專利名稱：夾持裝置及使用該夾持裝置的夾持系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于將諸如工作托臺或工件之類的可移動塊固定到諸如加工工具的工作臺之類的基準塊上的夾持裝置，并且進一步涉及一種使用上述夾持裝置的夾持系統(tǒng)。
背景技術：
在美國專利No.5820118中描述了一種傳統(tǒng)的這種夾持裝置。根據(jù)該現(xiàn)有技術，多個可旋轉夾具圍繞放置在工作托臺上的工件布置，并且每個夾具的夾持器適于從上部按壓工件。
上述現(xiàn)有技術包含如下這些問題由于多個夾具圍繞工件布置，因此難于加工工件的側表面，另外，不可能通過夾持器在按壓部分處加工工件的上表面。
本發(fā)明的目的在于提供一種新的夾持裝置，其使得能夠容易地接近諸如工件或工件托臺之類的可移動塊的相應表面，以及提供一種使用該夾持裝置的新的夾持系統(tǒng)。

發(fā)明內容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下所述以及分別例如圖2A、圖5A、圖6或圖10所示出的夾持裝置。
環(huán)形中心柱20從基準塊1朝向前端凸出，并且內套筒21在預定范圍內軸向可移動地裝配在中心柱20上。內套筒21通過推進部件25朝向前端推進預定的前進行程。插入可移動塊2的套筒孔3內的外套筒31從前端側與內套筒21進行楔形結合。外套筒31適于徑向可擴張和收縮。輸出元件36軸向可移動地插入環(huán)形中心柱20的圓柱孔20a內，并且輸出元件36的前端部分連接到外套筒31上。在基準塊1內提供鎖定部件51和釋放部件52。鎖定部件51經(jīng)由輸出元件36朝向底端移動外套筒31用于鎖定，而同時釋放部件52經(jīng)由輸出元件36朝向前端移動外套筒31用于釋放。
例如，如圖2A中所示，本發(fā)明如下運行。
在圖2A所示的釋放狀態(tài)，釋放部件52已經(jīng)經(jīng)由輸出元件36朝向前端移動外套筒31，并且推進部件25已經(jīng)朝向前端推進內套筒21一預定的前進行程。
為了將可移動塊2固定到基準塊1上，套筒孔3裝配在外套筒31上，并且隨后，鎖定部件51朝向底端移動輸出元件36，并且外套筒31逐漸與內套筒21進行楔形結合。
然后，首先外套筒31通過推進部件25的按壓力、經(jīng)由大約保持在推進位置處的內套筒21徑向擴張，藉此外套筒31與套筒孔3進行接觸。隨后，外套筒31在經(jīng)由內套筒21施力給推進部件25以朝向底端收回的同時徑向擴張，并且外套筒31與套筒孔3進行緊密接觸，并且外套筒31逐漸施力給內套筒21以相對推進部件25的按壓力朝向底端收回。因此，當內套筒21收回對應于前進行程的尺寸時，內套筒21直接或間接由基準塊1接收。然后，外套筒31與由基準塊1接收的內套筒21進行有力的楔形結合，并且該楔形結合使得外套筒31徑向擴張，藉此外套筒31與套筒孔3進行有力和緊密的接觸。由此，輸出元件36經(jīng)由與套筒孔3處在有力及緊密接觸狀態(tài)的外套筒31朝向基準塊1的支撐表面1a有力地按壓可移動塊2的被支撐表面2a。
注意，在鎖定移動開始時，基準塊1的支撐表面1a和可移動塊2的被支撐表面2a處在彼此幾乎完全接觸并且被支撐表面2a由支撐表面1a接收的情況下，在鎖定移動過程中，外套筒31如下操作。
在外套筒31與套筒孔3進行緊密接觸之后，外套筒31在由基準塊1接收的可移動塊2的套筒孔3上滑動的同時朝向底端移動。然后，如上所述，內套筒21收回對應于前進行程的尺寸，并且當阻止內套筒21收回時，外套筒31進入與套筒孔3的有力及緊密的接觸，并且外套筒31朝向基準塊1有力地按壓可移動塊2。
另一方面，在鎖定開始時出于某種原因在基準塊1的支撐表面1a和可移動塊2的被支撐表面2a之間保持間隙的情況下，在鎖定移動過程中，外套筒31如下操作。
在外套筒31進入與套筒孔3緊密接觸之后，與套筒孔3處在緊密接觸狀態(tài)的外套筒31經(jīng)由套筒孔3朝向基準塊1移動可移動塊2。然后，如上所述，內套筒21收回對應于前進行程的尺寸，并且當阻止內套筒21收回時，外套筒31進入與套筒孔3有力和緊密的接觸，并且外套筒31朝向基準塊1有力地按壓可移動決2。
具有上述結構和功能的本發(fā)明提供如下效果。
變得能夠及更易于接近在可移動塊的六個表面當中除了被支撐表面之外的另五個表面。因此，例如在作為可移動塊的工件固定到基準塊上的情況下，所述五個表面能夠由一個夾持操作連續(xù)加工。在作為可移動塊的工作托臺固定到基準塊上時，工作托臺的可用面積顯著增加。
注意，在本發(fā)明中，優(yōu)選外套筒31的內部空間的頂部由在輸出元件36的前端處提供的頂壁密封地覆蓋。在該情況下，通過頂壁能夠防止諸如切屑和切割油之類的外部物質進入外套筒31的內部空間，藉此該夾持裝置能夠長時間使用而不需要任何維護。
另外，為了完成上述目的，另一發(fā)明提供了例如如下面描述并在圖7A中示出的夾持裝置。
替換徑向可擴張和收縮的外套筒31，插入套筒孔3內的環(huán)形插頭71布置在內套筒21的外周上。多個按壓元件72徑向可移動地支撐在環(huán)形插頭71的周壁71a上并且圓周間隔地進行布置。每個按壓元件72均從前端側與內套筒21進行楔形結合，并且每個按壓元件72均適于通過恢復部件74徑向向內可移動。輸出元件36的前端部分連接到環(huán)形插頭71上。
例如，如圖7A所示，另一發(fā)明以與前面的發(fā)明基本相同的方式如下運行。
在圖7A中示出的釋放狀態(tài)，釋放部件52已經(jīng)經(jīng)由輸出元件36朝向前端同時移動環(huán)形插頭71和多個按壓元件72，并且推進部件25已經(jīng)朝向前端推進內套筒21一預定前進行程。
為了將可移動塊2固定到基準塊1上，套筒孔3同時裝配到環(huán)形插頭71和多個按壓元件72之上，并且之后，鎖定部件51朝向底端移動輸出元件36用于鎖定，并且多個按壓元件72中每一個逐漸與內套筒21進行楔形結合。
然后，首先，每個按壓元件72通過推進部件25的按壓力、經(jīng)由大約保持在前進位置處的內套筒21徑向向外移動，藉此每個按壓元件72與套筒孔3進行接觸。隨后，每個按壓元件72在經(jīng)由內套筒21施力給推進部件25以朝向底端收回的同時徑向向外移動，并且每個按壓部件72與套筒孔3進行緊密接觸，并且每個按壓部件72逐漸施力給內套筒21以相對推進部件25的按壓力朝向底端收回。因此，當內套筒21收回對應于前進行程的尺寸時，內套筒21由基準塊1直接或間接接收。然后，每個按壓元件72與由基準塊1接收的內套筒21進行有力的楔形結合，并且每個按壓元件72徑向向外移動，藉此每個按壓元件72與套筒孔3進行有力和緊密的接觸。由此，輸出元件36經(jīng)由與套筒孔3處在有力及緊密接觸狀態(tài)的按壓元件72朝向基準塊1的支撐表面1a有力地按壓可移動塊2的被支撐表面2a。
注意，在鎖定移動開始時，基準塊1的支撐表面1a和可移動塊2的被支撐表面2a處在彼此幾乎完全接觸并且被支撐表面2a由支撐表面1a接收的情況下，在鎖定移動過程中，按壓元件72如下操作。
在每個按壓元件72與套筒孔3進行緊密接觸之后，每個按壓元件72在由基準塊1接收的可移動塊2的套筒孔3上滑動的同時朝向底端移動。然后，如上所述，內套筒21收回對應于前進行程的尺寸，并且當阻止內套筒21收回時，每個按壓元件72進入與套筒孔3的有力及緊密的接觸，并且這些按壓元件72朝向基準塊1有力地按壓可移動塊2。
另一方面，在鎖定開始時出于某種原因在基準塊1的支撐表面1a和可移動塊2的被支撐表面2a之間保持間隙的情況下，在鎖定移動過程中，按壓元件72如下操作。
在每個按壓元件72進入與套筒孔3緊密接觸之后，與套筒孔3處在緊密接觸狀態(tài)的按壓元件72經(jīng)由套筒孔3朝向基準塊1移動可移動塊2。然后，如上所述，內套筒21收回對應于前進行程的尺寸，并且當阻止內套筒21收回時，每個按壓元件72進入與套筒孔3有力和緊密的接觸，并且這些按壓元件72朝向基準塊1有力地按壓可移動塊2。
具有上述結構和功能的另一發(fā)明提供如下效果。
變得能夠及更易于接近在可移動塊的六個表面當中除了被支撐表面之外的另五個表面。因此，例如在作為可移動塊的工件固定到基準塊上的情況下，所述五個表面能夠由一個夾持操作連續(xù)加工。在作為可移動塊的工作托臺固定到基準塊上時，工作托臺的可用面積顯著增加。
注意，在另一發(fā)明中，優(yōu)選環(huán)形插頭71的內部空間的頂部由在輸出元件36的前端處提供的頂壁密封地覆蓋。在該情況下，通過頂壁能夠防止諸如切屑和切割油之類的外部物質進入環(huán)形插頭71的內部空間，藉此該夾持裝置能夠長時間使用而不需要任何維護。
而且，為了完成上述目的，再一發(fā)明提供了例如如下面描述并分別在圖2A、圖7A、圖11、圖12A、圖17A、圖18A或圖24中示出的夾持裝置。
環(huán)形中心柱20從基準塊1朝向前端凸出，內結合元件21布置在中心柱20的外周上。插入可移動塊2的套筒孔3內的外結合元件(31、72)適于徑向可擴張和收縮。外結合元件(31、72)與內結合元件21軸向上進行楔形結合，并且處在楔形結合狀態(tài)的外結合元件(31、72)朝向底端可移動并且徑向可擴張用于鎖定。輸出元件36軸向可移動地插入環(huán)形中心柱20內，并且輸出元件36的輸出部分連接到外結合元件(31、72)或者內結合元件21上。輸出元件36的輸入部分連接到驅動部件D上。
注意，驅動部件D能夠采用使用諸如流體壓力氣缸和電馬達之類的致動器的自動驅動部件，并且也能夠采用人力驅動部件。
例如如圖2A(或圖7A)所示，再一發(fā)明以與前面的發(fā)明基本相同的方式運行如下。
在圖2A(或圖7A)中示出的釋放狀態(tài)，驅動部件D已經(jīng)朝向前端移動輸出元件36，并且外結合元件31(72)在徑向收縮的同時已經(jīng)朝向前端移動。
為了將可移動塊2固定到基準塊1上，套筒孔3同時裝配到外結合元件31上，并且之后，驅動部件D朝向底端移動輸出元件36，并且外結合元件31逐漸與內套筒21進行楔形結合。
然后，首先，外結合元件31(72)經(jīng)由內結合元件21徑向擴張，藉此外結合元件31與套筒孔3進行緊密接觸。隨后，當阻止外結合元件31朝向底端移動時，外結合元件31與內結合元件21進行有力的楔形結合，并且外結合元件31徑向擴張，藉此外結合元件31與套筒孔3進行有力和緊密的接觸。由此，輸出元件36經(jīng)由處在與套筒孔3有力及緊密接觸狀態(tài)的外結合元件31朝向基準塊1的支撐表面1a有力地按壓可移動塊2的被支撐表面2a。
注意，在鎖定移動開始時，基準塊1的支撐表面1a和可移動塊2的被支撐表面2a處在彼此幾乎完全接觸并且被支撐表面2a由支撐表面1a接收的情況下，在鎖定移動過程中，外結合元件31(72)如下操作。
在外結合元件31與套筒孔3進行緊密接觸之后，外結合元件31在由基準塊1接收的可移動塊2的套筒孔3上滑動的同時朝向底端移動。然后，如上所述，當阻止外結合元件31朝向底端移動時，外結合元件31進入與套筒孔3的有力及緊密的接觸，并且外結合元件31朝向基準塊1有力地按壓可移動塊2。
另一方面，在鎖定開始時出于某種原因在基準塊1的支撐表面1a和可移動塊2的被支撐表面2a之間保持間隙的情況下，在鎖定移動過程中，外結合元件31(72)如下操作。
在外結合元件31進入與套筒孔3緊密接觸之后，與套筒孔3處在緊密接觸狀態(tài)的外結合元件31經(jīng)由套筒孔3朝向基準塊1移動可移動塊2。然后，如上所述，當阻止外結合元件31朝向底端移動時，外結合元件31進入與套筒孔3有力和緊密的接觸，并且外結合元件31朝向基準塊1有力地按壓可移動塊2。
具有上述結構和功能的再一發(fā)明提供如下效果。
變得能夠及更易于接近在可移動塊的六個表面當中除了被支撐表面之外的另五個表面。因此，例如在作為可移動塊的工件固定到基準塊上的情況下，所述五個表面能夠由一個夾持操作連續(xù)加工。在作為可移動塊的工作托臺固定到基準塊上時，工作托臺的可用面積顯著增加。
仍然在另一發(fā)明中，優(yōu)選例如如圖2A或圖12A所示，外結合元件由環(huán)形外套筒31構成。在該情況下，外結合元件能夠機構簡單并且尺寸緊湊。
另一發(fā)明包括下面的夾持裝置。
例如如圖7A或圖17A所示，外結合元件由圓周間隔地布置的多個按壓元件72構成，并且插入套筒孔3內的環(huán)形插頭71布置在內結合元件21的外周上。每個按壓元件72徑向可移動地支撐在環(huán)形插頭71的周壁71a上，并且通過恢復部件74徑向向內可移動。輸出元件36的輸出部分連接到環(huán)形插頭71或者內結合元件21上。
在該情況下，按壓元件能夠徑向向外顯著凸出，藉此，即使當在按壓元件的外周表面和套筒孔之間的裝配間隙較大時本發(fā)明也適用。
在上述的各個發(fā)明中，例如如圖2A或圖7A所示，優(yōu)選內套筒21(或內結合元件)21徑向可擴張和收縮。在該情況下，在鎖定移動中，當外套筒(或外結合元件)逐漸與內套筒(或內結合元件)進行楔形結合時，內套筒(或內結合元件)徑向收縮，藉此，內套筒(或內結合元件)的內周表面與中心柱的外周表面進行緊密接觸。因此，可移動元件能夠按照敘述順序經(jīng)由外套筒(或外結合元件)、內套筒(或內結合元件)和中心柱約束在基準塊上。由此，能夠提供具有定位功能的夾持裝置。
再一發(fā)明包括如下的夾持裝置。
例如，如圖2A或圖7A所示，通過推進部件25朝向前端推進外結合元件31(72)，并且在鎖定移動中，外結合元件31(72)在徑向擴張的同時抵靠推進部件25朝向底端移動。
根據(jù)本發(fā)明，推進部件的功能使得能夠在外結合元件已經(jīng)徑向擴張并且已經(jīng)與套筒孔進行緊密接觸之后朝向底端驅動外結合元件，藉此能夠確保有力的鎖定力。
注意，僅僅需要推進部件25朝向前端推進外結合元件31(72)，并且如下是可能的推進部件25經(jīng)由諸如內結合元件21之類的另一元件直接推進外結合元件31(72)或者間接推進外結合元件31(72)。另外，推進部件25能夠采用諸如彈簧或橡膠之類的彈性材料，或者諸如流體壓力氣缸。
另外，再一發(fā)明包括如下的夾持裝置。
例如，如圖18A或圖24所示，內結合元件21徑向可擴張和收縮，在中心柱20和內結合元件21之間形成環(huán)形間隙92，并且在鎖定移動中，外結合元件(31、72)徑向收縮內結合元件21，并且外結合元件(31、72)在徑向擴張的同時朝向底端移動。
根據(jù)該發(fā)明，由于內結合元件具有如上所述的推進部件的功能，所以能夠省略專用的推進部件，藉此，夾持裝置能夠結構簡單。
還是在另一發(fā)明中，例如，如圖2A或圖7A所示，優(yōu)選外結合元件31(72)從前端側與內結合元件21進行楔形結合。在該情況下，能夠確保在鎖定移動過程中的有力的鎖定力。
還是在另一發(fā)明中，例如，如圖12A或圖17A所示，優(yōu)選外結合元件31(72)從底端側與內結合元件21進行楔形結合。
在上述各個發(fā)明中，例如如圖2A或圖7A所示，優(yōu)選基本上內套筒(或內結合元件)21的內周表面的整個圓周適于與中心柱20的外周表面進行緊密接觸。在該情況下，進一步提高了定位功能的定位精度。
在上述各個發(fā)明中，例如如圖2A或圖7A所示，優(yōu)選在內套筒(或內結合元件)21的周壁內提供至少一個狹縫22，并且內套筒(或內結合元件)21通過其自身彈性恢復力徑向可擴張。在該情況下，內套筒(或內結合元件)能夠機構簡單并且尺寸緊湊。
在上述各個發(fā)明中，例如如圖4所示，優(yōu)選徑向彼此面對的一對凸出部分62、62在中心柱20的外周、內結合元件21的內或外周以及外套筒(或外結合元件)31的內或外周當中至少一個上提供，并且退刀槽63、63在這些凸出部分62、62之間形成。在該情況下，在套筒孔的軸和中心柱的軸之間的軸間隙能夠由這些退刀槽吸收。
在各個發(fā)明中，例如如圖2A或圖7A所示，優(yōu)選中心柱20固定到基準塊1上。
另外，例如如圖5A和圖5B或者圖15A和圖15B所示，優(yōu)選內套筒(或內結合元件)21徑向可移動地附裝到中心柱20和輸出元件36中至少一個上。在該情況下，在套筒孔的軸和中心柱的軸之間的軸間隙能夠由內套筒(或內結合元件)的徑向移動和外套筒的徑向移動吸收。
在上述各個發(fā)明中，例如如圖6或圖16所示，中心柱20可以徑向可移動地支撐在基準塊1上。在該情況下，在套筒孔的軸和中心柱的軸之間的軸間隙能夠由中心柱的徑向移動吸收。
上述各發(fā)明包括如下的夾持裝置。
例如，如圖25所示，在輸出元件36已經(jīng)朝向前端移動用于釋放的狀態(tài)，可移動塊2經(jīng)由輸出元件36由基準塊1接收，并且在基準塊1的支撐表面1a和可移動塊2的被支撐表面2a之間形成座入間隙α。
根據(jù)該發(fā)明，當可移動塊安裝到基準塊上時，能夠通過輸出元件防止可移動塊的被支撐表面與基準塊的支撐表面重合，由此能夠防止支撐表面被損壞。因此，夾持裝置的定位功能能夠長時間保持良好。
本發(fā)明的芯的夾持系統(tǒng)使用上述夾持裝置，并且例如如圖1到圖4所示如下構造。
在可移動塊2內以預定間隔提供兩個套筒孔3、3。在基準塊1內提供對應于各個套筒孔3、3的第一插頭部件11和第二插頭部件12。每個插頭部件11、12具有中心柱20、內套筒(或內結合元件)21和外套筒31。構造第一插頭部件11使得基本上內套筒(或內結合元件)21的內周表面的整個圓周適于與中心柱20的外周表面進行緊密接觸。在中心柱20的外周、內套筒(或內結合元件)21的內或外周以及外套筒31的內或外周當中至少一個上，第二插頭部件12提供有彼此徑向面對的一對凸出部分62、62，同時退刀槽63、63在這些凸出部分62、62之間形成。根據(jù)本發(fā)明，具有機構簡單結構的可移動塊能夠精確地在基準塊上定位并固定到基準塊上。
本發(fā)明的夾持系統(tǒng)包括例如圖1和圖7A所示的下述結構。
在可移動塊2內以預定間隔提供兩個套筒孔3、3。在基準塊1內提供對應于各個套筒孔3、3的第一插頭部件11和第二插頭部件12。每個插頭部件11、12具有中心柱20、內套筒(或內結合元件)21、環(huán)形插頭71和多個按壓元件72。構造第一插頭部件11使得基本上內套筒(或內結合元件)21的內周表面的整個圓周適于與中心柱20的外周表面進行緊密接觸并且三個或多個按壓元件72間隔地圓周布置。第二插頭部件12提供有彼此徑向面對的兩個按壓元件72。根據(jù)本發(fā)明，具有機構簡單結構的可移動塊能夠精確地在基準塊上定位并固定到基準塊上。
在上述夾持系統(tǒng)中，例如如圖1、圖5A和圖5B所示，優(yōu)選在可移動塊2內提供至少一個另一套筒孔3，并且在基準塊1內提供對應于所述另一套筒孔3僅僅用于鎖定的第三插頭部件13。在該情況下，可移動塊能夠通過第三插頭部件有力地固定到基準塊上。
另外，在上述夾持系統(tǒng)中，例如如圖1、圖5A和圖5B所示，第三插頭部件13具有中心柱20、內套筒(或內結合元件)21和外套筒31，并且中心柱20固定到基準塊1上。優(yōu)選內套筒(或內結合元件)21徑向可移動地附裝到中心柱20和輸出元件36中的至少一個上。在該情況下，通過內套筒(或內結合元件)的徑向移動和外套筒的徑向移動，對在套筒孔的軸和中心柱的軸之間的軸間隙的吸收能夠與確保有力的鎖定力相一致。
例如如圖1、圖7A和圖7B所示，優(yōu)選第三插頭部件13具有中心柱20、內套筒(或內結合元件)21、環(huán)形插頭71和多個按壓元件72，并且中心柱20固定到基準塊1上，并且內套筒(或內結合元件)21徑向可移動地附裝到中心柱20上。在該情況下，通過內套筒(或內結合元件)的徑向移動和按壓元件的徑向移動，對在套筒孔的軸和中心柱的軸之間的軸間隙的吸收也能夠與確保有力的鎖定力相一致。
另外，例如如圖1和圖6所示，第三插頭部件13可以具有中心柱20、內套筒(或內結合元件)21和外套筒31，并且中心柱20徑向可移動地支撐在基準塊1上。在該情況下，通過中心柱的徑向移動，對在套筒孔的軸和中心柱的軸之間的軸間隙的吸收能夠與確保有力的鎖定力相一致。
而且，第三插頭部件13可以具有中心柱20、內套筒(或內結合元件)21、環(huán)形插頭71和多個按壓元件72，并且中心柱20徑向可移動地支撐在基準塊1上。在該情況下，在套筒孔的軸和中心柱的軸之間的軸間隙的吸收也能夠與確保有力的鎖定力相一致。


圖1到圖5B示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，其中圖1是示出使用本發(fā)明的夾持系統(tǒng)的原理的示意圖，并且是夾持系統(tǒng)的水平截面圖；圖2A是所述夾持系統(tǒng)的夾持裝置的釋放狀態(tài)的正視截面圖，對應于圖1或圖2B中箭頭2A-2A所指示的視圖；圖2B是夾持裝置的平面圖；圖3是由圖2A中箭頭3-3所指示的放大截面圖，示出在夾持裝置中提供的定位機構；圖4是類似于圖3的視圖，示出在夾持裝置中提供的另一種定位機構；圖5A和圖5B示出夾持系統(tǒng)的另一種夾持裝置，其中圖5A是類似于圖2A的局部視圖；圖5B是類似于圖3的視圖；圖6是類似于圖5A的視圖，示出另一種夾持裝置的示例性變體；圖7A到圖8示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的夾持裝置，其中圖7A是類似于圖2A的視圖，對應于圖7B中箭頭7A-7A所指示的視圖；圖7B是夾持裝置的平面圖，類似于圖2B；圖8是圖7A中主要部分的放大水平截面圖，示出按壓元件的恢復部件；圖9是類似于圖8的視圖，示出恢復部件的示例性變體；圖10是類似于圖2A的局部視圖，示出在各種夾持裝置中提供的推進部件的示例性變體；圖11是類似于圖2A的視圖，示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的夾持裝置；圖12A到15B示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的夾持裝置，其中圖12A是類似于圖2A的視圖；圖12B是類似于圖2B的視圖；圖13是類似于圖3的視圖，示出在夾持裝置中所提供的定位機構；圖14是類似于圖4的視圖，示出在夾持裝置中所提供的另一種定位機構；圖15A和15B示出第四實施例的另一種夾持裝置，其中圖15A是類似于圖5A的視圖；圖15B是類似于圖5B的視圖；圖16是類似于圖6的視圖，示出另一種夾持裝置的示例性變體；圖17A和17B示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的夾持裝置，其中圖17A是類似于圖7A的視圖；圖17B是類似于圖7B的視圖；圖18A到21B示出根據(jù)本發(fā)明第六實施例的夾持裝置，其中圖18A是類似于圖2A的視圖；圖18B是類似于圖2B的視圖；圖19A是類似于圖3的視圖，示出在夾持裝置中所提供的定位機構的釋放狀態(tài)；圖19B是類似于圖19A的視圖，示出定位機構的鎖定狀態(tài)；
圖20A是類似于圖4的視圖，示出在夾持裝置中所提供的另一種定位機構的釋放狀態(tài)；圖20B是類似于圖20A的視圖，示出另一種定位機構的鎖定狀態(tài)；圖21A和21B示出第六實施例的另一種夾持裝置，其中圖21A是類似于圖5A的視圖；圖21B是類似于圖5B的視圖；圖22是類似于圖6的視圖，示出另一種夾持裝置的示例性變體；圖23是類似于圖18A的局部視圖，示出第六實施例的夾持裝置的不同模式；圖24是類似于圖7A的局部視圖，示出根據(jù)本發(fā)明第七實施例的夾持裝置；以及圖25是類似于圖2A的視圖，示出根據(jù)本發(fā)明第八實施例的夾持裝置。
具體實施例方式
圖1到圖5B顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，示出作為工作托臺應用到本發(fā)明夾持系統(tǒng)的夾持裝置。
在該實施例中，如圖1和圖2A所示，基準塊1放置在加工工具的工作臺T上，并且作為移動塊的工作托臺2的被支撐表面2a由基準塊1的支撐表面1a進行支撐。形成為圓形直孔的多個套筒孔3在被支撐表面2a內開口。這里，示出了四個套筒孔3。
基準塊1提供有固定到工作臺T上的底板4。對應于套筒孔3，底板4同時提供有第一插頭部件11和第二插頭部件12，兩者都具有定位功能和鎖定功能，并且?guī)в袃H僅具有鎖定功能的兩個第三插頭部件13、13。第一插頭部件11和第二插頭部件12對角布置，并且兩個第三插頭部件13、13也對角布置。
如圖1所示，第一插頭部件11通過楔形作用徑向擴張后面描述的外套筒31，以基本上使得外套筒31的周壁的整個圓周與套筒孔3緊密接觸，并且第一插頭部件11經(jīng)由外套筒31在水平方向上將工作托臺2定位在基準塊1上。因此，處在與套筒孔3緊密接觸狀態(tài)的外套筒31被向下驅動，以將工作托臺2固定到基準塊1上。
如圖1所示，構造第二插頭部件12以便在基本上正交于直線L的兩個方向上施加徑向擴張力到外套筒31上，上述直線L連接后面描述的中心柱20、20的軸A和B，以便使得在外套筒31的圓周方向上的兩點與套筒孔3緊密接觸，由此防止工作托臺2圍繞軸A旋轉。因此，處在與套筒孔3緊密接觸狀態(tài)的外套筒31被向下驅動，以將工作托臺2固定到基準塊1上。
形成第三插頭部件13使得外套筒31相對于后面描述的中心柱20是徑向可移動的，使得第三插頭部件13不具有前述的定位功能。
第一插頭部件11和第二插頭部件12除了后面描述的區(qū)別之外，具有相同的結構，并且在如下結構方面基本相同。
殼體15裝配入底板4的安裝孔4a內，并且殼體15的凸緣16通過四個固定螺栓17固定到安裝孔4a的周壁上。注意附圖標記18表示支重螺栓。為了將殼體15從安裝孔4a中取出，僅僅需要向下擰入支重螺栓18并且朝向底板4按壓支重螺栓18的下端。
環(huán)形中心柱20從殼體15(朝向前端)向上凸出。中心柱20的軸基本上與安裝孔4a的軸相重合。凸緣16的上表面形成上述支撐表面1a。
夾頭形內套筒(內結合元件)21在預定范圍內垂直可移動地裝配在中心柱20的外周上。這里，垂直延伸的一個狹縫22在內套筒21的周壁內形成，藉此內套筒21徑向可擴張和收縮，并且內套筒21通過其自身彈性恢復力徑向地稍微擴張。注意固定到中心柱20上的回轉止動銷23的前端插入狹縫22內。優(yōu)選由橡膠等制成的密封元件(未示出)附裝到狹縫22上。
通過由圓錐盤簧25構成的推進部件向上推動內套筒21。內套筒21的上端由附裝到中心柱20的上部的止動彈簧26進行接收。
插入套筒孔3內的外套筒(外結合元件)31的錐形內表面從上部與內套筒21的錐形外表面進行錐形結合(楔形結合)。外套筒31的錐形內表面和內套筒21的錐形外表面都以向上變窄的方式形成。外套筒31與內套筒21一樣形成為夾頭形狀。即，垂直延伸的一個狹縫32在外套筒31的周壁內形成，藉此外套筒31徑向可擴張和收縮，并且外套筒31通過其自身彈性恢復力徑向收縮。注意固定到內套筒21上的旋轉止塊銷33的前端插入狹縫32內。優(yōu)選由橡膠等制成的密封元件(未示出)附裝到狹縫32上。
輸出元件36垂直可移動地插入殼體15內。輸出元件36提供有活塞38，其在殼體15的下部處密封地插入圓柱孔37內；活塞桿40，其從活塞38向上凸出并且密封地插入桿孔39內；輸出桿41，其從活塞桿40向上凸出并且插入中心柱20的圓柱孔20a內；帽43，其通過連接螺栓42固定到輸出桿41的上部；以及環(huán)44，其通過帽43按壓向輸出桿41的上部。
外套筒31的上凸緣45徑向可滑動地裝配在環(huán)44的下凸緣和帽43的下表面之間。
具有上述結構，外套筒31的內部空間能夠由帽43和環(huán)44覆蓋，藉此能夠防止諸如切屑和切割油之類的外部物質進入外套筒31的內部空間。換句話說，帽43和環(huán)44的下凸緣兩者形成外套筒31的內部空間的頂壁。
在殼體15內提供有作為驅動部件D的鎖定部件51和釋放部件52。鎖定部件51由活塞38和在活塞38上形成的鎖定腔53構成。鎖定腔53與用于鎖定的加壓油的供應和排放端口54相通。釋放部件52由活塞38和在活塞38下形成的釋放腔56構成。釋放腔56與用于釋放的加壓油的供應和排放端口57相通。
另外，第一活塞部件11提供有座入確認部件。即，在支撐表面1a內開口有檢測噴嘴孔59，并且在檢測噴嘴孔59內提供有用于檢測的壓縮空氣。然后，當被支撐表面2a與支撐表面1a相接觸時，在檢測噴嘴孔59內的壓力增加。使用壓力開關等通過檢測壓力的增加能夠確認工作托臺2座入在殼體15上。
如圖3所示，構造第一插頭部件11的定位機構11a使得基本上內套筒21的內周表面的整個周邊適于與中心柱20的外周表面進行緊密接觸。因此，內套筒21適于徑向向外地基本上在外套筒31的周壁的整個周邊上擴張(參見圖1)。
第二插頭部件12的定位機構12a在如下結構方面不同于第一插頭部件11的定位機構11a。
如圖4所示，在中心柱20的外周上提供徑向彼此相對的一對凸出部分62、62，以及在這些凸出部分62、62之間形成退刀槽63、63。由此，凸出部分62、62經(jīng)由內套筒21在外套筒31的周壁上在徑向彼此相對的兩點處產(chǎn)生徑向擴張力(參見圖1)。
替換或者除了凸出部分62、62從中心柱20凸出之外，凸出部分62、62可以從外套筒31的內周表面向內凸出或者可以從外套筒31的外周表面向外凸出。而且，凸出部分62、62可以從內套筒21的內周表面向內凸出或者可以從內套筒21的外周表面向外凸出。
如圖5A和圖5B所示，第三插頭部件13在如下結構方面不同于第一插頭部件11。圖5A和圖5B分別類似于圖2A和圖3。
內套筒21的周壁以沒有任何狹縫的圓周無縫方式形成。內套筒21在徑向間隙65分隔的情況下徑向可移動地裝配在中心柱20上。如上所述，外套筒31徑向可移動地支撐在帽43和環(huán)44之間。由此，允許內套筒21和外套筒31相對于中心柱20徑向移動，藉此能夠消除在套筒孔3的軸和中心柱20的軸之間的軸間隙。
第一插頭部件11、第二插頭部件12和第三插頭部件13以如下幾乎相同的方式操作。
在圖2A中的釋放狀態(tài)，在鎖定腔53內的加壓油已經(jīng)被排放并且加壓油已經(jīng)供應給釋放腔56。由此，活塞38已經(jīng)使得輸出桿41上升，并且輸出桿41經(jīng)由帽(輸出部分)43和環(huán)44已經(jīng)使得外套筒31上升，并且外套筒31已經(jīng)切換到徑向收縮狀態(tài)。內套筒21已經(jīng)經(jīng)由圓錐盤簧25上升一前進行程，并且與外套筒31進行輕微的錐形結合，或者在與外套筒31稍微間隙分隔的情況下已經(jīng)正在面對外套筒31。
為了在基準塊1上定位工作托臺2，首先如圖1和圖2A所示，使得工作托臺2與處在上述釋放狀態(tài)的插頭部件11、12、13一起下降，以便將套筒孔3裝配在外套筒31上。
下面，在釋放腔56內的加壓油釋放并且加壓油供應給鎖定腔53。然后，活塞38經(jīng)由輸出桿41和帽(輸出部分)43使得外套筒31下降，并且外套筒31的錐形內表面逐漸與內套筒21的錐形外表面進行楔形結合。
然后，外套筒31通過圓錐盤簧25的推動力經(jīng)由保持在幾乎升起的位置處的內套筒21徑向擴張，并且外套筒31與套筒孔3進行接觸。下面，外套筒31在向下壓縮圓柱盤簧25的同時經(jīng)由內套筒21徑向擴張，并且外套筒31與套筒孔3進行緊密接觸，并且外套筒31經(jīng)由徑向收縮的內套筒21以及經(jīng)由中心柱20在水平方向上定位工作托臺2，并且同時，外套筒31給內套筒21施力以相對圓錐盤簧25的推動力逐漸向下退回。因此，當通過完全壓縮的圓錐盤簧25內套筒21下降對應于前進行程的尺寸時，內套筒21經(jīng)由圓錐盤簧25由殼體15接收。然后，外套筒31與由殼體接收的內套筒21進行有力的楔形結合以便徑向擴張，藉此外套筒31有力及緊密的接觸套筒孔3。由此，輸出元件36經(jīng)由外套筒31有力地朝向基準塊1的支撐表面1a按壓工作托臺2的被支撐表面2a，上述外套筒31處在有力及緊密的接觸套筒孔3的狀態(tài)。
注意在鎖定移動開始時支撐表面1a和被支撐表面2a處在彼此幾乎完全接觸以及被支撐表面2a由支撐表面1a接收的情況下，在鎖定移動過程中外套筒31如下操作。
在外套筒31與套筒孔3進行緊密接觸之后，外套筒31在套筒孔3上滑動的同時向下下降。然后，如上所述，當內套筒21使得圓錐盤簧25處在完全壓縮狀態(tài)時，外套筒31與套筒孔3進行有力和緊密的接觸，并且外套筒31有力地將可移動塊2壓向基準塊1。
另一方面，在出于某個原因在鎖定移動開始時在支撐表面1a和被支撐表面2a之間保持間隙的情況下，在鎖定移動過程中外套筒31如下操作。
在外套筒31與套筒孔3進行緊密接觸之后，處在與套筒孔3緊密接觸狀態(tài)的外套筒31經(jīng)由套筒孔3向下拉動可移動塊2。然后，如上所述，當內套筒21使得圓錐盤簧25處在完全壓縮狀態(tài)時，外套筒31與套筒孔3進行有力和緊密的接觸，并且外套筒31有力地將可移動塊2壓向基準塊1。
與第一插頭部件11和第二插頭部件12的那些操作同步地，僅僅具有鎖定功能的兩個第三插頭部件13、13經(jīng)由外套筒31有力地將工作托臺2固定到基準塊1上。
當從鎖定狀態(tài)切換到釋放狀態(tài)時，如上所述，僅僅需要排放在鎖定腔53內的加壓油并且供應加壓油到釋放腔。由此，活塞38經(jīng)由輸出桿41使得外套筒31上升，并且外套筒31通過其自身彈性恢復力徑向收縮，藉此取消鎖定狀態(tài)。
注意第三插頭部件13可以采用在圖6中所示的示例性變體中示出的結構，替換在圖5A和圖5B中示出的軸間隙吸收結構。
圖6時類似于圖5A的視圖，其中中心柱20徑向可移動地在殼體15上支撐。具體地說，在輸出桿41的外周表面和中心柱20的圓柱孔20a之間形成第一徑向間隙66，以及在中心柱20的外周表面和殼體15之間形成第二徑向間隙67。
第一實施例及示例性變體能夠如下改變。
外套筒31的外表面可以以鋸齒狀或不規(guī)則方式形成而不是以垂直地直線方式形成。
徑向可擴張和收縮的內套筒21和外套筒31可以在其相應的環(huán)形壁內以如下方式提供有多個通槽所述通槽交替地在上和下表面開口，而不是在相應的環(huán)形壁內提供狹縫22、32。每個套筒21、31由圓周布置的多個分離元件構成也是可能的。
內套筒21的外表面可以由以預定間隔圓周布置的多個傾斜楔形表面構成，而不是作為實例給出的錐形表面。在該情況下，多個斜槽可以以預定間隔圓周布置在內套筒21的外表面上，并且斜槽的底壁形成傾斜的楔形表面。另外，外套筒31的內表面也可以由以預定間隔圓周布置的多個傾斜楔形表面構成，而不是作為實例給出的錐形表面。
內套筒21和外套筒31可以經(jīng)由另一元件彼此間接的結合，而不是進行直接結合。
注意，優(yōu)選每個插頭部件11、12、13提供有清潔部件，以便通過使用諸如壓縮空氣之類的加壓流體來清潔在支撐表面1a和被支撐表面2a之間的接觸部分、在套筒孔3和外套筒31之間的結合部分以及在外套筒31和內套筒21之間的結合表面等。
另外，考慮到在圖4示出的第二插頭部件12以及在圖5A和圖5B(或圖6)中示出的第三插頭部件13，優(yōu)選圓錐盤簧25以如下方式布置在鎖定移動開始時，相對于內套筒21作用的圓錐盤簧25的推動力設定較弱或者以推動力相對于內套筒21根本不作用的方式進行設定，在鎖定移動中間時，推動力逐漸相對于內套筒21作用。由此，當在套筒孔3的軸和中心柱20的軸之間的軸間隙被吸收時，相對于內套筒21(或徑向可移動中心柱20和內套筒21，兩者均在圖6中示出)作用的徑向摩擦力保持較弱，藉此內套筒21和外套筒31均能夠平滑地徑向移動。
圖7A到圖25示出有關本發(fā)明的多個實施例和示例性變體。在這些其它實施例中，總體上類似于第一實施例的組件將由相同的數(shù)字表示和描述。
圖7A和圖7B以及圖8示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的第一插頭部件(夾持裝置)11。圖7A是類似于圖2A的視圖，對應于圖7B中箭頭7A-7A指示的視圖。圖7B類似于圖2B是第一插頭部件11的平面圖。圖8是圖7A中主要部分的放大水平截面圖。
第二實施例的第一插頭部件11在如下方面不同于第一實施例。
代替如圖2A所示的徑向可擴張和收縮的外套筒31，插入套筒孔3內的環(huán)形插頭71布置在內套筒21的外周上。環(huán)形插頭71的周壁71a以沒有任何狹縫的圓周無縫方式形成。三個按壓元件72支撐在環(huán)形插頭71的周壁71a上并且間隔地圓周布置。每個按壓元件72的內表面從上面與內套筒21的外表面進行楔形結合。每個按壓元件72通過恢復部件74徑向向內可移動(參見圖8)。輸出元件36的上端部分(前端部分)經(jīng)由帽43固定到環(huán)形插頭71上。
注意輸出元件36通過插入活塞38內的銷73阻止旋轉。
在圖8中所示的恢復部件74由在環(huán)形插頭71和每個按壓元件72的通孔72a之間裝配的桿形彈簧構成。彈簧恢復部件74朝向內套筒21的外周表面推動按壓元件72。
圖9是類似于圖8的視圖，示出恢復部件74的示例性變體。
在該情況下，在內套筒21的外周表面上圓周間隔地提供有多個斜槽75，并且以平面圖看每個斜槽75形成為T形，通過在每個斜槽75的兩個側壁和每個按壓元件72的內端部分之間的裝配結構形成恢復部件74。在每個斜槽75的底壁上形成楔形表面76。
注意以平面圖看每個斜槽75可以形成為V形等，而不是如上面所述的形成為T形。
第二實施例的操作與第一實施例的操作之間的區(qū)別在于在鎖定操作過程中，在環(huán)形插頭71上支撐的每個按壓元件72徑向向外凸出，并且每個按壓元件72的外表面與套筒孔3進行有力及緊密的接觸。
每個按壓元件72可以經(jīng)由另一元件與內套筒21的外表面進行間接的結合，而不是進行直接結合。所提供的按壓元件72的數(shù)目可以是兩個或四個或更多，而不是作為實例給出的三個。
另外，每個按壓元件72的外表面可以形成為鋸齒形或不規(guī)則形式，而不是形成為垂直直線形式。
優(yōu)選在基準塊1內提供清潔流體的供應端口，并且清潔流體的排放端口通過在環(huán)形插頭71的周壁71a和按壓元件72之間的裝配間隙形成，并且排放端口與供應端口相通。在該情況下，能夠自動清潔所述裝配間隙，藉此按壓元件72高精度及平滑地移動。
推進部件可以是垂直疊放的多個圓錐盤簧或者可以是壓縮卷簧、橡膠等等，而不是作為實例給出的一個圓錐盤簧25。
另外，如下是足夠的推進部件具有能夠以預定力向上按壓外套筒31的功能，即，推進部件能夠采用一種圓柱結構，該圓柱結構使用例如在圖10中示出的示例性變體中所示的諸如加壓油和壓縮空氣之類的加壓流體，而不是(或者除了之外)采用諸如彈簧25的彈性元件。
圖10是類似于圖2A的局部視圖。在該情況下，環(huán)形推進活塞78裝配在輸出元件36的活塞桿40的外周上，并且推進活塞78的壓力接收區(qū)域設定為比活塞38的壓力接收區(qū)域更小的值。并且供應給鎖定腔53的加壓油的壓力適于經(jīng)由推進活塞78、多個連接桿79(這里僅僅示出一個連接桿)和內套筒21以敘述順序向上按壓外套筒31。
圖11是類似于圖2A的視圖，示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的第一插頭部件11。
在該情況下，驅動部件D采用人工動力類型。具體地說，輸出元件36提供有擰入中心柱20的螺絲孔81的螺栓82。在鎖定操作中，六角形扳手84在螺栓82的頭部處插入輸入孔(輸入部分)83內，并且以平面圖看螺栓82順時針旋轉。然后，螺栓82的頭部經(jīng)由帽(輸出部分)43使得外套筒31下降，同時外套筒31徑向擴張。
注意，通過圍繞中心柱20的下部提供的環(huán)形凸起85防止多于預定量地壓縮圓錐盤簧(推進部件)25。優(yōu)選也在上述各個實施例和下面描述的各個實施例中提供這類凸起85。
圖12A和圖12B以及圖13示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的第一插頭部件11。圖12A是類似于圖2A的視圖。圖12B是類似于圖2B的視圖。圖13是類似于圖3的視圖，示出定位機構11a。
在該情況下，內套筒21的上部徑向可移動地支撐在帽43和環(huán)44之間，并且外套筒31從下面與內套筒21進行楔形結合，并且通過多個圓錐盤簧25向上推動外套筒31。通過環(huán)形保持壁87阻止外套筒31向上移動多于預定量。
注意圖14類似于圖4，示出另一種定位機構12a。
圖15A和圖15B示出第四實施例的第三插頭部件13。圖15A是類似于圖5A的視圖，圖15B是類似于圖5B的視圖。
在該情況下，內套筒21的周壁以沒有任何狹縫的圓周無縫方式形成。內套筒21在徑向間隙65間隔的情況下徑向可移動地裝配在中心柱20上，并且內套筒21的上部徑向可移動地支撐在帽43上。另外，外套筒31的下部徑向可移動地支撐在殼體15上。由此，允許內套筒21和外套筒31相對于中心柱20徑向移動，藉此能夠吸收在套筒孔3的軸和中心柱20的軸之間的軸間隙。
圖16是類似于圖6的視圖，示出第三插頭部件13的示例性變體。
在圖16示出的示例性變體中，中心柱20徑向可移動地支撐在殼體15上。具體地說，在輸出桿41的外周表面和中心柱20的圓柱孔之間形成第一徑向間隙66，并且在中心柱20的外周表面和殼體15之間形成第二徑向間隙67，以及在外套筒31的下部和殼體15之間形成第三徑向間隙90。
圖17A和圖17B示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的第一插頭部件11。圖17A是類似于圖7A的視圖。圖17B是類似于圖7B的視圖。
在該情況下，內套筒21的上部徑向可移動地支撐在帽43上，并且環(huán)形插頭71布置在內套筒21的外周上。通過多個圓錐盤簧25向上推動環(huán)形插頭71，并且支撐在環(huán)形插頭71上的多個按壓元件72從下面與內套筒21進行楔形結合。
圖18A到圖19B示出根據(jù)本發(fā)明第六實施例的第一插頭部件11。圖18A是類似于圖2A的視圖。圖18B是類似于圖2B的視圖。圖19A是類似于圖3的視圖，示出定位機構11a的釋放狀態(tài)。圖19B是類似于圖9A的視圖，示出機構11a的鎖定狀態(tài)。
在第六實施例中，在內套筒21的周壁內提供狹縫22，藉此內套筒21是徑向可擴張和收縮的，并且在中心柱20和內套筒21之間形成相對大的環(huán)形間隙92。在釋放狀態(tài)中，如圖19A所示，內套筒21保持在稍微徑向擴張的狀態(tài)。然后，在鎖定移動過程中，如圖19B所示，外套筒31徑向收縮內套筒21，并且同步地外套筒31在徑向擴張的同時下降。
注意，當內套筒21徑向收縮時產(chǎn)生的彈性抵抗力對應于圓錐盤簧(推進部件)的推動力。
圖20A和圖20B示出另一種定位機構12a。圖20A是類似于圖4的視圖，示出釋放狀態(tài)。圖20B是類似于圖20A的視圖，示出鎖定狀態(tài)。另一種定位機構12a不同于定位機構11a之處在于在中心柱20的外周表面上提供凸起部分62、62和退刀槽63、63。
圖21A和圖21B示出第六實施例的第三插頭部件13。圖21A是類似于圖5A的視圖。圖21B是類似于圖5B的視圖。
在該情況下，中間套筒94徑向可移動地插入中心柱20的外周，并且在環(huán)形間隙92間隔的情況下內套筒21插入中間套筒94的外周，并且外套筒31從上面與內套筒21進行楔形結合。
圖22是類似于圖6的視圖，示出第三插頭部件13的示例性變體。該示例性變體的結構不同于圖6所示結構之處在于徑向可移動的中心柱20和內套筒21之間提供相對大的環(huán)形間隙92，并且省略了圖6中所示的圓錐盤簧(推進部件)25。
圖23是類似于圖18A的局部視圖，示出第六實施例的第一插頭部件11的不同模式。
在該情況下，由橡膠環(huán)制成的抵抗部件96附裝到內套筒21的內周上。該抵抗部件96適于增加當內套筒21徑向收縮時產(chǎn)生的抵抗力。
注意，抵抗部件96能夠由塑料或金屬材料制成，而不是由作為實例給出的橡膠制成。另外，抵抗部件96可以附裝到中心柱20的外周上，而不是(或者除此之外)附裝到內套筒21的內周上。
另外，保護套筒97徑向可移動地附裝到外套筒31的上半部分上。保護套筒97覆蓋狹縫32的上半部分，藉此能夠顯著防止諸如切屑之類的外部物質進入狹縫32。理所當然保護套筒97適用于上述的各個夾持裝置。
圖24時類似于圖7A的局部視圖，示出根據(jù)本發(fā)明第七實施例的第一插頭部件11。
該第七實施例的結構不同于圖7A所示結構之處在于在中心柱20和內套筒21之間提供環(huán)形間隙92，并且省略了圖7A中所示的圓錐盤簧(推進部件)25。
圖25是類似于圖2A的視圖，示出根據(jù)本發(fā)明第八實施例的夾持裝置。該第八實施例的結構在如下方面不同于圖2A所示的結構。
在輸出元件36已經(jīng)向上移動用于釋放的所示狀態(tài)中，工作托臺2經(jīng)由帽43和連接螺栓42中至少一個以及經(jīng)由輸出元件36以敘述順序由基準塊1接收。在接收狀態(tài)中，在基準塊1的支撐表面1a和工作托臺2的被支撐表面2a之間形成座入間隙α。
上述接收結構顯示出如下優(yōu)點。當工作托臺2安裝到基準塊1上時，通過輸出元件36能夠防止工作托臺2的被支撐表面2a與基準塊1的支撐表面1a沖突。由此，能夠防止支撐表面1a被損壞。因此，能夠長時間保持夾持裝置的定位功能優(yōu)良。
所述接收結構適用于上述各個實施例和示例性變體。
上述各個實施例和各個示例性變體能夠進一步如下變化。
對于夾持系統(tǒng)來說，僅僅具有鎖定功能的第三插頭部件13的示例性數(shù)目是兩個，但是可選擇地也可以提供單個第三部件13或三個或多個第三部件13。第三插頭部件13的結構不限定于作為實例給出的結構，并且第三插頭部件13可以采用其它類型的夾具。
插頭部件11、12、13的示例性驅動方法是液壓雙動，但是可選擇地也可以采用彈簧鎖定和液壓釋放或者液壓鎖定和彈簧釋放。
用于鎖定或釋放的加壓流體可以采用諸如壓縮空氣之類的氣體，而不是采用作為實例給出的加壓油。另外，清潔加壓流體可以采用諸如氮之類的氣體或液體，而不是采用壓縮空氣。
在鎖定過程中外套筒31或按壓元件72的下降力設定為足夠大的值的情況下，第三插頭部件13能夠省略。
對于夾持系統(tǒng)來說，也能夠提供多個第一插頭部件11和多個第二插頭部件12。而且，如下也是可能的提供多個第一插頭部件11而不提供第二插頭部件12，或者提供多個第二插頭部件12而不提供第一插頭部件11。
多個插頭部件圓周或線性布置也是可能的。
可以在底板4上提供支撐表面1a而不是在殼體15的凸緣16的上表面上提供。
中心柱20和殼體15可以單獨形成，而不是整體形成。在該情況下，通過用螺栓固定或者通過用螺絲張緊而將中心柱20牢固地固定到殼體15上。
另外，殼體15和底板4可以整體形成而不是單獨形成。
基準塊和可移動塊的組合可以是加工工具的工作臺和工作托臺的組合、工作托臺和夾具底座的組合、夾具底座和工件的組合、或者諸如焊接夾具之類的工作夾具和諸如工件之類的物件的組合，而不是作為實例給出的底板4和工作托臺2的組合。另外，本發(fā)明也適用于定位諸如激光加工機床和放電加工機床之類的各類加工機床的工件或工具等。
而且，理所當然本發(fā)明的夾持裝置能夠單獨使用，而不是同時使用多個夾持裝置。
權利要求
1.一種夾持裝置，其中環(huán)形中心柱(20)從基準塊(1)朝向前端凸出，內套筒(21)在預定范圍內軸向可移動地裝配在中心柱(20)上，并且內套筒(21)通過推進部件(25)朝向前端推進預定的前進行程，插入可移動塊(2)的套筒孔(3)內的外套筒(31)從前端側與內套筒(21)進行楔形結合，并且外套筒(31)適于徑向可擴張和收縮，輸出元件(36)軸向可移動地插入環(huán)形中心柱(20)的圓柱孔(20a)內，并且輸出元件(36)的前端部分連接到外套筒(31)上，在基準塊(1)內提供鎖定部件(51)和釋放部件(52)，鎖定部件(51)經(jīng)由輸出元件(36)朝向底端移動外套筒(31)用于鎖定，而同時釋放部件(52)經(jīng)由輸出元件(36)朝向前端移動外套筒(31)用于釋放。
2.如權利要求1所述的夾持裝置，其中替換徑向可擴張和收縮的外套筒(31)，插入套筒孔(3)內的環(huán)形插頭(71)布置在內套筒(21)的外周上，多個按壓元件(72)徑向可移動地支撐在環(huán)形插頭(71)的周壁(71a)上并且圓周間隔地進行布置，每個按壓元件(72)均從前端側與內套筒(21)進行楔形結合，并且每個按壓元件(72)均通過恢復部件(74)徑向向內可移動，輸出元件(36)的前端部分連接到環(huán)形插頭(71)上。
3.一種夾持裝置，其中環(huán)形中心柱(20)從基準塊(1)朝向前端凸出，內結合元件(21)布置在中心柱(20)的外周上，要插入可移動塊(2)的套筒孔(3)內的外結合元件(31、72)是徑向可擴張和收縮的，外結合元件(31、72)與內結合元件(21)軸向上進行楔形結合，并且處在楔形結合狀態(tài)的外結合元件(31、72)朝向底端可移動并且徑向可擴張用于鎖定，輸出元件(36)軸向可移動地插入環(huán)形中心柱(20)內，并且輸出元件(36)的輸出部分連接到外結合元件(31、72)或者內結合元件(21)上，輸出元件(36)的輸入部分可連接到驅動部件(D)上。
4.如權利要求3所述的夾持裝置，其中外結合元件由環(huán)形外套筒(31)構成。
5.如權利要求3所述的夾持裝置，其中外結合元件由圓周間隔布置的多個按壓元件(72)構成，插入套筒孔(3)內的環(huán)形插頭(71)布置在內結合元件(21)的外周上，每個按壓元件(72)徑向可移動地支撐在環(huán)形插頭(71)的周壁(71a)上，并且通過恢復部件(74)徑向向內可移動，輸出元件(36)的輸出部分連接到環(huán)形插頭(71)或者內結合元件(21)上。
6.如權利要求3所述的夾持裝置，其中內結合元件(21)是徑向可擴張和收縮的。
7.如權利要求3所述的夾持裝置，其中通過推進部件(25)朝向前端推進外結合元件(31、72)，并且在鎖定移動過程中，外結合元件(31、72)在徑向擴張的同時抵靠推進部件(25)朝向底端移動。
8.如權利要求3所述的夾持裝置，其中內結合元件(21)是徑向可擴張和收縮的，在中心柱(20)和內結合元件(21)之間形成環(huán)形間隙(92)，并且在鎖定移動過程中，外結合元件(31、72)徑向收縮內結合元件(21)，并且外結合元件(31、72)在徑向擴張的同時朝向底端移動。
9.如權利要求3所述的夾持裝置，其中外結合元件(31、72)從前端側與內結合元件(21)進行楔形結合。
10.如權利要求3所述的夾持裝置，其中外結合元件(31、72)從底端側與內結合元件(21)進行楔形結合。
11.如權利要求3所述的夾持裝置，其中基本上內結合元件(21)的內周表面的整個圓周適于與中心柱(20)的外周表面進行緊密接觸。
12.如權利要求3所述的夾持裝置，其中在內結合元件(21)的周壁內提供至少一個狹縫(22)，并且內結合元件(21)通過其自身彈性恢復力徑向可擴張。
13.如權利要求3所述的夾持裝置，其中在中心柱(20)的外周、內結合元件(21)的內或外周以及外結合元件(31)的內或外周當中至少一個上提供徑向彼此面對的一對凸出部分(62)(62)，同時退刀槽(63)(63)在這些凸出部分(62)(62)之間形成。
14.如權利要求3所述的夾持裝置，其中中心柱(20)固定到基準塊(1)上。
15.如權利要求4所述的夾持裝置，其中內結合元件(21)徑向可移動地附裝到中心柱(20)和輸出元件(36)中至少一個上。
16.如權利要求3所述的夾持裝置，其中中心柱(20)徑向可移動地支撐在基準塊(1)上。
17.如權利要求1或3所述的夾持裝置，其中在輸出元件(36)已經(jīng)朝向前端移動用于釋放的狀態(tài)，可移動塊(2)經(jīng)由輸出元件(36)由基準塊(1)接收，并且在基準塊(1)的支撐表面(1a)和可移動塊(2)的被支撐表面(2a)之間形成座入間隙(α)。
18.一種使用如權利要求1或4所述的夾持裝置的夾持系統(tǒng)，其中在可移動塊(2)內以預定間隔提供兩個套筒孔(3)(3)，在基準塊(1)內提供對應于各個套筒孔(3)(3)的第一插頭部件(11)和第二插頭部件(12)，每個插頭部件(11)(12)具有中心柱(20)、內套筒或內結合元件(21)和外套筒(31)，構造第一插頭部件(11)使得基本上內套筒的內周表面的整個圓周或者基本上內結合元件(21)的內周表面的整個圓周適于與中心柱(20)的外周表面進行緊密接觸，在中心柱(20)的外周、內套筒或內結合元件(21)的內或外周以及外套筒(31)的內或外周當中至少一個上，第二插頭部件(12)提供有彼此徑向面對的一對凸出部分(62)(62)，同時在這些凸出部分(62)(62)之間形成退刀槽(63)(63)。
19.一種使用如權利要求2或5所述的夾持裝置的夾持系統(tǒng)，其中在可移動塊(2)內以預定間隔提供兩個套筒孔(3)(3)，在基準塊(1)內提供對應于各個套筒孔(3)(3)的第一插頭部件(11)和第二插頭部件(12)，每個插頭部件(11)(12)具有中心柱(20)、內套筒或內結合元件(21)、環(huán)形插頭(71)和多個按壓元件(72)，構造第一插頭部件(11)使得基本上內套筒的內周表面的整個圓周或者基本上內結合元件(21)的內周表面的整個圓周適于與中心柱(20)的外周表面進行緊密接觸，并且三個或多個按壓元件(72)圓周間隔地布置，第二插頭部件(12)提供有徑向彼此面對的兩個按壓元件(72)。
20.如權利要求18所述的夾持系統(tǒng)，其中可移動塊(2)內提供至少一個另一套筒孔(3)，在基準塊(1)內提供對應于所述另一套筒孔(3)的僅僅用于鎖定的第三插頭部件(13)。
21.如權利要求19所述的夾持系統(tǒng)，其中可移動塊(2)內提供至少一個另一套筒孔(3)，在基準塊(1)內提供對應于所述另一套筒孔(3)的僅僅用于鎖定的第三插頭部件(13)。
22.如權利要求20所述的夾持系統(tǒng)，其中第三插頭部件(13)具有中心柱(20)、內套筒或內結合元件(21)和外套筒(31)，并且中心柱(20)固定到基準塊(1)上，內套筒或內結合元件(21)徑向可移動地附裝到中心柱(20)和輸出元件(36)中的至少一個上。
23.如權利要求21所述的夾持系統(tǒng)，其中第三插頭部件(13)具有中心柱(20)、內套筒或內結合元件(21)、環(huán)形插頭(71)和多個按壓元件(72)，并且中心柱(20)固定到基準塊(1)上，并且內套筒或內結合元件(21)徑向可移動地附裝到中心柱(20)上。
24.如權利要求20所述的夾持系統(tǒng)，其中第三插頭部件(13)具有中心柱(20)、內套筒或內結合元件(21)和外套筒(31)，并且中心柱(20)徑向可移動地支撐在基準塊(1)上。
25.如權利要求21所述的夾持系統(tǒng)，其中第三插頭部件(13)具有中心柱(20)、內套筒或內結合元件(21)、環(huán)形插頭(71)和多個按壓元件(72)，并且中心柱(20)徑向可移動地支撐在基準塊(1)上。
全文摘要
環(huán)形中心柱(20)從基準塊(1)向上凸出，并且內套筒(21)垂直可移動地裝配在中心柱(20)的外周上。內套筒(21)通過圓錐盤簧(25)向上推動。插入可移動塊(2)的套筒孔(3)內的外套筒(31)從上面與內套筒(21)進行錐形結合。內套筒(21)和外套筒(31)適于徑向可擴張和收縮。輸出元件(36)插入中心柱(20)內，并且輸出元件(36)的上部連接到外套筒(31)上。在基準塊(1)內的驅動機構(D)經(jīng)由輸出元件(36)向下移動外套筒(31)用于鎖定。
文檔編號B23Q3/18GK1744964SQ200480003110
公開日2006年3月8日 申請日期2004年1月19日 優(yōu)先權日2003年1月29日
發(fā)明者米澤慶多朗 申請人:克斯美庫股份有限公司