專利名稱：夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分陳述的那樣構(gòu)造的夾具。
這樣的夾具用于將工具、工件或工件托盤(pallet)裝卡在限定的位置上，該卡盤通常固定地位于機(jī)床或壓機(jī)(press)的工作臺上，而工件托盤重復(fù)地可釋放地精確定位在卡盤處。
背景技術(shù)：
可以從EP 0111092B2獲知一種用于將工件可旋轉(zhuǎn)地可更換地連接到機(jī)加工裝置的聯(lián)接設(shè)備。該設(shè)備包括夾持撥盤的兩個同軸對中構(gòu)件。一個聯(lián)接構(gòu)件設(shè)置有布置在中心的圓形帶動銷以及偏心布置的細(xì)長帶動銷。布置在中心的帶動銷包括具有截頭錐形狀的外殼表面，而偏心布置的帶動銷特征在于側(cè)面彼此定向為半徑平行傾向于聯(lián)接構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線。撥盤特征在于中心的圓形開口以及偏心布置的大致橢圓形開口，每個開口的形狀和位置對應(yīng)于相應(yīng)的帶動銷。三個巻邊布置在一個聯(lián)接構(gòu)件上，當(dāng)聯(lián)接設(shè)備被夾持時，所述巻邊的表面從接觸另一聯(lián)接構(gòu)件的表面的截面突起。撥盤由彈簧鋼制成，在其中機(jī)加工的開口定向為與兩個帶動銷對應(yīng)，以便當(dāng)聯(lián)接設(shè)備被夾持時撥盤在開口區(qū)域中軸向地彈性變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于改進(jìn)一種夾具，這種夾具具有卡盤和可釋放地緊固在卡盤上的夾持托盤，使得夾具在實踐中免受污垢，夾持托盤允許在卡盤處重復(fù)精確定位，且對中構(gòu)件制造簡單且節(jié)省成本。
出于這種目的，根據(jù)本發(fā)明的夾具按照權(quán)利要求1所述的那樣來設(shè)置。
本發(fā)明主題的優(yōu)選實施例和其它方面見于從屬權(quán)利要求2至15。為了確保夾持托盤在被裝卡時以高的絕對且可再現(xiàn)的精度定位，設(shè)置至少三對對中構(gòu)件，所述至少三對對中構(gòu)件協(xié)作，使得夾持托盤相對于卡盤在X和Y方向上定位且相對于圍繞Z軸的角位置定位，并且使得對中銷的側(cè)面與每個對中開口的側(cè)壁線接觸，導(dǎo)致夾具在實踐中不會變臟。
為了在裝卡好的夾持托盤中實現(xiàn)高穩(wěn)定性，優(yōu)選在向外比較遠(yuǎn)的位
置設(shè)置四個限位銷(spacer pin)。
此外，權(quán)利要求16中要求保護(hù)一種夾持托盤，其用于如權(quán)利要求1到15中任意一項所述那樣構(gòu)造的夾具。該夾持托盤的其它優(yōu)選方面在權(quán)利要求17和18中限定。
權(quán)利要求19中限定了一種對中板，該對中板適于用于如權(quán)利要求l到15中任何一項所述那樣構(gòu)造的夾具，尤其優(yōu)選用于附接到夾持托盤的基體。該對中板的其它優(yōu)選方面在從屬權(quán)利要求20到22中闡述。


現(xiàn)參考附圖對根據(jù)本發(fā)明的夾具的優(yōu)選示例實施例進(jìn)行詳細(xì)描述，在這些圖中
圖l是該夾具在對中過程中的示意圖2是如圖1所示但是在對中之后的夾具的又一示意圖2a是從圖2截取的放大比例詳圖2b是兩個對中構(gòu)件的透視圖3是包括卡盤和夾持托盤的夾具的示意圖，和
圖4是優(yōu)選示例實施例的對中板的圖示。
具體實施例方式
現(xiàn)在參見圖l，示出了該夾具的示意性橫截面圖以助于詳細(xì)說明對中構(gòu)件如何工作。該夾具包括卡盤1和夾持托盤6?？ūPl具有用于裝卡布置在夾持托盤6處的夾持銷的機(jī)構(gòu)，未示出用于該目的所需的該夾持裝置。夾持托盤6通常用于將工件或工具可重復(fù)地精確定位地安裝在卡盤1處?？ūP1和夾持托盤6兩者都具有實心基體2、 7。卡盤l具有對中銷3形式的第一對中構(gòu)件，而夾持托盤6具有對中開口9形式的其它對中構(gòu)件。應(yīng)當(dāng)理解，雖然在該示例中僅示出一個對中銷3和一個對中開口9，但是卡盤1通常設(shè)置有四個對中銷3，且夾持托盤6設(shè)置有相應(yīng)數(shù)量的對中開口9。
在本示例中，對中開口9在對中板8中機(jī)加工出，對中板8的功能在下文詳細(xì)描述。借助于柱銷12，對中板8定位成與夾持托盤6的基體7的前表面6a間隔開，使得對中板8可向基體7的方向偏斜。每個柱銷12的前端部13形成該夾持托盤6的Z向擋塊?？ūP1的基體2設(shè)置有平坦部4以抵靠柱銷12的前端部13。每個對中銷3設(shè)置有兩個成錐形傾斜的側(cè)面3a、 3b，該側(cè)面3a、 3b接觸對中板8的側(cè)壁9a、 9b，該側(cè)壁9a、 9b沿側(cè)向限定了各對中開口9。對中銷3由比對中板8更硬的材料制成。這樣的益處是，對中銷3的側(cè)面3a、 3b的磨損最小化，從而甚至在大量的夾持動作之后，仍不損害定位精度。對中板8的側(cè)壁9a、 9b的任何磨損僅僅導(dǎo)致與對中銷3的面-線接觸變得稍寬，這對定位精度沒有可察覺的影響。
現(xiàn)在參見圖2，示出了卡盤1連同由其限定的夾持托盤6。當(dāng)將夾持托盤6裝卡在卡盤1中時，各對中銷3進(jìn)入相應(yīng)的對中開口9中，對中銷3的側(cè)面3a、 3b與對中板8的限定了對中開口9的側(cè)壁9a、 9b形成接觸，并導(dǎo)致對中銷3和夾持托盤6相對于卡盤1相應(yīng)地被定向。借助于設(shè)置四個對中銷3和相應(yīng)數(shù)量的定向開口9，當(dāng)將夾持托盤6裝卡在卡盤1中時，夾持托盤6在X和Y方向上以及在圍繞Z軸的角位置上被定位。
在如圖所示的情況下，其中，對中銷3的兩個成錐形傾斜的側(cè)面3&、3b與對中板8的沿側(cè)向限定了對中開口9的側(cè)壁9a、 9b形成接觸，在每個對中銷3和每個側(cè)壁9a、 9b之間實現(xiàn)了線接觸。為此，對中銷3的尺寸設(shè)置成使得在柱銷12用其前端部13抵靠卡盤1的平坦部4之前，由各對中銷3使對中板8向夾持托盤6的基體方向稍微偏斜?，F(xiàn)在參見圖"，示出了對中銷3的側(cè)面3a如何抵靠對中板8的側(cè)壁9a (該側(cè)壁9a沿側(cè)向限定該開口)的放大比例橫截面圖。在該橫截面圖中很明顯，在對中銷3的側(cè)面3a與對中開口9的側(cè)壁9a之間實現(xiàn)了點接觸。
現(xiàn)在參見圖2b，示出了對中銷3接合對中開口9的透視圖，基體2和沿側(cè)向限定對中開口 9的壁之間的線接觸用斷面線(cross-hatchedline)Ll、 L2表示。這樣的線接觸(不同于面接觸)具有這樣的益處，對中構(gòu)件3、 9實際上不會變臟，因為在對中銷3插入到對中開口9的過程中，高表面栽荷導(dǎo)致任何污垢都會被擦掉或強(qiáng)行去掉。但是無論如何，每次對中銷3在對中開口9中對中并因此夾持托盤6相對于卡盤1對中都可以實現(xiàn)高的絕對且可再現(xiàn)的精度。對中板8優(yōu)選地由不銹金屬片制成，對中開口9優(yōu)選地用精沖壓加工而成。對中板8的厚度范圍大約是O. 8至1.5,。這樣的對中板8在制造上相對具有成本效益，對中銷3的側(cè)面3a， 3b以高精度加工(尤其是研磨)而成。
現(xiàn)在參見圖3，示出了該夾具的優(yōu)選實施例，其包括卡盤l和用于固定夾持在其上的夾持托盤6。該卡盤包括圓柱形基體2，所迷圓柱形基體2安裝了以Z方向延伸的四個對中銷3。這四個對中銷3和四個對中開口9都布置在圓周K1、 K2上，彼此間隔開90。，每個對中開口9如何被對中板8包圍所有側(cè)邊是很明顯的。為了裝卡布置在夾持托盤6上的夾
持銷，卡盤l通常具有裝卡機(jī)構(gòu)，所述裝卡機(jī)構(gòu)和夾持銷在該圖中均不明顯。在基體2的表面中加工出的平坦部4用于支撐柱銷12的端面。
夾持托盤6包括對中板8，該對中板8借助于村墊15固定至基體7。襯墊15構(gòu)造為固定到基體7的獨立元件。作為替代方案，它們可以設(shè)計為與基體7成整體。在又一替代方案中，基體7具有基本平坦的面，所述面僅在每個對中開口 9的區(qū)域中被加工成凹進(jìn)。
將對中板8實際緊固是借助于柱銷12來實現(xiàn)的，柱銷12的端面用于止擋該夾持托盤6。柱銷12優(yōu)選地設(shè)置有尾部螺紋，借助于所述尾部螺紋，它們可以分別牢固地定位在各襯墊15和基體7的陰螺紋內(nèi)。柱銷l2定位成向外比較遠(yuǎn)，以獲得夾持托盤6夾持在卡盤1中的高穩(wěn)定性。優(yōu)選地，柱銷12布置在虛擬圓K3的外四分之一中，該虛擬圓K3位于夾持托盤6的徑向最外點處。
對中銷3以及對中開口9的縱向中心線定向為平行于卡盤1和夾持托盤6的Z向軸線Z1?？傊?，對中構(gòu)件3、 9的該布置允許相對于卡盤1在X和Y方向以及相對于圍繞Z軸的角位置對夾持托盤6反復(fù)地精確定位。除此之外，如上所述將柱銷12設(shè)置為與卡盤1的平坦部4接觸也實現(xiàn)在Z方向上的高精度定位。
現(xiàn)在參見圖4，示出了整體設(shè)計的對中板8。為了借助于柱銷固定對中板8，在對中板8中設(shè)置了位于兩個相鄰對中開口9中間的緊固件鉆孔16。
權(quán)利要求
1.一種夾具，包括用于裝卡夾持托盤(6)的卡盤(1)，并且，設(shè)置在所述卡盤(1)處的對中構(gòu)件(3)與設(shè)置在所述夾持托盤(6)處的其它對中構(gòu)件(9)協(xié)作，使得當(dāng)所述夾持托盤(6)裝卡在所述卡盤(1)中時，所述夾持托盤(6)在X和Y方向上定位，一種對中構(gòu)件由對中銷(3)形成，所述對中銷(3)設(shè)計為接合構(gòu)造成對中開口(9)的另一種對中構(gòu)件，其特征在于，所述夾具包括至少三個對中開口(9)和相應(yīng)數(shù)量的對中銷(3)，每個對中銷(3)具有兩個成錐形傾斜的側(cè)面(3a，3b)，每個對中開口(9)由定向為彼此平行的兩個側(cè)壁(9a，9b)來限定，所述兩個側(cè)壁(9a，9b)構(gòu)造為使得每個對中銷(3)的所述成錐形傾斜的側(cè)面(3a，3b)與其形成線接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的夾具，其特征在于，所述夾具包括四個對 中開口 (9)和相應(yīng)數(shù)量的對中銷(3)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的夾具，其特征在于，所述對中開口(9) 在單件式對中板(8)中加工出，所述對中板(8)至少在所述對中開 口 (9)的區(qū)域中在Z方向上是柔性的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的夾具，其特征在于，所述對中板(8)借 助于柱銷(12)固定到所述夾持托盤(6)的基體(7)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾具，其特征在于，所述柱銷(12)具有 螺紋，且被擰入所述夾持托盤(6)的基體(7)中，并且，每個柱銷(12)的前端部(13)形成用于抵靠卡盤(1)的Z向擋塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的夾具，其特征在于，每個對中開口 (9) 由在Z方向上呈柔性的側(cè)壁(9a， 9b)沿側(cè)向限定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3到6中任何一項所述的夾具，其特征在于，所述 對中板(8)由不銹金屬片制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3到7中任何一項所述的夾具，其特征在于，所述 對中板(8)由比所述對中銷(3)更軟的材料制成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3到8中任何一項所述的夾具，其特征在于，所述 對中開口 (9)借助于精沖壓而從所述對中板(8)切出。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3到9中任何一項所述的夾具，其特征在于，所述 對中板(8)厚度最大為2mm，尤其是O. 8到1. 5mm厚。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的夾具，其特征在于，對中銷(3)的所述側(cè)面(3a， 3b)以高精度加工而成，尤其是以高精度研磨而成。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的夾具，其特征在于，對中構(gòu)件(3, 9)在圓周(Kl， K2)上均勻分布設(shè)置。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的夾具，其特征在于，所述夾持托盤(6)設(shè)置為使其前端與對中板(8)間隔開，該對中板(8)具有四個對中開口 (9)，每個對中開口 (9)被對中板(8)包圍所有側(cè)邊。
14. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的夾具，其特征在于，所述卡盤(l)具有基體(2)，所述基體(2)具有用于抵靠柱銷(l2)的平坦部(4)。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的夾具，其特征在于，所述對中板(8)借助于四個帶螺紋的柱銷(12)固定到夾持托盤(6)的基體(7),每個柱銷(12)的前端部(13)形成用于抵靠卡盤(1)的Z向擋塊。
16. —種夾持托盤(6)，用于根據(jù)權(quán)利要求1到15中任意一項所述的夾具。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的夾持托盤(6),其特征在于，所述夾持托盤(6)包括基體(7)，構(gòu)造為帶有至少三個對中開口 (9)的單件式對中板(8)固定到所述基體(7)，使得該對中板(8)在對中開口 (9)的區(qū)域中在Z方向上是柔性的。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的夾持托盤(6),其特征在于，所述夾持托盤(6)構(gòu)造為工件托盤。
19. 一種對中板(8)，用于附接到夾持托盤(6)的基體(7)，所述夾持托盤(6)用于根據(jù)權(quán)利要求1到15中任意一項所述的夾具，其特征在于，所述對中板(8)構(gòu)造為單件式，且包括至少三個對中開口 (9)，并且，所述對中板(8)具有至少三個鉆孔以固定到夾持托盤(6)的基體(7)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的對中板(8)，其特征在于，所述對中板(8)具有四個對中開口 (9)，所述四個對中開口 (9)布置在圓周K2上并且彼此間隔開90。，每個對中開口 (9)由彼此平行定向的兩個側(cè)壁(9a， 9b)沿側(cè)向限定。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的對中板(8)，其特征在于，在對中板(8)中且在每兩個相鄰的對中開口 (9)之間加工有緊固件鉆孔(16)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19到21中任意一項所述的對中板(8),其特征在于，所述對中開口 (9)利用精沖壓制成。
全文摘要
一種夾具包括卡盤(1)和可釋放地固定到其上的夾持托盤(6)?？ūP(1)設(shè)置有布置在所述卡盤(1)處的四個對中銷(3)，所述對中銷(3)與設(shè)置在所述夾持托盤(6)處的對中開口(9)協(xié)作，使得當(dāng)將所述夾持托盤(6)裝卡在所述卡盤(1)中時，所述夾持托盤(6)在X和Y方向上定位。每個對中銷(3)具有兩個成錐形傾斜的側(cè)面(3a，3b)，每個對中開口(9)由定向為彼此平行的兩個側(cè)壁(9a，9b)限定。當(dāng)將夾持托盤(6)裝卡在卡盤(1)處時，每個對中銷(3)的成錐形傾斜的側(cè)面(3a，3b)與對中開口(9)的側(cè)壁形成線接觸。
文檔編號B23Q3/06GK101633125SQ20081016816
公開日2010年1月27日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者B·桑德邁耶 申請人:厄羅瓦公司