CN103124607A - 用于工件传输的工件保持装置 - Google Patents

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Abstract

一种工件保持装置(20)包括卡盘本体(22)、第一卡爪构件(26)和第二卡爪构件(50)，其中第二卡爪构件成形为夹持具有特定几何形状的工件(56，64)。所述卡爪构件构造为进行简便、快速和手动的替换第二卡爪构件。每个第一卡爪构件(26)包括外部固定夹持构件(30)和成形为像钩扣并且可以在打开松开和关闭夹持位置之间运动的相对内部夹持构件(32)。钩扣(32)可绕销(42)枢转。

Description

用于工件传输的工件保持装置
本申请要求2010年9月13日提交的美国临时专利申请第61/382066的权益，其全部公开以参见的方式纳入本文。
技术领域
本申请涉及一种用于机床的工件保持装置。尤其是，工件保持装置特别地适合用于保持机床传输装置上的各种尺寸的工件。
背景技术
在机加工工件的金属加工操作中，需要某些类型的设备用于将工件在机床中保持就位，从而可以成功地实施加工工序。这种类型的设备被称为“工件保持”设备。
公知的是在加工工序中工件通过传输装置被传送至和/或离开工件保持设备。在一个已知的实施例中，工件在切割主轴和可实施另一工序(例如倒角)的辅助主轴之间进行传输。在主轴之间传输工件的一个方式是通过转动输送臂。所述转动臂通常包括一对工件保持装置(例如卡盘)，其在传输期间夹紧工件。每个卡盘通常包括具有多个(例如两个或三个)卡爪的夹持装置。所述夹持装置的外形通常是与被夹持的工件的部分的外形相互补。技术人员会理解，在锥齿轮的生产中，例如，被夹持部分是圆锥小齿轮还是锥齿圈需要不同的卡爪外形或形状。
在具有传输机构的机器中，被加工工件的种类的变化通常需要传输机构上的卡盘的卡爪的种类和/或形状的变化。通常，当将更换卡爪固定到卡盘本体时，这涉及拆卸多个螺栓以松开结合在卡盘本体上的每个卡爪，并更换所述螺栓。这样的任务是费时间的，需要一个或更多工具并且存在对螺栓和/或卡盘本体造成螺纹损坏的可能性。
本发明的目的在于提供一种夹持装置，其中卡爪被快速和简单地更换而不需要工具。
发明内容
本发明涉及一种工件保持装置，其包括卡盘本体、第一卡爪构件和第二卡爪构件，其中所述第二卡爪构件成形为夹持具有特定几何形状的工件。所述第一和第二卡爪构件被构造为能够简单、快速和手动地将所述第二卡爪构件与具有不同夹持形状的其他第二卡爪构件进行替换，从而能够夹持具有不同几何形状的工件。
附图说明
图1是示出齿轮生产机器的两个主轴和转动传送臂齿的局部正视图。
图2示出其上具有第一卡爪构件的卡盘本体。
图3是图2的卡盘本体和第一卡爪构件的截面图。
图4是本发明的第一卡爪构件的立体图。
图5是具有关闭弹簧的第一卡爪构件的截面图。
图6是具有关闭轴的第一卡爪构件的截面图。
图7示出具有图2的卡盘本体和第一卡爪构件的转动传输臂。
图8示出用于夹持小齿轮的位于图3夹具上的第二卡爪构件。
图9示出具有图8的工件保持装置的转动传输臂。
图10示出用于夹持齿圈的位于图3夹具上的第二卡爪构件。
图11示出具有图10的工件保持装置的转动传输臂。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何特征和至少一个结构之前，应当理解的是本发明的应用并不限于以下描述或附图中阐述的部件的结构和布置的具体细节。所述发明能够具有其他结构以及能够以多种方式被实践或被实施。同样应当理解的是这里使用的成语和技术名词是出于描述的目的而不应当被理解为限定。
图1示出已知类型的齿轮切削机器2，包括传输臂4。在切削工序完成后，所述传输臂4从停靠位置向外致动(即远离切削主轴6和辅助主轴8)并旋转以通过卡爪14(位于传输臂4的每个末端的两个或更多)同时夹持切主轴6上削好的齿轮10至和辅助主轴8上的齿轮坯料12，从工件的相应主轴退出两个工件，然后转动(通常是大约180度)以将齿轮坯料12运至工作主轴6进行切削以及将切削好的齿轮10运至辅助主轴8进行倒角。随后进行传输臂4的向内致动(即向着相应主轴)以将齿轮坯料12和切削好的齿轮10装载到他们相应的主轴上。一旦装载好所述工件，则传输臂4返回停靠位置。如上所述通过拆卸螺栓更换卡爪14。
本发明已经通过图2-6中所示的卡盘装置20解决了现有技术的不足。优选地，卡盘20包括卡盘本体22，该卡盘本体22具有至少两个相对的、可由已知方式(例如液压、气动，等)致动的线性运动滑块24。所述卡盘本体22是市场上可以买到的，例如从S.G公司(SchunkGmbH & Co.KG)。
根据本发明，第一卡爪构件26例如通过一对螺钉28以可移动的方式固定至每个线性滑块24。每个第一卡爪构件26包括外部固定夹持构件，例如止挡件30，和相对的内部夹持构件，例如抓握构件32，抓握构件32可在打开松开位置和关闭夹持位置之间运动。外部固定止挡件30的壁部分34和第一斜面36与第一卡爪构件26的平面表面38协作，从而在每个第一卡爪构件26上定义第一凹槽40。抓握构件32可绕销42(图5)在其第一端部附近枢转，并且例如通过一个或更多弹簧44弹性地向着外部固定止挡件30偏置。抓握构件32的第二端包括第二斜面46(图3)，第二斜面46终止间隔于平面表面38，从而在平面表面38和第二斜面46的终端之间的区域形成第二凹槽48。根据图3的定向，第一斜面36基本面向平面表面38而第二斜面46基本背向平面表面38。应当理解的是在第一卡爪构件26上的定位止挡件30和抓握构件32的位置可以与图2中所示的设置相反。
图7表示图1中所示类型的传输臂4，具有卡盘本体22和位于每个卡盘本体的一对第一卡爪构件26。应当理解的是如果需要，本发明同样考虑在卡爪本体上两个以上的第一卡爪构件。例如，可利用三爪卡盘夹持并传输某些类型的工件。在这种情况下，卡盘本体22可以包括优选地彼此等距离周向排列的三个线性滑块24。
图8示出本发明的更多部件，即，第二卡爪构件50，其可以以无需工具的方式插入和移出每个第一卡爪构件26。第二卡爪构件50包括具有第一肩部52和第二肩部54的第一端部51，所述第一肩部52较佳地具有大致与第一凹槽40的形状互补的形状，所述第二肩部54较佳地具有大致与第二凹槽48的形状互补的形状。通过沿着第二斜面46滑动第二肩部54直到其由于抓握构件32的弹簧作用“卡”入位至第二凹槽48，而将第一肩部52插入第一凹槽40。所述第二卡爪构件50还较佳地在其底面上具有键(未示出)，其可插入位于第一卡爪构件26的平面表面38中的键槽39(图2)。
第二卡爪构件50还包括第二端部53，其具有成形为当夹持时与第二端部53接触的工件的形状适应的端部表面。在图8中，工件为小齿轮构件56。承载第一卡爪构件26和第二卡爪构件50的滑块24的向内运动(向着轴线A)使得夹持小齿轮构件56，而滑块24的向外运动(远离轴线A)使得松开小齿轮构件56。
应当指出的是如果需要其他保持力量将第二卡爪构件50在第一卡爪构件26保持在位，可以用具有手动拧紧把手60的螺纹销轴58(图6)附加于或代替弹簧构件44。
图9示出其上具有图8所示本发明工件保持装置的传输臂4。卡盘本体22，位于每个卡盘本体的一对卡爪构件26和位于每个第一卡爪构件26上的一对第二卡爪构件50构成了在机器主轴之间传送其间用于夹持小齿轮构件56的夹具。
本发明提供用于快速、简便和不需工具更换第二卡爪构件从而夹持另一个具有不同外部几何形状的工件。在图10中，例如，卡盘本体22和第一卡爪构件26相比那些在前的附图没有变化。但是，第二卡爪构件62，虽然具有与前面描述的同样的第一端部51、第一肩部52和第二肩部54，但具有不同形状的第二端部55以与齿圈构件64的夹持表面形状互补。
作为实例，移除第二卡爪构件50(图8)以更换第二卡爪构件62(图10)，这是通过将滑块24远离彼此(远离轴线A)移动，如果有螺纹销58、60手动移除螺纹销58、60，沿箭头57的方向上手动打开每个闭合件32(最好是通过夹持表面，例如图4中的凸片33)来打开工件保持装置20，并从其位于第一卡爪构件26的位置提升第二卡爪构件50来实现的。如前面描述的，第二卡爪构件62(或者具有不同形式的另一个第二卡爪构件)可以而后被插入第一卡爪构件26内并卡入位。
图11示出其上具有图10的工件保持装置的传输臂4。卡盘本体22、位于每个卡盘本体的一对第一卡爪构件26和位于位于每个第一卡爪构件26上的一对第二卡爪构件62构成了在机器主轴之间传送时用于夹持齿圈构件64的夹具。参照图9和11，从小齿轮夹持到齿圈夹持，替换传输机构4的工件保持装置是一个第二卡爪构件50的移除并用第二卡爪构件62对其进行替换的过程。
当然，可以理解的是根据夹持以进行传输的特定工件的形状，还考虑具有其他第二端部几何形状的第二卡爪构件。
虽然本发明已经表现为位于转动传输臂之上，然而本发明并不限于此。本发明的工件保持装置可以被用于其他工件传输配置，以及除了切削外的其他加工操作，例如磨削、镗磨或其他硬精加工操作。此外，尽管本发明基于工件保持而进行表述，本发明可以同样被应用于刀具的保持，尤其是考虑到相似的刀具的替换，例如当一个磨损的刀具被替换为新的或磨尖的刀具时。
尽管参照较佳实施例对本发明进行了描述，但应当理解，本发明并不限于其特定形式。本发明旨在包括对本发明所属领域的技术人员显而易见的各种改型，而不偏离所附权利要求书的精神和范围。

Claims (11)

1.一种卡盘装置，包括：
至少两个第一卡爪构件，所述至少两个第一卡爪构件能朝向和远离彼此移动，每个第一卡爪构件具有固定夹持构件和相对夹持构件，所述相对夹持构件能在打开位置与关闭位置之间运动，
所述固定夹持构件和所述相对夹持构件可操作以夹持和松开第二卡爪构件的第一端部，所述第二卡爪构件具有构造为夹持物体的第二端部，
由此通过所述第一卡爪构件以不需要工具的方式进行夹持和松开。
2.根据权利要求1的卡盘，其特征在于，所述至少两个第一卡爪构件位于卡盘本体上。
3.根据权利要求2的卡盘，其特征在于，所述卡盘本体包括可移动装置，所述至少两个第一卡爪构件位于所述可移动装置上，由此所述至少两个第一卡爪构件能大致朝向和远离彼此移动。
4.根据权利要求1的卡盘，其特征在于，还包括位于每个所述第一卡爪构件上的第二卡爪构件，所述第二卡爪构件以可松开的方式通过所述固定夹持构件和所述相对夹持构件保持在所述第一卡爪构件上，所述第二卡爪构件以不需工具的方式从所述第一卡爪构件上夹持和松开。
5.根据权利要求4的卡盘，其特征在于，所述第二卡爪构件包括第一端部和第二端部，所述第一端部构造成由所述第一卡爪构件夹持而所述第二端部具有与所述卡盘夹持的预定目标的至少一个部分互补的形状。
6.根据权利要求5的卡盘，其特征在于，每个第一卡爪构件包括平面表面，所述平面表面与所述固定夹持构件和所述相对夹持构件一起在所述关闭位置限定相对的凹槽对，所述第二卡爪构件的所述第一端部包括第一和第二肩部，所述第一和第二肩部形状与所述成对相对凹槽对的每个凹槽互补，由此所述肩部插入所述凹槽从而将所述第二卡爪构件保持至所述第一卡爪构件。
7.根据权利要求6的卡盘，其特征在于，所述相对夹持构件和所述第二卡爪构件的相应肩部以卡配方式配合。
8.根据权利要求5的卡盘，其特征在于，所述第二卡爪构件的所述第二端部具有与锥形小齿轮或锥形齿圈互补的形状。
9.根据权利要求1的卡盘，其特征在于，所述相对夹持构件包括第一端部和第二端部，所述第一端部是可枢转的，由此所述相对夹持构件在所述打开位置与所述关闭位置之间能移动，所述第二端部为夹持端。
10.根据权利要求1的卡盘，其特征在于，所述相对夹持构件通过至少一个弹簧保持在关闭夹持位置。
11.根据权利要求1的卡盘，其特征在于，所述相对夹持构件通过具有手动紧固螺母的螺纹销保持在关闭夹持位置。
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