TWI639483B - Centering clamping device - Google Patents

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TWI639483B TW106101479A TW106101479A TWI639483B TW I639483 B TWI639483 B TW I639483B TW 106101479 A TW106101479 A TW 106101479A TW 106101479 A TW106101479 A TW 106101479A TW I639483 B TWI639483 B TW I639483B
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Abstract

一種定心夾緊裝置包含一基座、一夾持模組,及一驅動模組,該基座包括一座體,定義該座體具有一中心軸,該夾持模組包括二相對設置的第一夾爪單元,及二相對設置的第二夾爪單元,每一第一夾爪單元具有一第一夾爪,每一第二夾爪單元具有一第二夾爪,該驅動單元包括一第一轉盤、一第二轉盤、二第一驅動單元及二第二驅動單元,該等第一驅動單元驅動該第一轉盤進而帶動該等第一夾爪單元的第一夾爪朝該中心軸方向移動,該等第二驅動單元驅動該第二轉盤進而帶動該等第二夾爪單元的第二夾爪朝該中心軸方向移動,藉由該等第一、二夾爪將工件夾持固定於該中心軸上。

Description

定心夾緊裝置
本發明是有關於一種工件夾持裝置,特別是指一種定心夾緊裝置。
如圖1、2所示,習知一種定心夾緊裝置1包含一心軸11、二疊加樞設於該心軸11的轉盤12、四設置於該心軸11並可驅動該等轉盤12轉動的氣缸13、四活動卡爪14,及四分別連接該等活動卡爪14的導塊15,每一轉盤12具有二分別設置於兩端部並相互對稱的偏心圓弧槽121,該轉盤12的圓心即為該等偏心圓弧槽121的對稱點,該等活動卡爪14是以兩兩相對的方式設置,而其中二相對設置的活動卡爪14所連接的導塊15的一端部會分別滑接於其中一轉盤12的偏心圓弧槽121,另外二相對設置的活動卡爪14所連接的導塊15的一端部會滑接於另一轉盤12的偏心圓弧槽121。
操作時其中兩個氣缸13會推動其中一轉盤12轉動,而該轉盤12會迫使與該轉盤12的該等偏心圓弧槽121滑接的該等導塊15移動,同時帶動與該等導塊15連接的兩個活動卡爪14分別沿 徑向移動,另外兩個氣缸13會推動另一轉盤12轉動,並以相同的方式帶動另外兩個活動卡爪14分別沿徑向移動,藉此可將欲加工的一工件定位於中心位置,然而,由於要使每一轉盤12的該等偏心圓弧槽121以圓心為對稱點的加工難度很高,當加工形成該等偏心圓弧槽121的精密度不夠時,容易造成該等偏心圓弧槽121不對稱,或是該等偏心圓弧槽121的對稱點不在圓心,就會使相對設置的該等活動卡爪14沿徑向移動時行程不一致,導致無法將該工件定位於中心位置。
如圖3、4所示,習知另一種定心夾緊裝置2包含一卡盤主體21、一第一卡爪組22、一第二卡爪組23、一第一驅動機構組24,及一第二驅動機構組25,該第一卡爪組22包括相對設置的一第一卡爪221,及一第二卡爪222,該第二卡爪組23包括一第三卡爪231,及一第四卡爪232,該第一驅動機構組24包括一第一大齒盤241、一設置於該卡盤主體21的第一渦桿電機242、一設置於該卡盤主體21的第二渦桿電機、一供該第一卡爪221設置的第一滑塊243,及一供該第二卡爪222設置的第二滑塊244,該第二驅動機構25包括一第二大齒盤251、一設置於該卡盤主體21的第三渦桿電機252、一設置於該卡盤主體21的第四渦桿電機、一供該第三卡爪231設置的第三滑塊253,及一供該第四卡爪232設置的第四滑塊254,該第一、二、三、四滑塊243、244、253、254的兩側均設有齒條。
操作時該第一渦桿電機242與該第二渦桿電機共同以轉齒帶動該第一大齒盤241轉動,該第一大齒盤241再以齒輪組帶動該第一、二滑塊243、244相對移動,使設置於該第一、二滑塊243、244上的該第一、二夾爪221、222相對移動,同樣地該第三渦桿電機252與該第四渦桿電機共同以轉齒帶動該第二大齒盤251轉動,該第二大齒盤251再以齒輪組帶動該第三、四滑塊253、254相對移動,使設置於該第三、四滑塊253、254上的該第三、四夾爪231、232相對移動,即可將欲加工的一工件定位於中心位置,然而,由於該等渦桿電機造價昂貴,且體積龐大,除此之外,該第一渦桿電機242與該第二渦桿電機以轉齒驅動該第一大齒盤241時,容易因作動不同步而使與該第一大齒盤241嚙合的轉齒有崩齒的情形,同理可知,該第三渦桿電機252與該第四渦桿電機以轉齒驅動該第二大齒盤251時也有同樣問題,因此該習知定心裝置2不僅較佔空間、較易損壞且不容易維護。
因此,本發明之目的,即在提供一種可準確定心、體積小且不易損壞的夾緊裝置。
於是,本發明定心夾緊裝置,包含一基座、一夾持模組,及一驅動模組。
該基座包括一座體,定義該座體具有一中心軸、一正交通過該中心軸的第一軸線,及一正交通過該中心軸的第二軸線。
該夾持模組包括二相對設置於該座體的第一夾爪單元,及二相對設置於該座體的第二夾爪單元,每一第一夾爪單元具有一可沿該第一軸線移動的第一夾爪,每一第二夾爪單元具有一可沿第二軸線移動的第二夾爪。
該驅動模組包括一可環繞該中心軸轉動地設置於該座體的第一轉盤、一可環繞該中心軸轉動地設置於該座體的第二轉盤、二第一驅動單元、二第二驅動單元、二樞設於該座體的第一齒輪,及二樞設於該座體的第二齒輪,每一第一驅動單元連接於該座體與該第一轉盤之間,並具有一第一壓缸及一第一活塞桿,每一第二驅動單元連接於該座體與該第二轉盤之間,並具有一第二壓缸及一第二活塞桿。藉此,該等第一驅動單元可驅動該第一轉盤旋轉,該第一轉盤藉由該等第一齒輪分別帶動該等第一夾爪沿該第一軸線相對該中心軸同步往復移動,該等第二驅動單元可驅動該第二轉盤旋轉,該第二轉盤藉由該等第二齒輪分別帶動該等第二夾爪沿該第二軸線相對該中心軸往復移動。
本發明之功效在於:利用該第一轉盤驅動該等第一齒輪而帶動該等第一夾爪單元的第一夾爪移動,利用該第二轉盤驅動該等第二齒輪而帶動該等第二夾爪單元的第二夾爪移動,以齒輪帶 動的方式能輕易地分別控制該等第一夾爪與該等第二卡爪的行程同步,因此可準確地將欲加工的一工件定位於該中心軸上,再者,本發明是利用該等第一驅動單元的第一壓缸與該等第二驅動單元的第二壓缸驅動該第一、二轉盤轉動,相較於習知技術使用的渦桿電機,不僅價格較便宜,體積較小且不會有因作動不同步而造成齒輪崩齒的情形。
4‧‧‧基座
41‧‧‧座體
5‧‧‧夾持模組
51‧‧‧第一夾爪單元
511‧‧‧第一滑軌
512‧‧‧第一滑塊
513‧‧‧第一夾爪
514‧‧‧第一齒條
515‧‧‧第一側面
516‧‧‧第一連接段
517‧‧‧第一夾持段
518‧‧‧第一夾持塊
519‧‧‧第一夾持面
52‧‧‧第二夾爪單元
521‧‧‧第二滑軌
522‧‧‧第二滑塊
523‧‧‧第二夾爪
524‧‧‧第二齒條
525‧‧‧第二側面
526‧‧‧第二連接段
527‧‧‧第二夾持段
528‧‧‧第二夾持塊
529‧‧‧第二夾持面
6‧‧‧驅動模組
61‧‧‧第一轉盤
611‧‧‧第一轉齒部
62‧‧‧第二轉盤
621‧‧‧第二轉齒部
63‧‧‧第一驅動單元
631‧‧‧第一壓缸
632‧‧‧第一活塞桿
64‧‧‧第二驅動單元
641‧‧‧第二壓缸
642‧‧‧第二活塞桿
65‧‧‧第一齒輪
651‧‧‧輸入齒輪部
652‧‧‧輸出齒輪部
66‧‧‧第二齒輪
661‧‧‧輸入齒輪部
662‧‧‧輸出齒輪部
X‧‧‧中心軸
L1‧‧‧第一軸線
L2‧‧‧第二軸線
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是習知一種定心夾緊裝置的一前視圖;圖2是該習知定心夾緊裝置的一剖視側視圖;圖3是習知另一種定心夾緊裝置的一俯視圖;圖4是該習知定心夾緊裝置的一立體示意圖;圖5是本發明定心夾緊裝置的一實施例的一立體圖;圖6是該實施例的一不完整的前視圖;及圖7是該實施例的一不完整的立體圖。
如圖5至7所示,本發明定心夾緊裝置的一實施例包含一基座4、一夾持模組5,及一驅動模組6。
該基座4包括一座體41,定義該座體41具有一中心軸X、一正交通過該中心軸X的第一軸線L1,及一正交通過該中心軸X的第二軸線L2,在本實施例中,該第一軸線L1與該第二軸線L2相互垂直。
該夾持模組5包括二相對設置於該座體41的第一夾爪單元51,及二相對設置於該座體41的第二夾爪單元52。
每一第一夾爪單元51具有一設置於該座體41的第一滑軌511、一可移動地設置於該第一滑軌511的第一滑塊512、一設置於該第一滑塊512的第一夾爪513,及一設置於該第一滑塊512的第一齒條514。該第一滑塊512具有一遠離該座體41並供該第一夾爪513設置的第一側面515,該第一夾爪513具有一連接於該第一側面515並沿該第一軸線L1延伸的第一連接段516、一自該第一連接段516鄰近該中心軸X的一端部朝遠離該座體41的方向延伸的第一夾持段517,及一設置於該第一夾持段517遠離該第一連接段516的一端部的第一夾持塊518,該第一夾爪513的第一夾持段517具有一鄰近該中心軸X的第一夾持面519,該第一夾持塊518部分凸伸於該第一夾持面519。每一第一夾爪單元51的第一齒條514沿該第一軸線 L1的方向延伸,每一第二夾爪單元52的第二齒條524沿該第二軸線L2的方向延伸。
每一第二夾爪單元52具有一設置於該座體41的第二滑軌521、一可移動地設置於該第二滑軌521的第二滑塊522、一設置於該第二滑塊522的第二夾爪523,及一設置於該第二滑塊522的第二齒條524。該第二滑塊522具有一遠離該座體41並供該第二夾爪523設置的第二側面525,該第二夾爪523具有一連接於該第二側面525並沿該第二軸線L2延伸的第二連接段526、一自該第二連接段526鄰近該中心軸X的一端部朝遠離該座體41的方向延伸的第二夾持段527,及一設置於該第二夾持段527遠離該第二連接段526的一端部的第二夾持塊528,該第二夾爪523的第二夾持段527具有一鄰近該中心軸X的第二夾持面529,該第二夾持塊528部分凸伸於該第二夾持面529。
該驅動模組6包括一可環繞該中心軸X轉動地設置於該座體41的第一轉盤61、一可環繞該中心軸X轉動地設置於該座體41的第二轉盤62、二第一驅動單元63、二第二驅動單元64、二樞設於該座體41的第一齒輪65,及二樞設於該座體41的第二齒輪66。該第一轉盤61具有一環繞設置的第一轉齒部611,該第二轉盤62具有一環繞設置的第二轉齒部621,每一第一驅動單元63連接於該座體41與該第一轉盤61之間,該第一驅動單元63具有一設置於該座 體41的第一壓缸631,及一設置於該第一壓缸631並與該第一轉盤61可操作地連接的第一活塞桿632,每一第二驅動單元64連接於該座體41與該第二轉盤62之間,該第二驅動單元64具有一設置於該座體41的第二壓缸641,及一設置於該第二壓缸641並與該第二轉盤62可操作地連接的第二活塞桿642,每一第一齒輪65具有一嚙合於該第一轉盤61的第一轉齒部611的輸入齒輪部651,及一嚙合於各別的第一夾爪單元51的第一齒條514的輸出齒輪部652,每一第二齒輪66具有一嚙合於該第二轉盤62的第二轉齒部621的輸入齒輪部661,及一嚙合於各別的第二夾爪單元52的第二齒條524的輸出齒輪部662。在本實施例中,每一第一驅動單元63的第一壓缸631為一液壓缸,每一第二驅動單元64的第二壓缸641為一液壓缸。
該等第一驅動單元63的第一壓缸631可驅動第一活塞桿632移動,該等第一驅動單元63的第一活塞桿632會帶動該第一轉盤61旋轉,該第一轉盤61旋轉時藉由該第一轉齒部611嚙合於該等第一齒輪65的輸入齒輪部651,而驅使該等第一齒輪65旋轉,並藉由該等第一齒輪65的輸出齒輪部652嚙合於該等第一夾爪單元51的第一齒條514,而連動分別與該等第一齒條514連接的該等第一滑塊512沿該第一軸線L1相對該中心軸X同步往復移動,進而使設置於該等第一滑塊512的第一夾爪513沿該第一軸線L1相對該中心軸X同步往復移動。同理可知,該等第二驅動單元64的第二壓缸 641可驅動第二活塞桿642移動,該等第二驅動單元64的第二活塞桿642會帶動該第二轉盤62旋轉,該第二轉盤62旋轉時藉由該第二轉齒部621嚙合於該等第二齒輪66的輸入齒輪部661,而驅使該等第二齒輪66旋轉,並藉由該等第二齒輪66的輸出齒輪部662嚙合於該等第二夾爪單元52的第二齒條524,而連動分別與該等第二齒條524連接的該等第二滑塊522沿該第二軸線L2相對該中心軸X同步往復移動,進而使設置於該等第二滑塊522的第二夾爪523沿該第二軸線L2相對該中心軸X同步往復移動。
如此當該等第一夾爪513沿該第一軸線L1同步朝該中心軸X方向移動,而該等第二夾爪523沿該第二軸線L2同步朝該中心軸X方向移動,即可藉由該等第一、二夾持塊518、528共同將欲加工的一工件定位於該中心軸X上。
經由以上說明後,再將本發明的優點歸納如下:
1.該等第一夾爪513是利用該第一轉盤61驅動該等第一齒輪65進而帶動該等第一滑塊512而移動,而該等第二夾爪523是利用該第二轉盤62驅動該等第二齒輪66進而帶動該等第二滑塊522而移動,相較於該習知定心夾緊裝置1容易因加工精密度不夠導致兩相對設置的夾爪的行程相對於中心不同步,使夾持工件時未準確定心,本發明以齒輪帶動的方式能輕易地分別控制該等第一夾 爪513與該等第二夾爪523的行程相對於該中心軸X同步,準確的將工件定位於該中心軸X。
2.本發明是利用為液壓缸的該等第一、二壓缸631、641推動該等第一、二活塞桿632、642進而驅動該第一、二轉盤61、62旋轉,相較於該習知定心夾緊裝置2使用渦桿電機作為輸出裝置,本發明使用的該等第一、二壓缸631、641不僅價格便宜且體積較小,除此之外,也不會如該習知定心夾緊裝置2因兩側的渦桿電機作動不同步而導致與轉盤嚙合的轉齒崩齒的情形。
綜上所述,本發明定心夾緊裝置不僅可準確定心、體積小且不易損壞,故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者,僅為本發明之實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (10)

  1. 一種定心夾緊裝置,包含: 一基座,該基座包括一座體,定義該座體具有一中心軸、一正交通過該中心軸的第一軸線,及一正交通過該中心軸的第二軸線; 一夾持模組,包括二相對設置於該座體的第一夾爪單元,及二相對設置於該座體的第二夾爪單元,每一第一夾爪單元具有一可沿該第一軸線移動的第一夾爪,每一第二夾爪單元具有一可沿第二軸線移動的第二夾爪;及 一驅動模組,包括一可環繞該中心軸轉動地設置於該座體的第一轉盤、一可環繞該中心軸轉動地設置於該座體的第二轉盤、二第一驅動單元、二第二驅動單元、二樞設於該座體的第一齒輪,及二樞設於該座體的第二齒輪,每一第一驅動單元連接於該座體與該第一轉盤之間,並具有一第一壓缸及一第一活塞桿,每一第二驅動單元連接於該座體與該第二轉盤之間,並具有一第二壓缸及一第二活塞桿,藉此,該等第一驅動單元可驅動該第一轉盤旋轉,該第一轉盤藉由該等第一齒輪分別帶動該等第一夾爪沿該第一軸線相對該中心軸同步往復移動,該等第二驅動單元可驅動該第二轉盤旋轉,該第二轉盤藉由該等第二齒輪分別帶動該等第二夾爪沿該第二軸線相對該中心軸往復移動。
  2. 如請求項1所述的定心夾緊裝置,其中,每一第一夾爪單元還具有一設置於該座體的第一滑軌、一可移動地設置於該第一滑軌的第一滑塊,及一設置於該第一滑塊的第一齒條,每一第二夾爪單元還具有一設置於該座體的第二滑軌、一可移動地設置於該第二滑軌的第二滑塊,及一設置於該第二滑塊的第二齒條。
  3. 如請求項2所述的定心夾緊裝置,其中,該第一轉盤具有一環繞設置的第一轉齒部,該第二轉盤具有一環繞設置的第二轉齒部。
  4. 如請求項3所述的定心夾緊裝置,其中,每一第一齒輪具有一嚙合於該第一轉盤的第一轉齒部的輸入齒輪部與一嚙合於各別的第一夾爪單元的第一齒條的輸出齒輪部,每一第二齒輪具有一嚙合於該第二轉盤的第二轉齒部的輸入齒輪部與一嚙合於各別的第二夾爪單元的第二齒條的輸出齒輪部。
  5. 如請求項2所述的定心夾緊裝置,其中,每一第一夾爪單元的第一滑塊具有一遠離該座體的第一側面,該第一夾爪設置於該第一側面,每一第二夾爪單元的第二滑塊具有一遠離該座體的第二側面,該第二夾爪設置於該第二側面。
  6. 如請求項5所述的定心夾緊裝置,其中,每一第一夾爪單元的第一夾爪具有一連接於該第一側面並沿該第一軸線延伸的第一連接段,及一自該第一連接段鄰近該中心軸的一端部朝遠離該座體的方向延伸的第一夾持段,每一第二夾爪單元的第二夾爪具有一連接於該第二側面並沿該第二軸線延伸的第二連接段,及一自該第二連接段鄰近該中心軸的一端部朝遠離該座體的方向延伸的第二夾持段。
  7. 如請求項6所述的定心夾緊裝置,其中,每一第一夾爪單元的第一夾爪還具有一設置於該第一夾持段遠離該第一連接段的一端部的第一夾持塊,每一第二夾爪單元的第二夾爪還具有一設置於該第二夾持段遠離該第二連接段的一端部的第二夾持塊。
  8. 如請求項7所述的定心夾緊裝置,其中,每一第一夾爪單元的第一夾爪的第一夾持段具有一鄰近該中心軸的第一夾持面,每一第二夾爪單元的第二夾爪的第二夾持段具有一鄰近該中心軸的第二夾持面,該第一夾持塊部分凸伸於該第一夾持面,該第二夾持塊部分凸伸於該第二夾持面。
  9. 如請求項1所述的定心夾緊裝置,其中,該第一軸線與該第二軸線相互垂直。
  10. 如請求項1所述的定心夾緊裝置,其中,每一第一驅動單元的第一壓缸為一液壓缸,每一第二驅動單元的第二壓缸為一液壓缸。
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