CN1178765C - 调平装置 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种包括一个下部分和一个上部分的调平装置，所述上部分安装在下部分上并可相对于下部分进行调整。下部分上布置有用于对其进行定位的参考元件。上部分上布置有用来安装一个工件夹持器的装置，该工件夹持器用于夹持一个将要由一种加工工具特别是线腐蚀机械加工的工件。在冲洗液的提高的压力下，为保证提高工件相对于腐蚀线的定位，上部分的下侧具有一个第一梁架结构而下部分的上侧具有一个与第一梁架结构互补的第二梁架结构，从而第一梁架结构的各梁架就在第二梁架结构的各梁架之间延伸。

Description

调平装置

本发明涉及一种具有一个下部分和一个上部分的调平装置，上部分安装在下部分上且可相对于下部分进行调整。下部分具有对其进行定位的参考元件。上部分配置有用于安装工件夹持器的装置，所述工件夹持器用来夹持通过加工工具特别是一种线腐蚀机械来加工的工件。

在文献US-A-5,769,561中披露了这样一种调平装置。其中的工件夹持器主要是一种夹具，该夹具用来夹持由腐蚀线剪切的工件。在EP-B-196,544(即US-A-4,925,168)中披露了这种夹具的一个例子。

现代线切割腐蚀机械与同类型的老式设备相比可进行更精密和高效的切割。这种提高是通过利用更高的电流和改进的电流控制及通过提高冲洗液的压力而提高废物的排除来达到的。在大部分机械中与被加工工件接近的位置处布置有喷嘴，所述冲洗液在高压下射出喷嘴。冲洗液的压力不是恒定的，而是在较短的时间间隔内进行变化。这种变化不会削弱废物的迅速排除，但会影响工件的确定位置。这样可导致工件的振动，通过现有的调平装置不可能抑制由此而引起的工件的振动。这样，工件就偏离其确定的位置而不可能达到对工件的精确切割。

因此，本发明的一个目的就是设计一种改进的调平装置，即使在冲洗液的压力变化的情况下该装置也可保证与切割线相近定位的工件的刚度和强度。

为此，本发明提供了一种具有一个下部分和一个上部分的调平装置，上部分安装在下部分上且可相对于下部分对其进行调整。其中，下部分具有对其进行定位的参考元件。同时上部分配置有用于安装一个工件夹持器的装置，所述工件夹持器用于夹持一个将要通过一种加工工具特别是一种线腐蚀机械来加工的工件，其中，上部分的下侧具有一个第一梁架结构，而在下部分的上侧具有一个与第一梁架结构互补的第二梁架结构，这样，第一梁架结构的各梁架就在第二梁架结构的各梁架之间伸展。本发明在不需要提高上部分和下部分的厚度的情况下即可显著提高调平装置的刚度和强度。如果上部分和下部分的厚度增加，由于为工件空余的空间有限，就不可能将工件非常近地定位在线腐蚀机械的切割线的出口。另一方面，为得到较高的切割精度就必须将工件放置在尽量靠近切割线的出口。

根据本发明的一个优选实施例，第一梁架结构的梁架和第二梁架结构的梁架相平行且是直的。优选的情况为，第一梁架结构的梁架朝向用于安装工件夹持器的装置。根据本发明的一个实施例，若第一梁架结构的每根梁架的高度达到该梁架宽度的至少三分之一，刚度还可进一步得到提高。如果第一梁架结构中的至少一些梁架通过横梁架连接，这样也有益于提高其刚度。从而就得到了一种类型的梁架格栅。

此外，用于安装工件夹持器的装置可包括一个从上部分的前缘处形成的延伸部，其中，该延伸部可通过加强条而与上部分的下侧相连。这种加强条可延伸至第一梁架结构的梁架之间的空间。此外，对于一种改进来说，加强条可向下及向前倾斜，根据这一点，特别是如果上部分安装在下部分的顶部，延伸部就向下朝着下部分的横侧延伸。

根据本发明的一个附加改进，在第一梁架结构的相邻梁架之间形成有一个空间，该空间的宽度基本等于横向相邻的梁架之一的宽度。第二梁架结构可包括向外延伸且与上部分相邻的两个相对的侧梁架，所述的两个相对的侧梁架优选与上部分的前缘成横向布置。使所述侧梁架相互平行是很有用的。与加强条的倾斜相对应，第二梁架结构包括均具有一个前斜坡的中间梁架。

若根据本发明的另一个优选实施例，可更容易将夹持在工件夹持器上的工件进行正确定位，即与上部分的前缘具有较大距离布置的一个第一调整螺钉可将上部分相对于下部分进行上下调整，对上部分进行调整所围绕的轴线与所述前缘相接近且平行。特别地，所述轴线可通过一根穿过一个螺钉和一个第二调整螺钉的假想的连线来确定，所述螺钉由一根对上部分和下部分产生偏压力的弹簧组件所围绕，所述第二调整螺钉用于将上部分相对于下部分进行倾斜调整。从结构来说，所述轴线可由一根第一肋条形成，所述第一肋条与所述前缘平行延伸且凸出于下部分的上侧之外或上部分的下侧之外。此外，可布置一根相对于前缘横向伸展且凸出于上部分的下侧之外或下部分的上侧之外的第二肋条，所述第二肋条用于使上部分相对于下部分向右或向左倾斜。因此，上部分的一种合成调整运动可围绕位于两根肋条的交叉位置中的一个枢转点进行。

最后，在本发明的一个特别优选的实施例中提供了一个T形片簧，该片簧在上部分和下部分之间伸展且安装在上部分或下部分上，片簧的一根横腿与所述前缘相间隔且被紧固在上部分或下部分上，片簧的一根纵腿朝向所述前缘且被紧固到第一梁架结构或第二梁架结构的一根中间梁架上。此外，片簧具有一个与所述前缘相接近且在所述第一肋条和第二肋条之间延伸的前端。这样，上部分的肋条就放置在所述前端上而所述前端又放置在下部分的肋条上。

根据本发明的另一个方面，该装置的自由表面可覆盖有减振材料。

参考附图，下文中将对本发明的优选实施例进行详细描述。

图1所示为调平装置的一个俯视透视图；

图2所示为根据图1的装置的一个平面视图；

图3所示为沿图2中的A-A线对图1中的装置所作的垂直剖视图；

图4所示为沿图2中的B-B线而对图1中的装置所作的放大垂直剖视图，图中去掉了装置的一部分；

图5所示为根据图1的装置的片簧的平面视图；

图6所示为对图1中的装置的上部分所作的仰视透视图；

图7所示为图6中的上部分的仰视平面图；

图8所示为沿图7中的C-C线对上部分所作的垂直剖视图；

图9所示为装置的下部分的俯视透视图；

图10所示为装置的下部分的仰视透视图；

图11所示为类似于图4的装置的垂直剖视图；

图12所示为图11中的一局部放大的细部图。

从图1、4和5可看到，调平装置1包括一个下部分2和一个用螺钉固定到下部分2上的一个上部分5及安装在下部分和上部分之间的一个片簧9。上部分5为一整块钢制部件，其前缘55形成延伸部8。延伸部8向前伸展且与下部分2相邻并具有一个向前且向下的台阶式表面82。延伸部8具有两列相互间隔且与前缘55平行的通孔85。这样，就可将一个工件夹持器如EP-B-196,544中批露的夹具那样紧固到延伸部8的下平面84中。

T形的片簧具有一个横腿91和一个中间的纵腿93。纵腿93在其过渡至横腿91的位置变宽且相对于其纵轴线92对称。通孔94、96位于横腿91的端部且相对于纵轴线92对称布置。未示出的螺钉与下部分2的上侧20中的螺纹孔34、36(见图9)相配合并延伸过通孔94、96而将片簧9的横腿91固定到下部分2上。另外两个孔97、99布置在沿着纵轴线92的纵腿93上的一个大中间孔95的两侧。螺钉67、69与螺纹盲孔57、59相配合，所述螺纹盲孔57、59从下侧50延伸入上部分5中。螺钉67、69延伸过孔97、99而将纵腿93固定至上部分5上。

另一个孔98位于横腿91的中间且位于纵轴线92上。第一调整螺钉48以一定的间隙延伸过孔98。第一调整螺钉48的外伸螺纹杆47与从上侧20延伸入下部分2的螺纹盲孔37相配合。上部分5具有一个用来容纳第一调整螺钉48的通孔58，该通孔58具有一个径向环式台肩56，台肩56径向地扩大了通孔58。由硬金属制成的环46支垫在环式台肩56上而形成调整螺钉48的宽端头49的基座。

在孔97、98之间有另一个孔90布置在纵腿93上，埋头螺钉35穿过孔90。埋头螺钉35与上部分5的通孔52的内螺纹相配合并顶靠在下部分2的上侧20上。

螺钉70与上部分5的前缘55相靠近而与纵轴线92保持一定的距离，同时第二调整螺钉78与前缘55相接近且与纵轴线92保持同样的距离，而处于纵轴线92另一侧螺钉70的对面，通过螺钉70和第二调整螺钉78做出的一条假想线与轴线92相垂直。与第一调整螺钉48相似，第二调整螺钉78的具有外螺纹的杆穿过上部分5的一个通孔而与下部分2中的一个螺纹盲孔相配合。第二调整螺钉78的径向扩大的端部顶靠在一个硬金属环上，该硬金属环支垫在通孔中的一个内径向台肩上。

螺钉70的螺纹杆72同样与下部分2中的螺纹盲孔42相配合。与杆72相接的一段带有间隙地穿过一个通孔54进入到上部分5。通孔54在上侧的附近径向扩大，这样就可将一个盘式弹簧组件75容纳到该扩大的部分中。螺钉70的端部支垫在覆盖盘式弹簧组件的一个较宽的环圈77上。螺纹杆72上延伸过孔54的这段上包裹着一个金属套。这样，盘式弹簧组件75一端由金属套来支撑，另一端则顶靠在孔54的扩大部分的内壁上。这样就相对于下部分2对上部分5产生了偏压。

因此，通过旋拧第一调整螺钉48即可相对于下部分2垂直或向下调整延伸部8，或通过旋拧第二调整螺钉78而可使延伸部8相对于下部分2向左或向右倾斜。

下部分2的下侧配置有参考元件，该参考元件可与布置在端面上的副参考元件如一个未示出的卡盘相配合来使下部分相对于正交的X-Y-Z系统(或一个极坐标系)进行定位。参考元件与副参考元件相配合的这种例子可在文献EP-B-255,042中找到，在这里引入了它批露的内容。因此，下部分2的下侧布置有四个交叉副25、26、27、28的轴向相对的弹性凸缘，如副25的凸缘22、24。下部分2的下表面还具有四个拐角平面部分17、19、21、23，每个拐角平面均作为Z方向上的参考元件。卡盘包括一个用于夹持未示出的拉杆的夹持装置，此拉杆可延伸入上部分5的中间孔53中并穿过片簧9上的开口95而穿过下部分2中的中间开口11且进入夹持装置。

如上所述，上部分5和下部分2应具有相当大的刚度和强度。另一方面，当利用调平装置来保持剪切线附近的工件时，只有非常有限的空间可用。通过上部分5的下侧50上的一个坚固的第一梁架结构60和下部分2的上侧20上的一个坚固的第二梁架结构10就可得到所需的刚度和强度，所述第二梁架结构10用于辅助第一梁架结构60，这样，在将上部分5安装到下部分2上之后，第一梁架结构60的梁架就位于第二梁架结构10的梁架之间。

所述的实施例从图6中可看到：第一梁架结构60包括两根平行的侧梁架62、64和与侧梁架62、64相平行的一根中间梁架66。所述梁架的端部通过一根后横梁架63和一根前横梁架61相连。每根梁架的高度至少为梁架宽度的三分之一。侧梁架62、64和中间梁架66横向延伸至前缘55并朝向延伸部8。设置有两个平行的加强条68、69用于将由梁架结构60得到的上部分5的刚度和强度传送至延伸部8。加强条68、69从中间梁架66和每根侧梁架62、64之间的间隔的前端向下延伸入延伸部8的本体而形成一个约为45度的角。

下部分2的第二梁架结构10包括(见图9)：从下部分2的上侧20凸伸出的四根平行的梁架12、14、16、18。参见图1和图2，相对的侧梁架12、18与上部分5的下面部分邻接且沿下部分2的总长度延伸。中间梁架14、16从前向后延伸，且每根中间梁架的最大宽度均比上部分5的侧梁架62、64和中间梁架66之间的每个间隔的宽度稍小。另外，中间梁架14、16在下部分2的上侧20之上的最大高度稍小于所述间隔的深度。在中间梁架14、16的前部都具有斜坡13、15而用于防止与加强条68、69的干涉。此外，中间梁架14、16向后斜削且止于下部分2的后缘29之前的一个位置处，这样就如上所述而可使片簧9的横腿91安装到下部分2的上侧，从而避免了与横梁架63的抵触。纵腿93在中间梁架14、16和斜削部分之间具有足够的自由度。

因此，如果按上述方式将上部分5紧固到下部分2上，中间梁架14、16和侧梁架12、18就象梳子一样安装在上部分5的梁架62、64、66、61之间。

根据图11和12的本发明的实施例与上述的实施例基本相同。调平装置也包括下部分102、上部分105及介于二者之间的一个片簧109。可看到一个区别特征在于盲孔157、159均具有内螺纹且均延伸入下部分102中。盲孔157、159与片簧109中的孔97、99对准排列。螺钉167、169延伸过孔97、99而与盲孔157、159中的螺纹配合，从而将片簧109紧固到下部分102上。但是，本发明的其他主要特征不受片簧109的变更安装方式的影响。

另一方面，图11和图12更清楚地示出了枢转点的结构，围绕该枢转点通过旋拧第一调整螺钉48可向上或向下调整所述的上部分，并且，围绕该枢转点通过旋拧第二调整螺钉78可使上部分向左或向右倾斜。在下部分102的前缘155的附近布置有一个从上表面凸出的大致为半柱状的第一肋条110，该第一肋条与前缘155基本平行地延伸。与前缘155接近的片簧109的端部115放置在第一肋条110上。具有大概为半柱状轮廓的一个第二肋条120从与第一肋条110相对的上部分105的下侧凸伸出，该第二肋条120相对于前缘155基本呈横向延伸且放置在端部115上。所述的枢转点就位于肋条110和120的交叉区域之中，片簧109的端部115在肋条110和120之间延伸。

当然，使第一肋条凸出于上部分的下侧之外及使第二肋条凸出于下部分的上侧之外也在本发明的范围之内。不管肋条的特定安装，肋条的交叉布置是很重要的。

Claims (21)

1.一种调平装置，该装置包括一个下部分和一个上部分，所述上部分安装在下部分上且可相对于下部分进行调整，其中，下部分具有对其进行定位的参考元件，而上部分具有用于安装一个工件夹持器的装置，该工件夹持器用来夹持一个将要由一种加工工具进行加工的工件，其特征在于：

-上部分的下侧具有一个第一梁架结构；

-下部分的上侧具有一个与第一梁架结构互补的第二梁架结构，这样，第一梁架结构的各梁架就在第二梁架结构的各梁架之间延伸。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一梁架结构的各梁架与第二梁架结构的各梁架相平行且是直的。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，第一梁架结构的各梁架朝向用于安装工件夹持器的装置。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一梁架结构的每根梁架的高度至少为该梁架宽度的三分之一。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一梁架结构的至少一些梁架由横梁架相连。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用来安装工件夹持器的装置包括一个从上部分的一个前缘形成的延伸部，该延伸部通过加强条而连接到上部分的下侧。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，加强条延伸入第一梁架结构的各梁架之间的空间。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，加强条向下且向前倾斜，而延伸部朝着下部分的一个横侧延伸。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在第一梁架结构的相邻的梁架之间形成一个空间，该空间的宽度基本等于横向相邻的梁架之一的宽度。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第二梁架结构具有两根相对的侧梁架，该相对的侧梁架向外延伸且与上部分相邻。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述侧梁架横向地延伸至上部分的一个前缘。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，侧梁架相互平行。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的第二梁架结构包括各具有一个前斜坡的中间梁架，所述斜坡与加强条的倾斜度相对应。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置布置有一个距前缘较远的第一调整螺钉，该第一调整螺钉用来使上部分相对于下部分向上或向下进行调整，其中，对上部分进行调整所围绕的轴线接近且平行于所述前缘。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，进行上下调整的轴线是通过从一个螺钉和一个第二调整螺钉所做的假想连接线所确定的，所述螺钉包括一个对上部分和下部分产生偏压的弹簧组件，所述第二调整螺钉用来使上部分相对于下部分进行倾斜调整。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述轴线由一个第一肋条形成，所述第一肋条与前缘平行延伸且凸伸出下部分的上侧或凸伸出上部分的下侧。

17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，一个第二肋条相对于前缘横向延伸并凸伸出上部分的下侧或下部分的上侧而使上部分相对于下部分向右或向左倾斜。

18.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，一个T形片簧在上部分和下部分之间延伸且安装在上部分或下部分上，片簧的横腿与所述前缘相远离且被安装在上部分或下部分上，片簧的纵腿朝向所述前缘且被安装在第一或第二梁架结构的中间梁架上。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，片簧的一端接近所述前缘且在所述第一肋条和第二肋条之间延伸。

20.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，自由表面上覆盖有减振材料。

21.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，加工工具是一种线腐蚀机械。

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