CN106041147A - 用于夹持工件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于夹持工件的装置，其具有第一夹件(1)与至少一个第二夹件(1)，其中，第一夹件(1)与第二夹件(1)在于径向平面(22)内延伸的端侧(19)上分别具有在不同的径向位置(r1、r2、r3……rn)上的第一嵌接结构(7)与至少一个第二嵌接结构(9)，至少两种不同尺寸的工件(43)的端部通过第一夹件(1)与第二夹件(1)在径向(5)上的相向运动能够与第一或第二嵌接结构构成嵌接以用于夹持。

Description

用于夹持工件的装置

技术领域

本发明涉及一种用于夹持工件的装置，此外还涉及用于夹持第一和第二工件的方法，其尤其用于车削加工。

背景技术

特定的产品、例如密封件可以通过塑料工件的车削加工制造。在此，所述的塑料工件可以例如是半成品，就是说预加工过的物体。例如，半成品可以是(厚壁的)塑料管，其可以用于通过车削加工(就是说在半成品的转动期间的加工)切出或割出密封环。在车削加工期间半成品或通常来讲的工件必须被固定。传统上为此使用在爪式卡盘中的夹具。在此，多个夹具径向地向内运动，以便从多侧径向地接触半成品的外表面、或柱形的外表面。取决于半成品的直径，传统上必须使用不同的夹块尺寸。当必须加工尺寸不同的半成品时，就必须在取下加工完毕的第一半成品之后同样从车削加工机上取掉对应的夹具。之后必须向车削加工机插入适合于第二半成品相应尺寸的夹具然后才能为了继续加工而通过使得其它夹具相对彼此的滑动使第二半成品固定。例如，至今为直径范围从约30mm到400mm的半成品使用了多达18种夹具套件。为此有由三个相同构造的夹块组成的夹具套件，所述夹块被分别构造为接触半成品的外表面、或柱形的外表面并施加压紧力，以便固定半成品。

要注意的是，迄今为止的用于夹持工件或尤其半成品的方法需要相当大的夹具套件种类，这使得车削加工机或车削加工方法非常复杂并且成本高昂。本发明所要解决的技术问题在于，提供一种尤其用于车削加工的用于夹持工件、尤其半成品的装置，其具有用于夹持不同大小的工件的高灵活度和相对于现有技术的极低的复杂度。此外，本发明要解决的技术问题还在于，提供一种用于夹持不同大小的工件或半成品的方法，相对于传统的方法其是简便的，节省了时间和以此提高了处理量。

发明内容

所述技术问题通过按照本发明的装置解决。

按照本发明的实施方式提供一种用于夹持(尤其为车削加工固定)工件(尤其半成品、尤其柱形半成品、尤其厚塑料管)的装置。在此，所述装置具有第一夹件(其具有用于使得压紧力传导到工件的一部分上的接触面)与至少一个第二(尤其正好有三个或四个夹件或多于四个的夹件)夹件。在此，第一夹件与第二夹件在于径向平面内延伸的端侧上分别具有在不同的径向位置上的第一嵌接结构与至少一个第二嵌接结构(或多个第二嵌接结构)。至少两种不同尺寸的工件(尤其半成品)的端部通过第一夹件与第二夹件的在径向上的相向运动能够与第一或第二嵌接结构构成嵌接用于夹持。

为此，第一嵌接结构与至少一个第二嵌接结构可以被特殊地构造或成型，以便确保稳定的形成嵌接与由此的对工件的夹持。第一夹件与第二夹件可以沿导槽或导轨在各夹件的背侧在径向上向彼此运动。夹件(尤其三个夹件)的相向运动可以以同步的方式进行，以便运动能同时地和以相同速度地进行。第一夹件与第二夹件例如可以包括圆段，例如90°的圆段或120°的圆段。在各端侧上夹件可以分别具有多个嵌接结构，其可以用于与不同尺寸的工件嵌接。在此，夹件的端侧可以成型，夹件的背侧可以具有槽或导轨用于夹件相对彼此的在径向上的运动。

夹件例如可以由金属、尤其由铝制造、尤其被车削和/或铣削。在此，不同的径向位置在径向上被测定，径向平面可以通过多个位于相同轴向位置的径向限定。嵌接结构不是与工件的外侧的表面嵌接、尤其不是与管的柱形的外表面嵌接，而是与工件的(经合适地构造的)端部嵌接。为此，工件可以在其端部上布置的转接件。所述转接件可以具有能互补于其各嵌接结构的结构。工件的不同尺寸可以例如通过工件的不同直径确定。在此，不同的可以通过所述装置固定的工件的直径可以用5至15倍、尤其8至12倍、尤其10倍左右区分。由此可以使得必须的夹具套件数量减少为一个(唯一的)夹具套件，即第一与至少一个第二夹件(也可以被称为第一夹具与至少一个第二夹具)。即使在加工第一尺寸的第一工件之后接着加工第二尺寸、例如比第一工件大五倍至十倍的第二工件时，夹件或夹块还是可以夹持安装在爪式卡盘上。此外可以降低用于夹持件或加紧件的成本，因为现在只需要一个夹具套件，就是说第一夹件与至少一个第二夹件。此外可以降低在持续运行中的单位成本，因为节省了更换夹块的时间。以此可以实现更高的车削加工处理量。此外可以带来额外的用户黏度，因为购入所述车削机的客户也必须使用相应的预制的半成品，就是说必须购入相应的能布置在半成品上的转接件。

按照本发明的实施方式，对于大量不同大小的工件仅使用唯一的夹具套件。在此，不仅夹具而且半成品都可以配设沟槽。夹具与半成品的沟槽的尺寸在此可以相互一致。尤其地，在端侧上的夹具的造型或结构可以与半成品上的转接件是互补的。在半成品中的沟槽例如可以通过车削和/或铣削制造。备选地，半成品可以配设在端部的塑料转接件和该塑料转接件既可以在之前就具有沟槽或者沟槽也可以不造成额外成本地布置在已经布置好的半成品上。为了夹持或加紧半成品或工件，三个夹具(就是说例如第一夹件与至少一个第二夹件)可以向内运动，以此夹住半成品。

第一嵌接结构可以包括(从径向平面凸出的)凸起的第一圆环段(例如90°或120°的圆环段，可以具有用于可能有的固定螺钉的中断处)并且第二嵌接结构可以包括凸起的第二圆环段，以此尤其在第一与第二圆环段之间构成沟槽(或凹陷或槽)。在沟槽或槽中例如可以嵌接存在于半成品的端侧上或与之连接的转接件上的互补的结构。圆环段可以容易地通过铣削沿圆周方向制造。此外，圆环段可以实现稳定的夹持。

第一和/或第二圆环段的径向向内指向的嵌接接触面(相关圆环段可以通过其与半成品或转接件的互补的结构处于接触中)可以相对于径向平面的法线(垂直线)以内倾角倾斜，使得各圆环段径向向内伸出。由此可以通过夹紧实现工件的尤其牢固的配合。此外，可以使得工件轻松脱出，因为通过夹件的径向分开的运动使得工件可以容易地从各嵌接结构中掉落。以此可以简化和改善工件的夹紧或脱出。

第一和/或第二圆环段的径向向外指向的表面可以相对于径向平面的法线以(相同的)内倾角倾斜，使得径向向内指向的嵌接接触面基本平行于各圆环段的径向向外指向的表面地定向。由此可以使得(尤其具有布置于其上的转接件的)工件的脱出变得容易。此外，圆环段或在其间的沟槽的制造可以以简单的方式例如通过铣削实现。

此外，所述装置可以具有尤其由塑料制造的转接件，该转接件尤其借助摩擦焊接(相互转动，使得产生热量并最终引起塑料的焊接)布置在工件的端侧，其中，该转接件具有至少一个凸出部(或多个凸出部，尤其同样的而与夹件的沟槽互补的圆环段)。第一或第二嵌接结构(根据工件的尺寸)能够与所述一个凸出部或多个凸出部嵌接。该转接件可以以简单的方式布置在工件上并可以在夹件加紧之后的确保稳定的配合或夹持。

圆环段的径向向内指向的嵌接接触面可以与圆环段的轴向指向的端侧构成锐边，其中，锐边可以与布置在工件上的转接件的转接件沟槽底嵌接。该锐边可以例如在夹件的径向移动之后或通过夹件的径向移动向转接件的塑料切进，这可以构成稳定的配合或稳定的夹持。

多个嵌接结构可以径向相同间距地存在于各夹件上并可以尤其与不同尺寸的工件的各转接件的多个凸出部嵌接。以此可以辅助大量不同尺寸的工件的夹持。沟槽(在垂直于径向的轴向上)的深度可以为沟槽的径向长度的0.8到1.2倍、尤其为0.9到1.1倍。该深度尤其可以为3mm到5mm之间。圆环段的径向长度可以为环的径向长度的0.8到1.2倍、尤其为0.9到1.1倍。在此，圆环段的径向长度尤其可以为3mm到5mm之间。

所述夹件(尤其每个夹件都)可以例如由铝制造并且第一与第二嵌接结构(或所有嵌接结构)可以通过车削或铣削加工或制造。第一夹件例如可以具有在10mm与12mm之间、尤其13mm与17mm之间的弯曲半径并且第二夹件例如可以具有在100mm与300mm之间、尤其150mm与250mm之间的弯曲半径。以此可以使得例如以系数10在尺寸上区分的不同尺寸的工件被可靠地夹持。

此外，按照本发明的实施方式还提供用于夹持第一与第二工件的方法，其中，所述工件尤其能为车削加工而先后地被夹持。在此，所述方法包括在第一夹件与第二夹件上插装第一工件、第一夹件与第二夹件在径向向彼此运动、第一夹件的与第二夹件的设置在沿径向平面延伸的端侧上的第一嵌接结构分别与设置在第一工件的端侧上的第一转接件嵌接、通过第一夹件与第二夹件在径向上彼此分离的运动使得第一工件松脱、在第一夹件与第二夹件上插装第二工件，该第二工件具有的直径至少两倍、三倍、四倍、五倍、六倍、七倍、八倍、九倍或十倍于第一工件直径、第一夹件与第二夹件在径向上相向运动、第一夹件的与第二夹件的设置在沿径向平面延伸的端侧上的第二嵌接结构分别与设置在第二工件的端侧上的第二转接件嵌接。

尤其地，总共可以使用三个夹件(也被称为夹具)或总共可以使用正好四个夹件。在这种方法的情况下，不必为了先后夹持第一工件和之后夹持第二工件而更换夹件。仅仅必须在夹持过程之前分别准备第一工件与第二工件，使得其端侧包括合适的造型或使得合适的转接件固定在端侧上。相对于传统的方法，加速了不同大小的工件的更换，因为不必更换夹件或夹具。

附图说明

现在参照附图阐述本发明的实施方式。本发明不限于所示的或所述的实施方式。附图中：

图1a示出按照本发明实施方式的夹件的端侧示意图；

图1b示出沿在按照本发明实施方式的夹件的图1a中的直线B-B的截面示意图；

图1c示出图1b的细节视图；

图1d示出图1a中所示夹件的俯视图；

图1e示出图1a中所示夹件的另外的侧视图；

图1f示出图1a中所示夹件的背侧视图；

图2示出图1a中所示夹件的立体视图，其中示出端侧；

图3以端视图示出由三个如图1a所示夹件组成的夹具套件，和

图4示出按照本发明的实施方式的用于夹持工件的装置，该装置执行用于夹持不同工件的按照本发明实施方式的方法的步骤。

具体实施方式

图1a示出按照本发明的实施方式的用于夹持工件的装置的夹件1沿轴向3的视图、即相应于端视图，其中，轴向3垂直于径向5。以此在图1a中示出夹件1的端侧。夹件1在延伸于径向平面内的端侧上具有在不同的径向位置r1、r2、r3……rn上的至少一个第一嵌接结构7与至少一个第二嵌接结构9。当夹件1与两个另外的夹件径向向内向彼此运动时，能以所述嵌接结构嵌接工件的端部。

此外，夹件1具有两个通孔11，其可以用于使得夹件1例如固定在导轨上。在图1a此处示出的实例中，夹件1的半径为100mm。然而该半径也可以更大，例如为200mm或150mm至300mm。根据应该借助夹件1夹持的工件的尺寸可以相应地调整半径。

图1b示出在图1a中示出的夹件1沿直线B-B的截面视图。在此可以看出，嵌接结构7和9分别构成凸起的圆环段，使得其齿形地伸出。如在图1c中的细节视图13中所示，在圆环段7、9之间构成沟槽15，其中，以此去掉材料。在此，沟槽15相对于夹件1的端侧19的法线17以内倾角α倾斜。同样地，径向向外指向的表面23相对于径向平面22的法线17以内倾角α倾斜。以此，圆环段7、9的径向向内指向的嵌接接触面21基本平行于相邻的圆环段7、9的径向向外指向的表面23。

在所示实例中，沟槽15的径向长度25为4.47mm，不过在其他实施方式中可以采用其他的值。圆环段7、9的端面的径向长度以附图标记27表示并基本相应或相当于沟槽15的径向长度。沟槽15的深度以附图标记29表示并可以例如为1.0至1.5倍于沟槽15的径向长度25。在所示实施方式中沟槽15具有底或底部31，其为以半圆形在图1中示出的横截面。

在图1c中还能看到锐边32，其在径向向内指向的嵌接接触面21与圆环段7、9的端面19之间构成。

图1d以俯视图示出在图1a中所示的夹件1，示出例如约23至25mm的厚度33。在端侧19上布置圆环段7、9并在背侧35上在中央区域中加入引导槽37，以便能为了夹紧工件而在径向5上移动夹件1。

图1e示出夹件1的另外的侧视图并且此外在背侧35上可以看到导轨37。图1f示出在图1a中以端视图示出的夹件1的背侧视图，其中能看到固定开口11与导轨37，其沿径向5延伸。

图2以立体示意图示出夹件1，其中基本能看出具有圆环段7、9的端侧19。圆环段7、9分别构成120°的段并且由于存在的固定通孔11而部分地中断。圆环段7、9在径向5上相互之间有相同的间距。在其他的实施方式中，圆环段可以不均匀地分布，其中，例如使得夹件1的某些径向区域保留为未造型的。

图3示出具有三个如图1a至图1f与图2所示的夹件1的夹件套件或夹具套件40。在用于夹持工件的装置中，所述三个夹件1能沿径向5相向运动和相互分开运动，以便夹持工件或放开工件。

三个在图3中示出的夹件1可以例如共同形成所示的布置和定位，以便构成圆环段7、9与沟槽15。为此，三个夹件1仅须借助固定通孔以所示的布置和定向固定和在这种位置中铣削。

图4以立体示意图示出按照本发明的实施方式的用于夹持工件43的装置100的一部分。图4中的视图是在轴向3与径向5之间的斜视图。工件43是半成品、尤其厚的柱形的塑料管，在其端部布置具有凸出部47的转接件45。凸出部47与夹件1的圆环段9啮合。较小尺寸的、尤其较小直径的工件可以在例如图4所示的工件43的加工之后与圆环段7嵌接。

例如为了夹件1在径向5上的径向移动可以配设装置49。附图标记51表示手动爪式卡盘。夹件1例如可以由铝制造(也被称为铝质夹块)并通过铣削和车削这样地加工，以便制造圆环段7和9以及沟槽15。

附图标记列表

1 夹件(夹具)

3 轴向

5 径向

7 圆环段或带有较小半径的嵌接结构

9 圆环段或带有较大半径的嵌接结构

r1、r2、r3……rn 径向位置

11 通孔

13 细节视图

15 沟槽

17 端面的法线

19 端面

21 径向向内指向的嵌接接触面

23 径向向外指向的表面

25 沟槽的径向长度

27 圆环段的径向长度

29 沟槽的深度

31 沟槽底部

32 锐边

α 内倾角

37 导轨或导槽

40 夹件套件或夹具套件

43 半成品

45 转接件

47 凸出部

49、51 手动爪式卡盘

Claims (10)

1.一种用于夹持工件的装置，其具有第一夹件(1)与至少一个第二夹件(1)，其中，第一夹件(1)与第二夹件(1)在沿径向平面(22)延伸的端侧(19)上分别具有在不同的径向位置(r1、r2、r3……rn)上的第一嵌接结构(7)与至少一个第二嵌接结构(9)，至少两种不同尺寸的工件(43)的端部通过第一夹件(1)与第二夹件(1)在径向(5)上的相向运动能够与第一或第二嵌接结构构成嵌接以用于夹持。

2.按照权利要求1所述的装置，其中，第一嵌接结构包括凸起的第一圆环段(7)并且第二嵌接结构包括凸起的第二圆环段(9)，使得在第一与第二圆环段之间尤其构成沟槽(15)。

3.按照权利要求1或2所述的装置，其中，第一和/或第二圆环段(1)的径向向内指向的嵌接接触面(21)相对于径向平面(22)的法线(17)以内倾角(α)倾斜，使得各圆环段(7、9)径向向内伸出。

4.按照权利要求1至3之一所述的装置，其中，第一和/或第二圆环段(1)的径向向外指向的表面(23)相对于径向平面(22)的法线(17)以内倾角(α)倾斜，使得径向向内指向的嵌接接触面(21)基本平行于各圆环段的径向向外指向的表面(23)地定向。

5.按照权利要求3或4所述的装置，其中，所述装置还具有转接件(45)，所述转接件(45)尤其由塑料制造，所述转接件(45)尤其能借助摩擦焊接布置在工件的端侧，其中，所述转接件(45)具有至少一个凸出部(47)，第一或第二嵌接结构(7、9)能够与所述凸出部嵌接。

6.按照权利要求1至5之一所述的装置，其中，圆环段(7、9)的径向向内指向的嵌接接触面(21)可以与圆环段(7、9)的轴向指向的端侧(19)构成锐边(32)，其中，所述锐边(32)能够与安置在工件上的转接件(45)的转接件沟槽底嵌接。

7.按照权利要求1至6之一所述的装置，其中，多个嵌接结构(7、9)在径向上相同地间隔并可以尤其能够与不同尺寸的工件的转接件(45)的多个凸出部(47)嵌接。

8.按照权利要求2至7之一所述的装置，其中，所述沟槽(15)的深度(29)可以为沟槽的径向长度(25)的0.8到1.2倍、尤其为0.9到1.1倍，所述深度尤其可以为3mm到5mm之间，和/或其中，圆环段的径向长度(27)可以为沟槽的径向长度的0.8到1.2倍、尤其为0.9到1.1倍，其中，圆环段的径向长度(27)尤其可以为3mm到5mm之间。

9.按照权利要求1至8之一所述的装置，其中，所述夹件(1)由铝制造并且第一与第二嵌接结构尤其通过车削或铣削加工，和/或第一圆环段(7)具有在10mm与12mm之间、尤其13mm与17mm之间的弯曲半径并且第二圆环段(9)具有在100mm与300mm之间、尤其150mm与250mm之间的弯曲半径。

10.一种用于尤其为车削加工夹持第一和第二工件的方法，其包括：

在第一夹件(1)与第二夹件(1)上插装第一工件(43)；

第一夹件(1)与第二夹件(1)在径向(5)向彼此运动；

第一夹件(1)的与第二夹件(1)的设置在沿径向平面(22)延伸的端侧(19)上的第一嵌接结构(7)分别与设置在第一工件(43)的端侧上的第一转接件(45)嵌接；

通过第一夹件与第二夹件在径向相互分离的运动使得第一工件(43)松脱；

在第一夹件与第二夹件上插装第二工件，该第二工件具有的直径至少两倍、三倍、四倍、五倍、六倍、七倍、八倍、九倍或十倍于第一工件直径；

第一夹件与第二夹件在径向上相向运动；

第一夹件(1)的与第二夹件(1)的设置在沿径向平面延伸的端侧上的第二嵌接结构(9)分别与设置在第二工件的端侧上的第二转接件嵌接。