CN1287039A

CN1287039A - 用于夹紧一随行夹具或类似物的接合器

Info

Publication number: CN1287039A
Application number: CN 99118474
Authority: CN
Inventors: 哈康·努德奎斯特
Original assignee: System 3R International AB
Current assignee: System 3R International AB
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2001-03-14

Abstract

一设置在机床主轴头上的接合器,它用于在一相对于一空间参考系的预先给定的、可重复的和精确的位置上夹紧一特别是一板形工件夹具例如一随行夹具,其中,主轴头有一可沿轴向并横过其端面移动的弹性夹头。为了提高工件的加工精度,设有一要与端面连接的、在前侧设有空间基准的板和一销轴,该板具有用于接纳与工件夹具的后侧连接的拉伸锚杆的中心通孔,销轴的前端可与拉伸锚杆结合,而其后端则可与弹性夹头连接。

Description

用于夹紧一随行夹具或类似物的接合器

本发明涉及一设置在一机床的主轴头上的接合器，它用于在一相对于一空间参考系的预先给定的、可重复的和精确的位置上夹紧一特别是一板形工件夹具例如一随行夹具(Palette)，其中，主轴头有一可沿轴向并横过其端面移动的弹性夹头。

弹性夹头通常用于抓住一要由自动车床、自动铣床或其类似物加工的工件，该工件被弹性夹头例如拉向一设在主轴头上的内锥，达到它的定位。不过，为了自动车床的数字控制，内锥并不形成足够精确的基准，以致难于足够精确地、同样地而且自动地加工大量的要依次加工的工件。

因此，本发明的目的为在前面所述的机床中提高工件的加工精度。

对此，按照本发明，在前面所说的接合器中，设有一要与端面连接的、在前侧设有空间基准的板和一销轴，该板具有用于接纳与工件夹具的后侧连接的拉伸锚杆的中心通孔，销轴的后端可与弹性夹头连接，而其前端则可与拉伸锚杆结合。按照本发明的接合器导致工件的自动数控加工有很高的精度，但它并不局限于确定的上紧系统的应用，并且最终允许使用者在还有其精度允许用按照ISO(国际标准化组织)标准的接合器加工的加工任务的情况下，通过取下板与销轴，简单地过渡到已知的例如按照ISO标准的接合器来完成。

在本发明的优选的构形中，销轴可沿轴向穿入板中。另外还建议，在销轴的前端设置一与拉伸销杆上的轮廓配合作用的钢球闭锁装置。为了使销轴后端与弹性夹头连接，值得推荐的是，或是将端部与弹性夹头用螺纹拧在一起，或是通过一与销轴轮廓接合的球圈使端部与弹性夹头结合。销轴在弹性夹头移动时的良好导向可以在板的后侧固定一空心锥体时达到，销轴在空心锥体的轴向通孔中被导向。此外还建议，为了提高夹紧力，要设置至少一个支承在板上并靠在销轴上的沿轴向作用的弹簧。

本发明的其它的优选的构形在从属权利要求中给出。

下面将根据在附图中示出的实施例详细说明本发明，图中，采用X、Y、Z直角座标系作为空间的参考系。

图1示出了切过按照本发明的接合器的示意轴向剖视图，该接合器具有上紧的工作夹具并且有用点划线示出的销子与弹性夹头之间的接合的另一种可能性；

图2示出了与图1相似的图，它具有从主轴头上松开的工件夹具。

一个自动机床，其它还有未示出的铣床、磨床、车床或类似的机床，都有一居中的旋转轴线8，一垂直于轴线8延伸的自由端面5和一居中的朝端面5开口的内锥9。在主轴头1上，一可沿轴向移动的弹性夹头3在后面与一同样未示出的操纵机构结合，后者在更换工件时，使弹性夹头3沿轴线8向前移，以释放一之前一直进行使用的工件并朝着端面5的方向抓住一新的工件，并在实现抓取以后重新往回移至所示位置。此时，弹性夹头3的前端和内锥9的形状都可按ISO标准构形。

为了在一个相对于X、Y、Z直角系座标为精确的位置上使主轴头1适合于一个工件而不必彻底改造主轴头，首先要设置一个细长的、基本为圆柱形的销轴30，后者具有实际上与弹性夹头3的外径相等的外径。销轴30的后面沿径向缩小的端部31做有外螺纹，并拧入在弹性夹头3上攻出的内螺纹中。由此，销轴30成为弹性夹头3在由内锥9包围的空腔中的一个轴向延伸，并且参与弹性夹头3的所有运动。

销轴30在其前端33具有由多个沿其周向均匀分布的球做成的钢球闭锁装置，球中的两个用32和34代表。通过在前端33上的轴向镗孔38，在销轴30上留下一个环形壁，在壁的径向通孔中，钢球闭锁装置的球被捕捉，能有限制地沿径向运动，这将在以后还有说明。在镗孔38的底部，在中间做有一轴向的销钉通路66，后者借助一塞子36用越过底部隆起的头37封闭，对此，同样还要讨论。

此外，用螺钉21将板10拧在自由的端面5上，在板的前侧具有X、Y基准12、14、16、18和至少一个Z基准17，并有一中心通孔15，后者的中线位于轴线8上，并且在其朝后的端部在形成一径向环形肩19的情况下，有一径向扩大部分。在板10的后侧，通过螺钉26固定一空心锥体20，后者的中心孔22与轴线8对齐并沿轴向导向地包围销轴30。空心锥体20的外部轮廓与内锥9的斜度相配，以致当板10固定在主轴头1上时，空心锥体20牢固地座落在内锥9中。

孔22在板10的附近有一具有一沿径向朝外离开的斜坡的径向扩大部分24，在其中，当销轴30向前面朝板10移动得足够远时，钢球闭锁装置就可沿径向退让，而且以后不再向镗孔38的内部空间伸出(图2)。在销轴的按照图1的向后拉的位置，孔22的内壁则与之相反将球沿径向如此向内挤入，以使其截球向镗孔38的内部空间伸出，并可在该处形成一与拉伸锚杆4的有效的接合。

还要提到的是一个环11，它用元件13固定在板10的外圆周上，并越过板的前侧，尤其是越过X、Y基准12、14、16、18沿轴向伸出。

拉伸锚杆4以一种此处未详细说明的方式居中地固定在一工件夹具2的背侧上，并从该处沿轴向伸出。工件夹具2可以是一个板，在其前侧可夹住一个或多个未示出的工件。大致为圆柱形的拉伸锚杆4可沿轴向移动地配合在板10的通孔15中。拉伸锚杆4在其自由端的附近做有一环形的、径向的并与所提到的截球形相配的凹坑42，并在其自由端面上有一居中的凹坑44。

为了将随行夹具2上紧在主轴头1上，首先要使弹簧夹头3从所提到的操纵机构向前移动，以及销轴30的端面35到达环形肩19前面(图2)。现在，随行夹具2如此在板10的前侧上移动，以使拉伸锚杆4穿过通孔15，以其前端进入镗孔38中，而凹坑44的底部最终靠在头部37上。此时，随行夹具2的背侧被挤入由环11和板10的前侧包围的具有未示出的轮廓形状的空间中，该板只允许随行夹具2在例如四个相对于轴线8的预先给定的旋转方向嵌入。按照图2，从随行夹具2的这些准备上紧的位置通过弹性夹头3的往后拉进行自身的上紧。此时，钢球闭锁装置的球32、34(以及其它球)通过扩大部分24的斜坡沿径向向内被驱入，以致其截球与凹坑42接合，并由此将拉伸锚杆4结合在销轴30上。因此，拉伸锚杆4因而是随行夹具2随销轴30向后移动。当在随行夹具后侧形成的(多个中的)一个Z对应基准到达与位于板10的前侧上的Z基准17接触时，随行夹具2的向后移动因而是上紧就结束。X、Y基准12、14、16、18于是就与设置在随行夹具后侧的X、Y对应基准接合。

为了提高上紧力，可以绕通孔15周围设置均匀分布的加压弹簧(未示出)，弹簧中的每个都支承在环形肩19上并靠在端面35上。

此外，板10、空心锥体20和销轴30穿有彼此连通的压缩空气通路，它可通过一与板10或环11的外周边接通的径向通路62与一在外部控制的压缩空气源连接。在很多情况下，在其上固定有主轴头1的机器的压缩空气通路通过一居中贯穿弹性夹头并与销轴通路66对齐的轴向通路70供应压缩空气，此时，径向通路62以后就通过一在外周边上的塞子61封闭。对此，压缩空气通路用于防止Z基准17被外来颗粒侵入。

对此，径向通路62在板10上通过交叉通路63朝Z基准17开口。径向通路62在其内端与一在板10的后侧与空心锥体20的前侧之间形成的环形通路64接通，环形通路本身通过另一在空心锥体20中的交叉通路65和一在销轴30中的径向钻孔67与销轴通路66连接。

在另一在图中用点划线示出的可选择的实施形式中，销轴30可通过位于弹性夹头3的端部上的具有球6和7的球圈与弹性夹头3结合，该球圈可补偿弹性夹头3的已有的行程与较小的、仅仅是销轴30所需的行程之差。对此，弹性夹头3在其前端有多个沿轴向伸出的并沿周向均匀地互相隔开的指51、53，球6和7被捕获在指中，限制沿径向运动。在销轴30的密封的后端52和销轴30的径向挡肩58之间有一沿径向缩小的并沿轴向延伸的销轴段55，球6、7可沿此段沿轴向行走。在主轴头1中的弹性夹头导向件的内壁59将球6、7的截球部分压在销轴段55上，以使在弹性夹头3朝后运动时，销轴被其携带。销轴的向前的行程通过指51、53在销轴30的挡肩上的支承起作用，该挡肩为了克服上述差可相应地远远地向前移动，以使弹性夹头的向前和向后行程的起始部分对于销轴30是无效的。

销轴30与弹性夹头3的脱开可通过弹性夹头导向件的内壁59的扩大部分57达到，其中，球6、7沿径向退让从而可释放销轴30。

Claims

1．一设置在一机床的主轴头(1)上的接合器，它用于在一相对于一空间参考系的预先给定的、可重复的和精确的位置上夹紧一特别是一板形工件夹具(2)例如一随行夹具，其中，主轴头(1)有一可沿轴向并横过其端面(5)移动的弹性夹头(3)，其特征为，设有一要与端面(5)连接的、在前侧设有空间基准(12、14、16、18)的板(10)和一销轴(30)，该板具有用于接纳与工件夹具(2)的后侧相连的拉伸锚杆(4)的中心通孔(15)，销轴的后端可与弹性夹头(3)连接，而其前端则可与拉伸锚杆(4)结合。

2．如权利要求1的接合器，其特征为，销轴(30)沿轴向穿入板(10)中。

3．如权利要求1或2的接合器，其特征为，销轴在其前端做有一与拉伸锚杆(4)上的轮廓(42)配合作用的钢球闭锁装置(32、34)。

4．如前述权利要求的任一项的接合器，其特征为，销轴在其后端与弹性夹头(3)用螺纹拧在一起。

5．如权利要求1至3的任一项的接合器，其特征为，销轴在其后端通过一与销轴轮廓(52、55)接合的球圈(6、7)与弹性夹头(3)结合。

6．如前述权利要求的任一项的接合器，其特征为，在板(10)的后侧固定一空心锥体(20)，销轴(30)在其轴向通孔(22)中被导向。

7．如权利要求5或6的任一项的接合器，其特征为，销轴在其后端附近有一作为弹性夹头(3)的支承的径向挡肩(58)。

8．如前述权利要求的任一项的接合器，其特征为，销轴(30)和板(10)以及可能有的空心锥体(20)有连通的压力介质通路(62、63、64、65、67、66)，它们通至Z基准处。

9．如前述权利要求的任一项的接合器，其特征为，设置至少一个提高上紧力的加压弹簧，它支承在板(10)上并靠在销轴(30)上。