專利名稱：夾緊裝置和夾緊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于間接或直接夾緊至少一個物體例如工件或刀具的夾緊裝置， 其中一和物體間接或直接連接的夾緊器件與夾緊裝置的一個或多個夾緊元件通過夾緊運動協(xié)同作用，用以可拆式地夾緊物體。此外，本發(fā)明還包括一種用于利用夾緊裝置可拆式地夾緊物體、例如工件或刀具的方法，其中，在夾緊運動中使夾緊裝置的至少一個夾緊元件這樣地通過一夾緊驅(qū)動裝置沿夾緊方向運動，使得所述至少一個夾緊元件與一和物體間接或直接連接的夾緊器件協(xié)同作用。
背景技術(shù)：
開頭所述的夾緊裝置在工件加工的領(lǐng)域內(nèi)是充分已知的。由同類型的夾緊裝置預(yù)期，即使在加工力起作用時也絕對尺寸精確地保持工件。因此，同類型的夾緊裝置不僅必須承受相應(yīng)的加工力，而且同時在夾緊物體時必須保持相應(yīng)高的精度。同類型的夾緊裝置例如用在機床、加工中心、加工站或類似物中。夾緊參數(shù)(位置精度、保持力)的高的可重復(fù)性在這里為了避免錯誤加工或廢品具有重要性。在這里應(yīng)該提到，本發(fā)明不僅涉及夾緊工件，而且按照本發(fā)明的建議也基本上可用于夾緊任何其他的物體，例如也可用于刀具。特別是對于夾緊工件已知不同的方案。物體例如工件例如直接通過夾緊裝置這樣地夾緊，即，刀具本身帶有夾緊器件、例如夾緊栓或類似物。但也已知將物體例如工件安裝在底板上，其中，底板則裝備有多個相應(yīng)的夾緊器件并因此實現(xiàn)物體與夾緊裝置的間接連接。全部這些解決方案屬于本發(fā)明的領(lǐng)域。同類型的夾緊裝置自然用于夾緊至少一個物體，在設(shè)置多個物體的情況下、例如在一個底板上，利用同類型的夾緊裝置也可以將多個物體同時夾緊。夾緊裝置具有一個或多個夾緊元件，所述一個或多個夾緊元件以適合的方式與間接或直接和物體相連接的夾緊器件協(xié)同作用并由此實現(xiàn)可拆式的夾緊。對此，夾緊運動由所述至少一個夾緊元件實施，為了夾緊運動設(shè)有一相應(yīng)的夾緊驅(qū)動裝置。在現(xiàn)有技術(shù)中已知所謂的零點夾緊系統(tǒng)，其中，例如將一夾緊環(huán)設(shè)置在支承物體的底板上或在物體本身上，并且夾緊裝置具有一錐形的或錐狀的插入芯軸，該插入芯軸與夾緊環(huán)的相應(yīng)的多個貼靠面協(xié)同作用。附加地設(shè)有基準(zhǔn)面，必須將夾緊環(huán)確定地支承在這些基準(zhǔn)面上，以便由此確保物體相對于夾緊裝置位置精確地定位。因此在夾緊環(huán)、亦即夾緊器件與夾緊裝置的協(xié)同作用時多個面競爭，并且該按位置的相符就這方面是不利的。必須盡可能精確地制造插入芯軸的錐形或錐狀的構(gòu)型，以便確保拉緊力和保持力的高的可重復(fù)性。這在制造這種類型的夾緊裝置時導(dǎo)致相應(yīng)的耗費。在現(xiàn)有技術(shù)中還已知這樣的夾緊裝置，在該夾緊裝置中，一圓柱形的夾緊器件與一夾緊裝置協(xié)同作用。這樣的實施形式基本上不是無間隙的，因為否則這兩個元件的聚攏是不可能的。但隨后必須用相應(yīng)的耗費補償該間隙。通常不是僅用一個夾緊裝置、而是用多個夾緊裝置保持物體(特別是工件)。圓柱形的構(gòu)型引起物體朝向夾緊裝置或離開夾緊裝置的精確的裝入運動或取出運動，以便避免在物體裝入夾緊裝置或從/由夾緊裝置中取出時的傾斜。通常在裝入運動或取出運動時并不設(shè)定如此高的精度，或如此高的精度與相應(yīng)的耗費相關(guān)聯(lián)。存在物體在這些夾緊裝置上傾斜的顯著的危險，結(jié)果產(chǎn)生不想要的加工間歇或者為了可能精確地進給和排出物體但需要較高的耗費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于，這樣改進可拆式地夾緊物體的開頭所述的夾緊裝置或同樣所述的方法，使得至少一個上述缺點得以克服。為了實現(xiàn)該按照本發(fā)明的目的，本發(fā)明建議一種如開頭所述的夾緊裝置，其中，所述至少一個夾緊元件能通過一夾緊驅(qū)動裝置沿著夾緊方向運動并且附加地所述至少一個夾緊元件能在不同于、優(yōu)選垂直于夾緊方向的補償方向上運動，以便在夾緊運動的第一部分中在真正的夾緊之前在補償方向的方向上允許物體或夾緊器件相對于夾緊裝置定心或所述至少一個夾緊元件定心。按照本發(fā)明的方法為了實現(xiàn)該目的而建議，在夾緊運動的第一部分中使所述至少一個夾緊元件在不同于、特別是垂直于夾緊方向的補償方向上運動，用以使物體或夾緊器件相對于夾緊裝置或所述至少一個夾緊元件定心，并且在接在夾緊運動的第一部分之后的第二部分中通過所述至少一個夾緊元件、特別是通過所述至少一個夾緊元件在夾緊方向上的運動將夾緊器件夾緊。按照本發(fā)明，在夾緊之前實現(xiàn)物體或夾緊器件相對于夾緊裝置或相對于所述至少一個夾緊元件的定心。由此得出大量優(yōu)點。在夾緊器件插入夾緊裝置中時夾緊器件傾斜的危險得以避免，因為可設(shè)置足夠的間隙，然后例如在定心步驟中消除該間隙。對此應(yīng)注意，按現(xiàn)有技術(shù)的解決方案只知道一個夾緊步驟并且然后在夾緊的狀態(tài)下定心自然不再是可能的。定位時可能的誤差則必須通過相應(yīng)的措施、例如通過錐體的彈性構(gòu)型或其他的成本昂貴的解決方案來補償。按照本發(fā)明不再需要這樣的方式。按照本發(fā)明的建議也避免按位置的相符，因為通過按照本發(fā)明的建議設(shè)置唯一一個負責(zé)的用于使物體相對于夾緊裝置位置精確地定位的基準(zhǔn)面是可能的。利用按照本發(fā)明的建議取消了對按現(xiàn)有技術(shù)裝備有相應(yīng)錐體的夾緊器件的耗費的加工，夾緊過程的可重復(fù)性很高，因為沒有設(shè)置夾緊反力的分配，由此加工過程變得相應(yīng)可靠并且通過按照本發(fā)明的夾緊裝置、在使用按照本發(fā)明的夾緊方法的情況下很同樣地、亦即以相同的精度和夾緊力夾緊各個物體。按照本發(fā)明的建議也允許較大的抓持尺度(Fangmaii)以及從而通過夾緊裝置也可靠地抓住物體。應(yīng)該注意，按照本發(fā)明的夾緊裝置具有至少一個夾緊元件、但通常具有多個夾緊元件。全部這些解決方案屬于本發(fā)明。按照本發(fā)明的建議通過為夾緊元件配置附加的可運動性來補償可能的間隙或使物體相對于夾緊裝置定心。通常，夾緊驅(qū)動裝置用于在夾緊運動中使夾緊元件沿著夾緊方向運動并由此在可拆式固定的連接中實現(xiàn)夾緊。但夾緊元件按照本發(fā)明現(xiàn)在也在補償方向上具有附加的可運動性，該補償方向優(yōu)選與夾緊方向成直角、但至少不與該夾緊方向重合地定向。利用該可自由運動性或該自由度來實施定心。夾緊方法由此也不同于傳統(tǒng)已知的方法，在傳統(tǒng)已知的方法中并未規(guī)定物體相對于夾緊裝置的定心、亦即對準(zhǔn)并且在夾緊以后相應(yīng)的位置改變不再是可能的。按照本發(fā)明為此規(guī)定，在補償方向上存在所述至少一個夾緊元件的可自由運動性。該可自由運動性這里僅為幾個l/10mm或l/100mm。這些尺寸自然不應(yīng)該被理解為限制性的，它們在結(jié)構(gòu)上也還可以選擇成較大的或較小的。按照本發(fā)明的建議因此規(guī)定，夾緊元件不僅實施在夾緊方向上的運動、亦即為了施加相應(yīng)高的夾緊力用以固定物體，而且夾緊元件也沿著補償方向具有一定的可運動性。 因此有利的是，所述至少一個夾緊元件與夾緊驅(qū)動裝置不存在固定的耦聯(lián)或連接，因為夾緊驅(qū)動裝置的確對于在夾緊方向上的主要的夾緊運動是負責(zé)的。但適合地由夾緊驅(qū)動裝置導(dǎo)出夾緊元件在補償方向上的運動并由此多重地利用夾緊驅(qū)動裝置。被看作有利的是，夾緊裝置這樣構(gòu)成，S卩，在這里實現(xiàn)夾緊元件在夾緊器件上的部分地接合或作用。由此在夾緊運動的過程中首先通過夾緊元件產(chǎn)生夾緊器件的定心并且此后在夾緊運動的第二部分中通過夾緊裝置或夾緊驅(qū)動裝置的運動產(chǎn)生對物體的夾緊。夾緊運動的這兩個部分還經(jīng)由夾緊元件在夾緊器件上的作用或接合來限定。雖然在這里涉及兩個分開的運動進程，但它們連續(xù)地依次實現(xiàn)。因此，通過夾緊元件的被導(dǎo)向的運動實現(xiàn)的對夾緊器件的定心轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫斫鉃閵A緊運動的第二部分的對物體的夾緊。因此，夾緊元件首先保證處在定心位置，以便接著將設(shè)置在夾緊器件上的成型部在夾緊裝置的或可運動地設(shè)置在其中的各夾緊元件和夾緊元件輔助器件的連續(xù)運動中帶到夾緊位置并將夾緊器件夾緊。與按照本發(fā)明的夾緊裝置的以前描述的運動或功能方式有關(guān)地被看作有利的是， 夾緊器件具有相應(yīng)的成型部并因此對與夾緊器件處于接合的夾緊元件施加控制功能。夾緊器件為此具有至少一個凹槽、側(cè)凹或刻槽，所述凹槽、側(cè)凹或刻槽允許與所述至少一個夾緊元件或部分夾緊元件形鎖合地協(xié)同作用。在夾緊器件插入夾緊裝置以后和在操縱夾緊裝置時，將夾緊元件帶入在夾緊器件上的相應(yīng)的凹槽、側(cè)凹、刻槽或類似物中并且形鎖合與其靠攏在一起。借此首先使夾緊器件在夾緊裝置中定心，經(jīng)由與夾緊器件處于接合的或形鎖合地協(xié)同作用的夾緊元件促成。通過繼續(xù)操縱夾緊裝置，經(jīng)由凹槽、側(cè)凹、刻槽或類似物的相應(yīng)的成型部促成地，在夾緊器件中引起對夾緊元件的導(dǎo)向，該導(dǎo)向最終導(dǎo)致在夾緊運動結(jié)束時實現(xiàn)夾緊器件和與其連接的物體的夾緊。為此，夾緊器件的成型部在將夾緊器件固定或夾緊時引起夾緊元件向貼靠位置移近。為了可以施加夾緊功能，夾緊裝置的一種優(yōu)選的實施形式規(guī)定，在這里存在一用于接納夾緊器件的接納開口。在該接納開口中則設(shè)置所述多個或一個夾緊元件。它們可以成環(huán)式或輪圈式地設(shè)置于接納開口中。在夾緊器件插入接納開口和接著操縱夾緊裝置以后，使夾緊元件沿徑向朝向夾緊器件的方向運動并且與該夾緊器件特別是形鎖合地協(xié)同作用，以便實現(xiàn)物體或設(shè)置在其上的夾緊器件相對于夾緊裝置的定心或夾緊。在夾緊裝置的同樣被本發(fā)明包括的另一種優(yōu)選的實施形式中規(guī)定，夾緊裝置具有一插入芯軸，夾緊元件設(shè)置在該插入芯軸的周面上。該插入芯軸從用于物體的支承部伸出并且嵌入在物體上的或在用于物體的接納部上的相應(yīng)的凹槽或接納開口中。各夾緊元件便與以在物體上的或在用于物體的支承部上的接納開口形式構(gòu)造的夾緊器件協(xié)同作用，在這里按環(huán)式設(shè)置在插入芯軸上、例如在其周面上。各夾緊器件例如構(gòu)造成接納部，為此便具有一以環(huán)式或環(huán)形槽式構(gòu)成的夾緊器件。在這里然后也首先通過一夾緊驅(qū)動裝置實現(xiàn)夾緊元件在不同于、優(yōu)選垂直于真正的夾緊方向的補償方向上的運動，以便在夾緊運動的第一部分中在真正的夾緊之前實施物體或夾緊器件相對于夾緊裝置的定心，之后接著實現(xiàn)對物體的夾緊。在上述情況下，在物體上的夾緊器件不必一定構(gòu)造成接納開口。而是也具有這樣的可能性，即，在這里設(shè)有按套筒型式成型的夾緊器件，以便將帶有夾緊元件的夾緊裝置搭接在一插入芯軸上。因此本發(fā)明的夾緊裝置總體上不僅包括夾緊裝置的這樣的構(gòu)型，該構(gòu)型構(gòu)造成用于接納一夾緊器件，而且包括相反的解決方案，其中夾緊裝置按照突出的或伸出的元件的型式例如構(gòu)造成插入芯軸或類似物并且接合到在物體上的或者在支承物體的底板或類似物上的相應(yīng)的接納部或接納開口中。按照本發(fā)明的夾緊裝置的該實施形式則具有與總體上構(gòu)造成接納部的夾緊裝置相同的作用原理。一種這樣的實施形式的優(yōu)點是，在這里沒有凹陷或類似物出現(xiàn)在夾緊裝置上，在所述凹陷或類似物中可能積聚會妨礙夾緊裝置的功能方式的污物、切屑或類似物。在物體上的或在接納物體的分開的機械元件上的相應(yīng)的接納部也設(shè)計成特別簡單的，因為在這里只須設(shè)置一個相應(yīng)成型的孔。該孔可以以相應(yīng)的精度構(gòu)成并且比從物體或從用于物體的接納部突出的栓或以其他的方式和方法成型的夾緊器件明顯較不容易受到損壞或磨損。如以前已經(jīng)一再說明的那樣，一方面物體可以涉及待加工的工件，該工件裝備有相應(yīng)的夾緊器件，所述夾緊器件可以是用于與夾緊裝置相接合的夾緊栓或凹槽，另一方面也可以將按照本發(fā)明的夾緊裝置用于夾緊刀具。此外當(dāng)然也存在這樣的可能性，即，在這里經(jīng)由夾緊裝置將底板或類似物張緊在機床上，該底板然后又用作用于待加工的工件的接納部。在夾緊裝置的一種被看作有利的實施形式中，該夾緊裝置具有一用于接納夾緊器件的接納開口。為了阻止切屑或其他的污物、灰塵或冷卻液或潤滑液進入，當(dāng)將一個或多個夾緊裝置不用于接納夾緊器件時，按照本發(fā)明規(guī)定，一封閉罩封閉接納開口。將該封閉罩優(yōu)選克服彈簧的力特別是通過插入接納開口中的夾緊器件壓進接納開口中并因此釋放接納開口。如果從接納開口取出夾緊器件，則彈簧的復(fù)位力導(dǎo)致使封閉罩在接納開口內(nèi)部向封閉位置移動并且緊密地封閉接納開口。為此，封閉罩可以具有附加的密封元件，這些密封元件沿著接納開口的壁滑動并且此后進一步改善接納開口的在上側(cè)的封閉。本發(fā)明不僅包括夾緊裝置用于接納夾緊元件的實施形式、而且包括相應(yīng)相反構(gòu)成的夾緊裝置，該夾緊裝置構(gòu)造成突出的或伸出的芯軸或類似物并且被插入在物體上的凹槽或接納開口中。設(shè)置在一相應(yīng)的夾緊裝置中的各夾緊器件因此優(yōu)選構(gòu)造成夾緊栓用以插入接納開口中或構(gòu)造成夾緊環(huán)或夾緊套筒或套管用以接納構(gòu)造成插入芯軸的夾緊裝置。在各種情況下，夾緊器件均具有成型部，其能允許和控制按照本發(fā)明的夾緊運動、亦即各夾緊元件的導(dǎo)向和運動。為夾緊裝置配置的夾緊驅(qū)動裝置可以具有大量可能的實施形式。例如，該夾緊驅(qū)動裝置可以構(gòu)造成電動機式、機電式、氣動式、機械式或液壓式起作用的。同時存在這樣的可能性來在這里組合多種相應(yīng)的驅(qū)動形式，以便使各個運動進程在夾緊裝置內(nèi)部協(xié)調(diào)。如果例如設(shè)有一個例如基于彈簧或彈簧組的機械式夾緊驅(qū)動裝置，則該彈簧可以例如通過一個相應(yīng)設(shè)置的液壓裝置重新松弛，以便釋放夾緊器件。為按照本發(fā)明的夾緊裝置在一種優(yōu)選實施形式中配置的夾緊驅(qū)動裝置優(yōu)選包括一拉緊套筒或拉緊栓。夾緊驅(qū)動裝置使該拉緊套筒或拉緊栓運動并且該拉緊套筒或拉緊栓在此基于其配置作用到夾緊元件上并使該夾緊元件運動。對此證明有利的是，拉緊套筒或拉緊栓以保持架的方式保持所述至少一個夾緊元件。拉緊套筒或拉緊栓能經(jīng)由夾緊驅(qū)動裝置在夾緊方向上運動，其中拉緊套筒或拉緊栓構(gòu)造成使得所述至少一個夾緊元件在補償方向上的可運動性是可能的。因此，夾緊元件可運動地至少在以上所述的限度內(nèi)設(shè)置在拉緊套筒或拉緊栓中并因此可以在例如通過夾緊器件或類似物預(yù)定的輪廓上運動，以便一方面承擔(dān)定心功能、另一方面承擔(dān)夾緊功能，它們設(shè)置在按照本發(fā)明的夾緊裝置中的夾緊運動的依次進行的部分中。在夾緊裝置中，在這里設(shè)置的夾緊元件如已說明的那樣承擔(dān)雙重功能。首先經(jīng)由夾緊元件實施與夾緊裝置協(xié)同作用的夾緊器件的定心，以便然后在夾緊運動的過程中為了可拆式地夾緊物體而與其協(xié)同作用。夾緊元件在這里按照本發(fā)明構(gòu)造成夾緊球或夾爪。但可想到夾緊元件的全部其他可能的且看來適合的成型，其中，本發(fā)明包括或包含全部這樣的夾緊元件。夾緊元件也可以例如構(gòu)造成可運動的栓或銷以及構(gòu)造成圓柱體、輥子、錐體或類似物，以便與夾緊器件、例如夾緊栓或夾緊環(huán)協(xié)同作用。按照本發(fā)明的夾緊裝置也規(guī)定，將多種可以構(gòu)造成不同的夾緊元件型式設(shè)置在同一個夾緊裝置中。在這里可以在按照本發(fā)明的夾緊裝置中根據(jù)設(shè)定的功能來選擇相應(yīng)的夾緊元件。這樣可以例如采用成球形構(gòu)成的夾緊元件，以便實施夾緊器件的定心，而此后該第一夾緊元件由不同的實施形式的另一夾緊元件、例如夾爪或類似物接替或補充，以便最終在夾緊裝置中或夾緊裝置上實施夾緊器件或物體的夾緊。因此，夾緊元件也構(gòu)成兩件式的或多件式的，可用于按照本發(fā)明的夾緊裝置中。該構(gòu)型同樣被本發(fā)明包括。在各種情況下通過也包括兩個或多個必要時構(gòu)造成不同的夾緊元件的夾緊裝置的相應(yīng)的實施形式解決按照本發(fā)明的目的，并且顯著改進夾緊裝置的結(jié)構(gòu)。在各種情況下，一與物體間接或直接連接的夾緊器件與夾緊裝置的必要時構(gòu)造成不同的夾緊元件中的一個或多個夾緊元件通過夾緊運動協(xié)同作用用以可拆式地夾緊物體。在這里使至少在第一實施形式中存在的夾緊元件通過一夾緊驅(qū)動裝置沿著夾緊方向運動并且附加地另一必要時不同于上述夾緊元件構(gòu)造的夾緊元件在不同于、優(yōu)選垂直于夾緊方向的補償方向上定心。設(shè)置在夾緊裝置中的夾緊元件因此不能看作唯一的元件，而是應(yīng)該理解為包括必要時具有不同構(gòu)型的單個元件的夾緊裝置的功能構(gòu)件，這些單個元件補充于夾緊裝置的夾緊元件。在夾緊裝置的一種被看作有利的實施形式中，在所述至少一個夾緊元件的背離接納開口的側(cè)面上設(shè)有一支承元件。該支承元件特別是圍繞環(huán)式或輪圈式設(shè)置的、例如按套筒型式的各夾緊元件。所述一個或多個夾緊元件在一部分夾緊運動期間支承在支承元件上，該支承元件具有這樣的構(gòu)型，夾緊元件通過該構(gòu)型在其沿夾緊方向運動時也在補償方向上朝向夾緊器件偏移。因此，支承元件為夾緊元件提供導(dǎo)向裝置，并因此部分地實現(xiàn)按照本發(fā)明的夾緊裝置的功能方式。在支承元件上的導(dǎo)向裝置例如構(gòu)成突出部或凸肩的形式， 在夾緊元件運動時、例如通過拉緊套筒或拉緊栓的運動、引起夾緊元件朝向夾緊器件的徑向運動并因此夾緊元件移入設(shè)置在夾緊器件上的凹槽、側(cè)凹、刻槽或類似物中，以便由此在夾緊運動的第一部分中實施夾緊器件的定心。在繼續(xù)的進程中，支承元件根據(jù)凹槽或類似物的另外的形狀、特別是在凹槽或類似物的由夾緊器件預(yù)定的形狀內(nèi)部引導(dǎo)夾緊元件，以便最終能夠進行夾緊元件的第二部分，在該第二部分中實現(xiàn)夾緊器件或物體在夾緊裝置中的夾緊，其中夾緊元件附加地支承在夾緊器件上并將該夾緊器件夾緊。按照本發(fā)明的夾緊裝置在一種優(yōu)選的實施形式中規(guī)定，支承元件構(gòu)造成基本上套筒式的。夾緊元件對此根據(jù)按照本發(fā)明的夾緊裝置的相應(yīng)配置支承在支承元件的套筒內(nèi)面上或支承在支承元件的外面上。套筒內(nèi)面或套筒外面在這里具有按凸肩或類似物的型式構(gòu)成的臺階或錐體，通過該臺階或錐體使所述至少一個夾緊元件在其沿夾緊方向運動時首先在補償方向上朝向夾緊器件偏移。通過凸肩或錐體實現(xiàn)對夾緊元件的導(dǎo)向。該夾緊元件通過支承元件的相應(yīng)實施形式或者插入例如設(shè)置在夾緊器件中的凹槽中，或插入一構(gòu)造成環(huán)形的夾緊器件中，一例如構(gòu)造成栓或類似物的夾緊裝置進入該夾緊器件中，插入在那里設(shè)置的環(huán)形的夾緊器件中，以便實現(xiàn)定心。在繼續(xù)的進程中，支承元件便具有縮小的套筒內(nèi)徑或增大的套筒外徑，由此便將夾緊元件在其沿夾緊方向運動時保持在相應(yīng)先前限定的位置，從而夾緊器件在整個運動過程中保持定心。由于按照本發(fā)明的夾緊裝置包括兩個上述的實施方案，所以相應(yīng)選擇的實施形式也確定支承元件的造型和設(shè)置。夾緊裝置的一種優(yōu)選的實施形式繞開上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，在按面積的相符方面以這樣的方式，即，在所述至少一個夾緊元件與夾緊器件協(xié)同作用的區(qū)域內(nèi)不必設(shè)置用于使物體相對于夾緊裝置位置精確地定位的基準(zhǔn)面，以便仍然達到位置精確的定位和緊接著對物體的夾緊。因此，按照本發(fā)明的夾緊裝置在取得改善的技術(shù)效果的情況下允許顯著較簡單的結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明的夾緊裝置因此在唯一一個工序中或在唯一一個裝置元件中結(jié)合了物體的定心與夾緊的功能。本發(fā)明還包括一種用于利用夾緊裝置可拆式地夾緊物體、例如工件和刀具的方法。在此，夾緊裝置特別是如以上所述地構(gòu)造。在按照本發(fā)明的方法中規(guī)定，在夾緊運動中使夾緊裝置的至少一個夾緊元件通過一夾緊驅(qū)動裝置沿著夾緊方向這樣地運動，使得所述至少一個夾緊元件與一和物體間接或直接連接的夾緊器件協(xié)同作用。對此，按照本發(fā)明的方法的特征在于，在夾緊運動的第一部分中使所述至少一個夾緊元件在不同于、特別是垂直于夾緊方向的補償方向上運動，以便借此實施物體或夾緊器件相對于夾緊裝置的定心， 此后在夾緊運動的接在第一部分之后的第二部分中通過所述至少一個夾緊元件、特別是通過所述至少一個夾緊元件在夾緊方向上的運動將夾緊器件夾緊。在這里，在夾緊運動的第一部分中使夾緊元件優(yōu)選與夾緊器件形鎖合地置于接合并且在夾緊元件和夾緊器件的形鎖合協(xié)同作用的過程中在沿夾緊方向的夾緊運動的過程中引起對物體的夾緊。在按照本發(fā)明的方法中規(guī)定，在夾緊運動的第一部分之前使所述至少一個夾緊元件在夾緊方向上運動。在該在夾緊方向上的運動的過程中，根據(jù)在按照本發(fā)明的方法中特別采用的夾緊裝置的上述實施形式便實現(xiàn)夾緊元件在不同于夾緊方向的補償方向上的同時運動。在按照本發(fā)明的方法中設(shè)置的運動是連續(xù)的(flie β end)，也就是說夾緊元件在補償方向上的運動轉(zhuǎn)變成在夾緊方向上的運動。按照本發(fā)明的方法對此關(guān)于補償方向同樣包括夾緊元件朝向夾緊裝置的中心那邊以及離開該中心的徑向運動。夾緊元件的運動在這里取決于利用在按照本發(fā)明的方法中使用的夾緊裝置的相應(yīng)的構(gòu)型或夾緊器件的位置和成型。
本發(fā)明同樣包括一種加工機床，該加工機床為了夾緊至少一個物體而具有一個或多個如上所述構(gòu)造的夾緊裝置。本發(fā)明不限于此，加工機床可以例如涉及切削加工機床、加工中心或加工流水線或或加工自動線的加工站。在這里當(dāng)然也可以在加工中心的各個位置處或在一條加工流水線或加工自動線的各個加工站處設(shè)置多個相應(yīng)的夾緊裝置。本發(fā)明包括加工機床的全部上述實施形式。除了在一個如上所述的加工機床中采用按照本發(fā)明的夾緊裝置外，當(dāng)然也可以為構(gòu)造成用于接納待加工的物體的接納元件、例如底板或支承臺裝備按照本發(fā)明的夾緊裝置。在這里同樣規(guī)定夾緊裝置設(shè)置在接納刀具的主軸或類似物中。 由于夾緊裝置允許使物體位置精確地定心和緊接著夾緊，所以夾緊裝置例如也適合于用在利用固定的切削刀具工作的車床或類似物的刀具夾中，該固定的切削刀具相反于旋轉(zhuǎn)的刀具安裝。刀具的位置精確的定位的優(yōu)點和經(jīng)由夾緊裝置可達到的夾緊力顯示出夾緊裝置適合用于所述的應(yīng)用目的。在這方面特別是指出，全部關(guān)于裝置描述的特征和特性以及處理方法按意義也可在按照本發(fā)明的方法的描述方面轉(zhuǎn)用并且可在本發(fā)明的目的上使用而且被認(rèn)為是公開的。 同樣的也適用于相反的方向，這意味著，僅僅關(guān)于方法所述的結(jié)構(gòu)上的按裝置的特征也可在裝置權(quán)利要求的范圍內(nèi)加以考慮并要求保護并且同樣屬于本發(fā)明和公開內(nèi)容。


在附圖中特別是以實施例示意示出本發(fā)明。其中圖1至4分別以側(cè)面的剖視圖示出按照本發(fā)明的夾緊裝置的一種優(yōu)選的實施形式處于不同的夾緊位置或定心位置。
具體實施例方式在各圖中，相同的或彼此相當(dāng)?shù)脑謩e標(biāo)有相同的附圖標(biāo)記并因此只要不是符合目的的，就不重新描述。圖1示出按照本發(fā)明的夾緊裝置1的一種優(yōu)選的實施形式。該夾緊裝置包括夾緊元件3和一夾緊驅(qū)動裝置6。為夾緊裝置1配置有一夾緊器件2，該夾緊器件可以例如設(shè)置在物體上、如例如在刀具、工件、用于物體或工件的底板或接納臺上并且與夾緊裝置1接合地用于夾緊要加工的物體。夾緊裝置1本身具有一基體10，該基體可以例如設(shè)置在一機床工作臺(未示出)上并且在其內(nèi)部具有夾緊裝置1?；w10還為夾緊驅(qū)動裝置6提供接納部。接納開口 5也設(shè)置處于基體10中，經(jīng)由該接納開口可以將夾緊器件2插入夾緊裝置 1中。夾緊裝置1的全部組成部分處于接納開口 5中。這例如包括支承元件4、夾緊元件3 和夾緊驅(qū)動裝置6。接納開口 5通過一覆蓋罩7封閉，該覆蓋罩可以在接納開口 5或夾緊裝置1內(nèi)部克服彈簧70的力移動。在夾緊裝置1的未利用的狀態(tài)下、亦即沒有被接納的夾緊器件2情況下，覆蓋罩7緊密地封閉接納開口 5。圖1示出夾緊器件2在插入接納開口 5之前的情況。夾緊器件2在此支承在覆蓋罩7上。必要時覆蓋罩7可以具有相應(yīng)的標(biāo)記，以便在這里已經(jīng)可以實施夾緊器件2的預(yù)定心。在將夾緊器件2插入接納開口 5中時，通過覆蓋罩7使彈簧70壓縮，該覆蓋罩在接納開口 5中移動。在圖2、3和4中示出彈簧70處于壓縮的狀態(tài)。在取走夾緊器件2以后， 覆蓋罩7經(jīng)由彈簧70的復(fù)位力重新返回其在夾緊裝置1內(nèi)的封閉位置并且封閉接納開口5，從而阻止污物或類似物進入。可以為覆蓋罩7或為接納開口 5配置一在圖1至4中未示出的吹出裝置，該吹出裝置從夾緊裝置1吹出相應(yīng)的材料、如例如切屑、灰塵或在加工工件的過程中采用的潤滑劑或冷卻劑并在這里防止過度的污染。夾緊裝置1如在圖1至4中所示地還包括夾緊元件3。該夾緊元件在所示的各實施例中構(gòu)造成球30。在操縱夾緊裝置時，該夾緊元件3承擔(dān)雙重功能。一方面通過夾緊元件3實現(xiàn)夾緊器件2的定心，另一方面夾緊元件3促成夾緊器件2在夾緊裝置1中的夾緊。 在夾緊過程中，夾緊元件3總體上實施兩個具有不同方向的運動。首先在夾緊器件2插入夾緊裝置1中并開始夾緊過程之后使夾緊器件2在不同的、優(yōu)選垂直于夾緊方向(A)的補償方向(B)上運動。該運動如在圖2和3的實施例中所示地引起球30形鎖合地嵌入設(shè)置在夾緊器件2上的凹槽21中。在該嵌入的過程中實現(xiàn)夾緊器件2在接納開口 5中的定心。 因此在插入接納開口 5中和起動夾緊裝置1以后不久就已經(jīng)實施夾緊器件2的位置精確的定位。為了可以嵌入凹槽21中，球30可運動地支承。一保持架31用作球的支座，該保持架設(shè)置在一同樣設(shè)置在夾緊裝置1中的拉緊套筒32中并且用作球30的支架。拉緊套筒 32在其套筒底部33 —方面提供用于彈簧70的凹槽。彈簧70因此在覆蓋罩7向套筒底部 33運動時受載。在套筒底部33的相反的另一側(cè)上，該套筒底部具有一螺栓34，該螺栓與夾緊驅(qū)動裝置6協(xié)同作用并經(jīng)由該螺栓實現(xiàn)拉緊套筒32在夾緊方向(箭頭A)上的移動。在拉緊套筒32的該移動過程中，夾緊元件3、在該實施例中球30運動。通過拉緊套筒32的運動沿著套筒40內(nèi)表面引導(dǎo)接納于在拉緊套筒32上設(shè)置的保持架31中的球30。套筒40 的內(nèi)面具有一個上面的套筒部分42和一個下面的套筒部分43。上面的套筒部分42與下面的套筒部分43相比具有減小的壁厚。因此在套筒40中構(gòu)成一臺階41，該臺階用作球30 的導(dǎo)向裝置。在拉緊套筒32移動的過程中，球30沿著套筒40的內(nèi)表面在該內(nèi)表面上滑動并且通過突出的臺階41朝向在該實施例中構(gòu)造成夾緊栓20的夾緊器件2的方向在不同于夾緊方向(A)的補償方向(B)上朝向夾緊栓20那邊移動并且壓入設(shè)置在夾緊栓20中的凹槽21中，從而在這里發(fā)生形鎖合的接合。通過拉緊套筒在夾緊方向(A)上的繼續(xù)移動，使球30在凹槽21中在夾緊方向(A)上移動并且一直移動到凹槽21的下端部。然后通過拉緊套筒32的繼續(xù)移動實現(xiàn)夾緊栓20在夾緊裝置1中的夾緊。夾緊裝置1在其上端部由一蓋11封閉。該蓋支承在基體10上并且封閉設(shè)置在基體10中的夾緊裝置。在蓋11中存在一空隙，該空隙與接納開口 5相對應(yīng)。如果一夾緊器件2插入并且夾緊在夾緊裝置1中，則該夾緊器件的中間表面M與蓋11齊平地終止。夾緊器件2的下端部23在此支承在覆蓋罩7上，而在上端部22處夾緊器件2與物體的連接是可能的。夾緊器件2的上端部22只示意示于插圖中。這里可以例如設(shè)置螺紋或類似物用以將夾緊栓20固定在物體上。在所示的實施例中，采用一電機作為夾緊驅(qū)動裝置6，該電機引起拉緊套筒32的移動運動。夾緊驅(qū)動裝置6相對于基體10和設(shè)置在其中的夾緊裝置1可旋轉(zhuǎn)地支承在夾緊裝置1下方。為此設(shè)置相應(yīng)的軸承60。設(shè)置在螺栓34上的螺紋61接合到夾緊驅(qū)動裝置 6中，從而根據(jù)夾緊驅(qū)動裝置6的旋轉(zhuǎn)方向的不同實現(xiàn)拉緊套筒32在夾緊方向(A)上或相反于該方向的移動，以便實施夾緊器件2從夾緊裝置1的松開或夾緊器件在夾緊裝置中的夾緊。在圖1至4中只示出按照本發(fā)明的夾緊裝置的一種可能的實施形式。該夾緊裝置具有一接納開口 5用以接納一夾緊器件2，其中，夾緊裝置1的各元件設(shè)置在接納開口 5的內(nèi)部，以便與夾緊器件2經(jīng)由夾緊驅(qū)動裝置6驅(qū)動地協(xié)同作用。除了在這里所示的實施形式外當(dāng)然也存在這樣的可能性，即，夾緊器件2例如構(gòu)造成套筒。夾緊裝置1便具有正好相反的結(jié)構(gòu)，亦即，夾緊元件3通過拉緊套筒32促成地并且通過套筒40中的臺階41引導(dǎo)地不是沿徑向朝向接納開口 5的中心那邊運動，而沿徑向方向離開該中心運動，以便與相應(yīng)的設(shè)置在于是構(gòu)成夾緊器件2的套筒中的凹槽處于接合并且實施定心。除了夾緊裝置的以上描述的實施形式外，當(dāng)然也存在這樣的可能性，S卩，夾緊裝置 1的全部元件設(shè)置在一未示出的插入芯軸上，然后將該插入芯軸插入一在物體上或在底板上的凹槽中或例如用于工件或刀具的其他的接納部中。夾緊裝置1的功能方式在此仍然保持相同。在這里一和物體間接或直接連接的夾緊器件2、例如設(shè)置在物體中的夾緊環(huán)或類似物也與夾緊裝置1的一個或多個夾緊元件3、例如球、栓、銷、輥子或圓柱體通過夾緊運動協(xié)同作用，以可拆式地夾緊物體。所述至少一個夾緊元件3在此可通過一夾緊驅(qū)動裝置6沿著夾緊方向(A)運動并且附加地可在不同于、優(yōu)選垂直于夾緊方向(A)的補償方向(B)上運動。該運動在這種情況下使夾緊元件3沿徑向遠離夾緊裝置1的中心并且將該夾緊元件壓進設(shè)置在夾緊器件2上的凹槽、環(huán)形槽或類似物中。在夾緊運動的第一部分中、亦即在真正的夾緊之前，經(jīng)由夾緊元件3的該徑向運動實現(xiàn)物體或夾緊器件2相對于夾緊裝置1的定心。然后在夾緊運動的繼續(xù)的進程中利用夾緊裝置1夾緊夾緊器件2、亦即夾緊物體，該夾緊裝置在繼續(xù)進行的夾緊運動的過程中更深地插入在物體上的接納開口 5中并且最終夾緊裝置1和物體相互夾緊。本發(fā)明因此包括用于接納夾緊器件2的夾緊裝置1同樣以及用于插入待夾緊的物體中的夾緊裝置1，該物體便提供夾緊器件2并且與夾緊裝置1的各夾緊元件3協(xié)同作用。在圖1至4中示意示出一電動機式驅(qū)動裝置形式的夾緊驅(qū)動裝置6。此外當(dāng)然也存在這樣的可能性，即，將該夾緊驅(qū)動裝置6構(gòu)造成氣動式、機電式、機械式例如基于彈簧或彈簧組、或液壓式起作用的。在這里也存在可能性來組合不同的驅(qū)動方案，從而例如在采用經(jīng)由彈簧或彈簧組促成的機械式夾緊驅(qū)動裝置6的情況下使用液壓裝置用于使彈簧松弛。
權(quán)利要求
1.用于間接或直接夾緊至少一個物體例如工件或刀具的夾緊裝置，其中，一和物體間接或直接連接的夾緊器件與夾緊裝置的一個或多個夾緊元件通過夾緊運動協(xié)同作用，用以可拆式地夾緊物體，并且所述至少一個夾緊元件能通過一夾緊驅(qū)動裝置沿夾緊方向運動， 并且附加地所述至少一個夾緊元件能在不同于、優(yōu)選垂直于夾緊方向的補償方向上運動， 以便在夾緊運動的第一部分中在真正的夾緊之前在補償方向的方向上允許物體或夾緊器件相對于夾緊裝置或所述至少一個夾緊元件定心；其特征在于，設(shè)有所述至少一個夾緊元件(3)在補償方向上的可自由運動性，其中特別是夾緊元件C3)構(gòu)造成夾緊球(30)或構(gòu)造成夾爪，和/或夾緊裝置(1)也具有多種分別不同構(gòu)造的夾緊元件型式，并且不同的夾緊元件型式用于不同的目的，例如第一夾緊元件型式用于定心，第二夾緊元件型式用于夾緊。
2.按照權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，所述至少一個夾緊元件(3)與夾緊驅(qū)動裝置(6)非剛性地耦聯(lián)或連接，和/或僅在定心以后才在夾緊運動的第二部分中實現(xiàn)物體通過夾緊裝置(1)的夾緊。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的夾緊裝置，其特征在于，夾緊器件(2)具有至少一個凹槽 (21)、側(cè)凹、刻槽或類似物，用于與所述至少一個夾緊元件(3)特別是形鎖合地協(xié)同作用， 和/或夾緊裝置(1)具有一用于接納夾緊器件(2)的接納開口(5)，各夾緊元件(3)以環(huán)式或輪圈式圍繞接納開口(5)，和/或夾緊器件(2)構(gòu)造成夾緊栓00)或構(gòu)造成夾緊環(huán)。
4.按照上述權(quán)利要求之一項所述的夾緊裝置，其特征在于，夾緊裝置(1)具有一插入芯軸，各夾緊元件(3)設(shè)置在該插入芯軸的周面上，并且插入芯軸嵌入環(huán)式構(gòu)造的夾緊器件O)中，和/或一封閉罩(7)封閉接納開口(5)，并且封閉罩特別是通過夾緊器件(2)克服彈簧(70)的力能壓進接納開口(5)中并且因此將該接納開口釋放以接納夾緊器件O)。
5.按照上述權(quán)利要求之一項所述的夾緊裝置，其特征在于，設(shè)有一電動機式的、機電式的、氣動的、機械式(例如基于彈簧或彈簧組)或液壓式起作用的夾緊驅(qū)動裝置(6)，和/或夾緊驅(qū)動裝置(6)包括一拉緊套筒(3 或拉緊栓，由夾緊驅(qū)動裝置(6)使該拉緊套筒或拉緊栓運動，并且拉緊套筒(32)或拉緊栓作用到所述至少一個夾緊元件(3)上并使其運動， 和/或拉緊套筒(32)或拉緊栓以保持架的方式保持所述至少一個夾緊元件(3)，其中拉緊套筒(3 或拉緊栓能在夾緊方向(A)上運動并且所述至少一個夾緊元件C3)在補償方向 (B)上具有可運動性。
6.按照上述權(quán)利要求之一項所述的夾緊裝置，其特征在于，一支承元件(4)設(shè)置在所述至少一個夾緊元件(3)的背離接納開口(5)的側(cè)面上，其中，特別是支承元件(4)套筒式地圍繞環(huán)式或輪圈式設(shè)置的各夾緊元件C3)并且夾緊元件C3)至少在一部分夾緊運動期間支承在該支承元件上，并且支承元件(4)具有這樣的構(gòu)型，通過該構(gòu)型使夾緊元件C3)在其沿夾緊方向(A)運動時也在補償方向(B)上、朝向夾緊器件( 偏移，和/或設(shè)有支承元件 (4)的基本上套筒式的構(gòu)型，其中所述至少一個夾緊元件C3)支承在支承元件(4)的套筒內(nèi)面上，并且在套筒GO)中設(shè)有臺階Gl)或錐體，通過該臺階或錐體使所述至少一個夾緊元件C3)在其沿夾緊方向(A)運動時也在補償方向(B)上、朝向夾緊器件( 偏移。
7.按照上述權(quán)利要求之一項所述的夾緊裝置，其特征在于，在所述至少一個夾緊元件 (3)與夾緊器件( 協(xié)同作用的區(qū)域內(nèi)沒有設(shè)置用于使物體相對于夾緊裝置位置精確地定位的基準(zhǔn)面。
8.用于利用按照上述權(quán)利要求之一項所述的夾緊裝置可拆式地夾緊物體例如工件或刀具的方法，其中，在夾緊運動中使夾緊裝置的至少一個夾緊元件通過一夾緊驅(qū)動裝置沿夾緊方向運動，使得所述至少一個夾緊元件與一和物體間接或直接連接的夾緊器件協(xié)同作用；其特征在于，在夾緊運動的第一部分中，使所述至少一個夾緊元件C3)在不同于、特別是垂直于夾緊方向(A)的補償方向(B)上運動，用以使物體或夾緊器件( 相對于夾緊裝置(1)定心，并且在接在夾緊運動的第一部分之后的第二部分中，通過所述至少一個夾緊元件(3)、特別是通過所述至少一個夾緊元件C3)在夾緊方向(A)上的運動將夾緊器件(2) 夾緊。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在夾緊運動的第一部分之前，使所述至少一個夾緊元件C3)在夾緊方向(A)上運動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于夾緊物體的裝置和方法，其中，一和物體連接的夾緊器件與夾緊裝置的夾緊元件通過夾緊運動協(xié)同作用，用以可拆式地夾緊物體，并且所述至少一個夾緊元件可通過一夾緊驅(qū)動裝置沿夾緊方向運動并且附加地夾緊元件可在不同于夾緊方向的補償方向上運動，以便實現(xiàn)物體的定心和緊接著的夾緊。
文檔編號B23Q3/00GK102416568SQ20111028531
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者A·霍貝爾 申請人:格魯博-工廠有限及兩合公司