CN106312669A - 夹盘设备 - Google Patents

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Abstract

一种夹盘设备(10)，其通过具有一对夹盘构件(20)的夹持部件(18)夹持工件。夹盘设备(10)配备有盖构件(22)和按压构件(24)。盖构件(22)包括插入孔(80)和密封构件(90)，夹盘构件(20)的指状物(68)插入通过插入孔(80)，并且密封构件(90)围绕插入孔(80)并且抵靠指状物(68)。盖构件(22)附接至本体(12)以覆盖夹盘构件(20)的基部分(66)，并且能够弹性变形以跟随夹盘构件(20)的移位。按压构件(24)按压密封构件(90)抵靠指状物(68)。

Description

夹盘设备
技术领域
本发明涉及一种夹盘设备，该夹盘设备通过能够打开和闭合的夹持部件来夹持工件。
背景技术
迄今为止，已有安装在机床的轴的远端等等上的夹盘设备。在这样的夹盘设备中，在供应压力流体或者电信号作用下，执行由一对夹盘构件组成的夹持部件的打开和闭合操作，从而例如各种部件等工件被夹持(参见例如日本特开专利申请No.2008-173692)。在这类夹盘设备中，夹盘构件相对于夹盘设备的本体可移动地配置。
发明内容
附带地，为了合适地保持夹盘构件的移动的平稳性的目的，考虑到提供一种盖构件(保护盖)以防止灰尘或者湿气等等进入本体和夹盘构件之间的滑动部分以及进入用于移动夹盘构件的机构。在这种情况下，需要盖构件防止灰尘或者湿气等等从夹盘构件和盖构件之间进入，而不干扰夹盘构件的移动。
考虑到上述问题而设计了本发明，并且本发明的目的是提供一种夹盘设备，该夹盘设备配备有通过盖构件能够合适地防止灰尘或者湿气等进入的结构。
为了实现上述目的，本发明的特征在于一种夹盘设备，其包括：本体；和夹持部件，该夹持部件被构造成能够打开和闭合，该夹持部件包括支撑在本体上的一对夹盘构件，其中至少一个夹盘构件能够相对于本体移动，并且工件通过该夹持部件夹持；其中该夹盘设备进一步包括盖构件和按压构件；该盖构件包括：插入孔，一个夹盘构件的指状物插入通过该插入孔；和密封构件，该密封构件被构造成围绕该插入孔并且抵靠指状物；其中盖构件附接至本体，以覆盖夹盘构件的基部分，并且能够弹性变形以跟随一个夹盘构件的移位；该按压构件被构造成按压密封构件抵靠指状物。
根据以上述方式构造的夹盘设备，盖构件的密封构件被按压构件按压抵靠指状物。因此，当夹盘构件移位以打开和闭合夹持部件时，能够防止密封构件和指状物之间出现间隙。因此，获得良好的密封性能，并且盖构件能够适当地呈现防尘和防水功能。
在上述夹盘设备中，按压构件可以形成为围绕指状物的环形形状，并且密封构件可以以弹性压缩状态被夹在按压构件和指状物之间。
当以这种方式构造时，在环形形状的按压构件对密封构件施加“挤压”作用下，由于密封构件保持与指状物紧密接触，能够获得更加良好的密封性能。
在上述夹盘设备中，按压构件可以包括沿周向彼此并肩布置的多个按压部件，并且密封构件可以适配在多个按压部件和指状物之间。
根据该配置，在夹盘设备的装配过程中，当盖构件的密封构件适配在按压构件和指状物之间时，因为多个按压部件轻微地弹性变形，其装配变得容易。
在上述夹盘设备中，按压构件可以配置在盖构件的内侧。
根据该配置，能够将按压构件配置在小的空间中，并且可以可靠地防止按压构件掉落。
在上述夹盘设备中，按压构件可以配置在盖构件的外侧。
根据该配置，当装配按压构件时，能够容易地从盖构件的外侧安装该按压构件。
在上述夹盘设备中，在一对夹盘构件之中，另一个夹盘构件也能够相对于本体移动，该盖构件进一步包括对应于另一个夹盘构件形成的另一个插入孔和另一个密封构件，并且对应于另一个夹盘构件进一步设置另一个按压构件。
根据该结构，在通过一对夹盘构件两者的移动夹持工件的夹盘设备中，有效地防止在密封构件和指状物之间出现间隙，并且盖构件能够适当地呈现防尘和防水功能。
根据本发明的夹盘设备，能够通过盖构件适当地防止灰尘或者湿气进入。
本发明的上述及其他目标、特征和优势通过以下描述连同附图将变得更加明显，其中本发明的优选实施例通过说明性的实例来展示。
附图说明
图1是根据本发明实施例的夹盘设备的立体图；
图2是图1所示的夹盘设备的分解立体图；
图3是图1所示的夹盘设备的横截面视图；
图4是根据修改例的夹盘设备的立体图；以及
图5是图4所示的夹盘设备的横截面视图。
具体实施方式
以下将参考附图说明根据本发明的夹盘设备的优选实施例。
如图1至图3所示，夹盘设备10配备有：本体12，缸孔13形成在本体12中；活塞14，活塞14沿着缸孔13的轴线a的方向(以下简称为“轴线方向”)可移动地布置在本体12的内部；和夹持部件18，夹持部件18能够执行打开和闭合操作，并且具有一对夹盘构件20，该夹盘构件20通过杆16连接至活塞14。此外，夹盘构件20配备有盖构件22和按压构件24，盖构件22附接至本体12并且覆盖夹持部件18的基部侧，按压构件24用于确保夹盘构件20和盖构件22之间的密封性。
如图3所示，第一端口27和第二端口28在本体12的侧表面上开口，第一端口27和第二端口28相对于缸孔13的内部供应和排出压力流体(例如，压缩空气)。
在缸孔13中，罩30安装在缸孔13的开口端侧，并且通过罩30闭合和密封缸孔13，本体12的内部形成压力腔15。安装在罩30的外周表面上的环状密封构件32抵靠缸孔13的内周表面，从而保持缸孔13内部的气密性。进一步，锁定环34安装在缸孔13的内周表面，从而相对于缸孔13保持罩30。
第一端口27和第二端口28在本体12的轴线方向上配置，两者之间具有预定距离。第一端口27与活塞14的一个端表面侧的空间连通，而第二端口28与罩30和活塞14的另一个端表面之间的另一空间连通。第一端口27和第二端口28连接至图中未示的压力流体供应源。
基部件36配置在本体12的位于相对侧的端部分上，该相对侧与配置有罩30的一侧相对，并且可移动地支撑夹持部件18的支撑构件39被固定至基部件36。轨道凹槽38形成在支撑构件39中，夹持部件18的一对夹盘构件20在轨道凹槽38中被可移动地引导。轨道凹槽38沿着大致垂直于缸孔13的轴线a的方向延伸。
对于在图示示例中所示的本体12，基部件36与缸部件35整体地形成，缸部件35是将活塞14容纳在其中的部分。然而，在变型例中，缸部件35和基部件36可以形成为分离的部件。
活塞14包括活塞主体部分40和杆部分42，活塞主体部分40将本体12的压力腔15分隔为第一腔15a和第二腔15b，杆部分42相对于活塞主体部分40直径减小，并且从活塞主体部分40朝向夹持部件18侧突出。
环形凹槽44形成在活塞主体部分40的外周部分上，并且环形活塞垫圈46安装在环形凹槽44中。通过活塞垫圈46沿着缸孔13的内周表面的整个圆周保持紧密接触，在轴线方向上由活塞主体部分40分隔的第一腔15a和第二腔15之间的气密性被适当地保持。与夹持部件18相对的一侧的活塞主体部分40的表面与罩30面对面地布置。
进一步，磁体48配置在活塞主体部分40的外周表面上，邻近活塞垫圈46。通过使用图中未示的位置检测传感器检测来自磁体48的磁性，能够确定活塞主体部分40在轴线方向上的位置。
杆部分42被插入穿过杆孔50，杆孔50相对于缸孔13直径减小。设置在杆孔50的内周表面上的杆垫圈52抵靠杆部分42的外周表面。例如由诸如橡胶等弹性材料制成的阻尼器53安装在杆部分42的基部分上。因此，当活塞14朝向夹持部件18移位并且进入到抵靠形成缸孔13的端部分的壁时，震动被缓冲。
一对杆16通过销54与杆部分42可摆动地接合，销54设置在杆部分42上。各个杆16中的每一个形成为大致L形状，并且包括第一端部56和第二端部58，第一端部56与杆部分42接合，第二端部58与夹盘构件20接合。进一步，杆16在其大致中心部分通过设置在本体12上的一对连接销62可旋转地枢转支撑在本体12上。每个杆16的第一端部56在其中具有切口部分64，该切口部分64与配置在杆部分42的一端的销54接合。
进一步，每个杆16形成为从由连接销62支撑的部分朝向第二端部58逐渐地变窄，并且第二端部58枢转地支撑在后文描述的夹盘构件20的基部分66中。因此，通过杆部分42在轴线方向上的移位，一对杆16经由连接销62可旋转地移位，以使得一对杆16的第二端部58朝向彼此相互接近和与彼此相互远离。
夹持部件18包括一对能够相对于本体12移动的夹盘构件20。在本实施例中，夹盘构件20被支撑在本体12上，从而能够沿着轨道凹槽38(在垂直于轴线a的方向上)移位。更具体地说，每一个夹盘构件20包括块状基部分66和指状物68，其中基部分66在轨道凹槽38中被引导，指状物68从基部分66的与本体12相对的一侧向外突出。
沿着夹盘构件20的移动方向延伸的凹槽70形成在每个基部分66的相应侧表面中，并且多个球72沿着直线布置在每个凹槽70中。球72通过端板74保持在凹槽内，该端板74安装在每个基部分66的两个端表面(在夹盘构件20的移动方向上的两侧的端表面)上。进一步，球72被保持在形成在基部分66中的凹槽70和形成在基部件36中的轨道凹槽38之间。通过这样的结构，夹盘构件20沿着轨道凹槽38移位时的移位阻力减小，并且夹盘构件20能够在其移动方向上平滑地移位。
在每个夹盘构件20中，接合凹槽76设置在基部分66的杆16侧的表面上，杆16的第二端部58在适配状态下与接合凹槽76接合。杆16的第二端部58可旋转地接合在接合凹槽76内。
盖构件22覆盖基部分66。更具体地说，基部分66被容纳在盖构件22的内部。另一方面，指状物68的根部69穿透盖构件22，并且指状物68的用来夹持工件的自由端侧在盖构件22的外侧露出。在本实施例的情况下，穿透盖构件22的指状物68的根部69具有圆形截面。
整个盖构件22由诸如橡胶材料或者高弹体材料的弹性材料制成，并且在覆盖一对夹盘构件20的基部分66的状态下被附接至本体12。在本实施例中，在平面上观看时，盖构件22具有大致矩形形状。更具体地说，盖构件22包括主壁82和侧壁84，两个插入孔80形成在主壁82中，夹盘构件20的指状物68被插入通过插入孔80，侧壁84从主壁82的外周边缘朝向本体12延伸，并且以气密状态被固定在本体12的基部件36。
在主壁82上形成多个凹槽86，多个凹槽86之间具有间隔，从而使得盖构件22能够容易地沿着夹盘构件20的移动方向弹性变形。由于该多个凹槽86，在盖构件22中形成横截面为波浪形状的波纹部分88。波纹部分88分别配置在盖构件22中的两个插入孔80之间的部分，以及两个插入孔80的外侧的部分。由于盖构件22以这样的方式组成，当为了打开和关闭夹持部件18而移动夹盘构件20时，盖构件22能够弹性地变形从而跟随夹盘构件20的移位。
设置在盖构件22中的两个插入孔80是指状物68(根部69)插入通过的部分，在本实施例的情况中，两个插入孔80设置成与指状物68的根部69相配合的圆形孔的形式。在盖构件22中，围绕相应的两个插入孔80的部分由环状密封构件90组成，密封构件90抵靠相应指状物68的外周表面。密封构件90的内周表面在整个圆周上抵靠指状物68(的根部69)的外周表面。
侧壁84的与主壁82相对的相对侧的端部84a上形成突起83，突起83向内突出并且沿着侧壁84形成圆圈。突起83被适配进入形成在基部件36的外周表面上的凹槽37。进一步，通过固定板78a-78d，侧壁84的端部84a被按压抵靠并且附接于基部件36，固定板78a-78d由螺钉77固定到基部件36。因此，端部84a以气密方式相对于基部件36固定。
按压构件24按压盖构件22的密封构件90抵靠夹盘构件20的指状物68。由于即使当夹盘构件20相对于本体12移位以打开和闭合夹持部件18时，按压构件24也不会产生实质上的变形(弹性延伸)，因此按压构件24能够按压密封构件90使其在整个外周上抵靠指状物68。为了实现这种功能，按压构件24优选地由刚性材料(硬树脂、金属材料等等)构成。
更具体地说，按压构件24形成为围绕指状物68的环形形状，并且密封构件90以弹性压缩状态被夹在按压构件24和指状物68之间。
如图2和图3所示，在本实施例的情况中，每个按压构件24包括环形形状的环构件92和多个按压部件94，多个按压部件94从环构件92向外突出，并且在圆周方向上具有间隔地并排布置。每个按压部件94形成为弧形形状。每个密封构件90以被按压配合在指状物68和多个按压部件94之间的状态被安装。更具体地说，通过多个按压部件94朝向指状物68按压密封构件90，并且通过这种按压力，密封构件90处于在径向上被弹性地压缩的状态(挤压状态)。因此，密封构件的内周表面被置于在整个圆周上抵靠指状物68(的根部69)的外周表面。
进一步，如图3所示，在本实施例中，密封构件90从主壁82朝向盖构件22的内侧(夹盘构件20的基部分66侧)突出，并且在盖构件22的内侧，按压构件24布置成围绕密封构件90。进一步，按压构件24布置在夹盘构件20的基部分66和盖构件22的主壁82之间。
接下来，将描述夹盘设备10的操作和优势效果。
当压力流体从图中未示的压力流体供应源通过第一端口27供应至本体12的第一腔15a时，活塞14在远离夹持部件18的方向上移位。伴随活塞14的移位，与活塞14的杆部分42接合的一对杆16的第一端部56被朝向活塞主体部分40侧拉动。在这种情况下，第二端口28处于与大气连通的状态。
因此，一对杆16在使得它们的第二端部58相互接近的方向上分别围绕连接销62旋转，并且与第二端部58接合的一对夹盘构件20在彼此接近的方向上移位。此时，指状物68插入通过的盖构件22弹性地变形以跟随夹盘构件20的移位，从而密封构件90和按压构件24也随着夹盘构件20一起移位。此外，通过以上述方式操作的夹持部件18的一对夹盘构件20以预定压力夹持图中未示的工件。
另一方面，在夹持部件18对工件的夹持要被解除的情形中，在图中未示的切换阀的切换动作下，供应至第一腔15a的压力流体改为通过第二端口28供应至第二腔15b。在这种情况下，第一端口27处于与大气连通的状态。因此，在导入至第二腔15b的压力流体的按压动作下，活塞14朝向夹持部件18侧移位。
此外，伴随活塞14的移位，与杆部分42接合的一对杆16在使得它们的第二端部58相互远离的方向上分别围绕连接销62旋转。因此，与杆16接合的一对夹盘构件20在彼此远离的方向上移位。此时，指状物68插入通过的盖构件22弹性地变形以跟随夹盘构件20的移位，从而密封构件90和按压构件24也随着夹盘构件20一起移位。此外，伴随一对夹盘构件20的这种方式的操作，对工件的夹持被释放。
在这种情况下，根据以上述方式构造的夹盘设备10，盖构件22的密封构件90通过按压构件24被按压抵靠指状物68。因此，当夹盘构件20移位以打开和闭合夹持部件18时，能够防止密封构件90和指状物68之间出现间隙。因此，获得良好的密封性能，并且盖构件22能够适当地呈现防尘和防水功能。
例如，在这种情况下，如果夹盘设备10不设置按压构件24，当夹盘构件20移位以便打开和闭合夹持部件18时，由于密封构件90发生弹性伸展，密封构件90和指状物68之间可能出现间隙。这是因为，在不设置按压构件24的情形中，密封构件90抵靠指状物68的力仅仅是基于密封构件90本身弹性的伸展力。与此相反，根据以上述方式构造的配备有按压构件24的夹盘设备10，盖构件22的密封构件90以弹性压缩状态被按压构件24按压抵靠指状物68。因此，在夹盘构件20也移位的时候，由于密封构件90和指状物68之间的紧密接触状态被保持，因此在密封构件90和指状物68之间不会出现间隙。
特别地，在本实施例的情况中，按压构件24形成为围绕指状物68的环形形状，并且密封构件90以弹性压缩状态夹在按压构件和指状物68之间。由于用这种方式被构造，因为在通过环形形状的按压构件24对密封构件90施加“挤压”作用下密封构件90保持与指状物68紧密接触，因此能够获得更加良好的密封性能。
进一步，在本实施例的情况中，每个按压构件24包括沿圆周方向彼此并肩布置的多个按压部件94，并且密封构件90适配在多个按压部件94和指状物68之间。根据该配置，在夹盘设备10的装配过程中，当盖构件22的密封构件90适配在按压构件24和指状物68之间时，因为多个按压部件94轻微地弹性变形，因此使得其装配变得容易。
此外，在本实施例的情况中，因为按压构件24布置在盖构件22的内侧，能够将按压构件24配置在小的空间中，并且可以可靠地防止按压构件24掉落。
进一步，在本实施例的情况中，一对夹盘构件20都相对于本体12可移动地配置，并且按压构件24被安装在对应的密封构件90上。因此，在通过一对夹盘构件20两者的移动夹持工件的夹盘设备10中，有效地防止了在密封构件90和指状物68之间出现间隙，并且盖构件22能够适当地呈现防尘和防水功能。
在根据图4和图5所示的修改例的夹盘设备10a中，按压构件24配置在盖构件22的外侧。在这种情况下，在盖构件22中，围绕指状物68的根部69的密封构件90a从主壁82朝向与基部分66相对的一侧突出。进一步，按压构件24a形成为环形形状并且布置成在盖构件22的外侧的位置围绕密封构件90a，并且按压构件24按压密封构件90a抵靠指状物68。此外，密封构件90a以弹性压缩状态被夹在按压构件24a和指状物68之间，并且按压构件24a处于被紧密地适配在密封构件90a的外侧的状态。因此，按压构件24不会从盖构件22和指状物68掉落。
根据这种修改例的夹盘设备10a，当装配按压构件24a时，能够容易地从盖构件22的外侧安装按压构件24a。
在夹盘设备10、10a中，一对夹盘构件20可以被支撑在本体12上以便能够围绕各自的枢轴点转动。
在上述夹盘设备10、10a中，一对夹盘构件20中只有一个可以相对于本体12移动，而另一个夹盘构件20不需要相对于本体12可移动。更具体地说，夹持部件18可以被构造成使得只有一个夹盘构件20相对于本体12移动以夹持工件。
在夹盘设备10、10a中，作为使夹盘构件20移动的驱动机构的动力源，而不是流体压力缸(活塞14和缸部件35)，可以采用由电能驱动的致动器(即，电动机等等)。
根据本发明所述的夹盘设备并不局限于上述实施例，显然不偏离本发明权利要求定义的范围的各种配置都可以被采用。

Claims (6)

1.一种夹盘设备(10，10a)，包含：本体(12)；和夹持部件(18)，所述夹持部件(18)被构造成能够打开和闭合，所述夹持部件(18)包括支撑在所述本体(12)上的一对夹盘构件(20)，其中至少一个夹盘构件(20)能够相对于所述本体(12)移动，并且工件通过所述夹持部件(18)夹持；其特征在于，所述夹盘设备(10，10a)进一步包含：
盖构件(22)，所述盖构件(22)包括：插入孔(80)，一个夹盘构件(20)的指状物(68)插入通过所述插入孔(80)；和密封构件(90，90a)，所述密封构件(90，90a)被构造成围绕所述插入孔(80)并且抵靠所述指状物(68)；其中所述盖构件(22)附接至所述本体(12)，以覆盖所述夹盘构件(20)的基部分(66)，并且能够弹性变形以跟随所述一个夹盘构件(20)的移位；和
按压构件(24，24a)，所述按压构件(24，24a)被构造成按压所述密封构件(90，90a)抵靠所述指状物(68)。
2.如权利要求1所述的夹盘设备(10，10a)，其特征在于：
所述按压构件(24，24a)形成为围绕所述指状物(68)的环形形状；并且
所述密封构件(90，90a)以弹性压缩状态被夹在所述按压构件(24，24a)和所述指状物(68)之间。
3.如权利要求2所述的夹盘设备(10)，其特征在于：
所述按压构件(24)包括沿周向彼此并肩布置的多个按压部件(94)；并且
所述密封构件(90)适配在所述多个按压部件(94)和所述指状物(68)之间。
4.如权利要求1所述的夹盘设备(10)，其特征在于，所述按压构件(24)配置在所述盖构件(22)的内侧。
5.如权利要求1所述的夹盘设备(10a)，其特征在于，所述按压构件(24a)配置在所述盖构件(22)的外侧。
6.如权利要求1所述的夹盘设备(10，10a)，其特征在于：
在所述一对夹盘构件(20)之中，另一个夹盘构件(20)也能够相对于所述本体(12)移动；
所述盖构件(22)进一步包括对应于所述另一个夹盘构件(20)形成的另一个插入孔(80)和另一个密封构件(90，90a)；并且
对应于所述另一个夹盘构件(20)设置另一个按压构件(24，24a)。
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