[发明专利]具有集成的拉杆的夹紧卡盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机床的夹紧设备，所述夹紧设备包括根据权利要求1的通有（前序）部分的卡盘和拉杆。

背景技术

用于机床的夹紧设备是总体上已知。例如，欧洲专利申请EP 255 042 A1公开了这样的设备。

EP 255 042 A1描述了夹紧设备，所述夹紧设备在市场上被称为应用系统3R的“大卡盘”（Macro chuck）。其使用夹紧球来将托盘的拉杆锁定在夹紧位置。拉杆借由卡口连接宽松地连接到托盘。拉杆进一步被宽松地插入卡盘中并且仅仅借由夹紧处的夹紧球来保持。这确保了在夹紧时刻无侧力被施加在托盘上。侧力通常对夹紧系统的精确性具有负面影响，产生定位误差。对于本发明，预先要求确保高的位置精确性。

大卡盘被在EP 255 042 A1中描述，其具有非常强的保持力，所述保持力产生自安装的弹簧，同样产生自同时地和附加地施加的气动力，所述气动力应用在夹紧球上并且因此应用在拉杆上（大卡盘的这种特征是所谓的涡轮（turbo）功能）。然而，在某些装置中（如没有空气旋轴（swivel）的车床等），其不可能在机加工过程期间应用附加的气动力，即，压缩空气不可用。

另一公开（EP 2 052 808 A1）描述了一种夹紧卡盘，所述夹紧卡盘具有传感功能以用于检测锁定或者未锁定状态。传感功能检测夹紧元件的位置。传感功能自身也是可能的失败源。

EP 195 29 22 A1描述了夹紧卡盘，所述夹紧卡盘具有多个楔元件以用于锁定工件保持器。通过使用楔元件替代例如夹紧球，接触表面增加。借此，最大保持力被认为增加。然而，这种卡盘不利用拉杆而直接夹紧工件保持器（特别地，其用于工件的专门托盘）。然而，宽松地连接的拉杆是预先要求达到托盘的高的位置精确性。然后描述的发明维持拉杆和待夹紧的分离的托盘之间的宽松连接。类似的夹紧设备（如EP 195 29 22 A1）在没有拉杆之下发挥作用，他们在文献US 5 190 272或者EP 1 068 919 A1中被公开。

EP 195 2922 A1的设备和其他之前提及的公开可以具有他们的优点，但是－撇开提及的定位精确性和间隔问题－其能够引起潜在的严重的安全问题，因为楔元件在夹紧的位置中仅仅是弹簧加载的，并且-在弹簧加载将导致不足的情况下－拖盘不能机械地完全安全地锁定到卡盘中。

所有之前提及的夹紧设备的另外优点依赖于他们的容纳和处理能力：EP 255 042 A1中公开的大（Macro）系统具有预连接到托盘的拉杆。这例如对于容纳悬置EDM电极是有利的。为此，拉杆中的槽被用于在仓盒中的叉接受器中的容纳。拉杆中的其他槽用于通过托盘更换器抓紧。但是，对于立式托盘，预连接的拉杆是不利的。立式托盘经常被装载在铣床中的工作台卡盘中或者在车床中的水平主轴卡盘中。预连接的拉杆阻碍两种情况中装载过程的容易处理。进一步，当拉杆预连接到托盘时，托盘更换器中的仓盒的架子之间的距离必须更长（参见例如EP 195 2922 A1，不使用拉杆而使用长尺寸的专门托盘来工作）。这是为了不与机器人机械爪碰撞。结果是工件的可允许的高度更短，导致限制托盘更换器的体积。

托盘（如文献US 5 190 272或者EP 1 068 919 A1中公开的那些）允许架子之间的更短的距离。但是，此类型的托盘系统不满足在没有侧力之下夹紧的要求。这是因为他们不具有宽松地连接的拉杆或者类似方案来将夹紧力以纯轴向方式从卡盘传送到托盘。

夹紧卡盘必须以相对于外力（例如来自机加工的切削力）足够高的拉入力来保持工件托盘。这在机加工EDM电极时不是问题，因为铜或者石墨是软材料。在其他应用（诸如车床和铣床）中，对于钢部件的运转，突然高的力能够发生，特别在工具破损处。在这样的情况下，工件并且还有托盘能够被损坏。尽管这样，为了安全原因，必须确保在最坏的情况下夹持工件的托盘决不能从卡盘脱离。这是对于本申请的主要的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种夹紧系统，所述夹紧系统具有改进的容纳和处理能力以及附加的安全锁定功能，其确保在普通操作的夹紧力由于无论何种原因（例如，由于像工具损坏的事故，或者将导致非常高的外力克服普通夹紧机构的其他情况）被克服的情况下，托盘不能从卡盘上脱离。此目的还应该在如下设备中达到：所述设备使用宽松地连接的拉杆以将夹紧力以纯轴向的方式从卡盘传送到托盘（或者在压缩空气不可用的情形中）。

本发明的目的借由提供一种用于机床的夹紧设备来达到，所述用于机床的夹紧设备具有根据权利要求1的特征的集成的拉杆。