CN105813810B - 用于夹持装置的驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于夹持装置的驱动装置,其中在壳体中设置至少一个电动机和多个传动机构,其中电动机的输出部件作用在铰接夹持部件的升降螺杆上并且其中在夹持部件和电动机的输出部件之间设置至少一个弹簧部件。第一传动机构是齿轮传动机构。第二传动机构是螺旋传动机构,其输出的传动部件是升降螺杆。在电动机的输出部件和升降螺杆之间设置至少一个弹性的加有弹簧的部件,该部件在关闭电动机后至少一个传动件继续旋转的情况下耗尽由此产生的冲程。通过本发明研发一种平行夹持装置,该装置在夹持力大、结构空间要求小、寿命长的条件下无需气动驱动地具有高的动力。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于夹持装置的驱动装置,其中在壳体中设置至少一个电动机和多个传动机构,其中电动机的传动部件作用在铰接夹持部件的升降螺杆上,其中电动机的中线与升降螺杆的中线平行或者共轴定向并且其中在夹持部件和电动机的输出部件之间设置至少一个弹簧部件。
背景技术
DE10048673B4中已知一种具有两个在水平滑座上设置的夹持部件的平行夹持装置。在这个技术方案中,水平滑座具有互相面对的齿条区段。齿条区段与位于水平滑座之间的电动机驱动的正齿轮啮合。在另一变体中,水平滑座借助于升降螺杆通过曲杆铰接。升降螺杆从滑动套筒中突出,螺母在其后面末端中,步进发动机驱动的螺纹主轴嵌入螺母中。在套筒中设置压力弹簧,该压力弹簧为了阻尼驱动的步进发动机的过渡旋转相对于螺母挤压升降螺杆。
发明内容
因此,本发明的目的在于研发一种平行夹持装置,该平行夹持装置在夹持力大、结构空间要求小、寿命长的条件下在无需气动驱动的情况下具有高的动力。
该目的通过独立权利要求的特征实现。对此,在电动机和夹持装置之间设置至少三个传动机构。第一传动机构是具有直齿轮或斜齿轮的齿轮传动机构。第二传动机构是螺栓传动机构,其驱动的传动部件是转轴螺母或者螺纹主轴并且其输出的传动部件是升降螺杆升降螺杆。在电动机的传动部件和升降螺杆之间设置至少一个弹性的加有弹簧的部件,该部件在关闭电动机后至少一个传动件继续旋转的情况下耗尽由此产生的冲程。
这里,为夹持装置设置的驱动机构包括至少三个前后连接的传动机构。第一传动机构(例如渐开线啮合的行星齿轮或者正齿轮传动机构)由高动力的无刷直流电动机驱动。电动机的轴例如直接驱动第一传动机构。第一传动机构的传动输出同时也是在此为螺栓传动机构的第二传动机构的传动输入,第二传动机构的传动输出同时也构成升降螺杆。在实施例中,在螺旋传动机构之后连接的是双向滑楔传动机构(Doppelschiebekeilgetriebe),其中将升降螺杆的升降运动转为例如以90度倾斜的夹持和释放运动。对于双向滑楔传动机构的楔角不等于45度的情况,除了方向改变外,还发生加速和减速。代替双向的或多向的滑楔传动机构,还可以使用杠杆传动机构、连杆传动机构、偏心轮传动机构以及类似机构。也可以是传动机构的组合。
此外,夹钳或滑座的数量不限于两个。
在驱动机构中使用的直流电发动机既在夹持运动过程中也在释放运动过程中分别相对于机械的止动件移动。在夹持运动的过程中,改止动件是工件,而在释放运动的过程中,该止动件则例如是滑座引导止动件。因为旋转的发动机和传动件的惯性导致在发动机电流切断后驱动件还会短时间继续转动,在驱动机构中为此成型至少一个弹性可伸缩的部件。当例如位于发动机轴上的驱动小齿轮作用于大的正齿轮(在该正齿轮的空心的轴中包括内螺纹,螺纹主轴作为用于移动双向滑楔的升降螺杆又啮合入该内螺纹中)上时,那么正齿轮就可以通过机械的弹簧轴向地在壳体中得到支承。
也可以例如在长的空心的发动机轴的上部末端上安装小齿轮,其由扭转弹簧,例如扭杆铰接,该弹簧穿过发动机轴并且在其下部末端上抗扭转地止动。
在驱动机构中在发动机与支承夹持部件的滑座之间设置的这种弹性的柔性实现了,能够利用快速运转的电动机,该电动机能够以监控负载电流的方式移动到止动部件上。
附图说明
本发明的其他细节在从属权利要求和随后的阐述示意性地描述的实施方式中给出。
附图1示出了平行夹持器的立体图;
附图2示出了根据附图1的平行夹持器的双向滑楔传动机构的部分纵向截面,然而该平行夹持器具有夹持钳。右边的夹持钳是打开的;
附图3示出了根据附图1的平行夹持器的引导主体的立体图;
附图4示出了根据附图1的平行夹持器的驱动主体的立体图;
附图5示出了平行夹持器的截面;
附图6示出了以行星齿轮的高度的平行夹持器的行星齿轮传动机构的横截面;
附图7示出了以螺母的高度的平行夹持器的行星齿轮传动机构的横截面;
附图8示出了具有弹性地安装的主轴螺母的平行夹持器的部分截面,其中弹簧标记线分别具有折线延伸;
附图9示出了发动机一侧的传动机构连接件(Getriebssteg)的立体图;
附图10示出了楔形传动机构一侧的传动机构连接件的立体图;
附图11示出了传动机构连接件和转轴螺母的立体图;
附图12示出了平行夹持器的盖部的立体图;
附图13示出了滑座、引导槽密封件和双向滑楔的上方视角看的立体图;
附图14示出了滑座、引导槽密封件和双向滑楔的下方视角看的立体图;
附图15示出了横向于引导槽方向的、引导槽密封件的部分横截面的放大图;
附图16示出了平行于引导槽方向的引导槽密封件的局部放大视图。
具体实施方式
附图1示出了一种具有两个分别位于滑座(100,101)上的夹持钳(1,2)的平行夹持装置。在其纵向上移动的滑座(100,101)在引导主体(10)中在导向槽(21)中例如以滑动支承的方式引导。容纳导向槽的引导主体(10)与驱动主体(280)一起构成了壳体,其中驱动主体(280)容纳由电动机与例如两个下游连接的机械的传动机构(230,260)组成的驱动机构。驱动机构通过双向滑楔传动机构(80)作用于引导主体(10)的滑座(100,101)上。在附图1中,夹持装置通过其驱动主体(280)安装到支承其的机械部件或者操纵设备部件(6)上。
附图2示出了具有两个旋上的夹持钳(1,2)的平行夹持装置的上部的纵向截面。夹持钳应该例如夹持圆柱形的工件(7)。装置左侧的夹持钳(1)紧贴在工件(7)上,而装置右侧的夹持钳(2)则在打开的位置上。与附图2所示相反,夹持钳(1,2)受传动限制总是必然同步地以互相靠近或者互相远离的方式运动。
平行夹持装置的例如基本上长方体的引导主体(10)例如由AlMgSi1铝合金制造。引导主体(10)的长度例如几乎是其宽度和其高度的两倍长。在实施例中,引导主体(10)的长度为76mm。在这种结构大小的情况下,每个滑座(100,101)或夹持钳(1,2)的最大冲程例如为6.2mm。
引导主体(10)在中间容纳朝着夹持钳(1,2)向上开放的导向槽(21),参见附图3,其例如矩形的横截面经测量具有17.5mm的宽度和16mm的高度。在导向槽(21)的平的侧壁(23,24)中,分别包含平坦的、例如深度为0.75mm且宽度为7.5mm的、用于之后容纳导轨(31,32)的轨道引导槽(26)。单个的轨道引导槽(26)具有矩形的横截面、平的底部和例如平的侧壁。轨道引导槽(26)经由引导主体(10)的整个长度延伸。
这里,每个导轨(31,32)是由不锈钢,例如由X90CrMoV18制造的、基本上梯形的杆。例如经由引导主体(10)的长度延伸的导轨(31,32)的宽度在实施例中为7.5mm。导轨(31,32)的高度测量为其宽度的大约57%。由于这种导轨(31,32)的高的强度,滑座可以将较大的力矩传递到引导主体(10)上。因此,夹持装置可以施加较大的夹持力到待接纳的工件(7)上。
每个导轨(31,32)具有六角形横截面并且具有两个镜相对称的相对的支承侧壁(33,34),这两个支撑侧壁构成30°的角度。镜面沿着其水平的纵向中心面将导轨(31,32)一分为二。支承侧壁(33,34)覆盖至少75%的导轨高度,其中平行于将导轨(31,32)定位的定位销(42)中线测量导轨高度。边缘倒圆位于支承侧壁(33,34)和在之间形成的、相对于垂直的中间纵向平面(8)平行的自由面(35)之间,其半径分别测量为0.5mm。
至少一个导轨(31,32)在中间具有横向槽(36),横向槽的宽度例如为2mm并且深度例如为1.7mm。这个横向槽(36)用来以额外的耐磨的方式引导在双向滑楔传动机构(80)中使用的双向滑楔(81)。如有必要,单个导轨(31,32)还可以由两个或更多的前后设置的区段构成。
在实施例中,参见附图1和3,导轨(31,32)分别由两个埋头螺钉(41)固定到引导主体(10)上。首先,导轨(31,32)分别借助两个定位销(42)在引导主体(10上定位。定位销分别在两个螺钉之间的区域内设置。定位销(42)的孔(39)和螺纹孔(38)分别位于导轨(31,32)的水平的中间纵向平面上。
为了在导轨(31,32)和滑座(100,101)之间实现小于0.05mm的最大引导缝隙,导轨可以在安装到引导主体(10)中之后通过硬质合金铣销或者磨削精加工。
中心的阶梯孔(17)位于在引导主体(10)的底面(13)中,该阶梯孔在深度为15mm的条件下具有32mm的直径。该阶梯孔在直径较小的共轴的孔区段(19)中通到导向槽(21)中。阶梯孔(17)的两侧在垂直的中间纵向平面(8)上分别包含定位销孔(20)。在引导主体(10)的长的侧壁中设置两个具有圆柱形的凹陷的横向通孔(16)。此外,可以通过它将装置例如固定在操纵设备部件(6)上。
在引导主体(10)的底面(13)上通过在位于定位销孔287中的定位销42在中心设置方形的驱动主体(280)。驱动主体(280)具有一个和引导主体(10)相比至少大约相同的水平的横截面。
驱动主体(280)具有在中央穿通的阶梯孔(283),其中能够从其上侧(281)看到四个阶梯。这个根据附图4从上方进入的阶梯孔的中线与装置中线(3)重合。第一阶梯是齿圈座孔(284),可能设计有59个齿的齿圈(231)以例如挤压或者粘合的方式位置固定地位于齿圈座孔中。第二阶梯是用于轴向推力垫圈(259)的安装孔(285)。第三阶梯和第四阶梯是穿透孔(286)。阶梯孔(283)的两侧上,在垂直的中间纵向平面(8)中分别包含垂直的定位销孔(287)。在阶梯孔(283)附近以90度分布设置四个通孔(288),通过这些孔,通过螺钉(68)将引导和驱动主体(10,280)连接。直径较大的垂直的固定孔(289)位于每个通孔(288)附近,通过这些固定孔,将装置在实施例中固定到机器滑座(6)上(参见附图1)。除了两个互相斜向相对的孔外,所有其他的固定孔(15,16)设有与各个固定螺钉配合的凹陷。垂直的固定孔(289)也在引导主体(10)中延伸。
驱动主体(280)的底面(282)具有例如7mm的深度的、这里是12个角的盖部凹进(291)。其在附图4中仅部分地用虚线表示。盖部凹进从驱动主体(280)的前面的纵向侧壁延伸直到后面的纵向侧壁。深度例如为42mm的主孔(292)从盖部凹进中在向导向槽(21)的方向伸入到驱动主体(280)中(参见附图1)。主孔(292)这里具有圆形的横截面,其直径例如是驱动主体全长的40%,例如无刷电动机(221)的定子(229)插入主孔中(参见附图5)。穿透孔(286)从上方通入主孔(292)中。
电动机(221)例如具有81W的额定功率和9350U/min的额定转数。在其转子轴(222)上输出的转矩为0.09Nm。
在两个窄的侧壁中的每一个中包括例如深度为19mm的用于容纳电气的或电子的组件的凹进(293)。凹进(293)在驱动主体(280)的下部区域中打通到主孔(292)中。每个凹进能够通过能够由四个埋头螺钉在驱动主体上固定的矩形的侧面盖部(297)封闭。盖部(297)之一支承这里未示出的电插拔连接件。
例如12个角的盖部(71)位于驱动主体(280)的底面(282)中(参见附图12)。盖部(71)具有中间的圆柱形的定心凸肩(72),盖部通过定心凸肩以小的间隙配合到主孔(292)中(参见附图4)。围绕定心凸肩(72)设置四个固定孔(78),通过这些固定孔用四个圆柱螺钉(68)通过驱动主体(280)的中间层将盖部(71)与引导主体(10)拧紧。为了容纳圆柱螺钉(68)的螺钉头,盖部(71)具有伸到纵向侧壁区域中的凹陷或者铣槽(参见附图1和4)。
圆柱形的轴承座(73)位于圆柱形的定心凸肩(72)上的中间,该轴承座为了容纳支承转子轴(222)的滚动轴承(223)而具有轴承孔(74)。根据附图12,盖部(71)具有从侧面铣削的长孔(75),该长孔在其末端区域中将壳体一侧的盖部侧面与外面的盖部侧面相连。
盖部(71)在盖部外侧面中具有中央的两阶梯的凹口(77),其中凹口(77)的内侧阶梯至少局部地具有圆柱形的壁。在凹口(77)的底部上安装具有由转角传感器和转数测量器组成的组件的电路板(299)(参见附图5)。为了容纳小盖部(298),凹口的外侧阶梯平行于底面(282)而具有基本上矩形的横截面。
在主孔(292)中设置电动机(221)的定子(229)。定子(229)在那例如夹住或者粘住。定子包围抗扭转地位于转子轴(222)上的转子(225)。根据附图5,转子轴(222)的下面的末端通过深沟球轴承(223)安装到驱动主体(280)中的盖部(71)上。转子轴(222)的上面的末端支承例如成型的行星齿轮传动机构的太阳齿轮(226)。在太阳齿轮(226)的设有例如29个齿的齿部在转子轴(222)的自由末端的区域中连接圆柱形的轴颈(227)。轴颈(227)和太阳齿轮(226)具有中心孔(228)。
滚动轴承,例如薄壁轴承(224)位于轴颈(227)上,通过该轴承在行星齿轮传动机构的连接件(235)上支承转子轴(222)。在附图9中示出的、例如两部分组成的连接件(235)主要具有管子的形状,该管子具有开孔的中间板(241)。安装的连接件(235)的圆柱形的外壁分别在各个端面附近在外侧上具有圆柱形的环形槽(243),环形槽分别用作为例如深沟球轴承(255,256)的内环的轴承座。根据附图8,上面的滚动轴承(255)位于引导主体(10)的阶梯孔(17)中。
连接件(235)由连接罩(236)和连接盖(251)组成(参见附图9)。连接罩(236)在其下面的端面上具有例如六个连接销(242)(也可参见附图6)。在至少三个连接销(242)上分别滑动地支承具有14个齿的行星齿轮(258)。具有连接销(242)的端面在连接销(242)之间具有短的圆柱形的轴承孔(244),轴承孔在连接罩(236)的接近于连接件中间板(241)的前面的位置终止。小的凸肩位于在连接件中间板(241)和轴承孔(244)之间,以便于确保位于孔(244)中的薄壁轴承(224)的内圈不紧贴在连接件中间板(241)上。
连接罩(236)在后侧的端面中具有中间的轮廓清晰的随动孔(237)(参见附图10),该孔在例如0.5mm厚的中间板(241)前面终止。根据附图5和7,为了容纳两个滑键(Passfeder)(269),将两个相对的、相对于中线(3)平行的槽(238)打入随动孔中。此外,该端面围绕随动孔(237)具有环槽(239),环槽具有单个的矩形的横截面。
在安装连接件后形状配合地并且如有必要也可以是力量配合使在连接盖(251)的下面的端面上成型的环形连接件(252)啮合入环槽(239)中。连接盖(251)具有中间的、贯通的阶梯孔(253)。大的阶梯的直径对应于随动孔(237)的常规直径。较小的阶梯的直径比大的阶梯的直径小出例如2mm。
根据附图5,在两个盘形弹簧组之间安装的、平行于中线(3)的能够在纵向上稍微移动的主轴螺母(265)位于连接件(235)的空腔中。主轴螺母(265)以其径向的外侧壁紧贴在随动孔(237)的壁上。主轴螺母(265)作为在每个长孔中的轴毂连接件而设有滑键(269)。根据附图11,代替滑键连接件设置具有多边形的横截面轮廓的轴毂连接件。在实施例中,横截面轮廓具有至少两个角。
根据附图5,位于主轴螺母(265)的每个端面上的盘形弹簧柱由每两个可更换地设置的、外侧复原的盘形弹簧(275)组成。代替盘形弹簧柱,还可以使用其他机械弹簧,例如螺旋弹簧、环形弹簧、橡胶弹簧和类似弹簧。还可以考虑使用气动弹簧。
根据附图8,使用两个盘形弹簧柱,其具有不同的弹簧刚度。靠近主轴螺母(265)的盘形弹簧(276)在此是每三个交替地设置的、具有小的弹簧钢度的薄的盘形弹簧(276)。其以内侧居中的方式位于在主轴螺母(265)上每个端面上成型的主轴螺母卡圈(266)上。主轴螺母卡圈的目的也在于,防止对柔软的盘形弹簧(276)超过最大允许的弹簧行程,每个使用的弹簧柱的盘形弹簧的弹簧刚度小于相邻的、由盘形弹簧(275)组装的弹簧柱的弹簧刚度。在每个由薄的盘形弹簧(276)构成的弹簧柱上紧贴止动垫圈(277),外部的、由连接件(235)包围的弹簧柱又在该止动垫圈上支承。该弹簧柱由两个交替覆盖的盘形弹簧(275)组成。
预张紧的弹簧柱平行于中线(3)地将主轴螺母(265)定心在连接件(235)的中间。如果在夹持装置操作过程中,主轴螺母(265)在沿着中线(3)的方向上相对于连接件(235)移动,止动垫圈(277)以一定的反作用力位于相应的主轴螺母卡圈(266)的端面上,以便于以这个反作用力负载大的、硬的盘形弹簧(275)。以这种方式得到弯折的弹簧特性曲线,在该弹簧特性曲线中,由弹簧引起的反作用力在第一冲程区段中具有小的斜率并且在第二冲程区段中具有大的斜率。第二斜率的斜角至少为第一斜率的斜角的两倍。
显然还可以将弹簧柱这样组合,即产生一次或多次弯折的特征曲线,而不用对此使用与螺母卡圈(266)连接的止动垫圈(277)。
根据附图8,齿圈(231)此额外安装到弹性体(232)中。对此,齿圈(231)位于支承圈(233)中,支承圈以径向方向上的距离包围齿圈(231)。例如橡胶圈作为弹性体(232)硫化地或者以其他方式材料接合地固定在齿圈(231)和同中心地设置的支承圈(233)之间。齿圈(231)因此可以在在驱动外壳(280)中抗扭转地设置的支承圈(233)中以小的角度围绕中线(3)转动。同时,齿圈(231)在滑动摩擦下在轴向方向上在齿圈座孔(284)的平的底部凸肩上滑动。如有必要,为了在由齿圈(231)、弹性体(232)和支承圈(233)组成的组件还没有安装的情况下保证所需的摩擦,齿圈(231)的下面的端面向下突出超出支承圈(233)的下面的端面,这样在组件的安装状态下齿圈(231)在弹性体(232)的轴向作用的张力下紧贴齿圈座孔(284)的平的底部凸肩上。以这种方式齿圈(231)作为传动机构(230)的一部分以减振的方式安装到驱动壳体(280)中。
在这个变体中,引导主体(10)通过中心连接件(29)伸入到驱动主体(280)的阶梯孔(283)中。中心连接件(29)同时支承在下面的、支承连接件(235)的滚动轴承(256)。滚动轴承(256)的外圈通过支承垫片(49)和支承圈(233)在驱动主体(280)中支承。
附图11示出了具有横截面上非圆形的随动凹口(237)的连接罩(236)。横截面的面由大的圆构成,两个更小的圆与之重叠。大的圆具有例如18.1mm的直径,而小的圆的直径为例如10mm。多个圆的中心点在一条直线上,其中小的圆互相相切。这两个小的圆的共同的接触点在大的圆的中心点上。为了避免不连续的外部轮廓,大的圆通过四个相同长度的切线与小的环相连,这样横截面是所谓的双重多边形(Zweier-Polygon)。在连接罩(236)和连接盖251之间的安装接缝这里是简易的中心孔。
主轴螺母(265)位于成型为螺纹主轴(261)的升降螺杆。成型在双向滑楔(81)上的螺纹主轴(261)具有DIN 103TR 8x1.5的梯形螺纹。也可考虑8x2的梯形螺纹。螺纹主轴(261)具有也横穿双向滑楔(81)的通孔。
在引导槽(21)中设置为双向滑楔传动机构(80)的一部分的双向滑楔(81)基本上是具有方形的横截面的四边形的杆状部件。在其中间的区域中,在两侧上分别成型侧向垂直突出的支承腹板(85,86)(参见附图13和14)。支承腹板(85,86)宽2mm,其平行于中线(3)经由整个双向滑楔高度延伸。支承腹板在其方形基本形状上突出2.4mm
双向滑楔(81)在其端面末端上分别具有以滑楔角度倾斜的端面(83,84)。滑楔角度相对于夹持装置(9)例如在20到50度之间.在实施例中,其为50度。
楔形槽(87)位于平行于倾斜的端面(83,84)的,分别在端面(83,84)和支承腹板(85,86)之间的双向滑楔(81)的每个纵向侧面上(参见附图14)。各个楔形槽(87)平行于最接近的端面(83,84)定向。在此,楔形槽具有矩形的横截面。双向滑楔(81)因此在每个纵向侧面具有两个楔形槽(87)。因为其相对于垂直的中间纵向平面(8)对称地成型,纵向侧面的每个楔形槽(87)与第二个楔形槽相对。以这种方式,双向滑楔(81)的每个端面区域构成了从横截面上看倾斜设置的T形的楔形腹板(91,92)。
双向滑楔(81)的每个楔形腹板(91,92)形状配合地啮合入在引导槽(21)中安装的滑座(100,101)中。各个滑座主要是长方体,其中在两侧都加有滑座引导槽(105),通过该滑座引导槽单个的滑座(100,101)滑动地安装到导轨(31,32)上。
单个的滑座(100,101)在朝向双向滑楔(81)的端面上具有倾斜设置的T形槽(106),滑座的宽度比引导槽(21)的宽度例如小0.2mm,滑座(100,101)通过T形槽以小于0.1mm的间隙包围双向滑楔(81)的楔形腹板(91,92)。根据附图13和14,在T形槽(106)的底部设有能够以润滑剂填充的润滑剂包(109)。在远离双向滑楔(81)的端面上,单个滑座(100,101)具有螺纹孔(115),其中线位于中间纵向平面(8)上。通过该螺纹孔(115)可以固定引导槽密封件(300)。
例如方形的,例如3.4mm高的适配附件(110),位于每个滑座(100,101)的顶面上,其在已安装的滑座(100,101)的情况下以在壳体顶面(12)上突出的方式从引导槽(21)向上突出例如1.5mm。同时,适配附件(110)在各个外面的、远离T形槽(106)的端面上突出例如1.8mm。适配附件(110)的平坦的顶面(102)具有两个设有圆柱形凹进的螺纹孔,夹持钳(1,2)可拆卸地固定在螺纹孔上。在圆柱形的凹进中插入用于精确地、至少形状配合地将夹持钳(1,2)定位到滑座(100,101)上的定心套筒。如有必要,还在那直接成型或者以不可拆卸的方式固定夹持钳(1,2)。
在各个滑座(100,101)的顶面中包括止动长孔(94),(参见附图14和附图2)。根据附图2,定位销(42)伸入到止动长孔(92)中。在滑座(100,101)互相远离地移动时,止动长孔(94)的内侧末端紧贴定位销(42)(参见附图2,右侧),从而限制滑座冲程。
滑座(100,101)在引导槽(21)中(参见附图2)这样前后设置,即在夹持钳间距最小的情况下滑座互相相对的端面(103)接触或者至少几乎接触。
引导槽(21)的槽口的中间区域由例如矩形的盖板(18)封闭。盖板(18)的宽度这样设计,即使两个滑座(100,101)在夹持钳(1,2)的关闭位置上恰好不接触。
为了保护外壳内部(5)和导轨(31,32)免受灰尘或其他的促使磨损的杂质的影响,根据附图13和14在滑座(100,101)上放置和以螺钉固定角形的引导槽密封件(300)。在此,单个的引导槽密封件(300)在实施例中包围各个滑座(100,101)的适配附件(110)。
单个引导槽密封件(300)针对每个滑座(100,101)而由两个部分组成,即密封支承件(331,332)和密封体(301,302)。密封支承件(331,332)是由不锈钢冲制的钢板折弯件,其具有长的腿部(333)和短的腿部(334)。钢板折弯件比待密封的引导槽(21)的槽宽度更窄。
长的腿部(333)具有矩形的定位凹槽(335),通过该定位凹槽其在安装状态下包围各个滑座(100,101)的夹持钳安装基部。短的腿部(334)大约在中间具有安装孔(336)并且在侧面分别具有槽(337)。安装孔用于使将引导槽密封件(300)在滑座上保持的螺钉(118)通过。每个槽(337)以间隙包围导轨(31,32)。
这个在密封支承件环形围绕微微突出的密封体(301,302)固定地设置在每个密封支承件(331,332)上。弹性的密封体(301,302)将由引导槽(21)包围的外壳内部(5)沿着引导主体壳体顶面(12)并且沿着端面(14)相对于周围环境密封。
单个的密封体(301,302)以双唇形的型材(303)紧贴在引导槽壁(23-25)上。型材(303)具有上面的、外侧的唇部(305),该唇部作为针对由外进入的以尘土和/或湿气形式的污染物的第一屏障。在安装后,通过工件自身的张力微微向上挤压唇部(305)。鉴于大小和几何尺寸都相同的唇部(306)朝向壳体内腔(5)弯曲。此外,其作用还在于使双向滑楔传动机构(80)的润滑剂保留在壳体内腔(5)中。唇部(306)成型为相对于上面的、外部的唇部(305)至少接近对称的,其中附图10中标注的轴(307)用作对称线。
在此,两个密封唇(305,306)围成了槽状的,例如至少0.25mm深的空腔(308),该空腔在内侧的端面(312)上以V形的开口终止。沿着内侧的端面(312),密封体(301,302)的外侧面(311)具有第三密封唇(324),其在滑座(100,101)移动时在壳体盖部(18)的下侧上沿着滑动。密封唇(324)(参见附图16)具有楔形形状,其前面边缘(328)朝向主体中线(3)的方向。
在实施例中,密封体(301,302)作为橡胶材料在密封支承体上预硫化。其也可以作为单独的部件制造,该部件最后粘合到密封支承件(331,332)上。
在释放冲程和/或夹持冲程中,密封体(301,302)与密封支承件(331,332)和滑座(100,101)一起在引导槽(21)内来和/或回移动。在夹持冲程中,内部的密封唇(306)作为在前面推动润滑剂的顶料器。在释放冲程中,外部的密封唇(305)用作清洁导轨(21,32)和引导槽(21)的顶料器。
升降螺杆与双向滑楔(81)一起位于其上面的末端位置,为了关闭移动或夹持移动,升降螺杆(261)(参见附图5)通过由传动机构(230,260)和电发动机(221)组成的驱动机构(220)从这个位置向下移动。对此,将电动机(221)通电。结果,与转子轴(222)连接的顺时针旋转的太阳齿轮(226)驱动行星齿轮(258)。该齿轮又在位置固定的齿圈(231)上支承,由此连接件(235)必然地围绕中线(3)旋转。连接件(235)随着第二传动机构(260)的在其中抗扭地安装的主轴螺母(265)移动,从而使移动主轴(261)进行冲程移动。因此向下移动的双向滑楔(81)向内拉动引导槽(21)中的滑座(100,101)到中间。在此,升降螺杆(261)没入转子轴(222)的孔228中,而不与之接触。
双向滑楔(81)通过其支承腹板(85,86)额外地被引导到导轨(31,32)的横向槽(36)中。对此,支承腹板(85,86)以小于0.05mm的间隙紧贴在横向槽(36)的侧壁上。支承腹板(85,86)的端面不接触横向槽(36)的各个槽底部。
在关闭移动过程中,楔形面(108)接触在双向滑楔(81)上。一旦夹持钳(1,2)紧贴在工件(7)上,电动机的负载急速升高,这触发用于关闭发动机通电的电子发动机控制装置。由于转子(225)的惯性,转子轴(222)还会继续转动一些角度。为了不由此使滑座引导件的负载和夹持部件(1,2)的夹持力不必要地升高,通过主轴螺母(265)的向上移动增大在上面的、连接件(235)中设置的弹簧柱的张力,而不使滑座(100,101)继续明显地移动。
由夹持力引起的反向旋转的作用在第二传动机构(260)中撤销,因为螺旋传动机构在选择的主轴升高过程中设计为自锁的。夹持部件的总冲程在总的传动比为1:6.5的情况下持续小于75毫秒。
替换性地,每个夹持运动中将电动机(221)逐级地通电。为了使夹持部件(1,2)紧贴在工件(7)上,直到关闭时通过电动机(221)的发动机电流监控器仅用40到80%的额定功率通电。在切断电流后或者期间,通过在壳体(10,280)中容纳的电子部件以双倍的,如有必要甚至是三倍的功率向电动机(221)通电,控制时间为10到15毫秒,以便于产生夹持部件(1,2)的短暂的后续压紧。
为了释放工件(7),这样向发动机(221)通电,即使其例如以逆时针旋转的方式运动。通过向上推动两个传动机构(230,260),双向滑楔(81)在楔形面(107)上的位置下一直互相远离地推动滑座(100,101)或者夹持钳(1,2)直到止动长孔(94)的末端在定位销(42)上接触。在夹持过程中以相同的方式进行电动机(221)的断电。然而就此却将连接件(235)中的主轴螺母(265)向下移动。
附图标记说明
1,2 夹持部件,夹持钳
3 (10,280,221)的中线
5 壳体内部空腔,壳体内部
6 机器滑座、机械部件、操纵设备部件
7 工件
8 垂直的中间纵向平面
9 夹持方向
10 引导主体,壳体
12 主体顶面
13 主体底面
14 主体端面
15 垂直的固定孔
16 横向通孔
17 阶梯孔
18 壳体盖部,盖板
19 孔区段
20 垂直的定位销孔
21 引导槽
23,24 侧壁,引导槽壁
25 槽底,引导槽壁
26 导轨槽
27 螺钉(41)的埋头孔
28 水平的定位销孔
29 中心连接件
31,32 导轨,滑座导轨
33,34 支承侧壁
35 (33)和(34)之间的面
36 横向槽
38 螺纹孔
39 定位销孔
41 埋头螺钉
42 定位销
49 支承垫片
68 (10,280,71)的圆柱螺钉
71 盖部
72 定心凸肩
73 轴承座
74 轴承孔
75 长孔
77 两阶梯的凹口
78 固定孔
80 双向滑楔传动机构
81 双向滑楔部件,双向滑楔,传动部件
83,84 倾斜的端面
85,86 支承腹板
87 楔形槽
91,92 T形的楔形腹板
94 止动长孔
100,101 滑座
102 顶面
103 端面
105 滑座引导槽
106 T形槽
107 打开位置的楔形面
108 关闭位置的楔形面
109 润滑剂包
110 适配附件
115 (300)的螺纹孔
118 (300)的螺钉
220 驱动机构
221 无刷的电动机
222 转子轴,轴
223 滚动轴承,下面的深沟球轴承
224 滚动轴承,上面的薄壁轴承
225 转子,磁性体
226 太阳齿轮,开齿的部件,输出部件,传动部件
227 轴颈
228 (226,227)中的孔
229 带有线圈的定子
230 行星齿轮传动机构,第一传动机构
231 齿圈,开齿的部件,传动件
232 弹性体,减振器
233 支承圈
235 连接件,传动件
236 连接罩
237 随动孔,随动凹槽
238 槽
239 环槽
241 连接件的中间板
242 连接销
243 环形槽,轴承座
244 轴承孔
251 连接盖
252 环形连接件
253 阶梯孔
255,256 上面、下面的滚动轴承,深沟球轴承
258 行星齿轮,开齿的部件,传动件
259 用于行星齿轮的轴向推力垫圈
260 螺旋传动机构,第二传动机构
261 升降螺杆,螺纹主轴,传动部件
262 主轴螺纹,传动部件
264 孔
265 主轴螺母
266 主轴螺母卡圈
269 滑键
275 厚的、大的盘形弹簧
276 薄的、小的盘形弹簧
277 止动垫圈
280 驱动主体,壳体
281 顶面
282 底面
283 上面的阶梯孔
284 齿圈座孔
285 轴承孔
286 穿透孔
287 定位销孔
288 用于旋拧的通孔
289 固定孔
291 盖部凹进
292 主孔
293 侧向的凹进
297 侧壁盖部
298 小盖部
299 具有转角传感器的电路板
300 引导槽密封件
301,302 密封体,弹性体
303 侧向的型材
304 双唇部
305 外部的唇部,密封唇
306 内部的唇部,密封唇
307 对称轴,中线
308 槽形的空腔
309 开口
311 外侧面
312 端面
324 单唇的密封唇
325 密封斜面
328 前面边缘
331,332 密封支承件,钢板折弯件
333 长的腿部
334 短的腿部
335 定位凹槽
336 安装孔
337 槽
Claims (10)
1.一种用于夹持装置的驱动装置,所述夹持装置具有夹持部件(1,2),其中在壳体(10,280)中设置至少一个电动机(221)和多个传动机构,其中所述电动机(221)的输出部件作用在铰接于所述夹持部件(1,2)的升降螺杆(261)上,其中所述电动机(221)的中线与所述升降螺杆(261)的中线平行或者共轴定向并且其中在所述夹持部件(1,2)和所述电动机(221)的输出部件(222)之间设置至少一个弹簧部件(275,276),其特征在于,
-在所述电动机(221)与所述夹持部件(1,2)之间设置至少三个传动机构(80,230,260),
-第一传动机构(230)是具有直齿或斜齿的齿轮(226,231,258)的一级或多级的齿轮传动机构,
-第二传动机构(260)是螺旋传动机构,所述螺旋传动机构的驱动的传动部件是螺母或者螺纹主轴并且所述螺旋传动机构的输出的传动部件是升降螺杆(261),
-在所述电动机(221)的所述输出部件(222)和所述升降螺杆(261)之间设置至少一个弹性的加有弹簧的部件,弹性的加有弹簧的所述部件在关闭所述电动机(221)后至少一个传动件(226、235)继续旋转的情况下耗尽由此产生的冲程。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述输出部件是主轴螺母(265),所述主轴螺母作用于在所述升降螺杆(261)上设置的主轴螺纹(262)上。
3.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述螺旋传动机构(260)每转一圈产生1.5或2mm的冲程。
4.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述齿轮传动机构(230)是行星齿轮传动机构(230),其中太阳齿轮(226)位于所述电动机(221)的轴(222)上,连接件(235)支承主轴螺母(265)并且齿圈(231)位置固定地位于将所述传动机构(230,260)中至少部分包围的壳体(10,280)中。
5.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,所述行星齿轮传动机构(230)具有的减速传动比等于或者小于1比3。
6.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,所述主轴螺母(265)在连接件(235)中能够以平行于所述升降螺杆(261)的中线(3)纵向移动的方式夹紧在两个弹簧系统之间。
7.根据权利要求6所述的驱动装置,其特征在于,每个所述弹簧系统包括至少一个机械的弹簧部件(275,276)。
8.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,所述连接件(235)在所述壳体(10,280)中滚动地支承。
9.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,所述电动机(221)的所述轴(222)在所述壳体(10,280)中和在所述连接件(235)中滚动地支承。
10.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述传动机构(230)的至少一个传动件(231)以减振的方式安装。
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