CN1680071A - 用于工作站、自动生产线和类似设备的工件夹持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于工作站、自动生产线和类似设备的工件夹持装置。该工件夹持装置包括置于一平面上的两个平行支承件(12，13)，其中所述支承件的至少一第一支承件相对于另一支承件导向、可控且是可移动的，以便使它们接近和远离；一可转动地安装在所述第一支承件上且被控制以便转动的第一夹具夹持器轴(14)；一安装在所述支承件中的另一个支承件上的第二夹具夹持器轴(15)。每个轴保持一与另一轴的一夹持夹具相对的夹持夹具，并且一个齿轮减速装置(16)至少位于承载所述第一轴的所述第一支承件上以随所述支承件一起运动并使得所述第一轴逐渐转动。

Description

用于工作站、自动生产线和类似设备的工件夹持装置
技术领域
本发明总体上涉及用于多种机械加工例如工作站、自动生产线、铣床和类似设备的机床领域，尤其是涉及用在这种机床中的工件夹持装置即虎钳。
背景技术
用于多种自动加工的机床通常包括以不同方式与一夹持要加工工件的机床部件连接的多个操作装置。
在工作站中，例如工件夹持器部件可以呈棱柱形机身形状，在其一个或多个面上配备有多个用来接纳和保持要加工工件的夹具。该棱柱形机身可被设置成在一轴线上转动以使由夹具保持的工件可面向操作装置。在这种使用中，夹具通常是不转动的，这样工件相对于机床的有效定向受到限制。事实上，夹具通常仅可大多通过手动锁止/松开而在其打开和关闭位置中移动，这样通常需要至少一个操作者以便将夹具中的工件装在机床外侧的至少一个附加工件夹持器机身上和将该工件从该工件夹持器机身上卸下，同时预先装在另一工件夹持器机身上的工件被加工。
在自动生产线中，要加工的工件被装载和保持在置于一连接有多个操作装置的转动工作台上的夹具或虎钳中。该工作台在一垂直或水平轴线上转动以便沿着操作装置所在的工作站的顺序带动每个工件。
在这种应用中，夹具可以是转动的。在这种情形中，夹具由一通常远离其转动轴并从而需要一齿轮传动部件、带传动部件或万向传动部件以便可致动工件转动的动力装置控制，这种情况由于总体尺寸、传动部件的磨损和疲劳以及由加工公差和不可避免的配合间隙及本领域技术人员非常了解的其它因素引起的工件转动精度损失而具有一些缺点。
工件夹持装置可以是独立的夹具或虎钳的形式，并且夹具或虎钳可以是固定的或转动的，而与其安装方式无关。然而，在夹具或虎钳的情形中，如果夹具或虎钳转动也会遭受上述相同的缺点，因为它们通常设置有一置于夹具或虎钳下面且需要一工件夹持器夹具驱动用附加传动***的动力装置。
发明内容
本发明的目的是通过一种设置有一对夹具的工件夹持装置克服现有技术的限制和缺点，该夹具对由一直接设置在其上的动力装置以转动方式支承和控制以便转动。
因此且有利地，它能够省略常用的机械传动装置、缩小***的总体尺寸以及有助于夹持装置在工作站、自动生产线和类似设备所特有的任意工件夹持器部件或工作台上的安装和使用。
因此，本发明的另一个目的是提供一种用于平面工件夹持器部件和棱柱形工件夹持器部件或机身的装配的工件夹持装置，该夹持装置可自动地控制一工件的锁止/松开以及转动以便相对于机床定向。
所以，借助于这种***，通过自动地例如经由一操作装置将工件装在位于棱柱形部件的一个或多个侧面上的夹具或虎钳中/将工件从所述夹具或虎钳中卸下，即使在对位于相同棱柱形部件的其它侧面上的夹具中的工件执行加工，也能够省去或至少减少操作人员的出现。
本发明的另一个目的是提供一种具有转动夹具的夹持装置，它适合于以有效且简单的方式装配自动生产线用转动工作台，从而能够在需要时利用这种工作台已经具备的部件。
本发明的又一个目的是提供一种一转动虎钳形式的工件夹持装置，它集成有使其紧凑、坚固和较少受磨损和疲劳影响并因此能够及时确保和保持其工作精度的控制装置，并且也与应用其的机床控制***接口。
根据本发明这些目的是通过一种工件夹持装置实现的，该工件夹持装置包括置于一平面上的两个平行支承件，其中所述支承件的至少一第一支承件相对于另一支承件导向、可控且是可移动的，以便使它们接近和远离；一可转动地安装在所述第一支承件上且被控制以便转动的第一夹具夹持器轴；一安装在所述支承件中的另一个支承件上的第二夹具夹持器轴，每个轴保持一与另一轴的一夹持夹具相对的夹持夹具；以及位于承载所述第一轴的所述第一支承件上以随所述支承件一起运动并使得所述第一轴逐渐转动的至少一个齿轮减速装置。
此外，能够分别通过一相应齿轮减速装置沿相对方向引导和移动两个支承件并控制两个夹持装置轴。
附图说明
下文中结合附图详细说明本发明，其中：
图1是带有固定机身的虎钳从外侧看时的示意图；
图2是图1中虎钳的中间纵向截面图；
图3是带有转动机身的虎钳的示意图；
图4是图3中虎钳的水平截面图；
图5是依照图4中箭头V-V的垂直截面图；
图6是配备有多个根据本发明的夹持装置的工作台；
图7是配备有根据本发明的夹持装置的棱柱形支承件；以及
图8是图7中的棱柱形支承件的横截面图。
具体实施方式
在根据图1和图2的实施例中，工件夹持装置10包括两个在一机身(基座)11上导向的平行支承件12、13，并且两个支承件中的至少一个可朝向另一个的方向移动以便能够根据需要相互靠近和远离。一第一可控夹具夹持器轴14被可转动地安装在一支承件12上，而一第二夹具夹持器轴15以从动/空转(idle)状态可转动地安装在另一支承件13上。这两个轴14、15在一共同轴线X上，且每个轴被设置成在其前面配备有一用于要加工工件的夹持夹具114、115。该夹具通常根据要加工的工件成形并且以可互换的方式与所述轴连接。可控轴14和从动轴15两者经由推力(止推)轴承14′、15′或轴套安装和定心在相应支承件12、13上。
可控轴14通过一齿轮减速装置16例如一精密外摆线型装置而移动，以使轴本身逐渐转动。可以是电动的或液动的齿轮减速装置16安装在支承件12的外侧以随其一起运动。它优选包括一无刷电动机17和一减速器18，它们可位于相同轴线上，或一个相对于另一个以直角定位，但该减速器的输出端位于相同轴线上且与可控轴14连接。该电动机还与一编码器、一解算器或其它装置相连接，以便检测其角度位置和能够控制轴的逐渐转动且通过轴的逐渐转动控制要加工工件绕轴本身的几何轴线的转动。
位于另一支承件13上的从动/空转轴15优选与一制动装置20连接以便在工件加工过程中不时地在所需角度位置上锁住转动***。
位于一侧上的减速装置16和位于另一侧上的液压制动器20将罩在一保护罩12′、13′中。
作为结构变型，第二轴15也可通过一齿轮减速装置而移动，这样以便能够具有一工件夹持装置，其两个夹具114、115可形状相配地(positively)以及独立地转动。在此情形中，用于第二轴15的减速装置将代替制动装置20或者与制动装置20一起使用。
当支承件12、13都可移动时，它们被固定于在机身11上导向的相应基本滑动件12″、13″上。然后，所述支承件可由一置于机身中但没有伸出该机身的液压致动器22致动。这种致动器可包括一封锁在机身中的固定活塞23和可相对于该活塞沿轴向移动且经由两个相对的平衡杆25与所述滑动件12″、13″连接的一气缸或衬套24，如图2所示。因而，通过恰当地给致动器22供应一液压流体，该气缸就产生沿一个方向或另一个方向的运动，并因此在利用夹具夹持器轴14、15上的夹具114、115夹住或松开一工件时经由平衡杆25产生支承件12、13的接近和远离运动。
在图3至图5所示的示例中，其中与图1和图2中所描述的虎钳中的一个等同或相当的部件用相同的附图标记指示，利用位于可移动支承件12和13上的夹具夹持器轴14、15承载可移动支承件12和13的虎钳机身11通过介于其间的轴承26安装在-而不是被固定在—一基座111上，且可受与上述夹具夹持器轴的轴线X垂直的Y轴线上的转动或摆动影响。对于其转动和摆动，虎钳机身11通过一安装在机身11上的相应减速装置27而移动，该减速装置可以是控制一夹具夹持器轴转动且通过一探测其角度位置的编码器28或其它装置以相同方式控制的减速装置。
以上所述夹持装置10可以有多种应用。例如，当它用于自动生产线和类似设备用转动工作台的制备时，机身11可被省略，并且支承件12、13可直接连接在一桌台已具备的承载架(carriage)上以将其应用在常规夹具中。
然而，在任何应用中，工件夹持器部件必须配备有多个工件夹持装置10，但其自身不必设置用于固定支承件12、13以获得它们的接近和远离运动的装置。这就是例如一平面机身121(图6)或一棱柱形机身122(图7)的情形，这些机身必须配备多个夹持装置11以便将多个要加工工件带至一工作站或类似设备。在此情形中，这种支承件12、13可经由基本滑动件12″、13″与平面机身121或棱柱形机身122相连，并且还经由一设置在或集成在这种机身中的控制致动器22-25相连接且是可移动的。此外，这种控制***包括—如图8所示和图2所说明—一具有一固定活塞23和一可相对于该活塞沿轴向移动且经由两个相对的平衡杆25与基本滑动件12″、13″相连接的气缸或轴套24的液压致动器22。
在每种应用中，在如图6和图7所示的自动生产线用转动工作台或具有一个或多个侧面的工件夹持器部件的范围内，具有单个和多个的其它夹持装置，本发明的工件夹持装置可具有以下优点，即具有一位于其上的可与至少一个夹具夹持器支承件一起移动且总体尺寸最小的动力装置；以及既没有传动装置也没有庞大的附加装置。此外，采用根据本发明的夹持装置使得如图6和图7所示的平面工件夹持器支承件和棱柱形工件夹持器支承件的装配成为可能，在这种情况下，能够获得夹具自动开/关而不是通常的手动操作的优点；以及工件相对于机床的转动而不是通常的空缺(missing)的优点。

Claims (14)

1、用于机床例如工作站、自动生产线、铣床和类似设备的工件夹持装置，它包括置于一平面上的两个平行支承件(12，13)，其中所述支承件的至少一第一支承件相对于另一支承件导向、可控且是可移动的，以便使它们接近和远离；一可转动地安装在所述第一支承件上且被控制以便转动的第一夹具夹持器轴(14)；一安装在所述支承件中的另一个支承件上的第二夹具夹持器轴(15)，每个轴保持一与另一轴的一夹持夹具相对的夹持夹具；以及位于承载所述第一轴的所述第一支承件上以随所述支承件一起运动并使得所述第一轴逐渐转动的至少一个齿轮减速装置(16)。
2、根据权利要求1所述的工件夹持装置，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴是同轴的，并且所述第二轴是从动的且设置有一制动和锁止装置(20)。
3、根据权利要求1所述的工件夹持装置，其特征在于，所述两个平行支承件(12，13)沿相对方向导向、可控且可移动；每个所述夹具夹持器轴(14，15)以转动方式安装在一相应支承件上并被致动以转动；并且一齿轮减速装置(16)安装在每个所述支承件上以便随所述支承件一起运动以及相互独立地控制所述轴的转动。
4、根据权利要求1或3所述的工件夹持装置，其特征在于，所述齿轮减速装置包括一经由一用于检测角度位置的装置和一精密减速器连接和控制的电动机，该电动机的输出端与相应可控夹具夹持器轴同轴且与相应可控夹具夹持器轴连接，所述电动机和所述减速器在一条直线上或彼此以直角定位。
5、根据权利要求3所述的工件夹持装置，其特征在于，所述支承件被安装在受控的基本滑动件(12″，13″)上以实现所述支承件的平行接近和远离运动。
6、根据权利要求5所述的工件夹持装置，其特征在于，具有所述支承件的所述基本滑动件安装在一固定机身上且可在所述固定机身上移动。
7、根据权利要求5所述的工件夹持装置，其特征在于，具有所述支承件的所述基本滑动件安装在一机身上且可在所述机身上移动，所述机身可在所述轴的轴线垂直的至少一个轴线上转动/摆动。
8、根据权利要求5所述的工件夹持装置，其特征在于，具有所述支承件的所述基本滑动件安装在一机床的一固定工件夹持器部件上且在所述固定工件夹持器部件上导向，并且可沿相对方向移动。
9、根据权利要求5所述的工件夹持装置，其特征在于，具有所述支承件的所述基本滑动件安装在一机床的一转动工件夹持器部件上且在所述转动工件夹持器部件上导向，并且可沿相对方向移动。
10、根据权利要求5所述的工件夹持装置，其特征在于，所述基本滑动件与一液压致动器(22)连接以实现所述基本滑动件的平行运动。
11、根据权利要求10所述的工件夹持装置，其特征在于，所述液压致动器包括一处于固定位置的活塞(23)，一可相对于所述活塞沿轴向移动的气缸(24)，以及一对将所述气缸连接到所述基本滑动件的相对的平衡杆(25)。
12、一种用于自动生产线的转动工作台，它包括多个根据上述权利要求中任一项所述的工件夹持装置，其中，每个工件夹持装置的支承件应用在由设置在所述工作台上并用于保持通用夹具的承载架构成的基本滑动件上。
13、一种用于机床、工作站和类似设备的棱柱形工件夹持器部件，它在其一个或多个侧面上包括至少一个根据权利要求1-11中任一项所述的工件夹持装置。
14、一种用于机床、工作站和类似设备的工件夹持器平面，它包括根据权利要求1-11中任一项所述的排列在其一个侧面上的两个或更多个工件夹持装置。
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