專利名稱：一種具有基部夾爪和上部夾爪的工具夾持系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種工具夾持系統(tǒng)，即涉及一種保持工具或工件的系統(tǒng)，并 且涉及用于本申請權利要求所限定的這種系統(tǒng)的基部夾爪和上部夾爪。
背景技術：
工具夾持系統(tǒng)可手動提供動力或優(yōu)先電動、氣動或液壓提供動力。工具夾 持系統(tǒng)可以以不同的設計制成，特別以卡盤形式或以為特定用途而特制的系統(tǒng) 的形式制成。
從德國專利文件DE 101 44 753 Al已知工具夾持系統(tǒng)用的基部夾爪和上部夾爪?；繆A爪和上部夾爪為楔形插入接頭元件。該文件中沒有限定兩個楔 入側邊之間對著的角度。附圖顯示了 40°的楔角。這與在專利權人做出的基部 夾爪和上部夾爪中的設計有相同的40°楔角。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是這樣設計基部夾爪和上部夾爪，以使后者將更容易或更快 速固定于后者和從后者分離，例如用新的上部夾爪更換先前的上部夾爪。
本發(fā)明所解決的問題在于，基部夾爪和上部夾爪之間的V形插入連接件的 楔形工作表面之間的楔角至少為85°或更大，但不能超過140。。在一優(yōu)選實 施方式中該楔角為90° 。
本發(fā)明特別提供超出現(xiàn)有技術的如下優(yōu)勢
比在現(xiàn)有技術中減少"設置，，傾向(隨后加深V形插入連接件元件的互相 穿透)。上部夾爪不擠入基部夾爪，或者相對于已有技術至少基本上減少這種 擠壓。上部夾爪在基部夾爪上的彎曲的傾向比現(xiàn)有技術更少。能夠自動更換在工具夾持系統(tǒng)的基部夾爪上的上部夾爪一這種可能性在現(xiàn)有技術中是不可能 的。本發(fā)明可以一種方式實現(xiàn)，即本發(fā)明將可替代地適用從外部和內部緊固工 具夾持系統(tǒng)(從外部或內部夾持工具或工件)，而在現(xiàn)有技術中，上部夾爪和 基部夾爪，以及因此也為工具夾持系統(tǒng)，其只能設計為用于外部夾持或者用于
內部夾持。基部夾爪和上部夾爪的精確加工比現(xiàn)有技術更簡單。即使在全程操 作之后，本發(fā)明仍能獲得上部夾爪在基部夾爪上的準確定位。更換工具夾持系 統(tǒng)基部夾爪上的上部夾爪簡單，不會出現(xiàn)擠塞問題。
本發(fā)明的其它特征在從屬權利要求中說明。
優(yōu)選地，基部夾爪和上部夾爪之間楔形連接的楔角的頂端在與固定在上部 夾爪上的夾持表面以相同的方向行進。結果工具夾持系統(tǒng)的夾持力在一方向上 作用，從而使插入連接件的接合表面受力彼此抵靠。在這種方式中，工具夾持 系統(tǒng)的尺寸精確性在使用中得以保持，因為不存在所述系統(tǒng)的夾持力使接合表 面4皮此分離的危險。
本發(fā)明還涉及一種包括至少一個可替換的基部夾爪和至少一個結合的上 部夾爪的工具夾持系統(tǒng)。所述工具夾持系統(tǒng)可手動操作，然而優(yōu)選由電源驅動， 并且優(yōu)選為卡盤。所述系統(tǒng)優(yōu)選包括至少兩個或三個繞中心縱軸(中心線)分 布的本發(fā)明的基部夾爪。本發(fā)明的其它實施方式僅包括所述發(fā)明的接收上部夾 爪的一個基部夾爪。夾持夾爪可示例性地固定在適當位置中并與所述上部夾爪 相對，以便在夾持夾爪和上部夾爪之間夾持工具或工件。
而且本發(fā)明涉及一種機械裝置，其包含本發(fā)明的工具夾持系統(tǒng)和使用新的 或其它上部夾爪自動更換基部夾爪上的上部夾爪的自動夾爪更換系統(tǒng)。
本發(fā)明的基部夾爪包括接收插入的上部夾爪的V形法蘭(底切)。該上部 夾爪法蘭可用于從外部和從內部緊固卡盤。根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，當上 部夾爪插入該法蘭時，所述上部夾爪通過兩個彈力加載的壓縮元件;陂保持在基 部夾爪中，并且通過彈力加載的鎖定螺栓被鎖定進入所述上部夾爪的中心鉆孔 中。
當手動分離上部夾爪手動和基部夾爪時，鎖定螺栓通過側面插入基部夾爪 并因而可在其中旋轉的工具栓被解鎖。
當以自動的方式，從相應的卡盤基部夾爪移除一個或多個上部夾爪或者將 一個或多個上部夾爪固定到相應的卡盤基部夾爪時，上部夾爪擱置在以使所有 卡盤上部夾爪對準卡盤基部夾爪的方式設計的夾爪更換裝置上。該夾爪更換裝 置可裝配有傳送元件或自動裝置。
1本發(fā)明 一個優(yōu)選實施方式的實施例
為接收上部夾爪，在其開放位置(基部夾爪位于徑向最外面或徑向最里面 的位置)的空的卡盤朝向后面夾爪更換裝置軸向移動。用定位螺栓將上部夾爪 定位在夾爪更換裝置的中心位置上，彈力致動鎖定螺栓受壓向后進入卡盤的基 部夾爪中。因此動力卡盤，此后動力卡盤移動到其閉合位置中，或至少在其閉 合位置方向上移動。結果，每一個基部夾爪移動到各自進入一個上部夾爪中的 每一個V形法蘭中。接著，動力卡盤再次處于遠離夾爪更換裝置的位置。在這 種方式中，夾爪更換裝置的定位螺栓釋放以彈力驅動方式被移動到上部夾爪的 鎖定鉆孔中的彈力驅動鎖定螺栓。在這種方式中，鎖定螺栓將上部夾爪鎖定在 基部夾爪上。此后卡盤操作準備。
代替電源提供動力的卡盤，手動操作的卡盤或工具夾持系統(tǒng)可以用于提供 適合用于特殊設備的特殊應用。
進一步的實施例
在一個實施方式中，代替動力卡盤在朝向夾爪更換裝置方向上移動的是， 所述裝置朝向動力卡盤移動，或兩個部件都可移動。
當將上部夾爪設置在空的夾爪更換裝置上時，以顛倒的順序執(zhí)行相反的過程。


以下通過優(yōu)選示例性實施方式并涉及附圖對本發(fā)明做出說明。
圖1為本發(fā)明的工具夾持系統(tǒng)的示意性正視圖，是以裝配有基部夾爪但沒有裝配上部夾爪的本發(fā)明動力卡盤的形式構成；
圖2為以縱剖面示出的本發(fā)明的機械裝置的局部側視圖，并示出了圖1動力卡盤的一部分，其結合有夾爪更換裝置、示出以說明上部夾爪固定在基部夾爪上或從基部夾爪上移除的各種基部夾爪和上部夾爪中的僅僅一個基部夾爪和一個上部夾爪；
圖3為圖l和圖2的基部夾爪在圖2的箭頭III方向上所示的放大的仰視圖4為上部夾爪在圖2的箭頭IV方向上的俯浮見圖5示意性示出了圖2的機械裝置的側視圖，上部夾爪固定于基部夾爪上， 某種方式為在任何場合夾爪更換裝置的一個定位螺栓位于與上部夾爪的止動孔軸向相對并軸向遠離；
圖6示出了圖5的動力卡盤已經下降到夾爪更換裝置上的機械裝置，由此 夾爪更換裝置的定位螺栓已經進入另一夾爪的鎖定孔，并且已經將鎖定螺栓排 出鎖定位置進入基部夾爪，因此使基部夾爪可以相對于另一個夾爪徑向移動， 并因此使兩個夾爪之間的V形連接件能夠脫離接合；
圖7示出了圖6的基部夾爪從頂部夾爪徑向脫離接合移動、以使這些夾爪 此時可以軸向移動而彼此遠離的才幾械裝置；
圖8示出了圖7的動力卡盤已經軸向遠離夾爪更換裝置移動并從而使另一 上部夾爪軸向遠離基部夾爪移動之后的機械裝置；
圖9示出了夾爪更換裝置的前側(面向動力卡盤)的端面—見圖；以及
圖10示意性示出了圖2結合了代替自動地手動鎖閉/解鎖鎖止螺栓的栓的動力卡盤。
具體實施例方式
圖1所示的本發(fā)明的動力卡盤2包括卡盤箱4和示出的三個基部夾爪6。 基部夾爪6繞動力卡盤2的中心縱軸8 (中心線)等距離設置。上部夾爪l2 可以固定于基部夾爪6并各自設有至少一個夾持表面14。基部夾爪6可以通 過卡盤箱4中的基部夾爪移動單元9沿箭頭10指示的直線的、徑向路徑而徑 向移動，以便在上部夾爪12的夾持表面14之間夾持將從外部(外部夾持)徑 向加工或從內部(內部夾持)徑向加工的工具(鉆孔、銑削鉆頭等)或工件。 動力卡盤2可以是圍繞或不圍繞縱軸8旋轉以提供動力的卡盤。
動力卡盤2優(yōu)選安裝為相對于縱軸8軸向可移動。這種移動可手動操作或 優(yōu)選通過驅動裝置11操作。動力卡盤2可以不可旋轉地安裝，或者可以通過 驅動裝置13 (例如優(yōu)選電動機)安裝為圍繞縱軸8可旋轉。
因為所有基部夾爪6和上部夾爪12都是相同的，因此在描述本發(fā)明的特 征和操作方式時，圖2到圖10各僅顯示了一個基部夾爪6和一個上部夾爪12。
基部夾爪6和上部夾爪12徑向相對于理論縱軸8總是彼此插入/拔出。上 部夾爪12包括至少一個夾持表面14,其指向夾持的徑向方向以將工件或工具 夾持在動力卡盤2的所有上部夾爪12的夾持表面14之間。
夾爪6或夾爪12上的插入連接件為裝配有橫向底切的楔形肋的至少一個插入元件的形式，并且在另一特定夾爪12或夾爪6上，具有至少一個插入連 接元件，所述插入連接元件具有橫向底切的楔形狹槽開口，該狹槽開口為較寬 的狹槽端，以允許接收橫向底切的楔形肋。在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，將楔
形肋16-1 (和/或16-2 )設置在基部夾爪6上，并且將楔形狹槽18設置在上 部夾爪12上。然而，在本發(fā)明另一(省略)實施方式中，可以顛倒的方式將 楔形肋16-1 (和/或16-2 )設置在上部夾爪12上，并且將楔形狹槽18設置在 基部夾爪6上。
楔形肋16和楔形狹槽18的兩個相對的楔形側壁各具有一個底切，由于這 樣，在基部夾爪6中該兩個側壁具有橫向狹槽20和相關聯(lián)的狹槽凸緣凸部22, 并且在上部夾爪12中各側壁還具有橫向狹槽24和狹槽凸緣凸部26?；繆A 爪6的狹槽凸緣凸部22裝配在上部夾爪12的狹槽凸部26下面的橫向狹槽24 中。上部夾爪12的狹槽凸緣凸部26裝配在基部夾爪6的狹槽凸緣凸部22下 面的橫向狹槽20中。
在限定相關聯(lián)的橫向狹槽20的它們的底部側上，基部夾爪6的狹槽凸緣 凸部22分別具有接合表面28,該接合表面28根據楔形肋16-1 (和/或16-2 ) 的楔角a構成為以V形方式彼此傾斜。
在限定相關聯(lián)的橫向狹槽24的它們的底部側上，上部夾爪12的狹槽凸緣 凸部26分別具有接合表面30,該接合表面30彼此以與楔形狹槽18相同的楔 角按V形楔方式構造。楔角a對于基部夾爪6和上部夾爪12而言都是相同的， 并在圖3和圖4中示出?；ハ嘞鄬σ訴楔形形狀構造的接合表面28和30共同 形成了兩個夾爪6和12相互接合的深度。
楔角oc要選擇足夠大以保證使楔入時可以沒有擠壓或者僅有很小的擠壓， 由此上部夾爪12和基部夾爪6容易彼此插入并且也可以容易地分離。因此楔 角a應該至少為85。，優(yōu)選90°或更大，但是最大為140° 。
楔角a的頂端32優(yōu)選指向與上部夾爪12的夾持表面14相同的徑向方向。 因此，當將工具或工件夾持在幾個上部夾爪12的夾持表面14之間時，基部夾 爪6和上部夾爪12的相互鄰接的接合表面28和30將不會通過卡盤的夾持力 被迫分離，而是受力彼此抵靠。因此在基部夾爪6和上部夾爪12之間不會產 生游動。通過避免基部夾爪和上部夾爪之間的游動和相繼發(fā)生的移動，工具和工件可以被非常精確并且以無游動方式定位在夾持表面14之間。
基部夾爪6的兩個接合表面28在圖3中表示為28-1和28-2。上部夾爪 12的兩個接合表面30在圖4中表示為30-1和30-2。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，即在附圖中所示的實施方式中，每個基部夾 爪6具有兩個相同但徑向相對指向的插入元件，每個插入元件具有兩個橫向底 切的楔形肋16-1和16-2 (或者當相關聯(lián)的上部夾爪12裝配到代替楔形狹槽 的楔形肋時的橫向底切的楔形狹槽)。在優(yōu)選實施方式中，楔形肋16-1和16-2 包括徑向相對的彼此關聯(lián)的楔角cc和ot2,優(yōu)選在雙楔形頭元件16上對向。頭 元件16包括具有上面的橫向狹槽20的向內指向端，橫向狹槽20以相互為楔 形的方式構造并在圖3中由20-1和20-2表示，并且所述頭元件還包括限定所 述橫向狹槽并在圖3中由22-1和22-2表示的狹槽凸緣凸部22。此外徑向行 進到橫向狹槽20,橫向狹槽20也以楔形方式構造并且狹槽凸緣凸部22從外 部限定所述狹槽20。在圖3中，橫向狹槽20由20-3和20-4表示，并且狹槽 凸緣凸部22由22-3和22-4表示。兩個楔形肋16-1和16-2的楔角可完全不 同，盡管每次以相對的方向指向，但優(yōu)選該楔角是相同的。徑向向外指向楔形 肋16-2的楔角在圖3中由cx2表示。其角的頂端由32-2表示。
因此，按圖中所示將上部夾爪12從內部向外部徑向接連到基部夾爪6，以 外部夾持工具或工件，或者使上部夾爪12旋轉180°然后將它們從外部向內 部插入到基部夾爪6，以內部夾持工具或工件，這是可行的。在后一情況下， 在狹槽凸緣凸部22-3和22-4下面，上部夾爪12的狹槽凸緣凸部26分別接合 基部夾爪6的橫向狹槽20-3和20-4。
在圖4中，以楔形方式構造的兩個狹槽凸緣凸部26由26-l和26-2表示。 以楔形方式互相構造的橫向狹槽24在圖4中由24-1和24-2表示。
楔形肋16-1和16-2的寬度和楔形狹槽18的寬度理論上可以在任意方向 上延伸，盡管在本發(fā)明優(yōu)選實施方式中，該寬度將在垂直于理論中心縱軸8 的平面內延伸。優(yōu)選，在楔形肋頭元件16的前端面，基部夾爪6具有在與縱 軸8徑向的平面中延伸的端面定位表面40。
上部夾爪12包括端面定位表面42，其在徑向于縱軸8的平面中延伸并且 優(yōu)選為楔形狹槽18的底表面43的延伸部。
因此，上部夾爪12和基部夾爪6可在縱軸8的縱向上朝向彼此移動，直 到基部夾爪的定位表面40靠在上部夾爪12的定位表面42上，而楔形肋16-1 (或16-2)和楔形狹槽18處于互相徑向分離位置。因此，通過徑向調整基部 夾爪6,楔形肋16-1 (或16-2 )可以設置成徑向接合上部夾爪12的楔形狹槽 18,而基部夾爪的端面定位表面40在上部夾爪12的端面定位表面42上可滑 動。通常位于卡盤中的基部夾爪移動單元9用于徑向移動基部夾爪6，但由于 其為公知常識，所以這里沒有詳細示出這種移動單元9。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，楔形肋16-1和16-2的接合表面28構造成 朝向橫向狹槽28的底部傾斜并由此也傾斜至縱軸的徑向橫向平面。在這一方 面，上部夾爪12的接合表面30構造成平行于橫向狹槽24的底部并因此也向 下傾斜到縱軸8的徑向橫向平面。因此，當基部夾爪6和上部夾爪12插接在 一起時，基部夾爪6的所述接合表面28則移動到上部夾爪12的接合表面30 上，并且因此上部夾爪12的端面定位表面42被夾持靠于基部夾爪6的端面定 位表面40。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，接合表面可由橫向狹槽20和24的狹槽凸 緣凸部構成。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，兩個夾爪(即基部夾爪6和上部夾爪12 ) 中至少一個，根據附圖優(yōu)選基部夾爪6裝配有安裝在導向鉆孔50中并可平行 于縱軸8移動的鎖定螺栓48，所述螺栓通過壓縮彈簧52被部分推出導向鉆孔 并進入圖2所示的鎖定位置。鎖定螺栓48的移動量受止動銷54限制。優(yōu)選導 向孔50構造在基部夾爪6的端面定位表面40中。因此鎖定螺栓48只有當處 于鎖定位置時才從該定位表面突出。
優(yōu)選使用一個栓或手動栓致動驅動汽缸56，從而鎖定螺栓48可以在壓縮 彈簧52的力的作用下從鎖定位置手動移動到導向孔50中的解鎖位置。栓或驅 動汽缸56被引導至基部夾爪6的栓導向鉆孔57中，并包括與栓軸58不同心 的螺栓60，所述螺栓60可插入到鎖定螺栓48的鉆孔62中。此外，關于附圖 所示的相同的實施方式，或缺乏手動可操作性以在壓縮彈簧52的力的作用下 通過夾爪更換裝置自動驅動鎖定螺栓48的另一個實施方式，都是可行的。
當處于鎖定位置時，鎖定螺栓48可在上部夾爪12的鎖定鉆孔64中延伸并從而將上部夾爪12鎖定到基部夾爪6上，如圖5所示。當外于鎖定位置時， 鎖定螺栓48可吸收兩個夾爪6和12之間的徑向力，但所述徑向力不能使其移 動返回到其解鎖位置。鎖定鉆孔64形成在上部夾爪12的端面定位表面42中。 優(yōu)選鎖定鉆孔64穿過整個上部夾爪12，允許將定位螺栓78從其它夾爪側插 入其中。
在本發(fā)明又一實施方式中，基部夾爪6裝配有至少一個或優(yōu)選裝配有兩個 彈力加載阻止元件70,由于通過省略的彈性元件施加的彈性力，使阻止元件 從定位表面40突出，并且當基部夾爪6和上部夾爪12到達圖5和圖6中所示 的它們的插入位置時，阻止元件進入上部夾爪12中的相對定位的的凹部中。 因此，當鎖定螺栓48如圖所示由栓56保持在解鎖位置時，所述阻止元件70 防止上部夾爪12無意地滑出基部夾爪6。
優(yōu)選凹部72位于上部夾爪12的定位表面42中。所述定位表面42在彈性 力的作用下使阻止元件70返回，直到上部夾爪12的定位表面42可以?？吭?基部夾爪6的定位表面40上，這時兩個夾爪6和12在縱軸8的縱向方向上4皮 此靠近，同時徑向彼此充分偏離，鎖定螺栓48將偏離鎖定鉆孔64。這種情形 在圖7中示出。在該徑向偏離位置，上部夾爪12的定位表面42驅動阻止元件 70,并且鎖定螺栓48在彈性力作用下也返回到基部夾爪12中。
因此，如果基部夾爪6被徑向移動以便與上部夾爪12徑向插接在一起， 則在兩個夾爪6和12已經完全裝配后，所迷阻止元件70進入間隙72，并且 鎖定螺栓48進行鎖定鉆孔64。
因此，如果鎖定螺栓48移動再次返回到其解鎖位置中，則基部夾爪6由 動力卡盤的省略的調節(jié)單元可以相對于上部夾爪l2徑向移動返回，在該過程 期間，阻止元件70從凹部72被排出。
優(yōu)選地，阻止元件70為從接收彈性元件的襯套74的一端突出的銷或滾珠。 這些彈力加載阻止元件70、 74是已知的。
本發(fā)明允許并能夠手動和自動同時更換一個或幾個或全部上部夾爪12。
一種合適且優(yōu)選的夾爪更換裝置75包括上部夾爪更換部件，優(yōu)選為上部 夾爪更換板76。更換板76裝配有多個定位螺栓78，其與卡盤2的多個基部夾 爪6相應，并相應分布，所述定位螺栓78沿軸向平行的方式從所述板的一側朝向動力卡盤突出并以插入方式各自接收一個具有鎖定鉆孔64的上部夾爪 12。根據上部夾爪12的形狀，并根據需要，將間隔套80插入到定位螺栓78 上。
當不更換上部夾爪12時，所述更換板76位于基本位置，該基本位置為移 動離開動力卡盤2—定距離，同時能夠接收工具或工件，然后完成使用所述工 具或在所述工件上的工作。
為了將上部夾爪12固定到基部夾爪6或從基部夾爪6上更換并移開上部 夾爪12,優(yōu)選通過傳動的方式，將更換板76從基本位置或從加載位置橫向于 縱軸8移動到軸向分離位置中。在該軸向分離位置中，定位螺栓78以限定的 方式與基部夾爪6對準，并且軸向分離足夠大以允許徑向移動基部夾爪6，而 不接觸更換板上的上部夾爪，并且基部夾爪6上的上部夾爪12不接觸定位螺 栓78。所限定的軸向對準是這樣的隨后由于動力卡盤2的軸向移動，則基 部夾爪6 (或由于更換板76的軸向移動則上部夾爪12)可以從軸向分離位置 移動到軸向鄰接接觸位置。在接觸位置，上部夾爪12通過它們的端面定位表 面42各自靠在基部夾爪6相對定位的定位表面40上，并且上部夾爪12的楔 形插入連接件元件18以下列方式被徑向置于與基部夾爪6的楔形插入連接件 元件16-1 (或16-2)相對的位置通過基部夾爪6 (或上部夾爪12)的徑向 移動，他們彼此徑向插入或將一個從另 一個上徑向41出。
本發(fā)明的一個實施方式包括傳送單元81,例如傳送帶，其安裝在具有垂直 縱軸8的動力卡盤2的下面，以用所述帶使所述卡盤裝配有工具或工件。所述 工具或工件安裝在動力卡盤2中，伴隨工作過程，其再次被擱置在所述傳送單 元81上。相同的傳送單元81也可移動上部夾爪12到軸向分離位置并離開軸 向分離位置。在該過程中，更換板76可以在裝載站安裝在傳送單元81上，并 且隨后可在卸載站從所述單元移開。在這種情況中，傳送單元81也為自動固 定到基部夾爪6上、或從基部夾爪6移開或更換上部夾爪l2的夾爪更換裝置 75的一部分。
在本發(fā)明的其它實施方式中，夾爪更換裝置75也可以有不同的設計，例 如設計為定位上部夾爪更換板76的自動裝置，或不用更換板定位上部夾爪12 的自動裝置。
下面論述由動力卡盤2和夾爪更換裝置75構成的機械裝置的操作。
在圖5中，基部夾爪6 (只示出一個)固定至上部夾爪12 (只示出一個)。 這是插入連接位置。 一個空的更換板76已經移動到與動力卡盤2相對的軸向 分離位置，并在旋轉方向以這樣一種方式定位這時鎖定鉆孔64的每個定位 螺栓78與相關聯(lián)的上部夾爪12的鎖定鉆孔64相對，并與其軸向相距。
對于圖6中所示的情形，動力卡盤2充分降低以使定位螺栓78進入上部 夾爪12的鎖定鉆孔64，并因此將鎖定螺栓48從所述鉆孔中排出。通過使其 降低，動力卡盤2到達所謂的軸向接觸位置。
目前，基部夾爪6通過通常在動力卡盤箱4中的基部夾爪移動單元9可以 徑向向外移動很遠，使得楔形狹槽18和楔形肋16-1之間的徑向插入連接脫離 接合。
這種徑向脫離接合位置在圖7中示出，并且位于軸向接觸位置。在徑向移 動期間，阻止元件70從凹部72中排出，并與鎖定螺栓48—起，他們在上部 夾爪12的端面定位表面42上滑動。基部夾爪6從上部夾爪12脫離時的這種 脫離接合位置表現(xiàn)為基部夾爪6插入到上部夾爪12的插入準備就緒位置。
一旦兩個夾爪6和12已經徑向脫離接合，通過提升動力卡盤2它們也被 軸向脫離接合。圖8顯示了在所述軸向分離位置的軸向分離的基部夾爪6和上 部夾爪12。
現(xiàn)在，更換板76可以從圖8所示的軸向分離位置移動進入基本位置或加 載位置，以進一步從動力卡盤2軸向和/或徑向移開。這里上部夾爪12相對于 其它的可被更換。在基本位置、加載位置中并優(yōu)選在圖8的軸向分離位置中， 在更換板76上圍繞定位螺栓78的中心軸79旋轉上部夾爪12或其它上部夾爪 180° ,從而楔形狹槽18不再徑向朝向外而是徑向朝向內，這是可行的。然后， 位于通過旋轉所述180°的該新位置中的上部夾爪l2可以徑向插入到外部的 楔形肋16-2中。在這種情況中，夾持表面M徑向朝向外以接收將要被徑向向外夾持的工具或工件。
顛倒上述過程，將上部夾爪12固定至基部夾爪6:更換板76和上部夾爪 12被移動到圖8所示的位置中。然后，動力卡盤2下降到如圖7所示的上部 夾爪12上。接著，基部夾爪6通過動力卡盤2的基部夾爪移動單元9徑向移動，并因此與上部夾爪12徑向插接在一起，如圖6所示。因此，動力卡盤2 與插接在基部夾爪6上的上部夾爪12 —起再次從更換板76提升，如圖5所示。
更換板76可具有橫向引導表面82，以沿上部夾爪12的旋轉方向設置在定 位螺栓78上。
圖9為更換板76和其定位螺栓78的俯視圖。后者位于圓84上，圓84適 合于在以圖2至圖8所示的方式從外部夾持工具和工件時定位夾爪6和12。 基部夾爪6有限的徑向可調節(jié)性需要沿另一個圓定位上部夾爪，例如一個比圓 84更大圓，因此當上部夾爪旋轉180。時，外部圓86設置在徑向向外指向的楔 形肋16-2上(圖3)。在這種情況中，更換板76可裝配有沿這個另外的即外 圓86的與基部夾爪6數(shù)量相應的額外數(shù)量的定位螺栓78-2。
圖10顯示了動力卡盤2，其包括栓90，以在壓縮彈簧52的力的作用下手 動將鎖定螺栓48從鎖定位置移動到解鎖位置。
楔角a和a2在85。和140°之間，優(yōu)選在88°和100°之間，甚至更優(yōu) 選在89。和91。之間，在最優(yōu)選的實施方式中為90° 。
楔角的中心線總是沿著基部夾爪6的移動路徑10。
權利要求
1.一種工具夾持設備(2)的基部夾爪(6)和上部夾爪(12)，所述夾爪允許沿直線移動路徑(10)插入連接，并為此目的而裝配有楔形插入連接件，所述插入連接件具有以互相相對形成楔角的方式構成的接合表面(28、30)；所述上部夾爪(12)包括在夾持方向上指向的至少一個夾持表面(14)，以夾持工具或工件，所述夾持方向沿所述直線移動路徑延伸；所述夾爪中的一個包括至少一個插入連接件元件，所述插入連接件元件具有在楔形兩側底切的楔形肋(16-1、16-2)，并且另一個夾爪包括具有楔形狹槽(18)的至少一個插入連接件元件，并在其較寬狹槽端兩個楔形側開口以允許插入所述楔形肋(16-1、16-2)；其中，由于底切，各夾爪(6、12)在各楔形側包括橫向狹槽(20、24)和狹槽凸緣凸部(22、26)，并且至少一個接合表面(28、30)形成在各橫向狹槽中；兩個所述夾爪(6、12)的所述狹槽凸緣凸部(22、26)構造成安裝在相關聯(lián)的另一個夾爪(12、6)的橫向狹槽(20、24)中，并且它們的接合表面(28、30)以相互傾斜方式關于限定所述兩個夾爪(6、12)插接在一起時的接合深度的楔角構成，其特征在于所述楔角至少為85°，或更大，但最大為140°。
2. 根據權利要求1所述的基部夾爪和上部夾爪，其特征在于所述楔角在 88。和100°之間，優(yōu)選為在89。和91。之間。
3. 根據至少一個上述權利要求中所述的基部夾爪和上部夾爪，其特征在 于所述楔角的頂端U2、 32-2)指向與所述夾持表面(14)相同的徑向方向。
4. 根據至少一個上述權利要求所述的基部夾爪和上部夾爪，其特征在于 所述兩個夾爪(6、 12)各自包括以互相相對的方式、在橫向于所述直線移動 路徑的方向上形成的至少一個端面定位表面(40、 42)， 一個夾爪的所述端面 定位表面與另一個夾爪的所述端面定位表面相對，并且當所述楔形肋(16-1、 16-2)退出所述楔形狹槽(18)時，這些定位表面(40、 42 )總是互相鄰接， 但是，所述兩個夾爪(6、 12)以所述楔形肋可沿所述直線移動路徑(10)插 入到所述楔形狹槽中的方式定位。
5. 根據權利要求4所述的基部夾爪和上部夾爪，其特征在于所述接合表面(28、 30)朝向所述橫向狹槽(20、 24)的底部傾斜，以允許所述兩個夾 爪(6、 12)當它們插接在一起時相互移動到彼此上，因此所述兩個夾爪(6、 12)被移動到一起，從而使所述兩個夾爪(6、 12)的所述定位表面(40、 42) 夾持到一起。
6. 根據權利要求4或5所述的基部夾爪和上部夾爪，其特征在于所述 端面定位表面(40、 42)在兩個夾爪(6、 12)上至少部分位于底切外部而構 成，并且相對于所述楔形肋(16-1、 16-2)和所述楔形狹槽(18)以這樣一種 方式構成第一步，兩個夾爪(6、 12)通過它們的端面定位表面(40、 42) 設置在彼此上，然后第二步，當兩個夾爪(6、 12)在所述端面定位表面(40、 42 )上滑動時，他們在所述楔形肋(16-1、 16-2 )和所述楔形狹槽(18 )處插 接在一起。
7. 根據上述權利要求4至6中的至少一個所述的基部夾爪和上部夾爪， 其特征在于具有楔形肋(16-1、 16-2)的所述夾爪(6)的端面定位表面(40) 為所述楔形肋上的端面，并且具有楔形狹槽(18 )的所述夾爪(12 )的端面定 位表面(42)為所述楔形狹槽(18)的底部(43)的延伸部。
8. 根據上述權利要求中的至少一個所述的基部夾爪和上部夾爪，其特征 在于所述基部夾爪(6)包括至少一個楔形肋(16-1、 16-2)，以及所述上部 夾爪(12 )具有至少一個配合的楔形狹槽(18 )。
9. 根據上述權利要求中的至少一個所述的基部夾爪和上部夾爪，其特征 在于所述基部夾爪(6)包括至少兩個所述的楔形插入連接件元件(16-1、 16-2),兩個插入連接件元件呈現(xiàn)所述特征，但是，沿所述直線移動路徑(10) 設置在所述基部夾爪(6 )的相對端區(qū)域，并且通過它們的成角度的頂端(32、 32-2)徑向指向相反的方向構成。
10. 根據上述權利要求9所述的基部夾爪和上部夾爪，其特征在于所述 基部夾爪(6)的插入連接件元件(16-1、 16-2)方式相同，即，所述上部夾 爪(16 )通過其插入連接件元件(18 )在一個方向上連接到所述基部夾爪(6 ) 的插入連接件元件(16-1)，或者，當被旋轉180°時，通過其插入連接件元 件(18 )連接到所述基部夾爪(6 )的相關聯(lián)的另一個插入連接件元件(16-2 )。
11. 根據上述權利要求中的至少一個所述的基部夾爪和上部夾爪，其特征在于所述夾爪(6)中的至少一個裝配有至少一個鎖定螺栓(48),所述鎖定 螺栓可在所述夾爪中并退出該夾爪(6)的一方面的解鎖、凹進位置和所述相 關聯(lián)的另一夾爪(12)的鎖定孔(64)中的另一方面的鎖定位置之間移動，兩 個插接在一起的夾爪(6、 12)在所述鎖定位置中相互夾持，并且所述鎖定螺 栓(48)僅僅通過另外的脫離接合元件(56、 78)分開，而不通過由所述兩個 夾爪(6、 12)施加的力分開。
12. 根據上述權利要求中的至少一個所述的基部夾爪和上部夾爪，其特征 在于所述夾爪(6、 12)中的至少一個裝配有阻止元件(70),所述阻止元件 被彈力加載以從該夾爪(6)的端面表面(40)部分突出，并由相關聯(lián)的另一 夾爪(12 )施力而進入所述端面表面；相關聯(lián)的另一夾爪(12 )具有凹部(")， 在所述元件(70 )能夠進入所述凹部時，所述凹部與所述阻止元件(70 )相對， 并且隨后當所述兩個夾爪(6、 12)完全互相插接時，所述凹部阻止所述兩個 夾爪分離；還在于，通過接合兩個夾爪(6、 12),或者通過從外部施加的使得 所述兩夾爪(6、 12)在脫離接合的方向上分開的力，同時施加預定的最小的 力，所述阻止元件(70)能夠通過相關聯(lián)的另一夾爪施力而返回到所述一個夾 爪的端面表面(40)中。
13. —種工具夾持系統(tǒng)，其特征在于如上述權利要求中的至少一個所述的 至少一個基部夾爪(6)和至少一個相關聯(lián)的上部夾爪(12)。
14. 一種機械裝置，包括如上述權利要求所述的至少一個工具夾持系統(tǒng)， 其中所述夾爪(6、 12)包括如權利要求4至7所述的端面定位表面(40、 42)， 還包括夾爪更換裝置(75)，以便用新的上部夾爪自動更換所述基部夾爪(6) 上的所述上部夾爪(12 )，所述基部夾爪(6 )和所述上部夾爪(12 )在它們的 端面定位表面(40、 42)處可重疊，并且所述基部夾爪(6)相對于所述上部 夾爪可更換，在該過程中，在它們的定位表面(40、 42)上， 一個在另一個上 滑動，以便將所述基部夾爪(6 )和所述上部夾爪(12 )插接在一起或者使它 們脫離接合。
全文摘要
一種工具夾持系統(tǒng)(2)的基部夾爪(6)和上部夾爪(12)，基部夾爪和上部夾爪可以相互插入其中，并且包括以楔形方式構造在一起并限定兩個夾爪(6、12)之間穿入深度的接合表面(28、30)。楔角至少為85°，或更大，但最大為140°，因此基本避免擠塞接合表面(28、30)，同時仍然使上部夾爪(12)在所有方向上通過基部夾爪(6)保持在合適的位置。
文檔編號B23B31/16GK101203347SQ200680022020
公開日2008年6月18日 申請日期2006年7月3日 優(yōu)先權日2005年7月4日
發(fā)明者漢斯·斯托爾岑貝格, 迪特馬爾·希爾德布蘭特 申請人:?？柕碌聡邢薰?br>