TW201446436A - 夾持裝置 - Google Patents

Abstract

一種夾持裝置，其包括夾持件、缸體組件及傳動組件。夾持件及傳動組件均裝設在該缸體組件中，缸體組件包括缸體、設置在缸體一端之進氣封頭及形成在缸體另一端之限位件，進氣封頭開設有連通該缸體內部之氣體通道，限位件包括與缸體固定連接並具有截頭錐形狀之內壁之限位部，傳動組件包括活塞桿、裝設在活塞桿一端之活塞及套設在活塞桿上之彈性件，活塞及彈性件收容在缸體中，且彈性件彈性抵持於活塞及限位件之間，活塞桿遠離活塞之一端連接該夾持件，夾持件收容在限位件中，夾持件包括連接於該活塞桿遠離活塞一端之夾持部，且夾持部之形狀與限位部之截頭錐形狀內壁相配合，夾持部之中部開設有夾持孔。

Description

夾持裝置

本發明涉及一種夾持裝置，特別涉及一種氣動夾持裝置。

習知之刀具夾頭一般包括卡盤及活動裝設於卡盤上之複數夾爪，夾爪藉由在卡盤上徑向移動從而將刀具固定在刀具夾頭內。上述夾爪在夾緊時與刀具桿形成壓緊接觸，因夾爪與刀具桿之間之接觸面積較小，故需藉由較大之力來夾緊，以便使刀具在加工作業時不會在夾頭內轉動。由於夾緊力過大，夾緊過程中夾爪可能損壞刀具桿。在刀具安裝時，各夾爪對刀具施加之力不易達到平衡，從而不易使刀具對中。為此，有必要提供一種與刀具桿接觸面積較大，且易對中平衡之夾頭。

鑒於上述內容，本發明提供一種與刀具桿接觸面積較大，且較易對中平衡之夾持裝置。

一種夾持裝置，其包括夾持件、缸體組件及傳動組件，該夾持件及該傳動件均裝設在該缸體組件中，該缸體組件包括缸體、設置在該缸體一端之進氣封頭及形成在該缸體另一端之限位件，該進氣封頭開設有連通該缸體內部之氣體通道，該限位件包括與該缸體固定連接之限位部，且該限位部具有截頭錐形狀之內壁，該傳動組件包括活塞桿、裝設在該活塞桿一端之活塞及套設在該活塞桿上之彈性件，該活塞及該彈性件收容在該缸體中，且該彈性件彈性抵持於該活塞及該限位件之間，該活塞桿遠離該活塞之一端連接該夾持件，該夾持件收容在該限位件中，該夾持件包括連接於該活塞桿一端之夾持部，該夾持部收容於該限位部中，且其形狀與該限位部之截頭錐形狀內壁相配合，該夾持部之中部開設有夾持孔。當氣體進入該氣體封頭之氣體通道時，氣壓壓迫該活塞，使該活塞桿能夠沿著該缸體之內側壁朝向該限位件之方向運動，從而帶動該夾持件伸出該限位件外以使該夾持部鬆開，當該氣體壓力小於該彈性件之彈性力時，該夾持件在該彈性件之彈性力之作用下能夠回縮至該限位件中，該限位部對該夾持件產生徑向壓縮力以使該夾持部夾緊。

本發明之夾持裝置採用氣壓驅動方式，由氣壓驅動活塞沿缸體軸向運動，帶動夾持件突出或縮回限位件，夾持件之夾持部之形狀大致為截頭錐形，其由四夾瓣組合形成，當夾持件突出限位件，無外力作用時，該四夾瓣呈散開狀態。限位件之限位部之內壁為截頭錐形，當夾持部回縮到限位部之第三收容孔中後，限位部之截頭錐形內壁對夾持部產生徑向壓縮作用力，迫使各夾瓣收緊，由此可牢固地夾緊刀具。該夾持裝置結構簡單，利用氣壓驅動安裝拆卸刀具均較方便。採用該夾持裝置夾持刀具時，刀具桿與夾持孔完全接觸，無需太大夾持力，從而避免對刀具桿之損壞。該夾持裝置之夾持孔位於夾持部之中部，且組成該夾持部之四夾瓣收容於限位部內，當夾緊時，限位部對該四夾瓣產生之徑向壓縮力相同，進而刀具受到各夾瓣之夾緊力亦相同，由此可使刀具對中平衡地夾持於該夾持裝置中。

100．．．夾持裝置

20．．．缸體組件

21．．．缸體

211．．．內側壁

213．．．第一開口

215．．．第二開口

23．．．進氣封頭

231．．．密封部

232．．．連接端

235．．．安裝部

237．．．氣體通道

238．．．插接孔

25．．．限位件

251．．．收容部

252．．．第一收容孔

253．．．抵持部

254．．．第二收容孔

255．．．限位部

256．．．第一凹槽

258．．．第三收容孔

26．．．第一腔體

27．．．第二腔體

30．．．傳動組件

31．．．活塞桿

311．．．本體

313．．．固接端

314．．．第二凹槽

315．．．安裝端

33．．．活塞

331．．．裝設槽

335．．．收容槽

35．．．彈性件

37．．．密封件

38．．．導向件

50．．．夾持件

51．．．連接部

513．．．主體

514．．．通孔

515．．．固定端

517．．．限位孔

53．．．夾持部

531．．．夾瓣

532．．．第一側面

533．．．第二側面

535．．．夾持孔

80．．．接氣頭

圖1係本發明實施方式中之夾持裝置之立體圖。

圖2係圖1所示夾持裝置之立體分解圖。

圖3係圖1所示夾持裝置沿II-II之剖面圖。

請參閱圖1及圖3，本發明實施方式之夾持裝置100包括缸體組件20、傳動組件30、夾持件50及接氣頭80。傳動組件30與夾持件50均裝設在缸體組件20中，且傳動組件30大致位於缸體組件20之中部，夾持件50鄰近缸體組件20之一端。接氣頭80插接在缸體組件20上，用以連接氣源。

請一併參閱圖1、圖2及圖3，缸體組件20包括缸體21、設置在缸體一端之進氣封頭23及形成在缸體另一端之限位件25。進氣封頭23之一端收容在缸體21之一端中，進氣封頭23之另一端突出缸體21之一端。限位件25之一端收容在缸體21之另一端中，限位件25之另一端突出缸體21之另一端。

缸體21大致為中空圓柱狀。缸體21包括沿其軸向延伸之內側壁211，缸體21之一端開設有第一開口213，缸體21之另一端開設有第二開口215。

進氣封頭23大致為圓柱狀，其藉由缸體21之第一開口213固定裝設在缸體21上，並封閉第一開口213。進氣封頭23包括密封部231及凸伸形成於密封部231一端之安裝部235。密封部231遠離安裝部235一端為連接端232，連接端232收容在缸體21之第一開口213中。密封部231鄰近連接端232之側壁與缸體21之內側壁211相貼合，俾封閉第一開口213。連接端232之端面朝向安裝部235開設有氣體通道237，供氣體通過。密封部231遠離連接端232之側壁上開設有與氣體通道237相連通之插接孔238。安裝部235伸出缸體21之外，其具有與刀具加工設備相配合之結構，用於使進氣封頭23固定安裝在刀具加工設備上。

限位件25大致為中空圓柱狀，其藉由缸體21之第二開口215固定裝設在缸體21上，其亦可與缸體21一體成型。限位件25包括收容部251、形成於收容部251一端之抵持部253及形成於收容部251另一端之限位部255。收容部251伸出缸體21之外，且其中部貫通開設有圓柱狀之第一收容孔252。抵持部253遠離收容部251之一端固定收容在第二開口215中，且抵持部253鄰近第二開口215之側壁與缸體21之內側壁211相貼合。抵持部253之中部沿軸向貫通開設有圓柱狀之第二收容孔254，第二收容孔254之直徑小於第一收容孔252之直徑。第二收容孔254之側壁上沿軸向貫通開設有大致為長方形狀之第一凹槽256。限位部255之中部沿軸向貫通開設有截頭錐狀之第三收容孔258，第三收容孔258鄰近收容部251一端之直徑與第一收容孔252之直徑相同，且第三收容孔258之直徑沿遠離第一收容孔252之方向逐漸變大。

傳動組件30包括活塞桿31、活塞33、彈性件35、密封件37及導向件38。活塞桿31包括本體311、延伸形成於本體311一端之固接端313及凸伸形成於本體311另一端之安裝端315。本體311為桿狀，其容納在缸體21中。固接端313為桿狀，其直徑與本體311之直徑相同。固接端313之一部分收容於限位件25之第二收容孔254中，固接端313之另一部分收容於限位件25之第一收容孔252中。固接端313之外側壁與第二收容孔254之內側壁相貼合，由此活塞桿31與限位件25共同密封缸體21之第二開口215。固接端313之側壁上開設有第二凹槽314，且第二凹槽314之位置與限位件25之第一凹槽256之位置對應。安裝端315為柱狀，其直徑小於本體311之直徑。活塞33大致為圓餅狀，其固定裝設在活塞桿31之安裝端315上，並容納在缸體21中。活塞33之中部沿軸向開設有裝設槽331，用於收容安裝端315，且裝設槽331之軸線與活塞桿31之軸線重合。活塞33之外側壁上開設有環形之收容槽335。活塞33將缸體21分隔為第一腔體26及第二腔體27。第一腔體26位於進氣封頭23與活塞33之間，第二腔體27位於限位件25與活塞33之間。彈性件35套設在活塞桿31之本體311上，並位於第二腔體27內。彈性件35之二端分別抵持活塞33及限位件25之抵持部253。密封件37收容在活塞33之收容槽335中，其外壁與缸體21之內側壁211相貼合，用於密封第一腔體26。導向件38之一部分固定裝設在固接端313之第二凹槽314中，導向件38之另一部分滑動收容在限位件25之第一凹槽256中，以使導向件38可隨活塞桿31沿第一凹槽256軸向運動。本實施方式中之彈性件35為彈簧，導向件38為導向平鍵。可理解，彈性件35亦可為彈性套筒等其他彈性元件，導向件38亦可為滑動平鍵等其他導向元件。

夾持件50收容在限位件25之第一收容孔252及第三收容孔258中，且其一端伸出第三收容孔258之外。夾持件50包括連接部51及凸伸形成於連接部51一端之夾持部53。連接部51大致為T字形狀，其收容在第一收容孔252中。連接部51包括主體513及凸伸形成於主體513一端之固定端515。主體513大致為中空圓柱狀，且其周壁上軸向對稱開設有四通孔514，俾增大連接部51之彈性。固定端515之中部貫通開設有限位孔517，活塞桿31之固接端313部分固定安裝於該限位孔517內。夾持部53裝設在主體513上遠離固定端515之一端，其容納在限位部255之第三收容孔258中。夾持部53之形狀大致為截頭錐狀，其直徑沿遠離主體513之方向逐漸變大。夾持部53包括四夾瓣531，該四夾瓣531對稱分佈在主體513遠離固定端515之端面上，且相鄰兩夾瓣531間具有均勻間隙。當該四夾瓣531未受力時，該四夾瓣531遠離該主體513之一端呈散開狀態。每一夾瓣531均包括第一側面532及與第一側面532相對之第二側面533。第一側面532位於夾瓣531鄰近限位部255之一側，其具有與第三收容孔258之截頭錐形內壁相匹配之形狀。第二側面533呈內凹圓弧狀。四夾瓣531之第一側面532共同形成與限位部255之第三收容孔258之截頭錐形內壁相配合之截頭錐形，該四夾瓣531之第二側面533共同形成圓筒形之夾持孔535，用於夾持刀具。可理解，夾持孔535不一定是圓柱形，惟它需與待夾持之刀具桿之形狀相適合，即第二側面533之形狀亦可依刀具桿之具體形狀而改變，因是夾持孔535之橫截面形狀亦可係多角形、方形、八角形等。且藉由選擇不同之夾持部53可得到不同尺寸之夾持孔535，從而夾持不同規格之刀具。

接氣頭80藉由進氣封頭23之插接孔238插接在進氣封頭23上，用於與氣源（圖未示）相連，使氣體藉由氣體通道237進入第一腔體26中。

組裝時，將夾持部53裝設在連接部51之主體513上遠離固定端515之一端，並將活塞桿31之固接端313藉由限位孔517固定裝設在連接部51之固定端515上。將導向件38之一部分固定裝設在活塞桿31之固接端313之第二凹槽314中。將活塞桿31從其安裝端315依次沿限位件25之限位部255、收容部251及抵持部253裝設在限位件25上，此時活塞桿31之固接端313收容在限位件25之第一收容孔252及第二收容孔254中，活塞桿31之本體311及安裝端315伸出限位件25之外，同時，夾持件50之連接部51收容在收容部251之第一收容孔252中，夾持部53收容在限位部255之第三收容孔258中，並部分透出限位件25，且導向件38之另一部分滑動裝設在限位件25之第一凹槽256中。將彈性件35套設在活塞桿31之本體311上。將活塞桿31之安裝端315固定裝設在活塞33之裝設槽331中，並將密封件37套設在活塞33之收容槽335上。將活塞33沿缸體21從第二開口215到第一開口213之方向容納在缸體21中，此時，抵持部253之外側壁與缸體21鄰近第二開口215之內側壁211相貼合，活塞33鄰近缸體21之第一開口213，且活塞33及限位件25之抵持部253在缸體21中形成第二腔體27。將進氣封頭23之密封部231藉由缸體21之第一開口213插入缸體21中，此時，進氣封頭23之密封部231及活塞33在缸體21中形成第一腔體26，且氣體通道237及第一腔體26相連通。最後將接氣頭80藉由密封部231之插接孔238插接在進氣封頭23之密封部231上。

使用時，將氣源插入接氣頭80中，氣體由氣體通道237進入第一腔體26中，氣壓使活塞33沿缸體21之內側壁211朝向缸體21之第二開口215做軸向運動，並使彈性件35處於壓縮狀態。活塞桿31帶動夾持件50朝向遠離第二開口215之方向軸向運動，當夾持部53完全伸出限位件25後，限位部255之截頭錐形內壁對四夾瓣531之徑向作用力消失，該四夾瓣531在未受力之情況下自然張開，呈散開狀態。此時，可放入待夾持刀具。當將刀具放入夾持孔535中後，斷開氣源，彈性件35失去氣壓作用力後將恢復形變。彈性件35恢復形變時，帶動活塞33朝向缸體21之第一開口213運動，活塞33藉由活塞桿31帶動夾持件50朝向缸體21之第二開口215運動。當夾持件50之夾持部53收容進限位部255之第三收容孔258後，限位部255之截頭錐形內壁徑向壓縮夾持部53，從而該四夾瓣531徑向壓縮收緊，使刀具對中夾緊在夾持孔535中。

本實施方式之夾持裝置100採用氣壓驅動方式，由氣壓驅動活塞33沿缸體21軸向運動，帶動夾持件50透出限位件25，進而裝夾刀具，該夾持裝置結構簡單，安裝拆卸刀具均較方便。夾持件50之夾持部53之形狀大致為截頭錐形，其由四夾瓣531組合形成，當無外力作用時，該四夾瓣531會自然張開。限位件25之限位部255之內壁為截頭錐形，當夾持部53回縮到限位部255之第三收容孔258中後，限位部255之截頭錐形內壁對夾持部53產生徑向壓縮作用力，迫使各夾瓣531收緊，由此可牢固地夾緊刀具。夾持孔535與刀具桿完全接觸，夾持刀具時不需太大夾持力，從而避免對刀具桿之損壞。夾持孔535位於夾持部53之中部，且組成該夾持部53之四夾瓣531收容於限位部255內，當夾緊時，限位部255對該四夾瓣531產生之徑向壓縮力相同，進而刀具受到各夾瓣531之夾緊力亦相同，由此可使刀具對中平衡地夾持於該夾持裝置100中。

可理解，接氣頭80可省略，可將氣源直接插接在插接孔238中。

導向件38可省略，活塞桿31可直接貫通收容在限位件25之第一收容孔252中。

組合形成具有截頭錐形狀之夾持部53之夾瓣531之數量不限於四，亦可為其他數量，如二、三、五等。複數夾瓣531亦可呈非對稱設置。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出申請專利。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。

211．．．內側壁

213．．．第一開口

215．．．第二開口

231．．．密封部

232．．．連接端

235．．．安裝部

237．．．氣體通道

238．．．插接孔

251．．．收容部

252．．．第一收容孔

253．．．抵持部

254．．．第二收容孔

255．．．限位部

256．．．第一凹槽

258．．．第三收容孔

26．．．第一腔體

27．．．第二腔體

30．．．傳動組件

31．．．活塞桿

311．．．本體

313．．．固接端

314．．．第二凹槽

315．．．安裝端

33．．．活塞

331．．．裝設槽

335．．．收容槽

35．．．彈性件

37．．．密封件

38．．．導向件

50．．．夾持件

51．．．連接部

513．．．主體

514．．．通孔

515．．．固定端

517．．．限位孔

53．．．夾持部

531．．．夾瓣

532．．．第一側面

533．．．第二側面

80．．．接氣頭

Claims (10)

1. 一種夾持裝置，該夾持裝置包括夾持件，其改良在於：該夾持裝置還包括缸體組件及傳動組件，該夾持件及該傳動組件均裝設在該缸體組件中，該缸體組件包括缸體、設置在該缸體一端之進氣封頭及形成在該缸體另一端之限位件，該進氣封頭開設有連通該缸體內部之氣體通道，該限位件包括與該缸體固定連接之限位部，且該限位部具有截頭錐形狀之內壁，該傳動組件包括活塞桿、裝設在該活塞桿一端之活塞及套設在該活塞桿上之彈性件，該活塞及該彈性件收容在該缸體中，且該彈性件彈性抵持於該活塞及該限位件之間，該活塞桿遠離該活塞之一端連接該夾持件，該夾持件收容在該限位件中，該夾持件包括連接於該活塞桿一端之夾持部，該夾持部收容於該限位部中，且該夾持部之形狀與該限位部之截頭錐形狀內壁相配合，該夾持部之中部開設有夾持孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中該夾持部包括複數夾瓣，複數該夾瓣彼此對稱，且相鄰該夾瓣之間具有均勻間隙。
3. 如申請專利範圍第2項所述之夾持裝置，其中每該夾瓣包括第一側面及與該第一側面相對之第二側面，該第一側面位於該夾瓣鄰近該限位部之一側，該第一側面具有與該限位部之內壁相配合之形狀，該複數夾瓣之第一側面共同形成與該限位部相配合之截頭錐形，該第二側面呈內凹圓弧狀，該複數夾瓣之第二側面共同形成該夾持孔。
4. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中：該進氣封頭包括密封部及凸伸形成於該密封部一端之安裝部，該密封部遠離該安裝部之一端為連接端，該連接端收容在該缸體中，該氣體通道開設於該連接端之端面並朝向該安裝部，該密封部遠離該連接端之側壁上開設有與該氣體通道連通之插接孔，該安裝部伸出該缸體之外。
5. 如申請專利範圍第4項所述之夾持裝置，其中：該夾持裝置還包括接氣頭，該接氣頭藉由該進氣封頭之插接孔插接於該進氣封頭上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中：該活塞之外側壁開設有收容槽，該傳動組件還包括密封件，該密封件收容在該收容槽中。
7. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中：該活塞桿包括本體及形成於該本體一端之安裝端，該本體及該安裝端收容於該缸體中，該活塞沿軸向開設有裝設槽，該安裝端固定裝設在該裝設槽中。
8. 如申請專利範圍第4項所述之夾持裝置，其中：該限位件還包括形成於該限位部一端之抵持部，該抵持部與該缸體固定連接，該抵持部之內壁沿軸向開設有第一凹槽，該活塞桿還包括與該夾持件固定連接之固接端，該固接端形成在該本體遠離該安裝端之一端，該固接端之側壁上開設有與該第一凹槽位置相對應之第二凹槽，該傳動組件還包括導向件，該導向件之一部分固定裝設於該第一凹槽中，該導向件之另一部分滑動裝設於該第二凹槽中。
9. 如申請專利範圍第8項所述之夾持裝置，其中：該夾持件還包括凸伸形成於該夾持部一端之連接部，該連接部包括主體及凸伸形成於該主體遠離該夾持部一端之固定端，該固定端與該活塞桿之固接端固定連接，該主體之周壁上開設有複數通孔。
10. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中：該活塞將該缸體分隔為第一腔體及第二腔體，該第一腔體位於該活塞與該進氣封頭之間，並與該氣體通道相連通，該第二腔體位於該活塞與該限位件之間，該彈性件收容於該第二腔體中，且該彈性件之二端分別抵持於該活塞與該限位件。