TW201932231A - 穩定支架及用於支撐棒狀工件之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種穩定支架及一種用於支撐一棒狀工件之方法,棒狀工件沿著由一夾持裝置界定之一夾持軸線延伸。穩定支架包含一支撐部構造,其可藉由驅動裝置沿一行程方向自一閒置位置移動至支撐位置中以及自支撐位置移動至閒置位置中。偵測裝置用以在到達支撐位置時偵測支撐面與工件間之接觸。驅動裝置及軸承裝置在當一支撐面在到達支撐位置之前接觸工件時,會在一支撐部位處阻止支撐面朝向夾持軸線進行任何進一步移動,藉此使工件在其沿著夾持軸線之延伸範圍上之所需定向得以維持。

Description

穩定支架及用於支撐棒狀工件之方法
本發明係關於一種穩定支架及一種用於支撐一棒狀工件之方法,該棒狀工件藉由一軸向端被固持於一機具之一夾持裝置(clamping device)中且沿著夾持裝置之一夾持軸線延伸。
對於機械加工(例如研磨及/或磨蝕),棒狀工件藉由一軸向端被夾持於一夾持裝置中且沿其另一軸向端之方向自夾持裝置自由延伸。在對工件之機械加工期間,徑向力可作用於工件上,例如藉由將一研磨盤壓靠於工件上。然而,工件應維持其沿著夾持軸線之定向。為促成此目的,可使用一穩定支架,該穩定支架在數個支撐部位(support location)處支撐工件且防止工件自其沿著夾持軸線之延伸範圍(extent)偏轉或彎曲。
工件必須以非常精確之方式可再現地被支撐。穩定支架之一支撐部構造(support part arrangement)必須被定位成使得支撐部構造之各支撐面承靠於其各自的在工件外表面上之相關聯支撐部位上,而不使工件自其沿著夾持軸線之延伸範圍移動。穩定支架應支撐藉由一機械加工工具作用於工件上之外力。穩定支架由操作一機具之一人員手動調整,俾使處於支撐位置(support position)之穩定支架藉由至少二個支撐面承靠於工件上且使工件維持其沿著夾持軸線之延伸範圍。對穩定支架之手動設置係為耗時的。
安卡(Anca)公司在其網站(www.anca.com)上提供參考文獻來介紹一種可自動進行高度調整之穩定支架(automatically height-adjustable steady rest;AHAS)。為此,在工件上方配置一固定參考表面。然後,穩定支架自相對的下側朝向工件移動,將工件壓靠於參考表面上,且在到達與工件之直徑對應之一高度位置時停止。仍需要對穩定支架進行相對複雜之手動調整且此在說明性視訊(https://www.youtube.com/watch?v=NdptN1GcVW8)中予以示範。
WO 98/02789 A1闡述一種被設計成一附加電腦數值控制(Computer Numerical Control,CNC)軸線且平行於工件以可移置方式安裝於機器上之穩定支架。工件可在其中工件由一機械加工工具進行機械加工之區中藉由穩定支架進行支撐。穩定支架因此適應於機械加工製程之進程而平行於工件被移置。
自此已知之先前技術出發,本發明之目標可被視為改良一穩定支架在/至一工件或一新工件類型上之安裝以及對該穩定支架之調整。
此目標係根據以下所揭露之方法藉由該穩定支架來達成。
根據本發明之穩定支架用以支撐一棒狀工件,該棒狀工件在一端處被固持於夾持裝置中且自該夾持裝置延伸至相對的一端。工件沿著由夾持裝置界定之一夾持軸線延伸。棒狀工件在某些部分中可係為柱形或圓柱形及/或錐形的。舉例而言,該棒狀工件可係為用於製作一旋轉式工具之一工件。
穩定支架具有一支撐部構造,該支撐部構造具有至少二個支撐部。該等支撐部可係為一共同本體之一部分,或者可被形成為單獨之本體。每一支撐部具有至少一個支撐面。該二個支撐部之支撐面限定一凹槽狀凹陷(groove-like indentation),支撐部構造在一支撐位置中被定位成為該凹槽狀凹陷,且該至少二個支撐面在每一情形中在一支撐部位處接觸工件。該至少二個支撐面之支撐部位被配置成彼此相距一距離。
該穩定支架具有一驅動裝置。該驅動裝置用以使支撐部構造沿一行程方向(stroke direction)在一閒置位置(idle position)與支撐位置(support position)之間移動。在閒置位置中,支撐面或支撐部被配置成與工件相距一距離且任何支撐面皆不承靠於工件上。在閒置位置中,可例如更換工件。
藉由穩定支架之一導引裝置或軸承裝置(guide or bearing device),支撐部構造係以可沿行程方向移動之方式被導引或安裝。軸承裝置及/或驅動裝置被配置為對一支撐部藉由一支撐面自支撐部總成之閒置位置至支撐位置中的移動進行導引或導向,俾自該至少二個支撐面其中之一首先接觸工件之時刻起,首先接觸工件之此支撐面不再移動或僅以使得該支撐面在該支撐面承靠於工件上之支撐部位處不再相對於夾持軸線徑向移動之方式移動。因此,防止了與工件接觸之一支撐面使工件發生偏轉或彎曲並影響該工件沿著夾持軸線之定向。
穩定支架另外具有一偵測裝置,該偵測裝置用以偵測已到達支撐位置之事實,即,其中所設置的所有支撐面皆在其各自的相關聯支撐部位處接觸工件之情形。若偵測裝置已偵測到已到達支撐位置之事實,則使驅動裝置停止,且因此所有支撐部沿行程方向之移動同樣被停止。
工件可藉由此穩定支架被有效地支撐,而不影響工件沿著夾持軸線之所設定及所需定向或延伸範圍。因此,工件之機械加工精確度得以改良。若各支撐面不同時接觸工件,則已接觸工件之支撐面之支撐部之移動被停止且僅使至少一個其他支撐部沿行程方向之移動繼續,或者使得已首先接觸工件之支撐面能夠沿著工件進行滑動移動直至該至少一個其他支撐面亦承靠於工件上為止。此二種措施係藉由驅動裝置及/或軸承裝置之一恰當設計來達成。根據本發明,不需要在與支撐部構造相對之側上對工件進行附加支撐。即使沒有此種類型之附加支撐,工件亦不會自其沿著夾持軸線之所需定向移動或變形。
若在穩定支架之操作期間各支撐部相對於彼此以不動方式配置於一共同承載部上,則為有利的。可以規定,各支撐部以可交換方式或可釋放方式配置於共同承載部上,且該等支撐部間之距離係為可調整的。然而,至少在操作期間,不使各支撐部相對於彼此沿著承載部發生移置或移動。此處,操作被理解為意指在機具之操作期間對工件之機械加工及/或替換時使用穩定支架來支撐工件,其中例如在更換一工件時,支撐部構造可在閒置位置與支撐位置之間移動。
在一個實例性實施例中,驅動裝置可包含至少二個驅動元件,該至少二個驅動元件在每一情形中在一嚙合部位(carrier part)處嚙合承載部。該至少二個嚙合部位被配置成彼此相距一距離。在平行於夾持軸線考量時,該二個嚙合部位較佳在承載部上被設置成彼此相距一距離。較佳設置至少一個調整裝置,以使該二個驅動元件或該等嚙合部位相對於彼此移動或移置,俾使將各嚙合部位彼此連接之一直線之定向係為可調整的。舉例而言,可在每一嚙合部位處設置一環狀閉合軸承,該等軸承之中心點由該直線連接。該直線可藉由調整裝置相對於夾持軸線進行定向。
在一較佳實例性實施例中,調整裝置可包含至少一個凸輪(cam)。該凸輪可係為一軸承之一部分,且可較佳配置於一驅動元件之與嚙合部位相對之一端處。
另外,若藉由軸承裝置以可橫向於行程方向及橫向於夾持軸線在一旋轉自由度或一平移自由度上移動之方式安裝承載部,則為有利的。作為對承載部之此種安裝之替代方案,亦可以可橫向於行程方向及橫向於夾持軸線在該旋轉自由度或該平移自由度上移動之方式安裝該等支撐部僅至少其中之一。作為此附加自由度之結果,可發生支撐部構造相對於夾持軸線之補償移動,俾可以說支撐部在支撐部構造沿行程方向移動時被自動地定位且對工件僅施加一小的力,該力小於使工件自其沿著夾持軸線之延伸範圍偏轉或彎曲將需要之一最小力。
若承載部係以可圍繞一旋轉軸線旋轉或樞轉之方式被安裝,則為有利的。舉例而言,承載部可連接至一軸向銷以與該軸向銷一起進行聯合旋轉,該軸向銷沿著該旋轉軸線延伸。因此,提供了該附加自由度。圍繞該旋轉軸線之旋轉移動或樞轉移動可被限制於至多5度或至多10度或至多15度之一角度範圍內。
對於在自閒置位置至支撐位置中之行程移動期間將支撐部構造相對於工件或夾持軸線進行定向而言,對承載部之可樞轉安裝係為一種非常簡單且高效之可能性。
另外,若穩定支架包含一夾持裝置,則為有利的。該夾持裝置可在一夾持狀態(clamping state)與一釋放狀態(release state)之間切換。在夾持狀態中,由驅動裝置或軸承裝置提供之附加自由度被消除,且承載部被夾持於其所到達位置中。在釋放狀態中,使得承載部可橫向於夾持軸線及橫向於行程方向在附加自由度上進行移動。
至少在首次到達支撐位置時,實施自釋放狀態至夾持狀態之轉換。若夾持裝置與承載部共同地沿行程方向移動,則在對相似之工件進行機械加工之情形下,對於對相同工件之所有後續機械加工操作,可保持夾持位置。因此,確保了使所有工件被相同地機械加工。作為另一選擇,亦可在支撐部構造自閒置位置至支撐位置中之每次行程移動之情形下在對每一工件之機械加工之後消除夾持狀態且將夾持裝置保持於釋放狀態中,俾使支撐部構造可根據所提供之附加自由度來針對每一工件對自身進行定向。
夾持裝置可包含至少一個可移動及/或彈性可變形夾持部。當夾持裝置處於夾持狀態時,該可移動或可變形夾持部可與另一夾持部協作,以將承載部牢固地夾持於二個夾持部之間。
夾持裝置較佳可以流體方式被切換。該至少一個可移動及/或彈性可變形夾持部或該夾持裝置例如可包含一流體腔室,可藉由流體壓力作用於該流體腔室上以使夾持部移動及/或變形。藉由施加或移除流體壓力,可使夾持裝置在夾持狀態與釋放狀態之間切換。
當施加流體壓力時,夾持裝置較佳處於釋放狀態。可藉由機械構件(例如一預張緊裝置(pre-tensioning device))作用於夾持部上,以產生一夾持力。夾持裝置可因此在夾持狀態中以機械方式被預張緊且可藉由一流體壓力之施加而切換至釋放狀態。
在一較佳實施例中,一可移動或可變形夾持部沿圓周方向至少局部地環繞軸向銷。此處,流體腔室可形成於夾持部與軸向銷間之間隙之區中。若不施加流體壓力,則夾持部將一徑向夾持力施加至軸向銷上且防止軸向銷圍繞旋轉軸線旋轉。若施加一流體壓力,則在夾持部與軸向銷之間形成一距離,且夾持部與軸向銷間之摩擦力被至少減小至使得軸向銷可在與支撐部構造接觸之情形下圍繞旋轉軸線自由旋轉之程度。
在一較佳實施例中,支撐部作為整體或至少在其各自之支撐面之區中係至少局部導電的。各支撐部彼此電性絕緣。因此,各支撐部可具有不同之電位。若二個支撐部至少其中之一或工件電性連接至一第一電位且若支撐部至少其中之一電性連接至一第二電位,則為較佳的。該二個電位係為不同的,俾在進行電性連接之情形下使一電流流動。因此,可藉由偵測裝置來偵測工件與至少一個支撐部間之接觸。舉例而言,第一電位可係為一接地電位。
當支撐部構造已到達支撐位置且二個支撐面皆接觸工件時,一電路較佳地閉合。作為另一選擇,當作為所提及之電路一部分之一支撐面接觸工件時,可閉合一單獨之電路,且在接觸之前,支撐部及工件處於不同之電位。因此,可藉由偵測裝置單獨地偵測一支撐面與工件間之接觸之每一實例。
驅動裝置可包含一自鎖式傳動裝置(self-locking transmission)。舉例而言,驅動裝置可包含一主軸-螺母構造(spindle-nut arrangement)。主軸軸線可與夾持軸線成直角地且與夾持軸線相距一距離地延伸。作為主軸旋轉之結果,螺母沿著夾持軸線移動,且螺母之此移動可由驅動裝置之一傳動裝置或一耦合構造轉換成沿行程方向之一行程移動,以使支撐部構造在閒置位置與支撐位置之間移動。
為對工件進行支撐,可採用以下方法:
首先使支撐部構造自閒置位置沿支撐位置之方向移動。若至少二個支撐面不同時接觸工件,則軸承裝置可被設計成使得首先接觸工件之支撐面沿著工件滑動,直至第二支撐面亦接觸工件為止。一旦該至少二個支撐面皆接觸工件,到達支撐位置,便會被偵測裝置偵測到。然後,使驅動裝置停止。在此狀態中,支撐部構造之位置或定向可藉由將一夾持裝置切換成一夾持狀態而由該夾持裝置來固定。夾持狀態甚至在存在閒置位置與支撐位置間之進一步行程移動之情形下亦可得以維持,且較佳只有當將對尺寸不同之一工件進行機械加工或支撐時才被消除。
另一種可能性在於,使各支撐部沿行程方向彼此獨立地移動且然後精確地在每一支撐部之支撐面接觸工件時使該支撐部之移動停止。在此實施例中,無需以可橫向於行程方向在一自由度上移動之方式來安裝各支撐部。
第1圖及第2圖以高度示意性方式顯示一機具10,該機具在實例性實施例中被設計成一研磨機器且因此包含一研磨工具11。該機具或研磨機器具有一夾持裝置12,以固持欲被機械加工之一工件13。此處,工件13在一端處被夾持於夾持裝置12中且自此夾持點朝向其另一端自由伸出。工件13係為一棒狀工件,其至少在某些區段中可係為柱形及/或錐形的。工件13可係為用以製作所需部件(尤其一工具)之一坯料,或者可係為被再製(尤其被磨削)之一現有工具。在被夾持且被正確定向之狀態中,棒狀工件13沿著由夾持裝置12界定之一夾持軸線A延伸。在此位置中,工件13之一縱向軸線與夾持軸線A係為疊合(congruent)的。
機具10另外具有一機器軸線構造(machine axis arrangement)14,機器軸線構造14具有複數個機器軸線,尤其在第1圖及第2圖中以高度示意性方式顯示之多達3或更多個平移機器軸線15及/或多達3或更多個旋轉機器軸線16。機器軸線構造14用以在機械加工操作期間對研磨工具11與被夾持於夾持裝置12中之一工件13間之相對位置及相對定向提供開環(open-loop)或閉環(closed-loop)控制。平移軸線15及旋轉軸線16之確切配置可有所變化,而非僅限於在第1圖及第2圖中示意性且僅以實例方式顯示之配置。
在藉由研磨工具11機械加工棒狀工件13期間,期望維持棒狀工具13沿著夾持軸線A之定向,以達成必需之機械加工精確度。一棒狀工件13愈長或棒狀工件13之直徑愈小,工件13就愈可能因機械加工操作期間出現之力而自沿著夾持軸線A之理想定向偏轉。為相對於此種類之機械加工力來支撐工件,設置一穩定支架20。穩定支架20可沿著夾持軸線A在不同點處配置於機具10之一機床21上。穩定支架20可作為一軸桿穩定支架而直接鄰近夾持裝置12定位,或者可作為一支撐穩定支架定位於工件13的與夾持裝置12相對之端之區中。
穩定支架20具有一支撐部構造22,支撐部構造22包含至少二個支撐部23,其中每一支撐部23具有一支撐面24。在第1圖及第2圖中,支撐部構造22係僅以高度示意性方式顯示。可例如在第3圖、第5圖、第7圖、第9圖至第12圖、第19圖或第23圖及第24圖中看到支撐部構造22。二個支撐部23之支撐面24尤其在該二個支撐部23之間限定一凹槽狀或通道狀凹部。因此,支撐面24可形成限定該凹部之凹槽側面之至少某些部分。
在某些實例性實施例中,支撐面24各自係為平整的。支撐面24相對於彼此且相對於一行程方向H傾斜,支撐部構造22可沿行程方向H移動。在第16圖示意性所示之另一實例性實施例中,每一支撐面24可係為凹曲的且在沿夾持軸線A之方向考量時可具有一圓弧形輪廓。此實施例中之曲率半徑適應於工件13在欲被支撐之點處之外徑。
支撐部構造22之二個支撐部23在一橫向方向上彼此鄰近地配置成與夾持軸線A成直角。在夾持軸線A之方向上,由支撐面24界定之凹部係為開口的。在沿夾持軸線A之方向考量時,凹部之橫截面較佳係為恆定的。舉例而言,凹部之橫截面可係為三角形(triangular)或三角狀(triangle-like)的,或者可具有實質上一圓形之一段之形式(第16圖)。
支撐部構造22可藉由一驅動裝置25在一閒置位置I與一支撐位置II之間沿行程方向H移動,行程方向H被定向成與夾持軸線A成直角且與橫向方向Q成直角。在閒置位置I中,支撐部23及支撐面24與沿著夾持軸線A延伸之工件13相距一距離。在閒置位置I中,可例如更換工件,如第1圖中示意性所示。在支撐位置II中,支撐部構造22之所有支撐面24(根據實例,二個支撐面)在各自之支撐部26處承靠於工件13上(例如參見第2圖、第9圖及第10圖)。在沿圍繞工件13之圓周方向考量時,各支撐部26被配置成彼此相距一距離。在支撐位置II中,工件13的在沿行程方向H考量時作為一下部區之一區在各支撐部23之間嚙合於支撐部面24間之凹部中。
穩定支架20另外具有一偵測裝置30。偵測裝置30用以偵測何時到達支撐位置。在實例性實施例中,偵測裝置30至少在二個支撐面24將要承靠於工件13上之一時刻產生一電性訊號。若偵測裝置30偵測到已到達支撐位置II之事實,則驅動裝置25立即被停止。因此,防止了工件13自其沿著夾持軸線A之延伸範圍偏轉。
支撐部23係為完全但至少局部導電的,且在任一情形中在支撐面24之區中係為導電的。支撐部構造22之各支撐部23彼此電性絕緣。偵測裝置30包含一直流電壓源31,藉由直流電壓源31產生一直流電壓UG。一接地電位GND形成一第一電位,且直流電壓UG形成不同於第一電位之一第二電位。亦可使用彼此不同之二個其他電位。原則上,偵測裝置30係以如下方式來工作:一支撐部23處於與另一支撐部23不同之一電位,或者與被設置於此處之工件13不接觸,且在工件13與一支撐面24或與二個支撐面24進行接觸之情形下,閉合一電路。可藉由偵測裝置30之一評估單元32來辨識此電路之閉合。然後,評估單元32可為驅動裝置25產生例如至少一個控制訊號P1、P2。控制訊號P1、P2之數目取決於驅動裝置25之設計且尤其取決於被獨立設置之可控驅動單元33之設計。
在一個實例性實施例中,偵測裝置30亦可用以單獨地偵測每一支撐面24與工件13間之接觸。第3圖及第4圖中顯示此種類之一實例性實施例。
在第3圖及第4圖所示之實例性實施例中,工件13藉由夾持裝置12連接至接地電位GND。直流電壓源31藉由一開關裝置34電性連接至每一支撐部23。一旦所提及之支撐部23接觸工件13,便存在一電位差,且一電流可自直流電壓源31流動至接地電位GND。開關裝置34然後進行切換且電性連接至評估單元32。切換過程可由評估單元32辨識。
在第4圖所示實例性實施例中,開關裝置34具有一電流隔離部(galvanic isolation)且例如係由光耦合器形成。在每一情形中,在直流電壓源31與支撐部23間之電性連接中配置有一光耦合器二極體35。光電耦合器電晶體36串聯配置於一參考電壓UB與評估單元32之間。若利用光耦合器二極體35來閉合初級側電路且一電流流過光耦合器二極體35,則光電耦合器電晶體36進行切換且根據實例係變成其導通狀態。因此,參考電壓UB被施加至評估單元32之相關輸入,俾使評估單元32偵測所提及之支撐部23接觸工件13之時刻。
在根據第3圖及第4圖之實例性實施例中,二個支撐部23可各自藉由一單獨之驅動單元33沿行程方向H移動。一旦所提及之支撐部23之支撐面24接觸工件13,偵測裝置30或評估單元32便產生一對應之控制訊號P1或P2且關斷相關聯之驅動單元33。另一驅動單元33係與該驅動單元33單獨且獨立地操作,直至另一支撐部23亦接觸工件13且相關驅動單元33被關斷為止。
如第3圖中所示,在沿橫向方向Q考量時,夾持軸線A可相對於在二個支撐部23之間居中配置之一中心平面M偏移。此意味著,在支撐部構造22之行程移動期間,並非所有支撐面24同時與工件13接觸。作為各支撐部23沿行程方向H之獨立移動之結果,一特定支撐部23之任何移動會準確地在該特定支撐部23接觸工件13時停止。因此,工件13沿著夾持軸線A之延伸範圍得以維持。工件由具有支撐部23之支撐部構造22有效地支撐。可無需將穩定支架20複雜地定向成使得支撐部23間之中心平面M與夾持軸線A準確地疊合。因此,將穩定支架設置於機具10上所需之努力得以顯著減少。
除了二個完全單獨可控驅動單元32,在對實例性實施例之修改中,亦可設置僅一個驅動單元33且在驅動單元與二個單獨可移動支撐部23之間配置一差動傳動裝置。一旦第一支撐部23承靠於工件13上,便亦僅移動另一支撐部23。若偵測裝置30確定已到達支撐位置II,則使驅動單元停止。
在根據第5圖至第24圖之穩定支架20之實例性實施例中,各支撐部23並非彼此單獨且獨立地配置,而是配置於一共同承載部40上。此等實例性實施例中之驅動裝置25具有一單個驅動單元33(例如一電動馬達),驅動單元33沿行程方向H移動上面配置有支撐部構造22之承載部40。支撐部構造22之二個支撐部23藉由一電性絕緣構造41彼此電性絕緣。因此,沒有電流可直接地或間接地藉由承載部40在二個支撐部23之間流動。電性絕緣構造41例如可包含將支撐部23與承載部40分隔開之一分隔層,且亦包含將二個支撐部23彼此分隔開之另一分隔層。亦可設置一氣隙代替二個支撐部23間之一分隔層。
在所有實例性實施例中,皆可根據第4圖來實施偵測裝置30。然而,在包含僅一個驅動單元33之實例性實施例中,作為另一選擇,使偵測裝置30辨識出已到達支撐位置II之事實即足夠。
在第5圖及第6圖所示偵測裝置30之實例性實施例中,一支撐部23藉由開關裝置34電性連接至直流電壓源31。另一支撐部連接至接地電位GND。類似於根據第4圖之實例性實施例,若工件13接觸二個支撐部23,則直流電壓源31與接地電位GND間之一電路閉合,且開關裝置34之切換可由偵測裝置32偵測。一旦已到達支撐位置II,偵測裝置32便為驅動裝置25產生(唯一)控制訊號P1並使驅動裝置25停止。
已發現,可非常快速地執行以上所闡釋之電性確定或偵測如下事實之方法:已到達支撐部構造22之支撐位置II,或者一支撐面24已接觸工件13。在支撐面24接觸工件13之時間與驅動裝置25停止之時間之間幾乎不存在切換延遲。
相較於此種電性偵測方法,亦可使用其他偵測手段(例如近接感測器、力感測器、接觸感測器等)來偵測一支撐面24與工件13間之接觸及/或已到達支撐位置II之事實。
如所闡釋,在根據第5圖至第24圖之實例性實施例中,在穩定支架20之操作期間,各支撐部23不相對於彼此移動。此等支撐部配置於承載部40上。為能夠在機具10處補償可能由穩定支架在橫向方向Q上相對於夾持軸線A之不準確對齊而在夾持軸線A與中心軸線M間造成之偏移,穩定支架20包含一導引裝置或軸承裝置42,在沿行程方向H執行行程移動時,導引裝置或軸承裝置42為承載部40且因此為支撐部構造22在橫向方向Q上提供一附加移動自由度。在一個實例性實施例中,可藉由承載部40之旋轉或傾斜來達成此附加自由度,俾可使支撐部構造22之二個支撐部23間之中心平面M相對於一參考平面E傾斜,參考平面E係由平行於夾持軸線A之方向與行程方向H橫跨而成。第9圖中示意性地顯示此種傾斜。參考平面E例如可表示一垂直平面。
在根據第5圖至第15圖之實例性實施例中,軸承裝置42在一第一軸承部44中具有沿行程方向H延伸之一軸承凹部(bearing recess)43。一軸承突出部(bearing protrusion)45(根據實例,一軸承軸頸(bearing journal)46)設置於承載部40上且嚙合於軸承凹部43中。在橫向方向Q上,在軸承軸頸46與第一軸承部44之間保持有一遊隙(play)或餘隙(clearance)。換言之,軸承軸頸46在沿行程方向H之移動期間並非被無遊隙地準確地導引,而是可在軸承凹部43內沿橫向方向Q移動。
在實例性實施例中,軸承裝置42包含一第二軸承部47及一第三軸承部48,承載部40藉由與夾持軸線A或工件13相對之一端部分40a被支撐於第二軸承部47及第三軸承部48上。可在軸承部47、48與承載部40之端部分40a之間形成一滑動軸承點(plain bearing point)或一滾動軸承點(rolling bearing point)。在實例性實施例中,第二軸承部47及第三軸承部48各自由一滾軸49形成。承載部40的在軸承部47、48或滾軸49處被支撐之端部分40a遠離支撐部23及行程方向H尤其相對於中心平面M對稱地漸縮。端部分40a在軸承部47、48或滾軸49間之接觸點處之表面以相對於行程方向H以小於90°之一角度傾斜之方式延伸。在實例性實施例中,端部分40a之外形以一圓弧之形式彎曲,並且例如可具有一半圓形輪廓,俾彎曲表面在接觸點處之切線相對於行程方向H傾斜。
藉由驅動裝置25,可改變各滾軸49之間在橫向方向Q上之距離。若滾軸49朝向彼此移動,則其在承載部40之端部分40a上滾動,且承載部40與支撐部構造22一起沿行程方向H朝向夾持軸線A移動。作為在軸承凹部43內軸承軸頸46與第一軸承部44間之遊隙之結果且由於承載部40僅承靠於第二軸承部47與第三軸承部48上,因此中心平面M可相對於參考平面E傾斜。第7圖顯示其中在行程移動期間二個支撐面24其中之一首先接觸工件13之情形。由於軸承裝置42不提供無遊隙導引且在橫向方向Q上達成一移動自由度,因此首先接觸工件13之支撐面24在承載部40之進一步行程移動期間沿著工件13之外面滑動。此處,在支撐面24承靠於工件13上之支撐部位26處,支撐面24不相對於夾持軸線A徑向地進行相對移動。支撐部23確實相對於工件13進一步移動,直至其已到達端支撐位置II為止,但已經對接之支撐部23並不對工件13沿著夾持軸線A之所需定向進行驅迫。而是,支撐部23與工件13間之對接使承載部40與支撐部構造22一起相對於參考平面E進行傾斜(tilting)移動或傾翻(tipping)移動。若最終到達支撐位置II(第9圖),則中心平面M相對於參考平面E傾斜。在每一情形中,工件13由一支撐面24在二個支撐部位26其中之每一者處進行接觸及支撐。
一旦已到達支撐位置II,便藉由一夾持裝置53消除對支撐部構造22進行支撐之承載部40之附加傾斜自由度。用於此種目的之夾持裝置53具有可沿橫向方向Q移動或變形之至少一第一夾持部53。藉由沿橫向方向Q之對應變形或移動,第一夾持部54可將承載部40或與承載部40連接之另一組件壓靠於一第二夾持部55上且可施加一夾持力。舉例而言,第二夾持部55可沿橫向方向Q固定。在第7圖至第10圖示意性所示之實例性實施例中,第二夾持部55係由第一軸承部44形成。
第11圖及第12圖顯示穩定支架20之一可能實施例。在根據第12圖之局部圖解中,可看到驅動裝置25之一實例性實施例。由一電動馬達形成之驅動單元33驅動一主軸59,根據實例,主軸59之主軸軸線S係沿橫向方向Q定向且與夾持軸線A相距一距離。在實例性實施例中,主軸59係由一第一主軸部60及一第二主軸部61形成。該二個主軸部60、61各自具有反向旋繞之一螺紋(左旋螺紋或右旋螺紋)。一主軸螺母62坐落於每一主軸部60、61上,其中一個主軸螺母62承載第二軸承部47且另一主軸螺母62承載第三軸承部48。二個主軸部60、61藉由一耦合元件63彼此連接以進行聯合旋轉。僅一個主軸部且根據實例第一主軸部60直接連接至驅動單元33。若第一主軸部60被驅動,則第二主軸部61由於聯合旋轉耦合而亦在相同旋轉方向上旋轉。因相反之螺紋方向,視主軸59之旋轉方向而定,各主軸螺母62沿橫向方向Q遠離彼此或朝向彼此而移動。每一主軸螺母62沿橫向方向Q相對於一參考點所經過之路徑具有相等長度。視驅動單元33之旋轉方向而定,承載部40與支撐部構造22一起在支撐位置II之方向上或相反地在閒置位置I之方向上沿行程方向H移動。
在第15圖中,顯示了軸承凹部43及軸承突出部45或軸承軸頸46。根據實例,軸承凹部43係由在行程方向H上朝向夾持軸線A開口之一槽狀凹部形成。此軸承凹部43在橫向方向Q上之寬度大於軸承突出部45之尺寸或軸承軸頸46之直徑,俾保持有移動遊隙。
第二夾持部55或第一軸承部44係為平坦的。第一軸承部44以相對於承載部40固定之方式配置於穩定支架20之一殼體上。
第13圖及第14圖亦顯示用於達成夾持裝置53之實例性實施例。夾持裝置53係為流體致動式(fluid-actuated),且藉由施加或移除一流體壓力、較佳一氣動壓力,可在一釋放狀態III(第13圖)與一夾持狀態IV(第14圖)之間切換。為此,根據實例之夾持裝置53包含一流體腔室66。藉由對此流體腔室66施加壓力,第一夾持部54或第一夾持部54之一部分可相對於第二夾持部55移動,以引起在釋放狀態III與夾持狀態IV間之轉換。
根據實例,第一夾持部54包含一夾持元件68,夾持元件68藉由一彈簧構造67在夾持狀態IV中被預加載。夾持元件68連接至一活塞69,活塞69配置於第一夾持部54之一氣缸腔室70中。流體腔室66形成氣缸腔室之一部分且由活塞69以不透流體之方式限定。在於流體腔室66中產生壓力之情形下,活塞69克服彈簧構造67之力而使夾持元件68遠離承載部40移動,且使夾持裝置53切換成釋放狀態III(第13圖)。若流體腔室66中之流體壓力被解除,則彈簧構造67將夾持元件68朝向承載部40驅迫且將夾持裝置53切換成夾持狀態IV(第14圖)。為清晰起見,第13圖及第14圖中未顯示一流體源與流體腔室66之流體連接。
如基於第13圖及第14圖中之示意圖而顯示,第一軸承部44包含至少一個滾動軸承裝置64。滾動軸承裝置64具有一滾動元件65,例如一滾珠。該滾珠以抵靠承載部40被預加載之方式可移動地配置於滾動軸承裝置64中。藉由將夾持裝置53切換成夾持狀態IV,滾動軸承裝置64之滾動元件65被移置。承載部40與第二夾持部55間之一間隙被閉合且承載部40在一或多個點處平靠於第二夾持部55上,滾動元件65在釋放狀態III中伸至該間隙中以承靠於承載部40上(第13圖)。第一夾持部54藉由夾持元件68產生一夾持力,且承載部40在夾持狀態IV中以夾持方式被固持於夾持元件68與第二夾持元件55之間。
以與第二夾持部55處之滾動軸承裝置64對應之方式,亦可在第一夾持部54處設置此種類之至少一個滾動軸承裝置64。在夾持裝置53之釋放狀態III中,承載部40可由滾動軸承裝置64平行於夾持軸線A之延伸方向進行支撐。此處,滾動元件65容許承載部以低的摩擦力沿橫向方向Q及沿行程方向H進行移動。
每一滾動元件65形成一接觸點。在其他實施例中,亦可由其他軸承元件來形成接觸點。滾動元件65或其他替代軸承元件亦可係為固定或不可移置的,俾使其在夾持裝置53被切換成夾持狀態IV之情形下不被移置。
在夾持裝置53之所述實施例中,可以僅藉由在流體腔室66中提供一流體壓力來維持釋放狀態III。夾持裝置53在夾持狀態IV中藉由彈簧構造67以機械方式被預加載。不言而喻,亦可提供其中當施加一流體壓力時呈現夾持狀態且藉由移除流體壓力而呈現釋放狀態之另一實施例。
在第13圖及第14圖所示實例性實施例中,夾持元件68被實施為第一夾持部54之單獨可移動夾爪(clamping jaw)。夾持元件68亦可係為第一夾持部54之一可變形部分。舉例而言,第一夾持部54可被實施為一彈性可變形中空本體,該彈性可變形中空本體之一個壁至少在某些區段中形成夾持元件68。藉由對構成流體腔室66之腔施加壓力,第一夾持元件54可變形且因此例如被轉換成夾持狀態IV。
第17圖顯示支撐部構造22之另一經修改實施例。此實例性實施例中之支撐部構造22包含各自具有一支撐面24之四個支撐部23。支撐部23各自形成一對在橫向方向Q上鄰近地配置之二個支撐部23。該二對支撐部23係平行於夾持軸線A之延伸方向而一個接一個地配置。所有支撐部23藉由絕緣構造41而彼此電性絕緣。各支撐部23坐落於一共同承載部40上。除由軸承裝置42沿橫向方向Q提供之移動自由度以外,此承載部40亦具有與夾持軸線A之延伸方向平行之另一移動自由度。藉由偵測裝置30來偵測任何支撐面24與工件13之接觸,且當所有四個支撐面24皆承靠於工件13上時,便到達支撐位置II。因此,亦可校正支撐部構造22相對於夾持軸線A之傾斜,且可在不影響沿著夾持軸線A之定向之情況下對工件13進行支撐。在此實施例中,類似於根據第3圖及第4圖之實例性實施例,亦可沿行程方向H單獨地驅動且在與工件13接觸之情形下個別地停止每一支撐部23。
第18圖至第24圖顯示穩定支架20之另一實例性實施例。驅動裝置25具有一單個驅動單元,該驅動單元係由一電動馬達形成且以可旋轉方式驅動一主軸59。主軸59之主軸軸線S與夾持軸線A相距一距離地沿橫向方向Q延伸。在主軸59上配置有可藉由主軸59之旋轉而沿橫向方向Q移動之一主軸螺母62。主軸螺母62包含二個軸承軸頸75,該二個軸承軸頸75係沿著平行於夾持軸線A定向之一共同直線而配置。軸承軸頸75自主軸螺母62開始沿相反的方向伸出。每一驅動元件78之一第一端77藉由一滾動軸承76以可旋轉方式安裝於每一軸承軸頸75上。每一驅動元件78的與第一端77相對之另一第二端79藉由另一滾動軸承76以可旋轉方式安裝於一軸向銷82上。第二端79處之滾動軸承76各自構成一嚙合部位,一驅動元件78在該嚙合部位處嚙合軸向銷82。平行於夾持軸線A,二個驅動元件78被配置成彼此相距一距離。驅動元件78在第一端77處之軸承點與第二端79處之軸承點間之長度係為亦由支撐部構造22在行程方向H上之最大行程決定之一參數。
鄰近第一端77,在每一軸承軸頸75上配置有被實施為一滾動軸承之一支撐軸承80。鄰近之驅動元件78可藉由支撐軸承80被支撐於穩定支架20之一底板81上。在主軸螺母62沿著主軸59移動之情形中,支撐軸承80在底板81上滾動。在支撐位置II中,被引入至驅動元件78中之力藉由支撐軸承80在底板81處被支撐且不必由驅動裝置25支撐。
軸向銷82連接至承載部40以與承載部40一起進行聯合旋轉。在實例性實施例中,承載部40包含與夾持軸線A平行之二個相對的壁部分40b,軸向銷80之相對二端嚙合於該等壁部分中,且例如藉由另一鍵等產生與承載部40之連接以與承載部40一起進行聯合旋轉。
此處所述之實例性實施例中之軸承裝置42亦可被稱為一導引裝置85。導引裝置85具有至少一個導引柱86且根據實例二個導引柱86,在平行於夾持軸線A而考量時,該二個導引柱86被配置成彼此相距一距離。導引柱86嚙合於一導引靴(guide shoe)87中且以可相對於導引靴87在行程方向H上移動之方式配置於此處。此種導引使得確保了在橫向方向Q上具有一導引遊隙。在此處所述之實例性實施例中,導引靴87相對於底板81以不動方式配置,且該至少一個導引柱86固定地連接至承載部40。作為另一選擇,導引靴87亦可固定地連接至承載部40,且該至少一個導引柱86可固定地連接至底板81。對於導引裝置85(在此實例性實施例中,其形成軸承裝置42)而言,使承載部40在橫向方向Q上具有一移動自由度係為至關重要的。
在實例性實施例中,承載部40可圍繞由軸向銷82之中心軸線形成之一旋轉軸線D旋轉。因此,在軸向銷82上方(在沿行程方向H考量時)配置於承載部40之一上側上之一支撐部構造22可至少在二個支撐部23處相對於夾持軸線A傾斜或傾翻,俾使支撐部23間之中心平面M可相對於一參考平面E傾斜,如已參照第7圖至第10圖所闡釋。此種傾斜移動由導引裝置85根據所設置之導引遊隙限制。然而,在該區中少許度之可傾斜性便足以能夠補償穩定支架20在橫向方向Q上相對於夾持軸線A之定向之任何偏差。
穩定支架20另外包含一夾持裝置53。夾持裝置53包含固定地連接至該至少一個導引柱86之一第一夾持部54。第一夾持部54配置於承載部40之壁部分40b間之區中,且在軸向銷82之圓周方向上至少局部地環繞軸向銷82。第一夾持部54係為彈性可變形的,且在非變形閒置狀態中,牢固地承靠於軸向銷82之圓周表面之一部分上。因此,防止了軸向銷82相對於第一夾持部54之旋轉,且夾持裝置53處於夾持狀態IV。由於第一夾持部54連接至導引裝置85之該至少一個導引柱86,因此在夾持狀態IV中防止了承載部40圍繞旋轉軸線D傾斜。
可在第一夾持部54與軸向銷82間之一點處在壓力下引入一流體(第22圖)。第一夾持部54因此發生彈性變形且根據實例相對於軸向銷82徑向膨脹。在軸向銷82與第一夾持部54之間形成一間隙,該間隙大至足以使第一夾持部54與軸向銷82能夠圍繞旋轉軸線D發生相對旋轉。夾持裝置53處於釋放狀態III。在此實例性實施例中,可以說,連接至承載部40以與承載部40一起進行聯合旋轉之軸向銷82被視為承載部40之一部分。
在此實例性實施例中,夾持裝置53與承載部40共同地沿行程方向H移動。一旦首次到達支撐位置II,夾持裝置53便可因此被切換成夾持狀態IV,且只要對相同或相似之工件13進行機械加工,夾持裝置53即可保持處於此夾持狀態IV。對於閒置位置I與支撐位置II間之後續行程移動,無需再次將夾持裝置53切換成釋放位置III或相對於夾持軸線A來重新調整支撐部構造22。只有當使用外部尺寸不同之工件13時,夾持裝置53才被切換成釋放狀態III且在進行自閒置位置I至支撐位置II中之首次行程移動時再次與工件13對齊。
第23圖及第24圖中顯示穩定支架20之支撐部構造22之支撐位置II,其中第23圖所示工件13具有一第一直徑d1,且第24圖所示工件13具有大於第一直徑d1之一第二直徑d2。對於不同之工件13,可視需要將不同之支撐部23安裝於承載部40上。對於直徑不同之工件13,當支撐部構造22被配置於支撐位置II中時,驅動元件78可被設置成不同之定向。儘管當到達支撐位置II時,根據第23圖之驅動元件78在其端77、79之間大致沿行程方向H延伸,然而在直徑更大之工件13之情形中,當到達支撐位置II時,驅動元件78相對於行程方向H傾斜(第24圖)。
驅動元件78在閒置位置I中相對於與行程方向H成直角而定向之一平面所呈現之傾斜角α較佳大於至少25度、至少30度或至少35度之一最小角度。因此,確保了使驅動裝置25之力足以使主軸螺母62沿著主軸59移動且如此一來使承載部40與支撐部構造22一起自閒置位置I在支撐位置II之方向上移動。傾斜角α係在與行程方向H成直角而定向之一平面與驅動元件78處將第一端77處之軸承之中心點與第二端79處之軸承之中心點連接之一連接線之間量測得到。
若驅動元件78在主軸螺母62沿著主軸59移動之情形中伸直且傾斜角α增大,則支撐部構造22沿行程方向H朝向工件13移動。若主軸螺母62沿相反之方向移動,則傾斜角α減小且支撐部構造22沿行程方向H遠離工件13移動。
在此實例性實施例中,驅動元件78藉由配置於平行於夾持軸線A一距離處之軸向銷82使承載部40移動。此處,若軸向銷或旋轉軸線D相對於夾持軸線A之定向係為可調整的,則為有利的。出於此種目的,根據實例之穩定支架20包含一調整裝置90。在實例性實施例中,調整裝置90係藉由二個軸承軸頸75至少其中之一來達成。軸承軸頸75的對驅動元件78之第一端77進行支撐之部分相對於軸承軸頸75的與主軸螺母62連接之部分偏心地配置。藉由使軸承軸頸相對於主軸螺母62旋轉,因此可達成軸承軸頸75的上面支撐驅動元件78之偏心部分之偏心移動。因此,該驅動元件78可在其延伸方向上相對於另一驅動元件78移置。如此一來,藉由凸輪調整裝置90,可使得旋轉軸線D或軸向銷82相對於夾持軸線A之傾斜及因此傾斜校正成為可能。
在所示實例性實施例之修改中,調整裝置90亦可藉由一偏心部分設置於軸向銷82與驅動元件78之第二端79之間。
本發明係關於一種穩定支架20及一種用於支撐一棒狀工件13之方法,棒狀工件13沿著由一夾持裝置12界定之一夾持軸線A延伸。穩定支架20包含一支撐部構造22,支撐部構造22具有各自具有一支撐面24之二個支撐部23。在一支撐位置II中,所有支撐面24皆在各自之支撐部位26處承靠於工件13上。支撐部構造22可藉由一驅動裝置25沿一行程方向H自一閒置位置I移動至支撐位置II中以及自支撐位置II移動至閒置位置I中。一偵測裝置30用以在到達支撐位置II時偵測支撐面24與工件13間之接觸。在沿行程方向H之移動期間,支撐部構造22藉由一軸承裝置42被支撐,軸承裝置42亦可被形成為一導引裝置85。此處,驅動裝置25及軸承裝置42被實施成位在一支撐部位26處,當一支撐面24在到達支撐位置II之前接觸工件13時,驅動裝置25及軸承裝置42防止此支撐面24朝向夾持軸線A進行任何進一步移動,藉此工件13在其沿著夾持軸線A之延伸範圍上之所需定向得以維持。
10‧‧‧機具
11‧‧‧研磨工具
12‧‧‧夾持裝置
13‧‧‧工件
14‧‧‧機器軸線構造
15‧‧‧平移機器軸線
16‧‧‧旋轉機器軸線
20‧‧‧穩定支架
21‧‧‧機床
22‧‧‧支撐部構造
23‧‧‧支撐部
24‧‧‧支撐面
25‧‧‧驅動裝置
26‧‧‧支撐部
30‧‧‧偵測裝置
31‧‧‧直流電壓源
32‧‧‧評估單元
33‧‧‧驅動單元
34‧‧‧開關裝置
35‧‧‧光耦合器二極體
36‧‧‧光耦合器電晶體
40‧‧‧承載部
40a‧‧‧承載部之端部分
40b‧‧‧承載部之壁部分
41‧‧‧電性絕緣構造
42‧‧‧軸承裝置
43‧‧‧軸承凹部
44‧‧‧第一軸承部
45‧‧‧軸承突出部
46‧‧‧軸承軸頸
47‧‧‧第二軸承部
48‧‧‧第三軸承部
49‧‧‧滾軸
53‧‧‧夾持裝置
54‧‧‧第一夾持部
55‧‧‧第二夾持部
59‧‧‧主軸
60‧‧‧第一主軸部
61‧‧‧第二主軸部
62‧‧‧主軸螺母
63‧‧‧耦合元件
64‧‧‧滾動軸承裝置
65‧‧‧滾動元件
66‧‧‧流體腔室
67‧‧‧彈簧構造
68‧‧‧夾持元件
69‧‧‧活塞
70‧‧‧氣缸腔室
75‧‧‧軸承軸頸
76‧‧‧滾動軸承
77‧‧‧驅動元件之第一端
78‧‧‧驅動元件
79‧‧‧驅動元件之第二端
80‧‧‧支撐軸承
81‧‧‧底板
82‧‧‧軸向銷
85‧‧‧導引裝置
86‧‧‧導引柱
87‧‧‧導引靴
90‧‧‧調整裝置
α‧‧‧傾斜角
I‧‧‧閒置位置
II‧‧‧支撐位置
III‧‧‧釋放狀態
IV‧‧‧夾持狀態
A‧‧‧夾持軸線
D‧‧‧旋轉軸線
E‧‧‧參考平面
GND‧‧‧接地電位
H‧‧‧行程方向
M‧‧‧中心平面
P1‧‧‧控制訊號
P2‧‧‧控制訊號
Q‧‧‧橫向方向
S‧‧‧主軸軸線
UB‧‧‧參考電壓
UG‧‧‧直流電壓
依據附屬請求項、說明及圖式,本發明之有利實施例將變得顯而易見。在下文中,將參照附圖詳細地闡釋本發明之較佳實例性實施例,附圖中:
第1圖顯示具有一穩定支架之一研磨機器之形式的一機具之示意性方塊圖式圖解,該穩定支架之支撐部構造處於閒置位置;
第2圖顯示第1圖所示機具,其中穩定支架之支撐部構造處於支撐位置;
第3圖顯示一穩定支架之一實施例之示意性方塊圖式圖解;
第4圖顯示第3圖所示穩定支架之一偵測裝置之一實例性實施例;
第5圖顯示一穩定支架之另一實例性實施例之示意性方塊圖式圖解;
第6圖顯示第5圖所示穩定支架之一偵測裝置之一實例性實施例;
第7圖顯示根據第5圖之圖解所示穩定支架之一軸承裝置之一實例性實施例之示意圖;
第8圖以一示意性方塊圖式側視圖顯示第7圖所示之穩定支架;
第9圖顯示根據第7圖之圖解所示之穩定支架,其中支撐部構造處於支撐位置;
第10圖顯示根據第8圖之圖解所示之穩定支架,其中支撐部構造處於支撐位置;
第11圖顯示一穩定支架之一實例性實施例之立體圖;
第12圖顯示第11圖所示穩定支架之局部立體圖;
第13圖顯示根據第11圖及第12圖之穩定支架之軸承裝置及一夾持裝置之示意性基本圖,其中支撐部構造處於閒置位置;
第14圖顯示根據第13圖之基本圖,其中穩定支架之支撐部構造處於支撐位置;
第15圖顯示根據第11圖至第14圖之穩定支架之導引裝置之局部圖;
第16圖以基本圖顯示穩定支架之支撐部構造之一替代可能實施例;
第17圖顯示一支撐部構造之另一實施例之立體基本圖;
第18圖顯示一穩定支架之另一實例性實施例之立體圖;
第19圖在與夾持軸線成直角之一剖視平面中顯示第18圖所示之穩定支架之剖視影像;
第20圖在由行程方向與夾持軸線橫跨而成之一剖視平面中顯示根據第18圖及第19圖之穩定支架之剖視影像;
第21圖及第22圖各自顯示根據第18圖至第20圖之穩定支架之一夾持裝置之操作原理之簡化示意圖;以及
第23圖及第24圖各自在與夾持軸線成直角之一平面中顯示根據第18圖至第20圖之穩定支架之局部剖視圖,其中支撐部構造在每一情形中對於大小不同之工件處於支撐位置。

Claims (14)

  1. 一種用以支撐一棒狀工件(13)之穩定支架(20),該棒狀工件(13)被固持於一機具(10)之一夾持裝置(clamping device)(12)中且沿著一夾持軸線(A)延伸, 該穩定支架(20)具有一支撐部構造(support part arrangement)(22),該支撐部構造(22)包含各自具有一支撐面(24)之至少二個支撐部(23),其中該等支撐面(24)用以在被配置成彼此相距一距離之複數個支撐部位(support location)(26)處支撐該工件(13); 該穩定支架(20)具有一驅動裝置(25),該驅動裝置(25)用以使該支撐部構造(22)沿一行程方向(stroke direction)(H)在一支撐位置(support position)(II)與一閒置位置(idle position)(I)之間移動,在該支撐位置(II)中,該等支撐面(24)在各自之相關聯之該支撐部位(26)處承靠於該工件(13)上,在該閒置位置(I)中,該等支撐面(24)被配置成與該工件(13)相距一距離; 該穩定支架(20)具有一軸承裝置(42),該軸承裝置(42)被配置成可移動地沿該行程方向(H)支撐該支撐部構造(22);以及 該穩定支架(20)具有一偵測裝置(30),該偵測裝置(30)用以偵測該等支撐面(24)與該工件(13)間之接觸; 其中該驅動裝置(25)及/或該軸承裝置(42)被配置成一旦所設置之該等支撐面(24)其中之一支撐面(24)承靠於該工件(13)上,便阻止該等支撐面(24)其中之任一者在該支撐部位(26)處相對於該夾持軸線(A)徑向移動;以及 其中該驅動裝置(25)被配置成一旦該偵測裝置(30)已偵測到該支撐部構造(22)之所有該等支撐面(24)皆在各自之該支撐部位(26)處接觸該工件(13),便停止所有該等支撐部(23)沿該行程方向(H)之行程移動,俾到達該支撐位置(II)。
  2. 如請求項1所述之穩定支架,其中在該穩定支架(20)之操作期間,該等支撐部(23)相對於彼此以不動方式配置於一共同承載部(40)上。
  3. 如請求項2所述之穩定支架,其中該驅動裝置(25)包含至少二個驅動元件(78),該至少二個驅動元件(78)在每一情形中在一嚙合部位(engagement location)處嚙合該承載部(40),該等嚙合部位被配置成彼此相距一距離,其中設置有至少一個調整裝置(90),以使該二個驅動元件(78)相對於彼此移動,俾使連接該等嚙合部位之一直線之定向係為可調整的。
  4. 2或3所述之穩定支架,其中該承載部(40)或該等支撐部(23)其中之至少一個支撐部(23)係藉由該軸承裝置(42)以可橫向於該行程方向(H)及橫向於該夾持軸線(A)在一旋轉自由度或一平移自由度上移動之方式安裝,以使得該支撐部構造(22)能夠相對於該夾持軸線(A)進行補償移動。
  5. 請求項4所述之穩定支架,其中設置有一夾持裝置(53),該夾持裝置(53)能夠在一夾持狀態(clamping state)(IV)與一釋放狀態(release state)(III)之間被切換且被配置成一旦已首次到達該支撐位置(II)便切換成該夾持狀態(IV),並且將該承載部(40)夾持於其所到達位置中且因此橫向於該行程方向(H)及橫向於該夾持軸線(A)消除該旋轉自由度或該平移自由度。
  6. 如請求項5所述之穩定支架,其中該夾持裝置(53)包含一能夠移動及/或能夠彈性變形之夾持部(54),且其中能夠在流體壓力下設定一流體腔室(66)以使該夾持部(54)移動及/或變形,進而使該夾持裝置(53)在該夾持狀態(IV)與該釋放狀態(III)之間切換。
  7. 如請求項6所述之穩定支架,其中該承載部(40)係以能夠圍繞一旋轉軸線(D)旋轉或樞轉之方式安裝,該承載部(40)連接至一軸向銷(82)以與該軸向銷(82)一起進行聯合旋轉,該軸向銷沿著該旋轉軸線(D)延伸,且該夾持部(54)在圓周方向上至少局部地環繞該軸向銷(82),並且該流體腔室(66)係由該夾持部(54)與該軸向銷(82)間之一間隙形成。
  8. 如請求項4所述之穩定支架,其中該承載部(40)係以能夠圍繞一旋轉軸線(D)旋轉或樞轉之方式安裝。
  9. 如請求項8所述之穩定支架,其中該承載部(40)連接至一軸向銷(82)以與該軸向銷(82)一起進行聯合旋轉,該軸向銷沿著該旋轉軸線(D)延伸。
  10. 2或3所述之穩定支架,其中該等支撐部(23)係為導電的且彼此電性絕緣,俾使該等支撐部(23)能夠具有不同之電位。
  11. 如請求項10所述之穩定支架,其中該至少二個支撐部(23)其中之一或該工件(13)電性連接至一第一電位(GND),且其中該等支撐部至少其中之一電性連接至一第二電位(UG),該第二電位(UG)具有與該第一電位(GND)不同之一量。
  12. 如請求項11所述之穩定支架,其中當該支撐部構造(22)已到達該支撐位置(II)且二個該等支撐面皆接觸該工件(13)時,閉合一電路,且其中該偵測裝置(30)用以偵測該電路之閉合。
  13. 2或3所述之穩定支架,其中該驅動裝置(25)包含一主軸-螺母構造(spindle-nut-arrangement)(59、62),其中該主軸軸線(S)與該夾持軸線(A)成直角地且與該夾持軸線(A)相距一距離地延伸。
  14. 一種用於使用具有一支撐部構造(22)之一穩定支架(20)來支撐一棒狀工件(13)之方法,該棒狀工件(13)被固持於一機具之一夾持裝置(12)中且沿著一夾持軸線(A)延伸,該支撐部構造(22)包含各自具有一支撐面(24)之至少二個支撐部(23),該穩定支架(20)具有一驅動裝置(25),該驅動裝置(25)用於使該支撐部構造(22)沿一行程方向(H)在一支撐位置(II)與一閒置位置(I)之間移動,該穩定支架(20)具有用於以能夠沿該行程方向(H)移動之方式支撐該支撐部構造(22)之一軸承裝置(42),且該穩定支架(20)具有一偵測裝置(30),該方法包含以下步驟: 藉由該驅動裝置(25)使該支撐部構造(22)自該閒置位置(I)沿該行程方向(H)移動至該支撐位置(II)中,在該閒置位置(I)中,該等支撐面(24)被配置成與該工件(13)相距一距離,在該支撐位置(II)中,該等支撐面(24)在各自的相關聯之一支撐部位(26)處承靠於該工件(13)上,其中該等支撐部位(26)被配置成彼此相距一距離; 其中一旦所設置之該等支撐面(24)其中之每一者承靠於該工件(13)上,該驅動裝置(25)及/或該軸承裝置(42)便阻止該支撐面(24)在該支撐部位(26)處相對於該夾持軸線(A)徑向移動;以及 其中一旦該偵測裝置(30)已偵測到到達了該支撐位置(II),該驅動裝置(25)便停止該支撐部構造(22)之所有該等支撐部(23)沿該行程方向(H)之行程移動,其中所有該等支撐面(24)在對應之該支撐部位(26)處接觸該工件(13)。
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