車(chē)床卡盤(pán)鑰匙的安全鎖的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】車(chē)床卡盤(pán)鑰匙的安全鎖
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2014年12月8日提交的第62/088,830號(hào)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)益，該專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)弓I用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明一般地涉及車(chē)床或其它旋轉(zhuǎn)機(jī)器，以及更具體地，涉及車(chē)床或其它旋轉(zhuǎn)機(jī)器的卡盤(pán)鑰匙的保持器。
【背景技術(shù)】
[0004]當(dāng)工件以相對(duì)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，車(chē)床從一個(gè)或兩個(gè)端部保持工件。如切割工具和成形工具的工具被移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)的工件接觸從而為工件成形。車(chē)床通常用于形成被從兩端保持的軸、桌子腿、椅子腿及其它旋轉(zhuǎn)形成的部分。車(chē)床也可用于通過(guò)固定工件使得工件在一端被保持來(lái)形成碗或類(lèi)似物。
[0005]車(chē)床可用于成形木頭、金屬或其它材料。工件材料可由連接至電機(jī)的卡盤(pán)支承，該電機(jī)工作以旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)和工件(典型地以高速旋轉(zhuǎn))。通過(guò)調(diào)節(jié)卡盤(pán)接合工件以使工件接合在卡盤(pán)中，從而使得工件可被成形，以及通過(guò)調(diào)節(jié)卡盤(pán)以使工件從卡盤(pán)中釋放，從而使得成形的工件脫合并可從車(chē)床移除?？ūP(pán)典型地包括抓持元件，該抓持元件關(guān)于卡盤(pán)的旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱(chēng)地朝向彼此移動(dòng)或彼此遠(yuǎn)離移動(dòng)?？墒褂梅Q(chēng)作卡盤(pán)鑰匙(chuck key)的工具移動(dòng)抓持元件?？ūP(pán)鑰匙被插入卡盤(pán)上的鑰匙接納開(kāi)口并且被旋轉(zhuǎn)以操作位于卡盤(pán)內(nèi)的、移動(dòng)抓持元件的齒輪機(jī)構(gòu)。在操作旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)的電機(jī)之前將卡盤(pán)鑰匙從卡盤(pán)中的鑰匙接納開(kāi)口移除。
[0006]除車(chē)床以外，鉆孔機(jī)、鉆床、鏤銑機(jī)、切割機(jī)、砂磨和成形工具、電動(dòng)螺絲刀和扳手以及其它工具也可具有卡盤(pán)以及可使用卡盤(pán)鑰匙來(lái)操作卡盤(pán)中的抓持元件。在鉆孔機(jī)、鉆床及類(lèi)似物中，卡盤(pán)可操作用于保持工具，如鉆頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的某些實(shí)施方式提供卡盤(pán)鑰匙的保持器，該保持器接納和支承旋轉(zhuǎn)機(jī)器的卡盤(pán)鑰匙，該旋轉(zhuǎn)機(jī)器如車(chē)床、鉆孔機(jī)、鉆床或其它機(jī)器?？ūP(pán)鑰匙保持器包括確定卡盤(pán)鑰匙是否存在于卡盤(pán)鑰匙保持器中的傳感器或其它設(shè)備。傳感器或其它設(shè)備被連接以控制旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)的電機(jī)的工作。除非傳感器或其它設(shè)備確定卡盤(pán)鑰匙存在于卡盤(pán)鑰匙保持器中，否則阻止電機(jī)工作。在卡盤(pán)鑰匙保持器中的卡盤(pán)鑰匙的存在保證了當(dāng)啟動(dòng)電機(jī)時(shí)卡盤(pán)鑰匙不會(huì)被疏忽地遺留在卡盤(pán)中的鑰匙接納開(kāi)口中。
[0008]卡盤(pán)鑰匙保持器可設(shè)置在車(chē)床或其它機(jī)器的殼體或其它結(jié)構(gòu)上，或可遠(yuǎn)離于機(jī)器。
[0009]卡盤(pán)鑰匙保持器優(yōu)選地定位在機(jī)器的殼體上的于使用者方便的位置處以允許使用者輕松地從保持器取走卡盤(pán)鑰匙以用于調(diào)節(jié)卡盤(pán)并且允許使用者在使用后輕松地將卡盤(pán)鑰匙放還到卡盤(pán)鑰匙保持器。卡盤(pán)鑰匙保持器被成形為保持卡盤(pán)鑰匙。在某些實(shí)施方式中，卡盤(pán)鑰匙保持器被成形為具有接納凹口，該接納凹口對(duì)應(yīng)于卡盤(pán)鑰匙的部分的形狀，使得卡盤(pán)鑰匙能夠容易地定位在保持器中而其它工具或部件可能無(wú)法被放置到該卡盤(pán)鑰匙保持器中。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的車(chē)床的立體圖；
[0011]圖2是與圖1所示的車(chē)床類(lèi)似的車(chē)床的卡盤(pán)的立體圖；
[0012]圖3是圖2的卡盤(pán)的立體圖，其示出為從車(chē)床移除；
[0013]圖4是示出了卡盤(pán)鑰匙對(duì)接站的圖1的車(chē)床的殼體的一部分的立體圖；
[0014]圖5是卡盤(pán)鑰匙對(duì)接站的另一個(gè)實(shí)施方式的放大立體圖；以及
[0015]圖6是卡盤(pán)鑰匙對(duì)接站的可操作的互鎖和傳感器的示意性表示。
【具體實(shí)施方式】
[0016]在圖1中，車(chē)床10包括殼體12，在殼體12內(nèi)安裝有電機(jī)(沒(méi)有示出)，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)保持工件的卡盤(pán)或頭架14。車(chē)床10包括床身16，其中在床身16上安裝有運(yùn)載架18以及在床身16的端部安裝有尾架20。在殼體12上設(shè)置有用于操作車(chē)床10的控件22。用于保持卡盤(pán)鑰匙26的對(duì)接站(docking stat1n)24設(shè)置在殼體12上。在示出的實(shí)施方式中，對(duì)接站24設(shè)置在殼體12的前方并靠近控件22。示出的車(chē)床10配置為對(duì)金屬工件進(jìn)行成形。本發(fā)明適用于為金屬、木頭、塑料或其它材料成形的車(chē)床。本發(fā)明也與利用卡盤(pán)鑰匙或其它工具來(lái)操作工件保持器或工具保持器的鉆床、鉆孔機(jī)、鏤銑機(jī)或其它機(jī)器一起使用。
[0017]參照?qǐng)D2，卡盤(pán)14從殼體12延伸并被電機(jī)驅(qū)動(dòng)以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得保持在卡盤(pán)14中的工件或工具也一起旋轉(zhuǎn)。示出的實(shí)施方式的卡盤(pán)14也稱(chēng)作三爪卡盤(pán)(scroll chuck)并且包括接合工件的三個(gè)自定心的爪部或卡爪28。具有其它數(shù)目的爪部的卡盤(pán)是可行的并落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。示出的車(chē)床10包括位于卡盤(pán)14上部的卡盤(pán)防護(hù)裝置30。
[0018]轉(zhuǎn)向圖3，卡盤(pán)14包括在卡盤(pán)14內(nèi)連接至蝸形齒輪(scroll gear)32的三個(gè)爪部28。蝸形齒輪32的旋轉(zhuǎn)同時(shí)移動(dòng)所有的爪部28以提供在爪部28中保持的物品的自定心。經(jīng)由在卡盤(pán)14中的鑰匙接納開(kāi)口 34操作蝸形齒輪32。將卡盤(pán)鑰匙26插入鑰匙接納開(kāi)口 34并且旋轉(zhuǎn)鑰匙，這導(dǎo)致爪部28根據(jù)鑰匙旋轉(zhuǎn)方向而朝向彼此移動(dòng)或遠(yuǎn)離彼此移動(dòng)。在將工件或工具固定在卡盤(pán)14中的期間，卡盤(pán)鑰匙26必須插入到鑰匙接納開(kāi)口中以調(diào)節(jié)卡盤(pán)14，使得工件或工具緊緊地保持在卡盤(pán)14中并確保該工件或工具在車(chē)床或其它機(jī)器的工作期間是安全的。然而在操作車(chē)床或其它機(jī)器之前，使用者必須將卡盤(pán)鑰匙26從卡盤(pán)14移除。
[0019]類(lèi)似地，工件或工具從卡盤(pán)14的移除是這樣完成的:通過(guò)將卡盤(pán)鑰匙插入鑰匙接納開(kāi)口 34并將鑰匙26沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)以將爪部28移動(dòng)至打開(kāi)位置或脫離位置，使得工件或工具可從卡盤(pán)14移除。在移除了工件或工具之后必須在操作車(chē)床或其它機(jī)器之前將卡盤(pán)鑰匙26從卡盤(pán)14移除。
[0020]如在圖3中顯而易見(jiàn)的，卡盤(pán)14是足夠大的，以致于如果卡盤(pán)14旋轉(zhuǎn)到某些位置，則卡盤(pán)鑰匙26可被擋住。例如，卡盤(pán)鑰匙26可能在卡盤(pán)14或工件的后方。即使使用者觀察卡盤(pán)14也可能無(wú)法看到在鑰匙接納開(kāi)口 34中的卡盤(pán)鑰匙26。將卡盤(pán)鑰匙26從卡盤(pán)14移除是很重要的。
[0021]在圖4中，卡盤(pán)鑰匙26固定在殼體12的前壁上的卡盤(pán)鑰匙對(duì)接站24中。對(duì)接站24可固定在或以其它方式設(shè)置在位于車(chē)床或其它機(jī)器上、位于車(chē)床或其它機(jī)器附近、或遠(yuǎn)離車(chē)床或其它機(jī)器的任何位置處。對(duì)接站可并入車(chē)床或其它機(jī)器中。當(dāng)卡盤(pán)鑰匙26處于對(duì)接站24中時(shí)，車(chē)床10或其它機(jī)器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作被使能?？ūP(pán)鑰匙26存在于對(duì)接站中降低了卡盤(pán)鑰匙26被遺留在卡盤(pán)中并且在機(jī)器工作期間可能從卡盤(pán)14的鑰匙接納開(kāi)口 34松脫(可能隨著卡盤(pán)14的旋轉(zhuǎn)而從卡盤(pán)14中拋擲出來(lái))的風(fēng)險(xiǎn)。如果卡盤(pán)鑰匙26處于卡盤(pán)14中并且車(chē)床或機(jī)器以一定速度工作，則卡盤(pán)鑰匙26可能松脫并遺失，或者可能撞擊車(chē)床或其它物體。
[0022]在某些實(shí)施方式中，期望的是保證在車(chē)床或其它機(jī)器的工作之前卡盤(pán)鑰匙26位于對(duì)接站24中或位于對(duì)接站24處。對(duì)接站24可設(shè)置有檢測(cè)卡盤(pán)鑰匙26是否存在于對(duì)接站中的傳感器或其它設(shè)備。根據(jù)某些實(shí)施方式，傳感器或其它鑰匙檢測(cè)設(shè)備在檢測(cè)到卡盤(pán)鑰匙26處于對(duì)接站24中或?qū)诱?4處時(shí)使得車(chē)床或其它機(jī)器能夠被操作。具體地，在某些實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)僅在鑰匙被檢測(cè)到處于對(duì)接站中時(shí)能夠工作。對(duì)接站24的卡盤(pán)鑰匙26的缺失禁止驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作，雖然車(chē)床或其它機(jī)器的其它功能可被使能。傳感器或其它鑰匙檢測(cè)裝置被連接以在未檢測(cè)到卡盤(pán)鑰匙26處于對(duì)接站24中或?qū)诱?4處時(shí)防止卡盤(pán)14以車(chē)床或其它機(jī)器的工作速度被驅(qū)動(dòng)。這可以例如通過(guò)以下方式被實(shí)現(xiàn):如果卡盤(pán)鑰匙26不在對(duì)接站24，則鎖定卡盤(pán)以禁止旋轉(zhuǎn)移動(dòng)、禁止從電機(jī)到卡盤(pán)的驅(qū)動(dòng)聯(lián)接或傳動(dòng)、或者禁用車(chē)床或其他工具的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作。也可使用使能和禁止卡盤(pán)在工作速度下的工作的其它方法。期望的是，當(dāng)鑰匙不在對(duì)接站處時(shí)允許卡盤(pán)以低于工作速度的速度旋轉(zhuǎn)，如當(dāng)在工件的固定期間使用者手動(dòng)地旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)和工件以檢查工件在卡盤(pán)中的布置時(shí)。
[0023]示出的實(shí)施方式的卡盤(pán)鑰匙26具有T形配置，在該T形配置中，工具端部或鑰匙端部位于T形的底部，而把手形成該T形的橫桿。T形卡盤(pán)鑰匙的連接至橫桿的部分在本說(shuō)明書(shū)中可稱(chēng)作縱桿，雖然該豎桿不一定需要處于豎直方向?？ūP(pán)鑰匙對(duì)接站具有被定形狀為接納T形鑰匙的豎桿的開(kāi)口?？稍诒景l(fā)明的范圍內(nèi)提供卡盤(pán)鑰匙和卡盤(pán)鑰匙對(duì)接站的其它配置。可提供用于操作卡盤(pán)的其它工具以代替T形卡盤(pán)鑰匙，如扳手、艾倫扳手(Allen key)、螺絲刀等。在本發(fā)明范圍之內(nèi)的是，鑰匙對(duì)接站可配置為接納和感應(yīng)扳手、鑰匙、螺絲刀或用于調(diào)節(jié)卡盤(pán)的其它工具的存在，使得除非扳手、鑰匙、螺絲刀或其它工具處在對(duì)接站中或?qū)诱咎幏駝t阻止卡盤(pán)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作。
[0024]圖5示出了鑰匙對(duì)接站36，其固定至殼體12并且限定了用于接納卡盤(pán)鑰匙26的一部分的開(kāi)口 38。對(duì)接站36的側(cè)部40提供對(duì)鑰匙26的把手42的支承，而鑰匙26的主體44處在開(kāi)口38中的預(yù)定位置中。在對(duì)接站36中安裝有傳感器以感應(yīng)卡盤(pán)鑰匙26的存在。例如，傳感器可安裝在開(kāi)口處以感應(yīng)卡盤(pán)鑰匙26的主體44。傳感器可以是被安裝為使得卡盤(pán)鑰匙中斷了一束光的光學(xué)傳感器、感應(yīng)卡盤(pán)鑰匙中的磁性元件的磁性傳感器、感應(yīng)由于卡盤(pán)鑰匙的存在而導(dǎo)致的電路元件的電容變化的電容傳感器、通過(guò)鑰匙的存在而連接或者通過(guò)鑰匙的存在而中斷的物理傳感器(如杠桿或按鈕、電觸頭)、如設(shè)置在現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車(chē)鑰匙中的無(wú)線發(fā)射器或接收器、或任何其它類(lèi)型的傳感器或存在檢測(cè)設(shè)備。用于檢測(cè)鑰匙或扳手的任何傳感器或檢測(cè)器均是可行的并且落入本專(zhuān)利申請(qǐng)的范圍內(nèi)。
[0