CN103874562A - 适用于机床的机械部件支撑和夹持装置 - Google Patents

Abstract

机床（2）包括可动工作台（11）和安装到一个所述机床（2）上的支撑和夹持装置（200），并且该支撑和夹持装置包括：-用于止挡部件的夹钳装置（210）；-容纳和支撑夹钳装置（210）并且止挡到可动工作台（11）上的支撑部（250）。夹钳装置（210）包括部件止挡夹钳（212）和中间夹钳（211），各自地，一个位于另一个内部，两者都是弹性的。部件止挡夹钳（212）具有用于随着中间夹钳（211）与支撑部（250）之间的相互作用而夹持部件的结构；此外，夹钳装置（210）适于绕夹钳轴线（P-P）旋转地设置。

Description

适用于机床的机械部件支撑和夹持装置

本发明涉及包括机械部件的支撑和夹持装置的用于机械操作的机床，并且涉及机械部件的支撑和夹持装置本身。

特别地，所述支撑和夹持装置适于止挡和支撑一个或者多个机械部件，以便机床的各个操作组能够执行它们的操作。

适于这些目的的装置（诸如液压或者气动钳）在本领域中是已知的。

所述机械部件必须经受机械操作（诸如用以去除切削屑的机械加工），与装配操作相反，机械部件需要被尽可能稳固地止挡和支撑。换句话说，对于机械部件而言在机械加工操作期间或者在其任何移动过程中被止挡是极其重要的，以便避免在位置上的变化（诸如未对准等等）。

为了这种目的，现有技术的典型的止挡装置具有适于夹持机械部件的重要部分的止挡部分，导致一系列的缺点。

延伸的止挡部分导致大量的金属屑产生；其次，所述止挡部分延伸越多，则所述止挡部分越复杂，并且因此所述装置的止挡和释放操作越长；此外，由所述支撑和夹持装置占据的空间越大，则机械部件的机械加工越困难。

此外，被止挡的机械部件通常需要以允许用于切削屑的去除的机械加工等的方式被旋转地设置（例如围绕轴线）。

当机械部件需要被旋转地设置时，上文中提到的缺点因此甚至更严重。

本发明的目的是通过提供支撑和夹持装置以及包括所述装置的机床来克服现有技术的典型的缺点并且满足这种需求，该支撑和夹持装置适于止挡和移动占据其最小的部分的一个或者多个机械装置，从而产生广泛的可及性；同时还完全允许适于执行机械部件的这种止挡的所述装置的旋转。

所述目的通过支撑和夹持装置以及包括所述装置的机床实现，诸如在下文中所描述以及在权利要求1中和权利要求22中所要求的那些。进一步的有益的特征在从属权利要求中被保护。

本发明的特征和优点将从下文中给出的、以非限制性实例的方式并且参考显示本发明所涉及的装置的可能的实施例的附图所做出的说明中而变得显而易见：

-图1是用于机械操作的设备的横向截面中的前视图，该设备包括机床，该机床又包括根据本发明的支撑和夹持装置；

-图2是从上方看的支撑和夹持装置的立体分解图；

-图3是从下方看的支撑和夹持装置的立体分解图；

-图4是支撑和夹持装置的上方的视图；

-图5是支撑和夹持装置的分解的截面图；

-图6是安装在机床的可动工作台上的支撑和夹持装置的横向截面，其中夹钳装置在打开位置；

-图7是安装在机床的可动工作台上的支撑和夹持装置的横向截面，其中夹钳装置在止挡位置，从而止挡机械部件；

-图8是在实施例变型中的支撑和夹持装置的横向截面。

参考附图，参考标号1整体地表示本发明涉及的用于机械操作的设备。

用于机械操作的设备1包括机床2，该机床适于优选地在专用工作区域中执行机械操作，诸如例如用以去除切削屑的机械加工、或者移动操作、或者一个或者多个部件的装配。

机床2适于连续地执行一个或者多个操作；特别地，机床2其中具有用以执行前述的操作的一个或者多个机械加工工位；例如，机床2其中具有用以连续地执行多个操作的多个连续的机械加工工位。

例如，机床2适于移动一个或者多个完成了的或者半完成的机械部件、部件，以便执行一个或者多个机械加工、移动或者装配操作。每个操作可以与另一个操作在特定的机械加工工位中同时地进行。

优选地，设备包括保护元件和/或盖3。

所述盖3适于覆盖机床2并且特别地覆盖工作区域；这样则防止从外部容易地接近机床2，因为可能发生的是，正在移动的部件可能会意外地击中附近的操作者而导致安全问题；同时，所述正在移动的部件则受到保护以免受到冲击或者移位而使操作无效。

此外，盖3适于覆盖机器例如以保护机器防止灰尘；同时盖3适于防止切削屑飞出而进入工作区域。

在优选的实施例中，盖3横向于机床2上进行定位。

在另外的实施例中，盖3包括以这样的方式沿着顶部定位的一个或者多个元件，该方式使得也从上方为机床2提供覆盖和遮蔽。

盖3还包括一个或者多个滑动部分，以便允许操作者简单地以符合人体工程学的方式接近各个工作工位，在这些工作工位中，机床2执行机械操作。特别地，滑动部分通过特定的移动装置5来移动。

在优选的实施例中，所述移动是平移的类型，因为所述元件优选地在一方向（例如，竖直的）上平移或者滑动，以便产生用于操作者到工作工位的一个或者多个通道；这样一来，诸如维护而不是更换一个或者多个工具的操作则不需要操作者例如通过打开面板或者门来接近机器。

在优选的实施例中，用于机械操作的设备1还包括基座4，适于支撑机器2和盖3。

所述基座4还适于保持机床2相对于地面是升高的，例如与地面相距给定的高度，使其本身位于由地面提供的支撑表面与机器2本身之间。

机床2适于执行机械操作；特别地，机床2包括适于支撑和移动待加工的机械部件的装置和适于执行期望的机械操作的装置。在优选的实施例中，机床2包括适合于这种目的的主体10。

特别地，在优选的实施例中，主体10大体上竖直地沿着主轴线X-X延伸。

除了主体10，机床2还包括支撑和夹持装置200以及操作组300，分别适于支撑机械部件以执行操作以及适于执行这种操作。

机械加工工位因此是可围绕主体10以圆形的方式确定的。优选地，支撑和夹持装置200以及操作组300相对于主体10径向地定位，相对于主轴线X-X大体上径向地定位。

在其他的元件之中，主体10包括至少一个可动工作台11，该可动工作台11适于支撑机械部件和将机械部件从一个机械加工工位移动到另一个机械加工工位。

例如，支撑和夹持装置200适于定位在被包括在所述可动工作台11中的特定机械部件支撑区域115中。

换句话说，可动工作台11以及因此各个机械部件支撑区域115以及随后各个支撑和夹持装置200适于例如通过特定的移动装置（通常适于旋转地设置前述的部件）移动，以便从一个机械加工工位转移到另一个机械加工工位。

在优选的实施例中，机械部件支撑区域115是形成在可动工作台11中的腔。

在实施例的变型中，所述腔是彼此等角距的。优选地，二十四个机械部件支撑区域115形成在可动工作台11中，也就是说，二十四个腔。

在优选的实施例中，可动工作台11包括面向机床2的支撑表面的下表面11’以及与所述下表面11’相对的上表面11’’。

在优选的实施例中，所述表面是相互平行的。

在另一个实施例的变型中，所述表面平行于支撑表面。

在优选的实施例中，可动工作台11是大体上与主轴线X-X同心的环的形状。

支撑和夹持装置200适于止挡一个或者多个机械部件。

在优选的实施例中，支撑和夹持装置200大体上围绕夹钳轴线P-P延伸。此外，所述夹钳轴线P-P大体上横向地定位，优选地垂直于可动工作台11定位；或者此外，相对于可动工作台11的下表面11’和上表面11’’。

在优选的实施例中，支撑和夹持装置200包括支撑部250和夹钳装置210。

夹钳装置210适于止挡一个或者多个机械部件。

支撑部250适于容纳和支撑夹钳装置210并且适于被止挡于可动工作台11上。

特别地，在其中机械部件支撑区域115是形成在可动工作台11上的通腔的实施例中，支撑和夹持装置200适于将其本身插入所述腔中并且适于被止挡于可运动工作台11上。

特别地，支撑部250包括具有比腔115的尺寸小的尺寸的至少一个部分和较大尺寸的至少一个部分，这样以便与可动工作台11配合。

特别地，支撑部250包括下部251和上部252，适于相互配合，例如，具有彼此相互作用的可能性。

在优选的实施例中，下部251和上部252适于彼此配合以便封闭，从而止挡支撑和夹持装置200，将该装置夹在可动工作台11上。

下部251适于与可动工作台11的下表面11’配合，并且，类似地，上部252适于与上表面11’’配合。

换句话说，下部251包括适于与下表面11’配合的至少一个凸缘253；止挡装置（诸如螺钉等）适于为了将下部251止挡到下表面11’上的目的而穿过所述凸缘253（例如，穿过适合的孔）。

类似地，上部252也包括适于与上表面11’’配合的至少一个凸缘254；并且此外，止挡装置（诸如螺钉等）适于为了将上部252止挡到上表面11’’上的目的而穿过所述凸缘254（例如，穿过适合的孔）。

在优选的实施例中，支撑部250在它的内部围绕夹钳轴线P-P具有通腔290。

在优选的实施例中，所述通腔290适于容纳夹钳装置210。

所述通腔290穿过整个支撑部250；所述通腔290因此穿过下部251和上部252两者。参考附图，下部251中的通腔290（下文中称为下部腔）和上部252中的通腔290（下文中称为上部腔）分别用参考标号290’和290’’表示。

在优选的实施例中，下部腔290’适于在它内部也容纳上部252的一部分。

实际上，上部252居中地围绕上部腔290’’沿着夹钳轴线P-P延伸。

特别地，上部252延伸例如等于可动工作台11的厚度的长度，以便与下部251配合，并且特别地将其本身插入下部腔290’中。

在实施例的变型中，支撑部250以及特别地上部252包括中央元件256和凸缘元件258。

优选地，中央元件256构成支撑部250的中央部分，优选地构成上部252的中央部分。

中央元件256具有多个上文中提到的特性：例如，除其他外，限定通腔290以及特别地上部腔290’’，特别地，根据它的存在限定其周边的事实，以及沿着夹钳轴线P-P延伸远至将其本身插入存在于下部251上的下部腔290’中的事实。

特别地，中央元件256包括下端部256’’，也就是说，适于将其本身插入下部腔290’中的端部。

凸缘元件258在中央元件256外部，围绕夹钳轴线P-P和中央元件256本身延伸。

特别地，凸缘元件258具有外表面260，该外表面具有等于腔115的尺寸最大值；凸缘254从所述表面260延伸。

进而置于并止挡到上表面11’上的上部252因此容纳在腔115中。

在优选的实施例中，中央元件256和凸缘构件258彼此间隔开。

但是，在中央元件256与凸缘元件258之间的所述空间中，设置有适于将中央元件256相对于凸缘元件258移动地设置的旋转装置270（诸如轴承或者轴衬等）。

特别地，由于旋转装置270，中央元件256适于围绕夹钳轴线P-P相对于相反地止挡于可动工作台11的凸缘元件258而居中地旋转。

在优选的实施例中，通腔290具有围绕夹钳轴线P-P的大体上圆形的形状；优选地，下部腔290’和上部腔290’’也是圆形的形状。

特别地，中央元件256具有大体上轴对称的形状，在它内部的是上部腔290’’，并且旋转装置270位于它的外部。

在优选的实施例中，夹钳装置210适于通过心轴本体600旋转地设置。

特别地，支撑部250的上部252的移动部分例如通过心轴本体600旋转地设置。

换句话说，在一些机械加工工位中，例如在底部处，设想存在心轴本体600，该心轴本体适于优选地与支撑部250（例如与上部252的底部）配合以便旋转地设置中央元件256，并且从而旋转地设置夹钳装置210。特别地，所述心轴本体600适于将其本身止挡于下端部256’’处，以便将旋转运动传递到中央体256。

在优选的实施例中，支撑部250还包括用于制动和止挡夹钳装置210的旋转的装置。

特别地，所述用于制动和止挡该旋转的装置适于制动或者阻止前述的移动部件的旋转。

特别地，所述用于制动和止挡该旋转的装置适于作用在中央元件256上，优选地在它的下端部256’’上，并且特别地径向地作用于其上。

在优选的实施例中，所述用于制动和止挡该旋转的装置包括至少一个膜400和至少膜装置440。

在优选的实施例中，所述膜400位于下部251的顶部上；而该膜在顶部处通过上部252和/或通过下表面11’封闭。

特别地，所述膜400适于压在上部252上，在优选的实施例中压在中央元件256上以制动和止挡其旋转。

优选地，所述膜装置440适于作用在膜400上以控制它的运动。特别地，膜通过膜装置440移动到制动位置或者静止位置中。

在制动位置，膜400适于制动或者止挡或者阻止夹钳装置210的旋转，特别地，膜设置成由于旋转装置270而与支撑部250适于旋转的一部分接触，例如与中央元件256接触，优选地与中央元件的下端部256’’接触，以这样的方式来制动或者止挡或者阻止其旋转。

在静止位置，膜400不以任何方式影响夹钳装置210的旋转。

从其中膜400与支撑部250的一个或者多个移动部件（例如，与因此而自由旋转的中央元件）接触的制动位置，膜400被移动远至其中其没有部件制动、止挡或者阻止旋转的静止位置。

在优选的实施例中，所述膜围绕夹钳轴线P-P环状地延伸；优选地，所述膜400相对于夹钳轴线P-P轴对称。

在优选的实施例中，膜400为环形形状。

在优选的实施例中，膜400随着在径向方向上朝向夹钳轴线P-P移动而径向地变窄；优选地，因此该膜具有大体上三角形的或者梯形的截面。

膜400包括三个端部：接触端部401以及控制端部402和403。

所述控制端部402和403例如是从接触端部401开始相对于夹钳轴线P-P径向地向外延伸的两个分部。

接触端部401适于通过摩擦执行制动。

在优选的实施例中，实际上，接触端部401适于从制动位置（换句话说，其中它与中央元件256接触，优选地与它的下端部256’’接触的位置）移动到其中没有摩擦并且因此没有制动的静止位置。接触端部401与中央元件256之间的摩擦促使制动、止挡或者阻止所述中央元件256的旋转。

优选地，控制端部402和403相对于夹钳轴线P-P也是环形的。换句话说，两个控制端部402和403相对于接触端部401径向地定位在外部，选地一个与另一个相对，并且适于通过膜装置440运动。

特别地，膜400的控制部分410在控制端部402与403之间确定。

膜400的所述控制部分410是环形凹部；优选地，控制部分410具有大体上三角形的或者梯形的或者U形的截面。

换句话说，在已经由控制端部402和403确定了贯通平面的情况下，控制部分410是径向凹部，该径向凹部朝向膜400的与夹钳轴线P-P对应的旋转中心径向地变窄。

再换句话说，将控制端部402和403视为从接触端部401延伸的两个分部，控制部分410是包括在所述控制端部402与403之间的空间。

因此，控制部分410由两个接触平面所限定：下接触平面411和上接触平面412（彼此关联）。

优选地，下接触平面411和上接触平面412是由控制端部402和403确定的面向彼此的两个表面。

在优选的实施例中，膜400以单一件形成。

在优选的实施例中，膜400是金属的。

在优选的实施例中，膜400具有弹性屈服特性。

在优选的实施例中，膜400具有适于有助于所述弹性屈服特性的径向裂口420。特别地，所述裂口420从中央、相对于夹钳轴线P-P朝向膜400的外部径向地延伸一段。

在优选的实施例中，裂口420是等角距的，以便当膜400移动时保持膜的均匀的弹性特性。

实际上，在优选的实施例中，膜400被弹性地加载（charge）。

特别地，如果膜400未保持在制动位置，则膜将其本身定位在静止位置中。

特别地，膜装置440适于移动膜400以弹性地加载控制端部402和403，特别地，径向地移动以作用在控制部分410上，并且特别地作用在接触平面411和412上。

换句话说，膜装置440适于移动膜400，弹性地加载从接触端部401延伸的分部。

在优选的实施例中，膜装置440包括接触装置441，该接触装置适于将其本身设置成与所述接触平面411和412接触，或者与所述分部接触。

在优选的实施例中，接触装置441也围绕夹钳轴线P-P大体上径向地延伸。

在优选的实施例中，接触装置441是轴对称部件。

在膜400的制动位置中，接触装置441移动并且设置成与膜400接触，以移动膜，则径向地移动（特别地，径向地）接触端部401。

在膜400的静止位置中，接触装置441径向向外地移动，以便移动远离并且不接触膜400且特别地不接触接触端部401。

通过径向地远离膜400移动并且从而不作用在上接触平面412上或者下接触平面411上，接触装置441允许控制部分410变宽，也就是说允许控制端部402和403远离彼此地移动，使得接触端部401往回移动。

换句话说，通过径向地移动远离膜400，接触装置441允许构成控制端部402和403的分部远离彼此地移动，并且从而径向向外地拖动接触端部401。

或者再次，通过压在接触表面411和412上，分部趋向于朝向彼此移动，并且因此控制端部402和403朝向接触端部401的中央径向地移动；反之，通过不作用在所述接触表面411和412上，控制端部402和403趋向于远离彼此地移动，从而使接触端部401径向地向外移动。

在优选的实施例中，膜装置440包括杆装置442，该杆装置适于移动接触装置441。

在优选的实施例中，所述杆装置442可径向地移动接触装置441，以便允许膜400在制动位置与静止位置之间的移动，从而卸除由膜400引起的在其本身上且不在支撑装置250上或者甚至在可动工作台11上的所涉及的力。

特别地，杆装置442包括适于被移动的两个舌部443。优选地，舌部443适于围绕纵向轴线L-L径向地移动。

当移动时，所述舌部443又适于移动接触装置441，例如通过一些凸轮装置，以便使接触装置采取期望的位置。

因此，舌部443围绕纵向轴线L-L的径向运动对应于接触装置441的向内的径向运动，并且从而对应于从膜400的制动位置到静止位置的通道。

在另外的实施例中，所述舌部443在腔290中定位在支撑部250下方，优选地在下部251下方，优选地在下部腔290’内部。

在优选的实施例中，舌部443适于通过心轴组600如所描述的进行移动，该心轴组在优选的实施例中与支撑和夹持装置200轴向向上地配合。

在另外的实施例中，相反，接触装置441在轴向方向上移动，也就是说，平行于夹钳轴线P-P，以便不与膜400接触，并且特别地不与控制端部402和403两者接触。

特别地，接触装置441轴向地远离接触端部402和403中的一个进行移动，从而不作用在上接触平面412上或者下接触平面411上，从而允许控制部分410使这些变宽，也就是允许控制端部402和403彼此远离地移动，使得接触端部401往回移动。

换句话说，通过轴向地移动远离膜400，接触装置441允许构成控制端部402和403的分部远离彼此地移动，并且从而径向地向外拖动接触端部401。

在优选的实施例中，膜装置440包括凸轮装置445，该凸轮装置适于移动接触装置441。

在优选的实施例中，所述凸轮装置445可轴向地移动接触装置441，以便允许膜400在制动位置与静止位置之间的移动，从而卸除由膜400引起的在其本身上且不在支撑装置250上或者甚至在可动工作台11上的所涉及的力。因此，卸除由膜400在轴向上以及在非径向上引起的涉及的力。

特别地，凸轮装置445适于旋转。

特别地，所述凸轮装置445绕夹钳轴线P-P延伸。

优选地，凸轮装置445是轴对称的。

此外，凸轮装置445包括不同高度的部分，因此适于轴向地移动以在这个方向上推动接触装置441。

优选地，凸轮装置445实际上包括高的部分（也就是说，具有较大的厚度）和低的部分（也就是说，具有较小的厚度）。

在优选的实施例中，凸轮装置445绕夹钳轴线P-P的旋转与各个高的和低的部分在位置上的变化对应（因此，各个高的和低的部分停止改变位置），从而，这样一来，接触装置441或者其部分的轴向位置则也平行于夹钳轴线而变化。

例如，在优选的实施例中，接触装置441进而也包括适于与包括在凸轮装置445中的高的和低的部分配合的具有不同尺寸的部分。从而所述配合允许接触装置441的轴向平移。

也就是说，接触装置441跟随凸轮装置445的旋转而使其本身升高或者，从而移动远离膜400，并且因此允许后者从制动位置移动到静止位置。

在另外的实施例中，凸轮装置445在腔290中定位在支撑部250下方，优选地在下部251下方，优选地在下部腔290’内部。

在优选的实施例中，凸轮装置445适于通过心轴组600如已描述的进行移动，该心轴组在优选的实施例中与支撑装置200以使支撑装置旋转的方式进行配合。

在优选的实施例中，夹钳装置210位于通腔290中。

优选地，夹钳装置位于上部腔290’’中。

夹钳装置210适于止挡机械部件，与支撑部250配合，特别地与上部252配合。

优选地，夹钳装置210也绕夹钳轴线P-P延伸。

在优选的实施例中，夹钳装置210是轴对称的。

优选地，夹钳装置210包括部件止挡夹钳212和中间夹钳211。

特别地，部件止挡夹钳212适于直接作用在机械部件上。优选地，部件止挡夹钳212轴向地固定，而仅中间夹钳211移动。

而中间夹钳211适于与部件止挡夹钳212以及与支撑部250配合。

特别地，中间夹钳211定位在上部腔290’’内部，包围部件止挡夹钳212。

实际上，部件止挡夹钳212和中间夹钳211两者都是弹性屈服的，这样以改变它们的形状。

特别地，中间夹钳211适于改变它的形状，特别地径向地绷紧（tighten），与限定表面291配合，该限定表面横向地限定通腔290，换句话说，该限定表面横向地限定上部腔290’’。

由于部件止挡夹钳212设置在中间夹钳211内部，因此中间夹钳211的径向绷紧致使部件止挡夹钳212改变它的形状。

进而，实际上，部件止挡夹钳212适于环状地屈服且径向地绷紧，如所述的保持轴向不动。

部件止挡夹钳212在其内部具有适于容纳机械部件的容纳腔212’。部件止挡夹钳212的径向绷紧因此与容纳的机械部件的止挡对应。

在优选的实施例中，中间夹钳211适于与限定表面291配合。

限定上部腔290’’的限定表面291绕夹钳轴线P-P延伸。

在优选的实施例中，限定表面291包括在顶部处的倾斜支撑部分291’。

特别地，倾斜支撑部分291’相对于夹钳轴线P-P倾斜几度，这样一来，通腔290（特别是上部腔290’’）在顶部处比其在底部处更宽。

优选地，倾斜支撑部分291’相对于夹钳轴线P-P倾斜角度α。

所述角度α倾斜2°至5°，优选地大约3.5°的角度。

在优选的实施例中，中间夹钳211具有外表面213，该外表面适于与支撑部250配合，特别地与所述倾斜支撑部分291’配合。

实际上，中间夹钳211的外表面213在顶部处又包括倾斜夹钳部分213’。

优选地，倾斜夹钳部分213’相对于夹钳轴线P-P倾斜角度β。

所述角度β倾斜2°至5°，优选地大约3.5°的角度。

因此，倾斜支撑部分291’和倾斜夹钳部分213’适于在彼此上相互滑动地配合。

两个部分的滑动从而导致中间夹钳211在部件止挡夹钳212上的径向绷紧，以将机械部件止挡在部件止挡夹钳内部，并且使部件中间夹钳211与部件止挡夹钳212止挡到彼此上。

特别地，机械部件沿着夹钳轴线轴向地插入部件止挡夹钳212中。

根据优选的实施例，容纳腔212’在顶部处更宽，以便呈现机械部件定位于其中的适合的机械部件容纳区域214。

中间夹钳211适于沿着夹钳轴线P-P轴向地移动。

优选地，中间夹钳211适于沿着夹钳轴线P-P轴向地拉动。

一旦机械部件已经插入部件止挡夹钳212中的容纳腔212’中（优选地，容纳区域214中），则中间夹钳211就轴向地移动，优选地向下拉动，这样倾斜夹钳部分213’开始在倾斜支撑部分291’上滑动，从而促使中间夹钳211在部件止挡夹钳212上绷紧，由此止挡机械部件。

通过该支撑和夹持的方法，一个或者多个机械部件通过夹钳装置210止挡。

在优选的实施例中，两个倾斜部分之间的相互作用为莫氏锥度（Morsetaper）类型。

因此，两个倾斜部分之间的相互作用是不可逆的；并且随着时间推移以这样的方式保持，该方式使得除了通过支撑和夹持装置200的控制之外部件不能分离其本身。

在优选的实施例中，部件止挡夹钳212由单一件构成。

特别地，部件止挡夹钳211是金属的。

优选地，由于在部件止挡夹钳212的厚度中的适合的机械部件止挡凹口222的存在，部件止挡夹钳212具有弹性屈服的特性。

所述机械部件止挡凹口222优选地平行于夹钳轴线P-P，以等角距的方式相互分离，使得当夹钳经受径向的或者轴向的作用时夹钳具有均匀的特性。

优选地，机械部件止挡凹口222相对于夹钳轴线P-P交替地向上和向下延伸一段。

类似地，部件止挡夹钳212，以及中间夹钳211由单一件构成，优选地为金属的。

此外，由于在中间夹钳211的厚度中的适合的中间凹口221的存在，部件止挡夹钳212具有弹性屈服的特性；所述中间凹口221优选地平行于夹钳轴线P-P，以等角距的方式相互分离，使得当夹钳经受径向的或者轴向的作用时夹钳具有均匀的特性。

优选地，也在中间夹钳211中，优选地，中间凹口221相对于夹钳轴线P-P交替地从向上到向下并从向下到向上延伸一段。

在优选的实施例中，中间夹钳211通过卡口（bayonet，卡销）附接装置止挡到支撑部250上。

优选地，部件止挡夹钳212也通过卡口附接装置轴向地止挡到支撑部250上。

优选地，部件止挡夹钳212通过卡口附接装置轴向地止挡到中间夹钳211上。

为了这种目的，至少一个突出元件292设置在限定表面291上，该突出元件朝向腔290的中央并朝向夹钳轴线P-P突出。

所述突出元件292适于与侧向地存在于中间夹钳211上的适合的中间环形凹部216配合。

此外，所述突出元件292适于与侧向地存在于部件止挡夹钳212上的适合的部件止挡环形凹部215配合。

此外，部件止挡夹钳212具有至少一个齿217，该至少一个齿适于将其本身插入在内部存在于中间夹钳211上的至少一个中空部218中。

在优选的实施例中，沿着中间夹钳211的夹钳轴线P-P的移动由心轴组600产生。

所述心轴组实际上适于与中间夹钳211配合，优选地与中间夹钳的底部配合，以便使中间夹钳轴向地移动。

因此，心轴组600适于沿着夹钳轴线P-P向下拉动中间夹钳。

一旦通过倾斜部分的相互作用进行止挡，则夹钳装置210的释放通过在夹钳轴线P-P的与导致夹钳装置210的封闭的轴向动作相反的方向上的轴向动作来执行。

在示出的实施例中，因此，夹钳装置210的轴向释放动作是向上的。

优选地，所述释放动作在中间夹钳211的底部上执行。

在优选的实施例中，所述推力由心轴组600提供。

创新地，本发明涉及的支撑和夹持装置以及机床允许机械部件的夹持和支撑，以使得包围该机械部件的虚拟立方体的至少五个侧面是不受约束的。

有益地，因为可连接到心轴组，所以支撑和夹持装置适于使机械部件旋转；特别地，支撑和夹持装置能够以接近6000转/分钟的速度旋转地设置机械部件。

有益地，夹持以这样的方式通过适于与支撑部相互配合的夹钳装置来执行，该方式使得这些装置随着轴向的压力而引起径向压力，以便与机械部件相互止挡。

有益地，释放可通过在与轴向力相反的方向上作用在夹钳装置上而实现，止挡通过该轴向力执行。

有益地，止挡和释放两者都不是例如由气动或者液压装置产生的，而是由各个部件的相互作用产生；有益地，通过仔细地校准表面的倾斜部分（莫氏推拔（Morse taper）类型），以及机械部件的弹性，止挡是不可逆的并且仅仅可以通过诸如上文中描述的那个的释放而被释放。

有益地，关于装置的“寿命”的变量具有纯机械性质。

有益地，用以止挡和释放机械部件的与机械部件的相互作用是非常快速的。因此，所述装置可以安装到需要非常快的时间设置的设备和机床上，诸如其中在一个工作工位与另一个工作工位之间存在很小的间距以及很少的机械部件转换时间的机床。

有益地，止挡表面是小的，并且可以被最小化到极限，以保持非常高的夹持精度值。

有益地，元件之间的所述相互作用的校准产生非常稳固的止挡实现，从而产生非常高的精度值。

有益地，部件止挡夹钳轴向地固定，而仅中间夹钳移动。因此，一旦插入部件止挡夹钳中，则机械部件的轴向位置就保持不变。

有益地，所有夹钳装置都是金属的，并且因此是非常坚固的。

在优选的实施例中，部件止挡夹钳是热处理过的，以便是表面地更软的（在机械部件被止挡和容纳的情况下），以便不是局部过脆的（具有局部破碎的风险），以及以便在止挡阶段期间不损坏机械部件。

有益地，夹钳装置通过卡口系统连接到彼此，因此设想该卡口系统具有其非常快速的附接-释放。在这种情况下，变换部件止挡夹钳是非常快速的，并且因此根据带止挡的机械部件的尺寸部件止挡夹钳可以被快速地更换。

有益地，旋转可通过能够产生15Nm的扭矩的膜而被最小化、止挡或者阻止。

有益地，用于膜在静止位置或者制动位置中的定位的杆系统可防止力在装置安装于其上的可动工作台上沿轴向方向卸除。

有益地，中间夹钳通过心轴组向下和向上移动。

有益地，心轴组还通过膜装置使膜移动。

本领域技术人员可以对前述的装置的实施例做出变型，用其他的功能等同物来替换元件以便满足特定的需求。

在另外的实施例变型中，支撑部与图示的支撑部不同地构成，例如，中央元件可以被设想位于下部上。

或者此外，在另外的实施例变型中，机械部件从下方而不是从上方支撑和夹持；这种解决方案设想上文中描述为上部、下部的各个部件的倒转，并且反之亦然。

在另外的实施例变型中，夹钳装置的旋转直接地在这些上而不是在上部分上，特别是在中央元件上执行。

在另外的实施例中，用于机械部件的润滑的油、液体或者流体（诸如空气）的适合的伺服系统被设想位于装置的一些部件的内部。

在另外的实施例中，用于使所述部件之间的区域加压或者减压的系统被设想在装置的一些部件的内部。

这种变型还被包含在如由下列权利要求所限定的保护范围之内。

此外，被描述为属于可能的实施例的每个变型可以独立于其他变型实现。

Claims (22)

1.一种机械部件的支撑和夹持装置（200），所述支撑和夹持装置绕夹钳轴线（P-P）延伸，适于安装到包括可动工作台（11）的用于机械操作的机床（2）上，并且所述支撑和夹持装置包括：

-夹钳装置（210），所述夹钳装置适于止挡所述机械部件；

-支撑部（250），所述支撑部适于容纳和支撑所述夹钳装置（210并且适于被止挡到所述可动工作台（11）上；

其中，所述夹钳装置（210）和所述支撑部（250）两者都绕所述夹钳轴线（P-P）延伸，

其中，所述支撑部（250）在它的内部绕所述夹钳轴线（P-P）具有通腔（290），所述夹钳装置（210）位于所述通腔（290）中，

其中，所述夹钳装置（210）包括部件止挡夹钳（212）和中间夹钳（211），第一个轴向地固定，各自地一个位于另一个内部，两者都具有弹性特性，其中所述部件止挡夹钳（212）具有弹性屈服的环形结构，所述环形结构适于随着所述中间夹钳（211）与所述支撑部（250）之间的相互作用而夹持所述机械部件，其中所述中间夹钳（211）与所述部件止挡夹钳之间的相互作用是不可逆的；

其中，所述夹钳装置（210）适于绕所述夹钳轴线（P-P）旋转地设置。

2.根据权利要求1所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述部件止挡夹钳（212）具有绕所述夹钳轴线（P-P）延伸的容纳腔（212’），所述容纳腔适于容纳所述机械部件，适于随着所述中间夹钳（11）与所述支撑部（250）之间的相互作用而径向地绷紧其本身。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述中间夹钳（211）包括适于与所述支撑部（250）的限定所述腔（290）的限定表面（291）配合的外表面（213），这样以便能够径向地改变它的形状以及径向地改变所述部件止挡夹钳（212）的形状。

4.根据权利要求3所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述外表面（213）包括倾斜夹钳部分（213’），其中所述限定表面（291）包括倾斜支撑部分（291’），所述倾斜夹钳部分和所述倾斜支撑部分两者都相对于所述夹钳轴线（P-P）倾斜，这样使得沿着所述夹钳轴线（P-P）的顶部，两个所述倾斜部分都远离所述夹钳轴线（P-P）移动。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述中间夹钳（211）和所述支撑部（250），优选地所述外表面（213）和所述限定表面（291），优选地所述倾斜夹钳表面（213’）和所述倾斜支撑部分（291’）适于通过莫氏锥度类型的相互作用而彼此相互作用。

6.根据权利要求5所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述倾斜夹钳部分（213’）倾斜2°至5°，优选地3.5°的角度α。

7.根据权利要求5所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述倾斜支撑部分（291’）倾斜2°至5°，优选地3.5°的角度β。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述部件止挡夹钳（212）包括平行于所述夹钳轴线（P-P）等角距的机械部件止挡凹口（222）。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述中间夹钳（211）包括平行于所述夹钳轴线（P-P）等角距的中间凹口（221）。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述中间夹钳（211）或者部件止挡夹钳（212）或者两者都由单一金属件构成。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述部件止挡夹钳（212）能够沿着所述夹钳轴线（P-P）轴向地推动所述中间夹钳（211），这样使得所述中间夹钳（211）与所述支撑部（250）相互作用。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述部件止挡夹钳（212）和所述中间夹钳（211）两者都通过卡口附接装置被止挡到所述支撑部上。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述支撑部（250）包括制动和/或止挡所述夹钳装置（210）的旋转的装置。

14.根据权利要求13所述的支撑和夹持装置（200），其中，制动和/或止挡旋转的所述装置包括能够执行所述制动和/或所述止挡的至少一个弹性屈服的膜（400）和适于作用在所述膜（400）上以便控制所述膜在制动位置与静止位置之间的移动的膜装置（440），在所述静止位置中不会发生所述制动。

15.根据权利要求14所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述膜（400）绕所述夹钳轴线（P-P）环状地延伸，并且具有随着所述膜接近所述夹钳轴线（P-P）而径向地变窄的截面；例如，具有大体上三角形的或者梯形的截面。

16.根据权利要求15所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述膜（400）包括适于通过摩擦执行所述制动和/或止挡的接触端部（401）和从所述接触端部（401）相对于所述夹钳轴线（P-P）径向向外地延伸的两个控制端部（402、403），例如两个分部。

17.根据权利要求16所述的支撑和夹持装置（200），其中，在所述控制端部（402、403）之间，所述膜（400）包括适于由所述膜装置（440）控制的控制部分（410）。

18.根据权利要求17所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述控制部分（410）具有朝向所述夹钳轴线（P-P）径向地变窄的环形形状的凹部，其中所述膜装置（440）适于径向地移动所述接触端部（401）以弹性地加载所述膜（400），如果所述膜未保持在所述制动位置则其本身处于静止位置。

19.根据权利要求14至18中的任一项所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述膜（400）形成为单一金属件。

20.根据权利要求14至19中的任一项所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述膜（400）包括裂口（420），所述裂口适于所述膜（400）的弹性特性。

21.根据权利要求20所述的支撑和夹持装置（200），其中，所述裂口（420）是彼此等角距的，并且相对于所述夹钳轴线（P-P）向外径向地延伸膜（400）的一段。

22.根据前述权利要求中的任一项所述的支撑和夹持装置（200）支撑和夹持一个或者多个机械部件的方法，包括以下步骤：

-沿着所述夹钳轴线（P-P）将机械部件插入部件止挡夹钳（212）的容纳腔（212’）内部；

-在轴向方向（211）上移动所述中间夹钳（211），这样使得包括在所述中间部分（211）中的倾斜夹钳部分（213’）与包括在所述支撑部（250）中的倾斜支撑部分（291’）相互作用，并且所述中间夹钳开始径向地改变其本身；

-继续移动所述中间夹钳（211）直到所述中间夹钳（211）的径向变化不再径向地改变所述部件止挡夹钳（212）以便径向地止挡所述机械部件；

-旋转地设置包括所述部件止挡夹钳（212）和所述中间夹钳（211）的所述夹钳装置（210）。

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