[发明专利]夹紧装置、整体系统及机械夹紧或松开被夹紧物体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在装料（charging）装置中夹紧工具或工件的装置，例如作为机床或测量机器的一部分，本发明还涉及一种用于操作相应夹紧装置的方法。

背景技术

已经有多种机械加工方法来用于制造精确的部件，其中，工件夹紧在机床的夹紧装置中。在夹紧过程中，一方面，重要的是工件足够牢固地保持在夹紧装置中，以使它不管产生的机械加工力如何都不会脱开或移动。另一方面，重要的是知道工件在夹紧装置中（因此也在机器中）的精确夹紧位置。因此能够参考机器的坐标系来制造，这对于机械加工的精度很重要。

物体必须被夹紧为使得它在绝对没有游隙的情况下在正确的位置和固定就位地抵抗机械加工力，或者当为测量机器时能够高精度地被扫描。

夹紧有时非常费时间和工作强度大，且迄今为止一部分步骤人工执行。在较大部件的情况下，由于固有的重量或尺寸，其人工处理可能更困难。还有，在较大零件数（例如批量生产）的情况下，人工处理可能并不利。因此，有时需要使得工具、工件、测量物体和其它物体的夹紧自动化。不过，在这样自动化的情况下，除了在以上测量装置外，用于自动夹紧的夹紧装置不能对测量精度有任何不利影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种夹具或夹紧装置，它能够自动夹紧物体，其中，夹具或夹紧装置对整个系统（机床、测量机器或者试验台）的精度没有任何不利影响。

相应的方案也减少了处理工作，迄今为止该处理工作必须由操作人员来施加。

该目的通过根据权利要求1的装置和根据权利要求12的方法来实现。

根据本发明的装置的优选实施例形成了权利要求2至9的主题。相应装备的整个系统能够由权利要求10和11得出。根据本发明的方法的优选实施例形成权利要求12至16的主题。

根据本发明，使用一种夹紧装置，该夹紧装置布置在可旋转驱动的心轴上，用于机械夹紧被夹紧物体的夹紧器具布置在该心轴上。夹紧器具包括旋转体，通过执行旋转体相对于心轴的相对旋转运动，该旋转体允许被夹紧物体进行夹紧或松开。夹紧装置的特征在于，旋转体有齿轮齿，且夹紧装置另外有驱动齿轮，该驱动齿轮设有齿轮齿，该齿轮齿设计为与旋转体的齿轮齿互补。驱动齿轮定位成与旋转体接合。另外，夹紧装置包括用于旋转驱动该驱动齿轮的驱动器。旋转体的齿轮齿设计成与驱动齿轮的齿轮齿一起设置侧面游隙，使得驱动齿轮能够相对于旋转体采取中性角位置，其中，驱动齿轮的齿轮齿的前部或后部齿侧面都不与旋转体的齿轮齿的相应齿侧面接触。

在全部实施例中，旋转体优选是设计为车床夹具的夹紧器具的部件。

驱动齿轮优选是可通过控制器由于驱动器而运动至中性角位置。优选是，在旋转体和驱动齿轮的区域中的角度测量传感器用于该目的，它们通过电路而与控制器连接。

控制器优选是设计成用于确定（监测）驱动齿轮的驱动器的功率消耗，以便能够在夹紧过程中由驱动器的功率消耗来确定成功夹紧和/或获得预定的夹紧力。当控制器已经确认成功夹紧和/或获得夹紧力时，在随后步骤中，旋转体通过控制器而相对于驱动齿轮转变至中性位置，并保持在该位置。

优选是，一旦控制器确认成功夹紧和/或获得夹紧力，控制器就中断驱动器的供电，以便使旋转体转变到相对于驱动齿轮的中性位置。

根据重量、材料、长度/直径比率、夹紧深度和其它条件，夹紧力必须设置为较高或较低。夹紧力能够相应变化，其中，相应规范定制给控制器。

本发明的用途特别适用于测量或测试机器中，因为由于零位置而能够消除驱动齿轮的驱动对测量或测试可能的影响。

不过，当本发明设计成用于高精度（精细）机械加工工件时或例如整修工具时，本发明也可以用于机床中。在这里，驱动齿轮对机械加工的影响也可能产生干涉。因此，在全部实施例中，旋转体也优选是相对于驱动齿轮转变成中性位置。

本发明的优点在于，由于故意预先限定侧面游隙，能够补偿齿轮齿的不精确（分度/真实运转）。换句话说，这意味着由驱动齿轮和旋转体组成的齿轮传动装置不必设计成特别精确。

本发明的还一优点是夹紧装置或者它的部件能够以相对无问题的方式来更换。

不过，本发明最重要的优点是当保持中性角位置时，（辅助）驱动器和驱动齿轮不会对心轴轴线的运转性能有任何干预影响。

附图说明

下面将参考附图更详细地介绍本发明的示例实施例。

图1A表示了整个系统（这里为测量机器）的示意侧视图，该系统装备有本发明的夹紧装置；

图1B表示了根据图1A的、整个系统的一部分的示意俯视图；