CN113646130A

CN113646130A - 托架、夹紧件和负压夹紧装置

Info

Publication number: CN113646130A
Application number: CN202080022875.5A
Authority: CN
Inventors: 赫尔曼·赖尼施; 马丁·君特; 亚历山大·拉克; 约尔格·马丁内斯; 马库斯·滕特鲁普; 马丁·格林格尔
Original assignee: J Schmalz GmbH; Homag GmbH
Current assignee: J Schmalz GmbH; Homag GmbH
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2020-03-20
Publication date: 2021-11-12
Also published as: EP3941681B1; DE102019107477A1; EP3941681A1; DE102019107477B4; WO2020193405A1

Abstract

本发明涉及用于负压夹紧装置(100)的托架(10)，该托架(10)具有被驱动的带动件(20)，该带动件用于转移可放置到托架(10)上的夹紧件(60)，该带动件(20)设置在托架(10)的侧壁(18)上并且沿着托架纵向方向(12)被可移动地引导，其中提出：带动件(20)具有用于将夹紧件(60)机械联接到带动件(20)上的至少一个可伸出的带动销(26)以及流体输送装置(28)，该流体输送装置用于给联接到带动件(20)上的夹紧件(60)施加特别是处于压力下的流体。还说明了用于负压夹紧装置(100)的夹紧件(60)和负压夹紧装置(100)。

Description

托架、夹紧件和负压夹紧装置

技术领域

本发明涉及具有权利要求1前序部分的特征的用于负压夹紧装置的托架。此外，本发明涉及具有并列权利要求前序部分的特征的用于夹紧物体的负压夹紧装置的夹紧件。本发明还涉及具有至少一个这种托架和至少一个这种夹紧件的负压夹紧装置。

背景技术

从现有技术、例如从DE 196 13 094 A1已知具有托架和设置在其上的夹紧件的负压夹紧装置，所述夹紧件可手动定位在所述托架上。通过将夹紧件定位可以夹紧不同的工件，但是这需要例如由工人进行手动干预(装备费用)。

从DE 10 2010 053 657 A1已知一种负压夹紧装置，其中固定件可以由带动件定位在支架横梁上。其中描述的解决方案由于大量部件而在构造上是高花费的。清洁可能性没有被描述。在运行中可能会因工件加工造成的部件污染而发生损坏。

发明内容

本发明基于的目的是：在负压夹紧装置中能够利用简单构造的装置实现夹紧件的可靠的自动化转移。在此期望的是，放置到负压夹紧装置的托架上的夹紧件可以在没有工人手动干预的情况下可靠地定位。

本发明通过具有权利要求1的特征的用于负压夹紧装置的托架解决所述目的。该托架用于具有可转移地设置在托架上的夹紧件的负压夹紧装置。托架具有被电机驱动的带动件，该带动件用于转移可放置或已放置到托架(托架上侧)上的夹紧件。所述带动件优选设置在托架的(与托架上侧毗邻的)侧壁上并且在其上被沿着托架纵向方向可移动地引导。

托架的出众之处在于，带动件具有用于将夹紧件机械联接到带动件上的至少一个可伸出的带动销和用于给联接到带动件上的夹紧件施加特别是处于压力(超压或负压)下的流体的流体输送装置。

带动销优选设置为，特别在伸出位置中接合到放置到托架(托架上侧)上的夹紧件的与带动销相对应的凹部中。该凹部可以构造在夹紧件的基部区段中。

提供了一种自装备的(selbstrüstend)托架，其中，夹紧件在联接到带动件上的状态中可以被供应流体(例如压缩空气)。由此可以实现附加功能，例如在夹紧件转移之前或期间通过有针对性的吹气来清洁托架表面。由此可以减少磨损和压缩空气消耗。

所述托架在侧壁上可以具有(托架侧的)引导区段，该引导区段对应于带动件的(带动件侧的)引导区段。构成的引导部可以是滑动引导部。托架侧的引导区段可以构造为分开的引导区段，该引导区段被紧固、例如拧紧在托架(侧壁)上。替代地，托架侧的引导区段可以与托架一件式构成(一件式的挤压型材)。

流体输送装置可以由分散式压缩器供给处于压力下的流体(例如压缩空气)，其中，用于带动件的流体输送装置可以由例如在托架(通道)中引导的流体管路(线缆牵引件(Kabelschlepp))构成。替代地，可以设置有局部设置在带动件中的空气压缩机。

带动销可以在缩回位置(未联接状态)与伸出位置(联接状态)之间转移。带动销在此特别是沿着其中心纵向方向(中心纵轴线)转移。中心纵轴线特别是设置为，其与托架表面所在的平面以一定角度、特别是垂直地相交。带动销在带动件中的相应的通道中被引导。带动销可以旋转对称地构造。用于带动销的通道可以具有圆形横截面。

在缩回位置中，带动销特别是可以完全沉没在带动件中。由此，带动销的污染可以保持地很少。

带动销的驱动可以气动地进行、例如借助流体输送装置。通过施加压力(例如压缩空气)，带动销可以被从缩回位置置于伸出位置中。可选地，带动销可以进行吹气(清洁)，为此，带动销可以在自由端部处具有口部。在带动件上可以设置有弹簧复位装置、例如拉力弹簧，该拉力弹簧在通风时将带动销复位到缩回位置中。弹簧复位装置作用在带动件(带动件壳体)与带动销之间。可选地，也可以进行流体驱动、电机驱动、电驱动或磁驱动。

托架另外可以根据DE 196 13 094 A1中描述的托架(夹紧梁)构造，参考那里的公开内容。因此，托架可以在托架表面(夹紧面)上具有一个或多个供应管路和开口，在所述供应管路和开口中分别设置有阀。如上所述，在侧壁上可以构造有用于带动件的(托架侧的)引导区段。

托架和/或夹紧件可以气动地运行。作为流体，可以使用气体、例如处于压力(负压或超压)下的空气(负压)。

为了驱动带动件，可以设置有带动件驱动装置、例如以设置在托架中的例如环绕的带传动装置的形式。驱动带可以在两个或更多个滚轮上引导，其中一个滚轮由电机驱动、例如由电动机驱动。带动件可以与驱动带联接、例如旋接。可选地，也可以进行流体驱动、电机驱动、电驱动或磁驱动。

可选地，在带动件上可以构造有两个可伸出的带动销。由此实现了稳定和安全的联接，其中可以避免夹紧件歪斜。带动销特别是设置在带动件的两个沿托架纵向方向对立的端部处。

在优选设计方案的范畴中，流体输送装置可以至少部分地集成到带动销中。由此可以进行夹紧件到带动件上的联接并且可以仅借助一个部件进行到夹紧件上的流体传输。由此在带动件与夹紧件之间仅获得一个接口(在两个带动销的情况下为两个接口)。在带动销中可以构造有流动通道，该流动通道终止于带动销的自由端部处的口部处。

从带动件到带动销上的流体供应可以经由带动销在其中被引导的通道进行。带动销的通道侧端部可以具有活塞区段。当给通道施加流体时，带动销可以转移到伸出位置中(压力作用到活塞区段上)。

以有利的方式，带动销在其自由端部处可以具有膨胀密封件。膨胀密封件特别是在带动销的伸出位置中可以从未膨胀状态进入到(径向)膨胀状态。在膨胀状态中，可以在带动销与夹紧件的对应于带动销的凹部之间建立形状锁合且密封的连接。

膨胀密封件可以构造为可膨胀的套环(Manschette)、特别是可膨胀的橡胶套环。套环可以具有限定套环套环内部空间的壁，该内部空间与流体输送装置流动连接，使得该套环套环例如可以通过被施加压缩空气而进入到膨胀状态中。套环内部空间可以可选地与带动件挺杆的流体输送装置(流动通道)流动连接。作为施加流体的替代，两个夹紧体可以与套环毗邻套环，它们可以例如借助致动器相对彼此转移，使得套环(径向)膨胀。

带动销的尺寸特别设置为，使得带动销的外尺寸(外径)比夹紧件的相对应的凹部的内尺寸(内径)略小、例如小0.2至6mm(毫米)。由此，带动销可以尽可能无摩擦地引入到夹紧件的相对应的开口中。带动销与相对应的凹部之间的剩余(径向)间隙在膨胀密封件进入膨胀状态中时由膨胀密封件消除。然后，膨胀密封件贴靠在凹部的内壁(例如内周)上。

膨胀密封件可以构造为，消除优选为0.2mm至6mm(毫米)的径向间隙。以此可以实现对夹紧件的与带动销相对应的凹部的内壁的充分密封。

以有利的方式，带动件可以具有磁性传感器(磁阻传感器)。这例如可以通过设置在夹紧件中的铁磁插入件(例如钢制销钉)探测夹紧件的存在和/或检测夹紧件相对于带动件的限定定向。这易于相对于带动件自动找到夹紧件和将其定向。

开头提到的目的还通过具有并列权利要求特征的用于夹紧物体(工件)的负压夹紧装置的夹紧件得以实现。该夹紧件具有基部区段(托架支承区段)，夹紧件可以经由该基部区段的下侧放置并移动到负压夹紧设备的托架上。

所述夹紧件的出众之处在于，在基部区段上构造有至少一个特别是向下侧开放的凹部，该凹部用于与用于负压夹紧装置的托架的带动件的与该凹部相对应的带动销联接。所述凹部可以可选地设置在在基部区段处突出的凸起中。这有助于将夹紧件构造简单且稳定地联接到带动件上。

突出的凸起及其凹部特别构造为，使得对应于该凹部的带动销在伸出位置中可以与该凹部接合。(侧向)突出的凸起优选地构造为，当夹紧件被放置到托架上时，该凸起(在其投影中或在俯视图中“从上方”)侧向超过托架伸出。

在优选设计方案的范畴中，所述凹部可以与至少一个吹气口流动连接，该吹气口设置在夹紧件的沿夹紧件的移动方向定向的端侧上。通过有针对性的端侧吹气可以清洁托架表面。通过给凹部施加流体(例如压缩空气)、例如借助带动件挺杆的流体输送装置，流体流动穿过吹气口并在那里吹走加工残留物、例如锯屑。可以在空气消耗较低的情况下实现良好的清洁效果。

在吹气口处，主流动方向可以与夹紧件的下侧围成锐角、例如小于45°。在吹气口处可以设置有一个或多个吹气喷嘴。吹气口可以通到至少部分地在端侧上延伸的横向槽中。由此可以实现较宽的流体流动。在所述凹部与吹气口之间的流动连接可以通过构造在夹紧件中、特别是基部区段中的流动通道来实现。

以有利的方式，所述凹部可以与至少一个出口流动连接，该出口设置在基部区段的下侧上并通到(室状)区段中，该区段由设置在下侧上的密封件(侧向地)界定。当给凹部施加流体(例如压缩空气)时，在该区段中产生超压区。如果将夹紧件放置到托架上，则在该区段中产生一种“气垫”。这减少了到夹紧件下方的污垢进入并减少了用于转移夹紧件所需的移动力。所述出口可以从在夹紧件中的已经描述的流动通道分支。

夹紧件可以具有一个或多个这种(室状)区段。密封件可以构造为滑动密封件，其具有倒圆的(凸形)支承区段。

在优选设计方案的范畴中，基部区段可以具有铁磁插入件。这便于借助带动件的磁性传感器找到夹紧件或相对于带动件将夹紧件定向。铁磁插入件例如可以构造为钢制销钉。

以有利的方式，夹紧件可以构造为抽吸块或具有夹紧缸的竖直夹紧器。抽吸块可以在与基部区段的对置侧(上侧)上具有面向待夹紧物体的抽吸空间。除了上述特征之外，抽吸块可以如DE 196 13 094 A1中那样构造。竖直夹紧器可以构造为，当该竖直夹紧器借助带动销(凹部)联接到带动件上时，该竖直夹紧器的缸可以借助带动销的流体输送装置被操纵。

在优选设计方案的范畴中，在夹紧件构造为竖直夹紧器时，基部区段中的凹部可以与夹紧缸的流体供应件流动连接。由此可以经由与夹紧件联接的带动件的带动销进行夹紧缸的流体供应。

开头提到的目的也通过用于夹紧物体(工件)的负压夹紧装置得以实现。该负压夹紧装置具有至少一个如上所述的托架和至少一个如上所述的夹紧件。夹紧件可以放置到托架上并且沿着该托架可转移。负压夹紧装置可以是例如用于CNC木材加工机床的以负压运行的夹紧台。关于可实现的优点，参考以上实施方案。

附图说明

下面参照附图更详细地解释本发明，其中相同或功能相同的元件设置有相同的附图标记，但必要情况下可能仅一次。附图中：

图1示出了负压夹紧装置的实施方式的透视图，该负压夹紧装置具有带有带动件和夹紧件的托架；

图2示出了图1所示负压夹紧装置的侧视图；

图3示出了图1所示负压夹紧装置的局部剖开的侧视图，其中带动件和夹紧件彼此断联；

图4示出了图1所示负压夹紧装置的局部剖开的侧视图，其中夹紧件与带动件联接；

图5示出了带动销、托架区段和夹紧件的区段沿根据图1的剖面A-A的折弯的局部剖视图。

具体实施方式

图1示出了用于夹紧物体(例如工件)的负压夹紧装置，其用附图标记100表示。负压夹紧装置100具有至少一个托架10和至少一个夹紧件60。负压夹紧装置100例如可以是用于木材加工机床的夹紧台。

托架10具有沿着托架纵向方向12延伸的壳体14，该壳体例如构造为挤压型材。托架10此外具有托架上侧16(夹紧侧16)，夹紧件60可以放置和定位到该托架上侧上。此外，托架10具有与托架上侧60毗邻的侧壁18。此外如上所述，托架10可以具有一个或多个供应管路和多个阀(未示出)。

托架10还具有用于转移放置在托架10(托架上侧16)上的夹紧件60的被电机驱动的带动件20。带动件20设置在托架的侧壁18上并且沿着托架纵向方向12可移动地引导。在侧壁18上构造有托架侧的引导区段22，该引导区段对应于构造在带动件20上的(带动件侧的)引导区段24(滑动引导部)。带动件20可以借助带动件驱动装置、例如旋转的带传动装置沿着托架10的托架纵向方向移位(带动件驱动装置未示出)。

带动件20具有至少一个、在本实施例中两个用于将夹紧件60机械联接到带动件20上的可伸出的带动销26。带动销26在伸出状态中可以分别接合到夹紧件60的凹部68中(见图4)。此外设置有用于给联接的夹紧件60施加处于压力下的流体、例如压缩空气的流体输送装置28。

带动销26在构造在带动件壳体30中的通道32(销通道32)中被可移动地引导。带动销可以在缩回位置(见图3)和伸出位置(见图4)之间转移。所述转移沿着带动销26的中心纵轴线34进行，该中心纵轴线34特别是垂直于托架上侧16定向。带动销26可以具有圆柱形设计。通道32可以具有圆形横截面。

流体输送装置28集成到带动销26中。因此，带动销26具有中心流动通道36，其沿着带动销26的中心纵轴线34延伸并且引导至带动销26的自由端部40处的口部38。流体、例如压缩空气的输送经由用于带动销26的在通道32上的接口44进行。分散式压缩器可以经由流体管路连接到接口44上(未示出)。在(背离自由端部40的)下端部46处，带动销26具有活塞区段48。如果经由接口44给用于带动销26的通道32施加压力(压缩空气)，则该压力作用到活塞区段48上，使得带动销26转移到伸出位置中或保持在该伸出位置中(见图4)。带动件20具有弹簧复位装置(未示出)、例如借助拉力弹簧，该拉力弹簧在通道32通风时使带动销26返回到缩回位置中(见图3)。

带动销26在其自由端部40处具有膨胀密封件52。膨胀密封件52可以特别是在带动销26的伸出位置中从未膨胀状态(见图3)进入到(径向)膨胀状态(见图4或5)。然后，膨胀密封件52则可以贴靠在与带动销26相对应的凹部68的内壁上，从而产生形状锁合的密封连接。

膨胀密封件52构造为可膨胀套环或橡胶套环52。套环52具有界定套环内部空间54的壁53。套环内部空间54经由分支通道55与流体输送装置28或与流动通道36流动连接。如果例如给流动通道36施加压缩空气并且压力升高超过某个阈值，则套环52膨胀。套环52可以经由优选可拧紧的保持元件56紧固在带动件挺杆26的自由端部40上。在套环52中可以设置有内部间隔护套57(轴向间隔保持件)。带动销26或膨胀密封件相对于夹紧件60的凹部68如上所述地设置尺寸。

带动件20还具有磁性传感器58(磁阻传感器58)。磁性传感器58设置为，探测设置在夹紧件60中的铁磁插入件94(钢制销钉94)的存在。以此可以进行带动件20的存在性探测和/或其相对于夹紧件60的定向。

在托架10上可以设置有阀单元，该阀单元在流体输送装置中连接在分散式负压发生器与托架10的或带动件20的气动部件之间(未示出)。阀单元可以被操控，其中，根据操控给托架10的气动部件施加压力或者给其通风。托架10可以具有内部或外部控制器，托架10的可电器操控/可电子操控的部件与该内部或外部控制器相互作用并且由控制器控制，例如磁性传感器58、带动件驱动装置和/或阀单元。

夹紧件60用于借助压力(负压或超压)夹紧物体(工件)。如上所述，夹紧件60例如构造为抽吸块60，但在此也可以是竖直夹紧器。夹紧件60具有基部区段62，夹紧件60可以经由该基部区段的下侧64放置并定位到托架10上、例如可以移动(参见图1)。在基部区段62上构造有至少一个、在本实施例中两个侧向突出的凸起66，这两个凸起具有向下侧64开放的凹部68，该凹部用于与托架10的带动件20的带动销26联接。

凸起66构造为，这些凸起在夹紧件60放置到托架10上的情况下侧向突出超过托架10。凹部68以如下方式定向和设置尺寸，即，带动件20的带动销26可以在伸出状态中接合到凹部68中(形状锁合连接)。

凹部68可以分别与吹气口70流动连接，该吹气口分别设置在沿夹紧件的移动方向72定向的端侧74、76上。在凹部68与吹气口70之间的流动连接由构造在基部区段62中的流动通道78实现(见图5)。吹气口70通到部分地在端侧74、76上延伸的横向槽80中。在吹气口70处或在横向槽80处的主流动方向82与夹紧件60的下侧64围成锐角、例如小于45°。如果例如该凹部68施加压缩空气，则该压缩空气流动穿过流动通道78至吹气口70和横向槽80。在那里产生宽的气流，该气流在端侧吹走在托架上侧16上的加工残留物(例如锯屑)。这允许借助夹紧件60的有针对性的吹气。

凹部68可以与至少一个出口84流动连接，该出口设置在基部区段62的下侧64上并通到(室状)区段86，该区段由设置在下侧64上的密封件88、90侧向界定。出口84从流动通道78分支。密封件88、90构造为具有倒圆的(凸形的)支承区段92的滑动密封件。如果例如给凹部68施加压缩空气，则该压缩空气流动穿过流动通道78至出口84，其中，在区段86中产生超压区。如果将夹紧件放置到托架上，则在该区段86中构成一种“气垫”。这减少了到夹紧件60下方的污垢进入并且减少了用于转移夹紧件60所需的移动力。

夹紧件60具有铁磁插入件94，其例如可以构造为钢制销钉94。插入件94设置为特别是与基部区段62的下侧64毗邻。通过插入件94，带动件20可以借助磁性传感器58找到夹紧件60或将带动件20相对于夹紧件定位。

如上所述，夹紧件60例如设置为抽吸块60。在与下侧64对置的上侧96上，抽吸块60具有面向待夹紧物体的抽吸空间98(工件侧抽吸空间98)。除了上述特征之外，抽吸块60可以根据DE 196 13 094 A1中描述的抽吸块构造，其在此明确被引用。

利用上述负压夹紧装置100或其部件，实现了一种自装备夹紧装置、例如用于CNC木材加工机床的以负压运行的夹紧台(紧固台)。

配备带动件的托架允许通过带动销联接夹紧件。通过在夹紧件下方产生的气垫减少在定位或移动夹紧件时的摩擦。通过集成在夹紧件中的吹气口可以在夹紧件定位之前和期间清洁托架(托架上侧)。由此可以实现良好的清洁效果，其中可实现较低的空气消耗和磨损。

Claims

1.用于负压夹紧装置(100)的托架(10)，其中，所述托架(10)具有被驱动的带动件(20)，所述带动件用于转移可放置到所述托架(10)上的夹紧件(60)，其中，所述带动件(20)设置在所述托架(10)的侧壁(18)上并且沿着托架纵向方向(12)被可移动地引导，所述带动件(20)具有用于将夹紧件(60)机械联接到所述带动件(20)上的至少一个可伸出的带动销(26)，其特征在于，所述带动件(20)具有流体输送装置(28)，所述流体输送装置用于给联接到所述带动件(20)上的夹紧件(60)施加特别是处于压力下的流体，其中，所述流体输送装置(28)集成到所述带动销(26)中。

2.根据权利要求1所述的托架(10)，其特征在于，所述带动销(26)在其自由端部(40)处具有膨胀密封件(52)。

3.根据权利要求2所述的托架(10)，其特征在于，所述膨胀密封件(52)构造为，消除0.2mm至6mm的优选径向的间隙。

4.根据前述权利要求中任一项所述的托架(10)，其特征在于，所述带动件(20)具有磁性传感器(58)。

5.用于根据权利要求1至4中任一项所述的托架(10)的夹紧件(60)，所述托架用于负压夹紧装置(100)，所述负压夹紧装置用于借助压力夹紧物体，其中，所述夹紧件(60)具有基部区段(62)，所述夹紧件(60)能够经由所述基部区段的下侧(64)放置和移动到负压夹紧设备(100)的托架(10)上，在所述基部区段(62)上构造有至少一个用于与用于负压夹紧装置(100)的托架(10)的带动件(20)的带动销(26)联接的凹部(68)，其中，在将所述夹紧件(60)联接到所述带动件上时能够通过所述带动销(26)进行到所述夹紧件(60)上的流体传输。

6.根据权利要求5所述的夹紧件(60)，其特征在于，所述凹部(68)与至少一个吹气口(70)流动连接，所述吹气口设置在所述夹紧件(60)的沿所述夹紧件(60)的移动方向(72)定向的端侧(74、76)上。

7.根据权利要求5或6所述的夹紧件(60)，其特征在于，所述凹部(68)与至少一个出口(84)流动连接，所述出口设置在所述基部区段(62)的下侧(64)上并通到(室状)区段(86)中，该区段由密封件(88、90)界定。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的夹紧件(60)，其特征在于，所述基部区段(62)具有铁磁插入件(94)。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的夹紧件(60)，其特征在于，所述夹紧件(60)构造为抽吸块(60)或具有夹紧缸的竖直夹紧器。

10.根据权利要求9所述的夹紧件(60)，其特征在于，在构造为竖直夹紧器的夹紧件(60)中，所述凹部(68)与所述夹紧缸的流体供应源流动连接。

11.用于夹紧物体的负压夹紧装置(100)，所述负压夹紧装置具有至少一个根据权利要求1至4中任一项所述的托架(10)和至少一个根据权利要求5至10中任一项所述的夹紧件(60)。