專利名稱：用于旋轉(zhuǎn)加工工件的夾緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)加工工件的夾緊裝置，它具有一個(gè)空心軸，該空心軸具有一條空心軸軸線并裝有可繞軸向平行的鉸接軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)的卡爪，所述卡爪與鉸接軸頸有關(guān)地被設(shè)計(jì)成雙臂桿形狀，其一端可借助夾緊面緊貼著工件，其另一端可借助一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的、與該空心軸軸線同軸的并可繞該軸線有限轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，在此給該空心軸配備一個(gè)制動(dòng)器。
EP0318419B1和EP0444380B1公開了上述類型的夾緊裝置，其中通過鏈條被驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤作用在卡爪上，所述卡爪成肘形節(jié)桿形式。其中一個(gè)桿臂帶有用于夾緊圓形工件的齒，而另一個(gè)長(zhǎng)了很多的桿臂具有一個(gè)弧形月牙板，一個(gè)軸向平行的軸頸狀月牙板滑塊嵌入該月牙板中。夾緊過程總是只能在一個(gè)方向上進(jìn)行，當(dāng)轉(zhuǎn)向顛倒過來時(shí)，卡爪只能被打開。費(fèi)力的摩擦過程伴隨著夾緊過程，在裝置起動(dòng)時(shí)和/或在工件直徑大時(shí)，長(zhǎng)桿臂向外超過轉(zhuǎn)盤半徑，結(jié)果出現(xiàn)了傷害操作人員的嚴(yán)重危險(xiǎn)。
為了將工件定心，在EP0318419B1所述夾緊裝置中的卡爪具有第三個(gè)桿臂。在EP0444380B1所述的專門為加工易損塑料管或有塑料涂層的管而設(shè)的夾緊裝置中，也設(shè)置了具有弧形月牙板的長(zhǎng)肘形節(jié)桿，分別具有兩個(gè)帶夾鉗的圓柱軸頸的卡爪被鉸接固定在該肘形節(jié)桿上。為了將管定心，在卡爪上裝有帶弧形月牙板的附加夾板，它們縱向可移地環(huán)卡在在轉(zhuǎn)向上總是下一個(gè)的肘形節(jié)桿的鉸接軸頸上。
在這兩種情況下，在夾緊裝置的各自另一端上也設(shè)置了同樣類型的卡爪，第一卡爪的運(yùn)動(dòng)必須通過扭棒被傳遞給這些卡爪，所述扭棒等間隔地圍繞著空心軸的整個(gè)長(zhǎng)度。為了補(bǔ)償扭棒彈性，必須對(duì)扭棒兩端進(jìn)行一定的角度調(diào)節(jié)。因而，結(jié)構(gòu)成本和安裝成本相當(dāng)可觀。
確切地說，在這兩種情況下，通過轉(zhuǎn)盤來進(jìn)行卡爪運(yùn)動(dòng)的同步，但這只是單方面的，肘形節(jié)桿中的弧形月牙板在其長(zhǎng)度的任何一點(diǎn)上與月牙板滑塊的分度圓成銳角地延伸，結(jié)果，卡爪因由此決定的自制動(dòng)作用而無法幫助其運(yùn)動(dòng)依照時(shí)間、力和空間位置來同步。因此，這種單方面的同步明顯受到在許多導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中的公差和彈性變形的不利影響?？偸菬o法通過轉(zhuǎn)盤來控制的卡爪沒有自定心作用。
根據(jù)本發(fā)明，完成上述任務(wù)的方案是如此實(shí)現(xiàn)的，即與自身的對(duì)稱平面成鏡像對(duì)稱地形成卡爪，所述對(duì)稱平面經(jīng)過鉸接軸頸的軸線，所述卡爪可以按照轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)向并與一條經(jīng)過所述軸線的徑向線有關(guān)地朝兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。
此外，在本發(fā)明的其它設(shè)計(jì)方案的過程中，單獨(dú)或聯(lián)合地采用以下措施是有利的*轉(zhuǎn)盤在其背對(duì)卡爪的那側(cè)上具有一用于與一驅(qū)動(dòng)裝置的一小齒輪嚙合的齒。
*卡爪設(shè)置在轉(zhuǎn)盤內(nèi)，它在其朝向卡爪的內(nèi)側(cè)上有間隔地具有用于與背對(duì)夾緊面的卡爪端配合的徑向凹槽。
*背對(duì)夾緊面的卡爪端通過具有大于180°且最好至少是270°的圓周角的局部圓柱面被限定。
*卡爪設(shè)置在轉(zhuǎn)盤內(nèi)，轉(zhuǎn)盤在其朝向卡爪的內(nèi)側(cè)上具有齒，背對(duì)夾緊面的卡爪端具有與該鉸接軸頸同心的齒段，所述齒段與轉(zhuǎn)盤的齒嚙合。
*卡爪設(shè)置在轉(zhuǎn)盤的外面，轉(zhuǎn)盤在其朝向卡爪的外側(cè)上具有齒，背對(duì)夾緊面的卡爪端各有一個(gè)與該鉸接軸頸同心的齒段，所述齒段與轉(zhuǎn)盤的齒嚙合。
*具有夾緊面的卡爪端在軸向上看地成弧邊菱形或成拋物線形。
*具有夾緊面的卡爪端具有便于握持的表面結(jié)構(gòu)。
*朝向工件的卡爪端在兩側(cè)具有用于工件的條紋化夾緊面。
*小齒輪可通過一蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置和一電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，其電機(jī)軸至少基本上平行于一個(gè)垂直于空心軸軸線的延伸的平面。
*所述的至少一個(gè)夾緊裝置和電機(jī)被安裝在一個(gè)共用外殼的包容面內(nèi)。
*所述外殼由兩個(gè)殼部組成，在所述殼部中，在相反兩側(cè)上深埋設(shè)置轉(zhuǎn)盤和卡爪。
轉(zhuǎn)盤8可相對(duì)一個(gè)由兩部分構(gòu)成的且插接而成的空心軸9(圖2)有限地轉(zhuǎn)動(dòng)，在這里，只能看到軸孔10?？招妮S9具有一條空心軸軸線A-A和一個(gè)徑向環(huán)形凸緣11，轉(zhuǎn)盤8就支承在該環(huán)形凸緣上，并且在該環(huán)形凸緣內(nèi)，等間隔分布地固定著四個(gè)軸向平行的鉸接軸頸12。這些軸頸分別支承著一個(gè)卡爪13，所述卡爪成雙臂桿形狀。還要結(jié)合圖3、4來詳細(xì)描述其它細(xì)節(jié)。
轉(zhuǎn)盤8也是等間隔分布地具有四個(gè)徑向凹槽14，卡爪13外端13a嵌入這些凹槽中。內(nèi)端13b對(duì)中并且支承一圓形工件15，該工件是一個(gè)要在其外表面上攻制出螺紋的管子。為簡(jiǎn)化起見，沒有示出本身已知的切削頭。
圖2、5還示出了前殼部1b，它是完全一樣的并且被緊裝到后殼部1a上并與之夾緊。空心軸9通過兩個(gè)滾動(dòng)軸承16支承在外殼1中并且等間隔分布地被一組預(yù)張緊的且軸向平行的壓縮彈簧17圍繞著(尤其是見圖5)。壓縮彈簧17對(duì)兩個(gè)環(huán)形摩擦片18、19施加作用，其中的摩擦片18和壓縮彈簧17一起抗轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在殼部1a中，而摩擦片19可隨空心軸9轉(zhuǎn)動(dòng)。由此一來，形成了具有精確預(yù)定的制動(dòng)力的制動(dòng)器22，從而在在接通后暫時(shí)超前的轉(zhuǎn)盤8靠這個(gè)制動(dòng)力與空心軸9聯(lián)動(dòng)。如

圖1所示的在殼部1b中的卡爪13結(jié)構(gòu)成鏡像對(duì)稱布局地布置在殼部1a內(nèi)的對(duì)置側(cè)。
現(xiàn)在，圖3、4描述了該機(jī)械的工作原理相對(duì)其對(duì)稱平面E-E成鏡像對(duì)稱形式地形成卡爪13?？ㄗ?3外端13a的絕大部分外周面由一個(gè)局部圓柱面構(gòu)成，所述外端精確地插入各自的凹槽14中。內(nèi)端的橫截面成弧邊菱形并且內(nèi)端在從兩側(cè)可能接觸到有不同直徑的工件15的區(qū)域內(nèi)具有夾緊面13c，所述夾緊面具有成鋸齒狀的細(xì)齒。
如果轉(zhuǎn)盤8如圖3所示地按箭頭20方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其中鉸接軸頸12暫時(shí)在摩擦片18、19的作用下被固定住，則工件首先被定心，隨后卡爪13端13b被更用力壓到工件15上并同轉(zhuǎn)向地帶動(dòng)工件。一旦在工件15上出現(xiàn)切削力，則卡爪13的壓緊力自動(dòng)加強(qiáng)。形成了一個(gè)力的拋物線曲線，這用虛線表示，確切地說，產(chǎn)生了徑向力“R”和切向力“T”。通過圖1、3的調(diào)節(jié)，例如攻制出右旋螺紋。當(dāng)采用其螺紋梳刀在完成螺紋后自動(dòng)張開的自動(dòng)切削頭時(shí)，工件15可以在電機(jī)2停止后馬上被取出。
如圖4所示，當(dāng)顛倒電機(jī)2轉(zhuǎn)向并進(jìn)而按箭頭21方向顛倒轉(zhuǎn)盤8轉(zhuǎn)向時(shí)，也可以采用相同的裝置來制造左旋螺紋。這種作用歸結(jié)于可以使卡爪對(duì)稱平面E-E向著一條經(jīng)過各自的鉸接軸頸12的徑向線“S”的兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。
但是，轉(zhuǎn)盤8不僅使所有卡爪13的運(yùn)動(dòng)同步并因而也造成工件15定心，而且卡爪13端13a也反過來通過轉(zhuǎn)盤8而同步地相互施加作用，這是非常重要的，這尤其是促進(jìn)了卡爪13合攏時(shí)的同步效應(yīng)和定心效果。這是由此實(shí)現(xiàn)的，即卡爪13端13a在切向上沒有自制動(dòng)地對(duì)轉(zhuǎn)盤9施加作用。
圖6與迄今所述的實(shí)施形式的區(qū)別主要在于，轉(zhuǎn)盤8除外齒8a外還具有內(nèi)齒8b。因此，三個(gè)卡爪13的外端具有一是一小齒輪的一部分的相應(yīng)外齒，其軸線與各自的鉸接軸頸12的軸線重合。工作方式可以通過圖3、4以相似的方式來說明。
圖7與迄今所述的實(shí)施形式的區(qū)別主要在于，夾緊裝置這次是在一個(gè)要加工的工件15(一個(gè)環(huán))內(nèi)。在這種情況下，轉(zhuǎn)盤8除外齒8a外也還具有內(nèi)齒8b，小齒輪7與所述內(nèi)齒嚙合。這次，三個(gè)卡爪13的內(nèi)端具有是一小齒輪的一部分的相應(yīng)外齒，其軸線與各自的交接軸頸12的軸線重合。在這種情況下，工作方式可以通過圖3、4以相似的方式來說明。在這里，沒有專門示出齒。
在所有情況下，夾緊裝置都深埋地設(shè)置在殼部1a、1b或外殼1的端面內(nèi)，從而沒有出現(xiàn)凸出和轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件傷人的危險(xiǎn)。整個(gè)結(jié)構(gòu)可非常節(jié)省空間地構(gòu)成并且可以與任何切削頭或其它刀座組合。
附圖標(biāo)記一覽表1-外殼；1a、1b-殼部；2-電機(jī)；3-電機(jī)軸；4-傳動(dòng)蝸桿；5-蝸輪；6-軸；7-小齒輪；8-轉(zhuǎn)盤；8a-外齒；8b-內(nèi)齒；9-空心軸；10-軸孔；11-環(huán)形凸緣；12-鉸接軸頸；13-卡爪；13a-外端；13b-內(nèi)端；13c-夾緊面；14-凹槽；15-工件；16-滾動(dòng)軸承；17-壓縮彈簧；18、19-摩擦片；20、21-箭頭；22-制動(dòng)器；A-A-空心軸軸線；E-E-對(duì)稱平面；“R”-徑向力；“S”-徑向線；“T”-切向力；
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)加工工件(15)的夾緊裝置，它具有一個(gè)空心軸(19)，該空心軸具有一條空心軸軸線(A-A)并裝載有可繞軸向平行的鉸接軸頸(12)轉(zhuǎn)動(dòng)的卡爪(13)，所述卡爪被設(shè)計(jì)成與鉸接軸頸(12)有關(guān)地成雙臂桿的形狀，其一端(13b)可借助夾緊面(13c)緊貼著工件(15)并且其另一端(13a)可借助一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的、與該空心軸軸線(A-A)同軸的并可繞該軸線有限轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤(8)轉(zhuǎn)動(dòng)，在此給該空心軸(9)配備一個(gè)制動(dòng)器(22)，其特征在于，與自身的對(duì)稱平面(E-E)成鏡像對(duì)稱地形成卡爪(13)，所述對(duì)稱平面經(jīng)過鉸接軸頸(12)的軸線，所述卡爪可以按照轉(zhuǎn)盤(8)的轉(zhuǎn)向并與一條經(jīng)過所述軸線的徑向線(“S”)有關(guān)地朝兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)盤(8)在其背對(duì)卡爪(13)的那側(cè)上具有一個(gè)用于與一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的一小齒輪(7)嚙合的齒(8a)。
3.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，卡爪(13)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤(8)內(nèi)，它在其朝向卡爪(13)的內(nèi)側(cè)上有間隔地具有用于與背對(duì)夾緊面(13c)的卡爪(13)端(13a)配合的徑向凹槽(14)。
4.如權(quán)利要求3所述的夾緊裝置，其特征在于，背對(duì)夾緊面(13c)的卡爪(13)端(13a)通過具有大于180°且最好至少是270°的圓周角的局部圓柱面被限定。
5.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，卡爪(13)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤(8)內(nèi)，轉(zhuǎn)盤(8)在其朝向卡爪(13)的內(nèi)側(cè)上具有齒(8b)，背對(duì)夾緊面(13c)的卡爪(13)端具有與該鉸接軸頸(12)同心的齒段，所述齒段與轉(zhuǎn)盤(8)的齒(8b)嚙合。
6.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，卡爪(13)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤(8)的外面，轉(zhuǎn)盤(8)在其朝向卡爪(13)的外側(cè)上具有齒(8a)，背對(duì)夾緊面(13c)的卡爪(13)端各有一個(gè)與該鉸接軸頸(12)同心的齒段，所述齒段與轉(zhuǎn)盤(8)的齒(8a)嚙合。
7.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，具有夾緊面(13c)的卡爪(13)端在軸向上看地成弧邊菱形。
8.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，具有夾緊面(13c)的卡爪(13)端在軸向上看地成拋物線形。
9.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，具有夾緊面(13c)的卡爪(13)端具有便于握持的表面結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，朝向工件(15)的卡爪(13)端(13b)在兩側(cè)具有用于工件(15)的條紋化夾緊面(13c)。
11.如權(quán)利要求2所述的夾緊裝置，其特征在于，小齒輪(7)可通過一個(gè)蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置(4，5)和一個(gè)電機(jī)(2)來驅(qū)動(dòng)，其電機(jī)軸至少基本上平行于一個(gè)垂直于空心軸軸線(A-A)的延伸的平面。
12.如權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，所述的至少一個(gè)夾緊裝置和電機(jī)(2)被安裝在一個(gè)共用外殼(1)的包容面內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的夾緊裝置，其特征在于，所述外殼(1)由兩個(gè)殼部(1a，1b)組成，在所述殼部中，在相反兩側(cè)上深埋設(shè)置轉(zhuǎn)盤(8)和卡爪(13)。
14.一種將至少如權(quán)利要求1-13之一所述的夾緊裝置用于攻絲機(jī)的用途。
全文摘要
在一種旋轉(zhuǎn)加工工件(15)的具有空心軸(9)的夾緊裝置中，空心軸具有空心軸軸線并裝有可繞軸向平行的鉸接軸頸(12)轉(zhuǎn)動(dòng)的卡爪(13)，卡爪與鉸接軸頸有關(guān)地成雙臂桿形狀，其一端(13b)可借助夾緊面(13c)緊貼著工件(15)，其另一端(13a)可借助一被驅(qū)動(dòng)的、與空心軸軸線(a－A)同軸并可繞軸線有限轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤(8)轉(zhuǎn)動(dòng)，在此給空心軸配備制動(dòng)器(22)。為結(jié)構(gòu)成本低地實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)轉(zhuǎn)向上通過加工力來均勻增大夾緊力，與自身對(duì)稱平面成鏡像對(duì)稱地形成卡爪，對(duì)稱平面經(jīng)過鉸接軸頸的軸線，卡爪可按轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)向并與一條經(jīng)過這些軸線的徑向線有關(guān)地朝兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，可以為了工件的外夾緊和內(nèi)夾緊來設(shè)計(jì)夾緊裝置。
文檔編號(hào)B23Q3/06GK1398699SQ0212646
公開日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2002年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月20日
發(fā)明者K·霍夫曼恩, M·朱蒂斯 申請(qǐng)人:羅森伯格沃克佐格公司