TW202017688A - 工具基座 - Google Patents
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Abstract
一種工具基座，相對於現有設計而言，零件數目較簡化、零件較易於製造、可以氣動、電腦控制或人為方式來夾鉗與釋放工具固定機構。此工具基座使用彈簧負載式的夾鉗固定機構，以將楔子壓入對準栓內，藉此可將多種工具固定機構定位與固定至工具基座上。
Description
本發明係有關一種氣動式工具基座，可供附加裝設多種工具固定機構，以將待加工的工件固定於工作表面，以利加工。此基座容許固定機構和工件可以機器方式自動拆卸與重新安裝，而仍維持定位的精準。
工具固定機構係用於在細部加工時(例如五軸加工時)固定工件。固定系統需要能穩固而精準地固定工件，而又能提供加工工具在各個面向對工件施工的出入空間。較佳的是，要能夠製備原料且很容易卸除地將原料放在固定機構上，讓加工機具可以製作零件。通常，工具固定機構是直接安裝在車床或研磨機台的工作表面上。然而，很多時候，零件需要由不同的機具來加工，因此需要從一台機器上取下，在他處加工後，再裝回原先的機器。在重新安裝時，零件與工具固定機構和機具的定位誤差容許度，通常很小。對此的解決方案是工具基座。工具基座是一種附加裝設在研磨機台或其他加工機台上的系統，可以相對於該機台而準確定位。夾鉗或其他固定機構可以附加裝設在工具基座上，且相對於該工具基座而準確定位，因此相對於該機台而準確定位。工具基座還提供拆卸與重新裝設工具固定機構、而仍能維持準確定位的機制。工具基座之前案可參閱US 8708323和US 2004/0256780。然而，這些已知工具基座的內部設計，特別是用來鉗住和釋放工具固定機構的機制，十分複雜而難於製造。在某些情況下，精密零件是設計成需要加工、熱處理、在熱處理之後再加工，以補償熱處理時所造成的尺寸變化。在另外某些情況下，大量精密零件的多個表面需要相互搭接，以確保準確定位。又在某些情況下，工具基座需要能夠自動致動，且需要能以各種動力來致動的內部夾鉗與釋放機件。工具基座需要能被各種方式致動，包括壓縮空氣(氣動)，或根據其他非壓縮流體來操作(液壓致動)，或以電機方式致動，或人為操作。我們需要一種改良設計的工具基座，易於製造、零件數少、能維持工具固定機構相對於工具基座的準確定位以及工具基座相對於機台的準確定位，並且能夠自動拆卸與安裝工具固定機構。我們需要一種工具基座，可以輕易配合來準確定位多種型式與數量的工具固定機構。本案針對先前技術的缺點，提出一種工具基座的改良設計。
本發明提供了一種工具基座，相對於現有設計而言，零件數目較簡化、零件較易於製造、可以氣動、電腦控制或人為方式來夾鉗與釋放工具固定機構。此工具基座使用彈簧負載式的夾鉗固定機構，以將楔子壓入對準栓內，藉此可將多種工具固定機構定位與固定至工具基座上。
就其中一個觀點言，該工具基座包含：a) 一基座外殼，用以裝設至該機台的工作表面上，該基座外殼具有一頂表面、一底表面以及多個垂直側表面，形成一內部，並在上具有工具孔，工具孔中配接至少一個對準栓，各對準栓具有凹口，且對準栓附加裝設至該工具固定機構上；b) 一夾鉗固定機構，配接於該基座外殼內，且固定於垂直側表面之一上，該夾鉗固定機構包括至少一個錐形區，該錐形區的尺寸與形狀可配接該至少一個對準栓之凹口，且當該錐形區被壓入固定於凹口內時，可將對準栓鎖定於定位，該夾鉗固定機構更包括至少一個彈簧，彈簧第一端接觸該夾鉗固定機構，彈簧第二端壓抵工具基座的至少一個垂直側表面，且該彈簧提供一個力，以將該夾鉗固定機構之至少一個錐形區壓入固定至該至少一個對準栓之凹口內，藉此將該對準栓鎖定於工具基座之定位中，且該夾鉗固定機構更具有一接觸表面，當按壓接觸表面時，會壓縮該彈簧而使該夾鉗固定機構之錐形區脫離該對準栓之凹口，而使該對準栓脫離該工具基座；以及c) 一凸輪，受一致動器控制以滑動方式沿一軸柄移動，使得當該凸輪朝第一方向移動時，該凸輪之一表面壓抵該夾鉗固定機構之接觸表面而壓縮該彈簧而使該錐形區脫離該工具孔，且當該凸輪受該致動器控制而朝與該第一方向相反之第二方向移動時，對該夾鉗固定機構之接觸表面釋出壓力而使該夾鉗固定機構之至少一個錐形區壓入固定至該對準栓之凹口內，藉此將該對準栓鎖定於工具基座之定位中。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
請參閱圖1，圖中顯示一個工具固定機構。工具基座 101包含一個基座102，可供附加裝設至一個需要精確對準的研磨機台或其他加工機台的工作表面107上。附加裝設的方式可使用業界已知的對準栓和螺栓孔 108來達成。基座還包括多個定位用的工具孔 103，供對準栓 105插入。螺絲插座 104 可旋轉來操作一個內部夾鉗，將對準栓 105鉗入工具孔 103內，以藉此將工具固定機構 106 對準固定於基座。基座 102可使用業界已知的工具銷 (圖未示)與螺栓 (圖未示) 來對準固定於研磨機台或其他加工機台。工具固定機構 106 可藉由致動螺絲插座 104來拆卸而從工具基座上取下，而工具基座可仍然保持夾鉗並對準固定於加工機台。固定機構可再被插入基座中，並藉由致動螺絲，藉對準栓 105來鉗入工具基座，藉此重新安裝並相對於基座而重新對準固定。藉此，工具固定機構可重複地附加裝設至工具基座上與拆卸，且每次重新附加裝設時，可保持對準固定。雖然所示工具固定機構類似一個鉗子，但工具固定機構不限於此，而可以是任何配置型式的結構，只要能夠使用對準栓 105來固定物件。
圖2顯示圖1工具基座的內部零件；相同的標號表示相同的零件。基座 101包括一對夾鉗固定機構201, 203，彼此經由一個螺紋軸柄 202而互相連接。軸柄兩端各具有右旋和左旋紋路，因此當旋轉螺絲插座104時，夾鉗固定機構會同時沿方向205移動分離或靠近。夾鉗固定機構 201, 203 的兩端具有錐形區 204，將凹口 206與對準栓相接且緊抵對準栓時，會將對準栓鉗抵工具孔(圖1之103)的內壁，而將工具固定機構對準固定於基座。請注意，在本實施例中，操作單一螺絲插座就可同步夾鉗全部四個對準栓。夾鉗固定機構 201, 203 與互相連接的螺紋軸柄 202在基座內部是鬆弛的，有活動的空間，其活動空間由工具基座內部的止擋件(容後詳示) 來決定。工具基座、工具固定機構以及機台之間的精準定位藉由對準栓觸抵工具孔 103的內壁來達成。夾鉗機件的有限活動容許度導致本發明僅需要較少的可動件，且在維持工具固定機構相對於工具基座以及相對於機台的精準定位時，精確需求也較低。
圖 3 顯示一種工具基座 301，包括多個位置，可附加裝設多個工具固定機構303，且各工具固定機構不必須為相同的工具固定機構。各 工具固定機構具有工具孔(圖中無法見到)，可供對準栓 304配接，對準栓 304具有凹口 306，當螺絲插座 302 受致動時，可與內部夾鉗固定機構(圖中無法見到)相接。藉此，各工具固定機構303 可以從工具基座 301上各自獨立地鉗住或脫離。工具基座可以為各種配置結構(參照圖1 與 3) ，用以固定多種不同配置結構的工具固定機構。
圖4 顯示另一種同樣屬於本發明概念的工具基座。工具基座 401 包含工具銷 (圖未示)與螺栓孔402 ，以供將工具基座夾鉗至研磨機台或其他加工機台上。請注意，在另一實施例中，可以堆疊多個基座。圖 4 所示的基座可以是附加裝設至圖 3基座 301上的多個工具固定機構之一。工具基座 401 還包括夾鉗固定機構 405, 406 ，可配接至 凹槽 412內。固定機構可在凹槽內相對移動靠近或遠離。各固定機構包括一個螺紋孔 411，可與螺紋軸柄 403配接。旋轉螺紋軸柄會使夾鉗固定機構彼此靠近或遠離。當彼此移動靠近時，固定機構鉗住對準栓 (圖未示) 於工具孔 407 中，藉此使對準栓之對應固定機構對準定位於工具基座。本實施例中，各夾鉗固定機構還 包括一個凹槽 404，可供與銷 410配接。銷與凹槽提供止擋件的作用。對應於螺紋軸柄 403 的固定機構可在凹槽 412內沿平行於軸柄的方向自由移動一段距離，該距離即凹槽404的長度。當軸柄在第一方向上轉動時，因螺紋軸柄 403 在螺紋孔 411內轉動，固定機構被引導彼此靠近。各固定機構的錐形端 408, 409(各固定機構各有兩錐形端但只標示了一端)與凹口配接 (例如參閱圖 3之306)，而將對準栓鉗抵 工具孔 407內壁，藉此將固定機構 (圖未示) 對準定位於基座。螺紋軸柄在第二方向(與第一方向相反)上的轉動，會使固定機構彼此分離，而使對準栓從工具孔中脫離。在一實施例中，工具基座為鋼製。在圖 4B所示的另一實施例中，工具基座由較軟的材料製成，且工具孔具有 較硬的襯裡 413。所述「較軟的材料」，例如但不限於包含鋁、鐵、注模塑膠、強化塑膠、填充塑膠等。所述用作為襯裡的「較軟的材料」，例如但不限於包含鋼、鈦、陶瓷、或是比基座更硬的填充材料或強化材料。
圖4工具基座之內部零件的細節顯示於圖 5。工具基座包括一對夾鉗固定機構 503，經由螺紋軸柄 501而互相連接。左右旋螺紋502 與螺紋孔 504配接，使得當軸柄朝第一方向旋轉時，會使夾鉗固定機構彼此靠近，而當軸柄朝第二方向旋轉時，會使夾鉗固定機構彼此遠離。在本實施例中， 各夾鉗固定機構包括螺紋孔 507 ，與對準栓 (圖未示)之凹口配接，藉此鉗住對準栓於工具基座上並對準。在本實施例中，各夾鉗固定機構具有止擋件。止擋件包含在夾鉗固定機構上研磨出的凹槽 505，以及配接至凹槽內的栓506，藉此限制夾鉗固定機構的移動僅能為凹槽的長度。圖中還顯示螺紋軸柄 501上具有 凸緣 508。凸緣可在其他實施例中作為止擋件，但在本實施例中則不需要。
圖 6 顯示工具基座內部零件的第二實施例。零件包括夾鉗固定機構 607，經由螺紋孔 602而與螺紋軸柄 601配接。軸柄上的螺紋603, 605 包括左旋和右旋螺紋，使得當軸柄旋轉時，會使固定機構彼此靠近或遠離。在本實施例中，夾鉗固定機構的各端609為錐形，與對準栓 610 上的凹口配接，以於軸柄轉動時，使夾鉗固定機構彼此靠近而將對準栓鉗於定位。工具基座還包括止擋件，止擋件包含一對在軸柄上的凸緣 604 以及配接在凸緣間的圓柱 608，藉此限制固定機構之整體組合的移動範圍，僅限於凸緣 604之間的寬度。請注意，在本實施例以及前一實施例中，螺紋軸柄 601的轉動造成固定機構的移動，可以同時夾鉗與釋放全部四個對準栓 610。
工具基座的第三實施例顯示於圖 7。工具基座 701包含一個基座，可以定位於鉗住在研磨機台或其他加工機台上，基座包括工具孔 702，供與對準栓 703配接。本實施例包括至少一個螺紋軸柄 (舉例示出兩個) ，當轉動時，會使夾鉗固定機構 (圖 8可更清楚看出)與對準栓配接，而將栓定位鉗入基座的工具孔 702中。工具基座還包括一個止擋件，其包含至少一個螺旋旋入工具基座 701且延伸於其內部的柱體705，與螺紋桿704上的一對凸緣配接。
圖 8 顯示圖 7工具基座的內部零件細節。工具基座包含至少一個螺紋軸柄 801, 802 (舉例示出兩個) ，其包括螺紋區803。夾鉗固定機構 804 包括 螺紋孔 (未標號) ，螺旋旋入軸柄的各端。螺紋軸柄上的左右旋螺紋與夾鉗固定機構組合構成對準固定機構，使得當軸柄朝第一方向旋轉時，會使夾鉗固定機構彼此靠近，而當軸柄朝與第一方向相反的第二方向旋轉時，會使夾鉗固定機構彼此遠離。夾鉗固定機構 包括至少一個錐形區 805 ，與位於基座工具孔之對準栓上的凹口(在前面各圖顯示)配接，使得當軸柄旋轉使夾鉗固定機構彼此靠近並緊密接觸對準栓時，對準栓被鎖於工具孔中的定位，因而精準地將與對準栓配接的工具固定機構相對於工具基座而固定於定位。工具基座還包括止擋件，供限制螺紋桿及與其連接的夾鉗固定機構之移動範圍。在本實施例中，止擋件包含位在各螺紋軸柄801, 802上的各一對凸緣 807，以及柱體 806 配接工具基座的孔中，且配接在螺紋軸柄之凸緣間，使得螺紋軸柄朝向平行於螺紋軸柄方向的移動範圍，被限制於凸緣之間的寬度範圍。止擋件將螺紋軸柄的移動範圍限制於一個預設的距離內，該距離由軸柄上凸緣之間的寬度範圍所決定。在本實施例中， 凸緣 807 為位於螺紋軸柄完整周邊的凸緣。在另一實施例(圖未示)中，凸緣可僅設置在需要與柱體 806接觸的位置。在另一實施例中，與先前所示的相似，止擋件包含一個自固定機構 804表面凹入的凹槽 808 、以及工具基座上的銷 809 ，與 凹槽配接，使得螺紋軸柄朝向平行於螺紋軸柄方向的移動範圍，被限制於凹槽的長度。夾鉗固定機構的數目可視應用上的需求而變化。在本實施例中，舉例顯示兩個螺紋軸柄與四個夾鉗固定機構。螺紋軸柄可以各自獨立地運作。在另一實施例(圖未示)中，則可以只有單一螺紋軸柄與單一固定機構，後者配接於螺紋軸柄的第一端。在另一實施例中，可為一個螺紋軸柄與兩個夾鉗固定機構, 各自螺旋旋入螺紋軸柄的兩端。在前示實施例中，是舉例顯示一個螺紋軸柄操作兩個夾鉗固定機構，使每一夾鉗固定機構鉗住兩個對準栓。總之，至少有一個螺紋軸柄，包括一個止擋件和至少一個固定機構，在螺紋軸柄轉動時，固定機構將至少一個對準栓鉗住。當固定機構被釋放時，亦即不與對準栓配接時，螺紋軸柄可以相對於基座而移動，其移動量由止擋件中的間隙或凹槽所決定。這樣的系統設計構成了簡化的夾鉗機件，較易於製造，而可以維持工具固定機構相對於工具基座的精準定位。先前技術所使用的夾鉗系統，或是必須使用顯著更多的動件，或是，軸柄與夾鉗機件是剛性固定的，因此在製造夾鉗機件時需要更高的精確度以及額外的步驟與成本。
在圖 9所示另一實施例中，工具基座 901 包括圖9-17所示的零件，可使工具基座能人為或自動操作。在一較佳實施例中，工具基座可使用壓縮空氣來氣動致動，以圖示的固定機構操作內部夾鉗機件，藉由將對準栓 105鉗住基座，以可釋放的方式，將工具固定機構 106 固定於基座 901。固定機構配接對準栓 105上凹拗口206，以將工具固定機構固定於基座 901。圖示的基座 901為方盒形狀，具有一個頂表面 902 ，可供工具固定機構 106附加裝設於其上，一個底表面 903，以及多個垂直側邊 904, 905, 906 (圖中僅顯示三個)。頂表面902 包括 孔 907，可插入銷105；以及孔 913，可用螺栓或其他方式將工具基座 901固定於機床(圖未示)上。在一實施例中，頂表面 902 包括一個與壓縮氣體源連接的孔口 912，以將壓縮氣體吹過而清潔掉頂表面 902上的加工殘餘物。位於工具基座 901相對側的側邊904, 905尚包括一個可拆卸的面板 909，圖中舉例顯示為矩形，固定於工具基座 901上。在所示實施例中，是以螺絲 910來將面板 909固定於工具基座 901上。側邊904還包括一個埠 911，以供應動力來啟動工具基座內部的夾鉗機件(後面圖示)。在一較佳實施例中，使用埠 911來供應壓縮空氣至工具基座內部，包括供應壓縮空氣給夾鉗機件與孔口 912。在另一實施例中，埠 911 供應電力給基座，而基座包括電機致動器。圖示的基座 901，埠位於基座第一垂直側邊904 ，不過埠可以位於基座 901的任何表面，例如904的相對側邊 905或相鄰側邊906 或頂表面902 或底表面903。
圖 10顯示基座 901的另一視圖。本圖顯示基座底表面 903包括一個鉗入基座的面板 1001，且當工具基座為氣動式時，構成基座的氣密密封。供應給基座進行自動化操作的壓縮空氣可由電腦致動閥來供應，此為業界已知。本實施例也顯示，供應動力給基座的埠 1003，用以致動夾鉗與釋放機件的，是位於基座面板 1001上。圖 10另外還顯示：以螺絲 910將面板 909固定於基座 901之側邊905上。基座還包括調整螺絲 1002，用以調整夾鉗機件的彈簧力。請注意位在側邊905上的面板 909基本上與位在相對側邊904(見圖9)上的面板為相同的對應結構。
圖9與10中基座的內部零件顯示於圖 11。圖示中相同的標號表示相同的零件基座的內部零件顯示於基座 901的下方，並未按照比例繪製。內部零件包含一個致動器 1101，其驅動一個錐形凸輪 1104垂直方向 1105上下移動。當向上移動時，錐形凸輪 1104抵接一對夾鉗固定機構 1102 (圖中僅標示兩個之一)的接觸表面 1103，而隨著錐形凸輪上下移動，錐形表面與凸輪的抵接使固定機構沿水平線1107內外移動，不同方向分別會使夾鉗固定機構 1102上的錐形楔子 1106脫離或配接對準栓 105上的凹口206，而使工具固定機構 106相對於基座 901而解鎖或鎖定。錐形凸輪 1104具有至少一個錐形表面，以抵接固定機構的接觸表面 1103。在所示實施例中，是在凸輪上包括兩個錐形表面 1107。夾鉗固定機構 1102為彈簧式，其初設位置往內朝凸輪 1104壓縮，以將楔子 1106抵住對準栓 105而鎖定，以固定工具固定機構 106至工具基座 901。致動器 1101往上的移動抬起凸輪1104 並向外推開夾鉗固定機構使其離開凸輪，於是楔子 1106脫離對準栓 105，使工具固定機構 106脫離基座 901。致動器 1101可以是氣動汽缸、螺絲、電機致動器、或是軸柄上的凸輪，當軸柄扭轉或水平滑動時，可抵接並抬起凸輪 1104。
在一實施例中，上述圖5 – 9中的軸柄為雙螺紋螺絲。軸柄可被自動致動，或延伸至actuated or extend beyond 基座之外而人為致動。致動器的一較佳實施例顯示於圖 16和17中。
圖12 – 15顯示夾鉗固定機構 1102及其與凸輪 1104之互動細節。參考圖 12，凸輪 1104是一個錐形汽缸，具有一個中央開口1201，軸柄 1202延伸於其中。凸輪 1104與致動器 1101抵接時，隨著軸柄 1202的滑動而上下移動。在一較佳實施例中，軸柄是空心的，並且包括一個埠 1203和一個調整螺絲 1204，當調整螺絲 1204旋轉時，可以調整從軸柄 1202底部1205由埠 1203所引入的氣流。在圖 16 與 17所示氣動致動器的實施例中，旋轉調整螺絲可以調整活塞致動器上下方的氣壓差。當致動器向上(1208)移動時，凸輪 1104的表面 1207 抵接表面 1103夾鉗固定機構 1102的表面，使固定機構朝向外的方向1206 移動。在一較佳實施例中，表面 1103是滾珠軸承表面，以有效地降低或消除表面 1207 與1103的磨擦和耗損。
凸輪 1104是一個錐形汽缸，其頂部1209尺寸小於底部1210 的尺寸。凸輪 1104 還包括至少一個錐形表面 1207 ，抵接固定機構 1102的表面 1103。在所示實施例中，凸輪上有兩個錐形表面 1207抵接兩個夾鉗固定機構。在其他實施例中，基座 901 可包括單一固定機構 1102 或多個夾鉗固定機構。在所示實施例中，表面 1207是平坦的，使得固定機構 1102在垂直於表面 1207的方向 1206上移動。在所示實施例中，表面 1207還可包括一個曲面使得固定機構 1102的移動更為複雜。舉例但非限制，表面 1207可具有一斜率，使得固定機構 1102的移動包含垂直1206 和平行於 (在紙面外) 表面 1207的移動。在一較佳實施例中，工具基座 僅具有單一凸輪 1104 和一對夾鉗固定機構 1102。在另外的實施例中，可為單一固定機構 1102和單一凸輪 1104。在另外的實施例中(圖未示)，工具基座 901 包括多個固定機構 1102，對應地一一配接多個凸輪 1104，全部包封在單一工具基座 901之內。在一實施例中，多個凸輪由單一致動器來致動。在另一實施例中，多個凸輪個別為多個致動器來分別至動，使得多個工具固定機構 106可以個別地固定於工具基座上或拆卸。
夾鉗固定機構 1102因彈簧力而抵接面板 909；彈簧(參閱圖 13- 15)提供一個力，以於凸輪向下移動時(相反於1208)將固定機構向內移動(相反於1206)。固定機構 1102向內移動使得楔子1106 配接對準栓 105 而將工具固定機構 106 夾鉗於基座 901。
請參閱圖 13，固定機構 1102包含一個本體 1301，本體1301包括楔子1106。本體 1301 藉由壓縮至少一個彈簧1304 (舉例顯示四個)而以張力抵接支持平板 909。彈簧可藉由旋轉與螺紋孔 1303配接的螺絲1002 來調整。在固定機構 1102與平板 909之間有間隙1305。當楔子1104向上移動 (離開圖 13的紙面)時，表面 1207 抵接表面 1103 ，使得固定機構抵接並且壓縮彈簧1304而封閉間隙1305。彈簧可使用調整螺絲 1002來預先加載，以調整間隙1305的尺寸，使得楔子1106與工具銷105脫離，而工具固定機構得以從基座上拆卸。同樣的調整也可以改變使凸輪向上移動所需的力，而釋放工具固定機構。力可以精確調整為特定致動器 1101所施的力。亦即，楔子1106施加於對準栓 105上的夾鉗力、以及移動夾鉗固定機構 與楔子1106來釋放工具固定機構 106的釋放力(壓縮彈簧)，皆為可調整。
圖 14顯示固定機構的其他細節。螺絲組 910將平板 909固定於工具基座 (圖未示) 上。調整螺絲 1002(在所示實施例中與最外側的彈簧 1304同心)穿過固定機構的本體1301，並螺旋旋入平板 1302的孔1303中。平板 1302 上另外設置了托架1401，供固定接觸表面 1103，在本實施例中其為一滾珠軸承。圖 15 顯示一個實施例，其中各彈簧1304對應配接於固定機構 1301的開孔1501中。有一個彈簧在圖中沒有繪出，為了顯示開孔。
圖 16 與 17顯示致動器的較佳實施例。已說明過的零件已相同的標號來表示。氣動致動器包含活塞 1601，與汽缸 1701配接。活塞 1601 座落在軸柄 1202上。當壓縮空氣或其他流體造成頂表面 1603與底表面 1604 間有壓力差，且底表面所受的壓力大於頂表面所受的壓力超過一臨界值時，活塞往軸柄上移動而向上推抵凸輪 1104。如果壓差足夠抵抗摩擦力與彈簧 1304的彈簧力，凸輪藉由表面 1207接觸表面 1103而抵接固定機構，強迫夾鉗固定機構分離而將工具固定機構 106 從基座901釋放出來。在一較佳實施例中，活塞 1601 包括位於外緣的槽 1605和槽中的 O型環 (圖未示) ，O型環抵接汽缸1701壁而構成密封。在所示實施例中，壓縮空氣或其他流體經由汽缸1701壁上的一個孔 1702來提供。當基座組成時，孔 1702的位置低於活塞底表面 1604。在另外的實施例中，壓縮空氣或其他流體經由位在工具基座 90l底平板 1001上的埠1003來提供。基座 1001 還 括一個開孔 1606，其固定軸柄 1202使其對準活塞 1601 與凸輪 1104的中心。在所示實施例中，軸柄 1202是空心的，並且經由位在軸柄抵埠且低於活塞 1601的埠1602來導引壓縮空氣。位在軸柄 1202頂部的埠則包括一個洩放螺絲 1204，供控制流到軸柄上方埠 912之外的壓縮空氣以維持工具基座頂表面 902上的氣流。壓縮空氣或其他流體的力可藉由自軸柄之埠 1602洩放的空氣的壓力和量來調整。required force t釋放工具基座所需的力由表面 1207相對於垂直的角度來決定，可藉由螺絲 1002、彈簧 1304的張力、以及彈簧 1304的彈簧常數來調整。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之範圍與精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種修改或組合。本發明並不侷限於必須完全以實施例所示的方式來實施，而可以用實施例以外的方式來實施；這些都應屬於本發明的權利範圍。
101:工具基座
102:基座
103:工具孔
104:螺絲插座
105:對準栓
106:工具固定機構
107:工作表面
108:螺栓孔
201:夾鉗固定機構
202:螺紋軸柄
203:夾鉗固定機構
204:錐形區
205:移動方向
206:凹口
301:工具基座
302:螺絲插座
303:工具固定機構
304:對準栓
305:工具孔
306:凹口
401:工具基座
402:螺栓孔
403:螺紋軸柄
404:凹槽
405:夾鉗固定機構
406:夾鉗固定機構
407:工具孔
408:錐形端
409:錐形端
410:銷
411:螺紋孔
412:凹槽
413:襯裡
501:螺紋軸柄
502:螺紋
503:夾鉗固定機構
504:螺紋孔
505:凹槽
506:栓
507:錐形端
508:凸緣
601:螺紋軸柄
602:螺紋孔
603:螺紋
604:凸緣
605:螺紋
606:端
607:夾鉗固定機構
608:圓柱
609:錐形端
610:對準栓
701:工具基座
702:工具孔
703:對準栓
704:螺紋桿
705:柱體
801:螺紋軸柄
802:螺紋軸柄
803:螺紋區
804:夾鉗固定機構
805:錐形區
806:柱體
807:凸緣
808:凹槽
809:銷
901:工具基座
902:頂表面
903:底表面
904:垂直側邊
905:垂直側邊
906:垂直側邊
907:孔
909:面板
910:螺絲
911:埠
912:孔口
913:孔
1001:面板
1002:螺絲
1003:埠
1101:致動器
1102:夾鉗固定機構
1103:接觸表面
1104:錐形凸輪
1105:垂直方向
1106:楔子
1107:水平線
1201:開口
1202:軸柄
1203:埠
1204:調整螺絲
1205:底部
1206:方向(向外)
1207:表面
1208:方向(向上)
1209:頂部
1210:底部
1301:本體
1302:平板
1303:螺紋孔
1304:彈簧
1305:間隙
1401:托架
1501:開孔
1601:活塞
1602:埠
1603:頂表面
1604:底表面
1605:槽
1606:開孔
1701:汽缸
1702:孔
圖1為頂視圖，顯示一種工具固定機構附加裝設至工具基座之立體圖。
圖2顯示圖1工具基座的內部零件。
圖3顯示工具基座容納了多個工具固定機構。
圖4A顯示本發明工具基座零件的額外細節。
圖4B顯示圖4A之工具基座的變化，使用較軟性的材料來製作基座。
圖5顯示圖4A、4B之工具基座內部零件的第一實施例。
圖6顯示工具基座內部零件的第二實施例之細節。
圖7顯示工具基座內部零件的第三實施例。
圖8顯示圖7工具基座的內部零件。
圖9顯示設計成自動致動之工具基座的實施例。
圖10顯示圖9工具基座的底視圖。
圖11顯示可自動致動之工具基座的內部零件之展開圖。
圖12-15顯示可自動致動之工具基座的夾鉗與釋放機構的多個視圖。
圖16顯示氣動致動之工具基座的展開圖。
圖17顯示圖16工具基座的內部氣動致動器的額外細節。
無
105:對準栓
106:工具固定機構
206:凹口
901:工具基座
907:孔
909:面板
1001:面板
1101:致動器
1102:夾鉗固定機構
1103:接觸表面
1104:錐形凸輪
1105:垂直方向
1106:楔子
1107:水平線
Claims (9)
- 一種工具基座，用以將一工具固定機構以可拆卸的方式對準並附加裝設至一機台的工作表面上，該工具基座包含： a) 一基座外殼，用以裝設至該機台的工作表面上，該基座外殼具有一頂表面、一底表面以及多個垂直側表面，形成一內部，並在上具有工具孔，工具孔中配接至少一個對準栓，各對準栓具有凹口，且對準栓附加裝設至該工具固定機構上； b) 一夾鉗固定機構，配接於該基座外殼內，且固定於垂直側表面之一上，該夾鉗固定機構包括至少一個錐形區，該錐形區的尺寸與形狀可配接該至少一個對準栓之凹口，且當該錐形區被壓入固定於凹口內時，可將對準栓鎖定於定位，該夾鉗固定機構更包括至少一個彈簧，彈簧第一端接觸該夾鉗固定機構，彈簧第二端壓抵工具基座的至少一個垂直側表面，且該彈簧提供一個力，以將該夾鉗固定機構之至少一個錐形區壓入固定至該至少一個對準栓之凹口內，藉此將該對準栓鎖定於工具基座之定位中，且該夾鉗固定機構更具有一接觸表面，當按壓接觸表面時，會壓縮該彈簧而使該夾鉗固定機構之錐形區脫離該對準栓之凹口，而使該對準栓脫離該工具基座；以及 c) 一凸輪，受一致動器控制以滑動方式沿一軸柄移動，使得當該凸輪朝第一方向移動時，該凸輪之一表面壓抵該夾鉗固定機構之接觸表面而壓縮該彈簧而使該錐形區脫離該工具孔，且當該凸輪受該致動器控制而朝與該第一方向相反之第二方向移動時，對該夾鉗固定機構之接觸表面釋出壓力而使該夾鉗固定機構之至少一個錐形區壓入固定至該對準栓之凹口內，藉此將該對準栓鎖定於工具基座之定位中。
- 如申請專利範圍第1項所述之工具基座，其中該夾鉗固定機構更具有一空穴，供該彈簧第一端配接，以維持該彈簧第一端與該夾鉗固定機構間之對準。
- 如申請專利範圍第1項所述之工具基座，其中該致動器為氣動致動器。
- 如申請專利範圍第1項所述之工具基座，其中該致動器為電機致動器。
- 如申請專利範圍第1項所述之工具基座，其中該致動器為附加裝設至一軸柄的一個偏位凸輪，使得當該軸柄轉向一第一方向時，該偏位凸輪升起該凸輪而使該對準栓脫離該工具基座，且當該軸柄轉向一第二方向時，該偏位凸輪降低該凸輪而將該對準栓夾鉗鎖定於工具基座之定位中。
- 如申請專利範圍第3項所述之工具基座，其中該氣動致動器包含： a) 一活塞，該活塞包含一圓盤，該圓盤具有一頂表面、一底表面、一周邊邊緣、以及一位於中心且連接上下表面的孔；且 b) 該活塞位於該工具基座的一個汽缸內，該汽缸具有汽缸壁，且該活塞之周邊邊緣與該汽缸壁之間形成密封；以及 c) 一流體，保存在該汽缸內該活塞之上下方，該流體在該活塞的任一側施加一內部壓力，使得當該流體在該活塞的底側壓力大於頂側壓力時，該活塞由底部向頂部移動，因此接觸該凸輪並使該凸輪朝第一方向移動而移動該致動器使得該對準栓脫離該工具基座，且當該流體在該活塞的頂側壓力大於底側壓力時，該活塞由頂部向底部移動，因此移動該致動器而將該對準栓夾鉗鎖定於工具基座之定位中。
- 如申請專利範圍第6項所述之工具基座，其中該流體為空氣。
- 如申請專利範圍第6項所述之工具基座，其中該流體為液壓流體。
- 如申請專利範圍第6項所述之工具基座，其中該活塞包括一槽，位於該活塞的周邊邊緣，以及一O型環，配接於該槽內，該O型環在該活塞的周邊邊緣和該汽缸壁之間提供密封。
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