TW501962B - An apparatus for clamping a work piece - Google Patents

Description

501962 五、發明說明（i) i 發明背景 本發明係關於一種工件鉗失裝 將工件夾在正確的位置，於壯 " /、此在工具操作區 固定住在工具操作區；一‘ t f包f : 一夾鉗器，適合被 在夾钳器上，以及一夾兮狀:7載器5適合被固定且被夾 器上。 裝置，就將工件承载器夾在夾甜 此種裝置為習知技藝上所熟知，i 能夠很精確地將要車製之 "要在工具操作區 保重複之精確性。換古* ΛΑ ^ 特別重要的是也要確 ，地多次被夾在；：件=件必 地定位，例如有這樣之情況假使承載方：精破 器需要被不同之卫具夹住，以便接:件之工件承载 :-工件承载器需配備著和其所之車製操 &隹I測及測試台需配備著相同數目之夾：器：’·甘-’或 置包:“=”露在歐洲專利案號0,255,〇:2。上。此穿 置包括.兩對定位板件，其高過夾鉗器之 匕衣 具有接觸面將工件承載器定位在 夾， ϊ高過爽鉗器之表面。這些梢是要界定：件：i::f: 置。所匹配之工件7lc番怒4f戰邱之Z位 而且工斗灸营W夕主载W匕括一平面以抵住夾鉗器之梢。 件…m面具有兩對槽溝’以便和上述定位板 住i二=之:溝具有撓性邊緣(iip)，用來抵 藉著夾；爽面^後工件承載器具有中心孔以 又力來承接拉力螺栓構件，而此夹力是要確保工件承

第4頁 五、發明說明（2) f器及央鉗器間所傳送之既定位置。因此h 在中心之球鎖住機構， L此夹鉗器包括一位

Mm， 以便和拉力螺栓構件接合。 像此種所熟知之裝置， 狡口 的斜力矩或扭力，特別合辂 /、夫點是無法抗拒大 製之工件相當^會發生在切削操作之案例或是所車 ，此本發明之—項目的是要提供 其能在工具操作區將工件夾在正確的位Ϊ，f夾；「 鉗器上之工件承n: ^避免工件承载器及置於夾 性，且縣卫件承載器定位在 ^吊二之精確 述在重覆夾緊之案例上。^猗別也此如前所 為了符合這此及丄心 钳夾裝置，其能父本發明是要提供一種工件 =2哭一=器’其適合被固定住在工具操作區；-m:適合被固定且被夾在爽鉗器i;以 離鱼央住夾在夾鉗器上，並且能在鬆脫奸 慇與夹住狀悲、之間切換，反之亦然。 夾射器包括繁_ ^ Ι.Μ. ,Λ. 位構件承載器包括第二定 〜第一疋位構件接合，以便沿著三個坐_ & 將工件承載器定位在夾鉗哭卜 ^ r ^耗 7轴及短荽7鉍* α 鉗 母一坐標軸如X軸、Y輛及 Ζ釉及％者Ζ釉之角方位都彼此垂直。 夂 _ μ失住裝直在夾住狀態時就將工件承載器夾固定在爽# 為，以確保既定之位置。此夾住裝置包括複數個失佐、· )01962 _ - ---—-——— I龙、發明說明（3) _ 件，每一夾住元件具有沿著線性路徑活方 性路您位在第一盥篦-宁你德从^ ’ 所有線 :‘一位：弟㊣弟一疋位構件交界之虛擬圓柱 在W述兩疋位構件下一個交界上。 面工或 一般說來，所安置之每一個夾 正作用在這些位置上，以便展悬 2疋在固上，夾力 第二定位構件之區間上。結果 ♦^效果，如在第一與 扭力為零或極小；這畜實;庐:=長度便發生斜力矩或 了‘几拒在尚貝荷下發生斜力矩 ，、同丨且 位置變動。 —矩 而造成不必要之 钭力增加所需之高阻力，以抗拒在高負冇下發生 斜力矩及扭力矩，而 〇員何下發生 佳實施例中，使j、+.加^不义文之位置變動。有必要在較 稍微位在第一鱼黛地刻之夾住元件活動之線性路徑，係 要了解的是，例：：定：構件交界之虚擬圓桎表面之外。 要為中空之圓杠辦夾态主要為圓柱狀，而工件承載器主 球平均分佈在if，而夹住襞置包括複數個夹球件，此夾 柱面上有以及工件承載器在其内圓 圖式簡單說明’"溝，使夾球和圓形槽溝接合。 之 其^本發明之一項實施例將以所附之圖示在下面說明 圖是夾钳器之立體圖。 第3圖為繁1园I文鉗σσ〜上視圖。 之剖面線！ ^ <夾钳器之剖面圖，此圖是由第2圖中 五、發明說明（4) 之气：為第1圖中夾鉗器之剖面圖5此圖是由篱2 Η， 々4面線I〗/- ΐγ視之。 犯^ 乂田昂ζ圖中

第5圖為第1圖中夾鉗聚之立丨f而罔 ^ B 之剖面線V〜V視之。 ^之“面圖，此圖疋由第2圖中 第6圖是工件承載器之立體圖。 =圖為第6圖中工件承载器之下視圖。 弟8圖為第6圖中工件承都 圖中之剖面線ΗΠ-ΠΗ視之Γ 画 圖是由第7 剖面Γ。圖為在放大比例下之中心孔及中心梢之示意部份 最佳實施例之詳細說明 確的：：工：ί夾裝置，其能在工具操作區將工件失在正 鉗器，ί二貫施例所附之圖示此裝置一方面包括：二杰 包括 珞1圖至第5圖所示一般以數字1表示；另一方面* 示：：：；！；：如第6,至第8圖所示-“表 表示），：工主要適合被固-在工具之操作區内（未在圖上 件。要強調的是所要Τ干用之:固定需要車製之卫 是工杜▲二、所要表不之工件為一般性之觀念，特別 之電極。』以疋一種要車製之工具，如用在電蝕車製裝置 特別如第3圖至第5圖所示，夾鉗器i主要包括三部 份，如基座或基件2，一中間構件3，及一蓋件4。在實施 例之圖不中’基件2之中心孔5為圓盤狀或板狀；孔之目的 將在以後說明。中間構件3具有之中心孔6，其直徑和中心

501962 五 發明說明（5) 孔5 —樣，且具有圓柱狀或類似 絲7和基件2連接。最後蓋件4且有中間構件3是以螺 和中心孔5與中心孔6相同。蓋件主要畔甲心孔8 5其直徑 狀，其内徑大於中間構件3之外徑。：^扑以_锅狀或類似帽 基件2連接，另一方面以螺絲1〇和中=二方面以螺絲9和 述之設計，可了解到堅固之失 .連接。猎由上 且在維護時易於拆卸。…至極具勁性與撓性，並 因為這樣蓋件4之内徑要大於中間 間構件3與蓋件4間便彦生一圓室 構，》3之外！，在中 圖），圓窒11日人A 如圖示（第3圖至第5 口）回至11疋由適當之密合件密封，不過不祥知1 ββ 在r η裏面，被承接之圓形活塞12 :田：明。 :似移動。圓形活塞12具有複數個盲孔"，而甘盲;二〜均 :佈在圓k圓周上，以便每個盲孔 千句 :"。彈簧14靠向蓋件4之底面，且偏向圓形活窠)文二弹 向下移動。而且圓形活塞12是在外圍凹槽15内1槽,5 之底側面向外向下傾斜。凹槽15可部份承接夾球件Μ。 在圓形活塞12下，有一中空圓室16和在基件2上之連 接孔17連接。藉由此連接孔17 ’圓室16便可充滿壓縮空 氣，並作動著圓形活塞12，且將圓形活塞向上移 彈簧1 4之壓力。 蓋件4具有複數個徑向延伸孔1 9，此孔之直徑主要對 應於夾球件之直徑，且用來承接著這些夾球件18。如果 圓形活塞1 2受到圓室1 6壓縮空氣之作羯向最上面移動，以 抗拒彈簧1 4之壓力時，這些孔丨9之高度和上述外圍凹槽

第8頁 501962 五 發明說明（6) 15之ΐΐ5之關係，是讓插入孔19中之夾球件18能夠進入外 出在Λ:ίΓ18 /〇。而插入肩部J後蓋件4便具有外圍肩部 一 丨ZU之頂面為一密合件21。 ，蓋：4之頂面具有四個突出之中心梢以，此梢主要 菱形’且平均分佈在蓋 々 " λα由心梢？ ？哭—7 v 頁面〜^邊區域。兩個相對 9 9 gi丨只定^ Υ ϋ疋軸之延伸，而另外兩個相對的中心梢 六會點界定了zt延楚11，而！·抽係垂直於χ軸。χ軸與γ軸之 t/,,全咳>罕 圖至第5圖）5 Z軸則既垂直x軸也垂

以後說明，中心梢22至少有兩個“相對 的侧面係傾斜於z軸。 I由仰A 23，ίίί =例中’蓋件4之頂面具有四個平面段 23 : 1面炱在兩相鄰中心梢22間向徑向延伸 段23略為高於蓋件4之Tg & lL ^ τ 仪π、狎出。+面 將在以後說明。頂面°此#平面段23做為Ζ_參考， w古ίίΤη承命載25之設計如第6圖與第8圖所示。如同锫 構：26，Θ此、Λ8!所示，單件工件承載器25包括-外圍 ί類似管件狀：有和環狀上件27-樣主要為圓柱狀 ίΐ Γ ^然有足夠間隙，將工件承載11 25送入夾 28，ΞΐΐΪ器25之外圍構件26之内面具有圓形凹槽 # θ 1"凹槽2 8之兩侧面彼此以圓椎狀延伸來，以 朝向外圍構件26之内部。換言之，圓形凹槽28Hv型

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五、發明說明（7) 斷面。如第8圖示意所示，相對於7缸 > 一 ^ 9〇 . ^ ^ χ ^ β於2軸之咼度5圓形四槽 =之轴位置在工件承載器從夾鉗器 件1 8能進到凹槽28。在此種狀π π ^ # ^ ， 禋欢/兄下’夾球件18相對於圓 形凹槽2b之軸同延伸對稱面s — s有一 + # , ^ -r /4. ^ ^ ^ 點向下軸向偏移。換 a之，如不工件承载器2 5從夾鉗哭參⑽士 人钳為鬆脫時，則上述圓形 凹槽28之對稱面S-S係置於稍微汽於咩、+ /、]上〜 w m同於播八夾钳器1之申間 構件3之孔1 9之夾球件1 §之中心。 工件承載器25之上件27具有環狀之肩部29，突向 圍構件26之内，。因而肩部29之平均直徑主要對應於位 於夾鉗器1之盍件4上之四個中心梢22所圍著之圓形之直 徑。突向工件承載器25之外圍構件26之内面之肩部2δ之 前表面為平滑底面，且做為工件承載器25之2—參考。此 前表面適合和上述在夾鉗器1之蓋件4上之頂面24之平面 段2 3接合。並且上述前表面具有四個凹槽3〇平均分佈在 前表面之圓周。這些凹槽精確之設計將在以後說明。這四 個凹槽30適合與在夾鉗器1之蓋件4之頂面24上之四個中 心梢2 2接合。 既使如圖示四個中心梢2 2和四個凹槽3 0之結合，已 在本案例中說明5不過要了解的是也有可能提供三個、， 六個、八個或更多數（如做為Hirth齒輪數學上之支組）之 中心梢2 2和凹槽3，以便在X與γ方向和角方位5確實將工 |件承載器2 5定位在夹钳器1上。 第9圖顯示在放大比例下中心凹槽3 0和中心梢2 2之示 意部份斷面圖。凹槽3 0被設計成雨個層次之凹槽，且包

第10頁 五、發明說明（8) 部31讀311)。如前述，中心梢22略呈錐形5使 :产二：個外圍相對的侧面係傾斜於2軸。實際上傾斜 3!a^b之之/圍。突向凹槽3〇之内面之肩部 器25定饭；^在㈣方向和角方位，將工件承載 = 槽3〇接合之錐形中心梢22之寬度，此寬度 M t @ f ^ 25被固定地夾在夾鉗器1上時，中心梢 22之對側面之接觸面或線之距離。 列之^承載器25和爽甜器1之相互尺寸被選擇而有下 % 果工件承載器25從夹鉗器鬆脫時5中心梢22插入 Η 1之凹槽3〇内，因此中心梢22之側面分別和肩部 炎a / lb之端邊32a與32b做線接觸。在這樣的狀況下，做 ς = <承載器25之Z-參考之工件承載器25之肩部⑼之 :^面\並沒有緊鄰著略為高過蓋件4之頂面且做為夾钳 态之ζ麥考而在夾鉗器}之蓋件4上之平面段23。有 這樣的情況，肩部29之底面和平面段23表面之間隙約篇長 ^100 _之寬度。在另一方面，需強調的是在X與Υ方向及 角方位，將=件承載器25固定在夾钳器最後便可確定。 也如同前述，圓形凹槽28在工件承載器25上之 ，位置，是在工件承載器2 5從夾钳器1鬆脫時，使夾鉗 =1之夾球件18能進入凹槽28，因此使圓形凹槽28之 稱面S-S置於略高於插入夾鉗器i之中間構件3之徑向延柚 孔19中之夾球件18中心。在另一方面，為了要讓工件承载 )υΐ962 五、發明說明（9) 器25能從炎鉗器1鬆脫，則失鉗器}之夾球件18必須 在退後之位置。這可以將壓縮空氣送至圓形活塞12下'| 室16來完成（第3圖至第5圖），結果圓形活塞12被強迫^ 移動以抗拒彈簧14之壓力。因此圓形活塞12上之外圍二j 15移動至和夹球件18對齊之位置’而使得夾球件i8能槽 凹槽15 ’但夾球件18不再高過失鉗器i之中間構件3 + 面。 \ 一旦工件承載器2 5從夾鉗器}鬆脫時，且最後工 承載器25在X與γ方向和其角方位被固定住，則圓室^午 過壓被移開，結果圓形活塞12受到彈簧14之壓力向下 動。因此夾球件18被壓到工件承載器25上之圓形凹择 =。由斷面視之，由於上述夾球件18與圓形凹槽28^ ^偏向不對稱之停住位置，而且由於圓形凹槽28具有 叹计，實際上以約為2000至30〇〇牛頓之力量，使工件: :25從夾鉗器！中被拉出。在受到夾力作用幻方向：J :^使肩部31a與31b各別會在各別端邊32a與32b之間發〜 生彈性變形，特別直到工件承載器25之肩部二 吴-者失錯器1之蓋件4之略為高出之平面段23為止。結 上件承载器2 5便一樣在Z方向精確地被定位在夾鉗器工 ^由這說明’报清楚可看出平行作用在Z方向之夹 多鸯I經由夾球件18傳送至工件承載器25，以便將工件 夹在灸甜器1上，特別是在本案例中，有12個 ‘ 丁句为佈在夾鉗器1之中間構件3之圓周。換言之， 501962 五、發明說明（ίο) f個作用在工件承載器25之夾力，是由12個夾球件18的 :此Γ t :求：所傳送之個別之夾力組件12個之總和。因此 :2二力、、且仵之活動線是位在圓柱表面MF上（第2圖至 圖及第8圖），而這圓柱表面係根據夾鉗器i與 =所選之尺寸，以及根據中心梢22、凹槽3〇及肩部1二 位置，即經由這些構件22、30與29之交會處， ^化匕構下—個交會處來決定’且最好稍微在交界之 卜j以可確保夹力精確地作用在所需要之位置，結 口 =轟之工件承載器25上之彎曲應力可大為減少且整個 二避開。而且和習知技藝具有中心夾緊元件之 25相比，在車製工件承載器2 表載器 吸收。 ,知王及計力矩大部份被 要了解的是圓形活塞i 2除了可用壓縮空氣 能以油壓操作。 ％二虱钻作外，也 载器25之凹# 3。之最後形狀最好能塑性變 > 士如以壓模（stamping)製成。因為這樣既 產中仍可達到高精確性。具有稍為斜侧 ：系列生 和凹槽、30接合’可確保非常高的扭力能被傳送、。、梢22丨 至於夾鉗器與工件承載器於夾住狀況下令& 固性5是歸之工件承載器以及其在X ' γ、2 疋^及堅論 件為一單件構造。當系統在操作時，由於* /之1〜 I - 類似帽狀之工件承載器25、在夾鉗器i、〜要類似鍋狀或 構件都被蓋住，因此中心構件22、23盥3〇牲之主要零件及 之保護而不受污染。此種保護可由位在=能受到良妤 1 # 20上面之密

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Claims (1)

1. ”年 JU.

   六、申請專利範圍 1 · 一種工件鉗夾裝置，其能在 正確的位置，該裝置包括： 具刼作區將工件夾在 一失鉗器，適合被固定在工具之操作區· nn器；ί合被固定且被失在失鉗器上；以及 ^火住裝置，可將工件承載器夾在类相^ μ , 在鬆脫狀態與夾住狀態之間切換，反之亦然為 w且能 定位定位構件，而工心載器包括第二 二位構件’苐—與第二定位構件適合 ==標轴將工件承載器定位在失甜器上，u;; =4,彼此垂直，以及一旦切換到炎住狀態以保持： 上，1疋4置時，夾住裝置就將工件承载器固定在失鉗器 其特徵在於： 1 _該爽住裝置包括複數個夾住元件，每一夾住元件具有 沿=線性路徑活動之方向，而每一線性路徑位在第一與第 二定位構件交界之虛擬圓柱表面上或在前述兩定位;j半 一個交界上。 2·如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該夾住元 件之活動方向係位在第一與第二定位構件交界之外。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該夾鉗器 主要為圓柱狀，而該工件承載器主要為中空之圓柱狀。 一 4·如申請專利範圍第1或3項所述之裝置，其中該夾住 元件包括複數個夹球件，該夾球件平均分佈在夾钳器之圓 周上’以及工件承載器在其内圓周面上具有圓形槽溝件，

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   讓該夾球件和該圓形 槽溝件接合。 5 ·如申請專利範 包括一圓室件，以及 簧裝置所操作，且能 圓形活塞件，而一旦 件就將夾球件壓入工 6 ·如申請專利範 塞件適合利用氣壓或 中，操作位置為由彈 承載器上之圓形槽溝 掉。 所Λ之裝置，其中該夾甜器 ΐίίΐ括一圓形活塞件係由彈 在圓至件上軸向移勤 ^砂勒，該夾球件抵住 圓形活塞件在軸向移動時，圓形活塞 件承載器上之圓形槽溝件内。

   圍第5項所述之裝置，其中該圓形活 油壓從柄作位置移動至停住位置，其 箐裝置所操作，且將夾球件壓入工件 件，而停住位置則是讓夾球件鬆脫 7 ·如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該圓形活 塞件包括外圍槽溝件，以使圓形活塞件在停住位置時，讓 爽球件進入工件承載器上之圓形槽溝件。 8 ·如申清專利範圍第1項所述之裝置’其中該夾球件 被承接到夾鉗器上之徑向延伸孔中，且夾球件平均分佈在 夾鉗器之圓周上。 9 ·如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中該夾住元 件包括1 2個夾球件。

   、1 0 ·如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中在工件承 載器上之圓形槽溝件主要為ν形斷面。 11·如申請專利範圍第8項戶斤述之裝置’其中當工件承 載器從夾鉗器鬆脫時，在工件承載器上之圓形凹槽之軸向 位置被界定，使夾球件進入工件承載器上之圓形槽溝件

   501962 案號 89112974

   而在工件承載器上之圓形样 入徑向延伸孔中之夾球株θ'件之對稱面則位在略高 六、申請專利範圍 内 於插入徑向延伸孔中之夾球件 件 1 2·如申請專利範圍第1項^ :心。 主要為圓柱狀，且該工件承载其中該夾鉗器 該圓柱體之一端主要為環狀f中空之圓柱體，且 Ί悲時，則該夾鉗器由工件承載器所蓋住。 在 盘兮τ 2申唄專利範圍第1項所述之裝置，其中該夾鉗器 一W件承载器具有中心孔構件，以承接長的工件。

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