TWI535510B - Elastic chuck - Google Patents

Description

彈力夾頭

本發明係與夾持裝置有關，特別是關於一種彈力夾頭。

請參閱我國專利編號為M359385之專利案，習用之夾頭包含有一固定於機台且中央具有一穿孔之底盤，以及複數設置於該底盤之夾爪單元，一般的夾頭通常包含有三或四個夾爪單元，各該夾爪單元包含有一可滑移地設於該底盤表面之滑塊、一可調整位置地固定於該滑塊之夾爪，以及一設於該底盤內之樞轉件，該等夾爪單元之樞轉件係受一設於該穿孔且可受機台驅動而軸向位移之拉桿帶動而樞轉，同時帶動該等滑塊位移，進而使得該等夾爪相互靠近而夾緊工件。

習用之夾頭大多為類同於前述之設計，亦即利用受拉桿帶動的樞轉件帶動滑塊而使夾爪位移之設計，然而，此種設計構造複雜、零件數量多，因此製造及組裝上相當費時且成本高，並且容易因製造及組裝上的誤差而使精密度降低。

有鑑於上述缺失，本發明之主要目的在於提供一種彈力夾頭，其構造簡單、零件數量少，因此製造及組裝上較為省時、省成本且精密度較高。

為達成上述目的，本發明所提供之彈力夾頭包含有一底盤、一彈性盤，以及複數夾爪。該底盤具有一上表面、一下表面，以及一貫穿該上表面及該下表面之穿孔，該穿孔能定義出一中心軸線。該彈性盤係一體成型且具有一固定環、一位於該固定環中央之拉動塊，以及自該拉動塊呈放射狀地延伸至該固定環之複數承座，該固定環係固設於該底盤，該拉動塊係能受一拉力作用而實質上沿該中心軸線位移地設於該穿孔內，各該承座具有一底面及一頂面，該底面係面對該底盤之上表面，且該底面與該上表面之間有一徑向間隙。該等夾爪係分別設於該等承座之頂面。

該彈性盤之拉動塊係用以連接於一拉桿，該拉桿受到一施力裝置提供之拉力時會拉動該彈性盤之拉動塊，使得該等承座彈性變形且朝向該穿孔傾斜，進而帶動該等夾爪相互靠近而夾緊工件。該彈力夾頭係較習用者構造更為簡單、零件數量少，因此製造及組裝上較為省時、省成本且精密度較高。

有關本發明所提供之彈力夾頭的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

10‧‧‧彈力夾頭

20‧‧‧底盤

22‧‧‧本體

221‧‧‧凹槽

222‧‧‧上表面

223‧‧‧下表面

224‧‧‧穿孔

225‧‧‧容置部

226‧‧‧外周面

24‧‧‧凸垣

26‧‧‧治具安裝孔

30‧‧‧彈性盤

32‧‧‧固定環

34‧‧‧拉動塊

342‧‧‧貫孔

344‧‧‧外周面

36‧‧‧承座

361‧‧‧底面

362‧‧‧頂面

363‧‧‧內端面

364‧‧‧外端面

365‧‧‧側面

366‧‧‧軸向連接肋

367‧‧‧溝槽

368‧‧‧剖溝

369‧‧‧徑向連接肋

37‧‧‧徑向間隙

38‧‧‧軸向間隙

40‧‧‧夾爪

41‧‧‧連接面

42‧‧‧夾持面

43‧‧‧擋止面

44‧‧‧沉頭孔

50‧‧‧拉桿

52‧‧‧連接部

54‧‧‧受力部

60‧‧‧擋止單元

62‧‧‧固定座

622‧‧‧調整孔

64‧‧‧頂推件

72、74‧‧‧螺絲

76‧‧‧調整塊

762‧‧‧螺孔

78‧‧‧螺絲

L‧‧‧中心軸線

第1圖為本發明一較佳實施例所提供之彈力夾頭與一拉桿的立體組合圖；第2圖為本發明該較佳實施例所提供之彈力夾頭與該拉桿的立體分解圖；第3圖為本發明該較佳實施例所提供之彈力夾頭之一彈性盤的立體圖；第4圖為本發明該較佳實施例所提供之彈力夾頭的頂視圖；以及第5圖為第4圖之彈力夾頭沿剖線5-5的剖視圖，並顯示與該彈力夾頭連接之該拉桿。

請參閱各圖式，本發明一較佳實施例所提供之彈力夾頭10包含有一底盤20、一彈性盤30、三夾爪40，以及三擋止單元60，該彈力夾頭10係用以與一拉桿50連接，以接收該拉桿50所提供之拉力而夾緊一工件(圖中未示)。

該底盤20包含有一呈圓盤狀之本體22，以及一呈圓環狀之凸垣24。該本體22具有一呈放射狀之凹槽221、一位於該凹槽221內之上表面222、一與該上表面222朝向相反方向之下表面223，以及一貫穿該上表面222及該下表面223之穿孔224，該穿孔224能定義出一假想之中心軸 線L，該凹槽221係與該穿孔224連通，且具有呈放射狀地分佈於該穿孔224周圍之三容置部225。該凸垣24係一體地自該本體22之外周面226凸伸而出。

該彈性盤30係一體成型且具有一呈圓環狀之固定環32、一位於該固定環32中央之拉動塊34，以及自該拉動塊34呈放射狀地延伸至該固定環32之三承座36。該固定環32係套設於該底盤20之本體22，並藉由螺絲72而固定於該凸垣24。該拉動塊34係設於該底盤20之穿孔224內並具有部分設有螺紋之一貫孔342，且該中心軸線L係通過該貫孔342。該等承座36係分別設於該等容置部225，各該承座36具有朝向相反方向之一底面361及一頂面362、一朝向該中心軸線L且連接於該拉動塊34外周面344之內端面363、一與該內端面363朝向相反方向之外端面364，以及二位於該內端面363與該外端面364之間的側面365，該底面361延伸出一連接於該固定環32之軸向連接肋366，各該承座36更具有一於其頂面362及內、外端面363、364呈開放狀之溝槽367，以及一於該外端面364及該二側面365呈開放狀之剖溝368，各該承座36的剖溝368與底面361之間形成一與該軸向連接肋366連接之徑向連接肋369。如第5圖所示，各該承座36之底面361係面對該底盤20之上表面222且與該上表面222之間有一徑向間隙37，且各該承座36之軸向連接肋366係面對該底盤20之本體22的外周面226且與該外周面226之間有一軸向間隙38。

該等夾爪40係分別設於該等承座36之頂面362，各該夾爪40具有一與一該承座36頂面362相接之連接面41、一朝向該中心軸線L之夾持面42，以及一與該夾持面42朝向相反方向之擋止面43。在本實施例中，各該夾爪40係藉由二螺絲74及一調整塊76而能調整位置地設於一該承座36，該調整塊76係自該承座36位於外端面364之開口安裝入該承座36之溝槽367內且能於該溝槽367內滑移，該二螺絲74係設於該夾爪40之二沉頭孔44內並鎖固於該調整塊76之二螺孔762，藉以固定該夾爪40及該調整塊76相對於該承座36之位置。

該拉桿50具有分別位於其二端且設有螺紋之一連接部52及一受力部54，該連接部52係螺接固定於該彈性盤30之拉動塊34的貫孔342，該受力部54係用以螺接固定於一施力裝置(圖中未示)，以接收該施 力裝置所施予之一實質上沿該中心軸線L作用之拉力。藉此，該拉桿50受到該拉力時會帶動該彈性盤30之拉動塊34實質上沿該中心軸線L位移(從第5圖看係向下位移)，使得該等承座36彈性變形且朝向該穿孔224傾斜，進而帶動該等夾爪40相互靠近而夾緊一設於該等夾爪40之間的工件(圖中未示)。該彈力夾頭10更可利用該底盤20之多數治具安裝孔26及螺絲(圖中未示)而設置治具(圖中未示)，以依據不同工件而選擇性地使用輔助固定工件之治具。

各該擋止單元60包含有一固定座62，以及一能受外力作用而移動地設於該固定座62之頂推件64，在本實施例中，該固定座62具有一為螺孔之調整孔622，該頂推件64為一設於該調整孔622之螺栓，使用者能轉動該頂推件64而使該頂推件64相對該固定座62直線移動。該等擋止單元60之固定座62係分別藉由螺絲78而固設於該等承座36之外端面364，且該等擋止單元60之頂推件64係分別抵頂於該等夾爪40之擋止面43。

在本實施例中，該彈性盤30之各該承座36的頂面362為平滑面，且各該夾爪40與該彈性盤30的承座36頂面362相接之連接面41亦為平滑面，相較於習用之夾爪與承座以鋸齒面嚙合相接之設計，本發明所提供之夾爪40與承座36以平滑面相接的設計使得夾爪40與承座36之相對位置可更精細地調整。該等擋止單元60之功能係避免該等夾爪40因受到工件之反作用力而於承座36之頂面362上滑移，該彈力夾頭10亦可不包含有該等擋止單元60。各該承座36之頂面362及各該夾爪40之連接面41二者其中之一亦可為粗糙面(例如鋸齒面)，以增加夾爪40與承座36之間的摩擦力，如此亦可避免該等夾爪40因受到工件之反作用力而於承座36之頂面362上滑移。

本發明所提供之彈力夾頭10的特點係在於該彈性盤30一體成型且具有可彈性變型之該等承座36，因而不需透過許多零件相互帶動進而帶動該等夾爪40，而僅需由該彈性盤30受該拉桿50帶動即可帶動該等夾爪40，因此，相較於習用之彈力夾頭，本發明所提供之彈力夾頭10構造較簡單、零件數量較少，因此製造及組裝上較為省時、省成本且精密度較高。

值得一提的是，該彈性盤30之各該承座36具有該軸向連接肋366、該剖溝368及該徑向連接肋369之設計，係有助於增加各該承座36之彈性變型量，然而，各該承座36不限於具有該軸向連接肋366、該剖溝368及該徑向連接肋369，只要各該承座36之底面361與該底盤20之上表面222之間有該徑向間隙37，使得各該承座36有朝向該穿孔224傾斜之空間即可，亦可在該承座36之軸向連接肋366與該底盤20的外周面226間有該軸向間隙38，使得各該軸向連接肋366有朝該外周面226傾斜之空間。該底盤20之形狀及其與該彈性盤30之連接方式亦不以本實施例所提供者為限，只要該固定環32能固定於該底盤20(例如利用螺絲鎖固於外周面226)、該拉動塊34能於該穿孔224內實質上沿該中心軸線L位移，且各該承座36之底面361係面對該底盤20之上表面222即可。

本實施例係以具有三夾爪40之彈力夾頭10為例而說明本發明所提供之彈力夾頭之結構，該彈性盤30之承座36數量及該擋止單元60之數量係對應該夾爪40之數量。然而，本發明所提供之彈力夾頭中，該夾爪40、該彈性盤30之承座36及該擋止單元60並不限制為三個，亦可為二個、四個或四個以上。

最後，必須再次說明，本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧彈力夾頭

20‧‧‧底盤

22‧‧‧本體

221‧‧‧凹槽

222‧‧‧上表面

224‧‧‧穿孔

225‧‧‧容置部

226‧‧‧外周面

24‧‧‧凸垣

26‧‧‧治具安裝孔

30‧‧‧彈性盤

32‧‧‧固定環

34‧‧‧拉動塊

36‧‧‧承座

361‧‧‧底面

362‧‧‧頂面

40‧‧‧夾爪

41‧‧‧連接面

42‧‧‧夾持面

43‧‧‧擋止面

44‧‧‧沉頭孔

50‧‧‧拉桿

52‧‧‧連接部

54‧‧‧受力部

60‧‧‧擋止單元

62‧‧‧固定座

622‧‧‧調整孔

64‧‧‧頂推件

74‧‧‧螺絲

76‧‧‧調整塊

762‧‧‧螺孔

78‧‧‧螺絲

L‧‧‧中心軸線

Claims (10)

1. 一種彈力夾頭，包含有：一底盤，具有一上表面、一下表面，以及一貫穿該上表面及該下表面之穿孔，該穿孔能定義出一中心軸線；一彈性盤，係一體成型且具有一固定環、一位於該固定環中央之拉動塊，以及自該拉動塊呈放射狀地延伸至該固定環之複數承座，該固定環係固設於該底盤，該拉動塊係能受一拉力作用而實質上沿該中心軸線位移地設於該穿孔內，各該承座具有一底面及一頂面，該底面係面對該底盤之上表面，且該底面與該上表面之間有一徑向間隙；以及複數夾爪，係分別設於該等承座之頂面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之彈力夾頭，其中各該承座具有一自其該底面延伸而出且連接於該固定環之軸向連接肋。
3. 如申請專利範圍第2項所述之彈力夾頭，其中該底盤具有一外周面，各該承座的軸向連接肋係面對該底盤之外周面，且各該軸向連接肋與該外周面之間有一軸向間隙。
4. 如申請專利範圍第2項所述之彈力夾頭，其中各該承座具有一朝向該中心軸線之內端面、一與該內端面朝向相反方向之外端面、二位於該內端面與該外端面之間的側面，以及一於該外端面及該二側面呈開放狀之剖溝，各該承座的該剖溝與該底面之間形成一與該軸向連接肋連接之徑向連接肋。
5. 如申請專利範圍第1項所述之彈力夾頭，其中各該承座具有一朝向該中心軸線之內端面、一與該內端面朝向相反方向之外端面、二位於該內端面與該外端面之間的側面，以及一於該外端面及該二側面呈開放狀之剖溝。
6. 如申請專利範圍第1項所述之彈力夾頭，其中該底盤包含有一本體及一凸垣，該本體具有一外周面，該凸垣係凸出於該外周面，該彈性盤之固定環係套設於該本體且固定於該凸垣。
7. 如申請專利範圍第1項所述之彈力夾頭，其中該底盤具有一與該穿孔連通之凹槽，該凹槽具有呈放射狀地分佈於該穿孔周圍之複數容置部，該底盤之該上表面係位於該凹槽內，該彈性盤之該等承座係分別位於該等容置部。
8. 如申請專利範圍第1項所述之彈力夾頭，其中各該承座的頂面為平滑面。
9. 如申請專利範圍第1或8項所述之彈力夾頭，其中各該夾爪具有一與該承座頂面相接之連接面，且該連接面為平滑面。
10. 如申請專利範圍第1項所述之彈力夾頭，更包含有複數擋止單元，各該擋止單元包含有一固定座，以及一能受外力作用而移動地設於該固定座之頂推件，該等擋止單元之固定座係分別固設於該等承座；各該夾爪具有一朝向該中心軸線之夾持面，以及一與該夾持面朝向相反方向之擋止面，該等擋止單元之頂推件係分別抵頂於該等夾爪之擋止面。