TWM651666U

TWM651666U - 用以固定加工工件之夾爪

Info

Publication number: TWM651666U
Application number: TW112211504U
Authority: TW
Inventors: 葉均蔚
Original assignee: 高熵材料科技股份有限公司
Priority date: 2023-10-25
Filing date: 2023-10-25
Publication date: 2024-02-11

Abstract

本新型主要揭示一種夾爪，其用於整合在一加工設備以固定一加工工件，且包括一塊體、一第一貼抵件以及一第一固定件。其中，該塊體的前側設有一第一嵌槽，且其側面設有與該第一嵌槽連通的一第一插入孔。另一方面，該第一貼抵件設置在該第一嵌槽內，且該第一固定件(如：插銷、螺栓、彈簧銷等)置入該第一插入孔以固定該第一貼抵件於該第一嵌槽內。依據本新型，所述第一貼抵件係由高硬度、耐磨耗之材料製成，因此其不易磨損及/或變形且具有很長的使用壽命。此外，還可以依據不同的加工工件的尺寸更換合適的貼抵件。

Description

用以固定加工工件之夾爪

本新型為加工設備之技術領域，尤指利用高硬度、耐磨耗之材料製成的一種夾爪。

已知，車床加工係一種利用車刀或銑刀對快速旋轉的工件進行切削、鑽孔、搪孔、研磨等加工方式。並且，車床設備通常配備有夾頭(chuck)用以穩定地固定住工件，從而避免加工工件接受切削時產生晃動。

圖1為習知的一種車床夾頭的立體圖。如圖1所示，習知的車床夾頭1a主要包括：一圓形座體11a以及複數個夾爪12a，其中該圓形座體11a具有複數個位移機構111a以及一軸孔110a。應可理解，一加工工件2a係以其一端置入該軸孔110a，且該複數個夾爪12a分別設置在該位移機構111a之上，從而可以利用該複數個位移機構111a分別驅動該複數個夾爪12a相對於該軸孔110a作徑向移動，最終使該複數個夾爪12a一同夾住該工件2a。

依據使用經驗，如圖1所示習知的夾爪12a在實際應用中顯示出以下缺點： (1)各個夾爪12a的前側通常被設計為具有一內凹弧面，且該內凹弧面具有一第一曲率半徑從而能夠貼合具有一第一徑長的工件2a的側面。換句話說，該複數個夾爪12a無法被用於夾住具有一第二徑長的另一工件。在此情況下，車床加工廠商只能夠另外購置其它合適的複數個夾爪組裝在該圓形座體11a之上，或修整各夾爪表面的圓弧度，以利用該複數個夾爪夾住具有第二徑長的另一工件。 (2)該夾爪12a通常係使用軟鋼、低碳鋼或中碳鋼材製成，因此，經長期使用後，各個夾爪12a的內凹弧面會有不同程度的損耗及/或變形，導致各個夾爪12a的內凹弧面對於該工件2a的側面會有不同的貼合度。如此，當該車床夾頭1a受驅動而轉動時，旋轉中的該工件2a會產生晃動且影響加工精密度。因此，為了保證該工件2a不晃動及增加加工精密度，只能將一個或多個所述夾爪12a替換成新品，或修整各夾爪表面的圓弧度，增加加工成本及資源浪費。

由前述說明可知，習知的夾爪顯然具有缺陷有待改善。有鑑於此，本案之創作人係極力加以研究，而終於研發完成本新型之一種嵌件式夾爪用以固定加工工件，以增加使用壽命，並降低更換成本。

本新型為一種夾爪，其為一種嵌件式夾爪，用於整合在一加工設備以固定一加工工件，且包括一塊體、一第一貼抵件以及一第一固定件。其中，該塊體的前側設有第一嵌槽，且其側面設有與該第一嵌槽連通的一第一插入孔。另一方面，該第一貼抵件設置在該第一嵌槽內，且該第一固定件(如：插銷、螺栓、彈簧銷等)置入該第一插入孔以固定該第一貼抵件於該第一嵌槽內。依據本新型，所述第一貼抵件係由高硬度、耐磨耗之材料製成，因此該第一貼抵件不易磨損及/或變形且具有很長的使用壽命，且易於更換貼抵件以降低成本。

依此設計，即使夾爪經長期使用而有必要進行更換，僅需將該第一嵌槽內的已使用之第一貼抵件替換成新品，毋須更換整個夾爪。此外，當加工工件的徑長改變時，亦僅需將該第一嵌槽內的原第一貼抵件替換成另一合適的貼抵件。

為達成上述目的，本案創作人提出所述夾爪的一實施例，其包括：一塊體，其前側設有一第一嵌槽，且其側面設有與該第一嵌槽連通的一第一插入孔；一第一貼抵件，係利用一材料製成，且設置在該第一嵌槽內；以及一第一固定件，置入該第一插入孔以固定該第一貼抵件於該第一嵌槽內。

在一實施例中，該第一貼抵件的前側具有一第一貼抵面，且該第一貼抵面為一內凹面或一外凸面或一平面，其可配合加工工件表面形狀設計。

在一實施例中，一粗糙結構形成於該第一貼抵面之上，且該粗糙結構可為鋸齒或其他凹凸分佈之表面，以利夾持固定加工工件。

在可行的實施例中，本新型之夾爪可更包括：一凸塊，形成於該塊體的頂側，其中該凸塊的後側設有一第二嵌槽，且其側面設有與該第二嵌槽連通的一第二插入孔；一第二貼抵件，係利用一材料製成，且設置在該第二嵌槽內；以及一第二固定件，置入該第二插入孔以固定該第二貼抵件於該第二嵌槽內。

在一實施例中，該第二貼抵件的前側具有用以貼抵固定該加工工件之內側的一第二貼抵面，且該第二貼抵面為一內凹面或一外凸面或一平面，其可配合加工工件表面形狀設計。

在一實施例中，一粗糙結構形成於該第二貼抵面之上，且該粗糙結構可為鋸齒或其他凹凸分佈之表面，以利夾持固定加工工件。

在一實施例中，該塊體與該凸塊的製造材料皆為選自於由低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、不鏽鋼、合金鋼、鑄鐵、和銅合金所組成群組之中的任一種。

在一實施例中，該第一貼抵件件與該第二貼抵件的製造材料為選自於由耐磨中熵合金、耐磨高熵合金、耐磨中碳鋼、耐磨高碳鋼、耐磨銅合金、耐磨鑄鐵、耐磨合金鋼、耐磨鎢鋼、和複合材料所組成群組之中的任一種。

並且，本新型之夾爪亦可用於各式加工設備的工件檯面之上以固定加工工件，接受各式刀具的切削加工。

為了能夠更清楚地描述本新型之一種夾爪及該夾爪的用途，以下將配合圖式，詳盡說明本新型之較佳實施例。

本新型之夾爪係為一種嵌件式夾爪，用以整合在例如為車床設備或銑床設備的一加工設備；具體地，係整合在該加工設備的一夾頭裝置。請參閱圖2、圖3，其分別為整合有本新型之夾爪的一夾頭裝置的第一立體圖和第一立體分解圖。如圖2與圖3所示，該夾頭裝置1包括：一圓形座體11、複數個位移機構13以及複數個本新型提出的夾爪12。其中，該圓形座體11具有複數個凹槽111以及連通該複數個凹槽111的一軸孔110，該複數個位移機構13分別設置在該複數個凹槽111內，且該複數個夾爪12分別設置在該複數個位移機構13之上。實際應用時，該位移機構13可以是但不限於氣壓式位移機構、油壓式位移機構或手動式位移機構。

該夾頭裝置1的操作方式如下：先將一加工工件2的一端置入該軸孔110；接著，驅動該複數個位移機構13分別驅動該複數個夾爪12相對於該軸孔110作徑向移動，最終使該複數個夾爪12一同夾住該加工工件2。

進一步地，圖4A、圖4B和圖4C為本新型之夾爪的第一、第二和第三立體分解圖。依據本新型之設計，該夾爪12包括：一塊體121、一第一貼抵件122以及一第一固定件123，其中該塊體121的前側設有一第一嵌槽1211，且其側面設有與該第一嵌槽1211連通的一第一插入孔1212，該第一插入孔亦可為複數插入孔。另一方面，該第一貼抵件122設置在該第一嵌槽1211內，且透過將該第一固定件123置入該第一插入孔1212以固定該第一貼抵件122於該第一嵌槽1211內。實際應用時，該第一固定件123可以是但不限於插銷、螺栓、彈簧銷等具有限位和固定功能之元件。例如，如圖4A繪示該第一固定件123為一螺栓，圖4B繪示該第一固定件123為一彈簧銷，且圖4C繪示該第一固定件123為一插銷。

該第一貼抵件122的前側可進一步設計為具增加夾持效果之不同幾何形狀表面。如圖4A所示，該第一貼抵件122的前側具有一第一貼抵面1221，且該第一貼抵面1221為一內凹面。值得說明的是，在一可行實施例中，如圖4B所示，為配合加工工件2的表面形狀，該第一貼抵面1221亦可為一外凸面。在另一可行實施例中，如圖4C所示，為配合加工工件2的表面形狀，該第一貼抵面1221亦可為一平面。此外，實務上還可令一粗糙結構形成於該第一貼抵面1221之上，其中該粗糙結構可以是但不限於鋸齒結構或包含複數個凸部與凹部之結構。依此設計，在使用複數個所述夾爪12一同夾住該加工工件2之時，該粗糙結構有助於所述夾爪12更加穩定地夾持固定該加工工件2。

進一步地，圖5為整合有本新型之夾爪的一夾頭裝置的第二立體分解圖。應可理解，圖3繪示該夾頭裝置1整合有三個本新型所述之夾爪12，且圖5繪示該夾頭裝置1整合有四個本新型所述之夾爪12。然而，熟悉操作各式加工設備的工程師應知道，配合不同加工工件2之加工，本新型之夾爪亦可用於各式加工設備的工件檯面之上以固定加工工件，接受各式刀具的切削加工，故本新型之夾爪12的使用數量可以是2個、3個、4個、6個、或8個等。

請接著參閱圖6、圖7，其分別為整合有本新型之夾爪的一夾頭裝置的立體圖和立體分解圖。如圖6與圖7所示，該加工工件2為一環胚，且各所述塊體121的頂側形成有一凸塊124，其中該凸塊124包含一用以貼抵固定該加工工件2之內側的一第二貼抵件125。更詳細地說明，如圖8A所示，該凸塊124的後側設有一第二嵌槽1241，且其側面設有與該第二嵌槽1241連通的一第二插入孔1242，使得該第二貼抵件125得以設置在該第二嵌槽1241內，且透過將該第二固定件126置入該第二插入孔1242從而固定該第二貼抵件125於該第二嵌槽1241內。實際應用時，該第二插入孔亦可為複數插入孔，且該第二固定件126可以是但不限於插銷、螺栓、彈簧銷等具有限位和固定功能之元件。例如，如圖8A繪示該第二固定件126為一螺栓，圖8B繪示該第二固定件126為一彈簧銷，且圖8C繪示該第二固定件126為一插銷。

值得注意的是，圖8A還繪出該第二貼抵件125的前側具有一第二貼抵面1251，且該第二貼抵面1251為一外凸面。在一可行實施例中，如圖8B所示，為配合加工工件2的表面形狀，該第二貼抵面1251亦可為一內凹面。在另一可行實施例中，如圖8C所示，為配合加工工件2的表面形狀，該第二貼抵面1251亦可為一平面。此外，實務上還可令一粗糙結構形成於該第二貼抵面1251之上，其中該粗糙結構可以是但不限於鋸齒結構或包含複數個凸部與凹部之結構。

實際應用時，該塊體121與該凸塊124的製造材料可以是但不限於低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、不鏽鋼、合金鋼、鑄鐵、和銅合金。應知道，高碳鋼的硬度高於中碳鋼，且中碳鋼的硬度高於低碳鋼。然而，高碳鋼的價格亦高於中碳鋼，且中碳鋼的價格亦高於低碳鋼。因此，可以依據實際應用需求選擇可接受的鋼材來製作該塊體121與該凸塊124。另一方面，實務上亦可以不鏽鋼、合金鋼、鑄鐵、和銅合金作為該塊體121和該凸塊124的製造材料。

重複說明的是，習知技術之夾爪12a(如圖1所示)係採一體式設計，且通常係使用軟鋼、低碳鋼或中碳鋼材製成。因此，經長期使用後，各個夾爪12a的前側表面(即，貼抵面)會有不同程度的損耗及/或變形。為了改善前述缺陷，於此係以耐磨中熵合金或耐磨高熵合金作為該夾爪12的該第一貼抵件122與該第二貼抵件125的製造材料。另一方面，實務上亦可採用耐磨中碳鋼、耐磨高碳鋼、耐磨銅合金、耐磨鑄鐵、耐磨合金鋼、耐磨鎢鋼、和複合材料作為所述第一貼抵件122和所述該第二貼抵件125的製造材料。

如此，和習知技術之夾爪12a(如圖1所示)相比，本新型之夾爪12具有以下優點： (1)各個夾爪12的第一貼抵件122的前側具有一第一貼抵面1221，且該第一貼抵面1221能夠貼合一具有第一徑長的加工工件2的側面。換句話說，欲使一具有第二徑長的加工工件2能夠受到穩定貼抵，僅需將該塊體121的該第一嵌槽1211內的原第一貼抵件122替換成可以穩定貼抵具有第一徑長的工件2的另一個合適的貼抵件。 (2)各個夾爪12的第一貼抵件122係由高硬度、耐磨耗之材料製成，因此不易磨損及/或變形且具有很長的使用壽命。另外，即使夾爪12經長期使用而有必要進行更換，也僅需將該第一嵌槽1211內的已使用之第一貼抵件122替換成新品，毋須更換整個夾爪12。

如此，上述係已完整且清楚地說明本新型之一種夾爪及其應用。必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本新型之可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本新型之專利範圍，凡未脫離本新型的技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1a:車床夾頭

11a:圓形座體

110a:軸孔

111a:位移機構

12a:夾爪

2a:工件

1:夾頭裝置

11:圓形座體

110:軸孔

111:凹槽

12:夾爪

121:塊體

1211:第一嵌槽

1212:第一插入孔

122:第一貼抵件

1221:第一貼抵面

123:第一固定件

124:凸塊

1241:第二嵌槽

1242:第二插入孔

125:第二貼抵件

1251:第二貼抵面

126:第二固定件

13:位移機構

2:加工工件

圖1為習知的一種車床夾頭的立體圖；圖2為整合有本新型之夾爪的一夾頭裝置的立體圖；圖3為圖2所示夾頭裝置的立體分解圖；圖4A為本新型之夾爪的第一立體分解圖；圖4B為本新型之夾爪的第二立體分解圖；圖4C為本新型之夾爪的第三立體分解圖；圖5為整合有本新型之夾爪的一夾頭裝置的第二立體分解圖；圖6為整合有本新型之夾爪的一夾頭裝置的立體圖；圖7為整合有本新型之夾爪的一夾頭裝置的立體分解圖；圖8A為本新型之夾爪的第四立體分解圖；圖8B為本新型之夾爪的第五立體分解圖；以及圖8C為本新型之夾爪的第六立體分解圖。