專利名稱：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和配備有該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的夾具機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和配備有這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的夾具機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)作用下通過(guò)移位構(gòu)件的移位來(lái)按壓工件。
背景技術(shù)：
迄今為止，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)借助移位構(gòu)件來(lái)按壓工件，所述移位構(gòu)件是在諸如電機(jī)等旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)作用下被移位的。例如，用于夾取各種組件或者類似器件的電動(dòng)夾具(電 動(dòng)夾盤)已為人所知，這樣的電動(dòng)夾具被附接到工作機(jī)器的軸等的端部，可開(kāi)/合夾具構(gòu) 件的開(kāi)/合操作是利用電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)夾取工件的。
作為這樣的電動(dòng)夾具，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)第08-150531號(hào)中就揭示了一種結(jié)構(gòu)構(gòu) 成夾具部的卡抓座(masterjaw)受電機(jī)傳送來(lái)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)，工件通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)力 被夾在卡爪座和軟卡抓(softjaw)之間。
然而， 一般來(lái)說(shuō)，在突然停電或者電源被切斷的情況下，生成力(驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩)會(huì)消失， 除非電能被儲(chǔ)存。結(jié)果，在工件被夾具夾取以后，須繼續(xù)對(duì)夾具通電才能維持夾取狀態(tài)， 因此，維持的時(shí)間越長(zhǎng)，電能消耗的越多。另一方面，在工件被緊取的狀態(tài)下，如果電機(jī) 停電，工件有可能從夾具上掉下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的總體的目的在于提供一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和配備有這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的夾具機(jī)構(gòu)。在 這樣的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，在旋轉(zhuǎn)電源突然停電或者電力被切斷等情況下，即使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源傳 至擠壓構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)力不再繼續(xù)，夾具機(jī)構(gòu)也能維持按壓構(gòu)件對(duì)工件的按壓狀態(tài)。
此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠節(jié)電降耗的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及配有這種驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)的夾具機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，提供一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源；絲杠，用 于將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳至能沿軸向移位的移位構(gòu)件；以及與移位構(gòu)件相連的按 壓構(gòu)件，該按壓構(gòu)件與移位構(gòu)件相聯(lián)結(jié)因而可移動(dòng)，用于按壓工件。其中，所述的絲杠 由自鎖機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述自鎖機(jī)構(gòu)在移位構(gòu)件行進(jìn)、工件被按壓構(gòu)件按壓的過(guò)程中，防止因按壓構(gòu)件受到工件的反作用力所導(dǎo)致的移位構(gòu)件的回縮；并且，所述自鎖機(jī)構(gòu)能被旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)源傳至絲杠的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力解鎖。。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種夾具機(jī)構(gòu)，包括夾具，該夾具具有一 對(duì)夾具構(gòu)件，夾具構(gòu)件通過(guò)彼此靠近和分開(kāi)形成開(kāi)合，用于夾取工件；以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)， 該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有沿軸向移動(dòng)的移位構(gòu)件，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與位移構(gòu)件的移位相配合，能夠通過(guò) 移位構(gòu)件的移位來(lái)驅(qū)動(dòng)夾具構(gòu)件開(kāi)/合。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源和絲杠，絲杠將旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳至移位構(gòu)件。所述絲杠由自鎖機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該自鎖機(jī)構(gòu)在移位構(gòu)件 行進(jìn)、工件被夾具構(gòu)件夾住的過(guò)程中，防止因夾具構(gòu)件受到工件的反作用力所導(dǎo)致的移位 構(gòu)件的回縮。其中，自鎖機(jī)構(gòu)能被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源傳至絲杠的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力解鎖。
采用上述結(jié)構(gòu)，即使在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源突然停轉(zhuǎn)或者供電被切斷的情況下，由于自鎖機(jī)構(gòu) 的鎖定操作，工件被按壓構(gòu)件或者夾具構(gòu)件按壓或夾取的狀態(tài)也能得以保持。因此，當(dāng)工 件的按壓狀態(tài)或夾取狀態(tài)得以被保持時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的供電可以中止，耗能可顯著減 少。
此外，在所述的自鎖機(jī)構(gòu)中，假定//代表設(shè)置在絲杠上的外螺紋與將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換 為位移構(gòu)件的行進(jìn)力或回退力的內(nèi)螺紋之間嚙合處的摩擦系數(shù)，^代表當(dāng)工件被按壓構(gòu)件 按壓時(shí)所述絲杠受到的軸向力F的方向與外螺紋和內(nèi)螺紋之間嚙合處的法向力F的方向之 間的夾角，則當(dāng)//和6滿足關(guān)系式//2^1^/0)8^時(shí)，按壓構(gòu)件按壓工件的按壓狀態(tài)就能 通過(guò)自鎖機(jī)構(gòu)得以可靠保持。在這種情況下，角度^和摩擦系數(shù)/z之間的關(guān)系可以在上 述表達(dá)式的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)量調(diào)整和設(shè)定，從而，例如，當(dāng)工件W被快速按壓時(shí)，可有效 防止其受到的沖擊力在構(gòu)成絲杠的外螺紋和內(nèi)螺紋之間處產(chǎn)生磨蝕和刮擦，自鎖機(jī)構(gòu)的 誤解鎖也能避免發(fā)生。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行描述，本發(fā)明的上述和其他目的和優(yōu)點(diǎn) 將從下面說(shuō)明中變得顯而易見(jiàn)。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例形成夾具機(jī)構(gòu)的電動(dòng)夾具的立體輪廓圖； 圖2是沿圖1所示電動(dòng)夾具軸向的截面?zhèn)纫曒喞獔D3所示截面?zhèn)纫曒喞獔D顯示的是夾具機(jī)構(gòu)從圖2所示情形打開(kāi)時(shí)的狀態(tài)； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明設(shè)置在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的絲杠上的自鎖機(jī)構(gòu)的示意
圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例形成夾具機(jī)構(gòu)的電動(dòng)夾具的立體輪廓圖； 圖6是沿圖5所示電動(dòng)夾具的軸向的截面?zhèn)纫曒喞獔D；以及 圖7顯示的是夾具機(jī)構(gòu)從圖6所示情形打開(kāi)時(shí)的狀態(tài)的截面?zhèn)纫曒喞獔D。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及配備有這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的夾具機(jī)構(gòu) 的優(yōu)選實(shí)施例。
如圖1和2所示，電動(dòng)夾具(電動(dòng)夾盤)10,作為第一實(shí)施例所述的夾具機(jī)構(gòu)，配備有 如實(shí)施例所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12，并且包括夾具部(夾盤部)14，用于夾取作為被夾物體的工 件W。該電動(dòng)夾具可用于，比方說(shuō)，附接到機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等設(shè)備的軸的末端上。
電子夾具10由夾具部14、用于驅(qū)動(dòng)夾具部14的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12和殼體24構(gòu)成。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12包含作為驅(qū)動(dòng)源用于開(kāi)/合夾具部14的電機(jī)(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源)16、促使夾具部 14開(kāi)合的連桿機(jī)構(gòu)18、以及用于將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力從電機(jī)16傳輸?shù)綐?gòu)成連桿機(jī)構(gòu)18的一對(duì)連桿 構(gòu)件20a、 20b上的絲杠22。
電機(jī)16設(shè)置在殼體24的上表面上，而夾具部件14設(shè)置在殼體24的下表面上。殼體24呈 盒形，其內(nèi)部用于容納構(gòu)成所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12的其他組件(例如，連桿機(jī)構(gòu)18、絲杠22等)。 如圖1所示，多個(gè)通孔25 (在本實(shí)施例為4個(gè))穿透殼體24的各側(cè)面作為附接孔使用，例如， 在電子夾具被固定到機(jī)床上的時(shí)候。
在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12中，電機(jī)16由步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)之類的設(shè)備構(gòu)成，所述設(shè)備以直立的 方式固定在用以覆蓋和封閉殼體24上部的方環(huán)形上底板27上，在此狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)軸26插入 殼體24內(nèi)部。在圖1中，附圖標(biāo)號(hào)29表示驅(qū)動(dòng)軸26向電機(jī)16末端(圖l所示的上端側(cè))延伸 所形成的操作構(gòu)件。該操作構(gòu)件29可使驅(qū)動(dòng)軸26在，比方說(shuō)，電機(jī)16電力中斷的情況下， 能夠借助圖中未示出的工具或者類似器具被以手動(dòng)的方式旋轉(zhuǎn)。
絲杠22由螺旋桿28、進(jìn)給螺母30和導(dǎo)向柱31構(gòu)成。所述螺旋桿28從外部與驅(qū)動(dòng)軸26的 一端同軸適配。進(jìn)給螺母(移位構(gòu)件，滑動(dòng)螺母)30與螺旋桿28的另一端螺旋適配。進(jìn)給 螺母30沿軸向(圖中箭頭Y1和Y2所示方向)滑動(dòng)適配于導(dǎo)向柱31內(nèi)部。螺旋桿28的外圓周 表面形成有外螺紋28a，進(jìn)給螺母30的內(nèi)圓周側(cè)形成有內(nèi)螺紋30a，螺旋桿28和進(jìn)給螺母30 借助上述內(nèi)、外螺紋彼此適配。此外，驅(qū)動(dòng)軸26在其圓周表面的局部形成有扁平部32，該 扁平部32與螺旋桿28的內(nèi)圓周表面相接觸，另有止動(dòng)螺釘34，沿螺旋桿28的徑向被旋入， 上述手段用于阻止螺旋桿28和驅(qū)動(dòng)軸26之間的互動(dòng)。
進(jìn)給螺母30在設(shè)計(jì)上僅能夠沿軸向(箭頭Y1和Y2的方向)(滑動(dòng))移位，因其扁平的表面部或者其他類似結(jié)構(gòu)(未顯示)能與導(dǎo)向柱31的內(nèi)圓周表面相嵌合從而限制其旋轉(zhuǎn)。 此外，導(dǎo)向柱31的內(nèi)圓周表面上還設(shè)有沿軸向延伸的凹槽，進(jìn)給螺母30上設(shè)有導(dǎo)向構(gòu)件與 所述凹槽相嵌合，上述手段限制了進(jìn)給螺母30的轉(zhuǎn)動(dòng)，使其僅能夠沿軸向移位。此外，與 連桿構(gòu)件20a、 20b卡合的銷36從進(jìn)給螺母30下部(沿所述軸向與電機(jī)16相對(duì)的一側(cè))的外 圓周表面上向外突出。
夾具部14包括與導(dǎo)軌構(gòu)件40相適配的一對(duì)夾具構(gòu)件(按壓構(gòu)件)42a、 42b，所述導(dǎo)軌 構(gòu)件40安裝在用于封閉殼體24下部的下底板38上。夾具構(gòu)件42a、 42b在設(shè)計(jì)上能夠沿導(dǎo)軌 構(gòu)件40在箭頭X1和X2的方向上移位，也就是說(shuō)，能夠彼此靠近和分離。夾具構(gòu)件42a、 42b 的橫截面大致呈T形，其一對(duì)下突的爪形構(gòu)件起到夾具的作用，用于夾取工件W。多個(gè)孔 45在爪形構(gòu)件43a、 43b的開(kāi)/合方向(箭頭X1和X2所示的方向)上穿過(guò)該爪形構(gòu)件43a、 43b。 具有適宜的、理想形狀的夾具構(gòu)件也可以通過(guò)孔45被連接起來(lái)。
兩個(gè)連桿構(gòu)件20a、 20b各自的橫截面都大致呈L形，其彎折的中心部分別從作為樞軸 的一對(duì)連接銷44a、 44b上獲得支撐。所述的連接銷44a、 44b設(shè)于殼體24內(nèi)部。具體地說(shuō)， 連桿構(gòu)件20a、 20b可以連接銷44a、 44b為軸分別在箭頭Al和A2所示方向上擺動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))。
此外，半圓形切口46a、 46b分別形成在連桿20a、 20b端部，該切口46a、 46b與位于進(jìn) 給螺母30下部的銷36相適配。另一方面，從圖2的視角看去，連桿20a、 20b的另一端為漸細(xì) 端。該連桿構(gòu)件20a、 20b的漸細(xì)端一側(cè)分別插入形成在下底板38上的一對(duì)孔48a、 48b中， 且分別以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐在夾具構(gòu)件42a、 42b上部凹槽50a、 50b中的銷或者類似構(gòu)件 (未示出)上。
因此，就電動(dòng)夾具10而言，借助進(jìn)給螺母30在軸向上(箭頭Y1和Y2所示方向)的移位， 與銷36卡合的成對(duì)連桿構(gòu)件20a、 20b分別以連接銷44a、 44b為軸在箭頭Al和A2的方向上旋 轉(zhuǎn)預(yù)定角度。而且，在連桿構(gòu)件20a、 20b的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下，成對(duì)的夾具構(gòu)件42a、 42b能夠沿 導(dǎo)軌構(gòu)件40的軸向移位，在方向(箭頭X1和X2所示方向)上彼此靠近和分離。
接下來(lái)將描述具備上述基本結(jié)構(gòu)的電動(dòng)夾具10是如何運(yùn)行的。
首先，構(gòu)成夾具部14的夾具構(gòu)件42a、 42b事先被放置在彼此分開(kāi)的位置上，也就是說(shuō)， 其爪形構(gòu)件43a、 43b處于分開(kāi)的狀態(tài)。在這種情況下，如圖2所示，進(jìn)給螺母30在箭頭Y2 所示方向上處在降下的位置處。
接下來(lái)，電能從一未示出的電源處被供至電機(jī)16，憑此電力，驅(qū)動(dòng)軸26在電機(jī)16的旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)下被驅(qū)旋轉(zhuǎn)，于是，作為絲杠22構(gòu)件的螺旋桿28與驅(qū)動(dòng)軸26—體旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這一切發(fā) 生時(shí)，繞軸自轉(zhuǎn)受到限制的進(jìn)給螺母30借助螺旋桿28的外螺紋28a與內(nèi)螺紋30a的螺旋配合動(dòng)作沿軸向向上(箭頭Y1所示方向)移動(dòng)。
當(dāng)進(jìn)給螺母30移動(dòng)向上時(shí)，如圖3所示， 一端與進(jìn)給螺母30下部的銷36適配的連桿構(gòu) 件20a、 20b繞其被連接銷44a、 44b軸向支撐的中心區(qū)域(彎折部分)在方向(箭頭A1所示 方向)上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使其以可轉(zhuǎn)方式支撐在夾具構(gòu)件42a、 42b中的另一端彼此靠近。隨著 連桿構(gòu)件20a、 20b沿箭頭Al方向轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成夾具部14的夾具構(gòu)件42a、 42b沿導(dǎo)軌構(gòu)件40在 方向(箭頭X1所示方向)上移動(dòng)從而彼此靠近，于是可以?shī)A住兩爪形構(gòu)件43a、 43b之間的 工件W (見(jiàn)圖3)。
順便提及，當(dāng)工件W被夾具部14夾住以后，如圖3所示，在保持夾住狀態(tài)的情況下，也 就是說(shuō)，在工件W被夾住然后被移至預(yù)定地點(diǎn)從而使其被夾持的狀態(tài)如上所述持續(xù)一段預(yù) 定時(shí)間，在諸如此類的情況下，傳統(tǒng)的電動(dòng)夾具須對(duì)其電機(jī)保持供電。 一旦停電，電機(jī)的 轉(zhuǎn)矩就會(huì)消失，工件上的夾持力也會(huì)消失，結(jié)果工件就會(huì)從夾具上脫落下來(lái)。
因此，就本實(shí)施例所述的電動(dòng)夾具10而言，即使電機(jī)16發(fā)生斷電或異常停轉(zhuǎn)，或者在 其他類似情況下，夾具構(gòu)件42a、 42b (爪形構(gòu)件43a、 43b)的開(kāi)/合狀態(tài)也能得以維持，從 而能夠保持工件的夾持狀態(tài)， 一種能實(shí)現(xiàn)上述功能、被成為自鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)就設(shè)置在所述 的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12 (絲杠22)中。
圖4是用于說(shuō)明所述自鎖機(jī)構(gòu)的示意圖，該自鎖機(jī)構(gòu)設(shè)置在構(gòu)成本實(shí)施例所述驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)12的絲杠22上。
圖4中，在兩個(gè)直角三角形所示的區(qū)域R1和R2內(nèi)，較大區(qū)域R1是一副示意圖，展示了 與絲杠30內(nèi)螺紋30a的導(dǎo)程相對(duì)應(yīng)的螺紋牙。高度L表示內(nèi)螺紋30a的導(dǎo)程L，寬度C表示內(nèi) 螺紋30a有效直徑的周長(zhǎng)，角a表示導(dǎo)程角a。因此，在D作為內(nèi)螺紋30a的直徑(有效直 徑)和;r作為圓周率情況下，周長(zhǎng)C由公式C二;r.D計(jì)算得出。另一方面，螺桿軸28與內(nèi)螺 紋30a螺旋適配，較小區(qū)域R2展示的是與螺桿軸28的外螺紋28a相對(duì)應(yīng)的螺紋牙的示意圖。 在圖4中，內(nèi)螺紋30a^卩外螺紋28a的關(guān)系也可以互換。
從圖2和圖3可以理解，就電動(dòng)夾具10而言，為維持夾具部14夾住工件的狀態(tài)，有必要 防止進(jìn)給螺母30沿箭頭Y2方向降下，從而防在夾取工件的過(guò)程中造成圖2所示的情形。也 就是說(shuō)，為使夾具部14確保工件W處于被夾住的狀態(tài)，有必要保持進(jìn)給螺母30的位置(見(jiàn) 圖3)。
因此，在本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12設(shè)有所述自鎖機(jī)構(gòu)的情況下，作為絲杠22組成部分的 內(nèi)螺紋30a和外螺紋28a的關(guān)系得以被適當(dāng)?shù)叵拗?，從而防止了進(jìn)給螺母30在夾具部14夾住 工件W的狀態(tài)下發(fā)生移位(降下)。具體而言，如圖4所示，軸向力F(N)是指在工件被可靠地夾住的狀態(tài)下施加給進(jìn)給螺母 30和螺旋桿28的沿軸向的力，切向力Fs(N)是指沿內(nèi)螺紋30a和外螺紋28a嚙合方向(切線方 向)的力，法向力Fn(N)是指方向與切向力垂直的力，F(xiàn)m(N)是指在嚙合部分、方向與切線 力Fs相反的摩擦力。此外，//是指內(nèi)螺紋30a和外螺紋28a嚙合部分(相鄰螺紋面之間)的 摩擦系數(shù)，e是指軸向力F與法向力Fn形成的夾角。
如此定義以后，為使自鎖機(jī)構(gòu)起到有效的作用，須以切向力小于摩擦力為條件，換句 話說(shuō)，兩者的關(guān)系須滿足Fs〈Fm。
在這種情況下，因從圖4可獲得以下關(guān)系式，即Fs:F.sin^， Fm=//.Fn=//.F.cos^， 因此前面提到的關(guān)系式？8< 111可被轉(zhuǎn)換為？^11^^//〗《08^。從上述關(guān)系式可以得出以 下表達(dá)式(1)所代表的自鎖條件
/^sin^/cosP (1)
因此，在本實(shí)施例所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12中，絲杠22的自鎖機(jī)構(gòu)的自鎖條件是建立在表達(dá) 式(1)的基礎(chǔ)之上的。作為結(jié)果，即使在電機(jī)16斷電或者類似情況下，進(jìn)給螺母30的移 位和夾具部14的開(kāi)分也能夠有效避免，從而防止工件W的墜落。
在沖擊力等情況的作用下，比方說(shuō)，當(dāng)夾具部14以高速度夾住工件W時(shí)，絲杠22會(huì)發(fā) 生磨蝕或者刮擦，在這種情況下，由電機(jī)16電動(dòng)釋放自鎖機(jī)構(gòu)將變得困難，因而有可能需 要借助外力釋放自鎖機(jī)構(gòu)。從而，通過(guò)在前述關(guān)系式(1)的基礎(chǔ)上調(diào)整摩擦系數(shù)p和角 度^之間的數(shù)量關(guān)系，絲杠22 (例如，在內(nèi)螺紋30a和外螺紋28a之間)磨蝕或刮擦的發(fā)生 就能夠有效避免。
具體而言，就絲杠22的自鎖機(jī)構(gòu)而言，通過(guò)滿足關(guān)系式/i^sir^/cose并盡可能使 sin^/cose接近摩擦系數(shù)A，工件W高速被夾取時(shí)由沖擊力所導(dǎo)致的此類刮擦將得以避免。 顯然，如果摩擦系數(shù)/z設(shè)定得過(guò)大，自鎖的釋放將變得不可能。
作為可由上述自鎖機(jī)構(gòu)構(gòu)成的絲杠22的結(jié)構(gòu)范例，比方說(shuō)，可以采用一種滑動(dòng)螺桿， 就其內(nèi)螺紋30a^外螺紋28a的材質(zhì)而言，該滑動(dòng)螺桿使用不銹鋼覆以氟鉬涂層。該滑動(dòng)螺 絲可以選擇，比方說(shuō)，三種類型的梯形螺紋中任何一種使用，每種情況下，圖4中所示的 角P可以分別為5.29。 、5.72°和6. 16° 。至于梯形螺紋，它們可以按照公制梯形螺紋(Tr ， 梯形形狀)來(lái)表示。此外，作為公制梯形螺紋，在其外形、螺距和螺紋數(shù)之間的關(guān)系被表 達(dá)為"外形(■) X螺距(mm) X螺紋數(shù)目"形式的情況下，這種公制梯形螺紋還可以采
用以下任意一種方式或者類似方式來(lái)表示
(1) "7X7X2"，有效的螺釘直徑0-6.5mm，導(dǎo)程-2mm (6=5.59° );(2) "8X1.25X2"，有效的螺釘直徑^-7.375mm，導(dǎo)程-2.5mm(^:6.16。);或者
(3) "12X1.75X2"，有效的螺釘直徑^-11.125mm，導(dǎo)程=3.5腿(6=5.72° )。 此外，以上的公制梯形螺紋被定義為"具有對(duì)稱橫截面的螺紋，螺紋牙頂至牙底之間
的切削深度大，直徑和螺距以毫米表示，螺紋夾角為30。。"
按照上述方式，就本實(shí)施例所述的電動(dòng)夾具10而言，它設(shè)置了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12 (絲杠22)， 后者配備有基于表達(dá)式(1)的自鎖機(jī)構(gòu)。采用上述結(jié)構(gòu)以后，在工件被夾具部14夾住的 情況下，即使在電機(jī)16斷電的或者急停的情況下，工件W被夾持的狀態(tài)也能夠得以維持。 具體而言，借助進(jìn)給螺母30和螺旋桿28之間的自鎖功能，進(jìn)給螺母30的移位和夾具構(gòu)件42a、 42b在開(kāi)分方向的移位得以被有效阻止。換句話說(shuō)，就本實(shí)施例所述的電動(dòng)夾具10而言， 夾具構(gòu)件42a、 42b起的是按壓構(gòu)件的作用，用于按壓工件W，并通過(guò)設(shè)在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12上的 自鎖機(jī)構(gòu)使按壓狀態(tài)得以維持。
因此，采用電動(dòng)夾具IO (驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12)以后，電機(jī)16在工件W被夾具部14夾持(按壓) 的過(guò)程中允許斷電。出于以上原因，電能的消耗可顯著地減少。不僅如此，電機(jī)16因連續(xù) 通電所導(dǎo)致的發(fā)熱也會(huì)減少，從而延長(zhǎng)了電機(jī)16的使用壽命。此外，因不必為進(jìn)給螺母30 另附制動(dòng)機(jī)構(gòu)或者類似構(gòu)件，裝置的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化，成本也可以減少。
此外，在本實(shí)施例中，內(nèi)螺紋30a和外螺紋28a之間的摩擦阻力被用作自鎖機(jī)制。因此，
通過(guò)在前述表達(dá)式(1)的基礎(chǔ)上調(diào)整摩擦系數(shù)^和角度e之間的數(shù)量關(guān)系，不僅能有效避 免絲杠22的磨蝕和刮擦，而且還可有效防止自鎖機(jī)構(gòu)誤釋放的發(fā)生。工件W被快速夾取時(shí) 的沖擊力以及類似因素通過(guò)夾具機(jī)構(gòu)42a、 42b和連桿機(jī)構(gòu)18傳至絲杠22是導(dǎo)致上述磨蝕和 刮擦的原因。也就是說(shuō)，依本實(shí)施例所述的方式，絲杠22不受驅(qū)動(dòng)速度的影響，自鎖機(jī)構(gòu) 能夠可靠地起作用并釋放。
而且，在電動(dòng)夾具10中，可在驅(qū)動(dòng)軸26的附近設(shè)置位置傳感器59 (見(jiàn)圖2)，用于檢測(cè) 電機(jī)16的停轉(zhuǎn)位置或者旋轉(zhuǎn)方式。此外，由位置傳感器59檢測(cè)出的位置信息或者其他信息 可由未示出的控制器回傳(反饋)給電機(jī)16。在這種情況下，如果電機(jī)16和位置傳感器59 配置的電源是各自獨(dú)立的，且在急?；蛘哳愃魄闆r下僅電機(jī)的電源被切斷，則在重新啟動(dòng) 時(shí)位置傳感器59將使電恢復(fù)成為可能。換句話說(shuō)，位置傳感器59的檢測(cè)結(jié)果(位置信息等) 儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中而未被刪除。
因此，當(dāng)電動(dòng)夾具10在緊急或者類似情況下停動(dòng)的時(shí)候，如果僅電機(jī)16的電源被切斷， 但對(duì)位置傳感器59繼續(xù)供電以便能夠觀察和修正位置信息，則在運(yùn)行狀態(tài)從急停狀態(tài)切換 至操作狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)夾具10就能在由位置傳感器儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的驅(qū)動(dòng)軸26的位置信息的基礎(chǔ)上得以被電恢復(fù)。此類位置傳感器59也可以作為一個(gè)功能內(nèi)置于電機(jī)16中。
在工件W被本實(shí)施例所述的電動(dòng)夾具10夾取以后，如果夾持狀態(tài)被解除，則只要使電 機(jī)16反轉(zhuǎn)，自鎖機(jī)構(gòu)的鎖定狀態(tài)即可輕易解除，此時(shí)電機(jī)16的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與執(zhí)行夾取動(dòng)作時(shí) 的轉(zhuǎn)向相反。從而，進(jìn)給螺母30可輕易地沿箭頭Y2所示的方向下降，使得夾具構(gòu)件42a、 42b可沿開(kāi)分方向(箭頭X2所示方向)移動(dòng)。
此外，通過(guò)根據(jù)上文表達(dá)式(1)所定義的關(guān)系來(lái)設(shè)定自鎖機(jī)構(gòu)，絲杠22磨蝕或刮擦 的發(fā)生得以被避免。沒(méi)有了所述的磨蝕和刮擦，鎖定(狀態(tài))可由電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力輕 易釋放。也就是說(shuō)，在電動(dòng)夾具IO (驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12)中，絲杠22配備有自鎖機(jī)構(gòu)，有了該自 鎖機(jī)構(gòu)，當(dāng)進(jìn)給螺母30上行(沿箭頭Y1所示方向)、工件W被夾具部14夾住時(shí)，夾具部14 受到工件W的反作用力不會(huì)使進(jìn)給螺母30縮回。并且，只要簡(jiǎn)單地把電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力 傳至絲杠22，自鎖機(jī)構(gòu)即可釋放。
當(dāng)急停發(fā)生時(shí)，如果需要強(qiáng)行釋放被夾住的工件W，絲杠22的自鎖機(jī)構(gòu)也可以借助操 作構(gòu)件29由手動(dòng)操作輕易釋放，從而使工件W能從夾具部14上被分離并移走。
接下來(lái)，將結(jié)合附圖5至7描述作為本發(fā)明第二實(shí)施例的電動(dòng)夾具60。在圖5至7所示的 電動(dòng)夾具60中，其與第一實(shí)施例所述電動(dòng)夾具10中的相同或者相似結(jié)構(gòu)特征都被指配了相 同的附圖標(biāo)號(hào)，對(duì)此不再詳述。
電動(dòng)夾具60配備有與前述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12功能基本相同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62，也能夠通過(guò)夾具部 件64夾取工件W。與前述電動(dòng)夾具10相比，該電動(dòng)夾具60的不同之處在于其電機(jī)16是水平 安裝的，即，電機(jī)16的軸向沿夾具部64的開(kāi)/合方向(箭頭X1和X2所示方向)設(shè)置(見(jiàn)圖6)。
如圖5和6所示，電動(dòng)夾具60由夾具部件64、用于開(kāi)合夾具部64的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62和殼體70 構(gòu)成。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62包含電機(jī)(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源)16和絲杠68。電機(jī)16作為驅(qū)動(dòng)源用于開(kāi)/合夾具部 64，絲杠68用于接受到電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，可沿箭頭X1、X2所示方向驅(qū)動(dòng)夾具部64開(kāi)合。 來(lái)自電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)皮帶輪機(jī)構(gòu)66傳至絲杠68。
殼體70外形如盒，夾具部64設(shè)置在其下表面?zhèn)?，電機(jī)16設(shè)置于其內(nèi)部空間的上部，而 絲杠68設(shè)置于所述空間的下部，連接電機(jī)16和絲杠68的皮帶輪機(jī)構(gòu)66則設(shè)置在殼體70的側(cè) 部。
在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62中，電機(jī)16的驅(qū)動(dòng)軸26沿箭頭X1和X2所示方向水平設(shè)置。矩形上底板72 封蓋殼體70的上部，中間板74將殼體70的內(nèi)部隔為上層和下層，電機(jī)16被固定在上底板72 與中間板74之間。絲杠68包括螺旋桿80，該螺旋桿80的兩端由一對(duì)軸承78a、 78b可轉(zhuǎn)動(dòng)支撐。絲杠68固 定在封蓋殼體70下部的下底板76和前述中間板74之間。如圖6所示，螺旋桿80平行于電機(jī) 16的軸向，可自轉(zhuǎn)，但不能作軸向(箭頭X1和X2所示方向)移動(dòng)。螺旋桿80的外圓周表面 上形成有兩副外螺紋80a、 80b，兩者的螺線方向(螺旋方向)彼此相反(對(duì)稱)。換句話說(shuō)， 該兩副外螺紋80a、 80b是以大致位于螺旋桿80中部的反轉(zhuǎn)位為中心的彼此反向螺絲。
此外，絲杠60中還設(shè)有一對(duì)進(jìn)給螺母(移位構(gòu)件，滑動(dòng)螺母)86a、 86b，該進(jìn)給螺母 86a、 86b通過(guò)在各自內(nèi)圓周側(cè)形成的內(nèi)螺紋84a、 84b分別與螺旋桿80的外螺紋80a、 80b螺 旋適配。進(jìn)給螺母86a、 86b分別包括導(dǎo)向構(gòu)件90a、 90b，該導(dǎo)向構(gòu)件90a、 90b與設(shè)置于下 底板76沿軸向延伸的導(dǎo)槽88適配。由于導(dǎo)向構(gòu)件卯a(chǎn)、卯b嵌配于導(dǎo)槽88中，進(jìn)給螺母86a、 86b只能沿軸向(在箭頭X1和X2所示方向)移位(滑動(dòng))，其繞軸旋轉(zhuǎn)受到限制。
在圖5和6中，附圖標(biāo)號(hào)91表示操作構(gòu)件，它能使螺旋桿80接受來(lái)自外部的手動(dòng)操作。 類似于前述的操作構(gòu)件29，操作構(gòu)件91在諸如電機(jī)16斷電之類的情況下能使螺旋桿80被圖 中未示出的工具或者類似器件手動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
夾具部64包括一對(duì)夾具構(gòu)件(按壓構(gòu)件，爪形構(gòu)件)94a、 94b。夾具構(gòu)件94a、 94b與 附接在下底板76、沿箭頭X1和X2所示方向延伸的導(dǎo)軌構(gòu)件92相配合，這樣，夾具構(gòu)件94a、 94b即可沿導(dǎo)軌構(gòu)件92移位。因此，分別與進(jìn)給螺母86a、 86b連接的夾具構(gòu)件94a、 94b就能 夠彼此靠近和分開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)分合。在上述方式中，夾具構(gòu)件94a、 94b起到的是夾具作用， 用于夾取工件W。
皮帶輪機(jī)構(gòu)66包括主動(dòng)輪96、從動(dòng)輪98和皮帶100。主動(dòng)輪96與電機(jī)16的驅(qū)動(dòng)軸26相 連，從動(dòng)輪98與螺旋桿80的端部相連，皮帶100則環(huán)繞于主動(dòng)輪96和從動(dòng)輪98之間。采用 上述結(jié)構(gòu)，來(lái)自電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)皮帶輪機(jī)構(gòu)66從驅(qū)動(dòng)軸26被傳至螺旋桿80，從而 可驅(qū)動(dòng)螺旋桿80旋轉(zhuǎn)。
因此，在電動(dòng)夾具60中，當(dāng)來(lái)自電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)皮帶輪機(jī)構(gòu)66被傳至螺旋桿 80時(shí)，與彼此反向的外螺紋80a、 80b螺旋適配的進(jìn)給螺母86a、 86b就沿箭頭Xl和X2所示方 向發(fā)生移位。結(jié)果，夾具構(gòu)件94a、 94b就在方向(箭頭X1和X2所示方向)上移位，沿導(dǎo)軌 構(gòu)件92軸向彼此靠近和分離，從而能夠夾取工件W (見(jiàn)圖6和圖7)。
如上所述，本實(shí)施例所述的電動(dòng)夾具60，也能以與之前提到的電動(dòng)夾具10基本相同的 方式輕松實(shí)現(xiàn)夾取和釋放工件W。也就是說(shuō)，通過(guò)按預(yù)定方向驅(qū)動(dòng)電機(jī)16旋轉(zhuǎn)并借助皮帶 輪機(jī)構(gòu)66和絲杠68，夾具構(gòu)件94a、 94b也可以在理想的開(kāi)/合方向(箭頭X1和X2所示方向) 上發(fā)生移位。此時(shí)，就設(shè)置在電動(dòng)夾具60內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62(絲杠68)而言，與前述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12(絲 杠22)類似，其內(nèi)部也設(shè)有自鎖機(jī)構(gòu)，如圖4和前述表達(dá)式(1)所示，該自鎖機(jī)構(gòu)設(shè)置在 螺旋桿80的外螺紋80a、 80b與進(jìn)給螺母86a、 86b的內(nèi)螺紋84a、 84b之間。
因此，與前述電動(dòng)夾具10的情形類似，所述的電動(dòng)夾具60在夾具部64夾住工件W的狀 態(tài)下，即便此時(shí)電機(jī)16發(fā)生斷電或者急停，工件W的被夾狀態(tài)也能得以輕易維持。具體而 言，借助進(jìn)給螺母86a、 86b與螺旋桿80之間的自鎖功能，進(jìn)給螺母86a、 86b與夾具構(gòu)件94a、 94b在開(kāi)分方向上的移位可被有效阻止。因此，在工件W被夾具部64夾住的過(guò)程中，電機(jī)16 的供電可以中斷，消耗的電能也可大幅減少。毫無(wú)疑問(wèn)，因連續(xù)通電所致的電機(jī)16發(fā)熱、 裝置結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化以及由此導(dǎo)致的成本降低都能有效實(shí)現(xiàn)。
此外，在電動(dòng)夾具60中(驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62)，摩擦系數(shù)/z和角度e之間的關(guān)系也能根據(jù)前述 表達(dá)式(1)進(jìn)行數(shù)量調(diào)整。按上述方式進(jìn)行調(diào)整時(shí)，構(gòu)成絲杠68的螺旋桿80與進(jìn)給螺母 86a、 86b之間的磨蝕和刮擦、以及自鎖機(jī)構(gòu)的誤釋放均可以防止發(fā)生。工件W被快速被夾 取時(shí)從夾具構(gòu)件94a、 94b傳至絲杠68的沖擊力是造成所述磨蝕與刮擦的原因。
在上述方式下，與電動(dòng)夾具IO (驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12)的情況類似，構(gòu)成電動(dòng)夾具60的絲杠68 也由自鎖機(jī)構(gòu)構(gòu)成。有了這樣的自鎖機(jī)構(gòu)，當(dāng)進(jìn)給螺母86a、 86b上行(沿箭頭Xl所示方向) 而工件W被夾具部64夾住時(shí)，夾具部14受到工件W的反作用力不會(huì)使進(jìn)給螺母86a、 86b縮 回(沿箭頭X2所示方向)。而且，自鎖機(jī)構(gòu)可由傳至絲杠68的電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力來(lái)釋放。
不僅如此，就電動(dòng)夾具60而言，因電動(dòng)機(jī)16在水平方向上與螺旋桿80平行設(shè)置，故與 電動(dòng)夾具10相比，電動(dòng)夾具60的高度尺寸可有效減少。
本發(fā)明并不僅限于上述的具體實(shí)施方式
，在不背離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)下顯然可以對(duì) 其做出各種自由變化。
例如，除了諸如電機(jī)16之類的電驅(qū)動(dòng)裝置以外，本發(fā)明所述的夾具機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在 結(jié)構(gòu)上還可以采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)源或者類似的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。在使用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)源的情況下，能量 可通過(guò)空氣密封(containment of air)得以累積，從而使工件W的被夾狀態(tài)得以被維持。然 而，如果考慮到此方式下為實(shí)現(xiàn)空氣密封之目的勢(shì)必需增設(shè)真空密封結(jié)構(gòu)、閥門或者類似 構(gòu)件，則如果采用本發(fā)明所述的自鎖機(jī)構(gòu)，無(wú)論其結(jié)構(gòu)還是控制都可大為簡(jiǎn)化。
此外，除所述的夾具機(jī)構(gòu)之外，本發(fā)明所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還可用于其他機(jī)構(gòu)，例如，缸 式機(jī)構(gòu)(cylinder mechanism)、促動(dòng)機(jī)構(gòu)(actuator mechanism)或者其他類似機(jī)構(gòu)，只要 其中的位移構(gòu)件(進(jìn)給螺母)是通過(guò)絲杠移位、工件是被與移位構(gòu)件的一端相連的按壓構(gòu) 件按壓的。在這種情況下，采用基于前述表達(dá)式(1)的自鎖機(jī)構(gòu)，即使在工件處于被按壓構(gòu)件夾持的狀態(tài)時(shí)電機(jī)的供電發(fā)生中斷，按壓狀態(tài)也能得以維持。此外，就與移位構(gòu)件 相連的按壓構(gòu)件而言，移位構(gòu)件自身的末端也可以用作按壓構(gòu)件。
權(quán)利要求
1. 一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，包含旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(16)；絲杠(22，68)，用于將來(lái)自所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(16)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳至能沿軸向移位的移位構(gòu)件(30，86a，86b)；與所述移位構(gòu)件(30，86a，86b)相連的按壓構(gòu)件(42a，42b，94a，94b)，所述按壓構(gòu)件與移位構(gòu)件(30，86a，86b)相聯(lián)結(jié)因而可移動(dòng)，用于按壓工件；所述絲杠(22，68)由自鎖機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述自鎖機(jī)構(gòu)在移位構(gòu)件(30，86a，86b)行進(jìn)、且所述工件被所述按壓構(gòu)件(42a，42b，94a，94b)按壓的情況下，防止因所述按壓構(gòu)件(42a，42b，94a，94b)受到所述工件的反作用力所導(dǎo)致的所述移位構(gòu)件(30，86a，86b)的回縮；其中，所述自鎖機(jī)構(gòu)能被所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(16)傳至所述絲杠(22，68)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力解鎖。
2. 如權(quán)利要求l所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述自鎖機(jī)構(gòu)中，以//代表設(shè)置 在所述絲杠(22， 68)上的外螺紋(28a， 80a， 80b)與用于將所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換為所 述位移構(gòu)件(30， 86a， 86b)的行進(jìn)力或回縮力的內(nèi)螺紋(30a， 84a， 84b)之間的嚙合 部分的摩擦系數(shù)，以^代表當(dāng)所述工件被所述按壓構(gòu)件(42a， 42b， 94a， 94b)按壓時(shí)所述絲杠(22， 68)受到的軸向力(F)的方向、與所述外螺紋(28a， 80a， 80b)和所述內(nèi)螺紋(30a， 84a， 84b)之間的所述嚙合部分的法向力(Fn)的方向之間的角度，貝U//和^滿足關(guān)系式 ^ sin^/cos《。
3. 如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述移位構(gòu)件(30， 86a， 86b)包含螺母(30， 86a， 86b)，形成在所述螺母(30， 86a， 86b)的內(nèi)表面上的所述內(nèi)螺紋(30a， 84a， 84b)，與形成在螺旋桿(28， 80)外 表面的外螺紋(28a， 80a， 80b)相嚙合，所述螺旋桿(28， 80)被所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源可轉(zhuǎn) 動(dòng)地驅(qū)動(dòng)，并且所述螺母(30， 86a， 86b)能夠承受所述螺旋桿(28， 80)的旋轉(zhuǎn)，并沿所述軸向被移位，所述螺母(30， 86a， 86b)配置成其圍繞所述軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)受到抑制。
4. 如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包含連桿構(gòu)件(20a， 20b)，所述連桿構(gòu)件(20a， 20b)能夠在所述螺母(30)移位的 基礎(chǔ)上進(jìn)行擺動(dòng)移動(dòng)，其中，所述連桿構(gòu)件(20a， 20b)與所述按壓構(gòu)件(42a， 42b)聯(lián)結(jié)。
5. —種夾具機(jī)構(gòu)，其特征在于，包含夾具部(14， 64)，所述夾具部(14， 64)具有一對(duì)夾具構(gòu)件(42a， 42b， 94a， 94b)， 所述夾具構(gòu)件(42a， 42b， 94a， 94b)用于通過(guò)彼此靠近和分開(kāi)從而開(kāi)合來(lái)夾持工件； 和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12， 62)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12， 62)具有沿軸向移位的移位構(gòu)件(30， 86a， 86b)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12， 62)與所述移位構(gòu)件(30， 86a， 86b)的移位相結(jié)合， 用于通過(guò)所述移位構(gòu)件(30， 86a， 86b)的移位來(lái)開(kāi)/合地驅(qū)動(dòng)所述夾具構(gòu)件(42a， 42b， 94a， 94b);所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12， 62 )具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(16)、和將來(lái)自所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(16) 的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳至所述移位構(gòu)件(30， 86a， 86b)的絲杠(22， 68);并且所述絲杠(22， 68)由自鎖機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述自鎖機(jī)構(gòu)在所述移位構(gòu)件(30， 86a， 86b) 行進(jìn)、且工件被所述夾具構(gòu)件(42a， 42b， 94a, 94b)夾持的情況下，防止因所述夾具構(gòu) 件(42a， 42b， 94a， 94b)受到工件的反作用力所導(dǎo)致的移位構(gòu)件(30， 86a， 86b)的回 縮；其中，自鎖機(jī)構(gòu)能被所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(16)傳至所述絲杠(22， 68)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力解鎖。
6. 如權(quán)利要求5所述的夾具機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述自鎖機(jī)構(gòu)中，以p代表設(shè)置 在所述絲杠(22， 68)上的外螺紋(28a， 80a， 80b)與將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換為所述移位構(gòu) 件(30， 86a， 86b)的行進(jìn)力或回縮力的內(nèi)螺紋(30a， 84a， 84b)之間的嚙合部分的摩擦 系數(shù)，以^代表當(dāng)工件被所述夾具構(gòu)件(42a， 42b， 94a， 94b)夾持時(shí)所述絲杠(22， 68)受 到的軸向力(F)的方向、與所述外螺紋(28a， 80a， 80)和所述內(nèi)螺紋G0a， 84a， 84b) 之間的所述嚙合部分的法向力(Fn)的方向之間的角度，貝IJ//和0滿足關(guān)系式 //2sin夕/cosP 。
7. 如權(quán)利要求6所述的夾具機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述移位構(gòu)件(30， 86a， 86b)包 含螺母(30， 86a， 86b)，形成在所述螺母(30， 86a， 86b)的內(nèi)表面上的所述內(nèi)螺紋(30a， 84a， 84b)與形成在螺旋桿(28， 80)外表面的外螺紋(28a， 80a， 80b)相嚙 合，所述螺旋桿(28， 80)被所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源可轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)，并且所述螺母(30， 86a， 86b)能夠承受所述螺旋桿(28， 80)的旋轉(zhuǎn)，并沿所述軸向 被移位，所述螺母(30， 86a， 86b)配置成其圍繞所述軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)受到抑制。
8. 如權(quán)利要求7所述的夾具機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包含一對(duì)連桿構(gòu)件(20a， 20b)，該對(duì)連桿構(gòu)件(20a， 20b)能夠在所述螺母(30)的 移位的基礎(chǔ)上進(jìn)行擺動(dòng)移動(dòng)，其中，該對(duì)連桿構(gòu)件(20a， 20b)分別與所述一對(duì)夾具構(gòu)件(42a， 42b)連接。
9. 如權(quán)利要求7所述的夾具機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中，所述螺母(86a， 86b)包含 一對(duì)螺母(86a， 86b);所述螺旋桿(80)的兩端形成有彼此反向的螺紋；并且所述一對(duì)螺母(86a， 86b)分別與所述反向螺紋螺旋嚙合，該對(duì)螺母(86a， 86b) 分別與所述一對(duì)夾具構(gòu)件(94a， 94b)連接。
全文摘要
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及配備有該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的夾具機(jī)構(gòu)。電動(dòng)夾具(10)包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)、絲杠(22)和夾具部(14)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)配有電機(jī)(16)。絲杠(22)將電機(jī)(16)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳至可沿軸向移位的進(jìn)給螺母(30)的。夾具部(14)通過(guò)與進(jìn)給螺母(30)相聯(lián)結(jié)從而隨之移動(dòng)來(lái)夾取工件(W)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)由自鎖機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該自鎖機(jī)構(gòu)防止在進(jìn)給螺母(30)行進(jìn)、工件被夾具部(14)夾住的過(guò)程中受到的反作用力所導(dǎo)致的進(jìn)給螺母(30)的回縮。
文檔編號(hào)B23Q5/00GK101439479SQ20081018224
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
發(fā)明者深野喜弘, 馬門正一 申請(qǐng)人:Smc株式會(huì)社