对齐驱动机构及具有该机构的定位装置

摘要

壳体(6)在基准块(1)内提供。插入工作托台(2)的定位孔(3)内的环形插头(9)从壳体(6)向上凸出。输出元件(13)垂直可移动地插入壳体(6)的引导孔(10)内。输出元件(13)的上端插入环形插头(9)内，并且多个按压元件(56)径向可移动地在环形插头(9)的周壁(9a)上进行支撑。环形对齐空间(31)在输出元件(13)的引导部分(21)和引导孔(10)之间形成。径向可扩张和收缩的梭元件(41)插入对齐空间(31)内。梭元件(41)通过弹簧(51)向上推动。

权利要求

1.一种对齐驱动机构，其中

作为用于对齐的基准表面的引导孔(10)在壳体(6)内形成，输出元件(13)轴向可移动地插入引导孔(10)内，输出元件(13)轴向间隔地提供有多个引导部分(21、22)，在引导部分(21、22)中至少一个和引导孔(10)之间形成在轴向方向之一上变窄的环形对齐空间(31、32)，径向可扩张和收缩的梭元件(41、42)插入对齐空间(31、32)内，梭元件(41、42)在引导孔(10)和引导部分(21、22)中之一上轴向可移动地进行支撑，并且适于与引导孔(10)和引导部分(21、22)中的另一个(21、22或10)进行锥形结合，在使得锥形结合张紧的方向上通过推动部件(51、52)推动梭元件(41、42)，输出元件(13)通过驱动部件(D)适于在轴向上可往复。

2.如权利要求1所述的对齐驱动机构，其中

引导孔(10)由第一引导孔(11)和第二引导孔(12)构成，第二引导孔(12)的直径比第一引导孔(11)的直径更大，多个引导部分由对应于第一引导孔(11)的第一引导部分(21)和对应于第二引导孔(12)的第二引导部分(22)构成，在第一引导孔(11)和第一引导部分(21)之间形成环形对齐空间(31)，梭元件(41)插入对齐空间(31)内。

3.如权利要求2所述的对齐驱动机构，其中

在第二引导孔(12)和第二引导部分(22)之间形成环形对齐空间(32)，并且梭元件(42)插入对齐空间(32)内。

4.如权利要求1所述的对齐驱动机构，其中

梭元件(41、42)的直表面(45、46)可移动地在引导孔(10)上进行支撑，并且梭元件(41、42)的锥形表面(47、48)适于与引导部分(21、22)进行锥形结合。

5.如权利要求1所述的对齐驱动机构，其中

梭元件(41、42)的直表面(45、46)可移动地在引导部分(21、22)上进行支撑，并且梭元件(41、42)的锥形表面(47、48)适于与引导孔(10)进行锥形结合。

6.如权利要求1所述的对齐驱动机构，其中

输出元件(13)适于带有载荷地朝向底端移动，环形对齐空间(31、32)以在带有载荷地朝向底端移动的过程中张紧锥形结合的方式形成。

7.如权利要求1所述的对齐驱动机构，其中

输出元件(13)适于带有载荷地朝向底端移动，环形对齐空间(31、32)以在带有载荷地朝向底端移动的过程中放松锥形结合的方式形成。

8.如权利要求1所述的对齐驱动机构，其中

输出元件(13)适于带有载荷地朝向前端移动，环形对齐空间(31、32)以在带有载荷地朝向前端移动的过程中张紧锥形结合的方式形成。

9.如权利要求1所述的对齐驱动机构，其中

输出元件(13)适于带有载荷地朝向前端移动，环形对齐空间(31、32)以在带有载荷地朝向前端移动的过程中放松锥形结合的方式形成。

10.一种具有如权利要求6或7所述的对齐驱动机构的定位装置，其中作为固定侧的基准块(1)提供有壳体(6)，插入可移动块(2)的定位孔(3)内的环形插头(9)从壳体(6)朝向前端凸出，输出元件(13)的输出部分(16)插入环形插头(9)内，在输出部分(16)的周边上以如下方式提供有楔形表面(55)：该楔形表面(55)朝向底端更靠近轴，多个按压元件(56)圆周间隔地并且径向可移动地在环形插头(9)的周壁(9a)上进行支撑，楔形表面(55)适于与按压元件(56)进行楔形结合，按压元件(56)通过返回部件(58)适于径向向内可恢复。

11.如权利要求10所述的定位装置，其中

具有顶壁(9b)的环形插头(9)固定到壳体(6)上。

12.如权利要求10所述的定位装置，其中

具有顶壁(9b)的环形插头(9)在预定范围内轴向可移动地在壳体(6)上进行支撑，并且通过推进部件(72)朝向前端按压环形插头(9)。

13.如权利要求10所述的定位装置，其中

楔形表面(55)形成有锥形外周表面。

14.如权利要求10所述的定位装置，其中

多个楔形表面(55)圆周上间隔地进行布置。

15.如权利要求14所述的定位装置，其中

在输出元件(13)的输出部分(16)上圆周间隔地提供多个斜槽(75)，并且在斜槽(75)的底壁(75a)上形成楔形表面(55)。

16.如权利要求15所述的定位装置，其中

返回部件(58)形成有在斜槽(75)的周壁和按压元件(56)之间的装配结构。

17.如权利要求11所述的定位装置，其中

在壳体(6)内提供清洁流体的供应端口(62)，清洁流体的排放端口(64)形成有在环形插头(9)的周壁(9a)和按压元件(56)之间的装配间隙，并且排放端口(64)适于与供应端口(62)相通。

18.如权利要求12所述的定位装置，其中

在壳体(6)内提供清洁流体的供应端口(62)，清洁流体的排放端口(64)形成有在环形插头(9)的周壁(9a)和按压元件(56)之间的装配间隙，并且排放端口(64)适于与供应端口(62)相通。

19.一种具有如权利要求6或7所述的对齐驱动机构的定位装置，其中作为固定侧的基准块(1)提供有壳体(6)，插入可移动块(2)的定位孔(3)内的环形夹头(90)在预定范围内轴向可移动地在壳体(6)上进行支撑，通过推进部件(72)朝向前端按压环形夹头(90)，输出元件(13)的输出部分(16)插入环形夹头(90)内，在输出部分(16)的周边上以如下方式提供楔形表面(55)：该楔形表面(55)朝向底端更靠近轴，与定位孔(3)相结合的按压部分(92)在环形夹头(90)的周表面上提供。

20.如权利要求19所述的定位装置，其中

环形夹头(90)与至少一个狭缝(91)整体形成，并且适于通过其自身弹性恢复力或返回部件(94)之一适于可收缩。

21.如权利要求19所述的定位装置，其中

环形夹头(90)由圆周布置的多个分离元件(96)构成，并且适于通过返回部件(94)可收缩。

22.如权利要求19所述的定位装置，其中

在壳体(6)内提供清洁流体的供应端口(62)，清洁流体的排放端口(64)在环形夹头(90)的周壁内形成，并且排放端口(64)适于与供应端口(62)相通。

说明书

对齐驱动机构及具有该机构的定位装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种在对齐的同时驱动诸如夹具杆等之类的输出元件的机构，以及具有该机构的定位装置，本发明尤其涉及一种优选用于定位用来固定工件或金属铸模等的夹具、或者用于定位工作托台等的技术。

背景技术

[0002] 这种驱动机构例如在美国专利No.5820118中描述。现有技术的该驱动机构如下构成。

[0003] 夹具杆插入壳体内，夹具杆的中高部分垂直可移动地在壳体的上壁上进行支撑，并且在夹具下部提供的活塞在壳体的筒部上垂直可移动地进行支撑。

[0004] 上述现有技术包含几个问题。

[0005] 即，为了平滑地移动活塞，在活塞的外周表面和壳体的筒部的内周表面之间需要相对较大的装配间隙。因此，在夹具杆夹持操作的过程中由于装配间隙造成装配杆弯曲。因此，不能精确地引导夹具杆。

[0006] 为了解决该问题，本申请的发明人在在先发明中考虑了如下结构。即，夹具杆轴向间隔地提供有两个上下滑动部分，这些滑动部分分别精确地装入壳体的上端壁和下端壁内，并且活塞固定到在夹具杆的两个滑动部分之间的中间部分上。

[0007] 本发明之前的该实例好处在于夹具杆在上和下地点处在壳体上强有力地进行支撑，这能够使得夹具杆精确地被引导。然而，在每个滑动部分和壳体之间的任何滑动间隙都不能被忽略，这包含一个问题：由于加工误差，滑动间隙会增加。因此，在更高精度地引导夹具杆方面一直具有改进的空间。

[0008] 本发明的第一方面在于供一种新的对齐驱动机构，其能够高精度地引导诸如夹具杆等之类的输出元件。

[0009] 并且本发明的第二目的在于将具有上述机构的定位装置进行实际应用。

发明内容

[0010] 为了完成上述的第一目的，本发明提供一种例如如下描述的并且分别在图1A和图1B、图4A和图4B、图5和图6或者图11中示出的对齐驱动机构。

[0011] 作为用于对齐的基准表面的引导孔10在壳体6内形成，输出元件13轴向可移动地插入引导孔10内。输出元件13轴向间隔地提供有多个引导部分21、22。在引导部分21、22中至少一个和引导孔10之间形成在轴向方向之一上变窄的环形对齐空间31、32。径向可扩张和收缩的梭元件41、42插入对齐空间31、32内。梭元件41、42在引导孔10和引导部分21、22中之一上轴向可移动地进行支撑，并且适于与引导孔10和引导部分21、22中的另一个21、22或10进行锥形结合。在使得锥形结合变紧的方向上通过推动部件51、52推动梭元件41、42。输出元件13通过驱动部件D适于在轴向上往复。

[0012] 而且，如下是足够的：提供环形对齐空间31、32和梭元件41、42中的至少一对，然而，可以提供多对以便高精度地平滑移动输出元件13。

[0013] 本发明提供如下功能和效果。

[0014] 当输出元件通过驱动部件轴向移动时，通过与引导部分(或引导孔)的锥形结合而扩张的梭元件与引导孔(或引导部分)进行紧密接触，藉此现有技术中的装配间隙或者在先发明的实例中的滑动间隙能够自动消除。输出元件在经由处在粘附状态的梭元件通过引导孔进行约束的同时直线移动。因此，输出元件能够沿着作为对齐基准表面的引导孔的轴精确地进行引导。

[0015] 优选下面的结构添加到本发明中。

[0016] 例如，如图1A所示，引导孔10由第一引导孔11和第二引导孔12构成，第二引导孔12的直径比第一引导孔11的直径更大。多个引导部分由对应于第一引导孔11的第一引导部分21和对应于第二引导孔12的第二引导部分22构成。在第一引导孔11和第一引导部分21之间形成环形对齐空间31。梭元件41插入对齐空间31内。

[0017] 根据本发明，输出元件经由梭元件通过第一引导孔高精度地进行引导。并且输出元件通过大直径的第二引导孔平滑地进行引导。

[0018] 除了上述结构之外，本发明包括如下结构。即，在第二引导孔12和第二引导部分22之间形成环形对齐空间32，并且梭元件42插入该对齐空间32内。

[0019] 根据本发明，由于梭元件也附装到大直径的第二引导孔上，所以输出元件能够通过第二引导孔更高精度地进行引导。

[0020] 另外，优选地本发明包括如下结构。

[0021] 即，梭元件41、42的直表面45、46可移动地在引导孔10上进行支撑，并且梭元件41、42的锥形表面47、48适于与引导部分21、22进行锥形结合。

[0022] 根据本发明，由于作为用于对齐的基准表面的引导孔时直的，所以能够高精度地及容易地执行钻孔。

[0023] 在本发明中，梭元件41、42的直表面45、46可移动地在引导部分21、22上进行支撑，并且相反地，梭元件41、42的锥形表面47、48可以适于与引导孔10进行锥形结合。

[0024] 在本发明中，输出元件能够带有载荷地朝向底端或前端移动。

[0025] 在环形对齐空间以如下方式形成的情况下：在上述的每个方向上，在输出元件的带有载荷地移动过程中锥形结合进行张紧，梭元件的粘附力增加，藉此能够高精度地引导输出元件。

[0026] 另一方面，在环形对齐空间以如下方式形成的情况下：在每个方向上，在输出元件的带有载荷地移动过程中锥形结合变松，梭元件的粘附力下降，藉此梭元件的滑动阻力下降，并且能够平滑地引导输出元件。

[0027] 为了完成上述第二目的，本发明的定位装置包括对齐驱动机构，其中输出元件带有载荷地朝向底端移动，并且例如如下构成，如分别在图1A和图1B、图4A和图4B以及图5和图6所示。

[0028] 作为固定侧的基准块1提供有壳体6。插入可移动块2的定位孔3内的环形插头9从壳体6朝向前端凸出。输出元件13的输出部分16插入环形插头9内，在输出部分16的周边上，以如下方式提供有楔形表面55：楔形表面55朝向底端变得更靠近轴。多个按压元件56圆周间隔地并且径向可移动地在环形插头9的周壁9a上进行支撑。楔形表面55适于与按压元件56进行楔形结合。按压元件56通过返回部件58适于径向向内可恢复。

[0029] 本发明的定位装置提供如下功能和效果。

[0030] 在锁定操作过程中，输出元件沿着在如上所述的基准块内提供的引导孔的轴朝向底端直线移动。因此，输出元件的输出部分能够经由多个按压元件高精度地定位可移动块。

[0031] 在该定位装置中，优选例如如图1A所示，具有顶壁9b的环形插头座固定到壳体6上。

[0032] 在该情况下，通过顶壁能够防止空气中的外部物质进入楔形表面或对齐空间。

[0033] 在该定位装置中，例如如图4A或5所示，具有顶壁9b的环形插头9可以在预定范围内轴向可移动地在壳体6上进行支撑，并且可以通过推进部件72朝向前端按压环形插头9。

[0034] 在该情况下，通过顶壁也能够防止空气中的外部物质进入楔形表面或对齐空间。

[0035] 而且，在输出元件的锁定操作过程中，环形插头相对推进部件朝向底端移动，藉此能够通过按压元件朝向底端拉动所述可移动元件。因此，能够相对基准元件强有力地按压所述可移动元件。

[0036] 为了完成第二目的，另一种定位装置包括对齐驱动机构，其中，输出元件带有载荷地朝向底端移动并且例如如下和如图11所示构成。

[0037] 作为固定侧的基准块1提供有壳体6。插入可移动块2的定位孔3内的环形夹头90在预定范围内轴向可移动地在壳体6上进行支撑。通过推进部件72朝向前端按压环形夹头90。输出元件13的输出部分16插入环形夹头90内，在输出部分16的周边上以如下方式提供楔形表面55：该楔形表面55朝向底端更靠近轴。与定位孔相结合的按压部分92在环形夹头90的周表面上提供。

[0038] 该定位装置提供如下功能和效果。

[0039] 在锁定操作过程中，输出元件沿着在如上所述的基准块内提供的引导孔的轴朝向底端直线移动。因此，输出元件的输出部分能够经由环形夹头的按压部分高精度地定位可移动块。

[0040] 而且，在输出元件的锁定操作过程中，环形插头相对推进部件朝向底端移动，藉此能够通过按压元件朝向底端拉动所述可移动元件。因此，能够相对基准元件强有力地按压所述可移动元件。

[0041] 优选该定位装置如下构成。

[0042] 例如如图11或14C所示，环形夹头90与至少一个狭缝91整体形成，并且通过其自身弹性恢复力或返回部件94中之一适于可收缩。在该情况下，该环形夹头能够在机构方面简化。

[0043] 例如，如图14D或14E所示，环形夹头90由圆周布置的多个分离元件96构成，并且通过返回部件94适于可收缩。在该情况下，能够高精度地制造该环形夹头。

[0044] 在上述定位装置或者其它定位装置中，例如如图1A和图1B所示，楔形表面55形成有锥形外周表面。

[0045] 另外，如图4A和图4B或图5和图6所示，可以圆周间隔地布置多个楔形表面55。在该情况下，按压元件能够通过楔形表面高精度地进行扩张。

[0046] 而且，优选在输出元件13的输出部分16上圆周间隔地提供多个斜槽75，并且在斜槽75的底壁75a上形成楔形表面55。

[0047] 同时也优选返回部件58形成有在斜槽75的周壁和按压元件56之间的装配结构。在该情况下，返回部件的结构简化能够与返回动作的可靠性相一致。

[0048] 在所述定位装置中，优选在壳体6内提供清洁流体的供应端口62，清洁流体的排放端口64形成有在环形插头9的周壁9a和按压元件56之间的装配间隙，并且排放端口64适于与供应端口62相通。

[0049] 在该情况下，装配间隙能够自动清理，藉此按压元件能够高精度地和平滑地进行扩张和收缩。

[0050] 另外，在其它定位装置中，优选在壳体6内提供清洁流体的供应端口62，在环形夹头90的周壁内形成清洁流体的排放端口64，并且排放端口64适于与供应端口62相通。

[0051] 在该情况下，同时用于环形夹头的扩张和收缩的间隙能够自动清理，藉此环形夹头能够高精度地和平滑地进行扩张和收缩。

附图说明

[0052] 图1A是具有处于释放状态的对齐驱动机构的定位装置的前视截面图，示出根据本发明的第一实施例；图1B是由图1A中箭头1B-1B指示的截面图；

[0053] 图2是类似于图1A的局部视图，示出第一实施例的第一示例变体；

[0054] 图3是类似于图1A的局部视图，示出第一实施例的第二示例变体；

[0055] 图4是类似于图1A的视图，示出根据本发明的第二实施例；图4B是由图4A中箭头4B-4B指示的放大截面图；

[0056] 图5是类似于图4A的视图，示出根据本发明的第三实施例；

[0057] 图6是由图5中箭头6-6指示的端视图，其类似于图4B，示出多个按压元件的布置；

[0058] 图7是类似于图6的视图，示出多个按压元件的布置的示例变体；

[0059] 图8是类似于图5的局部视图，示出第三实施例的第一示例变体；

[0060] 图9是类似于图8的视图，示出第三实施例的第二示例变体；

[0061] 图10是类似于图5的视图，示出第三实施例的第三示例变体；

[0062] 图11是类似于图4A的视图，示出根据本发明的第四实施例，左半部分示出释放状态而右半部分示出锁定状态；

[0063] 图12是类似于图11的局部视图，示出第四实施例的第一示例变体；

[0064] 图13是类似于图12左半部分的视图，示出第四实施例的第二示例变体；

[0065] 图14A是类似于示出释放状态的图11左半部分的视图，示出第四实施例的第三示例变体；

[0066] 图14B是类似于图14A的视图，示出第四实施例的第四示例变体；

[0067] 图14C是示出环形夹头的视图，对应图14A的上端部的平面图；

[0068] 图14D是类似于图14C的视图，示出另一环形夹头；

[0069] 图14E是类似于图14C的视图，依旧示出另一环形夹头。

具体实施方式

[0070] 图1A和1B示出本发明的第一实施例，并且图示了具有应用于托台系统的对齐驱动机构的定位装置。图1A是示出处于释放状态的定位装置的前视截面图。图1B是由图1A中箭头1B-1B指示的截面图。

[0071] 在该实施例中，在加工工具的工作台T上放置有基准块1，支撑表面1a适于接收作为可移动块的工作托台2的被支撑表面2a。在被支撑表面2a内开有由圆形直孔形成的多个定位孔3。这里，示出仅仅一个定位孔3。

[0072] 基准块1包括固定到工作台T上的底板5和固定到底板5上的壳体6。壳体6精确地装配入在底板5开口的安装孔5a内，并且壳体6的凸缘6a通过多个拉紧螺栓7固定到安装孔5a的周壁上。

[0073] 环形插头9从壳体6向上(朝向前端)凸出，该环形插头9适于插入定位孔3内。这里，环形插头9与壳体6整体形成，藉此环形插头9的轴精确对齐于安装孔5a的轴。支撑表面1a在环形插头9的下部的外周上形成。

[0074] 壳体6提供有对齐驱动机构。

[0075] 也就是说，在壳体6内部垂直形成引导孔10，该引导孔10作为用于对齐的基准表面。引导孔10包括在壳体6上部提供的小直径第一引导孔11和在壳体6下部提供的大直径第二引导孔12。

[0076] 垂直延伸的输出元件13轴向可移动地插入引导孔10内。输出元件13包括密封地插入第二引导孔12内的活塞14、从活塞14向上凸出的活塞杆15以及在活塞杆15上端提供的输出部分16。由压缩卷簧构成的锁定弹簧18安装在活塞14上形成的锁定腔17内。同时，在活塞14下形成的释放腔19与用于加压油的供应和排放端口20相通。也即，使得输出元件13垂直往复运动的驱动部件D由活塞14和锁定弹簧18和释放腔19构成。

[0077] 装配到第二引导孔12的下部上的扣环24支撑端板25。

[0078] 在输出元件13的外周表面上提供对应于第一引导孔11的第一引导部分21和对应于第二引导孔12的第二引导部分22。第一引导部分21在活塞杆15上提供，并且第二引导部分22在活塞14上提供。

[0079] 向上变窄的环形第一对齐空间31在第一引导部分21和第一引导孔11之间形成。第一梭元件41插入第一对齐空间31内。以相同的方式，向上变窄的环形第二对齐空间32在第二引导部分22和第二引导孔12之间形成。第二梭元件42插入第二对齐空间32内。

[0080] 第一梭元件41由环形轴承元件形成，该环形轴承元件由硬化的特种合金钢或铜合金等制成并且通过在其环形壁内提供狭缝43而径向可扩展和收缩。直表面45在环形第一梭元件41的外周上形成而在其内周上形成向下变窄的锥形表面47。直表面45在第一引导孔11上垂直可滑动地进行支撑，并且锥形表面47适于与第一引导部分21进行锥形结合。拉紧锥形结合的第一推动部件51这里由压缩卷簧构成，并且安装在附装于活塞杆15的弹簧座49和第一梭元件41之间，并且向上推动第一梭元件41。

[0081] 第二梭元件42通过在其环形壁内提供狭缝44也径向可扩展和收缩。直表面46在第二梭元件42的外周上形成而在其内周上形成向下变窄的锥形表面48。直表面46在第二引导孔12上垂直可滑动地进行支撑，并且锥形表面48适于与第二引导部分22进行锥形结合。拉紧锥形结合的第二推动部件52这里由圆锥盘簧构成，并且安装在在活塞14上提供的弹簧座50和第二梭元件42之间，并且向上推动第二梭元件42。

[0082] 输出元件13的输出部分16包括楔形表面55，该楔形表面55由向下(朝向底端)变窄的锥形外周表面构成。

[0083] 环形插头9形成为帽形，包括周壁9a和顶壁9b。三个按压元件56圆周间隔地径向可移动地支撑在周壁9a上。按压元件56与楔形表面55进行楔形结合。这里，以平面图看按压元件56的内表面形成为弧形，其弧的半径设定为比锥形楔形表面55的半径更大的数值。然而，按压元件56的内表面可以是平表面而不是弧表面。

[0084] 按压元件56由杆形返回弹簧(返回部件)58径向向内进行推动。返回弹簧58插入在按压元件56内开口的通孔59内，并且返回弹簧58的两端均由在周壁9a的内周形成的U形沟槽60进行接收。

[0085] 在壳体6的凸缘6a上提供有清洁压缩空气的供应端口62，并且该供应端口62适于与底板5的压缩空气通道63相通。清洁压缩空气的排放端口64由在环形插头9的周壁9a和按压元件56之间的装配间隙进行提供。并且，供应端口62适于按照叙述顺序经由凸缘6a内部的横向通道65、锁定腔17、活塞杆15内部的垂直通道66、顶壁9b的下部空间和在输出部分16的外周上装配间隙与排放端口64相通。

[0086] 指出在第一引导部分21上O形圈密封元件67附装到输出元件13上。密封元件67阻止诸如在大气中飞散的切割油等之类的外部物质通过排放端口64进入第一对齐空间
31。

[0087] 如上所述构成的定位装置如下操作。

[0088] 在图1A和图1B中图示的释放状态中，加压油已经供应给释放腔19。从而，活塞14已经相对锁定弹簧18的推动力升起输出活塞16，并且按压元件56通过返回弹簧58已经径向向内返回。另外，第一和第二梭元件41和42已经分别通过第一和第二推动部件51和52与第一和第二引导孔11和12稍微接触。

[0089] 当在基准块1上定位工作托台2时，首先如图1A所示，通过处在释放状态的定位装置降低工作托台2以将环形插头9装入定位孔3，然后支撑表面1a接收被支撑表面2a。

[0090] 下面，在释放腔19内的加压油排放。然后，锁定弹簧18的推动力经由活塞14和活塞杆15有力地降低输出部分16，藉此输出部分16的楔形表面55有力地径向向外推动三个按压元件56。

[0091] 从而，定位孔3通过壳体6的引导孔10按照叙述顺序经由按压元件56、由活塞14和活塞杆15构成的输出元件13、以及下面要描述的切换成有力和紧密接触的梭元件41和42水平地进行约束。之后，工作托台2的被支撑表面2a通过夹具部件(未示出)相对壳体
6的支撑表面1a进行按压。

[0092] 当释放上述锁定状态时，仅仅需要将加压油供应给释放腔19。从而，活塞14升起输出部分16，藉此按压元件56通过返回弹簧58径向向内返回。之后，夹具部件(未示出)切换到未夹持状态，藉此工作托台2变成向上可移动。

[0093] 在通过梭元件41和42的功能输出元件13下降用于锁定(带有载荷移动)的同时，输出元件13沿着引导孔10的轴(和底板5的安装孔5a的轴)直线下降。这将在下面详细描述。

[0094] 当活塞杆15下降时，第一引导部分21与第一梭元件41的锥形表面47结合，藉此第一梭元件41径向扩张并且直表面45强有力地与第一引导孔11进行紧密接触。因此，活塞杆15在经由第一梭元件41通过第一引导孔11进行约束的同时下降，该第一梭元件41处在强有力和紧密接触状态。

[0095] 另外，在活塞14下降的同时，第二引导部分22与第二梭元件42的锥形表面48进行结合，藉此，第二梭元件42径向扩张并且直表面46强有力地与第二引导孔12进行紧密接触。因此，活塞14在经由第二梭元件42通过第二引导孔12进行约束的同时下降，该第二梭元件42处在强有力和紧密接触状态。

[0096] 随后，输出元件13沿着引导孔10的轴直线下降，藉此输出部分16能够经由多个按压元件56高精度地定位工作托台2。

[0097] 另外，由于活塞14能够由第二梭元件42直线引导，因此能够防止活塞14的外周表面和附装到该外周表面的密封元件的不均衡磨损。因此，驱动部件D的寿命增加，并且定位装置能够长时间使用不必任何维修。

[0098] 指出在通过梭元件41和42的功能输出元件13上升用于释放(带有很少或者没有载荷移动)的同时，输出元件13沿着引导孔10的轴直线上升。也即，推动部件51和52保持梭元件41和42处在稍微径向扩张的状态，因此直表面45和46保持与引导孔11和12轻微接触。随后，输出元件13在分别经由梭元件41和42通过引导孔11和12进行约束的同时上升。

[0099] 为了使得梭元件41和42彼此一致地紧密接触和垂直可滑动，优选锥形表面47和48的倾斜角度处在大约5到15度的范围内，并且更优选地处在大约8到12度的范围内。
指出按照锥形角，这些角度范围分别是大约10到30度和大约16到24度。

[0100] 图2和图3是类似于图1A的局部视图，示出第一实施例的示例变体。在这些示例变体中，类似于第一实施例的组件将总体上用相同数字来表示和描述。

[0101] 在图2中示出的第一示例变体在下面的地方不同于图1A所示的结构。

[0102] 直表面45在插入向上变窄的第一对齐空间31内的第一梭元件41的内周上形成，并且在第一梭元件41的外周上形成锥形表面47。直表面45可滑动地支撑在第一引导部分21上，并且锥形表面47与第一引导孔11进行锥形结合。

[0103] 根据该布置，在输出元件13的锁定操作(下降)过程中，在第一梭元件41的直表面45和第二引导部分21之间产生的滑动阻力下降。

[0104] 指出，支撑第一推动部件51的下端的弹簧座49通过锁定弹簧18相对壳体6按压并固定到壳体6上。

[0105] 图3中的第二示例性变体在如下几点不同于图1A所示的结构。

[0106] 第一对齐空间31以向下变窄的方式形成。同时在插入第一对齐空间31内的第一梭元件41的内周上的直表面45滑动支撑在第一引导部分21上，并且在第一梭元件41外周上的锥形表面47与第一导向过道11进行锥形结合。并且第一推动部件51的上端由环形插头9的下部进行接收。

[0107] 而且另一供应和排放端口70与在活塞14上形成的锁定腔17相通，藉此输出元件13适于通过液压向下可移动用于锁定。

[0108] 第一实施例和这些示例性变体能够如下改变。

[0109] 即，梭元件41(或42)可以提供有以如下方式在环形壁开口的通槽：这些槽在上端和下端交替开口，而不是提供有在该环形壁开口的上述一个狭缝43(或44)。

[0110] 梭元件41(或42)可以经由中间元件(未示出)适于与导向部分21(或22)间接地进行锥形结合。并且/或者，梭元件41(或42)可以经由另一中间元件(未示出)在导向孔11(或12)上间接地进行支撑。

[0111] 在图1A中的第二对齐空间32、第二梭元件42和第二推动部件52可以省略。在该情况中，第二引导部分22以直线方式形成并且精确装配到第二导向孔12是足够的。

[0112] 在图1A(或图2)中示出的锁定弹簧18可以由圆锥弹簧等构成，而不是作为实例提供的卷簧。

[0113] 按压元件56的返回部件可以是诸如橡胶等之类的其它类型的弹簧元件，而不是作为实例提供的杆形弹簧58。

[0114] 环形插头9固定到壳体6上是足够的。因此环形插头9可以通过诸如螺丝结合或凸缘连接之类的拉紧部件而固定到壳体6上，而不是与壳体6整体形成。

[0115] 环形插头9的顶壁9b根据使用环境可以省略。

[0116] 支撑表面1a可以在底板5而不是壳体6的凸缘6a的上表面上提供。底板5和壳体6可以整体形成而不是单独形成。

[0117] 在处于锁定状态的按压元件56的固定力设定为足够大值的情况下，夹持部件(未示出)能够省略。

[0118] 图4A和图4B、图5和图6以及图11分别示出第二实施例、第三实施例和第四实施例。在这些实施例中，类似于第一实施例的组件将总体上由相同附图标记进行指示和描述。

[0119] 图4A和图4B示出本发明的第二实施例。图4A是类似于示出第一实施例的图1A的视图。图4B是由图4A中箭头4B-4B指示的放大截面图。

[0120] 该第二实施例在下面几点不同于第一实施例。

[0121] 具有顶壁9b的帽形环形插头9在壳体6的上部上垂直可移动地进行支撑。环形插头9通过圆锥弹簧(推进部件)72向上被按压，并通过环形螺栓73防止向上移动多于预定范围。

[0122] 按压元件56在环形插头9的周壁9a上径向可移动地进行支撑。并且在按压元件56的外周上形成与定位孔3相结合的锯齿按压部分74。

[0123] 输出部分16在圆周上间隔地提供有3个斜槽75(这里仅仅示出一个斜槽75)。在每个斜槽75的底壁75a上以楔形表面55更靠近朝下轴的方式形成楔形表面55。

[0124] 返回部件58通过斜槽75的侧壁75b形成。这里斜槽75以平视图看基本形成V形，按压元件56垂直可移动地装配入V形斜槽75内。

[0125] 锁定腔17在活塞14上形成并且锁定腔17适于与供应和排放端口70相通。在活塞14下形成的释放腔19内安装有释放弹簧76，释放弹簧76的下端由端板25进行接收。

[0126] 由弹簧构成的第一推动部件51的下部通过活塞14的向上凸起部分进行接收，同时由弹簧构成的第二推动部件52的下部由端板25进行接收。

[0127] 清洁压缩空气的供应端口62适于与排放端口64相通也与在环形螺栓73的内周表面和环形插头9的外周表面的下部之间的装配间隙相通。

[0128] 第二实施例的定位装置如下操作。

[0129] 当图4A中所示的释放状态切换到锁定状态时，加压油供应给锁定腔17。然后首先输出元件13下降，藉此楔形表面55径向向外推动按压元件56，并且按压元件56的按压部分74与处于咬合状态的定位孔3相结合。在该定位的同时，环形插头9相对圆锥弹簧72下降，藉此处于咬合状态的按压元件56有力地相对基准块1按压工作托台2。因此，在第一实施例的说明中描述的夹持部件(未示出)可以省略。

[0130] 指出，定位装置提供有座入确定部件，也即检测喷嘴孔78在支撑表面1a内开口，并且用于检测的压缩空气供应给该检测喷嘴孔78。当被支撑表面2a进入与支撑表面1a相接触时，在检测喷嘴孔78内部的压力增加由压力开关等进行检测，藉此能够确定工作托台2座入在基准块1上。

[0131] 第二实施例能够如下改变。

[0132] 斜槽75和按压元件56的对数可以是2或者多于4而不是作为实例提供的3个。

[0133] 以预定力向上推动环形插头9的推进部件可以是其它类型的弹簧或诸如橡胶等之类的弹性元件，而不是作为实例提供的圆锥弹簧72。而且液压和气压等也可用作推进部件。

[0134] 环形插头9的顶壁9b根据使用环境可以省略。

[0135] 图5和图6示出本发明的第三实施例，图5是类似于图4A的视图。图6是由图5中的箭头6-6指示的端视图，其类似于图4B。

[0136] 该第三实施例在如下几点不同于第二实施例(图4A和图4B中所示)。

[0137] 可移动块2由工件构成，并且定位孔3由通孔构成。

[0138] 环形插头9经由环形螺栓73垂直可移动地支撑在壳体6上，并且由引导销80进行固定以便不旋转。向上按压环形插头9的推进部件72由安装在环形插头9的顶壁9b和输出部分16之间的压缩卷簧构成。

[0139] 第一对齐空间31以向下变窄的方式形成，在第一梭元件41的外周上的直表面45垂直可移动地支撑在第一引导孔11上，并且在第一梭元件41的内周上的锥形表面47适合于与第一引导部分21进行锥形结合。根据该布置在输出元件13的锁定操作(下降)过程中在第一梭元件41的直表面45和第一引导过道11之间产生的滑动阻力下降。

[0140] 同时，在活塞14下形成的释放腔19适于与供应和排放端口20相通，并且在活塞14上形成的锁定腔17适于与供应和排放端口70相通。因此驱动部件D由液压双动类型构成。

[0141] 如图6所示，在输出部分16圆周上间隔形成有三个V型斜槽75，按压元件56装配入每个斜槽75内。

[0142] 图7是类似于图6的视图，示出多个按压元件的布置的示例性变体。在该情况下，两个T形斜槽75在输出部分16内彼此面对地提供，按压元件56装配入每个斜槽75内。

[0143] 同时采用具有图6和图7所示结构的定位装置，能够平滑和精确地执行工作托台2的定位(参照图1A)。

[0144] 另外，当然图6或图7中所示的结构能够用于图1A和图1B所示的第一实施例。

[0145] 图8是类似于图5的局部视图，示出第三实施例的第一示例性变体。该第一示例性变体在如下几点不同于图5中所示的结构。

[0146] 压缩活塞83密封地插入输出部分16内并且在压缩活塞83下提供的压缩腔84适于与液压锁定腔17相通。向上推动环形插头9的推进部件72由压缩活塞83、压缩腔84和推起弹簧85构成。

[0147] 图9是类似于图8的视图，示出第三实施例的第二示例性变体。该第二示例性变体在如下几点不同于图8中所示的结构。

[0148] 图8中的推起弹簧85省略并且推进部件72由压缩活塞83和压缩腔84构成。

[0149] 第一对齐空间以向上变窄的方式形成，在第一梭元件41的外周上锥形表面47适于与第一引导孔11进行锥形结合，并且在第一梭元件41的内周上的直表面45垂直可滑动地支撑在第一引导部分21上。根据该布置在输出元件13的锁定操作(下降)过程中在第一梭元件41的直表面45和第一引导部分21之间产生的滑动阻力下降。

[0150] 图10是类似于图5的视图，示出第三实施例的第三示例性变体。该第三示例性变体在如下几点不同于图5所示的结构。

[0151] 向上推起环形插头9的推进部件72由多个圆锥盘簧构成。第一对齐空间31以向下变窄的方式形成，并且在第一梭元件41外周上的锥形表面47适于与第一引导孔11进行锥形结合，并且在第一梭元件41内周上的直表面45垂直可滑动地在第一引导部分21上进行支撑。

[0152] 而且由大量圆锥盘簧构成的锁定弹簧18安装到在活塞14上形成的锁定腔17上。

[0153] 图11是类似于图4A的视图，示出根据本发明的第四实施例，左半部分示出释放状态而右半部分示出锁定状态。图11所示的该第四实施例在如下几点不同于图4A和1A的结构。

[0154] 环形夹头90垂直可移动地在壳体6的上部进行支撑，并且该环形夹头90由两个圆锥盘簧(推进部件)72向上按压，并通过环形螺栓73防止向上移动大于预定范围。

[0155] 环形夹头90与一个狭缝91整体形成并且通过其自身的恢复力适于可收缩。在环形夹头90的外周表面上提供与定位孔3相结合的锯齿按压部分92。另外，输出部分16的锥形楔表面55从上部与在环形夹头90的内周上形成的锥形压力接收表面93相结合。锥形压力接收表面93和锥形楔表面55以向下变窄的方式形成。

[0156] 此外，优选环形夹头90通过环形板簧(返回部件)94径向可收缩，然而，该板簧94可以省略。

[0157] 第一对齐空间31以向下变窄的方式形成。然后，在第一梭元件41的外周上的锥形表面47适于与第一引导孔11进行锥形结合，并且在第一梭元件41的内周上的直表面45在第一引导部分21上垂直可移动地进行支撑。第一梭元件41通过由圆锥盘簧形成的第一推动部件51向下按压。

[0158] 在活塞14下形成的释放腔19适于与供应和排放端口20相通，而在活塞14上形成的锁定腔17适于与供应和排放端口70相通。因此，驱动部件D由液压双动类型构成。

[0159] 第四实施例的该装置与第二实施例(图4A和图4B)的操作几乎相同的方式进行操作。即，在锁定操作过程中，环形夹头90的按压部分92与处在咬合状态的定位孔3相结合，藉此处在咬合状态的环形夹头90相对基准块1的支撑表面1a按压工作托台2。

[0160] 图12是类似于图11的局部视图，示出第四实施例的第一示例性变体。该第一示例性变体在如下几点不同于图11所示的结构。

[0161] 第一对齐空间31以向上变窄的方式形成，在第一梭元件41的外周上的直表面45垂直可移动地支撑在第一引导孔11上，并且在第一梭元件41的内周上的锥形表面47与第一引导部分21进行锥形结合。

[0162] 图13是类似于图12左半部分的视图，示出第四实施例的第二示例性变体。

[0163] 在该情况下，第一对齐空间31以向下变窄的方式形成，在第一梭元件41的外周上的直表面45垂直可移动地在第一引导孔11上进行支撑，并且在第一梭元件41的内周上的锥形表面47与第一引导部分21进行锥形结合。根据该布置，在输出元件13的锁定操作(下降)过程中在第一梭元件41的直表面45和第一引导孔11之间的滑动阻力下降。

[0164] 图14A是类似于示出释放状态的图11左半部分的视图，示出第四实施例的第三示例性变体。

[0165] 在该第三示例性变体中，省略了在图11左半部分示出的第二对齐空间32、第二梭元件42和第二推动部件52，并且活塞14的第二引导部分22直接装入第二引导孔12内。

[0166] 图14B是类似于图14A的视图，示出第四实施例的第四示例性变体。该第四示例性变体在如下几点不同于图14A所示的结构。

[0167] 第一对齐空间31以向上变窄的方式形成，在第一梭元件41的外周上的锥形表面47适于与第一引导孔11进行锥形结合，并且在第一梭元件41内周上直表面45垂直可滑动地在第一引导部分21上进行支撑。根据该布置，在输出元件13的锁定操作(下降)过程中在第一梭元件41的直表面45和第一引导部分21之间的滑动阻力下降。

[0168] 图14C是示出环形夹头90的视图，对应于图14A(和图14B)的上端部分的平面图。该环形夹头90与一个狭缝91整体形成。该环形夹头90可以提供有多个通槽，上述这些通槽在环形壁以如下方式开口：这些槽交替地在在上端和下端开口而不是在狭缝91开口。

[0169] 图14D是类似于图14C的视图，示出另一种环形夹头90。

[0170] 在图14D中示出的环形夹头90由三个圆周布置的分离元件96构成。这些分离元件96适于通过由环形板簧等形成的返回部件(未示出)而径向可收缩。锥形楔表面55在输出部分16上形成。在相邻分离元件96之间的间隙形成有用于清洁压缩空气的排放端口64。

[0171] 图14E是类似于图14C的视图，依旧示出另一种环形夹头90。

[0172] 在该情况下，环形夹头90由四个圆周布置的分离元件96构成。输出部分16形成为四角棱锥形状。在输出部分16上形成有基本类似于图4A和图4B的四个斜槽75，并且分离元件96装入斜槽75的周壁内。通过具有安装结构的返回部件94，多个分离元件96适于径向扩张和收缩。并且在相邻分离元件96之间的间隙形成有用于清洁压缩空气的排放端口64。

[0173] 第一实施例到第四实施例和相应的示例性变体能够如下改变。

[0174] 对齐驱动机构可以包括三个或更多环形对齐空间而不是作为实例给出的一个或两个。

[0175] 如下是足够的：插入对齐空间内的梭元件41和42径向可扩张和收缩并且适于与引导孔10或输出元件13紧密接触。即，理所当然梭元件的形状和结构不限定于作为实例给出的那些。

[0176] 梭元件41和42的推动部件51和52可以包括诸如橡胶之类的弹性元件，并且可以利用诸如加压油或压缩空气等之类的加压流体而不是作为实例给出的弹簧。

[0177] 可以在输出元件13的下端而不是在其上端提供输出部分16。而且，输出部分16可以在输出元件13的中高部分和/或在多个引导部分21和22之间提供。

[0178] 作为锁定操作，输出元件13能够带有载荷地向上移动(朝向前端)而不是作为实例给出的带有载荷地向下移动(朝向末端)。在该情况下，如下是足够的：楔形表面55以向上变窄的方式形成。

[0179] 用于驱动部件D的锁定和释放操作的加压流体可以是诸如压缩空气之类的气体，而不是作为实例给出的加压油。

[0180] 清洁加压流体可以是诸如氮气等之类的其它种类的气体和液体，而不是作为实例给出的压缩空气。

[0181] 基准块和可移动块的组合可以是加工工具的工作台和工作托台的组合、工作托台和夹具基座的组合、夹具基座和工件的组合、或者诸如焊接夹具之类的工作夹具和诸如工件之类的工作部件的组合，而不是作为实例给出的底板5和工作托台2的组合。本发明也能够用于不同种类的诸如激光加工机床和放电加工机床之类的加工机床的工件、工具等的定位。

[0182] 本发明的对齐驱动机构优选用于作为实例给出的定位装置，然而，其应用并不限定于此，例如本发明也可用于诸如夹持装置或推拉装置之类的其它应用。