TWI337912B - Clamping apparatus - Google Patents

Description

1337912 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於-種爽持裝置，具有一失頭及一可由央 =除之托盤’該夹頭具有至少三個定位溝，任一定位 :广第-側壁及一第二側壁，托盤相對於定位溝的位 f具有形狀、數量定位柱’該夹頭更包括_夾持件，以固 定托盤於夾頭上。 【先前技術】 亡述夾持裝置多用於在加工機一定的加工範圍内精確 盤上疋ΓΓ ’其中工件須先固定於一可由夾頭上拆卸的托 盤上，但夾頭一般是固定於加工機上的。 2已知的夾持裝置中’㈣通t會具有四個定位柱， =相對的兩側及圓錐狀之側⑨，托盤具有四個溝槽， =槽㈣狀及相對位置與上述定位柱吻合，托盤更包括一 =夹料，藉此可將托盤固定於夹頭上。當夹持固定技 時疋位桎插入定位溝中，使托盤在x軸及 準，並固定工件的工作偏角。 °對 歐洲專利E" 255 042揭露一種用於在加工機 工件的夹持裝置’ _裝置包括一夾頭 又 及一固定於電極把架上之夾持件，上述電極把架具= 槽，溝槽彼此沿Z軸呈9〇度偏 ^ / 一裂隙，以^ 1 又置且溝槽的側壁具有 裂隙以…可於Ζ轴方向彈性移動之凸緣。 四個脊狀部由央頭上面對電極托架的表面凸起 部的形狀及相對位置與電極 狀 朱上之溝槽吻合，當電極托 6015-6930-pf 5 1337912 架夾持固定於夾頭上時，夹頭的脊狀部與電極托架的彈性 凸緣卡合’並使彈性凸緣沿z軸方向變形，前至前述的z 軸參考柱抵在電極托架的承載表面為止，此時，電極托架 與夾頭的z軸相對位置是固定的。因為脊狀部與彈性凸緣 卡合，電極托架在X軸及γ軸的位置被固定，而電極托架 在Z軸方向的偏角也同時被確定。 當要從夾頭上移除電極托架時，電極托架需沿z軸垂 直移動一段跟夾持件提起高度相當的距離，換言之當電

極托架固定於夾頭上時，電極托架上方（沿z軸）需預留一 空間抬起夾持件，才可將移除電極托架由夾頭上移除。 【發明内容】 有鑑於此，本發明的目的就在於提供一種夾持裝置， 其具有較低組裝高度，可使托盤由夾頭移除時使用相對較 小的Z軸空間。 為達成上述目的，本發明提供一種夾持裝置，包括_ 夾頭及一可固定於夾頭上之活動托盤，該夾頭具有至少三 鲁個定位溝’任一定位溝具有一第一側壁及一第二側壁。 托盤具有至少三個位置及形狀與定位溝相對之定位 柱，用於使托盤上相對的定位柱置中，各定位枉具有一徑 向凹槽，且夾頭另具有使托盤固定於夾頭之一夾持單元。 上述定位溝之第一側壁用於決定對應托盤定位柱的位 置，而各定位溝之第二側壁則由一夾持件組成，當要使托 盤固定於夾頭時’夾持件可與定位柱之凹槽卡合，將定位 柱由Z軸方向拉向定位溝内，並使定位柱抵接於相對定位 6015-6930-PF ⑧ 1337912 溝的第一側壁上。 :此可知’本發明的主要想法就是去除用於將托盤固 疋於夾頭上的夾持件，豆次杯般 靼杰-，、人㈣上的定位柱可同時使托盤 、夹頭同心、，並將托盤固定在夾頭上。在任一定位溝中， -側壁用於使托盤上相對的定位柱置_，另一側壁則由一 夾持件組成。當要使托盤固定於夹頭時，上述夾持件與定 位柱之—凹槽卡合，將定位柱由ζ轴方向拉向定位溝内，

=時夾持件使定位柱抵接於定位溝的另一側壁上藉此固 定托盤’並確定托盤在夾頭上位置。 為使本創作之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂 以下特舉較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明。 【實施方式】 第1圖顯示一托盤2、一夾頭丨以及部份元件在後續 再作詳細說明，夾頭1大致上為圓柱狀，包括一圓形底盤 3及一環狀件4藉由複數個螺絲5固定在圓形底盤3上， 藉此環狀件4圍繞在夾頭1外圍，在夾頭2上具有連續的 鲁中央通孔6，用於容置套筒7。 環形密封件8，9分別插入環狀件4與套筒7之f，夾 頭1另具有4個定位溝10a，10b，l〇c，i〇d，各定位溝1 〇a, 1 〇b，1 〇c，1 〇d沿著Z軸26彼此呈90度偏移，而托盤2 上相對於各定位溝l〇a，10b，l〇c, l〇d的位置具有四個定 位柱20a，20b, 20c, 20d，兩者相互搭配可使元件1及2 相互卡合。 在本實施例中，位於夾頭1上之定位溝1 〇a，1 0b，1 〇c, 6015-6930-Pf 7 1337912 1〇d的一側面或側壁用於決定托盤2對應定位柱20a，20b， 2〇c，20d的位置’而各定位溝1〇a，1〇b，1〇c，1〇d之另 側壁則由一夾持件組成，該夾持件包括一定位閂丨i a， 11 b’ 11 c’ lid，用於將托盤2夾持固定在夾頭丨上，其動 後續再作詳細說明。上述定位閂lla，nb，nc, Ud可在 夾頭1的溝槽中橫向移動，當夾持裝置在組裝狀態時，定 位閂11a，11 b，11c，lid可因套筒γ的移動而固定於一軸 向的内側位置，或是定位閂lla，Ub，llc，nd可因環狀 Φ 件4而固定在一外側位置。 第2圖為夾頭1之俯視圖，除了上述定位溝1〇a，1〇b， l〇c， i〇d及定位閂lla，llb， Uc， nd外，第2圖亦顯 示四個疋位溝側壁14 a，1 4 b，1 4 c，14 d。在垂直方向相對 的定位溝10a，10c中，右側的溝壁分別標注14a，14c， 可用於確定托盤2相對於夾頭丨的χ軸位置，在水平方向 相對的定位溝1 〇b，1 〇d中，下側的溝壁分別標注丨4b， 14d，可用於確定托盤2相對於夾頭i的γ軸位置。夾頭工 ♦上位於定位溝10&/1()1；)，1〇b/1〇c，1〇c/1〇d，1〇d/i〇a 之間 的表面分別為1 5a, 15b，1 5c，1 5d，用於確定托盤2相對 於夾頭1之Z轴位置，而這些表面大致上分別屬於環形之 一部份。 第3圖為托盤及夾頭的剖面圖，其中第3圖的截面係 經過定位溝1 〇a及托盤2的定位柱2〇a，且為了方便表示， 圓心底板的尺寸係經過縮小的。如圖所示，在定位問1 1 a 的底部具有一圓柱部1 2a，設置於夾頭1内部的對應溝槽 ⑧

6015-6930-PF 1337912 内’用於使定位閂Π a樞接於夾頭1上。為了操作定位閂 11a’ 一失持活塞設置於底板3，並可透過一彈簧μ向定 位閂lla方向偏移。上述失持活塞16具有一環形肩部17 及圓柱狀凸起18，圓柱狀凸起18的前端呈圓錐形，定位 閂11 a可沿放射狀移動地樞接在其軸承上。在—較佳實施 例中’凸起的面對定位閂丨丨a的一側較為平坦，可增加接 觸面積’減少定位閂i la頂端1 3a所承受的操作壓力。 為了抵抗彈簧19的彈力’使夾持活塞16移動至如第 3圖所不之初始位置’可經由經過環形溝21及通道22將 同壓空氣注入環形肩部丨7上方空間。而本發明夹持裝置的 組裝狀態如第3圖及第4圖所示，上述環形溝21與環狀件 4藉由未圖示之密封件構成一如圖所示的環形通道。 如第3圖所示，定位柱2〇a的兩側分別具有一凹陷23a 及24a，用於確定定位柱2〇a位置的右側壁Ma具有一凸 起此凸起可與定位柱20a上右側凹陷23a相互契合，使 托盤2暫時定位在失頭1上。其次，定位閂i la亦具有一 凸起13a，此凸起i3a可與定位柱2〇a上左側凹陷24&相 互契合’而使托盤2夾持固定在夾頭1上。 —第4圖為本發明之夾頭及托盤組裝中，但未完全組裝 完畢時之剖面圖。為了讓托盤2的定位柱2〇a能進入夾頭 1上對應的定位溝1 〇a中’夾持活塞丨6必須由氣體推動下 降至如第4圖所示之初始位置或靜止位置，而定位Ua J位於如第4圖所不之左側初始位置。為了破保爽持活塞 16確實向下移動’定位閃lla確實向左移動，在夾持活塞 6015-693〇.pp 9 (S) 1337912 16上方空間另可設置—一 严ma被設计成告定m n Μ言之，上述定位 側靜止進人定位溝他中時會向左 側靜止位置移動，而不是停留在其右側位置。會白左 當托盤2設置於夾頭上的2軸方向參考面且 、’於相對的定位溝中時，作用在夹持活塞16 收 力下降，夾持活塞16因彈簧丨9 # _ 、 用 坪貢1 9的關係向上移動至如第^ :所示之操作定位，在夹持活塞16向上移動的過程十且 圓錐形頂端的凸起⑽迫定位問lu，並使定位閃山 :溝槽的側壁14a移動。因為溝槽㈣“a與定位閃的前 端凸起13a形狀相吻合’定位柱2〇a會被拉進對應的定位 溝中’使托盤2 -方面產生一 z轴方向的位移，同時確定 托盤2的X軸及γ軸位置，以及托盤軸方向的偏轉 的位置。換言之，藉由使夾持活塞16上移樞接於底座的 定位閃11a由靜止至置向右偏轉數十公釐（mm)至數公釐 (nun)至操作位置，使夾頭！夾持固定托盤2。由於托盤2 抵接於z方向參考面15a，15b，15c，15d上（請參考第2 圖）’除了可固定X軸及γ軸的位置外，還可以固定托盤2 的偏轉位置。應注意的是，在上述夾持動作完成時，因為 疋位柱2Oa的設計尺寸的關係，定位柱2〇a並沒有接觸到 定位溝的底部。 其他定位柱20b，20c，20d與定位溝i〇b, 10c，l〇d 亦具有如上述相同的元件，以相同的方式來達成夾持的動 作。 除了如上述以四個不同的夾持活塞進行作動之外，亦 ⑧ 6015-6930-PP 1〇 可改採一個環形活塞，此環形活塞 赵έ主 別s又置四個圓柱狀凸 起負責頂住定位問；其次，定位柱亦圓柱狀凸 凸叔 j具有多個凹陷或是 巧’而夾持件則改為相對應的形狀即可。

根據本發明實施例所述之夾持裝置，其優 避免習知夹持裝置中較長的定位夹持件， 精巧、尚度較小的設計。 在移除托盤時，在夾頭上方的操作空間僅 即可完成拆知動作。 點分述如下： 而改為較為 需約1 Omm， 設計簡單，不需任何彈性圓心定 尚圓心定位精確度，可重複性高 因省略長圓柱狀的中央夾持件， 形裝置。 位元件。 夾頭可形成一連續 圓 由於前述環形密封元件 件間的元件。 可有效的保護在此二密封元 用於操作定位閂的夾持活塞設置於一 中’並與外界隔絕。 獨立的氣密空 間

不需吹出空氣清潔中央及停止面。 不需在Z軸方向施加大爽持力，因此可使用較薄的托 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限=本發明，任何熟習此技藝者，在殘離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保镬 範圍當視後附之巾請專利範圍所界定者為準。

6015-6930-PF 11 1337912 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明夾頭及托盤之立體分解圖。 第2圖為本發明夾頭之俯視圖。 第3圖為本發明夾頭及托盤分開時之剖面圖。 第4圖為本發明夾頭及托盤組裝中但未完全組裝完畢 時之剖面圖。 第5圖為本發明夾頭及托盤組裝完成時之剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 夾頭 2 托盤 3 圓形底盤 4 環狀件 5 螺絲 6 中央通孔 7 套筒 8，9 密封件 10a, 10b, 10c, 10d 定位溝 11a, lib, 11c, lid 定位閂 12a 圓柱部 13a 定位閂頂端凸起 14a, 14b, 14c, 14d 定位溝側壁 15a, 15b, 15c, 15d Z軸參考表面 16 夹持活塞 6015-6930-PF 12 1337912 17 環形肩部 18 圓柱狀凸起 19 彈簧 20d 定位柱 20a, 20b, 20c, 21 環形溝 22 通道 23a, 24a 凹陷 26 Z軸

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Claims (1)

1. ..... I _____ ^ f ΙΕ^ ： 99：12；13 (337912 第094112082號中文申請專利範圍修正本 十、申請專利範圍： 1· 一種夾持裝置，包括一夹頭及一可固定於夾頭上之 活動托盤，該夾頭具有至少三個定位溝，任一定位溝具有 一第一側壁及一第二側壁，該托盤具有至少三個位置及形 狀與定位溝相對之定位柱，用於使托盤上相對的定位柱置 中’且夾頭另具有使托盤固定於夾頭之一夾持單元， 其特徵在於： 各定位柱具有一徑向凹槽及/或凸起，各定位溝之第一 側壁用於決疋對應托盤定位柱的位置，而各定位溝之第二 側壁則由一夾持件組成，當要使托盤固定於夹頭時，夾持 件可與定位柱之凹槽及/或凸起卡合，將定位柱由Z轴方向 拉向定位溝内’並使定位柱抵接於相對定位溝的第一侧壁 上。 2. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中每個定 位柱之兩侧均具有一凹槽及/或凸起，且用於決定定位柱相 對位置的第一側壁亦具有與定位柱兩側相吻合的形狀，使 得該夾持件可將定位柱由Z軸方向拉向定位溝内固定。 3. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中夾頭具 有四定位溝，各定位溝沿著2軸彼此呈9〇度偏移，而托盤上 相對於各定位溝的位置具有四個定位柱，藉此在相反徑向 方向的一組定位溝可決定托盤X軸位置，另一組相反徑向方 向的定位溝可決定托盤的γ轴位置。 4. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中各夾持 件具有一樞接件及一可於Z軸活動的夹持活塞，該夹持活塞 6015-6930-PF1 14 1337912. 抵接於樞接件相對於各定位溝之另一側壁β 5·如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中夾持件 之轉動中心位置低於相對定位溝。 6. 如申請專利範圍第4項所述之夾持裝置，其中該夾持 活塞具有一圓柱形凸起，可抵接央持件，使夾持件由一初 始位置移動至一夾持位置。 7. 如申請專利範圍第6項所述之夾持裝置，其中該爽持 活塞具有一圓柱形凸起，該圓柱形凸起具有一圓錐形前端。 8. 如申請專利範圍第4項所述之夾持裝置，其中失持活 塞藉由一彈簧向夾持件方向偏移。 9. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中夹頭具 有一中央連續開口。 八 10. 如申請專利範圍第1項所述之夾持裝置，其中夹頭 在各相鄰的定位溝之間具有複數個停止面，可作為Ζ軸參 考6 11. 如申请專利範圍第10項所述之夾持裝置，其中作為 ζ軸參考之該等停止面呈部份的圓環形。 15 6015-6930-PF1