CN1781634A - 用于可释放地固定托盘的夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

一种夹紧装置，它包括一卡盘元件和一托盘元件，托盘元件适于可拆卸地固定到卡盘元件上。卡盘元件包括用于把托盘元件夹紧到卡盘元件上的夹紧装置。卡盘元件具有第一对中装置，而托盘元件具有第二对中装置，第二对中装置适于与第一对中装置协同工作，以确定卡盘元件和托盘元件之间的相对位置。卡盘元件和/或托盘元件设置有至少一个缓冲元件，该缓冲元件至少部分地包括许多金属碎片的压缩合成物。

Description

用于可释放地固定托盘的夹紧装置
技术领域
本发明涉及一种夹紧装置，这种夹紧装置包括卡盘元件和托盘元件，托盘元件适于可释放地固定到卡盘元件上。卡盘元件包括用于把托盘夹紧到卡盘元件上的夹紧装置和第一对中装置，而托盘元件具有第二对中装置，该第二对中装置适于与第一对中装置协同工作，以便限定卡盘元件和托盘之间的相对位置。
背景技术
上述这种类型的夹紧装置主要用于在机床的加工区域中以精确定位的方式对工件进行固定。因此，工件首先被固定到一托盘上，然后，把托盘可释放地连接到卡盘元件上。或者是，工件本身就能构成托盘。在大多数情况中，卡盘元件本身被固定连接到机床上。通常，这种夹紧装置被用于铣床、磨床、抛光设备和蚀刻机器。
在对工件进行加工中可能存在这样的问题，即，机床和/或加工流体能使夹紧装置产生振动，从而会损害工件的加工质量。
在专利文献EP-A-1044763中，公开了一种夹持器，用于精确地把工件定位在机床的加工区域中。这种夹持器设置有一减振器。通过设置这种减振器，就可以避免前面所提到的问题。一方面，这种夹持器包括用于将其连接到一固定支撑结构上的一些连接元件，另一方面，该夹持器包括用于对工件进行固定的紧固装置。这种夹持器呈所谓的水平或钟摆头形式，工件就固定到该水平或钟摆头上，并且能在三维方向上精细地调节该水平或钟摆头。于是，就能非常精确地相对于机床对工件进行定位。在电蚀加工过程期间，上述减振器用于吸收由冲洗流体通过工件而传入到夹持器的振动能量。减振器的材料建议采用橡胶或类似橡胶的材料。
在专利文献DE-A-19917104中，公开了另一种夹持器，该夹持器设置有一减振器。除了减振器以外，设置有一夹持器区域，在该夹持器区域中，夹持器和支撑结构和/或工件直接接触。于是，需要使连接部分坚硬且部分减振。这种夹持器对于需要切割或抛光操作的工件来说是特别有用的。
发明内容
本发明的目的是提供一种上面所提到的夹紧装置，这种夹紧装置设置有减振元件，该减振元件稳定，并且具有高刚性，同时还具有良好的减振特性。
为了实现这个目的以及其它目的，本发明提供了一种夹紧装置，它包括卡盘元件和托盘元件，托盘元件可释放地固定到卡盘元件上。卡盘元件包括用于把托盘夹紧到卡盘元件上的夹紧装置。卡盘元件具有第一对中装置，而托盘元件具有第二对中装置，该第二对中装置与该第一对中装置协同工作，以限定卡盘元件和托盘之间的相对位置。卡盘元件和/或托盘元件设置有至少一个减振元件，该减振元件至少部分地包括或由金属碎片的压缩合成物构成。
考虑到在对分别固定到卡盘和托盘上的工件进行加工期间所产生的荷载，这种包括或由金属碎片的压缩合成物构成的减振元件相当坚硬，并且具有非常好的减振性能。
附图说明
下面，将参照附图进一步描述根据本发明的夹紧装置的实施例，在附图中：
图1是一卡盘和一托盘的立体示意图；和
图2是图1中的卡盘和托盘的纵向剖面图。
具体实施方式
参照图1，图中表示出了卡盘1和托盘2的立体示意图，它们包括一些在下面将被更详细描述的其它部件。卡盘基本上包括一下部3和一上部4。卡盘1的下部3包括一圆形底板5、一圆形支撑板6和一个插在上述圆形底板5和支撑板6之间的缓冲元件7。卡盘1的上部4包括一圆柱形夹紧外壳8，该夹紧外壳8的内部设置有一些夹紧元件，这些夹紧元件呈夹紧球(图1中未示出)的形式，该夹紧外壳8的顶部设置有一些对中元件，这些对中元件呈突出的对中销9的形式。底板5通过一些固定元件11被连接到一加工装置(图中未示出)上。支撑板6通过一些螺钉12连接到底板6上，螺钉12适于拧入到锚固螺母13内。为了接钠这些锚固螺母13，支撑板6的底部设置有一些盲孔(图1中未示出)。这些锚固螺母由可延展但具有弹性的材料制成，并且设置有钢制的中央螺纹。面向底板5的锚固螺母13的端部设置有一肩部13a，该肩部13a的作用将在下面更详细地解释。
也利用螺钉14把夹紧外壳8固定到支撑板6上。为了接纳缓冲元件7，底板5和支撑板都设置有圆形凹入部，这些圆形凹入部的尺寸大小对应于圆形缓冲元件7的直径大小，在图1中只可看到设置在底板5中的凹入部15。
托盘2包括一圆形底板17和一圆形支撑板18。底板17的底部设置有一夹紧销19，利用这个夹紧销19，就能把托盘2夹紧到卡盘1上。此外，在底板17的底部固定有一弹性盘(图1中未示出)，该弹性盘包括多个槽状凹入部，这些槽状凹入部的形状和位置与卡盘1的对中销9相对应，并且用于确定托盘2相对于卡盘1在X和Y方向上的位置。此外，在这种情况下，一缓冲元件20插入在底板17和支撑板18之间。类似地，两块板17和18都设置有一些圆形凹入部，这些圆形凹入部的尺寸大小对应于圆形缓冲元件20的直径大小，在图1中只可看到设置在底板17中的凹入部21。
在本示例中，支撑板18被设计为托盘2的一个整体部分。为了把待加工的工件固定住，支撑板18的顶部设置有一些固定元件，这些固定元件例如呈腔孔的形式，然而，在图1中看不到这些固定元件。
卡盘1的缓冲元件7和托盘2的缓冲元件20都由许多钢碎片或钢屑构成，这些钢碎片或钢屑在压力作用下被压缩成钢碎片的一压缩合成物。把钢碎片压缩成合成物的压力大约在10KN至几百KN。根据具体应用，钢碎片的压缩合成物能被埋置在一波坦特(potatant)内。优选地是，缓冲元件7，20具有基本上圆柱形形状，但是，也可以采用方形或环形的缓冲元件。
图2表示出了卡盘1和托盘2的纵向剖面图。在这个图中，可以清楚地看到，支撑板6和底板5通过螺钉12相互连接。螺钉12被拧接在锚固螺母13内，一旦螺母13被拧到螺钉12上，这些螺母13就沿侧向膨胀。这样，锚固螺母13就牢固地固定在支撑板6的盲孔24中。由于螺钉12利用可延展性但具有弹性的锚固螺母13而固定到支撑板6上，因此，在支撑板6和底板12之间通过这些螺钉12形成了一种弹性连接。而且，除了利用螺钉12实现这种弹性连接以外，两块板5，6利用缓冲元件7相互连接。
对缓冲元件7的厚度进行选择，使得一旦螺钉12被拧紧，在支撑板6和底板5之间保留一间隙S。于是，锚固螺母13的肩部13a的厚度被调节至缓冲元件7的过大厚度，从而在拧紧螺钉12时可避免两块板5，6被弯曲。优选地是，在间隙S内填充波坦特(pottant)，或至少沿着间隙的边缘进行密封，以便防止灰尘、流体、碎屑或类似物渗入到间隙S内。
此外，图2还表示出了弹性盘10，该弹性盘10固定在托盘2的底部，并且设置有多个槽状凹入部。这些槽状凹入部的形状和位置对应于卡盘1的对中销9，并且用于确定托盘2相对于卡盘1在X和Y方向上的位置。为了在Z方向上把托盘2定位，设置一些间距销(图2中未示出)，优选地是，这些间距销与托盘2相连。如现有技术中已知的那样，通过使夹紧球23与托盘2的夹紧销19的肩部相接合，从而把托盘2夹紧到卡盘1上。
位于底板17和支撑板18之间的缓冲元件20利用粘接剂连接。为了实现这个目的，缓冲元件20被粘接到底板的凹入部21内以及支撑板的凹入部22内。此外，在这种情况下，两块板17，18之间留有一小间隙，但该小间隙的留量只有十分之几毫米。此外，优选地是，该间隙填充有波坦特(pottant)，或者至少沿着该间隙的边缘进行密封。这种固定缓冲板20的可选择的方案具有这样的优点：在两块板17，18之间没有其它会对缓冲性能造成不利影响的连接。应当理解，可以选择这种固定缓冲元件的方式来满足特定应用场合的不同需要。
虽然在上面描述的和图中表示出的实施例中，卡盘1和托盘2都设置有缓冲元件7，20，但是，在某些特定的应用场合，只为卡盘1设置一缓冲元件20，或者只为托盘2设置一缓冲元件7就足够了。此外，这些由许多钢碎片构成的，通过高压压缩而成的金属碎片的压缩合成物缓冲元件7，20的缓冲特性是可被改变的。影响缓冲元件7，20之缓冲特性的参数有：钢碎片的尺寸大小和厚度、整个合成物的尺寸大小和厚度、碎片的材料以及形成该合成物所用的压力。

Claims (8)

1.一种夹紧装置，它包括卡盘元件和托盘元件，所述托盘元件适于可释放地固定到所述卡盘元件上，所述卡盘元件包括用于把所述托盘元件夹紧到所述卡盘元件上的夹紧装置，所述卡盘元件具有第一对中装置，而所述托盘元件具有第二对中装置，所述第二对中装置适于与所述第一对中装置协同工作，以确定所述卡盘元件和所述托盘元件之间的相对位置，其特征在于，所述卡盘元件和/或所述托盘元件设置有至少一个缓冲元件，所述缓冲元件至少部分地包括许多金属碎片的压缩合成物。
2.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述卡盘元件和/或所述托盘元件设置有至少一个凹入部，所述凹入部适于接纳所述缓冲元件。
3.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，所述缓冲元件被粘接在所述凹入部内。
4.根据权利要求1或2所述的夹紧装置，其特征在于，所述缓冲元件位于两块板之间，所述两块板由连接元件相互连接，其中，所述连接元件通过弹性中间元件连接到所述底板和所述支撑板的至少一个上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的夹紧装置，其特征在于，所述卡盘元件设置有底板和支撑板，其中，所述缓冲元件插在所述底板和所述支撑板之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的夹紧装置，其特征在于，所述缓冲元件主要包括被压制成压缩合成物元件的不锈钢金属碎片。
7.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，所述金属碎片埋置在塑料材料的波坦特(pottant)中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的夹紧装置，其特征在于，所述缓冲元件呈圆柱形或立方体形。
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