用于在确定位置夹紧工件或刀具的夹紧装置或夹紧组件的制作方法

专利名称：用于在确定位置夹紧工件或刀具的夹紧装置或夹紧组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在确定位置夹紧工件或刀具的夹紧装置。这种夹紧装置包括第一联轴器元件，可以将其固定安装到机械加工机床的工作台上，其也称作第二夹紧元件，其与要被夹紧的工件或刀具相关，其可以闭锁到第一夹紧元件上，或者脱离第一夹紧元件。为了精确定位，两个联轴器元件之一设有槽，该槽可以与定位元件协同作用，定位元件设置在另一个联轴器元件上，由此沿着X方向和Y方向确定联轴器元件的共同位置。直到精确定位，两个联轴器元件之一设有具有高度的接触表面，而另一个联轴器元件上设有平表面，当两个联轴器元件互锁时，具有高度的接触表面座落于平表面上，由此确定两个联轴器元件沿着Z方向的共同位置。
还有，本发明涉及用于在确定位置夹紧工件或刀具的夹紧组件。此夹紧组件包括工件或刀具载体，多个第一联轴器元件以相互间隔的方式连接到工件载体上，相应的多个第二联轴器元件以相应的间隔方式固定设置，它们与多个第一联轴器元件协同作用。由此，借助分别设置在第一和第二联轴器元件上的槽和对准元件，沿着X方向和Y方向，以及围绕Z轴线的角度方向，确定工件载体的位置。
文件EP-255,042 B1公开了一种用于机械加工机床的夹紧装置。这种夹紧装置包括夹紧卡盘和用于夹紧刀具的刀具载体。夹紧卡盘设有柱状元件和带状元件，带状元件从夹紧卡盘的下表面伸出，由此带状元件高出柱状元件，并且设有对准刀具的接触表面。刀具载体元件包括平表面，其座落于上述柱状元件，在平表面上设有开口槽，开口槽与带状元件相配合。开口槽设有弹性唇状物，以便与带状元件相靠。为了将刀具载体元件夹紧到夹紧卡盘上，刀具载体元件设有起夹紧作用的柱状元件。
为了保证这种装有刀具的载体元件能够安全的安装到机械加工机床的工作台外侧，而且为了避免损坏起夹紧作用的柱状元件和刀具，在移走刀具载体元件之前，起夹紧作用的柱状元件必需能够从刀具载体元件上拆卸。特别是将起夹紧作用的柱状元件拆卸之后，刀具载体元件可以倒置放在工作台上，即，刀具载体元件座落于其平表面上。但是，这涉及到弹性唇状物被机械损坏的危险，以及平表面内的槽可能被污染。当刀具载体元件以其横向表面之一向下放置在工作台上时，无论起夹紧作用的柱状元件是否被拆卸，都存在着同样的危险。应当理解这种夹紧装置，特别是这种刀具载体元件必需仔细小心地进行安装操作。此外，EP-255,042 B1号专利文件记载的夹紧装置不能用于大的和/或重的工件，因为，实践证明，设有大的和重的刀具的载体元件不能够与小的和轻的载体元件同样细心地进行安装操作。
因此本发明的目的是提供一种在确定位置夹紧工件或刀具的夹紧装置和夹紧组件，其消除了上述缺点。
特别是本发明的目的是提供一种在确定位置夹紧工件或刀具的夹紧装置和夹紧组件，其比现有技术中已知的夹紧装置更加坚固。
本发明的另一个目的是提供一种在确定位置夹紧工件或刀具的夹紧装置和夹紧组件，其对于粗糙安装非常不敏感。
本发明的另一个目的是提供一种在确定位置夹紧工件或刀具的夹紧装置和夹紧组件，借助其可以安装相当大和相当重的工件或刀具。
为了达到本发明的上述和其它目的，按照本发明的第一方面，本发明设有在确定位置夹紧刀具或工件的装置，该装置包括适于固定安装的第一联轴器元件，例如安装到机械加工机床的工作台上，还包括与刀具或工件相关的第二联轴器元件，其可以固定到第一联轴器元件上，或者与第一联轴器元件相脱离。
夹紧装置包括第一对准元件，其使第二联轴器元件相对于第一联轴器元件沿着笛卡尔直角坐标系的X轴线方向或Y轴线方向或X和Y轴线方向相互定位，第二对准元件，其使第二联轴器元件相对于第一联轴器元件沿着笛卡尔直角坐标系的Z轴线方向相互定位。
为了将第二联轴器元件闭锁到第一联轴器元件上，在固定的第一联轴器元件上至少设有一个起夹紧作用的柱状元件。
上述第一对准元件包括设置在第一和第二联轴器元件之一上的槽，以及设置在另一个第一和第二联轴器元件之一上的对准元件。当第二联轴器元件靠近第一联轴器元件时，对准元件与槽相互配合。
上述第二对准元件包括具有高度的接触表面，所述接触表面从第一和第二联轴器元件之一伸出，在另一个第一和第二联轴器元件之一上设有平表面。当第二联轴器元件闭锁在第一联轴器元件时，具有高度的接触表面与平表面相靠。第二联轴器元件装有支撑元件，其包括自由支撑面，并且高出设置在第二联轴器元件的对准元件。
由于起夹紧作用的柱状元件设置在固定的联轴器元件上，可以保证第二联轴器元件，即，与工件或刀具相关的联轴器元件没有任何过于凸出的部分，因此放置第二联轴器元件，例如放置到机械加工机床外侧的工作台上非常容易，没有必要首先拆除起夹紧作用的柱状元件。在第二联轴器元件上的支撑元件的结构，即与工件或刀具相关的联轴器元件高出所有主要用于使联轴器元件精确定位的部件和元件，所述联轴器元件包括自由支撑表面，其没有定位或对准功能，其结果是，在工件或刀具载体中很容易进行安装，而且不易损坏或污染，因为与对准有关的部件或元件相当精密，由于支撑元件的保护作用，使其远离机械损伤和污染的场所。此外，支撑元件能够使刀具或工件载体安全地放置在工作台上。
在优选的实施例中，支撑元件具有内表面，其形状基本上相应于第二联轴器元件的外轮廓，因此在固定的第一联轴器元件上设有具有高度的接触表面，支撑元件高出设置在第二联轴器元件上的对准元件，其高度值大于接触表面的高度。因此，当两个联轴器元件互锁时，可以保证主要用于使两个联轴器元件相互精确定位的部件和元件的安全性。于是，在机械加工工件期间，例如钻削、铣削、车削等，对于这些精密部件和元件的损坏和污染大大减小。
在另一个优选的实施例中，支撑元件的内表面设有密封件，当第一和第二联轴器元件互锁时，密封件与第二联轴器元件的外表面相配合。这种夹紧装置可以防止灰尘或水侵入。
为了便于最初使两个联轴器元件初步对准，设置当第二联轴器元件靠近第一联轴器元件时，使第二联轴器元件和固定的第一联轴器元件初步定位的装置。因此，按照另一个优选的实施例，第二联轴器元件设有中央孔，其适于容纳起夹紧作用的柱状元件，所述中央孔包括位于其一端的环形插入物，当第一和第二联轴器元件互锁时，环形插入物面对第一联轴器元件。起夹紧作用的柱状元件有端部表面，所述端部表面上设有倒角或圆形部分。因此，环形插入物和倒角或圆形部分协同作用，当第二联轴器元件靠近第一联轴器元件时，其作为初步确定第一和第二联轴器元件相互位置的初步定位装置。最好，环形插入物设有倒角边缘，其位于中央孔的一端。
按照本发明的第二方面，提供一种夹紧组件，其包括工件载体，多个相互间隔的第一联轴器元件连接到工件载体元件上，还包括多个相应的第二联轴器元件，其以相应的间隔方式固定安置，并且与多个第一联轴器元件协同作用。
还设有用于将封闭第一联轴器元件与相应的第二联轴器元件之一相互闭锁的装置，其包括，起夹紧作用的柱状元件，所述柱状元件位于固定的第二联轴器元件上。
第一对准装置用于使第一联轴器元件相对于第二联轴器元件沿着平行于刀具载体元件的平面对准位置；第二对准装置用于使第一联轴器元件相对于第二联轴器元件沿着垂直于刀具载体元件的平面方向对准位置。
第一对准装置包括设置在第一或第二联轴器元件上的槽，以及设置在第二或第一联轴器元件上的对准元件。当第二联轴器元件靠近第一联轴器元件时，对准元件与槽相互配合。
第二对准装置包括具有高度的接触表面，其凸出于第一或第二联轴器元件，还包括设置在第二或第一联轴器元件上的平表面。当第二联轴器元件与第一联轴器元件互锁时，具有高度的接触表面与平表面相互相靠。
第一联轴器元件设有支撑元件，其包括自由支撑表面，并且高出设置在第一联轴器元件上的对准装置，因此全部槽和对准元件，沿着X方向和Y方向，以及围绕Z轴线的角度方向，确定刀具载体元件的位置。
由于这种夹紧组件的帮助，即使必须经常由起重机搬运的大的和重的工件，也可以迅速、不费力地被搬运到机械加工位置，然后夹紧。在机械加工之后，工件载体元件可以放置在工作场地的任何方便的位置，不需要采用特别准备的装置，因为刀具载体元件座落于属于其联轴器元件的支撑元件上。因此，实际上不可能损坏或污染对准装置。下面，将进一步参照附图描述本发明。


图1是立体图，其表示分别与工件和刀具相联系的联轴器元件的第一实施例。
图2是固定的联轴器元件的立体图。
图3是包括图1和2所示两个联轴器元件的夹紧装置的横向剖视图。
图4是立体图，其表示分别与工件和刀具相联系的联轴器元件的第二实施例。
图5是夹紧装置的另一个实施例的侧面示意图。
图6是夹紧装置的又一个实施例的侧面示意图。
图7是立体图，其表示分别与工件和刀具相联系的联轴器元件的第三实施例。
图8是固定的联轴器元件的另一个实施例的立体图，其中固定的联轴器元件适合于同图7所示的联轴器元件协同作用。
图9是俯视示意图，其表示用于在确定位置夹紧工件的装置。
图10是图9所示装置的侧视图。
为了进行简要描述，在下文中，分别与工件和刀具相联系的联轴器元件仅仅由术语“联轴器元件”来表示，同时术语“夹紧元件”用来表示固定的联轴器元件。
图1表示联轴器元件1的立体图，其中具有局部剖视。联轴器元件1适合于接收刀具(未图示)或工件(未图示)。图2表示夹紧元件2的第一实施例的立体图。联轴器元件1和夹紧元件2一同形成夹紧装置。通常，联轴器元件1夹持要给予机械运动的工件，或者用于夹持刀具，以便使工件获得机械运动。同时，夹紧元件2是固定的，例如，将其固定在机械加工机床的刀具台(未图示)内。
联轴器元件1包括基体元件10，由支撑元件11包围基体元件10。支撑元件11在基体元件10的下侧10A一侧具有下支撑表面12。与下支撑表面12相对的顶部表面和基体元件10的平表面相互平齐。
基体元件10设有中央孔18，在中央孔18的下侧设有环形插入物15。此环形插入物15包括成角度的中央表面15A。最好，环形插入物15以可互换的方式固定到基体元件10上，例如借助螺纹(未图示)将环形插入物15安装到基体元件10上。中央孔18的内壁设有环形槽16，其适合于容纳图2所示的夹紧元件2的夹紧珠22，下文中将对此予以详细描述。在基体元件10的下表面10A设有凹槽13，其适于同设置在夹紧元件2上的对准元件26协同作用，下文中将对此予以详细描述。
根据联轴器元件1是否用于携带自动工件，或者用于作为固定工件或夹紧组件的部件，设置四个相互偏离的、或成角度偏置的槽13。如图1所示，其中有两个并置的槽13。在槽13的后侧设有切口或窄窗口14，其功能将在下文中予以详细描述。
基体元件10的下部分设有环形凹陷部分17，其将基体元件10的下部分与支撑元件11分开，于是，当夹紧元件2的对准元件26使基体元件10和支撑元件11相互配合时，在位移中，槽13的下部不受阻碍。
槽13与平的、光滑的基体元件10的下表面10A共同形成联轴器元件1的基本部件，以便使联轴器元件1相对于夹紧元件2精确定位。而上述环形插入物15用于使联轴器元件1相对于夹紧元件2初步定位。在精确定位中，下表面10A和槽13防止由于支撑元件11过于高出基体元件10的下表面10A，而影响精确定位。
夹紧元件2包括基体元件20，由该基体元件20连接夹紧柱21。夹紧柱21的自由端面21A作为中央表面，具有倒角或圆形结构，并且向上延伸的部分至少为夹紧柱21的横截面积的三分之一。四个接触表面24和两个对准元件26从夹紧元件2的基体元件20的平的上表面凸出。应当理解，在图2中只能看到四个接触表面24中的三个。在接触表面24的中央，设有孔25。压缩空气可以从这些孔25中释放，以便在夹紧操作过程中，在接触表面24接触联轴器元件1的平表面10A之前，清洁接触表面24。
对准元件26可以固定到槽23中，所述槽23设置在基体元件20内，并且由螺纹装置(未图示)固定。对准元件26的纵向上边缘被倒角，由此形成与槽13的倾斜的上边缘共同作用的对准表面27，所述槽13设置在联轴器元件1的基体元件10的表面10A上。对准元件26与基体元件20的接触表面24作为夹紧元件2的基本部件，以便使夹紧元件2相对于联轴器元件1精确定位，同时上述夹紧柱21的三个自由端部表面作为夹紧元件2相对于联轴器元件1初步定位的部件。为了使联轴器元件1和夹紧元件2相互固定，夹紧元件2的夹紧柱21设有多个夹紧珠22，在夹紧操作中，夹紧珠22与设置在联轴器元件1的孔18内壁中的槽16相互配合。
图3表示在夹紧操作期间联轴器元件1和夹紧元件2的横向剖视示意图。通过初步定位装置的相互作用，即，联轴器元件1的环形插入物15和夹紧元件2的夹紧柱21的端部表面21A的倒角或圆形部分之间的相互作用，两个元件1和2的连接是非常容易的。最好，环形插入物15由比构成夹紧柱21的材料软的材料制成，于是，在联轴器元件1和夹紧元件2相互初步对准时，可以避免损坏夹紧柱21。例如，环形插入物15可以由黄铜或青铜材料制成。但是，也可以采用其它合适的塑料材料。
在联轴器元件1和夹紧元件2的相互初步对准完成之后，进行这两个元件1和2的精确定位。设置在联轴器元件1的槽13一对准夹紧元件2的对准元件26，两个元件1和2相互相向运动，由此对准元件26配合于槽13。因此，两个元件1和2相互对准，基本上不受任何制动力的作用。因此，两个元件1和2相对于X轴方向和Y轴方向，以及相对于它们的角度方向完成相互定位。
现在已经确实完成联轴器元件1与夹紧元件2之间的相互夹紧。因此，夹紧珠22配合设置在联轴器元件1的中央孔18的内壁中的槽16。如图3所示，中空的夹紧柱21的内部设有向上偏置的可移动活塞30，即，活塞30受弹簧组件作用，朝向夹紧柱21的自由端部表面21A偏置。因此，夹紧珠22受径向向外的作用力作用。活塞30可以向下移动，移动方向与弹簧组件施加的作用力方向相反，其结果是释放夹紧珠22，以致两个元件1和2可以相互分开。在图3所示的固定位置，活塞30固定在其上端位置，并且在作用力的作用下，夹紧珠22进入槽16，由此两个元件1和2相互闭锁。为了向下移动活塞30，释放夹紧珠22，向压力腔31填充压缩空气。可以理解，能够设计夹紧元件2具有这样的结构，即，活塞30可以在膨胀的压缩空气作用下，向上移动。与弹簧组件附加的力共同作用，或者代替弹簧作用力，完成上述操作。在相同的方式中，也可以采用气压夹紧方式互锁两个元件1和2。
为了在确定的位置沿着Z方向使联轴器元件1与夹紧元件2对准，联轴器元件1在进行夹紧操作过程中产生位移，位移方向与施加弹性力的方向相反，弹性力由弹性元件施加，弹性元件由设有切口或窄窗口14的槽13构成，位移一直达到这种程度，即，联轴器元件1的平滑下表面10A与夹紧元件2的接触表面24相靠，如图1和2所示。
由于支撑元件11高出使联轴器元件1与夹紧元件2精确定位的元件10A、13和14，其高度值大于接触表面24的高度值，一旦联轴器元件1和夹紧元件2相互连接，由支撑元件11封闭夹紧元件2的上侧。此外，支撑元件11的内壁设有环形槽，由环形槽容纳环形密封件32。于是，联轴器元件1固定到夹紧元件2上，所有的部件和元件10A、13、14、21、22、24、26主要用于可靠地对中和夹紧，可以防止它们接触脏物和灰尘。
代替设置在支撑元件11的内壁，用于容纳环形密封件32的环形槽，如图3所示，可以巧妙地在支撑元件下端设置内边缘倒角，在内边缘上设有在中央角部下方延伸的环形槽，所述环形槽对着接触表面，并且用于容纳密封环。在这种情况下，最好夹紧元件包括环形边缘部分，其适合于当两个元件互锁时，在密封环与其接触的区域定位。由于这种结构，由密封环施加到联轴器元件上的反作用力可以保持在很小值，以致密封环不对两个元件的相互对准有较大影响。
图4以具有局部剖视的立体图表示联轴器元件1B的第二实施例，其类似于图1所示的实施例。代替图1所示第一实施例中的槽13后面的窄窗口或切口14，在联轴器元件1B中包括两个与各个槽13相联系的弹性唇状元件34，唇状元件34设有可以看到的切口35，切口35与联轴器元件1B的平的下表面平行。这种具有弹性唇状元件34的结构可以产生与图1所示具有窄窗口或切口的槽相同的效果，即，当联轴器元件1B靠近夹紧元件2时，对准元件26的具有倒角的对准表面27与唇状元件34的边缘相配合，在进入对准操作之后，当两个元件1B、2相互夹紧时，唇状元件34变形，直到夹紧元件2的接触表面24与联轴器元件1B的平的下表面相靠。
图5是另一个实施例联轴器元件1C的侧视示意图，其中联轴器元件1C设有弹性盘形元件37。图5中所示的夹紧元件2C基本上相应于图2所示的夹紧元件2，其描述相同。弹性盘形元件安装到联轴器元件1C的下表面，替代图1中所示的实施例的设有窄窗口或切口14的槽13的结构，因此由盘形元件37的性能保证沿着Z方向具有需要的弹性。弹性盘形元件37上设有槽13C。在槽13所在的区域弹性盘形元件37的结构得到加强。为了允许在槽13C的区域中弹性盘形元件37具有偏差，联轴器元件1C的基体元件，在槽13C所在的区域设置凹槽39，凹槽39的深度大于弹性盘形元件37的高度，这是由于在槽13C所在区域的加强部分的结构所致。因此，在弹性盘形元件37和凹槽39之间具有间隙38，其允许沿着Z方向弹性盘形元件37具有一定的偏差。应当理解，可以采用孔替换图5所示的设有盘形元件37的槽13C，其中孔的边缘与夹紧元件2的对准元件26相配合。
图6是另一个实施例夹紧元件2D的侧视示意图。由此联轴器元件1D与夹紧元件2D协同作用，所述联轴器元件1D不具有图1所示的带弹性的槽13，也没有图5所示的弹性盘状元件37，而具有刚性槽。但是在此实施例中，夹紧元件2D设有对准元件40，所述对准元件40可以沿Z方向产生弹性位移。为达到此目的在各个对准元件40的后面设有凹陷41。应当理解，可以替换在各个对准元件40后面的凹陷41，所述对准元件可以由弹性力支撑，例如支撑在弹性盘状元件上(未图示)。在这种情况下，对准元件40的构造可以沿着Z方向产生弹性位移，在联轴器元件中相应的槽可以是刚性的，或者位于联轴器元件1D的刚性部分。
图7和8表示另一个实施例的立体图，其中的装置用于在确定位置夹紧工件，其包括联轴器元件44，将要被给予机械运动的工件或刀具坯件固定到联轴器元件44(如图7所示)，以及固定的夹紧元件45(如图8所示)上。在这两个图中表示的用于在确定位置夹紧工件的装置特别适合于夹紧大的和/或重的工件或刀具坯件。为了提供相当高的和非常有效的夹紧力，固定的夹紧元件45具有四个起夹紧作用的柱状元件46，在各种情况下由接触表面51围绕柱状元件46。这些接触表面51相对于夹紧元件45的表面具有几毫米的高度。在每两个起夹紧作用的柱状元件46之间设有对准元件47。图8所示的四个对准元件设置在凹陷部分内，所述凹陷部分设置在夹紧元件45的平的上表面内。
在图7中所示的联轴器元件44包括四个环形接触表面52。在这些接触表面52的中央分别设有孔53，其尺寸和位置相应于夹紧元件45的柱状元件46。在单一的弹性元件48中，利用机械方法加工出用于使联轴器元件44相对于夹紧元件45精确定位的槽49，所述弹性元件48插入凹陷部分50，所述凹陷部分50设置在图7所示的联轴器元件44的表面。可以由相当大的横向力从凹陷部分50取出弹性元件48。
借助图7和8所示的精确定位元件的结构，即具有槽49的弹性元件48，以及对准元件47，联轴器元件44相对于夹紧元件45的最后位置可以沿着X和Y方向确定，以及相对于中心轴线Z的角度位置确定。
在图7中所示的联轴器元件44的实施例可以结合采用三种不同的支撑元件，或采用其中一种形式而不采用结合的形式。
在第一种变化形式中联轴器元件44设有环形带状元件54。此带状元件54的形状相应于夹紧元件45的外轮廓，其结果是，一旦两元件44和45相互夹紧，由带状元件54围绕夹紧元件45。即使在图7中仅表示出一个带状元件54，其围绕联轴器元件44的一个角延伸，可以理解在实际使用中，可以有四个这样的带状元件54分别围绕联轴器元件44的各角，或者带状元件沿着联轴器元件44的全部周边连续设置。另外，带状元件54的高度可以选择，以致它们高出主要用于精确定位的部件和元件48、49、50，其高出的数值大于夹紧元件45的接触表面51的高度。
在第二个变化的形式中，联轴器元件44设有带状元件56，其位于联轴器元件44的下表面，并且沿着边缘设置。在图7中仅仅描绘了一个带状元件56，其沿着联轴器元件44的一个角延伸，也可以沿着联轴器元件44的全部周边设置连续的带状元件。在这种情况下，各个带状元件56的高度是可以选择的，以致其高出主要用于精确定位的部件和元件48、49、52，其高度值小于夹紧元件45的接触表面51。因此，可以保证接触表面51可靠有效地、与联轴器元件44的接触表面52相靠。
在第三个变化的形式中，联轴器元件44设有四个柱状元件55，其位于联轴器元件44的四个角部区域。在这种情况下，柱状元件55的高度是可以选择的，以致其高出主要用于精确定位的部件和元件48、49、52，其高度值小于夹紧元件45的接触表面51。因此，可以保证接触表面51可靠有效地、与联轴器元件44的接触表面52相靠。
可以替换图8所示的起夹紧作用的四个柱状元件46，柱状元件46的数量可以更多，例如，设置六个柱状元件46。此外，如果需要，可以增加对准元件47和相应的槽49的数量。
图9表示在确定位置夹紧工件的装置的俯视示意图。图10表示图9所示装置的侧视图。此装置包括四个夹紧组件3和工件载体4。此工件载体4包括圆形平台元件5，在圆形平台元件的下表面围绕平台元件5的中心轴线6对称设置四个联轴器元件1。在平台元件5的顶部，可以固定要被给予机械运动的工件。可以理解，可以采用任何其它工件载体替换平台元件，例如，采用起夹紧作用的支架元件。
夹紧组件3的四个夹紧元件2固定安装，例如，安装在机械加工机床的工作台7的顶部。四个夹紧组件3之一具有两个对准元件和两个相应的定位槽。这些对准元件全部设置在工件载体4的沿着X和Y方向，以及围绕Z轴线，即，中心轴线6的角度方向的确定位置。
可以采用不同形状的工件载体，例如，矩形工件载体，代替图9和10所示的圆形工件载体。特别是在采用矩形工件载体的情况下，可以巧妙的设置具有四个对准元件和四个相应的槽的夹紧组件3。借助夹紧组件，沿着X和Y方向，确定工件载体的位置，由此设定Z轴线的位置。此外，首先要注意的是，确定工件载体的角度方向。但是，特别在大的工件载体的情况下，需要更精确地确定角度方向。因此，至少设置一个附加的夹紧组件，其所在位置与第一夹紧组件有一定距离。至少由一个附加的夹紧组件围绕Z轴线确定工件载体的角度方向，由上述第一夹紧组件确定Z轴线的位置。因此，附加的夹紧组件包括两个对准元件和两个相应的槽。以这种方式，工件载体的纵向尺寸变化，对于定位的精度没有不良影响。特别是，工件载体的热膨胀，伴随着在第一和附加夹紧组件之间距离变化，对于设置在工件载体上的工件的精确定位没有消极影响。
可以理解，图9和10所示的用于夹紧工件的装置可以设有图7和8所示的夹紧组件，以便代替上述夹紧组件。
可以看到本发明的具有夹紧组件的工件载体的优点是这种工件载体非常坚固，而且对于粗糙安装不敏感。如果将这种工件载体放置到任何一种支座上，例如，工作支座或类似物上，主要用于对准工件的联轴器元件的部件和元件，可以免于损坏，因为支撑元件高出用于对准工件载体的联轴器元件的部件和元件，因此只有暴露的支撑元件的支撑表面接触工作支座。
权利要求
1.一种用于在确定位置夹紧工件或刀具的装置，其包括第一适合于固定安装的联轴器元件；第二联轴器元件，其与工件或刀具相联系，适合于固定到第一联轴器元件上，或者与第一联轴器元件脱离；第一对准元件，在笛卡尔直角坐标系中，沿着X轴线方向和/或Y轴线方向对准第二联轴器元件和第一联轴器元件；第二对准元件，在笛卡尔直角坐标系中，沿着Z轴线方向对准第二联轴器元件和第一联轴器元件；将所述第二联轴器元件闭锁在所述第一联轴器元件上的装置，其包括至少一个起夹紧作用的柱状装置，该柱状装置位于所述第一固定的联轴器元件上；所述第一对准装置包括设置在所述第或第二联轴器元件之一上的槽，对准元件设置在另一个所述第或第二联轴器元件之一上，当第二联轴器元件靠近所述第一联轴器元件时，所述对准元件与槽相互配合；所述第二对准装置包括具有高度的接触表面，其高出所述第一或第二联轴器元件之一，在另一个所述第一或第二联轴器元件之一设有平的表面，当第二联轴器元件闭锁到所述第一联轴器元件上时，所述接触表面座落于平的表面；所述第二联轴器元件设置在支撑装置上，所述支撑装置包括自由支撑表面，其高出设置在所述第二联轴器元件的对准装置。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征是所述支撑装置的内表面形状基本上相应于第二联轴器元件的外轮廓。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征是在第一固定的联轴器元件上设有具有高度的接触表面，其中所述支撑装置高出设置在第二联轴器元件上的对准装置，其高出的数值大于所述接触表面的高度。
4.按照权利要求1或2所述的装置，其特征是所述第一和第二联轴器元件基本上呈圆柱形，所述支撑装置具有环形形状，其内径基本上相应于所述第二联轴器元件的外径，并且封闭第二联轴器元件。
5.按照权利要求2所述的装置，其特征是所述支撑装置的内表面设有密封装置，当第一和第二联轴器元件互锁时，所述密封装置与第二联轴器元件的外表面相配合。
6.按照权利要求4所述的装置，其特征是所述环形支撑装置的内表面设有密封装置，当第一和第二联轴器元件互锁时，所述密封装置与第二联轴器元件的外表面相配合。
7.按照权利要求5或6所述的装置，其特征是所述支撑装置的内表面包括倾斜部分，其中设有倾斜延伸的槽，密封装置容纳在槽中。
8.按照权利要求1所述的装置，其特征是所述第二联轴器元件设有中央孔，其适于容纳起夹紧作用的柱状元件，并且包括位于中央孔一端的环形插入物，当第一和第二联轴器元件互锁时，环形插入物面对第一联轴器元件，其中起夹紧作用的柱状元件具有端部表面，其包括倒角或圆形部分，所述环形插入物和倒角或圆形部分协同作用，作为初步定位装置，当第二联轴器元件靠近第一联轴器元件时，初步定位装置使所述第一和第二联轴器元件相互初步定位。
9.按照权利要求8所述的装置，其特征是所述环形插入物设有倒角边缘，其位于中央孔的一端，所述环形插入物以可互换的方式设置在中央孔内，环形插入物的材料比起夹紧作用的柱状元件的材料硬度软。
10.按照权利要求8所述的装置，其特征是位于起夹紧作用的柱状元件端部表面的所述倒角或圆形部分延伸的面积至少占所述柱状元件横截面积的三分之一。
11.按照权利要求1所述的装置，其特征是在所述第二联轴器元件上设有槽，在所述第一联轴器元件上设有对准元件，其中第二联轴器元件上设有位于所述槽后端和/或横向的切口，因此，能够使所述的槽沿着Z轴线方向产生弹性位移，以致，当第二联轴器元件靠近第一联轴器元件时，对准元件与槽相配合，其必须克服弹性力，从而，当位于所述联轴器元件之一上的接触表面与另一个所述联轴器元件之一上的平表面相靠时，所述槽沿着Z轴线方向产生位移。
12.按照权利要求1所述的装置，其特征是在所述第二联轴器元件上设有槽，在所述第一联轴器元件上设有对准元件，其中第一联轴器元件上设有位于所述槽后端和/或横向的切口，因此，能够使所述的槽沿着Z轴线方向产生弹性位移，以致，当第二联轴器元件靠近第一联轴器元件时，对准元件与槽相配合，其必须克服弹性力，从而，当位于所述联轴器元件之一上的接触表面与另一个所述联轴器元件之一上的平表面相靠时，所述对准元件沿着Z轴线方向产生位移。
13.按照权利要求1所述的装置，其特征是设有弹性盘状元件，其中具有槽。
14.按照权利要求1所述的装置，其特征是设有弹性盘状元件，对准元件安装在所述弹性盘状元件上。
15.按照权利要求1所述的装置，其特征是所述第二联轴器元件的表面设有环形槽，当所述第一和第二联轴器元件互锁时，设有环形槽的表面面对第一联轴器元件，设置的环形槽封闭支撑元件。
16.按照权利要求1或8所述的装置，其特征是所述起夹紧作用的柱状元件包括多个夹紧珠，当第一和第联轴器元件互锁时，所述夹紧珠与第二联轴器元件的中央孔的内壁的圆周槽相配合。
17.按照权利要求16所述的装置，其特征是所述起夹紧作用的柱状元件设有夹紧珠的驱动装置，其可滑动地设置在柱状元件的内部，夹紧珠的驱动装置受弹簧装置的偏置作用，使夹紧珠进入沿径向向外的位置，所述夹紧珠的驱动装置适于在气压作用下，产生与弹簧装置的作用力方向相反的位移，以便卸下夹紧珠。
18.按照权利要求1所述的装置，其特征是第二联轴器元件设有四个起夹紧作用的柱状元件和至少四个对准元件，在第一联轴器元件中设置的槽的数量相应于对准元件的数量，由此槽和对准元件全部协同作用，使得第二联轴器元件相对于第一联轴器元件沿着X方向和Y方向，以及围绕Z轴线的角度方向定位。
19.按照权利要求18所述的装置，其特征是第二联轴器元件设有支撑装置，所述支撑装置由周边带状元件形成，其内轮廓相应于第一联轴器元件的外轮廓，所述周边带状元件高出设置在第二联轴器元件上的带状元件，其高度值大于接触表面的高度。
20.按照权利要求18所述的装置，其特征是第二联轴器元件的下表面设有至少一个支撑元件，其高出设置在第二联轴器元件上的对准装置，其高度值小于接触表面的高度。
21.按照权利要求18所述的装置，其特征是设有四个起夹紧作用的柱状元件，由此对准元件设置在两个相邻的起夹紧作用的柱状元件之间。
22.按照权利要求18所述的装置，其特征是还包括独立的弹性元件，其中设有槽，由此，所述独立的弹性元件准确地插入设置在第二联轴器元件中的凹陷部分。
23.按照权利要求18所述的装置，其特是对准元件由独立的元件构成，其准确地插入设置在第一联轴器元件的凹陷部分。
24.一种夹紧组件，其包括工件载体；多个第一联轴器元件以相互间隔的方式连接到工件载体上；多个第二联轴器元件以相应的相互间隔方式固定设置，并且与多个第一联轴器元件协同作用；用于将各第一联轴器元件闭锁到相应的第二联轴器元件之一上的装置，其包括起夹紧作用的柱状元件，所述柱状元件位于固定的第二联轴器元件上。第一对准元件使第一联轴器元件相对于第二联轴器元件沿着平行延伸的工件载体的平面对准位置；第二对准元件使第一联轴器元件相对于第二联轴器元件沿着垂直于工件载体的平面的方向对准位置；所述第一对准元件包括设置在第一或第二联轴器元件上的槽，对准元件设置在第二或第一联轴器元件上，当第二联轴器元件靠近第一联轴器元件时，对准元件与槽相配合；所述第二对准元件包括设置在第一或第二联轴器元件上的具有高度的接触表面，平的表面设置在第二或第一联轴器元件上，当第二联轴器元件闭锁到第一联轴器元件时，接触表面座落于平的表面上；所述第一联轴器元件设有支撑装置，其包括自由支撑表面，所述自由支撑表面高出第一联轴器元件的对准元件；由此，全部的槽和对准元件沿着X方向和Y方向，以及Z轴线的角度方向确定工件载体的位置。
25.按照权利要求24所述的夹紧组件，其特征是第一夹紧装置包括固定到工件载体上的第一联轴器元件，以及第二固定的联轴器元件，第一夹紧装置包括四个槽和四个对准元件，它们共同沿着X方向和Y方向确定工件载体的位置，由此，确定相对于Z方向的位置，其中至少还有一个夹紧装置，其位于第一夹紧装置一定距离处，第一联轴器元件固定到工件载体上，还有第二固定联轴器元件，所述第二夹紧装置包括两个槽和两个对准元件，它们共同确定工件载体围绕Z轴线的角度方向。
26.按照权利要求24所述的夹紧组件，其特征是所述工件载体呈圆形，其设有四个夹紧装置，所述夹紧装置的第一联轴器元件固定到工件载体上，所述第一联轴器元件围绕工件载体的中心垂直轴线均匀分布。
全文摘要
一种用于在确定位置夹紧工件或刀具的装置,其包括第一联轴器元件,以便夹紧工件或刀具,还包括第二联轴器元件。第一联轴器元件设有槽,所述的槽与设置在第二联轴器元件的对准元件协同作用,从而使第一联轴器元件相对于第二联轴器元件沿着X轴线方向和Y轴线方向有效的精确定位。为了使两个联轴器元件相互闭锁需要起夹紧作用的柱状元件,所述柱状元件位于第二联轴器元件上。为了保护主要用于精确定位的部件和元件,在第一联轴器元件上设有高出上述部件和元件的支撑元件。
文档编号B23Q16/08GK1170654SQ97114980
公开日1998年1月21日 申请日期1997年6月17日 优先权日1996年6月17日
发明者B·奥布里斯特 申请人:塞尔他有限公司