CN101224505B - 卡盘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种卡盘装置。利用输送给卡盘体(12)的压力流体使活塞(14)移动,在此基础上,构成夹紧构件(22)的第一、第二指状体(20a、20b)被操作而沿着基体(36)开启或闭合。另外,杆形的线圈架(78)从第一、第二指状体(20a、20b)的内部穿插过,线圈(86)缠绕着线圈架(78)的小径部分(90)。伴随第一、第二指状体(20a、20b)的开/闭操作,基于线圈(86)阻抗的变化来检测其开/闭量。
Description
技术领域
本发明涉及一种卡盘装置,该装置能借助于夹紧构件的开/闭作用将工件夹紧。更具体而言,本发明涉及一种在其中配设有检测器的卡盘装置,其中的检测器能对夹紧构件的开/闭量进行检测。
背景技术
迄今为止,如下的卡盘装置是公知的:其例如被安装到机床转轴或类似部件的端部上。在向一对夹紧构件提供压力流体或电信号的前提下,通过使两夹紧构件执行开/闭操作,卡盘装置可将由各个部件组成的工件或类似物体夹紧。
例如日本未审公开专利出版物No.11-114869就公开了一种卡盘装置,在这种类型的卡盘装置中,通过对夹紧构件的开/闭量进行控制来实现对工件的夹紧,其中,对夹紧构件开/闭量的控制与所要夹紧的工件的尺寸相对应。为此目的,现有的作法是设置检测器,其能对夹紧构件的开/闭量进行检测。在这样的检测器中,两夹紧构件被布置在可移动导轨的上表面上,且检测器包括沿着导轨布置的多个线圈。此外,按照类似的方式,在导轨相反侧的上表面上也布置了另外的多个线圈,从而,这些线圈将导轨夹置在它们之间。另外,利用夹紧构件在夹置着导轨、且处于正对位置的两线圈之间的移动,可基于所输出的感应输出信号来检测夹紧构件的开/闭量。
但是,在上述的现有技术中,由于检测器是由沿着夹紧构件位移方向的多个线圈构成的,所以,零部件的数目增加了,并导致卡盘装置的制造成本增大,且由于设置了多个线圈使得卡盘装置的尺寸变大。
发明内容
本发明提供一种借助于一对夹具的开/闭动作对工件进行夹紧的卡盘装置,其包括:卡盘体;夹紧构件,其具有一对夹具,该对夹具被布置成相对于所述卡盘体可开启和可闭合;检测器,其对所述夹紧构件的开/闭量进行检测,其包括:线圈架,该线圈架被布置成基本上平行于所述夹具的位移方向,并沿轴向延伸;以及线圈,该线圈缠绕所述线圈架;沟槽,其设置在所述线圈架中,沿轴向延伸,所述线圈插入该沟槽中;以及布置在所述沟槽端部处的孔洞,该孔洞用于调节缠绕所述线圈架的所述线圈的定位,其中,插入所述沟槽和所述孔洞中的所述线圈未从所述线圈架的外表面突出。
本发明总的目的是提供一种卡盘装置,在本发明中,利用简单而有效的结构,防止了卡盘装置的尺寸和规格由于检测装置的缘故而增大,同时,可高精度地检测夹紧构件的开/闭量。
从下文结合附图所作的描述可更加清楚地理解上述内容以及本发明的其它目的、特征和优点,在附图中,借助于示例性的实例表示了本发明的优选实施方式。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的卡盘装置的总体垂向剖视图;
图2中放大的垂向剖视图表示了图1所示卡盘装置中夹紧构件的附近部位;
图3中放大的侧视图表示了图1所示卡盘装置中夹紧构件的附近部位;
图4是构成检测机构的线圈与线圈架的外部透视图;
图5中的放大剖视图表示了根据第二实施方式的卡盘装置中夹紧工具的附近部位;
图6中的放大剖视图表示了根据第三实施方式的卡盘装置中夹紧工具的附近部位;
图7中的放大剖视图表示了根据第四实施方式的卡盘装置中夹紧工具的附近部位;
图8中放大的侧视图表示了图7所示卡盘装置中夹紧构件的附近部位;
图9中的放大透视图表示了根据第五实施方式的卡盘装置中夹紧工具的附近部位;
图10中放大的垂向剖视图表示了图9所示卡盘装置中夹紧构件的附近部位;以及
图11是图9所示卡盘装置中夹紧构件附近部位的放大侧视图。
具体实施方式
在图1中,数字标记10指代根据本发明第一实施方式的卡盘装置。
如图1到图3所示,该卡盘装置10包括:筒柱形的卡盘体12;被可移动地布置在卡盘体12内部中的活塞14;夹紧构件22,其具有一对第一和第二指状体(夹具)20a、20b,利用与活塞14的杆体16相接合的杠杆18a、18b,对两指状体进行操作,以使它们张开和闭合;以及检测机构(检测器)24,其被布置在卡盘体12的端部上,用于对夹紧构件22的开/闭量进行检测。
卡盘体12的横截面被制成基本上为矩形,该卡盘体的内部制有通孔26,其沿着轴向方向贯通卡盘体。在卡盘体12的侧面上开有第一、第二端口28a、28b,压力流体经这些端口输送到通孔26中。
在通孔26的其中一个开口端侧,端帽30装配到通孔26中,且通孔26被该端帽30堵塞。另外,在端帽30的外周面上安装了环形的密封构件32,以利用该密封构件与通孔26内周表面之间的抵接而使得通孔26的内部保持气密状态。利用安装在通孔26内侧表面上的接合环34保持端帽30相对于通孔26的位置。
使第一、第二端口28a、28b在卡盘体12的轴向方向上(箭头X1和X2的方向)分开预定的间隔。第一端口28a与活塞14的一个端面(箭头X1方向上的端面)连通,而第二端口28b则连通到活塞14的另一端面与端帽30之间。此外,第一、第二端口28a、28b与压力流体的供应源(图中未示出)相连接。
另外,在卡盘体12的另一端处连接了板体形式的基体36。在基体36上制有导轨槽38,构成夹紧构件22的第一、第二指状体20a和20b受到该导轨槽的引导。导轨槽38被制成在基体36的侧面上沿直线延伸,其中,基体的该侧面位于卡盘体12的相反侧,此外,导轨槽沿着基体的纵向延伸,基本上垂直于卡盘体12的轴线方向。此外,利用螺栓42在基体36的两端固定了一对端块40a、40b。
另外,在基体36的上部安装了罩盖44,以便于遮盖住基体36和夹紧构件22的一些部分。罩盖44例如是由遮盖着基体36的弯板材料构成的。罩盖44的一端被螺栓46(参见图3)相对于基体36实现了固定。
罩盖44具有指状体孔48,夹紧构件22的第一、第二指状体20a、20b从指状体孔48穿插过。指状体孔48的开口尺寸对应着第一、第二指状体20a和20b的移动范围。因而,第一、第二指状体20a、20b在执行开/闭运动时不会接触到罩盖44。
在活塞14的一个端面上安装了由橡胶等弹性材料制成的缓冲器50,从而,当活塞14(在箭头X1的方向上)向夹紧构件22移动、并抵接通孔26的内壁面时,可对冲击作用进行吸收。
在另一方面,活塞14的外周表面被布置成与通孔26的内周表面滑动接触,且被安装在外周表面上环形槽中的活塞密封圈52抵接着通孔26的内周面。由于采用了这样的设计,可合适地保持位于活塞14两端面侧的通孔26内部的气密性。
此外,在活塞14的外周表面上设置了磁体54,其位于活塞密封圈52的附近。活塞14的位移位置是由位置检测传感器(图中未示出)进行确定的,该传感器对磁体54的磁性进行感测。
在活塞14的一个端面侧制有杆体16,其直径在径向方向上缩细,并延伸向夹紧构件22一侧(在箭头X1的方向上延伸),而活塞14的另一端面则被布置成面对着端帽30。杆体16被从杆体孔56中穿过,相对于通孔26的直径,杆体孔的直径是缩小的,而且,布置在杆体孔56内周面上的杆体密封圈58抵接着杆体16的外周表面。
一对杠杆18a、18b通过销杆60与杆体16可转动地接合着。杠杆18a、18b的横截面都为L形,其中,两杠杆上大致位于中间位置的弯折部分通过布置在卡盘体12中的联接销62被支撑成可绕轴转动。
另外,两杠杆18a、18b的端部上被制有切口64,这些切口都被切削成半圆形,它们与安装在杆体16端部中的销杆60相接合。在另一方面,杠杆18a、18b被制成逐渐缩细的形状,其从由联接销62支撑着的区域向另一端侧逐渐缩细,且在轴向上被支撑到构成夹紧构件22的第一、第二指状体20a和20b的内部部分中。
更具体来讲,在杆体16沿轴向方向(箭头X1和X2的方向上)进行移动时,利用联接销62使得两杠杆18a、18b发生转动位移,由此使得杠杆的另一端侧部分相互接近或相互分离。
如图2所示,夹紧构件22包括所述对的第一、第二指状体20a和20b,它们被布置成可沿着基体36的导轨槽38移动。第一、第二指状体20a、20b包括:块状的主体66,它们在导轨槽38中受到导引;以及卡爪部分68,它们从主体66突伸出,并对工件进行夹紧。
在主体66的两侧部分上,沿着轴向方向制有沟槽70(见图3)。在沟槽70中沿直线方向安装了多个滚珠(图中未示出)。另外,还利用安装在基体36两端面上的盖板72将滚珠保持在沟槽70中。滚珠被保持为这样的状态:抵接着导轨槽38上正对着沟槽70的内壁面。由于采用了这样的设计,降低了构成夹紧构件22的第一、第二指状体20a和20b沿导轨槽38移动时的移动阻力,第一、第二指状体20a和20b可沿着导轨槽38平滑地移动。
另外,在主体66中制有第一线圈架孔74a、74b,它们的延伸方向大体上垂直于卡爪部分68,且其洞穿方向基本上平行于第一、第二指状体20a和20b的移动方向。此外,在第一、第二指状体20a、20b被安装到导轨槽38中的情况下(见图1),各个第一线圈架孔74a、74b被布置成沿直线延伸。
此外,在端块40a、40b中制有第二线圈架孔76a、76b,它们处于与第一线圈架孔74a、74b相对的位置处,以使得线圈架78的大径部分80a、80b可被插入到第二线圈架孔76a、76b中。此外,由于第一线圈架孔74a、74b和第二线圈架孔76a、76b被布置在同一轴线上,所以,可利用第二线圈架孔76a、76b对线圈架78的两端进行保持。
在端块40a、40b上制有螺纹孔82,其向上开口,并与第二线圈架孔76a、76b连通,紧固螺栓84被旋入到螺纹孔82中。由于螺纹孔82垂直地贯穿第二线圈架孔76a、76b,所以,通过旋拧紧固螺栓84,可使得紧固螺栓84在接近或远离第二线圈架孔76a、76b的方向上(箭头X1和X2的方向上)移动。
更具体而言,通过使得紧固螺栓84移向线圈架78(在图1中箭头X2的方向上),由于被穿插到第二线圈架孔76a、76b中的线圈架78的外周表面受到紧固螺栓84的顶压,线圈架78将被牢固地固定到第二线圈架孔76a、76b中。
因而,可防止线圈架78在轴向方向上(箭头A1、A2的方向上)移动,线圈架被保持在这样的状态下:线圈架78被穿插过夹紧构件22的第一线圈架孔74a、74b。
换言之,被布置在端块40a、40b中的紧固螺栓84起到了止动件的作用,其对线圈架78的轴向位移进行调控。
如图2和图4所示,检测机构24是由如下部件构成的:线圈架78,其穿插到第一、第二指状体20a、20b的内部中;线圈86,其缠绕在线圈架78的外周面上;以及基板88(见图1),其与线圈86相连。
线圈架78是由细长杆体制成的,其具有大径部分80a、80b,大径部分从第一、第二指状体20a、20b的第一、第二线圈架孔76a、76b中穿插过,线圈架还具有小径部分90,其被沿线圈架的轴向方向布置成基本上处于中心位置。相对于大径部分80a、80b的直径,小径部分的直径是缩细的,线圈86被缠绕到小径部分90上。具体来讲,在线圈架78上,小径部分90被布置成这样:其被夹置在位于线圈架78两端的两个大径部分80a、80b之间。
大径部分80a、80b的直径被设置成粗略地等于第一、第二线圈架孔74a、74b、76a、76b的内周直径,从而,通过将线圈架78从第二线圈架孔76a、76b中穿插过,并借助于紧固螺栓84,就能实现对线圈架78的支撑。
另外,在第一指状体20a与第二指状体20b最大地分离的开启状态(见图2)下,小径部分90位于第一指状体20a与第二指状体20b之间,以使得小径部分90相对于第一线圈架孔74a、74b暴露向外部。小径部分90的两端被布置成这样:当夹紧构件22被张开时,两端部略微地插入到对应的第一线圈架孔74a、74b中。更具体而言,形成了这样的状态:缠绕着小径部分90的线圈86的两端也被略微地插入到第一线圈架孔74a、74b中。
线圈86相对于小径部分90以螺旋的形状进行缠绕,以使得其外周直径被设定为粗略地等于或仅是略小于大径部分80a、80b的直径。
另外,在穿插过第二指状体20b的大径部分80b和小径部分90的外周表面上制有直线形的线圈槽(沟槽)92,其沿轴向方向延伸,其中,线圈86沿着线圈槽92进行安装。另外,在位于大径部分80a一侧的小径部分90的端部上,制有线圈孔(孔洞)94(参见图4),以使得线圈孔94与线圈槽92相连。
更详细而言,在使线圈86从位于第二指状体20b一侧的大径部分80b和小径部分90的线圈槽92穿过之后,相对于小径部分90的外周表面对线圈86进行缠绕,以使得穿过线圈孔94的线圈86从穿过第一指状体20a的大径部分80a一侧复位向第二指状体20b一侧。
因而,线圈槽92被设置成这样:可将线圈86送入到其中,直到到达大径部分80a一侧为止,在此条件下,开始对线圈86的端部进行缠绕,且已被缠绕到线圈槽92中的线圈86被缠绕在小径部分90上的卷绕线圈86覆盖着。结果就是,线圈86不会从线圈槽92中掉落到外面,并被保持在线圈槽92中,此外,通过将线圈穿过线圈孔94,对缠绕操作的开始位置进行了调节。
线圈86的两端都被连接到基板88上。在基板88上,对线圈86所产生的阻抗变化进行检测,并基于阻抗变化计算出夹紧构件22的开/闭量。
根据本发明第一实施方式的卡盘装置10的结构基本上如上文所述。下面将对本发明的工作过程以及效果进行介绍。如图1所示,在未将工件夹紧的状态下,活塞14处于靠近夹紧构件22一侧的升高位置(沿箭头X1的方向),且第一、第二指状体20a、20b是张开的,该状态被称为初始状态。
首先,从压力流体供应源(图中未示出)向第一端口28a输送压力流体,由此使得活塞14在远离夹紧构件22的方向(箭头X2的方向)上移动,且两杠杆18a、18b与活塞14的杆体16相接合的端部被向下拉。在此情况下,第二端口28b被置于通向外界大气的状态。
因而,两杠杆18a、18b绕着由联接销62限定的支点转动,且转动方向使得它们的另一端相互靠近,与杠杆另一端相接合的两指状体20a、20b基本上在水平方向上、按照沿基体36的导轨槽38相互接近彼此的方向(箭头A1的方向)移动。结果就是,工件被夹置在构成夹紧构件22的第一、第二指状体20a、20b之间,并被两指状体以预定的压力夹紧。
在此情况下,利用两指状体20a、20b在相互接近方向(箭头A1方向)上的移动,使得线圈86的两端侧相互地插入到第一线圈架孔74a、74b中,并将线圈86的外周侧遮盖起来。此外,随着夹紧构件22与线圈86相对位置的改变,线圈86的阻抗会发生变化,通过基于阻抗的变化检测线圈86电压的改变,可在基板88中计算出第一、第二指状体20a、20b的位移量。
另外,在此情况下,第一、第二指状体20a、20b相对于线圈86的位移量基本上是相同的。
在另一方面,当解除夹具对工件的夹紧状态时,借助于转换阀(图中未示出)的转换操作,将输送给第一端口28a的压力流体输送向第二端口28b。在此情况下,将第一端口28a置于通向外界大气的状态。
因而,在从第二端口28b引入到通孔26中的压力流体的加压作用下,活塞14将(沿着箭头X1的方向)移向夹紧构件22一侧,与此相随,与杆体16相接合的两杠杆18a、18b绕着由联接销62限定支点的转动方向使得杠杆的另一端相互靠近。因而,与杠杆18a、18b相接合的第一、第二指状体20a和20b将沿着基体36上的导轨槽38,在大致水平的方向上、沿着相互分开的方向(箭头A2的方向)相对移动,夹紧着工件的第一、第二指状体20a和20b将在相互分开的方向上移动。结果就是,利用第一、第二指状体20a、20b解除了工件的被夹紧状态。
同样,在此情况下,利用第一、第二指状体20a、20b在相互分离方向上(箭头A2方向上)的移动,使得容纳在第一线圈架孔74a、74b中的线圈86部分移向外侧,且线圈86的外周侧逐渐地露出到第一、第二指状体20a、20b之外。此外,随着夹紧构件22与线圈86相对位置的改变,线圈86的阻抗会发生变化,通过基于阻抗的变化检测线圈86电压的改变,可计算出第一、第二指状体20a、20b的位移量。
按照上述的方式,在第一实施方式中,能对夹紧构件22的开/闭量进行检测的检测机构24是由如下部件构成的:线圈架78,其穿插过第一、第二指状体20a和20b的内部;以及缠绕着线圈架78中间部分的单个线圈86,且该线圈被缠绕成相对于线圈架78的小径部分呈螺旋形。另外,利用第一、第二指状体20a、20b沿着穿过第一线圈架孔74a的线圈86外周侧的移动,基于线圈86阻抗的变化,可连续地检测第一、第二指状体20a、20b的位移量。结果就是,由于可利用检测机构24直接检测夹紧构件22的开/闭量,可在检测误差最小的高精度条件下完成检测工作。可利用夹紧构件22可靠地夹置着工件,且可利用线圈86和线圈架78的简单结构来形成检测机构24。
另外,由于构成检测机构24的线圈86和线圈架78的结构被设计得能被容纳在夹紧构件22的内部,所以可防止带有该检测机构24的卡盘装置10的尺寸增大。也就是说,检测机构24的设置不会造成卡盘装置10尺寸变大。
另外,由于检测机构24能高精度地检测夹置着工件的夹紧构件22的开/闭量,所以可根据工件的尺寸高精度地控制夹紧构件22的开/闭量。例如,在某些情况中,是对促使夹紧构件执行开闭运动的活塞14的位移量进行检测,并基于活塞的位移量对夹紧构件22的开/闭量执行检测,与这样的情况相比,在本发明中,由于直接对夹紧构件22的开/闭量进行检测,所以,开/闭量的误差小,从而能以更高的精度来执行检测。
更进一步,由于线圈86穿插过线圈架78的线圈槽92中,且线圈86的两端被集中起来,所以可将连接着线圈两端的基板88仅布置在线圈86的一侧,且基板88可与线圈合并到一起,从而进一步缩小了卡盘装置10的尺寸。
下面将对图5所示的、根据第二实施方式的卡盘装置10进行介绍。在下文描述的根据第二到第五实施方式的各个卡盘装置100、120、140、150中,与根据第一实施方式的卡盘装置10相同的结构元件将用相同的附图标记指代,并略去对这些特征的详细描述。
根据第二实施方式的卡盘装置100与根据第一实施方式的卡盘装置10的区别在于:在构成检测机构(检测器)102的线圈架104的两端侧上设置了两个线圈106a、106b,且在夹紧构件22张开的状态下,两线圈106a、106b被布置成能分别容纳在第一线圈架孔74a、74b的内部中。
对于卡盘装置100,在构成检测机构102的线圈架104的大致中间位置处制有大径部分108,并在中间大径部分108的两端处制有两小径部分110a、110b,线圈106a、106b被缠绕到这些部分上。小径部分110a、110b的长度被制成略大于第一线圈架孔74a、74b的长度。此外,在构成夹紧构件22的第一、第二指状体20a、20b相互分离开的状态下,两小径部分110a、110b暴露向外界。也就是说,缠绕着小径部分110a、110b的部分线圈106a、106b变为向外暴露的状态。
另外,在穿插过第一指状体20a的小径部分110a的外周表面上,沿轴向形成了第一线圈槽(沟槽)112,且缠绕着小径部分110a的线圈106a被穿插到第一线圈槽112中。第一线圈槽112从其中一个小径部分110a延伸出,经过大径部分108而最终到达穿插过第二指状体20b的小径部分110b的外周表面处。
另外,除了线圈106穿插经过的线圈槽112之外,还在贯穿第二指状体20b的小径部分110b上设置了第二线圈槽(沟槽)114,线圈106b穿插过该线圈槽。此外,穿过第一、第二线圈槽112和114的线圈106a、106b经端块40b引接向外部。
按照这种方式,对于第二实施方式,对应于第一、第二指状体20a、20b,设置了两个线圈106a、106b,且利用第一、第二指状体20a、20b的位移,可基于容纳在第一线圈架孔74a、74b中的线圈106a、106b的阻抗变化而连续地检测第一、第二指状体20a、20b的位移量。
下面将对图6表示的根据第三实施方式的卡盘装置120进行描述。
根据第三实施方式的卡盘装置120与根据第一、第二实施方式的卡盘装置10、100的区别在于:在第一、第二指状体20a、20b相互分离开的开启状态下,构成检测机构(检测器)122的第一线圈124被布置在第一指状体20a的第一线圈架孔74a中,而分开的第二线圈126则被布置成基本上位于线圈架128的中间部分处,其中的线圈架128位于第一、第二指状体20a和20b之间。
对于该卡盘装置120,在构成检测机构122的线圈架128的一端和大致中间位置处分别制有小径部分130a和130b,并在线圈架128的另一端处制有大径部分132,其被容纳在第二指状体20b中。此外,第一、第二线圈124、126分别被缠绕到小径部分130a、130b上,使得第一线圈124被容纳在第一指状体20a的第一线圈架孔74a中。
另外,另一个线圈,即第二线圈126被布置在第一指状体20a与第二指状体20b之间,且裸露在外。另外,当夹紧构件22处于闭合状态时,第二线圈126被容纳在第二指状体20b的第一线圈架孔74b中。
按照这种方式,在第三实施方式中,当第一、第二指状体20a和20b执行开/闭运动时,第一线圈124将逐渐地露出,而在同时,与此相反,第二线圈126将被逐渐遮盖起来。
更具体来讲,由于两线圈124、126的阻抗变化具有相反的特性,所以可获得很大的差值,从而,在利用阻抗变化来检测位移量的情况下,可进一步提高对第一、第二指状体20a、20b位移量的检测精度。
下面将对图7和图8所示的根据第四实施方式的卡盘装置140进行介绍。
根据第四实施方式的卡盘装置140与根据第一到第三实施方式的卡盘装置10、100、120的区别在于:在第一、第二指状体20a、20b的第一线圈架孔142a、142b中插入了管状体142a、142b,而构成检测机构(检测器)144的线圈架146被插入到管状体142a、142b中,且与此一道,将成对的线圈148a、148b布置在线圈架146的两端上。
在卡盘装置140中,由铝、铜等金属材料制成的管状体142a、142b被布置在第一、第二指状体20a、20b的内部中。另外,线圈架146被穿插到管状体142a、142b的内部中,且两线圈148a、148b被缠绕到线圈架146的小径部分110a、110b上。更具体来讲,在夹紧构件22的开启状态下,两线圈148a、148b分别被容纳在第一、第二指状体20a、20b的第一线圈架孔74a、74b中。
按照这种方式,对于第四实施方式,通过在线圈148a、148b的外周侧设置管状体142a、142b,可使得线圈148a、148b的输出特性随着管状体142a、142b的材料特性而发生改变。具体而言,通过随意选择管状体142a、142b的材料特性,能获得所希望的输出特性。
下面将对图9到图11所示的根据第五实施方式的卡盘装置150进行描述。
根据第五实施方式的卡盘装置150与根据第一到第四实施方式的卡盘装置10、100、120、140的区别在于:检测机构(检测器)152被布置成基本上平行于夹紧构件22,且位于夹紧构件22的外部。
在卡盘装置150中,在基体36的上部布置了一对引导体154a、154b,它们基本上平行于夹紧构件22,且线圈架156的大径部分158a、158b被穿插到引导体154a、154b的内部中。引导体154a、154b被制成筒柱形,并被遮盖板160保持,其中的遮盖板被安装到第一、第二指状体20a、20b的端部上。
更详细而言,在遮盖板160上设置了向引导体154a、154b一侧凸出的鼓凸部分162,由此将引导体154a、154b保持在遮盖板160的鼓凸部分162之间,其中的遮盖板160被安装到第一、第二指状体20a、20b的两端上。在此情况下,线圈架156被穿插过鼓凸部分162的内部。
另外,被制在线圈架156两端的大径部分158a、158b被容纳在位于端块163a、163b侧的引导孔154a、154b中,并被保持在端块163a、163b的第二线圈架孔76a、76b中。另外,在被制在线圈架156大致中间位置处的小径部分164上缠绕了线圈166。线圈166被布置在两引导体154a、154b之间,同时暴露在外部。
另外,在基体36的上部安装了顶盖168,以便于遮盖住引导体154a、154b和夹紧构件22的一些部分。
此外,利用第一、第二指状体20a、20b的闭合操作,可使引导体154a、154b随着第一、第二指状体20a和20b在相互接近的方向(箭头A1的方向)上相对运动,由此使得引导体154a、154b遮盖住线圈166。随着线圈166被引导体154a、154b遮盖住,可基于线圈166阻抗的变化连续地检测第一、第二指状体20a、20b的位移量。
在上述的方式中,对于第五实施方式,由于检测机构152被布置在外部,且大致上平行于第一、第二指状体20a、20b,所以不必在指状体20a、20b上设置第一、第二线圈架孔74a、74b,因而,该检测机构适于应用在传统卡盘装置的第一、第二指状体20a和20b上。因此,检测机构152能被容易而便宜地布置到卡盘装置150上,从而降低了制造成本。
根据本发明第一到第五实施方式的卡盘装置并不受限于上述的实施方式,在不偏离本发明核心特征和理念的前体下,当然可采用各种其它的结构形式。
另外,对于根据上述第一到第五实施方式的卡盘装置10、100、120、140、150,所作的描述是针对空气驱动类型的装置进行的,在这些装置中,夹紧构件22是利用输送来的压力流体的作用而进行开/闭操作的。但是,本发明并不限于这一特征,例如,上述的检测机构还可被设置在电动型的卡盘装置中,在这样的装置中,利用旋转驱动动力源-例如电动机等装置的旋转驱动力来实现开/闭操作。
同样,在此情况下,消除了将旋转驱动力传递到夹紧构件22的传动机构的间隙或振动的不利影响,由此能高精度地检测夹紧构件22的开/闭量。
尽管上文参照优选实施方式对本发明作了具体的表示和描述,但可以理解:本领域技术人员在不悖离本发明思想和范围的前提下,可作出多种形式的改动,本发明的范围由后附的权利要求书限定。
Claims (9)
1.一种借助于一对夹具的开/闭动作对工件进行夹紧的卡盘装置,其包括:
卡盘体(12);
夹紧构件(22),其具有一对夹具(20a、20b),该对夹具被布置成相对于所述卡盘体(12)可开启和可闭合;
检测器(24、102、122、144、152),其对所述夹紧构件(22)的开/闭量进行检测,其包括:线圈架(78、104、128、146、156),该线圈架被布置成基本上平行于所述夹具(20a、20b)的位移方向,并沿轴向延伸;以及线圈(86、106a、106b、124、126、148a、148b、166),该线圈缠绕所述线圈架(78、104、128、146、156);
沟槽(92,112,114),其设置在所述线圈架(78、104、128、146、156)中,沿轴向延伸,所述线圈(86、106a、106b、124、126、148a、148b、166)插入该沟槽中;以及
布置在所述沟槽(92)端部处的孔洞(94),该孔洞用于调节缠绕所述线圈架(78)的所述线圈(86、106a、106b、124、126、148a、148b、166)的定位,其中
插入所述沟槽(92,112,114)和所述孔洞(94)中的所述线圈(86、106a、106b、124、126、148a、148b、166)未从所述线圈架(78、104、128、146、156)的外表面突出。
2.根据权利要求1所述的卡盘装置,其特征在于:所述检测器(24、102、122、144)被布置在所述夹紧构件(22)的内部。
3.根据权利要求2所述的卡盘装置,其特征在于:所述线圈(86)被布置在所述夹具(20a、20b)之间,且在开启状态下,当所述对的夹具(20a、20b)彼此相互分开时,所述线圈向外敞露出。
4.根据权利要求2所述的卡盘装置,其特征在于:所述线圈(106a、106b)成对设置,在所述夹具(20a、20b)对彼此相互分开的开启状态下,所述线圈(106a、106b)对分别容纳在所述夹具(20a、20b)中。
5.根据权利要求2所述的卡盘装置,其特征在于:所述线圈(124、126)成对设置,在所述夹具(20a、20b)对彼此相互分开的开启状态下,其中一个线圈(124)被容纳在所述夹具(20a)中,另一线圈(126)则露在所述夹具(20b)之外。
6.根据权利要求2所述的卡盘装置,其特征在于:所述检测器(144)包括管状体(142a、142b),该管状体被插入穿过所述夹具(20a、20b)的内部,所述线圈架(146)和所述线圈(148a、148b)被布置在所述管状体(142a、142b)中。
7.根据权利要求6所述的卡盘装置,其特征在于:所述管状体(142a、142b)是由铝或铜的金属材料制成的。
8.根据权利要求1所述的卡盘装置,其特征在于:在所述卡盘体(12)中设置了活塞(14),在供给压力流体的作用下,该活塞可沿其轴向方向移动,所述夹具(20a、20b)随着所述活塞(14)的移动而开启和闭合。
9.根据权利要求1所述的卡盘装置,其特征在于:所述检测器(152)包括引导件(154a、154b),该引导件被布置在所述夹紧构件(22)的外部上,并基本上平行于所述夹紧构件(22),所述线圈架(156)被所述引导件(154a、154b)保持。
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