CN110834105A

CN110834105A - 用于夹持待加工工件的装置

Info

Publication number: CN110834105A
Application number: CN201910754112.9A
Authority: CN
Inventors: E.毛雷尔
Original assignee: SMW Autoblok Spannsysteme GmbH
Current assignee: SMW Autoblok Spannsysteme GmbH
Priority date: 2018-08-15
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2020-02-25
Also published as: JP2020026030A; US10875103B2; US20200055124A1; EP3610973A1

Abstract

用于夹持待加工工件（2）的装置（1），特别是卡盘或钳，所述装置（1）具有：卡盘主体（3）和紧固到所述卡盘主体（3）的驱动装置（5）；以及至少一个夹持爪（6），所述夹持爪（6）在可驱动布置中直接地或经由中间元件（7）联接到所述驱动装置（5），并且在所述工件（2）的方向上被可移动地保持在所述卡盘主体（3）中或所述卡盘主体（3）上。

Description

用于夹持待加工工件的装置

技术领域

本发明涉及根据专利权利要求1的前序部分所述的用于夹持待加工工件的装置。

背景技术

例如，EP 1 757 390 A1公开了此类装置的设计，并且其它夹持装置提供了此类装置的设计的示例，借助于此类装置的设计，待加工工件待被支撑在加工工具或其工具台上的预定位置中，以便在工件上施加相应的加工力。工件通常被设定成旋转，从而产生附加的离心力，所述离心力必须由夹持装置支撑。因此，此类夹持装置包括至少一个夹持爪，所述夹持爪可在固定止挡件的方向上轴向移动，使得工件可固定在夹持爪和止挡件或另一轴向可移动的夹持爪之间。动力卡盘必须被设置有至少三个可移动或可枢转的夹持爪，所述夹持爪朝向卡盘主体的中心或朝向待加工工件移动，在该情况下，工件在这些夹持爪之间延伸，并且由所述夹持爪在空间上居中地保持。

夹持爪被安装在夹持爪载架上，使得可根据待夹持工件的尺寸或其几何形状条件而容易地更换夹持爪，以便实现最优夹持状态。夹持爪载架直接地或经由中间元件连接到驱动装置（例如，以轴或电马达的形式），并且因此相对于支撑夹持爪载架的卡盘主体移动。驱动装置牢固地连接到卡盘主体。

通过此类夹持装置，已显示的是，工件相对于卡盘主体的纵向轴线和/或加工工具的加工轴线的支撑具有决定性的相关性，因为工件从具体实际位置的任何偏离或偏转导致工件上的生产误差。然而，特别是在精密工件的情况下，必要的是，使这些生产误差保持尽可能低。然而，现有技术的夹持装置在夹持爪载架和卡盘主体之间具有由其组装导致的自由空间，使得所产生的加工力和可存在的离心力导致工件的轻微移动。这导致了生产误差。

发明内容

因此，由本发明处理的问题涉及前述类型的装置的进一步拓展，使得一方面实现工件在预定位置中的可靠和居中的夹持，并且另一方面夹持爪载架在卡盘主体上的支承在夹持状态下不具有间隙，以便防止工件相对于卡盘主体移动的任何可能性。

此问题由专利权利要求1的特征部分的特征解决。

本发明的有利的其它实施例在从属权利要求中被描述。

自由空间被设置在卡盘主体和容纳相应夹持爪的夹持爪载架之间，可弹性变形的套管插入在自由空间中，所述套管放置在卡盘主体的外部上在从彼此间隔开的两个位置处，并且在卡盘主体、套管和其两个支撑位置之间创设压力腔室，介质可被填充到所述压力腔室中，通过所述介质，向外指向的压缩力作用在套管的壁上，并且使所述壁在夹持爪载架的方向上在支撑位置之间凸起，因此实现了工件在卡盘主体上的无间隙安装，使得在夹持状态下（即，在加工操作期间），所产生的力被完全接受和支撑，以便排除工件相对于卡盘主体移动的任何可能性。

在借助于夹持爪而已将工件居中地保持在腔室中之后，由于压力腔室被填充，因此可完全补偿在夹持爪载架和卡盘主体之间的支承间隙或在这两个部件之间由现场条件导致的其它空气空隙。套管向外按压夹持爪载架，使得其被按压抵靠夹持爪载架。套管的此类凸起快速地产生，并且可通过关闭泵而在任何时间下停止，从而可通过所注入的介质量而调节作用到外部的力。

在夹持爪和夹持爪载架之间通常不存在有间隙，因为夹持爪在夹持爪载架上的定位是借助于螺栓、引导凹槽或其它无公差部件配对而实现的。

如果使夹持爪载架固定到卡盘主体而不具有间隙，则在加工过程期间在工件上不产生相对移动，使得工件永久对准在具体夹持位置中。其优点是可在高精度的情况下执行加工过程，这意味着具有相同几何形状的所有加工工件可被加工而不具有误差偏差。

套管是弹性可变形的部件。由于套管的从彼此间隔开的两个位置具有比套管的在其之间延伸的壁显著更厚的壁厚度，因此确保了套管在特定区域中的弹性，使得来自压力腔室的作用在套管上的压缩力导致套管的更薄壁凸起，而在更厚壁区域中，套管在卡盘主体上具有支撑位置，并且不存在有凸起。

套管的轴向滑动由盖部防止，在组装之后，套管由所述盖部保持在卡盘主体上在正确位置中，并且仅在夹持爪载架的方向上发生凸起。

附图说明

附图显示了根据本发明的装置，所述装置在下文被更详细地解释。在附图中：

图1 以截面并且在初始状态下显示了用于夹持工件的装置，所述装置包括卡盘主体，驱动装置被设置在所述卡盘主体中，借助于所述驱动装置，夹持爪载架和紧固到其的夹持爪可在工件的方向上移动，

图2 在工件的夹持状态下显示了根据图1的装置，

图3a 显示了图1的细节图，以及

图3b 显示了图2的细节图。

具体实施方式

图1中显示的装置1用于以位置定向的方式并且在空间中的具体位置中夹持待加工工件2。装置1可被设计为卡盘或钳。由加工工具施加的加工力或作用在工件2上的离心力必须由装置1支撑。

装置1包括具有纵向轴线（以附图标记4标示）的卡盘主体3。驱动装置5（例如，以轴驱动装置的形式）被安装在卡盘主体3中，利用所述驱动装置5，可在工件2的方向上移动的夹持爪载架9联接在可驱动布置中。驱动装置5作用在致动活塞7上，所述致动活塞7联接到夹持爪载架9。三个夹持爪6被安装在夹持爪载架9上，使得当活塞7被致动时，夹持爪载架9和附接到其的夹持爪6两者从根据图1的初始位置转移到根据图2的夹持位置，即，夹持爪6在工件2的方向上移动，并且在完成夹持操作之后在空间中以居中的方式支撑所述工件2。

图3a和3b显示了卡盘主体3中包括自由空间11，所述自由空间11在卡盘主体3和夹持爪载架9之间延伸。此外，卡盘主体3中包括通道15，所述通道15连接到自由空间11和外部存储罐17两者。介质15被存储在存储罐17中，所述介质15可从所述存储罐17由泵18按压到通道15中。

为了防止介质15从自由空间11逸出，弹性可变形的套管12插入在所述自由空间11中。套管12具有不同厚度的两个壁厚度：W₁和W₂。更厚壁厚度W₁分配到套管12和卡盘主体3之间的支撑位置21。具有更小壁厚度W₂的套管12在从彼此间隔开的两个支撑位置21之间延伸。套管12可由金属材料、塑料或包括这两种材料的织物制成。设置有两个O型环密封件13，以使在套管12和卡盘主体3之间的自由空间11密封抵抗水或气体。因此，O型环密封件13、套管12和卡盘主体3形成压力腔室14，所述压力腔室14提供了抵抗外部的液密或气密密封。通道15引入到压力腔室14中，使得介质16可由泵18从存储罐17注入到压力腔室14中。

在夹持过程期间，根据图3a，压力腔室14被完全排空。仅当完成夹持过程时，泵18才迫使介质16通过通道15到压力腔室14中。介质16导致在夹持爪载架9的方向上作用的偏转力，其在夹持爪载架9的方向上选定套管12的壁厚度W₂。根据图3b，套管12的凸起示意性地标示为Wö。因此，这些凸起Wö在旋转对称的卡盘主体3中具有t形或弓形外轮廓。由于套管12的主要凸起Wö，因此产生了力，所述力指向夹持爪载架9处，并且将夹持爪载架9按压到卡盘主体3中而不具有间隙。因此，在加工过程期间，套管12的凸起Wö应永久存在，以便固定夹持爪载架9而不具有间隙，使得所产生的加工力被支撑，使得工件2的预定夹持位置被永久维持。

在完成加工过程之后，压力腔室14被排空，即，介质16由泵18通过通道15抽吸回到存储罐17中。介质16可为液压油或气体混合物。

为了防止套管12轴向滑动，借助于盖部19（例如，经由螺纹连接）将所述套管12保持抵靠卡盘主体3。

本发明的构思可被应用于具有在动力流外部具有间隙S的部件的所有卡盘或夹持装置1。动力流导致部件固定在夹持状态下。如果相对于彼此移动的部件相对于彼此具有位于动力流外部的间隙，则在所述部件之间存在有间隙。因此，可借助于套管12提供附加力，其行程在由夹持过程产生的现有动力流外部延伸。

Claims

1.用于夹持待加工工件（2）的装置（1），特别是卡盘或钳，

- 具有卡盘主体（3）和紧固到所述卡盘主体（3）的驱动装置（5），

- 具有至少一个夹持爪（6），所述夹持爪（6）在可驱动布置中直接地或经由中间元件（7）联接到所述驱动装置（5），并且在所述工件（2）的方向上被可移动地保持在所述卡盘主体（3）中或所述卡盘主体（3）上，

其特征在于，

自由空间（11）被设置在所述卡盘主体（3）和容纳相应夹持爪（6）的夹持爪载架（9）之间，

弹性可变形的套管（12）插入在所述自由空间（11）中，所述套管（12）放置在所述卡盘主体（3）的外部（8）上在从彼此间隔开的两个位置（21）处，

并且在所述卡盘主体（3）、所述套管（12）和它们的两个支撑位置（21）之间创设压力腔室（14），介质（16）能够被填充到所述压力腔室中，借助于所述介质（16），向外指向的压力作用在所述套管（12）的壁（W₂）上，并且使所述壁（W₂）在所述夹持爪载架（9）的方向上在所述支撑位置（21）之间凸起出来。

2.根据权利要求1所述的装置，

其特征在于，

所述套管（12）在两个支撑位置（21）的区域中的壁厚度（W₁）比所述套管（12）在两个支撑位置（21）之间的壁厚度（W₂）实质性地更厚。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其特征在于，

相应夹持爪载架（9）以预定间隙（S）被保持在所述卡盘主体（3）中或所述卡盘主体（3）上，并且其特征在于，在夹持状态下，所述夹持爪载架（9）由所述套管（12）的凸起（Wö）连接或夹持到所述卡盘主体（3）而不具有间隙。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其特征在于，

在所述卡盘主体（3）中包括开放到所述压力腔室（14）中的通道（15），

被填充有所述介质（16）并且连接到所述通道（15）的存储装置（17）被设置在所述卡盘主体（3）上或被设置在外部，

并且借助于泵（18）将所述介质（16）从所述存储装置（17）按压到所述压力腔室（14）中，并且反之亦然。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其特征在于，

所述套管（12）由金属材料、塑料或由这些材料制成的织物制成。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其特征在于，

借助于盖部（19）使所述套管（12）固定或保持抵靠所述卡盘主体（3）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其特征在于，

两个O型环密封件插入在所述套管（12）和所述压力腔室（14）之间，所述O型环密封件（13）由这些密封件以液密和气密的方式密封。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其特征在于，

O型环密封件（13）被布置在所述套管（12）在所述卡盘主体（3）上的所述支撑位置（21）中的每个的区域中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其特征在于，

相应夹持爪（6）或所述夹持爪载架（9）以及所述套管（12）的凸起（Wö）的移动从彼此分开。