CN101189093A

CN101189093A - 紧持夹具

Info

Publication number: CN101189093A
Application number: CNA2006800199447A
Authority: CN
Inventors: R·比奇; P·帕胡德
Original assignee: Rollomatic SA
Current assignee: Rollomatic SA
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2026-04-12
Also published as: CN101189093B

Abstract

夹具本体(1)被分为形成刚性支撑体的固定部分(6)、与形成通过柔性壁(8)连接至刚性支撑体的柔性元件的活动部分(7)。各部分具有一夹爪(18、19)。插在固定和活动部分(6、7)之间的锥形弹性垫圈(2)通过支承螺钉(3)被保持在位。支承螺钉(4)通过防松螺母(5)被锁紧。为装入或拆卸工件，一外部元件压靠着支承台(14)的表面部分(30)，从而施压于弹性垫圈(2)，因而使元件(7)在壁(8)上枢转且使夹爪(18、19)松开。

Description

紧持夹具

技术领域

[01]本发明涉及紧持夹具，尤其涉及被设计用于将柱形杆、特别是阶梯形杆形式的工件固定在机床工作台内的紧持夹具。

背景技术

[02]目前，这类杆件通常利用紧持夹具固定于工作台上，所述紧持夹具具有三个夹爪，所述三个夹爪被连接到将它们向后拉的一元件，并且所述元件将夹爪的截锥形外表面带至被夹具本体的内锥形面所挤压。采用这类现有技术的夹具，非常难于准确地将杆件轴向定位。这种准确定位的缺乏缘于在夹具的紧持运动期间涉及数量众多的构件、与这些零件上的磨损，特别是夹具本体的锥形面上的磨损。此外，由于这类夹具是为活动式的，因此闭合夹爪会导致杆件向后移动。

发明内容

[03]本发明的目的是提供一种紧持夹具，其可弥补现有技术的紧持夹具的缺点，从而尤其可使工件以极高的精确度被定位。

[04]为此，本发明涉及一种紧持夹具，其尤其用于将柱形杆、特别是阶梯形杆形式的工件固定在机床的工作台中，其特征在于，其主要构成件是夹具本体，所述夹具本体成形为单一件，具有纵轴线及包含该纵轴线的对称平面；所述夹具本体被分成两部分，这两部分平行于所述纵轴线，且仅通过垂直于所述对称平面的可弹性变形壁相互连接，所述两部分其中之一形成刚性支撑体，而另一部分形成通过所述壁的弯曲而移动的活动元件；并且，在所述夹具本体的一端部，各所述部分具有一区部，所述区部形成两个相对的夹爪其中之一；并且，分离部件插置在所述夹具本体的所述两部分之间，以促使所述活动元件朝使所述夹爪彼此夹紧的方向移动。

[05]根据一实施例，形成所述刚性支撑体的所述部分在它与所述夹爪相对的端部，具有一圆形的环箍，该环箍对中心在所述纵轴线上，并且把所述夹具固定至属于所述工作台一部分的驱动件。所述圆形的环箍和形成所述活动元件的所述本体部分可以一个具有肋、而另一个具有凹槽，所述肋及所述凹槽彼此相面对，所述肋带间隙地接合在所述凹槽中，所述的肋和凹槽与所述对称平面垂直，并且它们布置成限制所述活动元件能弯曲的程度。

[06]在所述夹具本体的活动元件中形成所述夹爪的端部分可以仅通过一狭窄且可变形的联接元件，被连接至所述活动元件的其它部分，其中所述联接元件垂直于所述对称平面地延伸，从而在夹持中能使所述夹爪以非超静定的方式支撑在所述工件上。

[07]所述柔性壁可具有两个凹陷的侧向的直纹曲面，因此赋予所述柔性壁一鹅颈形的型面，而所述直纹曲面具有与所述对称平面垂直的母线。

[08]所述夹具本体可以在其长度的一部分上被两个平行的平表面侧向地限定，这两个平表面位于所述对称平面的两侧。

[09]所述夹具本体形成所述刚性支撑体的部分可以在所述对称平面中和其长度的一部分上，具有伸到所述纵轴线外的厚度，并按所述纵轴线和在所述长度上设有一连续的孔道，该孔道在所述夹爪外开口通在位于所述柔性壁前面的凹陷空间中。用于使所述工件轴向定位在所述夹爪之间的止动螺钉可以被旋拧在邻近所述夹爪的孔道端部中，通过防松螺母固定所述止动螺钉。

[10]所述弹性分离部件可以通过接合在螺孔中的支承螺钉被保持就位，而所述螺孔的轴线平行于所述对称平面，并且该螺孔在所述夹具本体的形成所述刚性支撑体的部分中穿孔而成。所述螺钉的支撑部可以把所述分离部件保持挨靠着所述活动元件的一平的表面，通过拧紧或松开所述螺钉来调节所述紧持压力。形成所述夹具活动元件外表面的柱形表面元件可以设置为：当所述夹具在松脱位置保持静止时，可以通过一外部推动器触及到所述表面元件，以便能够通过所述壁的弹性弯曲与对弹性分离部件的挤压来松开所述夹爪。

[11]所述柔性壁的位置可以位于所述弹性分离部件的位置与设有所述夹爪的本体端部之间，所述活动元件作为第一类杠杆起作用，以便在所述弹性分离部件的作用下把所述工件夹持在所述夹爪之间，或者通过来自推动器的相反力的作用来释放所述工件。

[12]所述分离部件可以是弹性部件。

[13]所述分离部件也可是刚性元件，所述刚性元件具有可调校的尺寸，其接合在形成所述刚性支撑体的本体部分与属于所述活动部分的施力片部之间，所述片部是可弹性变形的，并将所述可弹性变形壁保持于这样一位置：接合在所述夹爪之间的柱形杆件以预先确定的力被所述夹爪按压。

附图说明

[14]下面通过非限制性实施例描述本发明夹具的两实施例，并将它们示于附图内，所述附图中：

[15]-图1是按夹具第一实施例的对称平面的剖面图；

[16]-图2是较小比例的倾斜透视图；

[17]-图3是机床工作台的局部剖面图，其带有第一实施例的在特定操作位置的夹具；及

[18]-图4是示出夹具第二实施例的类似图1的、按对称平面的视图。

具体实施方式

[19]示于图1的夹具的组成元件包括夹具本体1、装设于夹具本体上的弹性的分离部件2、固定所述分离部件2的固定螺钉3、轴向止动螺钉4，以及锁紧所述螺钉4的防松螺母5。夹具本体1是具有截锥形端部的基本柱状构件，且在所述柱状构件内通过电蚀加工成两个内部区域13和17。所述构件因此可分成两部分，即：形成刚性支撑体6的图1中的顶部分、及形成活动元件7的底部分，所述活动元件仅经鹅颈状的可变形联接元件8连接至刚性支撑体6。

[20]在图1中，夹具本体1的左端部形成与支撑体6成整体的块状圆形环箍9。如图2所示，夹具本体1的外表面设有两个相互平行的平表面10和11，且这两个平表面对称地位于所述构件的对称平面周围，该对称平面与图1的图平面重合。所述平面10和11经机加工，优选通过铣削机加工。夹具本体1内通过电蚀形成的凹槽区域之一，即区域13，完全位于所述构件的纵向中轴线C的下方，所述轴线C通过环箍9的中心。因此，穿过整个本体1的轴向孔道12完全位于形成刚性支撑体的部分6内。

[21]由电蚀形成的区域13形成小厚度的自由空间，所述空间延伸在刚性支撑体6和活动元件7之间、介于平行平面10和11之间。在活动元件7上，该区域确定位于壁8和环箍9之间的支承台14，在其后部分中具有垂直于所述构件对称平面的沟槽15，且所述沟槽对应肋16，该肋与环箍9成一整体并接合于沟槽15内。

[22]在本体1前面，第二凹槽区17形成自由空间，其像空间13一样，在平面10和11之间侧向地开放。在刚性支撑体6和活动元件7内，该第二凹槽区界定固定夹爪18和活动夹爪19的后表面。这些夹爪的内表面20和21呈V形的扁平状，并且它们如图2所示在固定夹爪内设置成两个圆扇形的形式，而在活动夹爪内设置成一个圆扇形的形式。通过在夹具本体的端部分中机加工出一孔而形成这三个圆扇形，代替V形部的壁的两个圆扇形被代替V形部顶部的凹槽分隔开。

[23]还需注意空间17通过深而薄的沟槽延伸在活动夹爪19下(参看图1)，而从外部机加工的一类似沟槽与该深而薄的沟槽相对应，这一切使得：可在活动夹爪19和活动元件7的块状(massive)部分之间形成一鹅颈状的可变形联接元件22。

[24]除夹具本体1以外，夹具还具有接合到螺孔23内的支承螺钉3，所述螺孔垂直于所述构件的轴线、穿过刚性支撑体6形成到对称平面内。该螺钉穿过孔道12并延伸进入活动元件7形成支承台14的部分中。所述螺钉的肩部24撑靠着弹性部件2的内边缘。该弹性部件2是外边缘承靠着支承台14顶面的锥形垫圈。可通过旋紧或放松螺钉3来调节紧持压力。

[25]最后，可看到止动螺钉4接合在孔道12在夹爪一侧的端部中的螺孔内，并被防松螺母5所紧固，所述防松螺母在装配时，可通过侧向地插入空间17内而被带到位。一旦止动螺钉4被旋入孔道12内一这样的位置：螺钉4的前凸面作为插在夹爪之间的工件的轴向止挡件工作，就接着将防松螺母5经所述空间旋拧在夹爪之间。

[26]弹性壁8的型廓是通过空间13和17的两个端面的形状所形成的。其似鹅颈的形状可赋予其极佳的柔性。活动元件7作为安装成在弹性壁8上枢转的第一类杠杆来作用，其被垫圈2促动，并挤压插在夹爪18和19之间、靠着刚性支撑体6的工件(图中未显示)。基部成形有一平表面21的夹爪19由于带状部22可能变形，而引导工件至它与孔道12轴线确实平行的位置。这种构造可避免在定位工件时发生任何超静定的应力。要卸除插在夹爪之间的工件，只需通过一外部推动器压靠柱形表面30的限定在平面10和11之间的活动元件7的部分即可。

[27]图3显示安装在传送机工作台中的图1和2的夹具。夹具本体1是通过接合在环箍9开口中的螺栓25而被固定至驱动元件26，所述驱动元件不需再赘述，且其是工作台的一部分。该工作台在外部具有一固定盖27，所述固定盖围绕夹具本体1，并保持支靠着环箍9周边的密封件28。图3显示这样的位置：在该位置，当要对使弹性部件2承靠到工件周表面上的力进行调整时，紧持夹具被停止。支承螺钉3可经固定盖27中的开口29而触及到。为卸下已加工工具并重新装载新的坯件，使工作台停止在离示于图3所示位置180°的位置。通过接合在开口29内的推动器，然后可按压在夹具本体1的活动元件7的柱形表面部分30上，从而松开夹爪19。可看出全部的这些操作可根据包含在机器内的程序进行自动控制来实施。

[28]所述构造的显著优点首先是：工件通过被动夹持被保持固定。正是垫圈2的弹力带来所述夹持力，这与任何其它外部装置无关。其次，工件的轴向位置由具有止动螺钉4和防松螺母5的系统准确地确定。在一般具有三个夹爪的夹持系统中，极不易达到这样的轴向定位的准确度。另外，通过活动元件7的极小幅度的枢转产生夹持力。由于上述构造，所述夹持力在完全径向的方向上施加，以及通过V形和扁平状的夹爪可确保所述夹爪稳固地支靠在工具上。最后，由于夹具本体一体成形，因此无磨损的问题。

[29]在示于图4的第二实施例中，主要结构元件也由基本柱形的单件式本体31所构成，并且所述单体式本体通过电蚀被分成两个部分32和33，这两个部分仅通过具有鹅颈状外形的柔性壁34形式的联接元件相互连接。部分32是夹具的固定元件，其具有类似环箍9的圆形固定环箍35、以及通过常规方式经外部机加工成的刚性延长部分36，该延长部分终止于类似图1部分18的固定夹爪部分37。如第一实施例，本体31侧向上由平行于对称平面并配置于该对称平面各侧的两个平表面所界定。

[30]首先，面对固定夹爪部分37，活动元件33具有活动夹爪部分38，接着它具有联接区39，该联接区通过间置柔性条带40连接活动夹爪部分38至柔性壁34，所述柔性条带40执行与联接元件22相同的功能，并且所述活动元件最后具有张紧区41，该张紧区呈平片部的形式，以曲折方式弯折，且终止于面对刚性部分36的内表面。所有这些部分由直纹曲面(ruledsurface)限定，所述直纹曲面具有位于垂直于对称平面的母线，并通过电蚀而获得。

[31]为完成且使其能精确地被用作为夹具，构件31结合有四个单独元件42、43、44和45。元件42是被驱入环箍35中的孔道内的柱形销。可看出该柱形销穿入活动元件33中所形成的空间内，以便限制该元件能垂直移动的程度。因此该柱形销具有与图1的肋16相同的功能。元件43是具有偏心端部的销，其具有一上部分，该上部分具有使其能在一孔道内滑动的直径，该孔道形成于元件36中、在构件31的对称平面内并垂直于该构件的轴线，其还具有一下部分，该下部分也呈柱形但直径稍小，所述下部分偏移使得：销的母线是从顶部至底部的连续母线。形成于销43顶部且剖面为方形的凹槽46使其能以旋转方式进入其孔道内，以及切口47能通过元件44设定其高度位置，所述元件44是接合在平行于夹具轴线的螺孔内的平头螺钉，该平头螺钉的端部穿入切口47内。偏心销43能以第一实施例的止动螺钉4相同的方式，随意及准确地调节接合在夹具内准备机加工的杆件的深度。最后，元件45是具有宽头的柱形销，在被夹持杆件正被放置就位时，其从侧面插合在刚性部分32内形成的V形凹槽48的边缘与柔性部分33的弯折片体41的最末直线区段之间。可看出，通过选择具有适当直径的销45，能很容易地调节夹持压力至所需数值。

[32]因此，本发明的优选实施例的主要优点如上所述。

[33]全部这些优点意味着：本发明的夹具特别适用于机加工钻柄或小直径钻头，这类加工机具通常应用在具有带多个站点的回转工作台的传送机上。在这类机器中，各工具坯件必须安装在回转台的工作台内，被移动到各站点，并可能被驱动旋转，之后必须卸下已加工工具。除对所述工具进行极高的定位准确度外，本发明的夹具显然有助于与这类传送机有关的工具装卸作业的自动化。

Claims

1.一种紧持夹具，其尤其用于将柱形杆、特别是阶梯形杆形式的工件固定在机床的工作台中，

所述紧持夹具的特征在于，其主要构成件是夹具本体(1)，所述夹具本体成形为单一件，具有纵轴线(C)及包含该纵轴线的对称平面；

所述夹具本体被分成两部分(6，7)，这两部分平行于所述纵轴线，且仅通过垂直于所述对称平面的可弹性变形壁(8)相互连接，所述两部分其中之一形成刚性支撑体(6)，而另一部分形成通过所述壁(8)的弯曲而移动的活动元件(7)；

在所述夹具本体的一端部，各所述部分具有一区部(18，19)，所述区部形成两个相对的夹爪其中之一；

并且，分离部件(2；45)插置在所述夹具本体的所述两部分之间，以促使所述活动元件(7)朝使所述夹爪彼此夹紧的方向移动。

2.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，形成所述刚性支撑体(6)的所述部分在它与所述夹爪(18，19)相对的端部，具有一圆形的环箍(9)，该环箍对中心在所述纵轴线上，并且把所述夹具固定至属于所述工作台一部分的驱动件(26)。

3.如权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述圆形的环箍(9)和形成所述活动元件(7)的所述本体部分一个具有肋(16)、而另一个具有凹槽(15)，所述肋及所述凹槽彼此相面对，所述肋带间隙地接合在所述凹槽中，所述的肋和凹槽与所述对称平面垂直，并且它们布置成限制所述活动元件(7)能弯曲的程度。

4.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，在所述夹具本体的活动元件(7)中形成所述夹爪的端部分(19)仅通过一狭窄且可变形的联接元件(22)，被连接至所述活动元件的其它部分，其中所述联接元件垂直于所述对称平面地延伸，从而在夹持中能使所述夹爪以非超静定的方式支撑在所述工件上。

5.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述柔性壁(8)具有两个凹陷的侧向的直纹曲面，因此赋予所述柔性壁一鹅颈形的型面，而所述直纹曲面具有与所述对称平面垂直的母线。

6.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹具本体(1)在其长度的一部分上被两个平行的平表面(10、11)侧向地限定，这两个平表面位于所述对称平面的两侧。

7.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹具本体形成所述刚性支撑体(6)的部分在所述对称平面中和其长度的一部分上，具有延伸到所述纵轴线以外的厚度，并按所述纵轴线和在所述长度上设有一连续的孔道(12)，该孔道在所述夹爪(18、19)外开口通在位于所述柔性壁(8)前面的凹陷空间(17)中。

8.如权利要求7所述的夹具，其特征在于，用于使所述工件轴向定位在所述夹爪(18、19)之间的止动螺钉(5)被旋拧在邻近所述夹爪的孔道(12)端部中，所述止动螺钉通过防松螺母(5)固定。

9.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述弹性分离部件(2)通过接合在螺孔(23)中的支承螺钉(3)被保持在位，而所述螺孔的轴线平行于所述对称平面，并且该螺孔在所述夹具本体(1)的形成所述刚性支撑体(6)的部分中穿孔而成；并且，所述螺钉的支撑部(24)把所述分离部件(2)保持挨靠着所述活动元件(7)的一平的表面，通过拧紧或松开所述螺钉(3)来调节所述紧持压力。

10.如权利要求9所述的夹具，其特征在于，形成所述夹具活动元件(7)外表面的柱形表面元件(30)设置为：当所述夹具在松脱位置保持静止时，通过一外部推动器触及到所述表面元件，以便能够通过所述壁(8)的弹性弯曲与对弹性分离部件(2)的挤压来松开所述夹爪(18、19)。

11.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述柔性壁(8)的位置位于所述弹性分离部件(2)的位置与设有所述夹爪(18、19)的本体端部之间，所述活动元件(7)作为第一类杠杆起作用，以便在所述弹性分离部件(2)的作用下把所述工件夹持在所述夹爪(18、19)之间，或者通过来自推动器的相反力的作用来释放所述工件。

12.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述分离部件是弹性部件(2)。

13.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述分离部件是刚性元件(45)，所述刚性元件具有可调校的尺寸，其接合在形成所述刚性支撑体的本体(31)部分(32)与属于所述活动部分(33)的施力片部(41)之间，所述片部是可弹性变形的，并将所述可弹性变形壁(34)保持于这样一位置：接合在所述夹爪之间的柱形杆件以预先确定的力被所述夹爪按压。