CN104507637A - 接合结构 - Google Patents

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Abstract

一种接合结构(1)，所述接合结构由U形的、有齿的第一枢轴(2)构成，有齿的所述第一枢轴在上部区域中通过第一定中心衬套(6)的介入而使用爪连接的方式与固定装置(7)相关联。有齿的第一枢轴在下部区域中与紧固元件(14)轴向地形成整体，所述紧固元件可与下面的用于补偿安装坯件的自动锁定系统中的未对准的装置(18)相关联。

Description

接合结构
本申请涉及一种接合结构(interface structure)。
目前，欧洲专利EP1346794B1是已知的，该专利涉及具体用于将坯件安装在保持器上的模块化结构，该专利解决了当必须执行需要将工件和/或坯件锁定预定位置以便对其进行处理的某些操作，比如上油漆、清洁以及装配，或多种不同形式的加工，比如去除削屑(shaving)时出现的问题。
因此，已知的是，无论什么时候而不只是在工业背景中，只要待处理的物体需要通过一般的和甚至是简单的操作而稳固的锁定时，该装置是必不可少的。
传统装置中被抱怨的显著缺点在于这一事实，即为了实现工件的稳定的锁定，需要使锁定装置的两个间隔开的元件都与相同工件的两个相对侧面接触。
以此方式，因此使得在那些侧面处进行任何加工变得不可能，由于侧面受接触影响，该侧面没有允许与工具或更一般地与任何机床的部件接触的自由表面。
由此而来的是，操作者必须随后移走工件、根据新的方位定位工件，该新的方位使得在之前被锁定元件部分地遮住的两个侧面暴露。
上述问题的另一个恼人的因素在于，在工件的锁定过程中，工件具有不能进行加工的至少三个表面，即，除了与锁定元件相邻的侧面外，第三表面是完全抵靠在机床的工作面上的更低的一个表面。
由此而来的是，操作者必须采取工件的多个连续定位以及相关联的锁定，由于可能的反复系统定位误差是另一个恼人的因素，这因此对在工件上的加工结束时候得到的总体精度有负面影响。
该装置中的另一缺点在于，需要使用合格的(qualified，有资格的，受过培训的)工人，以便能够实施定位工件并使工件定中心的精细的初始操作。
在传统锁定装置中经常出现的另一缺点是，在已经被加工并且随后将与托架接触以允许加工还未处理的工件表面的表面处所形成的局部变形可能会损坏工件。
除了上面提到的那些外，还有一个显著问题涉及由解除锁定、重新定位并重新锁定工件(意图在该工件的多个表面上进行一些形式的加工)的反复的、连续的操作引起的相当多的时间消耗。
在这类缺点的部分方案中，EP1346794B1要求保护用于将具有至少一个座部的坯件安装在保持器上的模块化结构，所述模块化结构包含至少一个板，该板具有多个第一座部，第一座部用于将至少一个第一体的第一固定装置和第二暂时固定装置可拆卸连接，从而允许所述第一体与所述坯件可拆卸连接，其中，所述第二暂时固定装置允许所述模块化结构在形成在所述坯件中的所述座部处的连接，并且其中，它进一步包含用于所述第一体相对于所述第一座部自动定中心的第一定中心衬套，所述第一衬套具有第一部分和第二平截头形上部部分，第一部分可连接在所述第一座部中，第二平截头形上部部分具有近似平截头形的外周缘表面，一旦已经实现第一座部与衬套之间的连接，该近似平截头形的外周边表面就会突出到板之上，所述第二平截头形上部部分具有与所述板的上表面直接接触的下表面；用于将所述第一体固定至所述板的所述第一固定装置包含用于在所述第一座部与所述第一体之间的连接的第一牵引元件，并且第一虎钳状装置，该第一虎钳状装置与所述第一体相关联，以暂时锁定所述第一牵引元件；所述第一体为柱形的，所述第一体具有用于部分容纳所述第一和/或第二牵引元件的第二轴向孔，并且在下部区域中包含第三通孔，第三通孔径向地形成并且用于容纳所述第一虎钳状装置，所述第三孔近似以直角的方式影响所述第二轴向孔；所述第一虎钳状装置由一对第一爪构成，该对第一爪能够被容纳在所述第三孔内部且被镜像对称地布置在直径上相对的位置，并且所述第一爪为大体柱形的，所述第一爪可通过致动装置相互关联起来，该致动装置由第一螺纹件构成，第一螺纹件与第四孔和第五孔同轴地布置，第四孔和第五孔是通孔并且沿着所述一对第一爪轴向地形成。
虽然该方案解决了上面提到的问题，但该方案也具有以下缺点，已经发现，在待固定的零件中并且因此在坯件(在EP1346794B1中指定为50)中得到了用于紧固元件(诸如螺纹柄，在EP1346794B1中指定为39a)的第一螺纹孔(在EP1346794B1中指定为36)，并且因此得到了用于定中心衬套(在EP1346794B1中指定为37)的第一座部(在EP1346794B1中指定为34)：在待固定的零件的生产过程中，一些加工步骤会引起工件的几何形状发生改变，因为第一座部可能随后以更大尺寸重新定中心，并且该第一座部可能随后处于用于零件的定中心的最适合的位置(从之前的位置略微偏移)。
由此可见，第一孔的直径和第一座部的直径不具有相同的轴线。
在上文提及的问题的部分解决方案中，同一申请人于2012年7月11日提交的意大利申请第TV2012A000129号涉及一种用于补偿在用于将坯件安装在保持器上的自动锁定系统中的未对准的装置，该坯件具有用于紧固元件的第一孔，在第一孔的端部处设置用于定中心衬套的第一座部。该装置由盒状体构成，该盒状体由T形的中空体和U形的基座部构成，该基座部形成用于截头金字塔状的罩的内座部，该罩与中空体的柄同轴地设置并设置在活塞的上方，该活塞能相对于柄横向地移动。牵引元件能滑动地布置在中空体的柄中并与固定元件轴向地形成整体，使用该牵引元件，定中心衬套同轴地关联在上部区域中，并且该定中心衬套可设置在第一座部处，并该第一座部具有的直径超过固定的第一孔的直径并且相对于该第一孔偏心地设置。牵引元件与球选择性地配合，该球能够容纳在适配的开口内和适配的第二座部内，该开口设置在柄中，第二座部设置在罩中。可弹性地压缩元件布置在中空体的头部与罩之间，提供了允许活塞暂时轴向地移动的器件。
在已说明的现有技术中存在不同部件的机械的相互连接，这些不同部件能够相互轴向地布置在稳定的条件下，这种解决方案与现有技术不同，由于活塞的存在，通过使用允许相对于不同部件执行轴向移动的气动器件，这种解决方案能够实现了位置的调节。
已经提供了该解决方案，用于使得能够固定在自动化环境下处理的工件和托盘。
虽然这两种解决方案都能够使得能够将工件定位并稳定地锁定在任何机床的平台上，从而进行期望的加工，但是已经发现的是，必须分开使用这两种解决方案：第一种用于手动地锁定工件，第二种用于自动地锁定工件。
由于使得这两种解决方案不能兼容的机械差异，这两种解决方案不能在同一平台上结合使用。
因此，本发明的主要目标在于解决上文提及的技术问题，消除引用的现有技术中的缺点并提供一种接合结构，该接合结构使上文说明的两种解决方案能够结合并在同一平台上使用，从而实现将待加工工件定中心并且稳固地固定在任何机床的平台上，同时能够改变工件的定位高度和工件所在的托盘的高度。
本发明的另一目的是提供一种接合结构，该接合结构除了前述的特性之外，还是低成本的，并且可用普通的和传统的机器和工厂来实现。
通过接合结构1实现了该目的以及在本文中将变得更清楚的这些和其他目标，其中，该接合结构由U形的、有齿的第一枢轴2构成，该第一枢轴在上部区域中通过用于定中心的第一衬套6的介入，使用爪连接的方式与固定装置7相关联，有齿的所述第一枢轴2在下部区域中与紧固元件14轴向地形成整体，该紧固元件能与下面的用于补偿在安装坯件的自动锁定系统中的未对准的装置18关联。
根据在附图中以非限制性实例的方式图示说明的实施例的详细描述，本发明的进一步特征和优势将变得显而易见，这些实施例是特定的但不排他的，在附图中：
图1是本发明的四分之三分解侧视图，示出了本发明与固定装置以及与用于补偿在安装坯件的自动锁定系统中的未对准的装置关联；
图2是本发明的四分之三侧视图；
图3是本发明的四分之三侧视图，其中没有衬套；
图4是能与第一枢轴同轴地关联的衬套的四分之三侧视图；
图5是本发明和固定装置以及用于补偿在安装坯件的自动锁定系统中的未对准的装置的分解图；
图6是用于补偿在用于安装坯件的自动锁定系统中的未对准的装置的分解图；
图7是用于补偿在安装坯件的自动锁定系统中的未对准的装置的径向截面图。
在示出的实施方式中，在具体的实例中示出的单个的特征实际上可与存在于其他实施方式中的不同的其他特征相互交换。
参考附图，参考标号1总体表示由U形的第一枢轴2构成的接合结构，该第一枢轴限定第一翼部3a和第二翼部3b，在该第一翼部与第二翼部之间限定了开口4。
在第一翼部3a与第二翼部3b中的每一个的侧表面处均具有在同一平面上突出的一系列的齿部5a和5b。
第一定中心衬套6是具有双锥形外轮廓的柱形的，该第一定位中心衬套可轴向地插入到第一枢轴2中，并且可在稳固的状态下布置在第一翼部3a与第二翼部3b中的每一个的侧表面的下方并且在环形脊部6a处。
第一枢轴2可与由一对柱形元件构成的固定装置7关联，该一对柱形元件是完全相同的并互相耦接，柱形元件的每一个均设置有第一轴向孔8，并且沿相同的轴线横向于柱形元件中的每一个的侧表面9设置了用于与第一枢轴2耦接的爪耦接装置的两个第一座部10a和10b。
由于双锥形，第一衬套6的功能是使得能够适配固定装置7相对于第一枢轴2的位置。
爪耦接装置由两个筒部11a和11b构成，该两个筒部能滑动地关联在第一座部10a和10b中，并且在筒部的一个端部处设置有适于接合一系列齿部5a和5b的互补的齿部12a和12b。
通过适配的螺纹件13，产生对两个筒部11a和11b的夹持作用。
在第一衬套6的下方，第一枢轴2在下部区域中与紧固元件14轴向地形成整体，该紧固元件由设置有锥形体15的牵引元件构成，该锥形体的末端部16指向远离第一枢轴2的方向并具有扩张部分17。
紧固元件14能与下面的用于补偿在将坯件安装至板19的自动锁定系统中的未对准的装置18关联，板19设置有一系列有螺纹的第二孔20，该第二孔为用于第二枢轴21的座部，该第二枢轴包括有互补螺纹的第一柄53，第二定中心衬套54与该第一柄同轴地布置。
第二定中心衬套54具有截头锥形的上部分55和柱形的下部分56。
相似的第三衬套57布置在固定装置7的端部处，该固定装置没有与第一枢轴2相互作用。
第二枢轴21能使装置18与板19相互连接。
装置18由盒状体22构成，该盒状体由T形的中空体23以及由U形的基座部24构成，基座部形成用于截头金字塔形的罩26的内部的第二座部25，该罩与所述中空体23的第二柄27同轴地布置，并且该罩布置在能够相对于所述第二柄27横向移动的活塞28之上。
在基座部24的上表面29处有第一环形凹槽30，该第一环形凹槽充当第一垫圈31的座部，该第一垫圈适于提供在中空体23的头部33的下周向边缘32处的密封。
第二柄27的长度使得其下端34大体定位在设置基座部24的下表面35的平面处。
基座部24在下表面34处具有第二孔36，中空体23的第二柄27的下端34在该第二孔中操作。
还存在第二垫圈37，该第二垫圈能够布置在第二环形凹槽38处，该第二环形凹槽形成在中空体23的第一壁39中，该第一壁由第二孔36形成。
邻近中空体23的下端34，设置有用于第二定中心衬套54的第三座部40a，该第三座部与用于第二枢轴21的头部的附加座部40b连续地形成。
在中空体23的第二柄27中存在适配的开口41，该开口在平面视图中大体为圆形的并且布置在横向于第二柄27的同一平面上。
这些开口41设置成在中空体23的敞开的上端42附近。
适配的球43能选择性的布置在开口41中并且不具有落入到第二柄27中的可能性。
截头金字塔形的罩26轴向地穿孔，从而允许中空体23的柄27通过，罩26设置有面向第二柄27的第二壁44，第四座部45设置在该第二壁中。
在第四座部45布置在与在空心体23的第二柄27中形成开口41的同一平面上时，这些球43能选择性地容纳在第四座部45内。
在中空体23的头部33与罩26的上表面46之间，存在用于能弹性地压缩的元件48(例如柱形压缩弹簧)的第五座部47。
罩26的尺寸设置成使得能够承受在盒状体22的内部座部25中的横向移动的影响；罩26因此能相对于第二柄27进行移动，就此而言，罩的第二壁44可朝向或远离第二柄27移动。
活塞28由轮形元件构成，该轮形元件布置在中空体23的第二柄27与基座部23的内侧表面58之间的空间中。
通过一对第三垫圈49a和49b的存在使密封成为可能，该一对第三垫圈设置在互补成形的第三环形凹槽50a和50b处。
该一对第三垫圈形成适于能够使活塞暂时地轴向移动的装置。
设置了适配的螺纹件51，该螺纹件适于使基座部24与中空体23互相紧固并固定。
在装置18的操作中，首先该装置在邻近基座部24的下表面35处设置的适配的第一通道52处充注加压空气，该加压空气对盒状体22的内部座部25的在活塞28下方的部分产生影响。
该空气提升活塞28并因此也提升罩26，因此压缩可弹性地压缩的元件48。
以这种方式，球43在开口41中自由移动并且因此也向第四座部45移动。
在这个时候，第一枢轴2的紧固元件14通过中空体23的敞开的上端42插入到盒状体22内，直到末端部16被定为在开口41处或略微低于该开口处并且因此扩张部分17定位在该开口处或略微低于该开口处，该开口设置在第二柄27中。
当空气压力释放时，可弹性地压缩的元件48将罩26和活塞28向下推动：以这种方式，通过罩26推动球43，以从第四座部45离开并且因此略微从第二开口41处离开，从而对锥形体15与末端部16之间的连接区域产生影响。
以这种方式，紧固元件14被置于在向下的牵引力下。
由于罩26可水平地移动，随后能够允许(accept，接受)紧固元件14相对于第一定中心衬套6的未对准。
提供罩26的在内部座部25中移动的可能性，并且因此相对于中空体23的第二柄27移动的可能性，使得罩能够允许这样的未对准，因为能够补偿该未对准。
实际上，已经认识到的是，本发明已经完全实现了期望的目标和目的，获得了可在同一平台上使用的、既用于将工件和托盘相互锁定又用于自动地实现这种锁定的接合结构。
自然地，本发明的各个部件所使用的材料以及尺寸可以针对具体需要而改变。
用于实现某些不同功能的多种装置当然不必仅共存于示出的实施方式中，而且可存在于多个实施方式中，即使这些装置没有被示出。
在上文中示出为有利的、方便的或类似的特征也可以省略掉或由等同特征替代。
本申请要求意大利专利申请第TV2012U000033号的优先权，其全部内容通过引证结合于此。
在任意权利要求中提及的技术特征都附随参考标号的情况下，所包括的这些参考标号仅为了增加权利要求的可理解性，并且因此这些参考标号对以实例方式由这些参考标号识别每个元件的说明没有任何限制性影响。

Claims (13)

1.一种接合结构(1)，其特征在于，所述接合结构由U形的、有齿的第一枢轴(2)构成，所述第一枢轴在上部区域中通过第一定中心衬套(6)的介入而采用爪连接的方式与固定装置(7)相关联，有齿的所述第一枢轴(2)在下部区域中与紧固元件(14)轴向地形成整体，所述紧固元件能够与下面的用于补偿安装坯件的自动锁定系统中的未对准的补偿装置(18)相关联。
2.根据权利要求1所述的接合结构，其中，U形的所述第一枢轴(2)具有第一翼部(3a)和第二翼部(3b)，在所述第一翼部与所述第二翼部之间限定开口(4)，在所述第一翼部(3a)与所述第二翼部(3b)中每一个的侧表面处均存在有在同一平面上突出的一系列齿部(5a、5b)，其特征在于，所述第一定中心衬套(6)能轴向地插设到所述第一枢轴(2)上，并且能够以稳定的状态布置在所述第一翼部(3a)与所述第二翼部(3b)中每一个的所述侧表面的下方并且在环形脊部(6a)处，所述第一定中心衬套呈具有双锥形外轮廓的柱状。
3.根据权利要求2所述的接合结构，其特征在于，所述第一定中心衬套(6)的双锥形使得能够适配所述固定装置(7)相对于所述第一枢轴(2)的位置。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的接合结构，其特征在于，在所述第一定中心衬套(6)的下面，所述第一枢轴(2)在下部区域中与所述紧固元件(14)轴向地形成整体，所述紧固元件由设置有锥形体(15)的牵引元件构成，所述紧固元件的末端部(16)指向远离所述第一枢轴(2)的方向并具有扩张部分(17)，所述紧固元件(14)能与下面的补偿装置(18)相关联，所述补偿装置用于补偿将坯件安装至板(19)的自动锁定系统中的未对准，所述板(19)设置有一系列第二螺纹孔(20)，所述第二螺纹孔是用于第二枢轴(21)的座部，所述第二枢轴包括有互补螺纹的第一柄(53)，第二定中心衬套(54)与所述第一柄同轴地布置，所述第二定中心衬套具有截头锥形的上部分(55)和柱形的下部分(56)。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的接合结构，其特征在于，所述固定装置(7)由一对柱形元件构成，所述柱形元件是完全相同的并且相互耦接，所述柱形元件中的每一个均设置有轴向的第一孔(8)，并且沿同一轴线横向于所述柱形元件中的每一个的侧表面(9)设置有用于与所述第一枢轴(2)耦接的爪耦接装置的两个第一座部(10a、10b)，所述爪耦接装置由两个筒部(11a、11b)构成，所述筒部能滑动地关联在所述第一座部(10a、10b)中，并且在所述筒部的一个端部处设置有适于接合所述一系列齿部(5a、5b)的互补齿部(12a、12b)，通过适配的螺纹件(13)对两个所述筒部(11a、11b)进行夹持。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的接合结构，其特征在于，所述补偿装置(18)由盒状体(22)构成，所述盒状体由T形的中空体(23)以及由U形的基座部(24)构成，所述基座部形成用于截头金字塔形罩(26)的内部第二座部(25)，所述罩与所述中空体(23)的第二柄(27)同轴地布置，并且所述罩布置在能够相对于所述第二柄(27)横向地移动的活塞(28)之上，在所述基座部(24)的上表面(29)处设置有第一环形凹槽(30)，所述第一环形凹槽充当第一垫圈(31)的座部，所述第一垫圈适于在所述中空体(23)的头部(33)的下周向边缘(32)处提供密封，所述第二柄(27)的长度使得所述第二柄的下端(34)大体定位在设置所述基座部(24)的下表面(35)的平面处，所述基座部在下表面(34)处具有第二孔(36)，所述中空体(23)的所述第二柄(27)的所述下端(34)在所述第二孔中操作。
7.根据前述权利要求中一项或多项所述的接合结构，其特征在于，所述接合结构包括第二垫圈(37)，所述第二垫圈能布置在第二环形凹槽(38)处，所述第二环形凹槽形成在所述中空体(23)的第一壁(39)中，所述第一壁由所述第二孔(36)形成，邻近于所述中空体(23)的下端(34)设置有用于所述第二定中心衬套(54)的第三座部(40a)，所述第三座部与用于所述第二枢轴(21)的头部的附加座部(40b)连续地形成，在所述中空体(23)的所述第二柄(27)中设置适配的开口(41)，所述开口在平面视角中大体为圆形的并布置在横向于所述第二柄(27)的同一平面上，所述开口(41)设置在邻近于所述中空体(23)的敞开的上端(42)处，适配的球(43)能选择性地布置在所述开口(41)中并且不具有落入到所述第二柄(27)中的可能性。
8.根据前述权利要求中一项或多项所述的接合结构，其特征在于，截头金字塔形的所述罩(26)被轴向地穿孔，从而允许所述中空体(23)的所述第二柄(27)通过，所述罩(26)设置有面向所述第二柄(27)的第二壁(44)，第四座部(45)设置在所述第二壁中，在所述第四座部(45)布置在与在所述中空体(23)的所述第二柄(27)中形成所述开口(41)的同一平面上时所述球(43)能够选择性地容纳在所述第四座部(45)中，在所述中空体(23)的头部(33)与所述罩(26)的上表面(46)之间设置用于可弹性压缩元件(48)的第五座部(47)，所述可弹性压缩元件例如是柱形压缩弹簧。
9.根据前述权利要求中一项或多项所述的接合结构，其特征在于，所述罩(26)的尺寸设置成使得能够承受在所述盒状体(22)的所述内部第二座部(25)中的横向移动的影响，所述罩(26)能相对于所述第二柄(27)进行移动，使得所述罩的第二壁(44)能够朝向或远离所述第二柄(27)移动。
10.根据前述权利要求中一项或多项所述的接合结构，其特征在于，所述活塞(28)由轮形元件构成，所述轮形元件布置在所述中空体(23)的所述第二柄(27)与所述基座部(23)的内侧表面(58)之间的空间中，通过一对第三垫圈(49a、49b)的存在能够形成密封，所述一对第三垫圈设置在互补成形的第三环形凹槽(50a、50b)处，所述一对第三垫圈形成适于能够使所述活塞暂时地轴向移动的装置。
11.根据前述权利要求中一项或多项所述的接合结构，其特征在于，所述补偿装置(18)在邻近所述基座部(24)的下表面(35)处设置的适配的第一通道(52)处能够充注有加压的空气，加压的所述空气对所述盒状体(22)的所述内部第二座部(25)的在所述活塞(28)下面的部分产生影响，所述空气提升所述活塞(28)并因此也提升所述罩(26)，因此压缩所述可弹性压缩元件(48)，从而使得所述球(43)在所述开口(41)中自由移动并因此也朝向所述第四座部(45)移动，使得所述第一枢轴(2)的所述紧固元件(14)穿过所述中空体(23)的敞开的上端(42)插入到所述盒状体(22)内，直到所述末端部(16)定位在设置在所述第二柄(27)中的所述开口(41)处或定位在略微低于所述开口处，并且因此所述扩张部分(17)定位在所述开口处或定位在略微低于所述开口处。
12.根据前述权利要求中一项或多项所述的接合结构，其特征在于，一旦释放所述空气的压力，所述可弹性压缩元件(48)将所述罩(26)和所述活塞(28)向下推动，使得所述罩(26)推动所述球(43)从所述第四座部(45)离开并且因此从所述第二开口(41)略微离开，从而对所述锥形体(15)与所述末端部(16)之间的连接区域产生影响，因此，对所述紧固装置(14)施加牵引力。
13.根据前述权利要求中一项或多项所述的接合结构，其特征在于，所述罩(26)能水平地移动，从而允许所述紧固元件(14)相对于所述第一定中心衬套(6)的未对准。
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