CN105252031A - 卡盘和具有快速更换功能的夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带有卡盘体的卡盘，卡盘体具有导向开口和执行元件，以及带有至少一个能够插入导向开口内的可更换夹紧装置。夹紧装置具有与其相关联的回转盘，回转盘带有闭锁元件，用于固定回转盘，避免其在夹紧装置插入导向开口的过程中相对于卡盘体旋转。使扇形段在夹紧装置在导向开口内围绕纵轴旋转时通过相对于回转盘旋转的方式朝向卡盘体向外位移，使夹紧装置可拆卸地固定在卡盘体上。本发明还涉及夹紧装置，其带有夹紧装置本体、位于夹紧装置本体内的枢轴体以及卡紧元件。夹紧装置在夹紧元件的相反端具有承载枢轴体的锁紧单元，其中，锁紧单元包括由与闭锁元件相关联的回转盘、至少一个能够向外移动的扇形段以及封盖组成的装置。

Description

卡盘和具有快速更换功能的夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种卡盘，其带有卡盘体，卡盘体具有导向开口和执行元件，以及带有至少一个能够插入导向开口内的可更换夹紧装置。此外，本发明涉及一种夹紧装置，该夹紧装置带有夹紧装置本体、位于夹紧装置本体内的枢轴体以及卡紧元件。

背景技术

此种类型的卡盘在实际应用中已众所周知，且由申请人提供并命名为KZZT。在这种情况下，此种类型的夹紧装置为芯轴，其同样在实际应用中已众所周知，且由申请人提供并命名为ABSIS。为了更换夹紧装置，通常需要利用专用扳手将张力链从拉杆上卸下。然后，必须将另一夹紧装置置于张力链上并定位直至安装孔匹配，之后再通过螺钉固定。通过在拉杆与夹紧装置之间采用卡口连接的替代性安装方案也是可能的。在这种情况下，夹紧装置在安装到位时通过卡销的开度角对其进行旋转，并旋转至安装孔并固定。由于安装前夹紧装置与卡盘的对齐复杂，且需要使用专用工具，因此，两种方法都属于资源密集型方法。加之，更换夹紧装置类型(如，从夹爪更换为芯轴)意味着不仅需要更换实际的夹紧装置，还需要更换卡盘，也就是说，在更换夹紧装置时必须更换两个部件。

发明内容

因此，本发明基于的目的是设计一种开头提及的类型的卡盘，通过该卡盘能够实现夹紧装置的快速更换。同时，采用了该卡盘，即使带有不同锁紧系统的不同的夹紧装置也能够轻易且快速地安装。此外，本发明还提供了一种夹紧装置，该夹紧装置带有锁紧系统，能够特别快速地安装在卡盘上。

根据本发明，该目的通过开头提及的类型的卡盘实现，其中，夹紧装置具有与其相关联的回转盘，该回转盘带有闭锁元件，用于固定回转盘，避免其在夹紧装置插入导向开口过程中相对于卡盘体旋转，且其中，一旦夹紧装置在导向开口内围绕纵轴旋转，扇形段就能够通过相对于回转盘旋转的方式朝外移向卡盘体，用于将夹紧装置可拆卸地固定至卡盘体上。

本发明极大地简化和加快了卡盘中夹紧装置的更换，这是因为闭锁元件决定了夹紧装置一旦插入导向开口相对于卡盘的位置和方位。同时，夹紧装置不仅通过转入常规卡口座进行固定，还额外地通过扇形段在卡盘体内向外楔牢。更换无需专用工具，同时，卡盘的构造还使得能够容置不同夹紧装置的不同锁紧系统。

再者，在本发明的范围内卡盘体具有径向成形的闭锁元件座，用于从回转盘横向突出的闭锁元件。这使夹紧装置一旦被插入导向开口就实现与卡盘的简单对齐。在本设计中，为了使闭锁元件易于插入横向限制腹板，可形成向顶部开启的闭锁元件座，而非仅仅是带有用于闭锁元件的凹座的棘爪座。或者，带有弹簧的棘爪座也是可行的实施例。已经证明，将闭锁元件实施为销钉或楔子的形式是有利的。实施为球体也是可能的。

此外，已经证明其优点在于，扇形段和回转盘具有将其联结的支承元件，夹紧装置具有带有导向槽的封盖，且扇形段具有在夹紧装置回转运动过程中在导向槽内位移的导向装置。一旦夹紧装置已被插入导向开口，夹紧装置就能够围绕其纵轴移动，其中，回转盘相对于卡盘体的旋转位置由闭锁元件限定。扇形段与回转盘通过支承元件的联结允许扇形段和回转盘在夹紧装置旋转过程中相对运动。在这一过程中，导向装置在夹紧装置旋转过程中在导向槽内的移动使扇形段向外移动与卡盘体相互作用，扇形段的旋转轴由支承元件限定。已经证明，将支承元件实施为楔子或销钉的形式是有利的。

还证明了，在本发明的范围内的优势在于，扇形段实施为具有分度圆的扇形段的形式的闩锁。在本设计中，该闩锁用作卡盘的执行元件与夹紧装置之间的连接。可选地或者另外，该闩锁用于通过向执行元件上施加向外的压力以产生摩擦锁紧的方式来将夹紧装置固定在卡盘内。

此外，尤其最优选的是，当用于接收可向外移动的扇形段的凹槽成型于执行元件内。在本设计中，凹槽确保当卡盘内的执行元件被驱动时通过接触表面的接触带动夹紧装置内的执行机构，从而使夹紧装置夹紧。可选地或另外，其中能够容置扇形段的凹槽的优点还在于，通过正向锁紧额外加强对扇形段的固定，并从而额外加强对夹紧装置的固定。

另外，优选地，在本发明的范围内，扇形段以均匀分布于圆周之上的多种实例设置，且设有相应数量的导向装置和支承元件。在本设计中，封盖具有若干与导向装置相当的导向槽，且执行元件具有相应数量的凹槽，或一个在执行元件的内圆周上径向延伸的凹槽。此处优选的实施例是将扇形段设计成分布于圆周之上的3个环形闩锁，相关端部相互适配，以便使配置节省空间成为可能。在优选的实施例中，闩锁一端为圆形，在与其匹配的另一圆端具有闩锁座。为了通过旋转向外移动闩锁，每个闩锁都必须具有相应数量的导向装置，且封盖必须具有相应数量的导向槽。已经证明，在本设计中，每个闩锁具有一个导向装置、一个支承元件和一个导向槽是有利的。此外，凹槽的数量必须与闩锁的数量相匹配，其中，已经证明，将凹槽的制造组合至一个沿执行元件的内圆周延伸的圆形凹槽是有利的。在相对的边上的2个制动元件是在圆周上环状分布的闩锁的替代性方案。制动元件可能通过与闩锁位于同一平面上的旋转支撑的三维形状(如，长方体或棱柱)而并非通过在导向槽内移动的导向装置向外移动，这些三维形状的边通过旋转向外推动制动元件。或者，在插入卡盘后向外移动的弹簧支撑的制动元件也是可能的。

关于在插入卡盘过程中对齐夹紧装置的简易性，其有益效果在于，卡盘体具有固定装置，且夹紧装置的夹紧装置本体具有导向槽，导向槽允许闭锁装置的固定装置的平移和回转运动。其优点在于，简化了夹紧装置的对齐。螺钉是固定装置的优选实施方式，尽管实施方式也可能是销钉或楔子。此外，已经证明，当导向槽允许运动的平移分量的部分平行于夹紧装置轴向延伸且导向槽之后具有回转运动直角时，对于导向槽的实施是有利的。

另外，借助于固定装置，即使带有不同锁紧系统的夹紧装置，也就是说，没有回转运动，也没有楔入闩锁，也可被固定在同一卡盘内。为此，替换的夹紧装置被推入卡盘的导向开口中。用平移和旋转区代替导向槽时，夹紧装置具有平行于夹紧装置的纵轴轴向延伸的夹紧装置凹座，卡盘的固定装置可伸入该凹座中。之后，通过拉紧拉杆实现固定，使与夹紧装置保持连接的执行元件移动。

此外，在本发明的范围内，夹紧装置具有在推力块座中的弹性推力块，该推力块座在夹紧装置相对于回转盘旋转的过程中滑至回转盘的凹座内，且用于使回转盘和闭锁元件相对于卡盘对齐，从而简化预装配。

再者，根据本发明，夹紧装置的目的通过开头提及的类型的夹紧装置实现，其中，承载枢轴体的锁紧单元位于夹紧元件的相反端，且其中该锁紧单元包括由回转盘组成的装置，一闭锁元件与其相关联，至少一个可向外移动的扇形段，以及封盖。

其优点尤其在于，封盖通过用于对齐封盖的连接件连接至枢轴体，并从而用于对齐导向槽。

附图说明

以下利用附图中所示的两个示例性实施例对本发明进行详细说明，其中：

图1是根据本发明的卡盘和夹紧装置在锁紧位置的纵剖面图；

图2是对应于图1，根据本发明的卡盘在解锁位置的示图；

图3是对应于图2，卡盘和夹紧装置在解锁位置的局部剖视透视图；

图4是对应于图1，卡盘和夹紧装置在锁紧位置的局部剖视透视图；

图5是图2中V-V的剖视图；

图6是图1中VII-VII的剖视图；

图7是带有推力块的夹紧装置的锁紧单元的局部剖视透视图；

图8是对应于图1，带有替代性夹紧装置的卡盘；

图9是根据本发明的带有锁紧单元的独立夹紧装置的纵向截面图；和

图10是根据本发明的带有向外移动的闩锁的夹紧装置的透视图。

具体实施方式

图9所示为夹紧装置24，在夹紧装置24为芯轴的情况下，可被固定至卡盘23并用于卡紧工具。该夹紧装置24具有圆锥形夹紧装置本体14、卡紧元件20(在为芯轴的情况下)以及锁紧单元25。夹紧装置本体中形成导向槽15，该导向槽15在平移区15.1内平行于夹紧装置24的纵轴轴向延伸，且在直角处通过旋转区15.2邻接。锁紧单元25由枢轴体19支承，且由封盖9、扇形段6和回转盘4组成。楔子形式的闭锁元件5从回转盘横向突出。回转盘4通过支承元件8连接至扇形段6。在所示的示例性实施例中，如图10所示，扇形段6由3个能够向外枢转的闩锁26组成。正如图5所示，闩锁26一端为圆形，且在另一端具有闩锁座，该另一端是与其匹配的圆端，用于节省空间。图9还示出了支承元件8和导向装置11与闩锁26中的每一个相关联。3个导向装置11的每个都位于封盖9的适合的导向槽10内，且可在其中移动。此外，封盖9通过连接件21连接至枢轴体19，其目的在于正确对齐封盖9，从而使导向槽10对齐。正如图7所示，枢轴体19在推力块座17内具有弹性推力块16，该推力块座17位于回转盘4的凹座18内。

图1所示为带有卡盘体3和导向开口1的卡盘23，上述夹紧装置24(单独如图9所示)插入并固定在其中。夹紧装置24可通过执行元件2在卡盘体3内移动，由于制造的原因，夹紧装置24通过拉杆被制成了多个部分。执行元件2具有环形凹槽12和向顶部开启的闭锁元件座7。此外，卡盘23具有螺钉形式的固定装置13，其突出通过螺纹孔。

装配前，正确对齐夹紧装置24。为此，由封盖9、扇形段6和回转盘5组成的锁紧单元25对着夹紧装置24的枢轴体19旋转，直至推力块16滑入回转盘的凹座18内。这限定了闭锁元件5相对于夹紧装置24的角对齐(图7)。

图3示出了卡盘23的固定装置13和夹紧装置24的导向槽15在夹紧装置24通过平移运动插入卡盘23的过程中的作用。将固定装置13插入夹紧装置24的导向槽15的平移区15.1确保了夹紧装置24与卡盘23的简单对齐。一旦固定装置13已到达平移区15.1的端部，也就是说，夹紧装置24被插入，闭锁元件5滑入卡盘23的闭锁元件座7，正如图1所示。

为了将夹紧装置24固定于卡盘23内，旋转夹紧装置24，因而，固定装置13定位于导向槽15的旋转区15.2内，如图4所示。图1所示为闩锁26在夹紧装置24的旋转运动过程中被向外推入卡盘23的凹槽12中，夹紧装置24由此通过正向锁紧实现固定。相对运动必须在锁紧单元25内实现，以便能够向外推闩锁26。这是可能实现的，因为当夹紧装置24旋转时，闭锁元件座7内的闭锁元件5固定回转盘4防止其旋转。另外，相对运动是可能的，因为闩锁26中的每一个均通过支承元件8连接至回转盘4。当闩锁26在相对于回转盘4运动的过程中因支承元件8的联结而被向外推时，回转盘在夹紧装置24旋转的过程中因闭锁元件5在闭锁元件座7内被夹持到位。在这一过程中，闩锁26的旋转轴4由支承元件8限定。同时，由于当闩锁26的导向装置11在夹紧装置24旋转时在封盖9的导向槽10内移动，因此，闩锁26可向外运动。

向相反方向旋转夹紧装置24，在导向槽15的旋转区15.2内移动固定装置13，并且将导向装置11推入导向槽10内，以更换夹紧装置24或解锁。因此，闩锁26如图2所示向内枢转，且不再位于凹槽12中。夹紧装置24通过其平移运动从卡盘23移除，其中，闭锁元件5滑出闭锁元件座7。

在图5和图6中，将夹紧装置24在图2中的V-V截面和卡盘23在图1中的VI-VI截面在解锁位置和锁紧位置进行相互对比。在夹紧装置24旋转的过程中，枢轴体19和联结封盖9与枢轴体19的连接件二者都旋转。回转盘4在旋转过程中被闭锁元件5夹持到位，且导向装置11在导向槽10内移动，因而，3个闩锁26被向外推入凹槽12(见图6)。图5所示为解锁位置，即闩锁26向内枢转。

图5和图6还示出每个扇形段6具有导向装置11和支承元件8。该支承元件8将闩锁26联结至回转盘4，允许其在锁紧单元25内相对运动。同时，旋转轴由支承元件8限定。

图8示出了根据本发明的卡盘23还适用于容置不同的夹紧装置24，在夹紧装置24为夹爪22的情况下，无需更换卡盘。其进一步示出了卡盘23还可与不同的锁紧系统一起运行，也就是说，无需回转运动，也无需楔入闩锁26。一旦夹爪22已插入卡盘23，固定装置13伸入夹紧装置凹座27内。通过拉紧拉杆夹紧，图中未详细示出，使与夹爪22或夹紧装置24保持连接的执行元件移动。

附图标记列表

1导向开口

2执行元件

3卡盘体

4回转盘

5闭锁元件

6扇形段

7闭锁元件座

8支承元件

9封盖

10导向槽

11导向装置

12凹槽

13固定装置

14夹紧装置本体

15导向槽

15.1导向槽平移区

15.2导向槽旋转区

16推力块

17推力块座

18凹座

19枢轴体

20卡紧元件

21连接件

22夹爪

23卡盘

24夹紧装置

25锁紧单元

26闩锁

27夹紧装置凹座

Claims (16)

1.卡盘(23)，带有卡盘体(3)，所述卡盘体(3)具有导向开口(1)和执行元件(2)，以及带有至少一个能够插入所述导向开口(1)内的可更换夹紧装置(24)，其特征在于，所述夹紧装置(24)具有与其相关联的回转盘(4)，所述回转盘(4)带有闭锁元件(5)，用于固定所述回转盘(4)，避免其在夹紧装置(24)插入导向开口(1)的过程中相对于卡盘体(3)旋转，且其中，一旦夹紧装置(24)在导向开口(1)内围绕纵轴旋转，扇形段(6)就能够通过相对于回转盘(4)旋转的方式朝向卡盘体(3)向外位移，用于将所述夹紧装置(24)可拆卸地固定在卡盘体(3)上。

2.根据权利要求1所述的卡盘(23)，其特征在于，所述卡盘体(3)具有径向成形的闭锁元件座(7)，用于从回转盘(4)横向突出的闭锁元件(5)。

3.根据权利要求1或2所述的卡盘(23)，其特征在于，所述扇形段(6)和回转盘(4)具有将其联结的支承元件(8)，且其中，所述夹紧装置(24)具有带导向槽(10)的封盖(9)，且其中，所述扇形段(6)具有导向装置(11)，所述导向装置(11)在所述夹紧装置(24)回转运动过程中在所述导向槽(10)中移动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的卡盘(23)，其特征在于，所述扇形段(6)实施为闩锁(26)，为分度圆的扇形段的形式。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的卡盘(23)，其特征在于，所述执行元件(2)中形成有用于接收能够向外移动的扇形段(6)的凹槽(12)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的卡盘(23)，其特征在于，所述扇形段(6)以均匀分布于圆周之上的多种实例进行设置，且设有相应数量的导向装置(11)和支承元件(8)，其中，所述封盖(9)具有若干与所述导向装置(11)相当的导向槽(10)，且其中所述执行元件(12)具有相应数量的凹槽(12)，或一个在所述执行元件(2)的内圆周上径向延伸的凹槽(12)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的卡盘(23)，其特征在于，所述卡盘体(3)具有固定装置(13)，且其中所述夹紧装置(24)的夹紧装置本体(14)具有允许所述固定装置(13)在夹紧装置(24)旋转过程中平移和回转运动的导向槽(15)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的卡盘(23)，其特征在于，所述夹紧装置(24)具有在推力块座(17)中的弹性推力块(16)，该推力块座(17)在所述夹紧装置(24)相对于所述回转盘(4)旋转的过程中在回转盘(4)的凹座内滑动，且用于使所述回转盘(4)和闭锁元件(5)相对于所述卡盘(23)对齐。

9.夹紧装置(24)，带有夹紧装置本体(14)，位于所述夹紧装置本体(14)中的枢轴体(19)，以及卡紧元件(20)，其特征在于，承载所述枢轴体(19)的锁紧单元(25)位于所述夹紧元件(20)的相反端，且其中所述锁紧单元(25)包括由与闭锁元件(5)相关联的回转盘(4)、至少一个能够向外移动的扇形段(6)以及封盖(9)组成的装置。

10.根据权利要求9所述的夹紧装置(24)，其特征在于，所述闭锁元件(6)从回转盘(4)横向突出，且其中所述回转盘(4)通过支承元件(8)连接至扇形段(6)。

11.根据权利要求9或10所述的夹紧装置(24)，其特征在于，所述封盖(9)通过用于对齐封盖(9)的连接件(21)连接至枢轴体(19)。

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的夹紧装置(24)，其特征在于，所述夹紧装置本体(14)在所述夹紧元件(20)的相反侧具有圆锥形状，且其中所述夹紧装置本体(14)具有导向槽(15)。

13.根据权利要求9至12中的任一项所述的夹紧装置(24)，其特征在于，所述扇形段(6)和回转盘(4)具有将其联结的支承元件(8)，其中，所述夹紧装置(24)具有带有导向槽(10)的封盖(9)，且其中所述扇形段(6)具有轴向定位的导向装置(11)。

14.根据权利要求9至13中的任一项所述的夹紧装置(24)，其特征在于，所述扇形段(6)实施为闩锁(26)，为分度圆的扇形段的形式。

15.根据权利要求13所述的夹紧装置(24)，其特征在于，所述扇形段(6)以均匀分布于圆周之上的多种实例设置，且设有相应数量的导向装置(11)和支承元件(8)，且其中所述封盖(9)具有若干与所述导向装置(11)数量相当的导向槽(10)。

16.根据权利要求9至15中的任一项所述的夹紧装置(24)，其特征在于，所述枢轴体(19)具有在推力块座(17)中的弹性推力块(16)，该推力块座(17)在所述夹紧装置(24)相对于所述回转盘(4)旋转的过程中在回转盘(4)的凹座(18)内滑动。