TWI790894B - 浮動式夾持定位裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種浮動式夾持定位裝置，用於夾持定位一柱狀的連接件，該連接部用於連接一物件；該浮動式夾持定位裝置，包括一基座、一環狀的活塞、數個彈簧、一承珠座、一環狀的主體及數個鋼珠，其中該基座形成一第一容室，該活塞及該承珠座設於該第一容室，該承珠座形成一環狀的承珠面，各該鋼珠環狀配置於該承珠面，據此提高組設的方便性，該主體形成一環形部與該承珠座相對，該環形部環圍一第二容室，該第二容室延伸至該承珠座，該第二容室提供該連接件進入，該活塞往復位移促使各該鋼珠夾持該連接件或解除對該連接件的夾持。

Description

浮動式夾持定位裝置

本發明涉及一種用於定位工件、模具或刀具等各式物件的裝置；特別是指一種浮動式夾持定位裝置之創新結構型態。

工件、模具或刀具等各式物件經常利用虎鉗或其他形式的夾具予以定位，以利於對工件進行加工，或利用模具或刀具對工件進行加工。

對於需要多次反覆執行相同加工型態及規格的作業型態而言，倘若每次安裝工件、模具或刀具等物件時，均須進行耗時費工的校準作業，對於加工效率與成本而言影響甚鉅。

習知浮動式夾持裝置可用於快速定位物件，其包括一夾持桿及一夾頭，其中該夾持桿用於設置在欲定位的物件的底端，該夾頭夾持或釋放該夾持桿，據使該物件利用該夾持桿定位於該夾頭，且該物件貼靠於該夾頭的頂緣，據使該夾頭對該物件形成支持，該夾頭的內部設有一環狀的活塞，數個彈簧對該活塞形成頂撐作用，該活塞中央軸設一環狀的持珠座，該持珠座的環狀內部形成一容室，該容室向上形成對外開放，據使該夾持桿軸向插入該容室，數個鋼珠環狀配置嵌設於該持珠座，該活塞對各該鋼珠形成限制，使各該鋼珠分別凸伸進入該容室，據使各該鋼珠分別卡掣該夾持桿，該夾持桿無法退出該容室，從而定位該物件，該活塞作動可解除對各該鋼珠的限制，使得各該鋼珠離開該容室，解除對該夾持桿的卡掣作用，從而釋放該夾持桿。

該持珠座穿設多個嵌孔，各該嵌孔分別側向連通該容室及該空間，各該鋼珠分別嵌設於各該嵌孔，且各該鋼珠可分別橫向位移，藉此變換各該鋼珠是否凸伸進入該容室，從而卡掣或釋放該夾持桿。

查，該習知結構於實際應用經驗中發現仍舊存在下述問題與缺弊：各該鋼珠分別設置於該持珠座再將該持珠座與該活塞相對組設的過程中，各該鋼珠容易脫離各該嵌孔，造成組設失誤。

本發明之主要目的，係在提供一種浮動式夾持定位裝置，其所欲解決之技術問題，係針對如何研發出一種更具理想實用性之新式浮動式夾持定位裝置為目標加以思索創新突破。

基於前述目的，本發明解決問題之技術特點，主要在於該浮動式夾持定位裝置係用於夾持定位一柱狀的連接件，該連接件的側向周緣徑向凹陷形成一環形槽，該連接件的頂端凸伸一連接部，該連接部用於連接一物件；

該浮動式夾持定位裝置，包括：

一基座，該基座形成一第一容室，該第一容室延伸至該基座的頂端，該基座具有一周壁及一底面，該周壁環圍該第一容室的側周，該底面位於該第一容室的底緣，該基座穿設一第一氣道；

一環狀的活塞設於該第一容室，該活塞的頂端向下凹陷數個設置槽，數個彈簧分別設於各該設置槽，該活塞的環狀內緣形成一第一環形面、一第二環形面及一圓錐狀的銜接面，該銜接面的底端連接該第一環形面，該銜接面的頂端連接該第二環形面，該第一容室於該活塞及該底面之間形成一氣室，該第一氣道連通該氣室及該基座的外部，據使壓縮空氣進入該氣室推抵該活塞沿軸向位移；

一承珠座設於該第一容室並靠置該底面，該承珠座的外周鄰靠該第一環形面，該承珠座的頂緣向上形成一環狀的第一凸部及一環狀的第二凸部，該第一凸部及該第二凸部同軸設置，該第一凸部及該第二凸部之間形成一環狀的承珠面，該承珠座的環狀內緣形成一環圍面，該第一凸部與該環圍面鄰接，該第二凸部與該第一環形面相鄰；

一環狀的主體主要由一蓋板及一環形部沿軸向一體相接構成，其中該蓋板設於該周壁的頂端，各該彈簧分別抵靠該蓋板，該蓋板的頂端形成一支持面，該支持面用於支持該物件，該環形部位於該蓋板面向該承珠座的方向側，該環形部的底緣形成一環狀的限制面，該限制面與該承珠面形成上下相對，該環形部的外周鄰靠該第二環形面，該環形部的環狀內緣形成一第二容室，該第二容室延伸至該支持面及該承珠座，且該環圍面環繞該第二容室的側周，據使該連接件進入該第二容室；以及

數個鋼珠環狀排列配置於該承珠面及該限制面之間，該第一凸部及該第二凸部分別對各該鋼珠形成止擋，據使各該鋼珠分別樞嵌該環形槽，從而夾持定位該連接件；

其中該限制面及該第一凸部之間的最短距離小於該鋼珠的直徑，據此限制各該鋼珠僅部份進入該第二容室樞嵌該環形槽；沿著平行於該活塞及該環形部的直徑方向，該第一環形面與該環圍面之間的徑向距離等於或大於該鋼珠的直徑，據使各該鋼珠離開該第二容室接近該第一環形面，從而解除各該鋼珠對該連接件的夾持關係，該第二環形面與該環圍面之間的徑向距離小於該鋼珠的直徑，據使該第二環形面推抵各該鋼珠分別進入該第二容室樞嵌該環形槽；該承珠面的徑向寬度大於該鋼珠的半徑，據使各該鋼珠分別留置於該承珠面，從而提高組設方便性。

本發明之主要效果與優點，係能夠在組設過程中，各該鋼珠能夠有效地留置於該承珠面，組設容易且不易發生失誤。

圖式所示係本發明浮動式夾持定位裝置之數個實施例，惟此等實施例僅供說明之用在專利申請上並不受此結構之限制。

如圖1至圖6所示，所述浮動式夾持定位裝置的實施例一係用於夾持定位一柱狀的連接件10，該連接件10的側向周緣徑向凹陷形成一環形槽12，該連接件10的頂端凸伸一連接部14，該連接部14用於連接一物件90。

所述浮動式夾持定位裝置的實施例一，包括一基座20、一環狀的活塞30、數個彈簧40、一承珠座50、一環狀的主體60及數個鋼珠70，其中該基座20形成一第一容室21，該第一容室21延伸至該基座20的頂端，該基座20具有一周壁22及一底面23，該周壁22環圍該第一容室21的側周，該底面23位於該第一容室21的底緣，該基座20穿設一第一氣道24。

該活塞30設於該第一容室21，該活塞30的頂端向下凹陷數個設置槽31，各該彈簧40分別設於各該設置槽31，該活塞30的環狀內緣形成一第一環形面32、一第二環形面33及一圓錐狀的銜接面34，該銜接面34的底端連接該第一環形面32，該銜接面34的頂端連接該第二環形面33，該第一容室21於該活塞30及該底面23之間形成一氣室25，該第一氣道24連通該氣室25及該基座20的外部，據使壓縮空氣進入該氣室25推抵該活塞30沿軸向位移。

該承珠座50設於該第一容室21並靠置該底面23，該承珠座50的外周鄰靠該第一環形面32，該承珠座50的頂緣向上形成一環狀的第一凸部51及一環狀的第二凸部52，該第一凸部51及該第二凸部52同軸設置，該第一凸部51及該第二凸部52之間形成一環狀的承珠面53，該承珠座50的環狀內緣形成一環圍面54，本例中，該環圍面54係選擇形成圓環狀的表面，該第一凸部51與該環圍面54鄰接，該第二凸部52與該第一環形面32相鄰。

該主體60主要由一蓋板61及一環形部62沿軸向一體相接構成，其中該蓋板61設於該周壁22的頂端，本例中，該蓋板61選擇利用數根螺栓63鎖設定位於該周壁22，各該彈簧40分別抵靠該蓋板61，該蓋板61的頂端形成一支持面64，該支持面64用於支持該物件90，該環形部62位於該蓋板61面向該承珠座50的方向側，該環形部62的底緣形成一環狀的限制面65，該限制面65與該承珠面53形成上下相對，該環形部62的外周鄰靠該第二環形面33，該環形部62的環狀內緣形成一第二容室66，該第二容室66延伸至該支持面64及該承珠座50，且該環圍面54環繞該第二容室66的側周，據使該連接件10進入該第二容室66。

各該鋼珠70環狀排列配置於該承珠面53及該限制面65之間，該第一凸部51及該第二凸部52分別對各該鋼珠70形成止擋，據使各該鋼珠70得以分別受該第二環形面33的限制而部份進入該第二容室66，並分別樞嵌該環形槽12，從而夾持定位該連接件10。

該限制面65及該第一凸部51之間的最短距離小於該鋼珠70的直徑Φ，據此限制各該鋼珠70僅能夠部份進入該第二容室66樞嵌該環形槽12，沿著平行於該活塞30及該環形部62的直徑方向，該第一環形面32與該環圍面54之間的徑向距離D1等於或大於該鋼珠70的直徑Φ，據使各該鋼珠70離開該第二容室66接近該第一環形面32，從而解除各該鋼珠70對該連接件10的夾持關係，該第二環形面33與該環圍面54之間的徑向距離D2小於該鋼珠70的直徑Φ，據使該第二環形面33推抵各該鋼珠70分別進入該第二容室66樞嵌該環形槽12，該承珠面53的徑向寬度W大於該鋼珠70的半徑，據使各該鋼珠70分別留置於該承珠面53，從而提高組設方便性；本例中，該鋼珠70的半徑約為該徑向寬度W的2/3。

藉由上述結構組成型態與技術特徵，本發明所述浮動式夾持定位裝置的實施例一，使用上如圖3所示，該連接件10利用該連接部14連接該物件90，該物件90的具體例包括了工件、模具及刀具，該連接件10設置定位於實施例一時，該連接件10進入該第二容室66，各該鋼珠70分別受到該第二環形面33形成的側向推抵作用而部份進入該第二容室66，據此，各該鋼珠70分別側向樞嵌該環形槽12對該連接件10形成夾持作用，進而定位該物件90，且該物件90靠置於該支持面64。

如圖5及圖6所示，壓縮空氣通過該第一氣道24進入該氣室25，壓縮空氣促使該活塞30向著該蓋板61的方向位移，該第二環形面33離開各該鋼珠70的側緣，該第一環形面32與各該鋼珠70側向相對，隨著該活塞30的位移，該氣室25的容積獲得擴張，在該基座20獲得有效定位的前提下，操作人員利用器械輔助或人力施作，向著遠離該支持面64的方向移動該物件90，該連接件10隨同該物件90位移，該連接件10對各該鋼珠70形成側向推移作用，各該鋼珠70分別向著該第一環形面32的方向移動而離開該第二容室66，各該鋼珠70對該連接件10的夾持作用被解除，該連接件10隨同該物件90離開該第二容室66，即可將另一個連接件10設置於實施例一，亦可將該連接件10替換設置於不同的該物件90後，再行將該連接件10設置於實施例一；此時，壓縮空氣通過該第一氣道24離開該基座20，各該彈簧40提供彈力促使該活塞30向著遠離該蓋板61的方向復位，各該鋼珠70分別受該第二環形面33形成的側向推抵作用而再次夾持該連接件10，完成如圖3所示的該物件90的定位；據此，實施例一可對不同的該物件90快速定位，節省不同的該物件90設置定位後的校準作業，提高加工效率。

實施例一組設時，由於該承珠座50與該環形部62係彼此分離的不同組件，且該第一凸部51、該第二凸部52、該承珠面53、該限制面65及各該鋼珠70在空間上形成特定的相對構成，在未設置該主體60的情形下，可依序將該活塞30及該承珠座50設置於該第一容室21，再將各該鋼珠70排列設置於該承珠面53，而後將該主體60設置於該基座20並鎖設各該螺栓63，完成實施例一的組設作業，實施例一組設的過程中，各該鋼珠70能夠有效地留置於該承珠面53，並不會向著該第二容室66的方向脫離該承珠座50，組設容易且不易發生失誤。

實施例一選擇性地更包括數個頂針80，其中各該頂針80分別連接該活塞30，本例中，各該頂針80選擇分別位於該第二環形面33及各該彈簧40之間，該蓋板61軸向穿設數個穿孔67，各該頂針80分別進入各該穿孔67，各該頂針80與該支持面64之間沿著平行於該主體60軸向之方向的距離定義為第一距離D3，該第二環形面33及該銜接面34的環狀鄰接處及各該鋼珠70側向接觸該第二環形面33處之間沿著平行於該活塞30作動方向的距離定義為第二距離D4，該第一距離D3小於或等於該第二距離D4，據使該活塞30帶動各該頂針80向上移動，從而頂抵該物件90離開該支持面64，提高該物件90卸離該支持面64的方便性；本例中，該第一距離D3小於該第二距離D4。

如圖3所示，該物件90定位設置於實施例一，且該支持面64對該物件90形成支持，該物件90緊密貼靠該支持面64，如圖5所示，該活塞30向著該蓋板61的方向位移，各該頂針80隨同該活塞30位移而凸出該支持面64頂抵該物件90，使得該物件90離開該支持面64，據此，各該頂針80能夠頂抵該物件90向著遠離該支持面64的方向移動，提高該物件90卸離實施例一的方便性；進一步而言，通過該第二距離D4小於或等於該第一距離D3的構成，該活塞30向著接近該蓋板61的方向位移的過程中，尚未解除該第二環形面33對各該鋼珠70形成的側向限制，未解除各該鋼珠70對該連接件10的夾持限制時，各該頂針80不會凸出該支持面64，避免各該頂針80與該物件90形成衝突，提高各該頂針80頂抵該物件90的可靠度。

該主體60選擇性穿設一第二氣道68，該第二氣道68連通該第一容室21位於該活塞30頂端的部份及該主體60的外部，該活塞30位移作動時，空氣通過該第二氣道68進入或離開該第一容室21位於該活塞30頂端的部份，可提高該活塞30作動的可靠度。

該活塞30底緣形成一圓錐面36，該氣室25形成於該圓錐面36、該周壁22及該底面23之間，隨著該活塞30的位移，該氣室25的容積擴張或縮減，其中該活塞30向著該蓋板61的方向位移時，該氣室25的容積擴張並延伸至該活塞30及該底面23之間，提高該活塞30作動的平衡性。

該承珠座50穿設一第三氣道55，該第三氣道55連通該第二容室66，該承珠座50的底緣形成一通道56，該通道56連通該第三氣道55及該氣室25，據使壓縮空氣通過該通道56及該第三氣道55進入該第二容室66推抵該連接件10，提高該物件90卸離該支持面64的方便性。

如圖7所示，實施例二不同於實施例一之構成主要在於，各該頂針80分別選擇與各該彈簧40同軸設置。

如圖8所示，實施例三不同於實施例一之構成主要在於，各該彈簧40及各該頂針80分別呈環狀配置，且各該頂針80分別位於各該彈簧40之間。

10:連接件 12:環形槽 14:連接部 20:基座 21:第一容室 22:周壁 23:底面 24:第一氣道 25:氣室 30:活塞 31:設置槽 32:第一環形面 33:第二環形面 34:銜接面 36:圓錐面 40:彈簧 50:承珠座 51:第一凸部 52:第二凸部 53:承珠面 54:環圍面 55:第三氣道 56:通道 60:主體 61:蓋板 62:環形部 63:螺栓 64:支持面 65:限制面 66:第二容室 67:穿孔 68:第二氣道 70:鋼珠 80:頂針 D1:徑向距離 D2:徑向距離 D3:第一距離 D4:第二距離 Φ:直徑 W:徑向寬度 90:物件

圖1係本發明實施例一及連接件之立體圖。 圖2係本發明實施例一及連接件之立體分解圖。 圖3係本發明實施例一夾持連接件狀態的剖視圖。 圖4係圖3的部份放大圖。 圖5係本發明實施例一釋放連接件狀態的剖視圖。 圖6係連接件脫離本發明實施例一之鋼珠夾持範圍的剖視圖。 圖7係本發明實施例二夾持連接件狀態的剖視圖。 圖8係本發明實施例三及連接件之立體分解示意圖。

10:連接件

14:連接部

20:基座

21:第一容室

22:周壁

23:底面

24:第一氣道

30:活塞

31:設置槽

40:彈簧

50:承珠座

51:第一凸部

52:第二凸部

53:承珠面

54:環圍面

55:第三氣道

56:通道

60:主體

61:蓋板

63:螺栓

64:支持面

66:第二容室

67:穿孔

68:第二氣道

70:鋼珠

80:頂針

Claims (8)

1. 一種浮動式夾持定位裝置，該浮動式夾持定位裝置用於夾持定位一柱狀的連接件，該連接件的側向周緣徑向凹陷形成一環形槽，該連接件的頂端凸伸一連接部，該連接部用於連接一物件； 該浮動式夾持定位裝置，包括： 一基座，該基座形成一第一容室，該第一容室延伸至該基座的頂端，該基座具有一周壁及一底面，該周壁環圍該第一容室的側周，該底面位於該第一容室的底緣，該基座穿設一第一氣道； 一環狀的活塞設於該第一容室，該活塞的頂端向下凹陷數個設置槽，數個彈簧分別設於各該設置槽，該活塞的環狀內緣形成一第一環形面、一第二環形面及一圓錐狀的銜接面，該銜接面的底端連接該第一環形面，該銜接面的頂端連接該第二環形面，該第一容室於該活塞及該底面之間形成一氣室，該第一氣道連通該氣室及該基座的外部，據使壓縮空氣進入該氣室推抵該活塞沿軸向位移； 一承珠座設於該第一容室並靠置該底面，該承珠座的外周鄰靠該第一環形面，該承珠座的頂緣向上形成一環狀的第一凸部及一環狀的第二凸部，該第一凸部及該第二凸部同軸設置，該第一凸部及該第二凸部之間形成一環狀的承珠面，該承珠座的環狀內緣形成一環圍面，該第一凸部與該環圍面鄰接，該第二凸部與該第一環形面相鄰； 一環狀的主體主要由一蓋板及一環形部沿軸向一體相接構成，其中該蓋板設於該周壁的頂端，各該彈簧分別抵靠該蓋板，該蓋板的頂端形成一支持面，該支持面用於支持該物件，該環形部位於該蓋板面向該承珠座的方向側，該環形部的底緣形成一環狀的限制面，該限制面與該承珠面形成上下相對，該環形部的外周鄰靠該第二環形面，該環形部的環狀內緣形成一第二容室，該第二容室延伸至該支持面及該承珠座，且該環圍面環繞該第二容室的側周，據使該連接件進入該第二容室；以及 數個鋼珠環狀排列配置於該承珠面及該限制面之間，該第一凸部及該第二凸部分別對各該鋼珠形成止擋，據使各該鋼珠分別樞嵌該環形槽，從而夾持定位該連接件； 其中該限制面及該第一凸部之間的最短距離小於該鋼珠的直徑，據此限制各該鋼珠僅部份進入該第二容室樞嵌該環形槽；沿著平行於該活塞及該環形部的直徑方向，該第一環形面與該環圍面之間的徑向距離等於或大於該鋼珠的直徑，據使各該鋼珠離開該第二容室接近該第一環形面，從而解除各該鋼珠對該連接件的夾持關係，該第二環形面與該環圍面之間的徑向距離小於該鋼珠的直徑，據使該第二環形面推抵各該鋼珠分別進入該第二容室樞嵌該環形槽；該承珠面的徑向寬度大於該鋼珠的半徑，據使各該鋼珠分別留置於該承珠面，從而提高組設方便性。
2. 如請求項1所述之浮動式夾持定位裝置，更包括數個頂針，其中各該頂針分別連接該活塞，該蓋板軸向穿設數個穿孔，各該頂針分別進入各該穿孔，各該頂針與該支持面之間沿著平行於該主體軸向之方向的距離定義為第一距離，該第二環形面及該銜接面的環狀鄰接處及各該鋼珠側向接觸該第二環形面處之間沿著平行於該活塞作動方向的距離定義為第二距離，該第一距離小於或等於該第二距離，據使該活塞帶動各該頂針向上移動，從而頂抵該物件離開該支持面，提高該物件卸離該支持面的方便性。
3. 如請求項2所述之浮動式夾持定位裝置，其中各該頂針分別位於該第二環形面及各該彈簧之間。
4. 如請求項2所述之浮動式夾持定位裝置，其中各該頂針分別與各該彈簧同軸設置。
5. 如請求項2所述之浮動式夾持定位裝置，其中各該彈簧及各該頂針分別呈環狀配置，各該頂針分別位於各該彈簧之間。
6. 如請求項1所述之浮動式夾持定位裝置，其中該承珠座穿設一第三氣道，該第三氣道連通該第二容室，該承珠座的底緣形成一通道，該通道連通該第三氣道及該氣室，據使壓縮空氣通過該第三氣道進入該第二容室推抵該連接件，提高該物件卸離該支持面的方便性。
7. 如請求項1所述之浮動式夾持定位裝置，其中該活塞底緣形成一圓錐面，該氣室形成於該圓錐面、該周壁及該底面之間。
8. 如請求項1所述之浮動式夾持定位裝置，其中該主體穿設一第二氣道，該第二氣道連通該第一容室位於該活塞頂端的部份及該主體的外部。

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