專利名稱:用于在確定位置夾緊工件或刀具的夾緊裝置或夾緊組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于在確定位置夾緊工件或刀具的夾緊裝置。這種夾緊裝置包括第一聯(lián)軸器元件,可以將其固定安裝到機(jī)械加工機(jī)床的工作臺(tái)上,其也稱作第二夾緊元件,其與要被夾緊的工件或刀具相關(guān),其可以閉鎖到第一夾緊元件上,或者脫離第一夾緊元件。為了精確定位,兩個(gè)聯(lián)軸器元件之一設(shè)有槽,該槽可以與定位元件協(xié)同作用,定位元件設(shè)置在另一個(gè)聯(lián)軸器元件上,由此沿著X方向和Y方向確定聯(lián)軸器元件的共同位置。直到精確定位,兩個(gè)聯(lián)軸器元件之一設(shè)有具有高度的接觸表面,而另一個(gè)聯(lián)軸器元件上設(shè)有平表面,當(dāng)兩個(gè)聯(lián)軸器元件互鎖時(shí),具有高度的接觸表面座落于平表面上,由此確定兩個(gè)聯(lián)軸器元件沿著Z方向的共同位置。
還有,本發(fā)明涉及用于在確定位置夾緊工件或刀具的夾緊組件。此夾緊組件包括工件或刀具載體,多個(gè)第一聯(lián)軸器元件以相互間隔的方式連接到工件載體上,相應(yīng)的多個(gè)第二聯(lián)軸器元件以相應(yīng)的間隔方式固定設(shè)置,它們與多個(gè)第一聯(lián)軸器元件協(xié)同作用。由此,借助分別設(shè)置在第一和第二聯(lián)軸器元件上的槽和對(duì)準(zhǔn)元件,沿著X方向和Y方向,以及圍繞Z軸線的角度方向,確定工件載體的位置。
文件EP-255,042 B1公開了一種用于機(jī)械加工機(jī)床的夾緊裝置。這種夾緊裝置包括夾緊卡盤和用于夾緊刀具的刀具載體。夾緊卡盤設(shè)有柱狀元件和帶狀元件,帶狀元件從夾緊卡盤的下表面伸出,由此帶狀元件高出柱狀元件,并且設(shè)有對(duì)準(zhǔn)刀具的接觸表面。刀具載體元件包括平表面,其座落于上述柱狀元件,在平表面上設(shè)有開口槽,開口槽與帶狀元件相配合。開口槽設(shè)有彈性唇狀物,以便與帶狀元件相靠。為了將刀具載體元件夾緊到夾緊卡盤上,刀具載體元件設(shè)有起夾緊作用的柱狀元件。
為了保證這種裝有刀具的載體元件能夠安全的安裝到機(jī)械加工機(jī)床的工作臺(tái)外側(cè),而且為了避免損壞起夾緊作用的柱狀元件和刀具,在移走刀具載體元件之前,起夾緊作用的柱狀元件必需能夠從刀具載體元件上拆卸。特別是將起夾緊作用的柱狀元件拆卸之后,刀具載體元件可以倒置放在工作臺(tái)上,即,刀具載體元件座落于其平表面上。但是,這涉及到彈性唇狀物被機(jī)械損壞的危險(xiǎn),以及平表面內(nèi)的槽可能被污染。當(dāng)?shù)毒咻d體元件以其橫向表面之一向下放置在工作臺(tái)上時(shí),無論起夾緊作用的柱狀元件是否被拆卸,都存在著同樣的危險(xiǎn)。應(yīng)當(dāng)理解這種夾緊裝置,特別是這種刀具載體元件必需仔細(xì)小心地進(jìn)行安裝操作。此外,EP-255,042 B1號(hào)專利文件記載的夾緊裝置不能用于大的和/或重的工件,因?yàn)?,?shí)踐證明,設(shè)有大的和重的刀具的載體元件不能夠與小的和輕的載體元件同樣細(xì)心地進(jìn)行安裝操作。
因此本發(fā)明的目的是提供一種在確定位置夾緊工件或刀具的夾緊裝置和夾緊組件,其消除了上述缺點(diǎn)。
特別是本發(fā)明的目的是提供一種在確定位置夾緊工件或刀具的夾緊裝置和夾緊組件,其比現(xiàn)有技術(shù)中已知的夾緊裝置更加堅(jiān)固。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在確定位置夾緊工件或刀具的夾緊裝置和夾緊組件,其對(duì)于粗糙安裝非常不敏感。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在確定位置夾緊工件或刀具的夾緊裝置和夾緊組件,借助其可以安裝相當(dāng)大和相當(dāng)重的工件或刀具。
為了達(dá)到本發(fā)明的上述和其它目的,按照本發(fā)明的第一方面,本發(fā)明設(shè)有在確定位置夾緊刀具或工件的裝置,該裝置包括適于固定安裝的第一聯(lián)軸器元件,例如安裝到機(jī)械加工機(jī)床的工作臺(tái)上,還包括與刀具或工件相關(guān)的第二聯(lián)軸器元件,其可以固定到第一聯(lián)軸器元件上,或者與第一聯(lián)軸器元件相脫離。
夾緊裝置包括第一對(duì)準(zhǔn)元件,其使第二聯(lián)軸器元件相對(duì)于第一聯(lián)軸器元件沿著笛卡爾直角坐標(biāo)系的X軸線方向或Y軸線方向或X和Y軸線方向相互定位,第二對(duì)準(zhǔn)元件,其使第二聯(lián)軸器元件相對(duì)于第一聯(lián)軸器元件沿著笛卡爾直角坐標(biāo)系的Z軸線方向相互定位。
為了將第二聯(lián)軸器元件閉鎖到第一聯(lián)軸器元件上,在固定的第一聯(lián)軸器元件上至少設(shè)有一個(gè)起夾緊作用的柱狀元件。
上述第一對(duì)準(zhǔn)元件包括設(shè)置在第一和第二聯(lián)軸器元件之一上的槽,以及設(shè)置在另一個(gè)第一和第二聯(lián)軸器元件之一上的對(duì)準(zhǔn)元件。當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件靠近第一聯(lián)軸器元件時(shí),對(duì)準(zhǔn)元件與槽相互配合。
上述第二對(duì)準(zhǔn)元件包括具有高度的接觸表面,所述接觸表面從第一和第二聯(lián)軸器元件之一伸出,在另一個(gè)第一和第二聯(lián)軸器元件之一上設(shè)有平表面。當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件閉鎖在第一聯(lián)軸器元件時(shí),具有高度的接觸表面與平表面相靠。第二聯(lián)軸器元件裝有支撐元件,其包括自由支撐面,并且高出設(shè)置在第二聯(lián)軸器元件的對(duì)準(zhǔn)元件。
由于起夾緊作用的柱狀元件設(shè)置在固定的聯(lián)軸器元件上,可以保證第二聯(lián)軸器元件,即,與工件或刀具相關(guān)的聯(lián)軸器元件沒有任何過于凸出的部分,因此放置第二聯(lián)軸器元件,例如放置到機(jī)械加工機(jī)床外側(cè)的工作臺(tái)上非常容易,沒有必要首先拆除起夾緊作用的柱狀元件。在第二聯(lián)軸器元件上的支撐元件的結(jié)構(gòu),即與工件或刀具相關(guān)的聯(lián)軸器元件高出所有主要用于使聯(lián)軸器元件精確定位的部件和元件,所述聯(lián)軸器元件包括自由支撐表面,其沒有定位或?qū)?zhǔn)功能,其結(jié)果是,在工件或刀具載體中很容易進(jìn)行安裝,而且不易損壞或污染,因?yàn)榕c對(duì)準(zhǔn)有關(guān)的部件或元件相當(dāng)精密,由于支撐元件的保護(hù)作用,使其遠(yuǎn)離機(jī)械損傷和污染的場(chǎng)所。此外,支撐元件能夠使刀具或工件載體安全地放置在工作臺(tái)上。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,支撐元件具有內(nèi)表面,其形狀基本上相應(yīng)于第二聯(lián)軸器元件的外輪廓,因此在固定的第一聯(lián)軸器元件上設(shè)有具有高度的接觸表面,支撐元件高出設(shè)置在第二聯(lián)軸器元件上的對(duì)準(zhǔn)元件,其高度值大于接觸表面的高度。因此,當(dāng)兩個(gè)聯(lián)軸器元件互鎖時(shí),可以保證主要用于使兩個(gè)聯(lián)軸器元件相互精確定位的部件和元件的安全性。于是,在機(jī)械加工工件期間,例如鉆削、銑削、車削等,對(duì)于這些精密部件和元件的損壞和污染大大減小。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,支撐元件的內(nèi)表面設(shè)有密封件,當(dāng)?shù)谝缓偷诙?lián)軸器元件互鎖時(shí),密封件與第二聯(lián)軸器元件的外表面相配合。這種夾緊裝置可以防止灰塵或水侵入。
為了便于最初使兩個(gè)聯(lián)軸器元件初步對(duì)準(zhǔn),設(shè)置當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件靠近第一聯(lián)軸器元件時(shí),使第二聯(lián)軸器元件和固定的第一聯(lián)軸器元件初步定位的裝置。因此,按照另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,第二聯(lián)軸器元件設(shè)有中央孔,其適于容納起夾緊作用的柱狀元件,所述中央孔包括位于其一端的環(huán)形插入物,當(dāng)?shù)谝缓偷诙?lián)軸器元件互鎖時(shí),環(huán)形插入物面對(duì)第一聯(lián)軸器元件。起夾緊作用的柱狀元件有端部表面,所述端部表面上設(shè)有倒角或圓形部分。因此,環(huán)形插入物和倒角或圓形部分協(xié)同作用,當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件靠近第一聯(lián)軸器元件時(shí),其作為初步確定第一和第二聯(lián)軸器元件相互位置的初步定位裝置。最好,環(huán)形插入物設(shè)有倒角邊緣,其位于中央孔的一端。
按照本發(fā)明的第二方面,提供一種夾緊組件,其包括工件載體,多個(gè)相互間隔的第一聯(lián)軸器元件連接到工件載體元件上,還包括多個(gè)相應(yīng)的第二聯(lián)軸器元件,其以相應(yīng)的間隔方式固定安置,并且與多個(gè)第一聯(lián)軸器元件協(xié)同作用。
還設(shè)有用于將封閉第一聯(lián)軸器元件與相應(yīng)的第二聯(lián)軸器元件之一相互閉鎖的裝置,其包括,起夾緊作用的柱狀元件,所述柱狀元件位于固定的第二聯(lián)軸器元件上。
第一對(duì)準(zhǔn)裝置用于使第一聯(lián)軸器元件相對(duì)于第二聯(lián)軸器元件沿著平行于刀具載體元件的平面對(duì)準(zhǔn)位置;第二對(duì)準(zhǔn)裝置用于使第一聯(lián)軸器元件相對(duì)于第二聯(lián)軸器元件沿著垂直于刀具載體元件的平面方向?qū)?zhǔn)位置。
第一對(duì)準(zhǔn)裝置包括設(shè)置在第一或第二聯(lián)軸器元件上的槽,以及設(shè)置在第二或第一聯(lián)軸器元件上的對(duì)準(zhǔn)元件。當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件靠近第一聯(lián)軸器元件時(shí),對(duì)準(zhǔn)元件與槽相互配合。
第二對(duì)準(zhǔn)裝置包括具有高度的接觸表面,其凸出于第一或第二聯(lián)軸器元件,還包括設(shè)置在第二或第一聯(lián)軸器元件上的平表面。當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件與第一聯(lián)軸器元件互鎖時(shí),具有高度的接觸表面與平表面相互相靠。
第一聯(lián)軸器元件設(shè)有支撐元件,其包括自由支撐表面,并且高出設(shè)置在第一聯(lián)軸器元件上的對(duì)準(zhǔn)裝置,因此全部槽和對(duì)準(zhǔn)元件,沿著X方向和Y方向,以及圍繞Z軸線的角度方向,確定刀具載體元件的位置。
由于這種夾緊組件的幫助,即使必須經(jīng)常由起重機(jī)搬運(yùn)的大的和重的工件,也可以迅速、不費(fèi)力地被搬運(yùn)到機(jī)械加工位置,然后夾緊。在機(jī)械加工之后,工件載體元件可以放置在工作場(chǎng)地的任何方便的位置,不需要采用特別準(zhǔn)備的裝置,因?yàn)榈毒咻d體元件座落于屬于其聯(lián)軸器元件的支撐元件上。因此,實(shí)際上不可能損壞或污染對(duì)準(zhǔn)裝置。下面,將進(jìn)一步參照附圖描述本發(fā)明。
圖1是立體圖,其表示分別與工件和刀具相聯(lián)系的聯(lián)軸器元件的第一實(shí)施例。
圖2是固定的聯(lián)軸器元件的立體圖。
圖3是包括圖1和2所示兩個(gè)聯(lián)軸器元件的夾緊裝置的橫向剖視圖。
圖4是立體圖,其表示分別與工件和刀具相聯(lián)系的聯(lián)軸器元件的第二實(shí)施例。
圖5是夾緊裝置的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面示意圖。
圖6是夾緊裝置的又一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面示意圖。
圖7是立體圖,其表示分別與工件和刀具相聯(lián)系的聯(lián)軸器元件的第三實(shí)施例。
圖8是固定的聯(lián)軸器元件的另一個(gè)實(shí)施例的立體圖,其中固定的聯(lián)軸器元件適合于同圖7所示的聯(lián)軸器元件協(xié)同作用。
圖9是俯視示意圖,其表示用于在確定位置夾緊工件的裝置。
圖10是圖9所示裝置的側(cè)視圖。
為了進(jìn)行簡(jiǎn)要描述,在下文中,分別與工件和刀具相聯(lián)系的聯(lián)軸器元件僅僅由術(shù)語“聯(lián)軸器元件”來表示,同時(shí)術(shù)語“夾緊元件”用來表示固定的聯(lián)軸器元件。
圖1表示聯(lián)軸器元件1的立體圖,其中具有局部剖視。聯(lián)軸器元件1適合于接收刀具(未圖示)或工件(未圖示)。圖2表示夾緊元件2的第一實(shí)施例的立體圖。聯(lián)軸器元件1和夾緊元件2一同形成夾緊裝置。通常,聯(lián)軸器元件1夾持要給予機(jī)械運(yùn)動(dòng)的工件,或者用于夾持刀具,以便使工件獲得機(jī)械運(yùn)動(dòng)。同時(shí),夾緊元件2是固定的,例如,將其固定在機(jī)械加工機(jī)床的刀具臺(tái)(未圖示)內(nèi)。
聯(lián)軸器元件1包括基體元件10,由支撐元件11包圍基體元件10。支撐元件11在基體元件10的下側(cè)10A一側(cè)具有下支撐表面12。與下支撐表面12相對(duì)的頂部表面和基體元件10的平表面相互平齊。
基體元件10設(shè)有中央孔18,在中央孔18的下側(cè)設(shè)有環(huán)形插入物15。此環(huán)形插入物15包括成角度的中央表面15A。最好,環(huán)形插入物15以可互換的方式固定到基體元件10上,例如借助螺紋(未圖示)將環(huán)形插入物15安裝到基體元件10上。中央孔18的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形槽16,其適合于容納圖2所示的夾緊元件2的夾緊珠22,下文中將對(duì)此予以詳細(xì)描述。在基體元件10的下表面10A設(shè)有凹槽13,其適于同設(shè)置在夾緊元件2上的對(duì)準(zhǔn)元件26協(xié)同作用,下文中將對(duì)此予以詳細(xì)描述。
根據(jù)聯(lián)軸器元件1是否用于攜帶自動(dòng)工件,或者用于作為固定工件或夾緊組件的部件,設(shè)置四個(gè)相互偏離的、或成角度偏置的槽13。如圖1所示,其中有兩個(gè)并置的槽13。在槽13的后側(cè)設(shè)有切口或窄窗口14,其功能將在下文中予以詳細(xì)描述。
基體元件10的下部分設(shè)有環(huán)形凹陷部分17,其將基體元件10的下部分與支撐元件11分開,于是,當(dāng)夾緊元件2的對(duì)準(zhǔn)元件26使基體元件10和支撐元件11相互配合時(shí),在位移中,槽13的下部不受阻礙。
槽13與平的、光滑的基體元件10的下表面10A共同形成聯(lián)軸器元件1的基本部件,以便使聯(lián)軸器元件1相對(duì)于夾緊元件2精確定位。而上述環(huán)形插入物15用于使聯(lián)軸器元件1相對(duì)于夾緊元件2初步定位。在精確定位中,下表面10A和槽13防止由于支撐元件11過于高出基體元件10的下表面10A,而影響精確定位。
夾緊元件2包括基體元件20,由該基體元件20連接夾緊柱21。夾緊柱21的自由端面21A作為中央表面,具有倒角或圓形結(jié)構(gòu),并且向上延伸的部分至少為夾緊柱21的橫截面積的三分之一。四個(gè)接觸表面24和兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件26從夾緊元件2的基體元件20的平的上表面凸出。應(yīng)當(dāng)理解,在圖2中只能看到四個(gè)接觸表面24中的三個(gè)。在接觸表面24的中央,設(shè)有孔25。壓縮空氣可以從這些孔25中釋放,以便在夾緊操作過程中,在接觸表面24接觸聯(lián)軸器元件1的平表面10A之前,清潔接觸表面24。
對(duì)準(zhǔn)元件26可以固定到槽23中,所述槽23設(shè)置在基體元件20內(nèi),并且由螺紋裝置(未圖示)固定。對(duì)準(zhǔn)元件26的縱向上邊緣被倒角,由此形成與槽13的傾斜的上邊緣共同作用的對(duì)準(zhǔn)表面27,所述槽13設(shè)置在聯(lián)軸器元件1的基體元件10的表面10A上。對(duì)準(zhǔn)元件26與基體元件20的接觸表面24作為夾緊元件2的基本部件,以便使夾緊元件2相對(duì)于聯(lián)軸器元件1精確定位,同時(shí)上述夾緊柱21的三個(gè)自由端部表面作為夾緊元件2相對(duì)于聯(lián)軸器元件1初步定位的部件。為了使聯(lián)軸器元件1和夾緊元件2相互固定,夾緊元件2的夾緊柱21設(shè)有多個(gè)夾緊珠22,在夾緊操作中,夾緊珠22與設(shè)置在聯(lián)軸器元件1的孔18內(nèi)壁中的槽16相互配合。
圖3表示在夾緊操作期間聯(lián)軸器元件1和夾緊元件2的橫向剖視示意圖。通過初步定位裝置的相互作用,即,聯(lián)軸器元件1的環(huán)形插入物15和夾緊元件2的夾緊柱21的端部表面21A的倒角或圓形部分之間的相互作用,兩個(gè)元件1和2的連接是非常容易的。最好,環(huán)形插入物15由比構(gòu)成夾緊柱21的材料軟的材料制成,于是,在聯(lián)軸器元件1和夾緊元件2相互初步對(duì)準(zhǔn)時(shí),可以避免損壞夾緊柱21。例如,環(huán)形插入物15可以由黃銅或青銅材料制成。但是,也可以采用其它合適的塑料材料。
在聯(lián)軸器元件1和夾緊元件2的相互初步對(duì)準(zhǔn)完成之后,進(jìn)行這兩個(gè)元件1和2的精確定位。設(shè)置在聯(lián)軸器元件1的槽13一對(duì)準(zhǔn)夾緊元件2的對(duì)準(zhǔn)元件26,兩個(gè)元件1和2相互相向運(yùn)動(dòng),由此對(duì)準(zhǔn)元件26配合于槽13。因此,兩個(gè)元件1和2相互對(duì)準(zhǔn),基本上不受任何制動(dòng)力的作用。因此,兩個(gè)元件1和2相對(duì)于X軸方向和Y軸方向,以及相對(duì)于它們的角度方向完成相互定位。
現(xiàn)在已經(jīng)確實(shí)完成聯(lián)軸器元件1與夾緊元件2之間的相互夾緊。因此,夾緊珠22配合設(shè)置在聯(lián)軸器元件1的中央孔18的內(nèi)壁中的槽16。如圖3所示,中空的夾緊柱21的內(nèi)部設(shè)有向上偏置的可移動(dòng)活塞30,即,活塞30受彈簧組件作用,朝向夾緊柱21的自由端部表面21A偏置。因此,夾緊珠22受徑向向外的作用力作用。活塞30可以向下移動(dòng),移動(dòng)方向與彈簧組件施加的作用力方向相反,其結(jié)果是釋放夾緊珠22,以致兩個(gè)元件1和2可以相互分開。在圖3所示的固定位置,活塞30固定在其上端位置,并且在作用力的作用下,夾緊珠22進(jìn)入槽16,由此兩個(gè)元件1和2相互閉鎖。為了向下移動(dòng)活塞30,釋放夾緊珠22,向壓力腔31填充壓縮空氣??梢岳斫?,能夠設(shè)計(jì)夾緊元件2具有這樣的結(jié)構(gòu),即,活塞30可以在膨脹的壓縮空氣作用下,向上移動(dòng)。與彈簧組件附加的力共同作用,或者代替彈簧作用力,完成上述操作。在相同的方式中,也可以采用氣壓夾緊方式互鎖兩個(gè)元件1和2。
為了在確定的位置沿著Z方向使聯(lián)軸器元件1與夾緊元件2對(duì)準(zhǔn),聯(lián)軸器元件1在進(jìn)行夾緊操作過程中產(chǎn)生位移,位移方向與施加彈性力的方向相反,彈性力由彈性元件施加,彈性元件由設(shè)有切口或窄窗口14的槽13構(gòu)成,位移一直達(dá)到這種程度,即,聯(lián)軸器元件1的平滑下表面10A與夾緊元件2的接觸表面24相靠,如圖1和2所示。
由于支撐元件11高出使聯(lián)軸器元件1與夾緊元件2精確定位的元件10A、13和14,其高度值大于接觸表面24的高度值,一旦聯(lián)軸器元件1和夾緊元件2相互連接,由支撐元件11封閉夾緊元件2的上側(cè)。此外,支撐元件11的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形槽,由環(huán)形槽容納環(huán)形密封件32。于是,聯(lián)軸器元件1固定到夾緊元件2上,所有的部件和元件10A、13、14、21、22、24、26主要用于可靠地對(duì)中和夾緊,可以防止它們接觸臟物和灰塵。
代替設(shè)置在支撐元件11的內(nèi)壁,用于容納環(huán)形密封件32的環(huán)形槽,如圖3所示,可以巧妙地在支撐元件下端設(shè)置內(nèi)邊緣倒角,在內(nèi)邊緣上設(shè)有在中央角部下方延伸的環(huán)形槽,所述環(huán)形槽對(duì)著接觸表面,并且用于容納密封環(huán)。在這種情況下,最好夾緊元件包括環(huán)形邊緣部分,其適合于當(dāng)兩個(gè)元件互鎖時(shí),在密封環(huán)與其接觸的區(qū)域定位。由于這種結(jié)構(gòu),由密封環(huán)施加到聯(lián)軸器元件上的反作用力可以保持在很小值,以致密封環(huán)不對(duì)兩個(gè)元件的相互對(duì)準(zhǔn)有較大影響。
圖4以具有局部剖視的立體圖表示聯(lián)軸器元件1B的第二實(shí)施例,其類似于圖1所示的實(shí)施例。代替圖1所示第一實(shí)施例中的槽13后面的窄窗口或切口14,在聯(lián)軸器元件1B中包括兩個(gè)與各個(gè)槽13相聯(lián)系的彈性唇狀元件34,唇狀元件34設(shè)有可以看到的切口35,切口35與聯(lián)軸器元件1B的平的下表面平行。這種具有彈性唇狀元件34的結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生與圖1所示具有窄窗口或切口的槽相同的效果,即,當(dāng)聯(lián)軸器元件1B靠近夾緊元件2時(shí),對(duì)準(zhǔn)元件26的具有倒角的對(duì)準(zhǔn)表面27與唇狀元件34的邊緣相配合,在進(jìn)入對(duì)準(zhǔn)操作之后,當(dāng)兩個(gè)元件1B、2相互夾緊時(shí),唇狀元件34變形,直到夾緊元件2的接觸表面24與聯(lián)軸器元件1B的平的下表面相靠。
圖5是另一個(gè)實(shí)施例聯(lián)軸器元件1C的側(cè)視示意圖,其中聯(lián)軸器元件1C設(shè)有彈性盤形元件37。圖5中所示的夾緊元件2C基本上相應(yīng)于圖2所示的夾緊元件2,其描述相同。彈性盤形元件安裝到聯(lián)軸器元件1C的下表面,替代圖1中所示的實(shí)施例的設(shè)有窄窗口或切口14的槽13的結(jié)構(gòu),因此由盤形元件37的性能保證沿著Z方向具有需要的彈性。彈性盤形元件37上設(shè)有槽13C。在槽13所在的區(qū)域彈性盤形元件37的結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)。為了允許在槽13C的區(qū)域中彈性盤形元件37具有偏差,聯(lián)軸器元件1C的基體元件,在槽13C所在的區(qū)域設(shè)置凹槽39,凹槽39的深度大于彈性盤形元件37的高度,這是由于在槽13C所在區(qū)域的加強(qiáng)部分的結(jié)構(gòu)所致。因此,在彈性盤形元件37和凹槽39之間具有間隙38,其允許沿著Z方向彈性盤形元件37具有一定的偏差。應(yīng)當(dāng)理解,可以采用孔替換圖5所示的設(shè)有盤形元件37的槽13C,其中孔的邊緣與夾緊元件2的對(duì)準(zhǔn)元件26相配合。
圖6是另一個(gè)實(shí)施例夾緊元件2D的側(cè)視示意圖。由此聯(lián)軸器元件1D與夾緊元件2D協(xié)同作用,所述聯(lián)軸器元件1D不具有圖1所示的帶彈性的槽13,也沒有圖5所示的彈性盤狀元件37,而具有剛性槽。但是在此實(shí)施例中,夾緊元件2D設(shè)有對(duì)準(zhǔn)元件40,所述對(duì)準(zhǔn)元件40可以沿Z方向產(chǎn)生彈性位移。為達(dá)到此目的在各個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件40的后面設(shè)有凹陷41。應(yīng)當(dāng)理解,可以替換在各個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件40后面的凹陷41,所述對(duì)準(zhǔn)元件可以由彈性力支撐,例如支撐在彈性盤狀元件上(未圖示)。在這種情況下,對(duì)準(zhǔn)元件40的構(gòu)造可以沿著Z方向產(chǎn)生彈性位移,在聯(lián)軸器元件中相應(yīng)的槽可以是剛性的,或者位于聯(lián)軸器元件1D的剛性部分。
圖7和8表示另一個(gè)實(shí)施例的立體圖,其中的裝置用于在確定位置夾緊工件,其包括聯(lián)軸器元件44,將要被給予機(jī)械運(yùn)動(dòng)的工件或刀具坯件固定到聯(lián)軸器元件44(如圖7所示),以及固定的夾緊元件45(如圖8所示)上。在這兩個(gè)圖中表示的用于在確定位置夾緊工件的裝置特別適合于夾緊大的和/或重的工件或刀具坯件。為了提供相當(dāng)高的和非常有效的夾緊力,固定的夾緊元件45具有四個(gè)起夾緊作用的柱狀元件46,在各種情況下由接觸表面51圍繞柱狀元件46。這些接觸表面51相對(duì)于夾緊元件45的表面具有幾毫米的高度。在每?jī)蓚€(gè)起夾緊作用的柱狀元件46之間設(shè)有對(duì)準(zhǔn)元件47。圖8所示的四個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件設(shè)置在凹陷部分內(nèi),所述凹陷部分設(shè)置在夾緊元件45的平的上表面內(nèi)。
在圖7中所示的聯(lián)軸器元件44包括四個(gè)環(huán)形接觸表面52。在這些接觸表面52的中央分別設(shè)有孔53,其尺寸和位置相應(yīng)于夾緊元件45的柱狀元件46。在單一的彈性元件48中,利用機(jī)械方法加工出用于使聯(lián)軸器元件44相對(duì)于夾緊元件45精確定位的槽49,所述彈性元件48插入凹陷部分50,所述凹陷部分50設(shè)置在圖7所示的聯(lián)軸器元件44的表面??梢杂上喈?dāng)大的橫向力從凹陷部分50取出彈性元件48。
借助圖7和8所示的精確定位元件的結(jié)構(gòu),即具有槽49的彈性元件48,以及對(duì)準(zhǔn)元件47,聯(lián)軸器元件44相對(duì)于夾緊元件45的最后位置可以沿著X和Y方向確定,以及相對(duì)于中心軸線Z的角度位置確定。
在圖7中所示的聯(lián)軸器元件44的實(shí)施例可以結(jié)合采用三種不同的支撐元件,或采用其中一種形式而不采用結(jié)合的形式。
在第一種變化形式中聯(lián)軸器元件44設(shè)有環(huán)形帶狀元件54。此帶狀元件54的形狀相應(yīng)于夾緊元件45的外輪廓,其結(jié)果是,一旦兩元件44和45相互夾緊,由帶狀元件54圍繞夾緊元件45。即使在圖7中僅表示出一個(gè)帶狀元件54,其圍繞聯(lián)軸器元件44的一個(gè)角延伸,可以理解在實(shí)際使用中,可以有四個(gè)這樣的帶狀元件54分別圍繞聯(lián)軸器元件44的各角,或者帶狀元件沿著聯(lián)軸器元件44的全部周邊連續(xù)設(shè)置。另外,帶狀元件54的高度可以選擇,以致它們高出主要用于精確定位的部件和元件48、49、50,其高出的數(shù)值大于夾緊元件45的接觸表面51的高度。
在第二個(gè)變化的形式中,聯(lián)軸器元件44設(shè)有帶狀元件56,其位于聯(lián)軸器元件44的下表面,并且沿著邊緣設(shè)置。在圖7中僅僅描繪了一個(gè)帶狀元件56,其沿著聯(lián)軸器元件44的一個(gè)角延伸,也可以沿著聯(lián)軸器元件44的全部周邊設(shè)置連續(xù)的帶狀元件。在這種情況下,各個(gè)帶狀元件56的高度是可以選擇的,以致其高出主要用于精確定位的部件和元件48、49、52,其高度值小于夾緊元件45的接觸表面51。因此,可以保證接觸表面51可靠有效地、與聯(lián)軸器元件44的接觸表面52相靠。
在第三個(gè)變化的形式中,聯(lián)軸器元件44設(shè)有四個(gè)柱狀元件55,其位于聯(lián)軸器元件44的四個(gè)角部區(qū)域。在這種情況下,柱狀元件55的高度是可以選擇的,以致其高出主要用于精確定位的部件和元件48、49、52,其高度值小于夾緊元件45的接觸表面51。因此,可以保證接觸表面51可靠有效地、與聯(lián)軸器元件44的接觸表面52相靠。
可以替換圖8所示的起夾緊作用的四個(gè)柱狀元件46,柱狀元件46的數(shù)量可以更多,例如,設(shè)置六個(gè)柱狀元件46。此外,如果需要,可以增加對(duì)準(zhǔn)元件47和相應(yīng)的槽49的數(shù)量。
圖9表示在確定位置夾緊工件的裝置的俯視示意圖。圖10表示圖9所示裝置的側(cè)視圖。此裝置包括四個(gè)夾緊組件3和工件載體4。此工件載體4包括圓形平臺(tái)元件5,在圓形平臺(tái)元件的下表面圍繞平臺(tái)元件5的中心軸線6對(duì)稱設(shè)置四個(gè)聯(lián)軸器元件1。在平臺(tái)元件5的頂部,可以固定要被給予機(jī)械運(yùn)動(dòng)的工件??梢岳斫猓梢圆捎萌魏纹渌ぜd體替換平臺(tái)元件,例如,采用起夾緊作用的支架元件。
夾緊組件3的四個(gè)夾緊元件2固定安裝,例如,安裝在機(jī)械加工機(jī)床的工作臺(tái)7的頂部。四個(gè)夾緊組件3之一具有兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件和兩個(gè)相應(yīng)的定位槽。這些對(duì)準(zhǔn)元件全部設(shè)置在工件載體4的沿著X和Y方向,以及圍繞Z軸線,即,中心軸線6的角度方向的確定位置。
可以采用不同形狀的工件載體,例如,矩形工件載體,代替圖9和10所示的圓形工件載體。特別是在采用矩形工件載體的情況下,可以巧妙的設(shè)置具有四個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件和四個(gè)相應(yīng)的槽的夾緊組件3。借助夾緊組件,沿著X和Y方向,確定工件載體的位置,由此設(shè)定Z軸線的位置。此外,首先要注意的是,確定工件載體的角度方向。但是,特別在大的工件載體的情況下,需要更精確地確定角度方向。因此,至少設(shè)置一個(gè)附加的夾緊組件,其所在位置與第一夾緊組件有一定距離。至少由一個(gè)附加的夾緊組件圍繞Z軸線確定工件載體的角度方向,由上述第一夾緊組件確定Z軸線的位置。因此,附加的夾緊組件包括兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件和兩個(gè)相應(yīng)的槽。以這種方式,工件載體的縱向尺寸變化,對(duì)于定位的精度沒有不良影響。特別是,工件載體的熱膨脹,伴隨著在第一和附加夾緊組件之間距離變化,對(duì)于設(shè)置在工件載體上的工件的精確定位沒有消極影響。
可以理解,圖9和10所示的用于夾緊工件的裝置可以設(shè)有圖7和8所示的夾緊組件,以便代替上述夾緊組件。
可以看到本發(fā)明的具有夾緊組件的工件載體的優(yōu)點(diǎn)是這種工件載體非常堅(jiān)固,而且對(duì)于粗糙安裝不敏感。如果將這種工件載體放置到任何一種支座上,例如,工作支座或類似物上,主要用于對(duì)準(zhǔn)工件的聯(lián)軸器元件的部件和元件,可以免于損壞,因?yàn)橹卧叱鲇糜趯?duì)準(zhǔn)工件載體的聯(lián)軸器元件的部件和元件,因此只有暴露的支撐元件的支撐表面接觸工作支座。
權(quán)利要求
1.一種用于在確定位置夾緊工件或刀具的裝置,其包括第一適合于固定安裝的聯(lián)軸器元件;第二聯(lián)軸器元件,其與工件或刀具相聯(lián)系,適合于固定到第一聯(lián)軸器元件上,或者與第一聯(lián)軸器元件脫離;第一對(duì)準(zhǔn)元件,在笛卡爾直角坐標(biāo)系中,沿著X軸線方向和/或Y軸線方向?qū)?zhǔn)第二聯(lián)軸器元件和第一聯(lián)軸器元件;第二對(duì)準(zhǔn)元件,在笛卡爾直角坐標(biāo)系中,沿著Z軸線方向?qū)?zhǔn)第二聯(lián)軸器元件和第一聯(lián)軸器元件;將所述第二聯(lián)軸器元件閉鎖在所述第一聯(lián)軸器元件上的裝置,其包括至少一個(gè)起夾緊作用的柱狀裝置,該柱狀裝置位于所述第一固定的聯(lián)軸器元件上;所述第一對(duì)準(zhǔn)裝置包括設(shè)置在所述第或第二聯(lián)軸器元件之一上的槽,對(duì)準(zhǔn)元件設(shè)置在另一個(gè)所述第或第二聯(lián)軸器元件之一上,當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件靠近所述第一聯(lián)軸器元件時(shí),所述對(duì)準(zhǔn)元件與槽相互配合;所述第二對(duì)準(zhǔn)裝置包括具有高度的接觸表面,其高出所述第一或第二聯(lián)軸器元件之一,在另一個(gè)所述第一或第二聯(lián)軸器元件之一設(shè)有平的表面,當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件閉鎖到所述第一聯(lián)軸器元件上時(shí),所述接觸表面座落于平的表面;所述第二聯(lián)軸器元件設(shè)置在支撐裝置上,所述支撐裝置包括自由支撐表面,其高出設(shè)置在所述第二聯(lián)軸器元件的對(duì)準(zhǔn)裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是所述支撐裝置的內(nèi)表面形狀基本上相應(yīng)于第二聯(lián)軸器元件的外輪廓。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是在第一固定的聯(lián)軸器元件上設(shè)有具有高度的接觸表面,其中所述支撐裝置高出設(shè)置在第二聯(lián)軸器元件上的對(duì)準(zhǔn)裝置,其高出的數(shù)值大于所述接觸表面的高度。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置,其特征是所述第一和第二聯(lián)軸器元件基本上呈圓柱形,所述支撐裝置具有環(huán)形形狀,其內(nèi)徑基本上相應(yīng)于所述第二聯(lián)軸器元件的外徑,并且封閉第二聯(lián)軸器元件。
5.按照權(quán)利要求2所述的裝置,其特征是所述支撐裝置的內(nèi)表面設(shè)有密封裝置,當(dāng)?shù)谝缓偷诙?lián)軸器元件互鎖時(shí),所述密封裝置與第二聯(lián)軸器元件的外表面相配合。
6.按照權(quán)利要求4所述的裝置,其特征是所述環(huán)形支撐裝置的內(nèi)表面設(shè)有密封裝置,當(dāng)?shù)谝缓偷诙?lián)軸器元件互鎖時(shí),所述密封裝置與第二聯(lián)軸器元件的外表面相配合。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的裝置,其特征是所述支撐裝置的內(nèi)表面包括傾斜部分,其中設(shè)有傾斜延伸的槽,密封裝置容納在槽中。
8.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是所述第二聯(lián)軸器元件設(shè)有中央孔,其適于容納起夾緊作用的柱狀元件,并且包括位于中央孔一端的環(huán)形插入物,當(dāng)?shù)谝缓偷诙?lián)軸器元件互鎖時(shí),環(huán)形插入物面對(duì)第一聯(lián)軸器元件,其中起夾緊作用的柱狀元件具有端部表面,其包括倒角或圓形部分,所述環(huán)形插入物和倒角或圓形部分協(xié)同作用,作為初步定位裝置,當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件靠近第一聯(lián)軸器元件時(shí),初步定位裝置使所述第一和第二聯(lián)軸器元件相互初步定位。
9.按照權(quán)利要求8所述的裝置,其特征是所述環(huán)形插入物設(shè)有倒角邊緣,其位于中央孔的一端,所述環(huán)形插入物以可互換的方式設(shè)置在中央孔內(nèi),環(huán)形插入物的材料比起夾緊作用的柱狀元件的材料硬度軟。
10.按照權(quán)利要求8所述的裝置,其特征是位于起夾緊作用的柱狀元件端部表面的所述倒角或圓形部分延伸的面積至少占所述柱狀元件橫截面積的三分之一。
11.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是在所述第二聯(lián)軸器元件上設(shè)有槽,在所述第一聯(lián)軸器元件上設(shè)有對(duì)準(zhǔn)元件,其中第二聯(lián)軸器元件上設(shè)有位于所述槽后端和/或橫向的切口,因此,能夠使所述的槽沿著Z軸線方向產(chǎn)生彈性位移,以致,當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件靠近第一聯(lián)軸器元件時(shí),對(duì)準(zhǔn)元件與槽相配合,其必須克服彈性力,從而,當(dāng)位于所述聯(lián)軸器元件之一上的接觸表面與另一個(gè)所述聯(lián)軸器元件之一上的平表面相靠時(shí),所述槽沿著Z軸線方向產(chǎn)生位移。
12.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是在所述第二聯(lián)軸器元件上設(shè)有槽,在所述第一聯(lián)軸器元件上設(shè)有對(duì)準(zhǔn)元件,其中第一聯(lián)軸器元件上設(shè)有位于所述槽后端和/或橫向的切口,因此,能夠使所述的槽沿著Z軸線方向產(chǎn)生彈性位移,以致,當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件靠近第一聯(lián)軸器元件時(shí),對(duì)準(zhǔn)元件與槽相配合,其必須克服彈性力,從而,當(dāng)位于所述聯(lián)軸器元件之一上的接觸表面與另一個(gè)所述聯(lián)軸器元件之一上的平表面相靠時(shí),所述對(duì)準(zhǔn)元件沿著Z軸線方向產(chǎn)生位移。
13.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是設(shè)有彈性盤狀元件,其中具有槽。
14.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是設(shè)有彈性盤狀元件,對(duì)準(zhǔn)元件安裝在所述彈性盤狀元件上。
15.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是所述第二聯(lián)軸器元件的表面設(shè)有環(huán)形槽,當(dāng)所述第一和第二聯(lián)軸器元件互鎖時(shí),設(shè)有環(huán)形槽的表面面對(duì)第一聯(lián)軸器元件,設(shè)置的環(huán)形槽封閉支撐元件。
16.按照權(quán)利要求1或8所述的裝置,其特征是所述起夾緊作用的柱狀元件包括多個(gè)夾緊珠,當(dāng)?shù)谝缓偷诼?lián)軸器元件互鎖時(shí),所述夾緊珠與第二聯(lián)軸器元件的中央孔的內(nèi)壁的圓周槽相配合。
17.按照權(quán)利要求16所述的裝置,其特征是所述起夾緊作用的柱狀元件設(shè)有夾緊珠的驅(qū)動(dòng)裝置,其可滑動(dòng)地設(shè)置在柱狀元件的內(nèi)部,夾緊珠的驅(qū)動(dòng)裝置受彈簧裝置的偏置作用,使夾緊珠進(jìn)入沿徑向向外的位置,所述夾緊珠的驅(qū)動(dòng)裝置適于在氣壓作用下,產(chǎn)生與彈簧裝置的作用力方向相反的位移,以便卸下夾緊珠。
18.按照權(quán)利要求1所述的裝置,其特征是第二聯(lián)軸器元件設(shè)有四個(gè)起夾緊作用的柱狀元件和至少四個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件,在第一聯(lián)軸器元件中設(shè)置的槽的數(shù)量相應(yīng)于對(duì)準(zhǔn)元件的數(shù)量,由此槽和對(duì)準(zhǔn)元件全部協(xié)同作用,使得第二聯(lián)軸器元件相對(duì)于第一聯(lián)軸器元件沿著X方向和Y方向,以及圍繞Z軸線的角度方向定位。
19.按照權(quán)利要求18所述的裝置,其特征是第二聯(lián)軸器元件設(shè)有支撐裝置,所述支撐裝置由周邊帶狀元件形成,其內(nèi)輪廓相應(yīng)于第一聯(lián)軸器元件的外輪廓,所述周邊帶狀元件高出設(shè)置在第二聯(lián)軸器元件上的帶狀元件,其高度值大于接觸表面的高度。
20.按照權(quán)利要求18所述的裝置,其特征是第二聯(lián)軸器元件的下表面設(shè)有至少一個(gè)支撐元件,其高出設(shè)置在第二聯(lián)軸器元件上的對(duì)準(zhǔn)裝置,其高度值小于接觸表面的高度。
21.按照權(quán)利要求18所述的裝置,其特征是設(shè)有四個(gè)起夾緊作用的柱狀元件,由此對(duì)準(zhǔn)元件設(shè)置在兩個(gè)相鄰的起夾緊作用的柱狀元件之間。
22.按照權(quán)利要求18所述的裝置,其特征是還包括獨(dú)立的彈性元件,其中設(shè)有槽,由此,所述獨(dú)立的彈性元件準(zhǔn)確地插入設(shè)置在第二聯(lián)軸器元件中的凹陷部分。
23.按照權(quán)利要求18所述的裝置,其特是對(duì)準(zhǔn)元件由獨(dú)立的元件構(gòu)成,其準(zhǔn)確地插入設(shè)置在第一聯(lián)軸器元件的凹陷部分。
24.一種夾緊組件,其包括工件載體;多個(gè)第一聯(lián)軸器元件以相互間隔的方式連接到工件載體上;多個(gè)第二聯(lián)軸器元件以相應(yīng)的相互間隔方式固定設(shè)置,并且與多個(gè)第一聯(lián)軸器元件協(xié)同作用;用于將各第一聯(lián)軸器元件閉鎖到相應(yīng)的第二聯(lián)軸器元件之一上的裝置,其包括起夾緊作用的柱狀元件,所述柱狀元件位于固定的第二聯(lián)軸器元件上。第一對(duì)準(zhǔn)元件使第一聯(lián)軸器元件相對(duì)于第二聯(lián)軸器元件沿著平行延伸的工件載體的平面對(duì)準(zhǔn)位置;第二對(duì)準(zhǔn)元件使第一聯(lián)軸器元件相對(duì)于第二聯(lián)軸器元件沿著垂直于工件載體的平面的方向?qū)?zhǔn)位置;所述第一對(duì)準(zhǔn)元件包括設(shè)置在第一或第二聯(lián)軸器元件上的槽,對(duì)準(zhǔn)元件設(shè)置在第二或第一聯(lián)軸器元件上,當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件靠近第一聯(lián)軸器元件時(shí),對(duì)準(zhǔn)元件與槽相配合;所述第二對(duì)準(zhǔn)元件包括設(shè)置在第一或第二聯(lián)軸器元件上的具有高度的接觸表面,平的表面設(shè)置在第二或第一聯(lián)軸器元件上,當(dāng)?shù)诙?lián)軸器元件閉鎖到第一聯(lián)軸器元件時(shí),接觸表面座落于平的表面上;所述第一聯(lián)軸器元件設(shè)有支撐裝置,其包括自由支撐表面,所述自由支撐表面高出第一聯(lián)軸器元件的對(duì)準(zhǔn)元件;由此,全部的槽和對(duì)準(zhǔn)元件沿著X方向和Y方向,以及Z軸線的角度方向確定工件載體的位置。
25.按照權(quán)利要求24所述的夾緊組件,其特征是第一夾緊裝置包括固定到工件載體上的第一聯(lián)軸器元件,以及第二固定的聯(lián)軸器元件,第一夾緊裝置包括四個(gè)槽和四個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件,它們共同沿著X方向和Y方向確定工件載體的位置,由此,確定相對(duì)于Z方向的位置,其中至少還有一個(gè)夾緊裝置,其位于第一夾緊裝置一定距離處,第一聯(lián)軸器元件固定到工件載體上,還有第二固定聯(lián)軸器元件,所述第二夾緊裝置包括兩個(gè)槽和兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件,它們共同確定工件載體圍繞Z軸線的角度方向。
26.按照權(quán)利要求24所述的夾緊組件,其特征是所述工件載體呈圓形,其設(shè)有四個(gè)夾緊裝置,所述夾緊裝置的第一聯(lián)軸器元件固定到工件載體上,所述第一聯(lián)軸器元件圍繞工件載體的中心垂直軸線均勻分布。
全文摘要
一種用于在確定位置夾緊工件或刀具的裝置,其包括第一聯(lián)軸器元件,以便夾緊工件或刀具,還包括第二聯(lián)軸器元件。第一聯(lián)軸器元件設(shè)有槽,所述的槽與設(shè)置在第二聯(lián)軸器元件的對(duì)準(zhǔn)元件協(xié)同作用,從而使第一聯(lián)軸器元件相對(duì)于第二聯(lián)軸器元件沿著X軸線方向和Y軸線方向有效的精確定位。為了使兩個(gè)聯(lián)軸器元件相互閉鎖需要起夾緊作用的柱狀元件,所述柱狀元件位于第二聯(lián)軸器元件上。為了保護(hù)主要用于精確定位的部件和元件,在第一聯(lián)軸器元件上設(shè)有高出上述部件和元件的支撐元件。
文檔編號(hào)B23Q16/08GK1170654SQ97114980
公開日1998年1月21日 申請(qǐng)日期1997年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月17日
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