TW201622874A - 用於加工機，特別是開槽機的可調制動器的夾具，以及加工機，特別是具有夾具的開槽機 - Google Patents

用於加工機，特別是開槽機的可調制動器的夾具，以及加工機，特別是具有夾具的開槽機 Download PDF

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Abstract

該夾具係用於加工機的可調制動器。該制動器用於導引工件穿過該加工機。該夾具具有一夾緊部件，藉由該夾緊部件可將該制動器夾緊至相對的制動器。該夾緊部件設置在傳遞元件上，一作用力作用於該傳遞元件，將該作用力轉化為作用於該夾緊部件的夾緊力。設置釋放單元以解除該夾緊。該加工機設置有至少一此種夾具。

Description

用於加工機，特別是開槽機的可調制動器的夾具，以及加工機，特別是具有夾具的開槽機
本發明係有關於一種如申請專利範圍第1項之前言所述的用於加工機的可調制動器的夾具，該加工機特別是開槽機，以及一種如申請專利範圍第17項所述之加工機，特別是開槽機。
如吾人所知，加工機(特別是開槽機)在加工工件時，係沿工具導引工件。在此情況下，工件貼靠於制動器。該制動器須依照對應工具之切削軌跡直徑準確定位，以確保工件被精確地導引穿過加工機。正確設置的制動器係所加工的工件之品質的決定性因素之一。制動器透過若干螺釘機械夾緊於加工機中。根據工件的加工目的，須頻繁更換工具。此等工具常常具有不同的切削軌跡直徑及開槽深度，因而需要針對工具不同的切削軌跡直徑對制動器進行設置。為此要擰開此等螺釘，其難以自制動器背面觸及並且需要對機器設置進行部分調整或需要移除其他機器部件。此外，因可及性低而無法排除機器操作人員的受傷風險。
本發明之目的在於以某種方式構建同類型夾具以及加工機，以便以簡單的結構手段實現制動器之夾緊，其中亦可在需要時簡單且無風險地取消該夾緊。
本發明用以達成上述目的的解決方案在於具有申請專利範圍第1項之特徵的同類型夾具以及具有申請專利範圍第17項之特徵的加工機。
本發明之夾具具有傳遞元件，藉由該傳遞元件可對夾緊部件進行操縱。一作用力作用於該傳遞元件，該作用力經該傳遞元件以某種方式轉化，使得該夾緊力作用於該夾緊部件。因此，可以純機械方式產生該作用於夾緊部件的夾緊力。藉由釋放單元解除該夾緊。
該傳遞元件較佳地為雙臂桿，該作用力以壓力的形式作用於該雙臂桿之一臂，該雙臂桿之另一臂產生該夾緊力。在此情況下，該夾緊力反向於該壓力。該雙臂桿為一結構簡單的構件，在壓力較小時，該構件可透過槓桿作用產生較大的夾緊力。
根據一種較佳的實施方式，藉由至少一壓力彈簧產生該作用力，該壓力彈簧佈置在固定於相對的制動器的軸上。該壓力彈簧為低成本組件，其便於安裝且亦可在需要時加以拆除。特別是，該壓力彈簧為在長期使用後亦保持可靠且安全的組件。
該夾緊部件較佳地安裝於挺桿之一端，該挺桿穿過該槓桿之相應的一臂及該相對的制動器。該挺桿橫向於該制動器的調整方向延伸。
該相對的制動器較佳地位於該制動器與該傳遞元件之間。
為了該挺桿能夠操縱該夾緊部件，該佈置有壓力彈簧的軸及該挺桿以留有間隙的方式穿過該傳遞元件。該軸與該挺桿較佳地彼此平行且垂直於該制動器的調整方向。傳遞元件中之相應開口的直徑大於該軸及該挺桿，以便可相對該挺桿及該軸簡單地對該傳遞元件進行調整。
根據一種較佳的設計方案，該挺桿在遠離夾緊部件的一端配設止推件。該挺桿藉由該止推件支承於該傳遞元件之遠離相對的制動器的外側。因此，該止推件及該夾緊部件位於該相對的制動器之不同側上，將該制動器在其調整後夾緊至該相對的制動器。
在該夾緊部件為滑塊且該滑塊位於制動器中的T型凹槽中時，可實現有效夾緊。由於該T型凹槽沿該制動器的調整方向延伸，使得該制動器可毫無困難地沿調整方向移動，從而與所屬工具的切削軌跡直徑間存在必需的距離。該制動器的調整方向平行於輸送方向，沿該輸送方向輸送工件穿過該加工機以實現加工。
在夾緊狀態下，該夾緊部件較佳地在夾緊力作用下將該制動器拉向該相對的制動器。
根據一種較佳的實施方式，該止推件具有錐形座以及與該錐形座共同作用的錐形墊片。由此，該傳遞元件在解除夾緊以及產生該夾緊力時皆能相對該挺桿偏轉。該錐形座與該錐形墊片構成某種球窩接合，藉由該球窩接合確保，即便傳遞元件處於傾斜狀態，仍始終能沿該挺桿之縱軸方向對其施加作用力並對其進行調整。
為使得該作用於傳遞元件的作用力較小而該夾緊力較大，較佳地設置如下：該承載壓力彈簧的軸與該傳遞元件的偏轉軸間的距離大於 該具有夾緊部件的挺桿與該偏轉軸間的距離。該傳遞元件的偏轉軸垂直於該制動器的調整方向以及垂直於該等工件在該加工機中的輸送方向。
特別是，在需要取消該制動器之夾緊時，較佳地藉由該釋放單元操縱該傳遞元件。
為使得該釋放單元僅需施加較小的作用力便能解除夾緊，該釋放單元較佳地作用於該傳遞元件之遠離挺桿的一端。
既可將氣動缸，亦可將液壓缸、電力傳動裝置或電磁傳動裝置用作釋放單元。
較佳地用開關操縱該釋放單元。該開關以方便操作人員操縱的方式設置在該開槽機上，該開關較佳地位於該加工機的工具及輸送裝置外部的區域中，而在空間上對應於該待調整的制動器。因此，操作人員可透過該開關輕鬆而可靠地操縱該釋放單元。操作失誤得到避免。
本發明之具有夾具的加工機能夠依照相應工具的切削軌跡直徑及開槽深度快速調整制動器。藉由該機械壓力彈簧張緊而產生該夾緊力，該夾緊力的解除方式則為：藉由釋放單元使該傳遞元件克服該壓力彈簧的作用力而偏轉。只要該釋放單元未被操縱，該壓力彈簧確保該制動器始終被夾緊。
該可調制動器較佳地分配給該加工機的右工具。特別在開槽機中，該右工具用於在工件穿過加工機時對其沿輸送方向的右縱面進行加工。其中，該可調制動器沿工件在加工機中的輸送方向位於該右工具後面。
除各項申請專利範圍之主題外，本申請之主題亦由圖式與說明書所揭露的所有資料及特徵給出。凡單獨或組合地相對先前技術具有新 穎性之資料及特徵，即使其並非申請專利範圍之主題，亦屬發明特徵。
本發明的其他特徵包含於其他請求項、說明書及圖式中。
圖1為本發明之加工機的透視圖；圖2為本發明用於本發明之加工機的制動器的夾具之透視圖；圖3為如圖2之具有夾緊的制動器之夾具的剖面放大圖；圖4為如圖3之制動器在釋放狀態下的示意圖；圖5為沿圖3中之A-A線截取的剖面放大圖；及圖6為沿圖3中之B-B線截取的剖面放大圖。
下面結合圖式中的實施例對本發明進行進一步說明。
在實施例中，該加工機較佳為開槽機，透過該開槽機可使工件在穿過該開槽機時在四個面上得到加工。透過進料台1給該開槽機的機台2輸送待加工的工件。在該機台上，藉由輸送輥3輸送該等工件穿過該開槽機。該開槽機具有下工具4，其可繞水平軸轉動，在工件穿過該開槽機時，透過該工具對該工件的底面進行加工。在該開槽機中，沿輸送方向5在工具4後面設有右工具6，其可繞垂直軸轉動，在該工件經過時，透過該工具對該工件沿輸送方向5之右縱面進行加工。透過可繞垂直軸轉動的左工具7對該工件之另一縱面進行加工。該二個垂直的工具6、7以彼此交錯的方式沿該工件的輸送方向5佈置。沿輸送方向5在左工具7後面設有上工具8，其可繞水平軸轉動，在該工件穿過該開槽機時，透過該工具對該工 件的頂面進行加工。該開槽機沿輸送方向5在上工具8後面配設下工具9，其同樣可繞水平軸轉動，透過該工具再次對該工件的底面進行加工。該開槽機可根據具體用途而具有其他右主軸、左主軸、上主軸或下主軸。在該工件穿過該開槽機時，該工件沿輸送方向5之右縱面貼靠於制動器10。
該等制動器由相對左工具7之固定設置的制動器11及制動器12組成，該制動器沿輸送方向5位於右工具6後面且需要時可沿輸送方向設置以實現右工具6之切削軌跡。
輸送輥3透過進給擺錘13與擺錘支持件14連接，該等擺錘支持件固定在輸送樑15上。該輸送樑沿輸送方向5在機台2上方的區域內延伸。在需要輸送工件穿過開槽機時，藉由安裝在擺錘支持件14上且作用於進給擺錘13的壓力缸16將輸送輥3壓向該工件。
制動器12的位置取決於右工具6的切削軌跡直徑及開槽深度。若使用具有其他切削軌跡直徑的工具或者若由於用相應的開槽深度進行造型而形成工具6的橫向於該工件及制動器12之輸送方向5的位置，進而致使制動器12與切削軌跡直徑間的距離發生變化，則須依照此工具沿輸送方向3重新設置制動器12。直刨時，切削軌跡直接對準右主軸6後面的制動器。在該工具的切削軌跡直徑發生變化時，對制動器12的調整限侷限於相對較小的行程。若在右面對該工件進行造型(在第一右主軸6上，即所謂之接合軸，特別是在第二右主軸上，係部分符合這種情況)，則該等切削刃以其開槽深度突出於制動器12。在此情況下，制動器12的位置不但取決於該工具的切削軌跡直徑，亦取決於該等切削刃的突出程度，且該突出程度相當於開槽深度(造型深度)。因此，特別是在由直刨變更為造型時， 需要對制動器12進行調整。圖2中用雙向箭頭17標明制動器12的調整方向，該調整方向與輸送方向5平行。在工作狀態下，制動器12被夾緊，使得該制動器不會發生相對工具6的意外移動。此點藉由夾具18而實現，下面會結合圖式對該夾具進行詳細描述。
圖2顯示分配給右工具6以及左工具7(圖1)的兩個台面19、20，其可關於所屬的工具6、7在垂直於輸送方向5的方向上進行設置。在該二個台面19、20間設有固定於機器的導桿21，在該導桿上，台面19、20透過其彼此靠近的縱面受到導引。導桿21較佳地螺接在(未繪示的)機座上。
調整時，台面20的與上述縱面相對之縱面在另一固定於機器的導桿22上以橫向於輸送方向5的方向受到導引。沿輸送方向5在台面19前面亦存在導桿或其他台面。
在工作狀態下(圖3)，可調制動器12被夾具18夾緊。該夾具具有槓桿23，其可繞垂直軸24偏轉或翻轉。軸24較佳由佈置在槓桿23與制動器支座25間的圓柱銷形成。該圓柱銷較佳地分別嵌入槓桿23及制動器支座25上的向下及向上受限的凹槽中，使得該圓柱銷在安裝後無法脫落。制動器11、12以其遠離左工具7之背面26、27平面貼靠於制動器支座25。制動器11、12垂直於機台2或台面19、20延伸。制動器支座25具有大體上呈方形的橫截面且較佳地低於制動器11、12。
軸24位於可調制動器12之近其端部的區域內。在該端部區域中，雙頭螺栓28以留有間隙的方式貫穿槓桿23。該間隙的大小使得槓桿23能夠相對制動器支座25實現偏轉(圖4)。雙頭螺栓28亦貫穿配設相應 通孔30的制動器支座25。為了方便雙頭螺栓28在該通孔中軸向移動，該通孔的直徑略大於雙頭螺栓28的直徑。該雙頭螺栓伸入設置在可移動的制動器12之背面27上的T型凹槽31(圖3及圖6)。該T型凹槽自制動器12之貼靠制動器11的一面延伸至接近相對的端面32。在雙頭螺栓28之伸入T型凹槽的端部上設有滑塊33，其保持於T型凹槽中，並且制動器12可相對該滑塊沿調整方向17移動。
在雙頭螺栓28之另一突出於槓桿23的端部上設有錐形座34，錐形墊片35與該錐形座嵌接(圖5)。該錐形墊片藉由螺接在雙頭螺栓28之自由端上且較佳地採用自鎖設計的螺母36與錐形座34保持接觸。藉由上述佈置方案，總能實現平面接觸而不受槓桿23的偏轉或翻轉運動影響。相對雙頭螺栓28，錐形座34的直徑足夠大，使得錐形座34及雙頭螺栓28在槓桿23及貼靠在其上的錐形座34做偏轉運動時，不會彼此卡住。
制動器支座25藉由螺釘37及銷釘38(圖3)緊固在導桿21以及機座上。固定制動器11透過螺釘39、40固定在制動器支座25上。螺釘39、40擰入固定制動器11的背面26。該等螺釘頭較佳地凹設於制動器支座25之遠離制動器11的背面41上。藉由螺釘39、40使得制動器11以平面貼靠於制動器支座的方式可靠地固定在制動器支座25上。槓桿23在螺釘39、40所處的高度上設有穿透該槓桿的開口42、43，該等開口可供用於操作螺釘39、40之工具插入。
螺紋桿44擰入制動器支座25的背面41，該螺紋桿突出於槓桿23之遠離制動器支座25的背面45之外。螺紋桿44穿過槓桿23中的開口46而突出，該開口的直徑大於螺紋桿44的直徑。藉此，可以下述方式 使得槓桿23繞軸24翻轉或偏轉。螺紋桿44之突出於槓桿23的部分為壓力彈簧47所環繞(圖5)，該壓力彈簧的一端透過墊片48支承在槓桿23之背面45上。壓力彈簧37的另一端貼靠於環繞螺紋桿44的墊片49，該墊片支承在螺接於螺紋桿44之自由端的螺母50上。螺母50較佳地採用自鎖設計。藉由螺母50設置壓力彈簧47的預緊力。在圖3所示的夾緊狀態下，壓力彈簧47對槓桿23施加作用力F1(圖3)。
如圖3所示，螺紋桿44與雙頭螺栓28位於軸24之相對兩側。螺紋桿44的軸線及雙頭螺栓28的軸線與軸24間的距離分別為l1、l2。其中，距離l1大於距離l2。
在圖3所示的夾緊狀態下，槓桿23透過錐形座34、錐形墊片35及螺母36對雙頭螺栓28施加作用力F2。因為雙頭螺栓28及具有壓力彈簧47的螺紋桿44設置在軸24之相對兩側，故而作用力F2與作用力F1方向相反。
釋放單元51具有活塞桿52，該活塞桿之自由端伸入設置在制動器支座25的背面41上的凹口53。該凹口鄰近制動器支座25之與雙頭螺栓28以及螺紋桿44相對的端部設置。活塞桿52為與槓桿23固定連接的氣動缸54的部件。氣動缸54較佳地擰入槓桿23的螺紋孔55。在氣動缸54上連接有氣動管路56。如圖2所示，氣動缸54透過氣動管路56與氣動閥57連接，可用開關58操縱該氣動閥。開關58以方便操作人員操縱的方式設置在該開槽機上。氣動缸54的活塞側與該氣動缸連接氣動管路56的一側相對設置，該氣動缸在該活塞側上設有出口59，藉由該出口，空氣在氣動缸54於活塞桿側外伸時逸出並且在氣動缸內縮時湧入。出口59較佳配設消 音器。
亦可使用可兩側加載的氣動缸。
氣動缸54在如圖3之夾緊狀態下內縮，使得活塞桿52僅略微突出於氣動缸54。如圖3所示，在壓力彈簧47之作用力的作用下，槓桿23沿逆時針方向被壓向制動器支座25。活塞桿52貼靠於凹口53的底部60。由於雙頭螺栓28位於軸24之遠離螺紋桿44的一側，雙頭螺栓28被槓桿23向外推或者施加向外的作用力。其結果為，滑塊33被緊壓至T型凹槽31之靠近制動器支座25的壁部61(圖6)。由此，用較大之作用力將制動器12擠壓至制動器支座25的正面62並且進行止動。
因此，僅透過壓力彈簧47的作用力夾緊制動器12。在夾緊狀態下適用關係式F1×l1=F2×l2。由此得出F2=F1×l1/l2。考慮到距離l1大於距離l2，得出雙頭螺栓28用以將滑塊33拉向T型凹槽31之壁部61的作用力F2大於壓力彈簧47施加於槓桿23的作用力F1。
藉由該距離關係能將作用力F2設置得相應較高。
氣動缸54所施加的作用力Fz(圖4)相對較小。自關係式Fz×lz=F1×l1得出Fz=F1×l1/lz。由於力臂lz(相當於軸24與活塞桿52的軸間的距離)遠大於力臂l1，由此得出，作用力Fz遠小於作用力F1。如前文所述，由壓力彈簧47施加於槓桿23的作用力F1遠小於雙頭螺栓28所施加的夾緊力F2，使得藉由相對較小的釋放力便能將以必要之較大夾緊力而實現的夾緊取消。
若需要沿調整方向17調整制動器12，則藉由操縱開關58來使氣動缸54外伸(圖4)。活塞桿52始終支承於制動器支座25之凹口53 的底部60。此點係藉由壓力彈簧47而實現，該壓力彈簧始終在逆時針方向的偏轉方向上對槓桿23施加作用力。由於氣動缸54與槓桿23固定連接，故槓桿23自此繞軸24順時針偏轉。藉此將雙頭螺栓28所受的作用力F2消除，並且使得該雙頭螺栓可與滑塊33一同朝T型凹槽31的底部63方向移動。由此將制動器12之夾緊取消，在制動器12與制動器支座25間以及在滑塊33與T型凹槽31間產生所需的間隙，使得制動器12可自此相對制動器支座25沿調整方向17移動至新位置。一達到制動器12之期望位置，遂藉由開關58對閥門57進行轉換，使得氣動缸54重新回到圖3所示之初始位置。其實現方式如下：槓桿23在壓力彈簧47之作用力的作用下轉回，使得氣動缸54的活塞桿52移回。其中，氣動缸54中的氣動介質可透過氣動管路56及閥門57外逸。以上述方式支承於槓桿23的雙頭螺栓28再次用較大的作用力將滑塊33拉向T型凹槽31的壁部61。在此情況下，制動器12牢固夾緊於制動器支座25。
將制動器12以上述方式機械夾緊，具體方式在於，將壓力彈簧47所施加的作用力F2透過槓桿比轉化為較大夾緊力，該夾緊力作用於可調制動器12。具有氣動缸54的釋放單元51僅用於解除該夾緊，具體方式在於，槓桿23克服壓力彈簧47之作用力而偏轉。其結果為，雙頭螺栓28自此與滑塊33一同移動至釋放位置，從而取消制動器12之夾緊。自此可將制動器12沿輸送方向5或者調整方向17相對工具6調節至期望位置。為實現精確調節，在制動器支座25上配設刻度64，該刻度對應於制動器12之靠近固定制動器11的端面65。
操作人員可藉由開關58輕鬆取消制動器12之夾緊。壓力彈 簧47確保制動器12被可靠夾緊。由於操作人員僅需操縱開關58，故操作舒適性較高。特別是，避免出現操作失誤。毋需使用附加工具來在難以觸及的位置釋放制動器12，此類工具實際上往往被隨意擱置而非隨手可取。由於制動器12易於與工具6的切削軌跡直徑相匹配，有助於實現該等工件之較高的加工品質。
作為用於解除夾緊的氣動傳動裝置的替代方案，亦可使用其他任一種合適的傳動裝置，如液壓傳動裝置、電力傳動裝置或電磁傳動裝置。
在上述實施例中，槓桿23為雙臂桿。因此，壓力F1與夾緊力F2方向相反。槓桿23亦可構建為單臂桿。在此情況下，軸24位於雙頭螺栓28之遠離螺紋桿44的一側。在此情況下，距離l1及l2亦如此這般不同，使得距離l1大於距離l2。根據此種槓桿設計方案，作用力f1及夾緊力F2作用於同一方向。此種設計方案係在槓桿23順時針偏轉時施加壓緊力F2，亦即作用力F1必須作用於與上述實施例相反的方向。在此情況下，釋放單元51必須使槓桿23逆時針偏轉，方能解除夾緊。
可將作用力F1以壓力的形式或者作為拉緊力施加在槓桿23上。

Claims (18)

  1. 一種用於加工機的可調制動器的夾具，該加工機特別是開槽機，該制動器用於導引工件穿過該加工機，該夾具包括至少一夾緊部件，該制動器可被該夾緊部件夾緊於至少一相對的制動器，其特徵在於，該夾緊部件(33)設置在傳遞元件(23)上，作用力(F1)作用於該傳遞元件，將該作用力轉化為作用於該夾緊部件(33)的夾緊力(F2)，並且設置釋放單元(51)以解除該夾緊。
  2. 如申請專利範圍第1項之夾具，其特徵在於，該傳遞元件(23)為雙臂桿，該作用力(F1)以壓力的形式作用於該雙臂桿之一臂，該雙臂桿之另一臂產生該夾緊力(F2)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之夾具，其特徵在於，藉由至少一壓力彈簧(47)產生該壓力(F1)，該壓力彈簧佈置在固定於相對的制動器(25)的軸(44)上。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之夾具，其特徵在於，該槓桿(23)之另一臂及該相對的制動器(25)被挺桿(28)穿過，該挺桿之一端配設該夾緊部件(33)。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之夾具，其特徵在於，該相對的制動器(25)位於該制動器(12)與該傳遞元件(23)之間。
  6. 如申請專利範圍第2至5項中任一項之夾具，其特徵在於，該軸(44)及該挺桿(28)以留有間隙的方式穿過該傳遞元件(23)。
  7. 如申請專利範圍第4至6項中任一項之夾具，其特徵在於，該挺桿(28)在遠離該夾緊部件(33)的一端配設止推件(34至36)，該止推件支承 於該傳遞元件(23)之遠離該相對的制動器(25)的外側(45)。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之夾具，其特徵在於，該夾緊部件(33)為滑塊，該滑塊位於制動器(12)中沿該制動器(12)的調整方向(17)延伸的T型凹槽(31)中。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之夾具，其特徵在於，該夾緊部件(33)在該夾緊力(F2)的作用下將該制動器(12)拉向該相對的制動器(25)。
  10. 如申請專利範圍第7至9項中任一項之夾具，其特徵在於，該止推件具有錐形座(34)以及與該錐形座共同作用的錐形墊片(35)，其中該錐形座(34)支承於該傳遞元件(23)之遠離該相對的制動器(25)的外側(45)。
  11. 如申請專利範圍第3至10項中任一項之夾具，其特徵在於，該軸(44)與該傳遞元件(23)的偏轉軸(24)間的距離(l1)大於該挺桿(28)與該偏轉軸(24)間的距離(l2)。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之夾具，其特徵在於，該傳遞元件(23)可用該釋放單元(51)加以操縱以解除該夾緊。
  13. 如申請專利範圍第12項之夾具，其特徵在於，該釋放單元(51)作用於該傳遞元件(23)之遠離該挺桿(28)的一端。
  14. 如申請專利範圍第12或13項之夾具，其特徵在於，該釋放單元(51)可用開關(58)加以操縱。
  15. 如申請專利範圍第1至14項中任一項之夾具，其特徵在於，為該釋放單元(51)以能量供應。
  16. 如申請專利範圍第15項之夾具，其特徵在於，以氣動、液壓、電力或電磁的方式操縱該釋放單元(51)。
  17. 一種加工機，特別是開槽機，包括如申請專利範圍第1至16項中任一項之夾具。
  18. 如申請專利範圍第17項之加工機，其特徵在於，該可調制動器(12)分配給該加工機的右工具(6)，且特別是沿該等工件在該加工機中的輸送方向(5)佈置在該右工具(6)後面。
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