[發(fā)明專利]卡盤

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080003228.X
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN114585463A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·施坦格爾;C·諾伊鮑爾;A·道爾珀;J·格拉斯爾;S·克蘭茨勒
• 申請（專利權(quán)）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號: B23B31/16
• 分類號: B23B31/16;B23B31/28;B23Q1/00;H01L41/113;H01M10/46;H01M16/00;H02N2/18
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

本發(fā)明涉及一種卡盤，其帶有卡盤本體(2)，多個安裝在卡盤本體(2)上的可調(diào)節(jié)卡爪(4)，以及產(chǎn)生電能的裝置，所述裝置供電給配設(shè)給卡盤本體(2)和/或卡爪(4)的至少一個傳感器和/或執(zhí)行器和/或通信單元。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通過如下一種卡盤構(gòu)成，該卡盤具有卡盤本體，多個可調(diào)節(jié)地支承在卡盤本體上的卡爪，以及用于產(chǎn)生電能以供應(yīng)至少一個配設(shè)給卡盤本體和/或卡爪的傳感器和/或執(zhí)行器和/或通信單元的裝置。

背景技術(shù)

卡盤用于可靠地夾緊工件，以便將工件輸送給其它加工裝置，或者用于夾緊工具，以便能夠?qū)崿F(xiàn)工件的加工。卡盤為此安裝在機床的工作主軸上并且被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，其中在現(xiàn)代的卡盤中非常高的轉(zhuǎn)速是可能的，以便能夠?qū)崿F(xiàn)用于切削加工的高的切削功率。高轉(zhuǎn)速與相應(yīng)高的離心力相關(guān)聯(lián)，離心力作用到夾爪上并且因此影響通過夾爪傳遞的夾緊力，其中，在外部應(yīng)力的情況下產(chǎn)生夾緊力的減弱，其危害可靠的夾緊。在內(nèi)部應(yīng)力的情況下，夾緊力增加，這尤其是在工件對變形敏感的情況下可能是有問題的。

卡盤的純機械構(gòu)造對此只提供有限的且昂貴的可能方案，對其進行補償。此外，需要更精確地監(jiān)控卡盤、控制以及聯(lián)網(wǎng)其活動，從而需要給卡盤配備傳感器、執(zhí)行器或者通信單元，對于所述傳感器、執(zhí)行器或者通信單元的運行來說需要能量供應(yīng)，尤其是電能的提供。因為卡盤被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，所以這并不是微不足道的。存在如下建議，即，在卡盤在停止狀態(tài)中形成電插接連接并且將所需的電能存儲在卡盤中，其中，插接連接在卡盤的停止階段結(jié)束時、在工件或夾爪更換之后例如被再次消除。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種卡盤，在該卡盤中簡化了能量供應(yīng)并且特別是使得能量供應(yīng)能夠連續(xù)進行。

該任務(wù)通過本文提供的卡盤解決，該卡盤的突出之處在于，直接將產(chǎn)生電能的裝置配設(shè)給所述卡盤并且使其得到充分利用，由于所述卡盤的使用而提供勢能，所述勢能可以轉(zhuǎn)換為所需要的電能。因此，由于所述卡盤的旋轉(zhuǎn)的使用而存在動能，這可以得到充分利用，方法是所述裝置通過用于通過電磁感應(yīng)將動能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電機來形成。因此，原始能量源是用于利用工作主軸來驅(qū)動機床的能量，從而根據(jù)發(fā)電機原理可以通過發(fā)電機轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)地提供的動能。在此優(yōu)選的是，能夠通過發(fā)電機充電的電存儲單元連接到傳感器的或執(zhí)行器的或通信單元的電路中，從而所產(chǎn)生的電能不必立即消耗，而是能夠暫存以用于以后的消耗。

為了實現(xiàn)發(fā)電機，本發(fā)明提供在實驗室系統(tǒng)中固定的、具有至少一個磁體的環(huán)包圍卡盤本體，并且在卡盤本體上與環(huán)對置地布置有線圈，從而通過磁體和線圈的相對運動在卡盤的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動中產(chǎn)生所期望的磁感應(yīng)。

在此也存在這樣的可行方案，即在卡盤本體中能夠旋轉(zhuǎn)地支承有帶有至少一個磁體的環(huán)，該環(huán)具有帶有在圓周部位上增加的質(zhì)量體的各向異性的質(zhì)量分布，并且在卡盤本體上與環(huán)相對置地布置有線圈。帶有在圓周部位上增加的質(zhì)量體的各向異性的質(zhì)量分布導(dǎo)致環(huán)的該部分在重力的作用下在卡盤本體的下端定向，并且由于環(huán)能夠旋轉(zhuǎn)地支承在卡盤本體上，所以該定向即使在卡盤被驅(qū)動時也被保持。重力使得環(huán)占據(jù)能量上優(yōu)選的位置，其中要指出的是，當卡盤相對于環(huán)進行相對旋轉(zhuǎn)時就已經(jīng)得到期望的電磁感應(yīng)，即只要卡盤執(zhí)行與此不同的運動，環(huán)就可移動，則。通過將環(huán)經(jīng)由球軸承或滾動軸承或氣墊支承在卡盤本體上，便于環(huán)在重力場中的定向。

根據(jù)一種替代的實施方式，還存在這樣的可行方案，即，在卡盤本體或卡爪中的至少一個中支承有能夠通過離心力調(diào)節(jié)的質(zhì)量體，該質(zhì)量體的調(diào)節(jié)被用于操縱發(fā)電機。在此，再次充分利用下述事實，即，原則上，通過卡盤的運動產(chǎn)生動能，其向電能的轉(zhuǎn)換是期望的。為此，不必整體上充分利用卡盤的旋轉(zhuǎn)運動，而是也可以考慮通過旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的離心力，該離心力迫使磁體和線圈之間產(chǎn)生期望的相對運動。在此，尤其存在如下可行方案，即，質(zhì)量體與齒條連接，該齒條與小齒輪嚙合，該小齒輪的旋轉(zhuǎn)引起磁體相對于發(fā)電機的線圈的位置變化。也存在如下可行方案，即質(zhì)量體通過主軸螺母與螺桿配合作用，該螺桿的旋轉(zhuǎn)引起磁體相對于發(fā)電機的線圈的位置變化。在兩個實施例中，應(yīng)當指出的是，不僅存在磁體可以配設(shè)給小齒輪或螺桿的可行方案，而且存在線圈配設(shè)給小齒輪或螺桿的運動學(xué)上的反轉(zhuǎn)。