CN1077479C - 可变化夹盘系统 - Google Patents
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Abstract
在能通过夹盘C自身夹紧和释放工件的可变夹盘系统中,流体供给装置装在机床主轴2的端部上,流体关闭阀20a和20b安装在流体供给装置上。当夹盘C固定在主轴2上时,流体关闭阀20a和20b自动地连接到安装在夹盘C后的流体元件111a和111b上,安装在夹盘C内的夹爪操纵缸90被由主轴2的后部提供的流体动作以打开和关闭夹爪93。因此,当夹盘C固定在主轴2的端部上时,夹爪93通过夹盘C中安装的夹爪操纵缸90能被操纵。
Description
本发明大致涉及到一种可变化夹盘系统,它可变地固定在机床的主轴上。更详细地说,本发明涉及一种包括如下夹盘的可变夹盘系统,它能自身夹紧和释放工件并能从夹盘固定处如机床的主轴端部或固定加工工件处而不是主轴处脱离,并在夹紧工件时可被传送给另一个夹盘固定处。
这种夹盘系统在1993年10月5日出版的日本专利申请No.5-53713中被公开。在此系统中,夹盘被固定在夹盘夹紧装置上,它安装在除了机床主轴端部以外的位置上。当夹盘夹紧装置侧面的流体接通口与夹盘侧面的流体供液口/排液口之间建立流体通路时,高压流体从夹盘夹紧装置经过单向阀被供给到夹盘中的夹爪操纵缸的缸腔中,使得缸动作以打开和关上夹爪。单向阀阻止被供给到缸腔中的流体泄漏,以维持供给流体的压力,可保持工件被夹盘夹住的夹紧状态。当保持工件夹紧状态时,夹盘从夹紧装置上脱离,然后,夹盘被固定在机床的主轴上。然后,在用来作为夹盘固定部分的主轴的端部,一个在轴向上穿过主轴并被连接到主轴后端的旋转缸中的椎杆,与从安装在夹盘中的夹爪操纵缸中的活塞向后伸出的活塞杆相连接。当工件固定在主轴上时,如果工件夹紧力仅靠单向阀中的流体压力提供而不够时,旋转缸迫使推杆拉动卡盘夹爪操纵缸的活塞,以提高夹紧力,确保安全。
日本于1987年7月21日公开出版的实用新型申请No.62-28324中公开了另一种夹盘系统。在此系统中,高压流体从夹盘外圆周上的供油口流入到夹盘的内部。通过安装在夹盘中的单向阀和一个气缸腔(蓄能器腔),高压流体被限定在夹盘中的缸腔里。在此状态中,夹盘在工件安装预备处而不是机床的主轴处作好准备,安装在工件固定预备处的张开杆推动从夹盘的缸中的活塞后面伸出的释放轴,使活塞移动,打开夹爪。当工件被安放在夹爪之间时,张开杆向后移动,工件被夹爪夹紧,夹爪靠使活塞偏置在夹紧方向的弹簧的弹力和受限的高压流体的压力来关闭。这样夹住工件的夹盘通过安装在主轴上的推杆可拆卸地固定在机床的主轴上。在通过机床完成加工以后,推杆推动释放轴,工件从主轴上被撤下。此后,推杆释放,夹盘可从主轴上卸下。
日本于1984年1月13日出版的实用新型申请No.59-5210也公开了另一种夹盘系统。在此系统中,两个臂安装在枢轴上,其可旋转,并沿轴向可向前、向后移动。夹盘夹紧机构安装在每个臂的端部。自—持型夹盘,如前夹盘,被夹盘夹紧机构夹紧以移向主轴的固定位置,然后,夹盘通过连接机构被固定在主轴上。在此固定状态中,正在进行加工。
日本于1987年8月25日出版的实用新型申请No.62-193710公开了另一种夹盘系统。在此系统中,夹盘固定装置安装在主轴的前部。夹盘被夹盘固定装置固定在主轴上。在此固定状态中,夹爪操纵轴通过拉杆被移动以打开和关闭夹爪。
在前述日本专利申请No.5-253713公开的夹盘系统中,不考虑供给到夹爪操纵缸的流体,当夹盘固定在夹盘固定处而不是主轴上时,夹盘中的夹爪操纵缸被流体操纵以打开和关闭夹爪。另一方面,当夹盘固定在主轴上,没有高压流体供给到夹盘中的夹爪操纵缸中,利用分旋转缸的驱动力,夹爪的夹紧力增加(夹爪进一步向夹紧方向移动)。因此,当夹盘固定在主轴上时,此两个系统的缸必须被用来使夹爪向夹紧方向移动,使得缸不能全部被利用。另外,在此夹盘系统中,操纵夹爪操纵缸的高压流体是压力流体,如果推杆拉动主轴上的夹爪操纵缸的活塞杆,以增加夹紧力,限定在夹爪操纵缸中的压力流体就开始具有负压,以致阻止压力流体反向流动的单向阀被打开,以使流体泄漏。因此,当安装在主轴上的夹盘的加工完毕后,椎杆的拉力消失,夹爪操纵缸中预先建立的压力比在活塞杆被推杆拉动以前小,以致会出现这样一个问题,工件夹紧力不能被不间断地保持。而且,在此系统中,当夹盘固定在主轴上通入压力流体时,即使试图使活塞向夹爪释放方向移动,但由于压力流体是不可压缩的,活塞不会移动,因此,这有一个不利之处,即当夹盘安装在主轴上时,工件不能被方便地卸下。
在前述日本实用新型申请出版的No.62-28324公开的夹盘系统中,气动系统的气缸腔或液压系统的蓄能器腔被安装在夹盘系统中。因此,即使当夹盘安装在主轴上时,通过推动释放轴也能使流体流入气缸腔或蓄能器腔。然而,当夹盘安装在主轴上时试图增加夹紧力,或者在主轴的转动时试图给夹盘内部提供流体,高压流体必须从供油口再一次被提供,以致当夹盘固定在主轴上时,必须将另一套流体管路连接到供油口处。
在前述的日本实用新型申请申请No.59-5210公开的夹盘系统中,该自身固定型夹盘被安装在主轴上,可是当夹盘安装在主轴上时,该夹爪却不能打开和闭合因此,存在的问题是,工件不能被卸下,而且在主轴位置上的夹紧力也不能提高。
在前述的日本专利专利申请公开号62-19370中公开的夹盘系统中,虽然当夹盘安装在主轴上时,夹爪可以打开和闭合,但是存在的问题是,当夹盘从主轴上拆下时,该夹爪是打开的,所以工件不能被夹住了。
因此本发明的目的是消除前述问题,并提供一种可变夹盘系统,其能向夹盘的夹爪操纵缸提供流体,当夹盘被安装在用作固定夹盘的夹盘固定处的主轴上时,其通过夹盘中的夹爪操纵缸能打开和关闭夹爪。
本发明的另一个目的是提供可变的夹盘系统,其能减小安装在夹盘上的用来保持限定流体的压力的蓄能器的长度。而即使蓄能器如此布置,使得夹盘在轴向上被细长,其也可避免夹盘厚度的增加。
本发明的又一个目的是提供一个可变的夹盘系统,在夹盘中的供液口/排液口被连接到夹盘固定部分的流体供给装置上而向夹盘中的夹爪操纵缸提供流体之后,夹盘从夹盘固定装置上卸下时,其可减小在流体连接装置和与其分离的流体供给装置之间存留的流体泄漏量。
本发明还有一个目的是提供一种可变夹盘系统,当夹盘从主轴上卸下后,其可通过被高压流体操纵的夹爪操纵缸将夹爪夹持在工件夹紧处,而当夹盘固定在主轴上时,它能靠夹爪操纵缸的操纵打开夹爪。
本发明的另一个附加目的是提供一种可用于上述可变夹盘系统的可变夹盘。
为了实现上述和其它的目的,根据本发明,这里提供了一种夹盘系统,其中夹盘的流体供给/排放连接装置是可连接的,与包括主轴在内的夹盘固定部分的流体关闭阀相通,以使得即使当夹盘安装在用作夹盘固定部分的主轴上时,夹爪也能通过安装在夹盘中的夹爪操纵流体缸被打开和关闭。另外,根据本发明,可变的夹盘系统安装了具有用于维持夹盘内压力的多阶的活塞的蓄能器。可变夹盘系统也可装有用于使多个活塞沿压缩方向偏置的弹簧。弹簧可布置成它们的轴向位置是重叠的。而且,根据本发明,可变夹盘系统可装有一真空机构,当流体供给/排放连接装置与流体供给装置相脱离时,其能吸收存留在夹盘中的流体供给/排放连接装置与夹盘固定部分之流体供给装置之间的流体。而且,根据本发明,可变夹盘系统在主轴中装有用于操纵夹爪的流体供给/排放连接装置,以使当夹盘固定在包括主轴在内的夹盘固定部分上时,主轴中的流体供给/排放连接装置正对着要与其连通的夹盘的流体供给/排放的连接装置,因此当夹盘固定在主轴上时,允许夹爪操纵缸动作。
根据本发明的另一方面,可变夹盘系统包括夹爪,夹爪操纵缸,经由单向阀连接到夹爪操纵缸上的流体供给/排放连接装置。夹爪操纵缸被由流体供给/排放连接装置提供的高压流体操纵,使得工件可从夹盘固定处而不是主轴处被夹住和卸下。当工件通过单向阀被存留的流体压力夹紧时,夹盘可拆卸地安装在用作夹盘固定部分的机床的主轴上。当夹盘固定在主轴上时,夹盘的流体供给/排放连接装置与安装在主轴上的流体供给装置相通,使得即使当夹盘固定在主轴上时,夹爪也可被由流体操纵的夹爪操纵缸的动作操纵。因此,即使当夹盘安装在主轴上时,无需向其连接另外的管路,夹盘中的夹爪操纵缸也可被操纵。
夹盘也可装有一蓄能器,它与夹爪操纵缸的缸腔相通,缸腔中的压力由单向阀来维持。蓄能器也有多阶活塞结构,其中装有多个压力保持活塞,以使它们能在轴向上移动。各个活塞可通过具有不同刚度的压力保持弹簧沿压缩方向被偏置。压力保持弹簧如此布置,使得外部与内部的轴向位置重叠。因此,当弹簧轴向位置重叠时,蓄能器在活塞行程方向上的蓄能器的长度可做的比传统的单个弹簧与单个活塞相串联的蓄能器短,这样使得即使当因蓄能器的布置而在轴向上伸长了夹盘时,也可避免夹盘厚度的增加。
夹盘的流体供给/排放连接装置可装有用于当夹盘从夹盘固定处卸下时,把存留在流体供给/排放连接装置与流体关闭阀之间的流体吸入到夹盘的单向阀中。夹盘可在轴向上固定在夹盘固定处,也可从其上卸下。夹盘固定处的流体关闭阀可装有流体关闭阀,使其正对夹盘。夹盘的流体供给/排放连接装置可有一通道。在通道中,吸入活塞被安放在吸入腔中,使其可按预定的行程移动并偏向流体关闭阀一边。通道可与在吸入腔与单向阀建立连通关系的流体通路相通。通道可在吸入腔与夹盘固定处的流体关闭阀之间建立连通关系。夹盘的流体供给/排放连接装置也可安装用于当夹盘固定在夹盘固定处时允许流体关闭阀使吸入活塞移动以给夹盘供油的流体真空装置。在流体真空装置中,当夹盘从夹盘固定处脱离时,留下吸入行程,以使在关闭阀关闭后,能向夹盘固定处移动。吸入活塞按剩余的行程移动,以减小吸入腔的负压来吸入流体关闭阀和夹盘固定处的流体关闭阀间的存留流体。因此,当夹盘从夹盘固定处卸。
下时,存留在流体关闭阀和连通孔之间的流体经由连通孔被吸入到就阀中,则能减少向外的泄漏量及减少供给的工作油的量,故很经济。
流体关闭阀可装有阀芯元件。阀芯元件安装在固定的圆柱型插入部件上,以使它能在轴向上滑动。圆柱型插入部件的端部从夹盘固定处的端部伸出,阀芯元件的端部也从供油口伸出。当夹盘固定在夹盘固定处或从其上卸下时,固定在夹盘上的推动轴可穿过流体真空装置的吸入活塞的中心,以使其与阀芯元件的端部同轴。当夹盘固定在夹盘固定处时,圆柱型插入部件可按预定的行程推动吸入活塞,推动轴也可推动阀芯元件。当夹盘从夹盘固定处上卸下时,阀芯元件在分离处的中间位置被关闭,而吸入活塞的吸入行程仍保留。因此,通过流体关闭阀相对于夹盘的相对运动,当夹盘固定在夹盘固定处时,夹盘的固定装置的流体关闭阀被打开,而当夹盘从夹盘固定处脱离时,其被关闭。因此,无需提供任何用于打开和关闭夹盘固定装置的关闭阀的附加驱动源。
根据本发明,在可变夹盘系统中,夹盘可具有用于夹紧工件的夹爪,用于高压流体操纵夹爪的夹爪操纵缸,和通过单向阀连接到夹爪操纵缸的高压流体供给/排放连接装置。机床的主轴可装有用于使夹盘固定和卸下的夹盘固定装置。夹盘可被夹盘移动装置移动到主轴夹盘固定部分上被安装和从其上被拆卸。在可变夹盘系统中,主轴可装有用于操纵夹爪的流体关闭阀。当夹盘安装在主轴上时,主轴的流体供给/排放装置正对着夹盘的流体供给/排放连接装置以便在它们之间建立连通关系,以使当夹盘装在主轴上时,夹盘的夹爪操纵缸能操纵夹爪。
夹盘移动装置首选是作为具有可旋转地安装在机架上的变化臂的装置,但它也可以是使用不同于机床的机床人的装置。另外,夹盘固定装置也可以是用来可拆卸地把夹盘固定在主轴上的装置,所以,不应该把本发明局限于此具体实施例中。
根据本发明,用于机床上的可变夹盘包括:用于装夹工件的夹爪;用于在工件夹紧处和工件释放处之间移动夹爪的夹爪操纵流体缸;用于通过其中向夹爪操纵缸提供高压流体并从夹爪操纵缸卸掉高压流体的流体供给/排放连接装置;安装在夹爪操纵流体缸与流体关闭阀之间的单向阀;当可变夹盘固定在所说的包括主轴在内的夹盘固定装置上时,所说的可变夹盘能通过从包括主轴的夹盘固定装置向流体供给/排放连接装置提供的高压流体夹紧和释放工件;所说的单向阀能阻止供给到所说的夹爪操纵流体缸的高压流体泄漏到缸外,以维持工件处于夹紧状态,因此,当夹盘夹紧工件时,所说的夹盘被允许从一个夹盘固定装置卸下,并固定到另一个夹盘固定装置上;所说的夹盘流体供给/排放连接装置包括真空装置,它们用于当夹盘从夹盘固定装置卸下时把存留在它们中的流体吸入单向阀中。
从这儿以下的具体描述及本发明的最佳实施例的附图中,可以更全面地了解本发明。然而,附图并不是意味着要把本发明限制为一个特定地具体实施例,而仅仅是为了解释和理解。
在附图中:
图1A是主轴的端部和夹盘的剖视图;
图1B是图1A的一局部放大视图;
图2是松开夹子时,主轴端部上的夹架的前视图;
图3是夹盘处于夹紧状态时,旋转夹具缸的剖视图;
图4A是显示夹盘处于夹紧状态时,活塞杆的连接部件与可伸缩的夹爪之间关系的示意图;
图4B是显示夹盘松开夹子时,活塞杆的连接部件与可伸缩的夹爪之间关系的示意图;
图5是夹盘夹紧时,工件安装处的夹具缸的剖视图;
图6是夹盘的后视图;
图7A和图7B是不同状态时的蓄能器的剖视图;
图8A和图8B是解释不同状态时的带有流体元件和流体关闭阀连接状态的剖视图;
图9是显示处于夹盘释放夹子状态时,可伸缩夹爪与啮合夹爪的关系的示意图;
图10是显示处于夹盘处于夹紧状态时,可伸缩夹爪与啮合夹爪的关系的示意图;
图11是根据本发明的夹盘装置的最佳实施例的侧视图;
图12是图11的夹盘装置的前视图;及
图13是根据本发明的另一个夹盘系统的最佳实施例的侧面局部剖视图;
现在参考附图,根据本发明,将在下面叙述可变化夹盘装置的最佳实施例。
图11显示了一个臂轴型的可变化夹盘装置,其中两个夹盘C可交换地安装在空心地主轴2和工件安装处85上,以便夹盘C中的任何一个都能自动地安装在主轴2上。空心主轴2旋转地支撑在主轴头1上。主轴2通过放置在主轴头中的电动机驱动旋转。在主轴头1的上表面,安装了夹盘移动装置3。夹盘移动装置3包括一个架4和一个用销轴支撑在架4上的臂轴5。一个变化臂6安装在臂轴5的端部上的中间位置。一对通过开/关流体缸7操纵开和关的开/关臂8分别安装在变化臂6的两端。开/关臂8被设计用来夹位由夹盘C的外圆周表面内形成的夹槽97。架4通过位于臂轴5的轴向的导轨9定向,以便能在轴向上向前和向后移动由缸10决定的预定距离。臂轴5通过旋转电动机12经过架4内的齿轮系11驱动旋转180度,以便开/关臂8的位置,即被开/关臂8支撑的两个夹盘C的位置,在夹盘C与主轴2同轴的位置和夹盘C与放置在架4之上的工件安装处的夹具缸43A的活塞杆50同轴的位置之间随着改变180度,这点将在以后描述。
主轴2的端部用来做夹盘安装部分,夹盘C可拆卸地安装在其上。如图.1A所示,固定夹架(基座)15安装在主轴2的端部上。固定夹架15经由安装板16连接到主轴2上。具有很多环形布置的啮合齿17a的连接盘17被固定在安装夹架15上,以便面朝前布置。如图.2所示,安装夹架15安装有一对流体供给装置18a和18b,它们对称布置,以便当主轴2停止转动时,处于倾斜45度的方向上。流体供给装置18a和18b分别装有流体关闭阀20a和20b。如在后面所述,图.2中所示的左上角的关闭阀20a被用来与布置在夹盘C中的夹爪操纵缸90的前腔95a(图.1A)相连通,右下角的关闭阀20b被用来与夹爪操纵缸90的后腔95b相连通。由于各自的流体关闭阀20a和20b具有相同的结构,将仅叙述一个流体关闭阀20b。
如图.1A和作为图.1A的局部放大视图的图.1B所示,一在前壁上带有供油口21的空心的柱形插入部件22被密封地固定在固定夹架15上,以便柱形插入部件22从固定夹架15中伸出。柱形插入部件22确定了其中的中心孔23。中心孔乙23在前壁一侧有一个大直径部分24。中心孔的后端被与其相接的弹簧止动部分25封闭。阀芯元件26固定在中心孔23内,以便能在弹簧止动部分25与柱形插入部件22的前壁之间的轴向上产生位移。阀芯元件26有一个阀头27,其直径比大直径部分24略小。阀头27装有环形密封部件28,用于密封阀头27与供油口21的边缘部分(前壁的内表面)间的空隙。具有更小直径的突出轴从阀头27伸出,以便突出的柱状螺栓29从在柱形插入部件22的前壁上形成的供油口21中向前伸出。阀芯元件26在其中部有一个流体通路30。流体通路30在阀头27后面立即沿径向转弯,与大直径部分24相通。在阀芯元件26和弹簧止动部件25之间设有弹簧31,以便压缩阀芯元件26,使其压向柱形插入部件22的前壁。因此,当阀芯元件26在轴向上没有被向后推时,阀芯元件26的密封件28与柱形插入部件22的前壁紧密接触,以便紧贴供油口21。在阀芯元件26与弹簧止动部件25的压缩弹簧表面之间的柱形插入部件22的柱形壁上,有一个通孔32,其与中心孔23相通。通孔32也经由在柱形插入部件的外圆周与固定夹架15间形成的环形流体通路33与供压/卸压管83相通,在固定夹架15中有流体通路34,在主轴2与固定夹架15间有辅助夹架35的流体通路36。
主轴2有一中心孔37,用来安放可在轴向移动的拉杆38。拉杆38的端部整个地由可伸缩的块39形成。如图.2所示,可伸缩可块39有四个在圆周上等角度间距布置的可伸缩爪40。而且,当使用完机床后,可控制主轴,使其永远停在图.2所示的角度位置上,即关闭阀20a位于左—上方,而关闭阀20b位于右—下方的位置。
如图.3所示,在主轴2的后端装有可旋转的夹具缸装置41。图.3显示的状态是夹盘被夹紧时。在旋转的夹具缸装置41中,夹具缸43可旋转地支撑在分配器架42内部的轴承69上。夹具缸43是所谓的限定—枢轴的夹具缸。在夹具缸43中,缸体44的前端和后端分别被杆—侧端盖帽45和头—侧端盖帽46封住,以在其中限制一柱形腔。这个柱形腔被活塞49分成前腔47和后腔48。活塞杆50可旋转地装到活塞49中。活塞杆50在其头部有一大直径部分51。
如图.4所示,大直径部分51有两个平整的表面,用来作为连接部件52。头—侧端盖帽46由两平整表面53的连接孔54形成,平整表面53与连接部件52相接合。当活塞杆50位于最前端时,连接部件52脱离开连接孔54,大直径部分51的后表面51a比连接孔54的前表面位置稍稍靠前,以便活塞杆50能够转动。
缸体44有一导向槽56,其与缸体的轴向平行。导向槽56被设计用来引导定位销57,其与活塞49做为一体,并在径向向外突出,以避免活塞49的转动。活塞杆50的外圆周表面设有引导槽58,它相对于活塞杆50的轴向有一倾斜角。引导槽58被设计用来引导定位销59,其与活塞49做为一体,并在径向向内突出。活塞杆50的后端穿过头—侧端盖帽46。偏置环60通过止推轴承60a、垫圈60b和螺栓60c可旋转地连接到活塞杆50的后端。偏置环60位于活动空间65内,此活动空间由头一侧端盖帽46与固定在头一侧端盖帽46的后盖61来限定,以使偏置环60在轴向上可移动。
螺栓62与导向槽63的接合防止了偏置环60相对于缸体44的枢轴运动。在偏置环60与头一侧端盖帽46之间装有压缩弹簧64。这个压缩弹簧64形成了夹紧保持机构,总是用来向后拉活塞杆50(即向夹紧方向)。头一侧端盖帽46有一细长槽66,它与活动空间65相通,并向前、后延伸。活塞杆50的为止检测圈67与头一侧端盖帽46的外圆周表面相接,以便在轴向可移动。与轴向位置检测圈67相连接的长螺栓68穿过细长槽66,被连接到偏置环60的圆周表面上。
各个元件,如固定夹架15,拉杆38,可伸缩爪40,夹具缸42,偏置环60和压缩弹簧64,形成了夹盘安装装置,用来将夹盘C可拆卸地安装在主轴2上。
在其中安装缸体44的分配器架42的内表面上,在轴承69之间形成了六个环形槽70a,70b,71a,71b,72a,72b。在两端的两个槽是排放槽71a和71b。在剩下的四个槽中,后面的两个槽是槽71a和71b,用来给夹具缸43的前腔47和后腔48提供流体,和从其中排掉流体的。前面的两个槽是槽72a和72b,用来给固定夹架15的两个流体关闭阀20a和20b提供流体的。槽71a,71b,72a和72b分别与四个供液口/排液口73a,73b,74a和74b相连,这四个口布置在分配器架42的外圆周上,以使得它们在圆周上的相位与轴向都不同,以便彼此之间不会干扰。供液口/排液口73a,73b,74a和74b经由流体压力源201和方向控制阀相连。尤其是,把两个加载侧的供油口与油箱T连接起来的方向控制阀200,被连接到所示的供液口/排液口74a和74b的中间位置上。
除了一对用于给夹具缸43供油和从夹具缸43卸油的环形槽71a和71b外,环形槽71b经由缸体44,杆一侧端盖帽45的流体通路74,活塞杆50与杆一侧端盖帽45间的间隙,及在缸体44与杆一侧端盖帽45间的环形槽75与安装在活塞杆50上的单向阀76相连,以便流体能经过单向阀76流到前腔47。另一个环形槽71a经由缸体44中的流体通路77和头一侧端盖帽46与在连接孔54的后端的后腔48相连。拉杆38的后端经过连接器78与活塞杆50的端部相连,以便阻止其旋转运动。另外,一对用来为流体关闭阀20a和20b供给流体和从其中卸掉流体的环形槽72a和72b经过分别形成于缸体44和杆一侧端盖帽45中的流体通路81相连。固定夹架80有一对流体口82,它们分别与流体供给/排放管83相通。这两个流体供给/排放管83布置在主轴2的中心孔与拉杆38之间的空间上,并通到主轴2端部上的辅助夹架35的一对流体通路36中。
拉杆38,即活塞杆50和可伸缩块39固定,以便可伸缩块39中的可伸缩爪40相对于大直径部分51的连接部件52位于在图.4所示的位置上。在此最佳实施例中,当连接部件52与连接孔54相接合,以使其相对于连接孔54位于在图.4所示的位置上时,可伸缩爪40位于面对夹盘C后面的连接部件102的连接爪104的角度位置上(即夹紧角度位置P1)。
然后,如图.3所示,当向缸后腔48供给流体时,活塞杆50和活塞49从活塞杆50被夹紧的位置(在此位置,夹盘C的连接爪104在轴向上被拉动以夹紧夹盘C,如图.10所示)向前移动。当活塞杆50向前移动到极限位置时,连接部件52脱离开连接孔54。此后,仅是活塞49相对于活塞杆50向前移动到极限位置。因此,活塞杆50可通过倾斜的引导槽58旋转。
在活塞杆50的前端极限位置(此时,可伸缩块39处于释放夹紧状态,可伸缩爪40在轴向不与夹盘C的连接孔102中的连接爪104相啮合,这点以后再叙述),活塞杆旋转45度,可伸缩爪40旋转到如图.4B所示的角度位置(释放夹紧角度位置P2)。而且,当在活塞杆位于极限位置给前腔47提供流体时,由于大直径部分51的后表面51a与连接孔54的前表面54a相接,活塞杆50不能向后移动。因此,只是活塞49相对于活塞杆50向后移动,而活塞杆50通过倾斜的引导槽58被旋转,以使得在其前端的可伸缩爪40从释放夹紧角度位置P2旋转45度,达到夹紧角度位置P1。然后,当可伸缩爪40达到夹紧角度位置P1时,连接部件52变得可与连接孔54相接合,以使活塞49与活塞杆50的大直径部分51相接触,由此活塞杆50向后移动以获得夹紧状态。
在工件安装处85也安装了同类型的受限旋转运动缸。如图.11所示,夹具缸43A安装在支架(基座)86上,支架86与主轴头1装配在一起,以便其可跨在夹盘移动装置3的架4上。如图.5所示,缸体44被固定在夹具缸43上的管端盖帽45和46封闭,以便避免其转动。受限旋转运动缸43A除了用来防止活塞49旋转运动的导向槽56形成于活塞49中,且没有单向阀,形成与前面所述的旋转夹具缸的流体通路不同的流体通路之外,其基本结构与前面所描述的旋转夹具缸相同。因此,对相应的部件用以相同的指示代码,并且解释也可省略了。
安装在活塞杆端部50上的可伸缩块39的可伸缩爪40相对于连接部件52的两个平整表面部分的角度位置,与前述的具体实施例的可伸缩爪的位置相同。支架86的前表面用来做夹盘的安装部分,装配夹架15A固定在其上。与安装在主轴2端部的装配夹架类似,装配夹架15A在其前表面装有环形连接盘17。另外,在与主轴2的装配夹架15上的同样的位置,装有如图.2所示的同样的两个流体供液口/排液口18a和18b。
流体供液口/排液口18a和18b装有与前面所述的最佳实施例中相同的流体关闭阀20a和20b。装配夹架15A装有一对流体口87a和87b,它们与一对流体关闭阀20a和20b的环形流体通路相通。这些流体口87a和87b经由与前面所述的方向控制阀200(图.3)同样的方向控制阀(未显示)与流体压力源相通。在这个工件安装处境5的装配夹架15A中,由于装在主轴2上的夹盘C被夹盘移动装置3旋转180度,图.12中的左—上方的流体关闭阀20b与变化的夹盘C(见图.1)的夹爪操纵缸90的后腔95b相通。,这点将在以后描述,图.12中的右—下方的流体关闭阀与上述的前腔95a相通。
变化的夹盘C,其可拆卸地安装在主轴2上或工件安装处85上,将在下面讨论。
在图.1A中,多个(3个)主夹爪座92可滑动地安装在夹盘架91上以便它们能在径向上移动。每一个夹爪92都安装一个鄂形夹爪93。夹盘架91由安装缸体孔94形成,其后端敞开着。缸体安装孔在其中安装了一具有圆柱形孔95的缸体,其后端敞开着。在夹盘91的后表面,通过夹盘移动装置3的开/关臂8夹紧的带有夹槽97的夹紧部件与环形固定部件99一起被夹紧,来关闭缸孔95的后端,以限定缸腔的大小。夹紧部件98在其后端有一小直径部分100。具有多个齿并与装配夹架15(15A)的连接盘17相啮合的环形连接盘101被固定,以便包位夹紧部件98的小直径部分100。在小直径部分100的中心(夹盘的轴向上),具有与可伸缩爪40啮合的连接部件102(连接的凹进部分)。连接部件102是向内延伸的阶梯孔。
如图.6所示,连接部件102的入口小直径部分在圆周等间隔处由可伸缩爪穿过部件103形成,以允许可伸缩爪40在轴向上从中穿过。在相邻两爪穿过部件103之间形成了连接爪104,其在轴向上与可伸缩爪40相啮合。
在图.11中,夹盘C被夹盘移动装置3的开/关臂8夹住,以便处于当夹盘C与主轴及工件安装处85的夹具缸43A的活塞杆50同心时,处于未夹紧角度位置P1的可伸缩爪40正对着可伸缩爪穿过部件103。在图.1A所示的夹盘C的状态中,工件W没有被夹盘C夹住。为了夹住工件,夹爪操纵缸90的活塞105从图.1A的位置向后移,以使鄂形夹爪93径向向内移动。
活塞105装入缸腔内,使其能在轴向上滑动。与活塞105为一体的活塞杆106从缸体96的前壁伸出,以形成夹爪操纵缸90。与活塞杆106连接的楔形部分108相接合。在夹盘C的后表面上,有流体供给/排放连接部件110a和110b(图6),使其在轴向上正对装配夹架15(15A)的流体关闭阀20a和20b。因此,如图.6所示,从夹盘C的后面看时,流体供给/排放连接部件110a和110b分别处在右—上方45度的位置和左—下方45度的位置。流体供给/排放连接部件110a和110b分别配有流体元件111a和111b。
如图.1A和图.1B所示,在每一个流体元件111a和111b中,具有用于安装每个关闭阀20a和20b的柱形插入部件22的端部的安装孔112的空心轴113在环形固定部件99和夹紧部件98之间被夹住。在每一个空心轴113的前面,都有一个吸入腔114。吸入活塞115装入吸入腔114中,以便能按预定的行程滑动,与吸入活塞115为一体的活塞杆116可滑动地安装在空心轴113的安装孔112中,使其通过O型圈被密封,不泄漏。
吸入活塞115被一弹簧117向后偏置,并通过空心轴防止其滑出。推动轴部件118被夹在夹盘架91与夹盘部件98之间。推动轴119经由吸入腔114穿过吸入活塞115的中心,它从推动轴部件118向后面伸出。吸入活塞115被用来作为供油口120。正对着每个关闭阀20a和20b的供油口。吸入活塞115有一个小直径通路121,用来在吸入腔114与供油口120间输送流体。推动轴部件118有一流体通路122,它与吸入腔114相通。流体通路122也与形成于夹盘架97的流体通路123相通。在流体通路123上设有单向阀124。
在图.6中,右—上方的流体供给/非放连接部件110a与爪式操纵缸90的前腔95a相通,左—下方流体供给/排放连接部件110b与后腔95b相通。当夹盘C完全地安装在固定夹架15(15A)上,关闭阀20a(20b)的阀芯元件26在推动轴119的推动下开启,以便夹盘C侧面的流体环形回路与固定夹架15(15A)侧面的流体环形回路相通。在另一方面,关闭阀20a(20b)的圆柱型插入部件22按预定的行程推动吸入活塞。当夹盘C从固定夹架15(15A)上卸下时,阀芯元件26关闭,而圆柱型插入部件22从支承孔中112撤出。然而,此时,吸入活塞被关闭阀20a(20b)的圆柱型插入部件22推开,以留下一个吸入活塞能在阀开/关方向上移动的行程。如在后面将要描述的,通路121的直径如此设置,使得在吸入流体后,可防止从单向阀124流入通道121的流体泄露,无论是从单向阀124流到通路121后的流体流量还是粘度都不会泄露。
在爪式操纵缸90的每一个前腔和后腔95a和95b都连有一蓄能器130。如图.7A所示,蓄能器130有一形成于夹盘架91的安装孔131,以便其可在轴向上延伸。安装孔131在其内部密封地安装管132,其后端是敞开的。管132与夹盘部件98相接合。在管132内形成了阶梯式大直径孔133。大直径的第一个压力保持活塞134可移动地安装在大直径孔133内。第一个压力保持活塞134被装在前端止动部分与夹盘部件98之间的弹簧136推动向前偏置。第一个压力保持活塞134的运动被阶梯孔的阶梯部分137限制。小直径的第二个压力保持活塞139被压力保持活塞134的中心孔的底部所导向,使其可沿轴向移动。压力保持活塞139在其纵向中间部分处有一与之为一体的接触法兰140,它能接触到大直径的压力保持活塞134。压力保持活塞139的端部从管132的端部伸到蓄能器腔141中去。压力保持活塞139被装在中心孔138的底部与压力保持活塞139之间的弹簧的推动向前偏置。内、外侧弹簧142、136如此布置,以便它们轴向位置彼此重叠。压力保持活塞134的弹簧136的弹力被设置得比压力保持活塞139的弹簧142的弹力大。
流入前(后)缸腔95a(95b)的流体经过在管132和安装孔131之间形成的流体通路143流进蓄能器腔141,以便第二个压力保持活塞139被推动以压缩弹簧142。然后,当接触法兰140接触到止动部分135,第一个压力保持活塞134被推动,压缩弹簧136,如图.7B所示,以使流体的压力由弹簧的弹力来保持。在这样的结构中,由于两个弹簧136和142的轴向位置彼此重叠,故蓄能器130的纵向尺寸可被减小。
夹盘移动装置3的变化臂6随着缸10的动作向前运动到最前端。在这种状态下,变化臂6靠电动机12的族转而转过180度,以使上、下夹盘的位置更换。后面将描述此动作的时间控制(图.11)。假定通过组合单向阀124和蓄能器130供给到夹盘C内部的流体压力被保持,以使工件W靠爪式操纵缸90被夹住。旋转的布置在主轴2后端的夹具缸41和工件安装处85的可伸缩块39的可伸缩爪40靠引导槽58的动作被定位在图.2所示的位置上,以使与爪式操纵缸90的前腔95a相通的关闭阀20a定位在左一上方位置,而与爪式操纵缸90的后腔95b相通的关闭阀20b定位在右—下方的位置时,主轴2停止转动,流体关闭阀20a和20b关闭。
当缸10动作,使变化臂6在轴向上向后移动,上下夹盘C分别沿主轴2的轴向与夹具缸43A的轴向向后移动,以使在单个夹盘C后的单个连接盘101与固定夹架15(15A)相应的连接盘17相啮合。此时,如图.9所示,被定位在释放夹子位置上P2的可伸缩块39的可伸缩爪40穿过布置在夹盘后面的可伸缩爪穿过部件103,进入连接部件102的内部。但在圆周方向及轴向与连接爪104相脱离,以处于释放夹子状态。另一方面,如图.8A所示,在关闭阀20a和20b中,在连接盘101与17彻底啮合前,柱形插入部件22被安放到安装孔112中,以使得其头部推动吸入活塞115,而推动轴119打开阀芯元件26。此时,由于给夹爪操纵缸90提供无压力流体,夹爪操纵缸90靠单向阀124的功能仍保持着夹住工件W。
然后,当向夹具缸43和43A的前腔47提供压力流体时,活塞49由引导槽56与销子57的接合从最前端向后滑动。另一方面,由于活塞杆50的大直径部分51的后端面51a接触到连接孔54的前端面54a,以阻止活塞杆50在轴向上向后滑动,活塞49相对于活塞杆50沿轴向向后运动。此时,无需靠引导槽58与销子59的接合使活塞杆在轴向上后移,释放夹子角度位置P2就被转成夹紧角度位置P1。
由此转换过程,在当可伸缩爪40到达夹紧角度位置P1时刻,活塞49的后端面接触到活塞杆50的大直径部分的前端面,而连接部件52的两个平整表面部分与连接孔53的两个平整表面部分对应接合(图.4A)。而且,当活塞49向后移动时,活塞杆50随活塞49一起无相对转动地移动,以便连接部件52与连接孔53啮合。因此,可伸缩爪40沿轴向向后移动,而正对着夹盘C的连接部件的连接爪104,并紧紧与连接爪104相啮合,以使夹盘C固定在主轴2上或工件安装处85的固定夹架上(图.10)。
此后,即使不再向主轴后端的夹具缸43的供液口/排液口73b提供压力流体,而主轴后端的夹具缸43的前腔47的压力流体的内部压力被单向阀76保持,以使夹盘C被主轴2夹紧的夹紧状态被保持。
当夹盘C长时间地固定在主轴2或类似的固定处上时,如就一个休息日的时间而言,夹具缸43和43A中的流体压力可被减小。然而,由于活塞杆50总是被弹簧64拉向夹紧方向,夹盘夹紧状态由弹簧弹力来维持。因此,就可能避免夹盘C从固定夹架15(15A)上脱离或掉落,以便能确保安全。
因此,当夹盘C固定在主轴2上,压力流体从转动夹具缸41的供液口/排液口74a被供给,以使得夹盘C的夹爪操纵缸90夹住工件。然而,流体经过相应的流体通路79,流体供给/排放管83,固定夹架15的流体通路34,关闭阀20a通道121,吸入腔114和转动夹具缸41的单向阀流到夹爪操纵缸90的前腔95a,以使夹盘C的鄂式夹爪93沿夹紧方向(径向向内)移动,以增加作用在工件W上的夹紧力。此时,连接在流入流体的后腔95b的单向阀124被供给的流体的控制压力打开。然后,在主轴2侧面的夹盘移动装置的开/关臂8张开,主轴口被旋转,而流体从流体压力源201流入到夹盘C,以便工件被加工。因此,由于在加工过程中,仍可能向夹盘C的夹爪操纵缸90继续提供流体,同加工时仅靠系统内部单向阀124来维持压力的情况相比,其工作夹紧力可被可靠地维持,很安全。
另一方面,压力流体从连接在夹爪操纵缸90的后腔95b中的供液口/排液口流入到固定在工件安装处85的夹盘C中。因此,高压流体经过关闭阀20b,通道121,吸入腔114和单向阀124流入到夹爪操纵缸90的后腔95b中,以使楔形插杆107向前移动,以打开夹爪93,以释放工件W。此后,工件W被一新的工件代替,高压流体流入夹爪操纵缸90的前腔95a中,使得插杆107向后移动,以使工件W被夹紧。夹紧后,为了释放夹盘C,高压流体的提供被一单向阀(未显示)停止了,而从夹盘C的两个单向阀124出来的在流体压力源一侧的流体通道与油箱相通,以使系统内部压力卸掉。然而,由于在夹盘C内,供压力力通过装在其内的单向阀124被保持,夹盘C仍夹着工件。即使流体从单向阀124中轻微地泄漏,从蓄能器130会补充供给高压流体,以使压力长时间地被保持,确保了安全。
因此,当在工件安装处85的夹盘C上的工件更换和在主轴侧面的夹盘C上的加工完成时,主轴2又被旋转到如图.2所示的角度位置上,以使方向控制阀200切换到中间位置,以停止向夹盘C供油,而从单向阀124到方向控制阀200的流体通路与油箱T相通以卸去系统内部压力。在这种状态下,开/关臂8夹在夹槽97内,然后,上、下夹具缸43和43A的活塞49从夹紧位置(图.3和图.5所示状态)向前移动。因此,当各个可伸缩爪40向前移动,而保持夹紧角度位置P1,以使可伸缩爪40从连接爪104中脱离,以释放夹盘C。在活塞杆50的最前端处,当活塞49相对于活塞杆50向前移动时,活塞杆50由倾斜引导槽58带动旋转,在其端部的可伸缩爪40从夹紧角度位置P1旋转到释放夹紧角度位置P2。
然后,当架4由缸10的操纵向前移动时,夹盘C向前移动,可伸缩爪40穿过在夹盘C侧面的可伸缩爪穿过部件103,处于图.1所示的状态。因此,当夹盘C从固定处15(15A)处被释放,关闭阀20a和20b的阀芯元件26关闭。如图.8b所示。然而,吸入活塞115仍被圆柱型插入部件22的端部推动,具有在阀开/关方向上的行程S。当阀芯元件26关闭时,从关闭阀20a和20b的供油口21经由吸入活塞115的供油口120,连通孔121和吸入腔114延伸到供油口21的管路都充满了流体(当单向阀124延伸到夹爪操纵缸90的管路充满了高压流体)。
当夹盘C从此状态向前移动,在圆柱型插入部件22从安装孔112被拉出之前,吸入活塞115被弹簧117的偏置力移动,保持开/关方向上的S行程,以使吸入腔114中产生负压。此后,当圆柱型插入部件22从支撑孔112的密封部分抽出,以开始利用大气压时,由于从孔121到单向阀121的负压,保存在供油口21和120的流体被吸入,被吸入的流体的后端大致位于通孔121内,以使其被大气压留在流体通路里,流体通路的一端被夹盘C里的单向阀124关闭。因此,即使关闭阀完全从元件111b脱离,仍有少量的流体留在供油口21和120中,以使得不会出现泄漏现象。因此,即使流体回路通过固定在夹盘C上而被连接或者通过夹盘C脱离而被切断,流体回路与外界的连接部件泄漏量都可能被大大减小,以使得可避免环境污染并减少流体回路的工作流体的损失量。而且,当工件被松开,而夹盘C被夹在主轴2上,仍可供给流体,以使可以与前述方式相反的方式来操纵爪式操纵缸90。
图13显示了根据本发明的可变化夹盘系统的另一个最佳实施例。在这个具体实施例中,用来驱动夹盘移动装置3的臂轴5的机构做了修改。臂轴5可旋转地支撑在固定在主轴头1上的架4上,以使其能在轴向上移动。活塞10e可旋转地安装在臂轴心上,而通过一对固定在臂轴5上的紧固件5a,防止活塞10e相对于臂轴5在轴向上的相对转动。活塞10e被装入架4内的活塞腔4e,以使其被高压流体(压力流体)推动向前和向后移动预定的距离。齿轮系11的齿轮11e通过滑动销11f装入臂轴5,以使其可转动并可沿臂轴5的轴向移动。齿轮11e被架4支撑,使得其不能在轴向上移动。臂轴5通过转动电动机12带动旋转的齿轮11e驱动旋转,可转过180度,以使两个夹盘C可在主轴2和工件安装处85两处更换位置。
如上所述,根据本发明,当能靠自身夹住工件的夹盘被安装在主轴上,在主轴侧面设有的流体供给/排放部分自动连接到夹盘的流体供给/排放连接部件上。因此,仅通过在主轴上固定夹盘就可在夹盘与主轴之间建立流体回路,以使当固定在主轴上时,工作流体从夹盘固定处流入夹盘,以操纵夹盘操纵缸,夹爪可被打开和关闭。
另外,在向爪式操纵缸供给高压流体时可加工工件,以使得其与在加工工件时只靠单向阀维持的压力夹住的情况相比,加工工件更为安全。另外,由于蓄能器的多个弹簧如此布置:轴向位置与各自相对应,故能减小纵向尺寸,即使因布置蓄能器而使夹盘在轴向上伸长,也可避免夹盘的厚度的增加。
而且,当夹盘从夹盘固定处脱离时,由于在夹盘的流体连接部件和夹盘固定部分之间存留的易泄漏的流体被吸入到夹盘的里面,可减少工作流体量,也可减少因工作流体泄漏而从流体回路中损失掉而必须由油箱补充的流体量,很经济。另外,自动—保持类型的夹盘被夹爪操纵缸在主轴与另一个位置之间更换,夹爪被爪式操纵缸在各自对应的位置上被打开和关闭。
因此,在主轴的位置上加工时,可在另一个位置上进行准备工作,使得可提高工作效率,系统的结构也得到简化。
为了更容易理解本发明,按此最佳实施例来解释此发明应该意识到本发明可在不脱离本发明原理的基础上在多种方式下被实现。因此,本发明应被理解为包括所有具体实施例及对所示的实施例的修改方案,它们能在不脱离本发明原理的前提下被实现,如所附的权利要求书所陈述的。
Claims (15)
1.可变夹盘系统包括机床的主轴(2),和一个可拆卸地安装在主轴上的可变化的夹盘(C):特征在于
所说的可变化夹盘(C)包括:
夹爪(93),用于夹紧工件;
夹爪流体操纵缸(90),用于使夹爪(93)在工件夹紧处与工件松开处之间移动;
流体供给/排放连通装置(110,110b)用于将高压流体供给到夹爪操纵流体缸(90)或从该流体缸(90)卸掉高压流体;
一个单向阀(124)设置在爪式操纵流体缸(90)和流体供给/排放连通装置之间;
当可变夹盘(C)固定在所说的包括主轴在内的夹盘固定装置上时,所说的可变夹盘(C)能通过从包括主轴(2)的夹盘固定装置向流体供给/排放连接装置提供的高压流体夹紧和释放工件;及
所说的单向阀(124)能阻止供给到所说的夹爪操纵流体缸(90)的高压流体泄漏到缸外,以维持工件处于夹紧状态,因此,当夹盘夹紧工件时,所说的夹盘(C)被允许从一个夹盘固定装置卸下,并固定到另一个夹盘固定装置上;及
特征在于所说的主由(2)包括具有用于可拆卸地夹持所说的夹盘(C)的连接装置的夹架(15),所说的夹架(15)具有流体关闭阀(20a,20b),它们用来当夹盘(C)固定在夹架(15)上时与所说的夹盘的流体供给/排放连接装置(110a,110b)相连通,以使得当夹盘(C)固定在主轴(2)上时,所说的夹爪操纵流体缸(90)可操纵所说的夹爪(93)。
2.如权利要求1所述的可变夹盘系统,特征在于所说的夹盘固定装置具有流体关闭阀(20a,20b),用于当夹盘安装在夹盘固定装置上时,与所说的夹盘(C)的流体供给/排放连接装置(110a,110b)相连通。
3.如权利要求1所述的可变夹盘系统,还包括:
为连通所说的夹爪操纵流体缸(90)的每一个缸腔而装的蓄能器(130),所说的蓄能器(130)包括:
蓄能器腔(141);
管子(132);
第一个压力保持活塞(134)可滑动地安装在管(132)内,可在所说的管内移动并具有一中心孔;
第二个压力保持活塞(139)可滑动地安装在第一个压力保持活塞(134)的中心孔内,所说的第二个压力保持活塞暴露在蓄能器腔(141)中,蓄能器腔中的累积压力作用在其上;
第一个弹簧(136),用于把所说的第一个压力保持活塞(134)压向所说的蓄能器腔(141);
第二个弹簧(142),用于把所说的第二个压力保持活塞(139)压向蓄能器腔(141),所说的第一个弹簧比第二个弹簧的刚度大;及
所说的第一个和第二个弹簧沿所说的管(132)在轴向上重叠。
4.如权利要求3所述的可变夹盘系统,特征在于所说的第二个力保持活塞有一接触法兰(140),用于在第二个压力活塞逆着所说的第二个弹簧(142)的所说的轴向移动一定距离时,其与第一个压力保持活塞相接。
5.如权利要求1所述的可变夹盘系统,特征在于所说的夹盘流体供给/排放连接装置(110a,110b)包括真空装置(114,115),它们用于当夹盘(C)从所说的夹盘固定装置卸下时把存留在它们中的流体吸入单向阀中。
6.如权利要求5所述的可变夹盘系统,特征在于所说的夹盘固定装置在所说的主轴(2)上。
7.如权利要求5所述的可变夹盘系统,特征在于所说的真空装置包括:
吸入活塞(115),它安装在所说的可变夹盘(C)中的流体供给/排放连接装置(110a,110b),并具有一通道(121),所说的活塞(115)限定了其后的指向所说的单向阀(124)的吸入腔(114)的大小;
弹簧装置(117)朝着使吸入腔(114)的容积扩大的方向压缩吸入活塞(115),并把其压向所说的装有可变化夹盘的夹盘固定装置的流体关闭阀(20a,20b);及
插入部件(22),它安装在夹盘固定装置的流体关闭阀(20a,20b)上,用于连接并克服弹簧装置(117)的弹力以推动吸入活塞(115),使得当流体关闭阀(20a,20b)与所说的流体供给/排放涟接装置(110a,110b)相通时,压缩所说的吸入活塞(115);
因此,当流体供给/排放连接装置(110a,110b)与流体关闭阀
(20a,20b)脱离连通关系时,所说的吸入活塞(115)不再与所说的插入部件(22)相接触,其被弹簧装置压缩而使所说的吸入腔(114)的容积扩大,以使在吸入腔(114)暂时地造成了真空状态,以通过所说的通道(121)把留流体吸入到所说的单向阀(124)中。
8.如权利要求7所述的可变夹盘系统,特征在于所说的流体关闭阀的插入部件(22)具有一中心孔(23),在其后端有一流体供油口(21),其中阀芯元件(26)可滑动地装入所说的中心孔(23),所说的阀芯元件(26)有一减小直径的突出螺栓(29),它穿过所说的流体供油孔(21),并与其之间存在环形空隙,其中装有弹簧(31),用来把所说的阀芯元件(26)压向所说的流体供油口(21),以便关闭此口。
9.如权利要求8所述的可变夹盘系统,特征在于所说的阀芯元件(26)在其上有一密封部件(28),用于在流体供油孔(21)的周围密封其与所说的插入部件(22)的端部间的接口。
10.如权利要求8所述的可变夹盘系统,特征在于所说的阀芯元件(26)具有一流体通道(30)。
11.如权利要求8所述的可变夹盘系统,特征在于所说的夹盘(C)的流体供给/排放连接装置(110a,110b)具有一推轴(119),用于与所说的从插入部件(22)伸出的突出螺栓(29)相接,以克服作用在阀芯元件(26)的弹簧而推动阀芯元件(26),以便当夹盘固定在夹盘固定装置上时,打开所说的流体供油口(21)。
12.如权利要求1所述的可变夹盘系统,还包括:
夹盘移动装置(3),它安装在夹盘固定装置(85)与所说的主轴(2)的夹紧(15)之间,用于重复地在夹盘固定装置(85)与夹架(15)之间移动可变夹盘(C)。
13.如权利要求12所述的可变夹盘系统,特征在于所说的夹盘移动装置(3)包括与主轴(2)平行的臂轴(5),并布置在夹盘固定装置(85)与主轴(2)之间,安装在所说的主轴的变化臂(6)上,用于夹紧和释放可变夹盘(C),及装置(9,10),用于沿所说的主轴的方向移动所说的变化臂(6)。
14.用于机床的可变夹盘包括:
夹爪(93),用于装夹工件;
夹爪操纵流体缸(90),用于在工件夹紧处和工件释放处之间移动夹爪(93);
流体供给/排放连接装置(110a,110b),用于通过向夹爪操纵缸提供高压流体;并从夹爪操纵缸卸掉高压流体;
单向阀(124),它安装在夹爪操纵流体缸(90)与流体关闭阀(110a,110b)之间;
当可变夹盘(C)固定在所说的包括主轴在内的夹盘固定装置上时,所说的可变夹盘(C)能通过从包括主轴(2)的夹盘固定装置向流体供给/排放连接装置提供的高压流体夹紧和释放工件;及
所说的单向阀(124)能阻止供给到所说的夹爪操纵流体缸(90)的高压流体泄漏到缸外,以维持工件处于夹紧状态,因此,当夹盘夹紧工件时,所说的夹盘(C)被允许从一个夹盘固定装置卸下,并固定到另一个夹盘固定装置上;及
所说的夹盘流体供给/排放连接装置(10a,110b)包括真空装置(114,115),它们用于当夹盘(C)从夹盘固定装置卸下时把存留在它们中的流体吸入单向阀中。
15.如权利要求14所述的可变夹盘系统,特征在于所说的真空装置包括
吸入活塞(115),它安装在所说的可变夹盘(C)中的流体供给/排放连接装置(110a,110b),并具有一通道(121),所说的活塞(115)限定了其后的指向所说的单向阀(124)的吸入腔(114)的大小;
弹簧装置(117)向外压缩吸入活塞(115),以扩大所说的吸入腔的容积,当可变夹盘(C)固定在夹盘固定装置(85,15)上时,所说的吸入活塞(115)克服弹簧装置的力被向内推。
因此,当可变夹盘(C)从夹盘固定处卸下时,吸入活塞被弹簧装置压缩向外移动,使得吸入腔(114)的容积扩大,以使在吸入腔中暂时地造成了真空状态,以通过所说的通道(121)把存留流体吸入到所说的单向阀(124)中。
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