形中，夾具由一通常遠(yuǎn)離其轉(zhuǎn)動軸并從而需要一齒輪傳動部件、帶傳動部件或萬向傳動部件以便可致動工件轉(zhuǎn)動的動力裝置控制，這種情況由于總體尺寸、傳動部件的磨損和疲勞以及由加工公差和不可避免的配合間隙及本領(lǐng)域技術(shù)人員非常了解的其它因素引起的工件轉(zhuǎn)動精度損失而具有一些缺點(diǎn)。
工件夾持裝置可以是獨(dú)立的夾具或虎鉗的形式，并且夾具或虎鉗可以是固定的或轉(zhuǎn)動的，而與其安裝方式無關(guān)。然而，在夾具或虎鉗的情形中，如果夾具或虎鉗轉(zhuǎn)動也會遭受上述相同的缺點(diǎn)，因為它們通常設(shè)置有一置于夾具或虎鉗下面且需要一工件夾持器夾具驅(qū)動用附加傳動系統(tǒng)的動力裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過一種設(shè)置有一對夾具的工件夾持裝置克服現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)，該夾具對由一直接設(shè)置在其上的動力裝置以轉(zhuǎn)動方式支承和控制以便轉(zhuǎn)動。
因此且有利地，它能夠省略常用的機(jī)械傳動裝置、縮小系統(tǒng)的總體尺寸以及有助于夾持裝置在工作站、自動生產(chǎn)線和類似設(shè)備所特有的任意工件夾持器部件或工作臺上的安裝和使用。
因此，本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于平面工件夾持器部件和棱柱形工件夾持器部件或機(jī)身的裝配的工件夾持裝置，該夾持裝置可自動地控制一工件的鎖止/松開以及轉(zhuǎn)動以便相對于機(jī)床定向。
所以，借助于這種系統(tǒng)，通過自動地例如經(jīng)由一操作裝置將工件裝在位于棱柱形部件的一個或多個側(cè)面上的夾具或虎鉗中/將工件從所述夾具或虎鉗中卸下，即使在對位于相同棱柱形部件的其它側(cè)面上的夾具中的工件執(zhí)行加工，也能夠省去或至少減少操作人員的出現(xiàn)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有轉(zhuǎn)動夾具的夾持裝置，它適合于以有效且簡單的方式裝配自動生產(chǎn)線用轉(zhuǎn)動工作臺，從而能夠在需要時利用這種工作臺已經(jīng)具備的部件。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種一轉(zhuǎn)動虎鉗形式的工件夾持裝置，它集成有使其緊湊、堅固和較少受磨損和疲勞影響并因此能夠及時確保和保持其工作精度的控制裝置，并且也與應(yīng)用其的機(jī)床控制系統(tǒng)接口。
根據(jù)本發(fā)明這些目的是通過一種工件夾持裝置實(shí)現(xiàn)的，該工件夾持裝置包括置于一平面上的兩個平行支承件，其中所述支承件的至少一第一支承件相對于另一支承件導(dǎo)向、可控且是可移動的，以便使它們接近和遠(yuǎn)離；一可轉(zhuǎn)動地安裝在所述第一支承件上且被控制以便轉(zhuǎn)動的第一夾具夾持器軸；一安裝在所述支承件中的另一個支承件上的第二夾具夾持器軸，每個軸保持一與另一軸的一夾持夾具相對的夾持夾具；以及位于承載所述第一軸的所述第一支承件上以隨所述支承件一起運(yùn)動并使得所述第一軸逐漸轉(zhuǎn)動的至少一個齒輪減速裝置。
此外，能夠分別通過一相應(yīng)齒輪減速裝置沿相對方向引導(dǎo)和移動兩個支承件并控制兩個夾持裝置軸。


下文中結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，其中圖1是帶有固定機(jī)身的虎鉗從外側(cè)看時的示意圖；圖2是圖1中虎鉗的中間縱向截面圖；圖3是帶有轉(zhuǎn)動機(jī)身的虎鉗的示意圖；圖4是圖3中虎鉗的水平截面圖；圖5是依照圖4中箭頭V-V的垂直截面圖；圖6是配備有多個根據(jù)本發(fā)明的夾持裝置的工作臺；圖7是配備有根據(jù)本發(fā)明的夾持裝置的棱柱形支承件；以及圖8是圖7中的棱柱形支承件的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
在根據(jù)圖1和圖2的實(shí)施例中，工件夾持裝置10包括兩個在一機(jī)身(基座)11上導(dǎo)向的平行支承件12、13，并且兩個支承件中的至少一個可朝向另一個的方向移動以便能夠根據(jù)需要相互靠近和遠(yuǎn)離。一第一可控夾具夾持器軸14被可轉(zhuǎn)動地安裝在一支承件12上，而一第二夾具夾持器軸15以從動/空轉(zhuǎn)(idle)狀態(tài)可轉(zhuǎn)動地安裝在另一支承件13上。這兩個軸14、15在一共同軸線X上，且每個軸被設(shè)置成在其前面配備有一用于要加工工件的夾持夾具114、115。該夾具通常根據(jù)要加工的工件成形并且以可互換的方式與所述軸連接。可控軸14和從動軸15兩者經(jīng)由推力(止推)軸承14′、15′或軸套安裝和定心在相應(yīng)支承件12、13上。
可控軸14通過一齒輪減速裝置16例如一精密外擺線型裝置而移動，以使軸本身逐漸轉(zhuǎn)動?？梢允请妱拥幕蛞簞拥凝X輪減速裝置16安裝在支承件12的外側(cè)以隨其一起運(yùn)動。它優(yōu)選包括一無刷電動機(jī)17和一減速器18，它們可位于相同軸線上，或一個相對于另一個以直角定位，但該減速器的輸出端位于相同軸線上且與可控軸14連接。該電動機(jī)還與一編碼器、一解算器或其它裝置相連接，以便檢測其角度位置和能夠控制軸的逐漸轉(zhuǎn)動且通過軸的逐漸轉(zhuǎn)動控制要加工工件繞軸本身的幾何軸線的轉(zhuǎn)動。
位于另一支承件13上的從動/空轉(zhuǎn)軸15優(yōu)選與一制動裝置20連接以便在工件加工過程中不時地在所需角度位置上鎖住轉(zhuǎn)動系統(tǒng)。
位于一側(cè)上的減速裝置16和位于另一側(cè)上的液壓制動器20將罩在一保護(hù)罩12′、13′中。
作為結(jié)構(gòu)變型，第二軸15也可通過一齒輪減速裝置而移動，這樣以便能夠具有一工件夾持裝置，其兩個夾具114、115可形狀相配地(positively)以及獨(dú)立地轉(zhuǎn)動。在此情形中，用于第二軸15的減速裝置將代替制動裝置20或者與制動裝置20一起使用。
當(dāng)支承件12、13都可移動時，它們被固定于在機(jī)身11上導(dǎo)向的相應(yīng)基本滑動件12″、13″上。然后，所述支承件可由一置于機(jī)身中但沒有伸出該機(jī)身的液壓致動器22致動。這種致動器可包括一封鎖在機(jī)身中的固定活塞23和可相對于該活塞沿軸向移動且經(jīng)由兩個相對的平衡桿25與所述滑動件12″、13″連接的一氣缸或襯套24，如圖2所示。因而，通過恰當(dāng)?shù)亟o致動器22供應(yīng)一液壓流體，該氣缸就產(chǎn)生沿一個方向或另一個方向的運(yùn)動，并因此在利用夾具夾持器軸14、15上的夾具114、115夾住或松開一工件時經(jīng)由平衡桿25產(chǎn)生支承件12、13的接近和遠(yuǎn)離運(yùn)動。
在圖3至圖5所示的示例中，其中與圖1和圖2中所描述的虎鉗中的一個等同或相當(dāng)?shù)牟考孟嗤母綀D標(biāo)記指示，利用位于可移動支承件12和13上的夾具夾持器軸14、15承載可移動支承件12和13的虎鉗機(jī)身11通過介于其間的軸承26安裝在-而不是被固定在—一基座111上，且可受與上述夾具夾持器軸的軸線X垂直的Y軸線上的轉(zhuǎn)動或擺動影響。對于其轉(zhuǎn)動和擺動，虎鉗機(jī)身11通過一安裝在機(jī)身11上的相應(yīng)減速裝置27而移動，該減速裝置可以是控制一夾具夾持器軸轉(zhuǎn)動且通過一探測其角度位置的編碼器28或其它裝置以相同方式控制的減速裝置。
以上所述夾持裝置10可以有多種應(yīng)用。例如，當(dāng)它用于自動生產(chǎn)線和類似設(shè)備用轉(zhuǎn)動工作臺的制備時，機(jī)身11可被省略，并且支承件12、13可直接連接在一桌臺已具備的承載架(carriage)上以將其應(yīng)用在常規(guī)夾具中。
然而，在任何應(yīng)用中，工件夾持器部件必須配備有多個工件夾持裝置10，但其自身不必設(shè)置用于固定支承件12、13以獲得它們的接近和遠(yuǎn)離運(yùn)動的裝置。這就是例如一平面機(jī)身121(圖6)或一棱柱形機(jī)身122(圖7)的情形，這些機(jī)身必須配備多個夾持裝置11以便將多個要加工工件帶至一工作站或類似設(shè)備。在此情形中，這種支承件12、13可經(jīng)由基本滑動件12″、13″與平面機(jī)身121或棱柱形機(jī)身122相連，并且還經(jīng)由一設(shè)置在或集成在這種機(jī)身中的控制致動器22-25相連接且是可移動的。此外，這種控制系統(tǒng)包括—如圖8所示和圖2所說明—一具有一固定活塞23和一可相對于該活塞沿軸向移動且經(jīng)由兩個相對的平衡桿25與基本滑動件12″、13″相連接的氣缸或軸套24的液壓致動器22。
在每種應(yīng)用中，在如圖6和圖7所示的自動生產(chǎn)線用轉(zhuǎn)動工作臺或具有一個或多個側(cè)面的工件夾持器部件的范圍內(nèi)，具有單個和多個的其它夾持裝置，本發(fā)明的工件夾持裝置可具有以下優(yōu)點(diǎn)，即具有一位于其上的可與至少一個夾具夾持器支承件一起移動且總體尺寸最小的動力裝置；以及既沒有傳動裝置也沒有龐大的附加裝置。此外，采用根據(jù)本發(fā)明的夾持裝置使得如圖6和圖7所示的平面工件夾持器支承件和棱柱形工件夾持器支承件的裝配成為可能，在這種情況下，能夠獲得夾具自動開/關(guān)而不是通常的手動操作的優(yōu)點(diǎn)；以及工件相對于機(jī)床的轉(zhuǎn)動而不是通常的空缺(missing)的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.用于機(jī)床例如工作站、自動生產(chǎn)線、銑床和類似設(shè)備的工件夾持裝置，它包括置于一平面上的兩個平行支承件(12，13)，其中所述支承件的至少一第一支承件相對于另一支承件導(dǎo)向、可控且是可移動的，以便使它們接近和遠(yuǎn)離；一可轉(zhuǎn)動地安裝在所述第一支承件上且被控制以便轉(zhuǎn)動的第一夾具夾持器軸(14)；一安裝在所述支承件中的另一個支承件上的第二夾具夾持器軸(15)，每個軸保持一與另一軸的一夾持夾具相對的夾持夾具；以及位于承載所述第一軸的所述第一支承件上以隨所述支承件一起運(yùn)動并使得所述第一軸逐漸轉(zhuǎn)動的至少一個齒輪減速裝置(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件夾持裝置，其特征在于，所述第一軸和所述第二軸是同軸的，并且所述第二軸是從動的且設(shè)置有一制動和鎖止裝置(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件夾持裝置，其特征在于，所述兩個平行支承件(12，13)沿相對方向?qū)颉⒖煽厍铱梢苿?；每個所述夾具夾持器軸(14，15)以轉(zhuǎn)動方式安裝在一相應(yīng)支承件上并被致動以轉(zhuǎn)動；并且一齒輪減速裝置(16)安裝在每個所述支承件上以便隨所述支承件一起運(yùn)動以及相互獨(dú)立地控制所述軸的轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的工件夾持裝置，其特征在于，所述齒輪減速裝置包括一經(jīng)由一用于檢測角度位置的裝置和一精密減速器連接和控制的電動機(jī)，該電動機(jī)的輸出端與相應(yīng)可控夾具夾持器軸同軸且與相應(yīng)可控夾具夾持器軸連接，所述電動機(jī)和所述減速器在一條直線上或彼此以直角定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工件夾持裝置，其特征在于，所述支承件被安裝在受控的基本滑動件(12″，13″)上以實(shí)現(xiàn)所述支承件的平行接近和遠(yuǎn)離運(yùn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工件夾持裝置，其特征在于，具有所述支承件的所述基本滑動件安裝在一固定機(jī)身上且可在所述固定機(jī)身上移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工件夾持裝置，其特征在于，具有所述支承件的所述基本滑動件安裝在一機(jī)身上且可在所述機(jī)身上移動，所述機(jī)身可在所述軸的軸線垂直的至少一個軸線上轉(zhuǎn)動/擺動。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工件夾持裝置，其特征在于，具有所述支承件的所述基本滑動件安裝在一機(jī)床的一固定工件夾持器部件上且在所述固定工件夾持器部件上導(dǎo)向，并且可沿相對方向移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工件夾持裝置，其特征在于，具有所述支承件的所述基本滑動件安裝在一機(jī)床的一轉(zhuǎn)動工件夾持器部件上且在所述轉(zhuǎn)動工件夾持器部件上導(dǎo)向，并且可沿相對方向移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工件夾持裝置，其特征在于，所述基本滑動件與一液壓致動器(22)連接以實(shí)現(xiàn)所述基本滑動件的平行運(yùn)動。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工件夾持裝置，其特征在于，所述液壓致動器包括一處于固定位置的活塞(23)，一可相對于所述活塞沿軸向移動的氣缸(24)，以及一對將所述氣缸連接到所述基本滑動件的相對的平衡桿(25)。
12.一種用于自動生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)動工作臺，它包括多個根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的工件夾持裝置，其中，每個工件夾持裝置的支承件應(yīng)用在由設(shè)置在所述工作臺上并用于保持通用夾具的承載架構(gòu)成的基本滑動件上。
13.一種用于機(jī)床、工作站和類似設(shè)備的棱柱形工件夾持器部件，它在其一個或多個側(cè)面上包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的工件夾持裝置。
14.一種用于機(jī)床、工作站和類似設(shè)備的工件夾持器平面，它包括根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的排列在其一個側(cè)面上的兩個或更多個工件夾持裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于工作站、自動生產(chǎn)線和類似設(shè)備的工件夾持裝置。該工件夾持裝置包括置于一平面上的兩個平行支承件(12，13)，其中所述支承件的至少一第一支承件相對于另一支承件導(dǎo)向、可控且是可移動的，以便使它們接近和遠(yuǎn)離；一可轉(zhuǎn)動地安裝在所述第一支承件上且被控制以便轉(zhuǎn)動的第一夾具夾持器軸(14)；一安裝在所述支承件中的另一個支承件上的第二夾具夾持器軸(15)。每個軸保持一與另一軸的一夾持夾具相對的夾持夾具，并且一個齒輪減速裝置(16)至少位于承載所述第一軸的所述第一支承件上以隨所述支承件一起運(yùn)動并使得所述第一軸逐漸轉(zhuǎn)動。
文檔編號B23Q1/48GK1680071SQ20041010177
公開日2005年10月12日 申請日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者R·費(fèi)拉里 申請人:迪納格朗弗蘭科Dm2有限公司