CN103987498B - 抓取或夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于抓取或者夹紧物体的抓取或夹紧装置，其带有：能够由驱动装置驱动的至少一个调节环节；至少一个滑块；以及设置在调节环节和滑块之间的传动装置，其中由驱动装置产生的力至少通过设置在传动装置上的和/或夹紧装置上的力传递元件、或者通过其形成的力传递元件向物体传递，其中力传递元件包括力传导区段，其中在力传导区段和力传递元件之间设置有允许力传递方向上的弹性可缩性的缓冲元件。

Description

抓取或夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种用于抓取或者夹紧物体的抓取或夹紧装置，其带有：调节环节和驱动该调节环节的驱动装置；与调节环节运动耦合的、通过滑块引导装置沿着基座部件能够移动的滑块，其中在调节环节和滑块之间设置有传动装置。

背景技术

这种抓取或夹紧装置由之前已知的现有技术以多种方式和方法公开。例如，DE19604649或者DE10013022公开了这种抓取或夹紧装置。在这些抓取或夹紧装置中，驱动装置构建为气动的驱动装置，并且传动装置构建为斜拉传动装置(Schraegzuggetriebe)。

由DE102008035021A1公开了一种抓取或夹紧装置，其中驱动装置是气动的驱动装置，并且其中传动装置构建为曲柄传动装置，其中驱动装置包括活塞和活塞杆，并且在活塞和活塞杆之间设置有平衡装置。另一种抓取器由US6,331,758B1公开。

现在本发明的任务是，对已知的现有技术进一步改进。尤其是已经表明的是，正是在抓取不变的工件尺寸情况下，传动装置和滑块始终在相同位置受到脉冲式的负荷。这导致增大的磨损，其应当被避免。

发明内容

该任务通过本发明夹紧装置的抓取状态来解决。

通过这种方式，保证了在抓取或者夹紧具有相同工件尺寸的工件时，传动装置和/或滑块的相互共同作用的部分由于缓冲元件而承受较小的脉冲式的力，并且由此遭受较小的磨损。通过在滑块基本体和力传导区段之间的在力传递方向上的相对运动是可能的，以及通过在滑块基本体和力传导区段之间设置缓冲元件，出现的力脉冲被衰减。该抓取或夹紧装置的另一优点尤其在于，缓冲元件并非在驱动侧设置，使得可以使用带有不同驱动装置、例如气动的驱动装置或者电驱动装置的抓取或者夹紧装置。

有利地设计的是，力传导区段在缓冲元件的预应力情况下布置在基本体上。通过这种方式可以实现的是，力传导区段与基本体同步地运动直到克服预应力。只有在超过预应力时，才出现力传导区段和基本体之间的相对运动。

优选的是，缓冲元件构建为弹性体缓冲器，尤其是构建为弹性体块、弹性体球、弹性体圆柱、弹性体环或者弹性体管。弹性体缓冲器例如可以铸在基本体和/或力传导区段上。也可能的是，基本体和/或力传导区段至少分区段地浇铸到弹性体缓冲器中。

然而也可能的是，缓冲元件也可以构建为弹性元件，尤其是构建为螺旋弹簧或者盘形弹簧。同样可能的是，缓冲元件构建为气动的或者液压的减震器。

有利的是，在基本体上设置有引导区段用于对力传导区段的运动进行引导。通过这种方式，保证了力传导区段相对于基本体的预先给定的运动轨迹。

特别有利的是，调节装置设计用于调节缓冲元件和/或力传导区段相对于基本体的预应力。通过这种方式，例如能够实现滑块的设置，因为于是力传导区段能够在力传递方向上相对于基本体移动。在此，该调节也可以逆着缓冲元件的预应力进行。例如，为此可以使用相应地布置的调节螺杆。调节螺杆尤其是可以以其自由端部直接或者间接地、例如通过缓冲元件地朝着力传导区段作用。

本发明的一个特别优选的实施形式设计了，调节环节构建为能够围绕转动轴线旋转的小齿轮，传动装置由小齿轮和滑块侧的至少一个齿条区段形成，并且滑块包括滑块基本体和形成所述力传导区段的齿条区段。在该实施形式中，尤其是电动机可能作为驱动装置。在此可能的是，其轴直接具有旋转的小齿轮。然而也可能的是，驱动装置除了电动机还具有附加传动装置，在其驱动轴上于是设置有小齿轮，该小齿轮与齿条区段共同作用。由于在滑块基本体和齿条区段之间设置了缓冲元件，这里能够实现齿条区段和滑块基本体之间的相对运动。

有利的是，齿条区段具有两个彼此对置的、横向于夹紧元件的运动方向延伸的窄侧，它们分别与缓冲元件共同作用。在此可能的是，基本体具有槽状的凹处用于容纳齿条区段。该凹部可以具有相互对置的、横向于夹紧元件的运动方向走向的支撑区段，缓冲元件朝着所述支撑区段起作用。有利的是，齿条区段通过缓冲元件在预应力下布置在槽状的凹处中。

此外可能的是，调节装置以调节螺杆的形式来设计，其安置在支撑区段上并且朝着缓冲元件作用，所述缓冲元件又朝着齿条区段作用。在此，此外可以是有利的是，小齿轮居中地布置在带有朝向彼此的齿条区段的两个相互对置的滑块之间。两个齿条区段于是通过缓冲元件可相对于基本体移动地布置在相应的基本体上。

在此有利的是，滑块引导装置具有设置在滑块之间的区域中的滚子轴承，使得滚子轴承的转动轴线与小齿轮转动轴线平行走向。通过这种方式，可以实现非常紧凑的结构方式，因为滑块通过滚子轴承而相互支撑。此外，也减小了出现的横向力。通过这种方式，抓取和夹紧装置整体上可以比较紧凑地构建。

通过设置两个相互对置的滑块，其中小齿轮居中地布置在滑块之间，可以在滑块朝向彼此或者远离彼此移动时实现同步的力。

此外可以设计的是，滚子轴承的转动轴线和小齿轮转动轴线位于一个轴平面中。这也有助于紧凑的结构类型。优选的是，在此轴平面形成滑块之间的中间平面。这也得到了在小的结构空间情况下的有利的力导出。

此外有利的是，滚子轴承的垂直于小齿轮转动轴线走向的中间纵向平面位于小齿轮的中间横向轴线中或者中间横向轴线的区域中。这也导致在小的结构空间情况下的有利的力导出。

优选的是，在小齿轮和滚子轴承之间存在保护元件，其防止小齿轮与滚子轴承的接触。保护元件在此可以帽状地构建，并且至少部分地覆盖小齿轮。

有利的是，此外设计了，滑块引导装置包括两个彼此背离的、与小齿轮转动轴线平行走向的、滑块侧的引导面区段以及与其共同作用的、基座部件侧的对应引导面。滑块引导装置因此尤其是由两个优选彼此平行走向的侧(其分别由滑块形成)以及由基座部件侧的对应引导面形成。

在此有利的是，在引导面区段和对应引导面之间设置有滚子引导装置并且优选为交叉滚子引导装置。通过这些滚子引导装置，一方面可以良好地传递力。另一方面，在滑块和基座部件之间的平稳运动是可能的。此外，在此可以在小齿轮和滑块之间存在垂直于小齿轮转动轴线走向的力，以便在合适的预应力情况下实现滑块通过滚子轴承的相互支撑以及滑块在小齿轮上的靠置。在此，特别是滚子引导装置和滚子轴承相互协调，使得滑块在横向方向上在预应力下布置。

在本发明的另一扩展方案中可能的是，作为滑块引导装置，针对每个滑块设置有专用的滑块引导装置，它们分别包括引导槽和与其共同作用的引导接片。这具有的优点是，滑块可以彼此独立地相应引导。在引导槽和引导接片之间可能设置相应的滑动装置或者轴承装置。引导槽在此优选布置在滑块上，而引导接片布置在基座部件上。然而也可能的是，引导接片设置在滑块上，而引导槽设置在基座部件上。

引导接片在此可以具有两个彼此对置的引导面区段，它们基本上平行于小齿轮转动轴线走向。通过这种方式，垂直于小齿轮转动轴线走向的力可以有利地引导至基座部件中。引导面区段于是有利地切割小齿轮的中间横向轴线。引导接片可以有利地在横截面中矩形或者三角形或者任意其他形式地构建，其中于是引导面区段或者对应引导面相应地构建。

在另一实施形式中设计的是，调节环节构建为可线性调节的斜拉凸轮(Schraegzugnocken)，传动装置构建为斜拉传动装置并且包括斜拉凸轮侧的斜拉区段和滑块侧的斜拉引导区段。

在此，滑块包括滑块基本体和形成力传导区段的斜拉引导区段。由于斜拉引导区段相对于滑块基本体的可能的相对运动，出现的力脉冲可以被相应地衰减。

在另一实施形式中设计的是，传动装置构建为曲柄传动装置，并且包括至少一个调节环节侧的驱动区段和滑块侧的对应区段以及旋转接头区段，其中驱动区段、对应区段和/或旋转接头区段构建为力传导区段。通过这种方式，也可以实现力传导区段的有限的相对运动，用于消除脉冲式出现的力。

附图说明

本发明的其他优点和有利的扩展方案可以从下面的描述中得出，根据其进一步描述和说明了本发明的不同实施形式。

其中：

图1示出了根据本发明的第一抓取装置的前视图；

图2a示出了沿着线IIa通过根据图1的抓取装置的截面；

图2b示出了沿着线IIb通过根据图1的抓取装置的截面；

图3示出了通过根据图1的抓取装置的纵截面；

图4示出了根据图1的抓取装置的俯视图；以及

图5示出了通过根据本发明的第二抓取装置的纵截面。

具体实施方式

在图1至图4中示出的抓取装置10包括两个滑块12和14，它们包括能够朝向彼此以及远离彼此移动的夹紧区段16。如尤其是从根据图2a和图3的截面中看出的那样，抓取装置10包括布置在基座部件18中的驱动装置20。

驱动装置20由电动机21和连接在电动机21之后的多级圆柱齿轮传动机构24形成。为此，电动机21具有驱动轴22，其与传动机构(Antriebsgetriebe)24耦合。传动机构24或者驱动装置20具有驱动轴26，其通过传动装置31与夹紧装置12和14运动耦合。在此，传动装置31由设置在驱动轴26上的小齿轮28形式的调节环节以及夹紧装置侧的、齿条区段30形式的力引入区段来形成。如从根据图2a的截面中清楚看到的那样，设置有两个相互对置的齿条区段30。小齿轮28在此居中地布置在齿条区段30之间，并且啮合两个齿条区段30。

如同样从图2a中可以清楚看到的那样，每个滑块12、14由滑块基本体33形式的基本体和齿条区段30形式的力传导区段形成。在此，齿条区段30分别具有两个相互对置的、与相应的夹紧元件12、14的移动方向成横向地延伸的窄侧32。齿条区段30此外分别布置在相应的滑块基本体33的槽状的凹处34中。在纵向方向上，这些凹处34由支撑区段36形成边界。在滑块侧的支撑区段36和齿条区段30或者其窄侧32之间分别设置有弹性体圆柱或者弹性体球形式的缓冲元件38。由于设置了缓冲元件38，实现了齿条区段30相对于滑块基本体33在力传递方向上弹性伸缩地可推移地布置。通过这种方式可以实现的是，通过滑块12、14引入抓取装置10中的力脉冲被缓冲元件38缓冲。总体上，由此减小了磨损。

齿条区段30通过在滑块12、14的运动方向上设置缓冲元件38而在预应力下布置在滑块基本体33上。

如同样从尤其是图2a中清楚看到的那样，在滑块基本体33的支撑区段36上设置有在运动方向上可调节的调节螺栓40，其形成针对设置在齿条区段30的朝向彼此的侧之间的滚子轴承42、尤其是滚针轴承的、片形式的轴向止挡43。此外可能的是，通过调节螺栓40可以调节齿条区段30相对于滑块基本体33的相对位置。通过这种方式，一方面可以补偿制造公差。另外，可以有条件地设置夹紧装置12、14的相应的行程端部位置。

在小齿轮28和滚子轴承42之间有帽状构建的保护元件94，其防止小齿轮28与滚子轴承42的接触。如从图3中清楚看到的那样，保护元件94相当于帽地设置到小齿轮28上，并且在其上侧将其覆盖。在朝向齿条区段30的侧上，保护元件94是开放的，使得小齿轮28可以与齿条区段30共同作用。

为了齿条区段30相对于滑块基本体33的运动引导，设置有相应的引导装置，其在附图中不能看出。此外，为了将球形的缓冲元件38位置精确地布置在齿条区段30的窄侧32上，设置有圆锥状的凹处。

如果现在在抓取过程中滑块12、14或者其夹紧区段16碰到要抓取的物体，则根据夹紧装置12、14的速度以及驱动装置20的驱动力，在抓取装置10内出现力脉冲。通过在滑块基本体33和齿条区段30之间设置缓冲元件38，该力脉冲可以被衰减。

尤其是从根据图2a和2b的截面中清楚看到的是，滑块借助滑块引导装置80沿着基座部件18在运动方向上引导。滑块引导装置80包括两个彼此背离的、滑块侧的引导区段86和与其共同作用的、基座部件侧的对应引导面88。如尤其是从根据图2b的截面中清楚看到的那样，在引导区段86和对应引导面88之间设置有交叉滚子90。在此，交叉滚子90分别沿着两个平行走向的线沿着滑块12和14的运动方向布置。如已经提及的那样，在滑块12、14之间设置有滚子轴承42。交叉滚子90和滚子轴承42在此彼此协调，使得滑块12、14在横向方向上在预应力情况下布置在基座部件18的设置对应引导面88的区段之间。此外保证了，小齿轮28功能可靠地啮合齿条区段30。

此外清楚的是，滑块引导装置80的滚子轴承42布置为使得滚子轴承的转动轴线与小齿轮转动轴线84平行走向。滚子轴承42的转动轴线和小齿轮转动轴线84在此位于图2a中可看出的轴平面92中，其中轴平面92形成滑块12、14之间的中间平面。

如尤其是从根据图2b的截面中清楚的那样，滚子轴承42的中间横向平面位于小齿轮28的中间横向平面82中。小齿轮28的中间横向平面82与小齿轮28的转动轴线84或者驱动轴26垂直走向。在此，中间横向平面82此外在分别沿着线设置的交叉滚子90之间垂直于小齿轮转动轴线84地走向。通过这种方式实现的是，在滑块引导装置80和小齿轮28、或者齿条区段30之间基本上仅仅传递如下的力：这些力处于平面82中，并且不具有朝着小齿轮转动轴线84的方向走向的力分量。通过这种方式，装置10可以比较紧凑地构建，然而仍然可以传递比较大的力。

在图5中示出了抓取装置50的左半部分，其中图5对应于DE19604649C2的图1。就此而言，关于图5中所示的抓取装置50的工作原理方面参考所提及的出版物。然而在图5中，对于根据图1至图4的抓取装置10的部件而言，对于相应部件使用相应的附图标记。抓取装置50具有气缸－活塞单元形式的驱动装置64，该气缸－活塞单元在其朝向滑块的侧上具有活塞杆56，该活塞杆带有形成调节环节的斜拉凸轮54。此外，作为传动装置，在斜拉凸轮54和滑块12及14之间设置有斜拉传动装置52。斜拉凸轮54在此具有斜拉区段55，其与滑块侧的斜拉引导区段58共同作用。通过这种方式，将凸轮54的轴向运动转向到滑块12和14的与其横向走向的运动中。

在图5中示出的抓取装置50现在与DE19604649C2(其中在图1中)示出的抓取装置的区别在于，滑块12包括形成基本体的滑块基本体33和形成力传导区段的斜拉引导区段58。在此，在滑块基本体33和斜拉引导区段58之间设置有弹性体块形式的缓冲元件38。缓冲元件38在此允许力传递方向上的弹性可伸缩性。为了位置精确的引导，斜拉引导区段58具有引导区段60，其与设置在滑块基本体33上的对应区段62共同作用。此外设置有调节螺栓40，借助其可以将缓冲元件38在运动方向上预张紧。

借助图5中所示的装置50，通过滑块12引入抓取装置50中的力脉冲被缓冲元件38衰减，这导致降低的磨损。

在图5中，缓冲元件38以及斜拉引导区段58形式的力传导区段在滑块侧实现。然而在本发明的范围中也可能的是，缓冲元件38以及力传导区段在斜拉凸轮54上实现，使得背离活塞杆56的斜拉区段55形成力传导区段，并且在其和朝向活塞杆56的凸轮基本体之间设置有缓冲元件。

Claims (15)

1.一种用于抓取或者夹紧物体的抓取或夹紧装置(10，50)，其带有：调节环节(28，54)和驱动该调节环节(28，54)的驱动装置(20，64)；与调节环节(28，54)运动耦合的、通过滑块引导装置沿着基座部件能够移动的至少一个滑块(12，14)，其中在调节环节(28，54)和滑块(12，14)之间设置有传动装置(31，52),其中由驱动装置(20，64)产生的力通过滑块(12，14)向物体传递，其特征在于，滑块(12，14)包括滑块基本体(33)和在力传递方向上能够相对于其运动的力传导区段(30，58)，其中在滑块基本体(33)和力传导区段(30，58)之间设置有允许弹性可缩性的缓冲元件(38)。

2.根据权利要求1所述的抓取或夹紧装置(10,50),其特征在于,力传导区段(30，58)在缓冲元件(38)的预应力情况下布置在基本体(33)上。

3.根据权利要求1或2所述的抓取或夹紧装置(10,50),其特征在于,缓冲元件(38)构建为弹性体缓冲器。

4.根据权利要求1或2所述的抓取或夹紧装置(10,50),其特征在于,滑块基本体(33)具有引导区段(62)用于对力传导区段的运动进行引导。

5.根据权利要求1或2所述的抓取或夹紧装置(10,50),其特征在于,调节装置(40)设计用于将力传导区段(30，58)相对于滑块基本体(33)进行调节。

6.根据权利要求1或2所述的抓取或夹紧装置(10),其特征在于,调节环节构建为能够围绕转动轴线旋转的小齿轮(28)，传动装置(31)由小齿轮(28)和滑块侧的至少一个齿条区段(30)形成，其中齿条区段(30)形成所述力传导区段。

7.根据权利要求6所述的抓取或夹紧装置(10),其特征在于,齿条区段(30)具有两个彼此对置的、横向于滑块(12，14)的运动方向延伸的窄侧(32)，所述窄侧分别与缓冲元件(38)共同作用。

8.根据权利要求6所述的抓取或夹紧装置(10),其特征在于,小齿轮(28)居中地布置在带有朝向彼此的齿条区段(30)的两个相互对置的滑块(12，14)之间。

9.根据权利要求6所述的抓取或夹紧装置(10),其特征在于,滑块引导装置(80)具有设置在滑块(12，14)之间的区域中的滚子轴承(42)，使得滚子轴承的转动轴线与小齿轮转动轴线(84)平行走向。

10.根据权利要求9所述的抓取或夹紧装置(10),其特征在于,滚子轴承(42)的转动轴线和小齿轮转动轴线(84)位于一个轴平面(92)中。

11.根据权利要求10所述的抓取或夹紧装置(10),其特征在于,所述轴平面(92)形成滑块(12，14)之间的中间平面。

12.根据权利要求9所述的抓取或夹紧装置(10),其特征在于,滚子轴承(42)的垂直于小齿轮转动轴线(84)走向的中间纵向平面位于小齿轮(28)的中间横向平面(82)中或者中间横向平面(82)的区域中。

13.根据权利要求9所述的抓取或夹紧装置(10),其特征在于,在小齿轮和滚子轴承之间存在保护元件(94)，其防止小齿轮(28)与滚子轴承(42)的接触。

14.根据权利要求1或2所述的抓取或夹紧装置(50),其特征在于,调节环节构建为能线性调节的斜拉凸轮(54)，传动装置(52)构建为斜拉传动装置并且包括斜拉凸轮侧的斜拉区段和滑块侧的、形成力传导区段的斜拉引导区段(58)。

15.根据权利要求1或2所述的抓取或夹紧装置,其特征在于,传动装置构建为曲柄传动装置，并且包括至少一个调节环节侧的驱动区段和滑块侧的对应区段以及旋转接头区段，其中对应区段形成力传导区段。