工件固定装置和用于给工件固定装置配备工件的方法_2

文档序号:9220868阅读:来源:国知局
架、第二工件支架、第一夹紧件、第二夹紧件、第一夹紧件部分、第二夹紧 件部分、第一夹紧件元件和/或第二夹紧件元件处于啮合。
[0043] 而且在上述实施形式中提出,借助于所述锁定机构优选通过锁定件从释放位置运 动到锁定位置所述第一工件支架、第二工件支架、第一夹紧件、第二夹紧件、第一夹紧件部 分、第二夹紧件部分、第一夹紧件元件和/或第二夹紧件元件可从不同于所述预定的旋转 位置的旋转位置运动到所述预定的旋转位置。
[0044] 此外按照本发明的工件固定装置的特征之处也可以在于至少一个固定机构,借助 于所述固定机构所述第一工件支架、第二工件支架、第一夹紧件、第二夹紧件、第一夹紧件 部分、第二夹紧件部分、第一夹紧件元件和/或第二夹紧件元件可固定在环绕第一轴线的 一个任意旋转位置。
[0045] 最后对于按照本发明的工件固定装置提出,所述固定机构包括至少一个液压、气 动、磁、电磁和/或机械固定促动器。
[0046] 此外本发明提供一种用于给工件固定装置,特别是按照本发明的工件固定装置装 备至少一个特别是要多侧加工的工件的方法,其中所述工件在与所述工件固定装置的至少 一个支撑主轴有效连接并且绕第一轴线可旋转的第一工件支架和与所述工件固定装置的 至少一个驱动主轴有效连接并且绕第一轴线可旋转的第二工件支架之间关于第一轴线轴 向、径向地并且通过借助于在第一工件支架与第二工件支架之间沿第一轴线的轴向可虎钳 式形成的并且作用于工件的对置的侧上的夹紧力的力锁合被固定,其中,第一工件支架和/ 或第二工件支架还至少间接借助于至少一个锁定机构在形成夹紧力之前和/或期间和/或 在消除夹紧力期间和/或之后在环绕第一轴线的至少一个预定的旋转位置锁定。
[0047] 对于本方法还提出,借助于所述锁定机构锁定所述第一工件支架、第二工件支架、 第一夹紧件、第二夹紧件、第一夹紧件部分、第二夹紧件部分、第一夹紧件元件和/或第二 夹紧件元件。
[0048] 在此可以设定,借助于所述锁定机构将所述第一夹紧件、第二夹紧件、第一夹紧件 部分、第二夹紧件部分、第一夹紧件元件和/或第二夹紧件元件从与预定的旋转位置不同 的旋转位置运动到所述预定的旋转位置。
[0049] 最后对于按照本发明的方法提出,所述工件自动地、至少半自动地、优选借助于至 少一个机器人机构在所述第一工件支架与所述第二工件支架之间定位。
[0050] 因此作为本发明基础的令人惊讶的认识在于,通过夹紧件特别是在支撑主轴上设 置的夹紧件的两件式的构成一一其中夹紧件的第一夹紧件部分和夹紧件的第二夹紧件部 分相互相对是可动的一一工件的精确固定在如下情况下也可以确保(在该情况下工件具有 构件公差,特别是不具有相互平面平行定向的夹紧面)。如此可能的是,通过夹紧件部分的 相对运动可以调整工件的夹紧面的倾斜并且如此可以确保到工件的夹紧力的理想的力线, 使得导入到工件中的夹紧力不具有关于驱动主轴的第一旋转轴线的径向分量。
[0051] 除此之外可能的是,此外仅仅力锁合地固定工件,也就是特别是不必须维持和应 用于工件形状匹配的夹紧件,以便避免通过形锁合固定引起的工件沿径向的运动。
[0052] 如此正是夹紧件的整个夹紧面特别是朝向工件的夹紧件部分和/或夹紧件元件 全面贴靠在工件上提供如下优点:尽可能省去了形锁合连接,并且主要是当甚至不可以建 立仅仅力锁合作用的连接时。如果例如设置单个隆起部,所述隆起部沿第一轴线的轴向方 向可动地支承在夹紧件上用于调整工件表面的倾斜并且所述隆起部分别贴靠在工件表面 上,那么仅仅力锁合的可靠的连接时不可实现的。如此在隆起部的每个的表面上产生沿第 一轴线的径向方向的分力。因此具有与图2所示相似的情况。
[0053] 在此此外还可以由此阻止工件沿径向方向的运动,使得在夹紧件特别是第二夹紧 件部分的夹紧面上可以设有提高摩擦阻力的结构,例如槽纹。
[0054] 夹紧件部分特别是通过关节轴承相互连接。通过关节轴承特别是建立了防丢失装 置,也就是避免第一夹紧件部分从第二夹紧件部分松脱。同时关节轴承然而允许第一夹紧 件部分关于第二夹紧件部分的相对运动,特别是能实现夹紧件的夹紧面的法线方向相对于 第一轴线的倾斜。
[0055] 同时通过关节轴承确保:夹紧件部分防旋转带动地特别是在绕第一轴线转动时相 互连接,并且同时避免了第一夹紧件部分沿第一轴线的径向方向相对于第二夹紧件部分的 运动或与之相反。
[0056] 为了能实现第一夹紧件部分与第二夹紧件部分的相对倾斜,设定:第一夹紧件部 分仅仅在第一夹紧件部分的第一接触面或第二夹紧件部分的第二接触面的区域中接触第 二夹紧件部分。在此第一接触面小于第一夹紧件部分的朝向第二夹紧件部分的表面的大 小,或者第二接触面小于第二夹紧件部分的朝向第一夹紧件部分的表面。这表示:在第一接 触面或第二接触面之外的区域中第一夹紧件部分的第一表面至少局部与第二夹紧件部分 的第二表面间隔距离。如此在这些表面之间存在的缝隙能实现第一夹紧件部分相对于第二 夹紧件部分的倾斜。
[0057] 相应接触面可以具有不同的表面形状。如此可设想的是,接触面基本上对于第一 轴线的径向方向平面地延伸。备选地这些接触面然而也可以是拱形的,以便简化夹紧件部 分相互相对的倾斜运动。
[0058] 除此之外接触面的周边可以是径向对称的,以便能实现沿所有方向的均匀的倾 斜。接触面的周边然而也可以是非对称的,例如矩形的、正方形的或椭圆形的,以便沿不同 方向不同地设计倾斜特征。
[0059] 关节轴承优选通过多个固定件构成。如此关节轴承可以包括例如固定螺钉,该固 定螺钉基本上完全穿过第一夹紧件部分和第二夹紧件部分,以便借助于螺纹连接在驱动主 轴或支撑主轴中固定。在此在固定螺钉、第一夹紧件部分和第二夹紧件部分之间存在一定 的缝隙,以便能实现夹紧件部分相互相对的运动。
[0060] 优选地,关节轴承此外具有多个保护螺栓,所述保护螺栓特别是环绕第一轴线设 置,以便确保在夹紧件部分之间的防旋转带动连接。同时在夹紧件部分与保护螺栓之间存 在一定缝隙,以便能实现夹紧件部分的相对运动用于相对于第一轴线的倾斜运动。
[0061] 此外可以在第一夹紧件部分与第二夹紧件部分之间设有回复机构。借助于该回 复机构确保:两件式夹紧件的夹紧面在未加载状态下理想地与第一轴线平面平行地如此定 向,使得夹紧面的法线方向平行于第一轴线延伸。在此回复机构优选包括弹性件,借助于该 弹性件强制在该第一夹紧件部分中支承的轴承销相对于第二夹紧件部分的第二夹紧面或 第二表面。优选地设有多个轴承销,所述轴承销相对于第一轴线环绕地设置,以便环绕第一 轴线提供保持不变的回复力。
[0062] 在此优选的是,将流体弹性件特别是液压弹性件用作弹性件。为此优选在第一或 第二夹紧件部分中构成通道,所述通道将在轴承销之后存在的自由空间相互连接。该情况 特别是引起:回复力均匀地在周边上分布地施加,以便确保夹紧面的法线方向相对于第一 轴线的理想的平行定向。
[0063] 为了除此之外实现工件特别是至少部分形锁合固定的工件尽可能好的定位或 定向,可以附加或备选于通过夹紧件部分多件式地构成夹紧件设有多个夹紧件元件的构 成。夹紧件元件优选沿移动方向、特别是垂直于第一轴线的方向相互相对是可动的。通 过这种方式可以提供无级可调节的紧固或夹爪。这能实现:作用在工件上的夹紧件元 件并继而工件自身沿移动方向特别是沿关于第一轴线的径向方向可以移动或定位。可 以设定的是:提供刻度,以便可以显示夹紧件元件相互间的相对位置。夹紧件元件相互 间的相对移动可以特别是通过移动机构如丝杠螺纹(Bewegungsgewinde)或者滚花螺钉 (R台ndelschraube)实现,其中运动优选通过引导机构引导。引导机构可以特别是包括在 夹紧件元件之间的齿部或燕尾形导轨。
[0064] 特别是在给工件固定装置自动或半自动装备工件时,备选或附加于通过夹紧件部 分多件式地设计夹紧件有利的是,应用多重紧固件。这能实现:在应用多个多重紧固件时, 如果在工件固定装置中夹紧第一多重紧固件,可以在工件固定装置之外加载多个单件。多 重紧固件在工件固定装置中的更换可以借助于机器人自动或半自动地实施,从而使得换型 时间(RUstzeit)最小化。相应的多重紧固件可以或者直接在工件支架之间或者在特别是 多件式构成的夹紧件之间夹紧。在此特别优选的是,多重紧固件至少部分形锁合地在工件 支架或夹紧件或夹紧件部分或夹紧件元件之间夹紧。为了装备工件固定装置,多重紧固件 或夹板在支撑主轴与驱动主轴之间定位。
[0065] 为了自动或半自动装备工件固定装置此外优选的是,在每个装载周期驱动主轴和 /或支撑主轴设置在预定的(旋转)位置。特别是在如下情况下,在该情况下工件特别是多 重紧固件至少部分与驱动主轴或支撑主轴形锁合连接,该预定的位置特别是绕第一轴线的 旋转位置对于不复杂的供料是重要的。
[0066] 为了实现该定向,工件固定装置可以备选或附加于通过夹紧件部分多件式地构成 夹紧件而包括锁定机构。借助于锁定机构将随着驱动主轴或支撑主轴的工件区域一起转动 的元件强迫到绕第一轴线的预定的旋转位置。特别是在锁定机构从释放位置运动到锁定位 置时一起转动的元件强迫到预定的旋转位置并且固定在该旋转位置。该元件借助于锁定机 构的固定还可以通过固定机构支持,其中借助于固定机构优选该元件在每个旋转位置时可 调节的,而借助于锁定机构该元件固定在至少一个预定的旋转位置。
[0067] 通过应用锁定机构特别是结合固定机构可以确保:如果工件从工件固定装置取出 或者新的工件夹紧在工件固定装置中,那么第一工件支架、第二工件支架、第一夹紧件、第 二夹紧件、第一夹紧件部分、第二夹紧件部分、第一夹紧件元件和/或第二夹紧件元件位于 在预定的旋转位置。
【附图说明】
[0068] 本发明另外的特征和优点产生于以下说明,其中根据示意图阐明了本发明的优选 实施形式。
[0069] 其中:
[0070] 图1示出按照现有技术工件固定装置的示意俯视图;
[0071] 图2示出具有另一夹紧的工件的图1的工件固定装置的示意俯视图;
[0072] 图3示出按照本发明工件固定装置的示意俯视图;
[0073] 图4a示出具有图3的来自方向A的工件固定装置的第一夹紧件部分的俯视图;
[0074] 图4b示出图3的由图3中的方向B的工件固定装置的工件固定区域的俯视图;
[0075] 图5a示出第一夹紧件部分的备选实施形式的按照图4a的俯视图;
[0076] 图5b示出使用在图5a中示出的第一夹紧件部分图3的工件固定装置的工件固定 区域的按照图4b的俯视图;
[0077] 图6a示出第一夹紧件部分的另一备选实施形式的按照图4a和6b的俯视图;
[0078] 图6b示出使用在图6a中示出的第一夹紧件部分按照图4b和5b的工件固定区域 的俯视图;
[0079] 图7a示出第一夹紧件部分的另一备选实施形式的按照图4a、5a、6a的俯视图;
[0080] 图7b示出使用在图7a中示出的第一夹紧件部分按照图4b、5b、6b的工件固定区 域的俯视图;
[0081] 图8示出在偏心夹紧工件的情况下按照本发明的工件固定装置的工件固定区域 的透视俯视图;
[0082] 图9a示出在夹紧两个工件时工件固定装置的透视俯视图;
[0083] 图9b示出图9a的来自方向C的工件固定装置的俯视图;
[0084] 图10示出在中心夹紧一个工件时工件固定装置的俯视图;
[0085] 图11a示出沿着轴线R第二夹紧件部分的第一实施形式的俯视图;
[0086] 图lib示出图11a的来自方向C的第二夹紧件部分的横截面视图;
[0087] 图12a示出第二夹紧件部分的备选实施形式按照图11a的俯视图;
[0088] 图12b示出图12a的来自方向D的第二夹紧件部分的横截面视图;
[0089] 图13a示出具有回复机构的第二夹紧件部分的按照图11a和12a的视图;
[0090] 图13b示出图13a的来自方向E的第二夹紧件部分的横截面视图;
[0091] 图14a示出具有沿着第一轴线R的回复机构的第一夹紧件部分的一个备选实施形 式的俯视图;
[0092] 图14b示出图14a的来自方向F的第一夹紧件部分的横截面视图;
[0093] 图15a示出工件固定装置的示意侧视图,其
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