CN115768593A - 可改装的夹取设备 - Google Patents

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CN115768593A CN202180047962.0A CN202180047962A CN115768593A CN 115768593 A CN115768593 A CN 115768593A CN 202180047962 A CN202180047962 A CN 202180047962A CN 115768593 A CN115768593 A CN 115768593A
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帕特里克·卡萨鲁塔
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Abstract

一种夹取设备,具有支架(100)和两个夹具单元(210,210')。夹具单元中的每一个都具有基体(211;211')和两个基爪(212,213;212',213')。基爪可相对于相应的基体同步地彼此反向运动。夹具单元并排设置在支架上,使得两个夹具单元的基爪可平行于共同的夹具平面运动。夹取设备构成为单夹具,其方式为:在两个外部基爪(212,212')上分别安置第一夹具指(250,250')。夹取设备能够非常简单地改装为双夹具,其方式为:在内部基爪上安置两个另外的夹具指,或者其方式为:移除第一夹具指并且在所有四个基爪上分别安置第二夹具指。

Description

可改装的夹取设备
技术领域
本发明涉及一种夹取设备、配备有所述夹取设备的机床、这种夹取设备的应用以及用于运行夹取设备的方法。
背景技术
从现有技术中已知所谓的双爪平行夹具。双爪平行夹具具有基体和两个夹具爪。夹具爪可在基体处同步地朝向彼此和远离彼此线性移动。用于这种往复运动的驱动例如能够气动或电动地进行。例如,从Zimmer Group GmbH,DE-77866Rheinau可获得不同尺寸的、作为“GPP5000系列”(气动)和作为“GEP5000系列”(电动)的双爪平行夹具,所述双爪平行夹具具有不同的往复范围和不同的夹取力范围。爪能够通过复位弹簧朝向打开或关闭位置预加载。从Schunk GmbH&Co.KG,DE-74348Lauffen的产品信息“Universalgreifer PGN-Plus-P 380”中也已知气动驱动的双爪平行夹具。
同样从现有技术中已知所谓的双爪夹角型夹具。在所述双爪夹角型夹具中,夹具爪围绕两个平行的枢转轴线同步地朝向彼此和远离彼此枢转。可以Zimmer Group GmbH的“GPW5000系列”为例。在下文中,双爪平行夹具和双爪夹角型夹具一般被称为双爪夹具。
在现有技术中已提出,将两个单独的双爪夹具设置在共同的支架上,以便形成双夹具。因此,在DE29500340U1中提出,将两个双爪夹角型夹具要么彼此成一定角度或要么平行地并排设置在共同的支架上。
夹具的一个重要的应用领域是用于在机床上更换工件的操作设备,尤其用于在齿轮加工机床上更换齿轮。操作设备用于在工件主轴和工件存放处之间移动工件。工件为此由操作设备的夹具夹住。
为了将机床的生产周期时间最小化,有时使用具有双夹具的操作设备。通过一个双爪夹具从工件主轴处取下已完成加工的工件(成品件),而另一双爪夹具为下一坯件做好准备。然后,操作设备将双夹具移动到如下位置中,在所述位置中,所述双夹具将坯件转移给工件主轴。随后,操作设备将双夹具移动到如下位置中,在所述位置中,双夹具将成品件放置在工件存放处中并且接收下一坯件。由此,相对于单夹具能够实现显著的时间节省。
具有双夹具的操作设备主要用于小直径的工件,而其出于空间原因往往不能用于较大的工件。如果在同一机器上既要加工小的工件又要加工大的工件,那么因此要么必须放弃双夹具的优势,要么必须每次进行耗时的更换或对整个操作设备的改造。
发明内容
本发明的目的是提出一种可用于不同尺寸的工件的夹取设备,其中夹取设备能够针对较小的工件改型,使得所述夹取设备允许特别快速地更换工件。
该目的通过权利要求1的特征实现。有利的改进形式在从属权利要求中给出。
提出一种夹取设备,所述夹取设备包括支架和两个夹具单元。夹具单元中的每一个都具有基体和两个基爪,所述基体具有自身的驱动器。基爪可通过驱动器相对于基体同步地反向运动。这两个夹具单元并排设置在支架上,使得这两个夹具单元的基爪可平行于共同的夹具平面运动。每个夹具单元的基爪之一形成内部基爪,而每个夹具单元的另一基爪形成外部基爪。这两个夹具单元的内部基爪设置在外部基爪之间。夹取设备构成为单夹具,其方式为:在外部基爪的每一个上分别安置第一夹具指,使得可通过第一夹具指容纳第一对象,而内部基爪不具有用于容纳对象的夹具指。
因此,在共同的、能够构成为例如枢转臂的支架上并排设有两个夹具单元。这样的构造本身就是双夹具的特征。然而,夹取设备不作为双夹具来运行,而是作为单夹具运行。在此,仅分别使用每个夹具单元的设置在外部的基爪,而设置在内部的基爪不参与夹取过程。这两个夹具单元的外部基爪与每个单独的夹具单元的这两个基爪相比彼此间的距离更大。由此,夹取设备与单独的夹具单元相比能够容纳更大的对象(尤其工件)。因为这两个夹具单元中的每一个都具有自身的驱动器并且必要时还有自身的复位弹簧,所以与在单独的夹具单元中相比能够产生两倍大的夹取力。这恰好在大型对象的情况下是非常有利的。
优选地,夹取设备具有控制器,所述控制器构成用于在第一运行模式中以耦联的方式操控这两个夹具单元的驱动器,使得这两个夹具单元的外部基爪同步地反向运动,以便容纳或放置对象。
夹取设备能够容易地改装为双夹具,其方式为:在内部基爪上安置两个另外的第一夹具指,或者其方式为:从外部基爪处移除这两个第一夹具指并且在外部基爪和内部基爪中的每一个上分别安置第二夹具指,其中第二夹具指构成用于容纳其他通常较小的对象。以这种方式,通过这两个夹具单元中的每一个,能够分别与另一夹具单元无关地容纳第二对象。
夹取设备在套件的意义上能够相应地包括另外的夹具指,所述另外的夹具指对于改装到双夹具运行是必要的。尤其地,夹取设备能够包括所提及的这两个另外的第一夹具指或所提及的四个第二夹具指。它们对于双夹具运行而言可安置在相应的基爪上,而它们在单夹具运行中从基爪处移除。
相应地,控制器对于双夹具运行可有利地切换到第二运行模式中,在所述第二运行模式中,所述控制器将这两个夹具单元彼此独立地操控。
为了能够可靠地确定夹取设备的运行状态,夹具单元中的每一个能够具有位置检测装置,所述位置检测装置构成用于获取目标在夹具指之一上的位置。优选地,在此是相应外部的夹具指,即安置在相应的外部基爪上的夹具指。由此,不仅在单夹具运行而且在双夹具运行中能够可靠地确定:这两个外部基爪位于哪个位置中。
位置检测装置尤其能够包括电感式位置传感器。在这种情况下,目标优选是由软磁材料构成的目标。然而,其他测量原理也是可设想的,例如光学距离传感器或涡流传感器。
基爪优选可相对于相应的夹具单元的基体线性移动,即相应的夹具单元形成双爪平行夹具。然而替选地,基爪也能可相对于基体枢转,即相应的夹具单元形成双爪夹角型夹具。
用于每个夹具单元的基爪的驱动器尤其能够气动或电动地操作。基爪能够机械地与驱动器耦联,使得所述基爪在操作驱动器时强行实施同步的反向运动。每个夹具单元能够具有复位弹簧,以便在无驱动状态下朝向基爪的关闭或打开位置预加载夹具爪。
第一和第二夹具指能够构成用于容纳不同类型的对象。一类重要的对象是机床的工件。在优选的实施方式中,夹具指构成用于容纳有齿的工件,尤其外部带齿的齿轮(正齿轮)。在这种情况下,工件通过如下方式容纳在夹具指之间:两个夹具指同步地朝向彼此运动。每个夹具指都具有向内朝向工件定向的夹具爪,所述夹具爪构成为,使得夹具爪由于这种运动通过向内取向的夹取力力配合地在工件的外环周处保持工件。然而,也可考虑的是,使用夹取设备将环形的、尤其内部带齿的工件在内环周处容纳。为此,夹具指能够相应地具有向外定向的夹具爪或夹具螺栓,所述夹具爪或夹具螺栓构成为,使得它们由于夹具指的反向运动通过向外取向的夹取力在工件的内环周上向外力配合地保持保持工件。
优选地,夹具指模块化地构造,以便实现特别快速和灵活地适配不同类型的工件。为此,第一和/或第二夹具指中的每一个都具有基指和与其独立地构成的夹具爪。基指可以可松开地与基爪之一连接,尤其在其近端端部处。夹具爪可松开地与基指连接,尤其在基指的近端端部和远端端部之间的区域中。以这种方式,能够非常容易和快速地更换夹具爪,以便使设备适配另一工件。
如果相应的夹具爪可通过可松开的锁止连接与相关联的基指连接,那么夹具爪的特别快速的更换是可行的。
在一个有利的设计方案中,夹具爪为此具有至少一个紧固凸轮。基指限定指纵向方向。所述基指具有横向于指纵向方向延伸的引入口,夹具爪的至少一个紧固凸轮可横向于指纵向方向插入所述引入口中。在基指上安置有弹簧加载的固定销,所述固定销具有锁止凸起。锁止凸起例如能够通过横向地伸展穿过固定销的横向销形成。至少锁止凸起延伸到引入口中。当紧固凸轮插入引入口中时,所述锁止凸起锁定到紧固凸轮的凹部中,以便建立可松开的锁止连接。固定销限定销纵轴线。固定销可沿着销纵轴线相对于基指移动。所述固定销延伸到位于基指外部的区域中。在该区域中,操作元件构成在固定销处或与固定销连接。操作元件尤其能够构成为盘或盖,所述盘或盖形成用于使用者的手指的接触面。通过作用到操作元件上的轴向压力和固定销的由此产生的沿其销纵轴线的移动,可松开的锁止连接可再次松开。固定销能够在位于基指外部的区域中被螺旋弹簧包围。该螺旋弹簧能够在基指的外表面和安置在固定销上的例如能够在操作元件上构成的配对止挡之间压缩,以便朝向如下位置给固定销加载弹簧力,在所述位置中,所述固定销固定至少一个紧固凸轮。优选地,夹具爪具有两个平行的紧固凸轮,并且固定销在插入状态中延伸穿过引入口的位于紧固凸轮之间的区域。固定销相应具有两个锁止凸起,所述锁止凸起相对于固定销的纵轴线对称地横向于固定销的纵轴线延伸。尤其在这种情况下有利的是,锁止凸起在固定销的两侧通过横向销形成,所述横向销横向地延伸穿过固定销。
夹取设备能够尤其有利地在齿轮加工机床中使用,以便操作带齿的工件,尤其用于工件更换,也就是说,将坯件输送给齿轮加工机床并且从齿轮加工机床处取下成品件。与此相应地,本发明还涉及一种具有上述类型的夹取设备的齿轮加工机床。
本发明还提供一种用于运行上述类型的夹取设备的方法。在该方法中,在单夹取运行中通过第一夹具指容纳对象,其方式为:这两个夹具单元的驱动器以耦联的方式被操控,使得这两个夹具单元的外部基爪同步地反向运动。
所述方法还能够包括将夹取设备从单夹具改装为双夹具,其方式为:在内部基爪上安置两个另外的第一夹具指,或者其方式为:从外部基爪处移除这两个第一夹具指并且在外部基爪和内部基爪的每一个处分别安置第二夹具指。
在改装为双夹具后,所述方法能够包括:通过这两个夹具单元彼此独立地容纳对象。为此,这两个夹具单元的驱动器被操控为,使得这两个夹具单元中的每一个的基爪与相应另一夹具单元的基爪无关地同步反向运动。
所述方法在单夹具运行和双夹具运行中能够包括:确定在安置在这两个夹具单元的外部基爪上的那些夹具指上的各一个目标的位置。
附图说明
下面根据附图描述本发明的优选的实施方式,所述附图仅用于阐述并且理解为是限制性的。在附图中示出:
图1示出本身已知的单个夹具单元的放大视图;
图2示出具有两个夹具单元的夹取设备的立体视图;
图3示出图1的夹取设备的分解视图;
图4示出图1的夹取设备在针对单夹具运行进行改装之后的分解视图;
图5示出基指对的立体视图;
图6示出基指之一的俯视图;
图7示出在图6中A-A平面中的放大的剖视图;
图8示出图7的在Z区域中的放大部分;
图9示出具有图2的夹取设备的齿轮加工机床的示意性立体视图;以及
图10示出图9中部分B的放大视图。
具体实施方式
单个夹具单元
在图1中示出本身从现有技术中已知的夹具单元210。在这种情况下,该夹具单元是被气动驱动的双爪平行夹具,如其可以许多不同的变型形式在市场上买到。夹具单元210包括基体211,在所述基体中容纳有未单独示出的气动驱动器。驱动器经由软管接头214被加载有压缩空气。夹具单元210还包括两个基爪212、213,所述基爪在基体211处共线地沿着移动方向V被引导。基爪212、213可通过驱动器相对于基体210同步地沿着相反的方向朝向彼此或远离彼此移动。根据实施方式,在基体210中能够存在复位弹簧,所述复位弹簧在无驱动的状态中给基爪212、213加载起关闭或打开作用的复位力。
作为双夹具的实施方案
图2和图3示出具有两个夹具单元210、210'的呈夹臂形式的夹取设备,其中所述夹具单元中的每一个都根据图1构造。夹具单元210、210'并排安装在呈枢转臂形式的共同的支架100上。所述夹具单元基本上相同地构造并且相对于居中地在夹具单元210、210'之间伸展的竖直的镜面彼此镜像地安装。与每个夹具单元连接的其他部件相对于另一夹具单元处的部件也分别镜像地设置。
在图2中的右边设置的夹具单元以及所有与之连接的部件在下文中用不加上标的附图标记表示。在图2中的左边设置的夹具单元和所有与之连接的部件用具有上标的相同附图标记表示。
这两个夹具单元210、210'的基爪212、213、212'、213'均可彼此共线地沿着移动方向V在共同的夹取平面E中移动。每个夹具单元的与相应另一夹具单元的基爪相邻地设置的那个基爪213、213'在下文中称为“内部基爪”,另外两个基爪212、212'称为“外部基爪”。内部基爪213、213'相对于移动方向V设置在外部基爪212、212'之间。
在图2和图3的实施方案中,夹取设备构成为双夹具。为此,在基爪212、213、212'、213'的每个上分别安装有夹具指220、230、220'、230'。第一夹具单元210的基爪212、213上的夹具指220、230构成和设置为,使得能够在其之间容纳齿轮形的工件310。为了夹住工件310,第一夹具单元210使基爪212、213同步地朝向彼此运动,优选在复位弹簧的起关闭作用的复位力的作用下。因此,工件310通过向内取向的夹取力力配合地保持在夹具指220、230之间。为了释放工件310,第一夹具单元210使基爪212、213同步地远离彼此运动。与第一夹具单元210上的夹具指220、230镜像对称地,第二夹具单元210'上的夹具指220'、230'也构成和设置为,使得能够在其之间容纳另一工件310'。为了夹住和释放工件310',第二夹具单元210'使基爪212'、213'同步地朝向彼此或远离彼此运动。这与第一夹取单元210的操作无关地进行。因此,总的来说,两个工件能够彼此独立地通过夹取设备容纳和放置。
夹具指220、230、220'、230'模块化地构造。因此,夹具指220包括基指221和夹具爪222。基指221具有近端端部和远端端部。在其近端端部处,基指221可松开地安装在第一夹具单元210的外部基爪212上。例如,安装能够通过未示出的旋拧部来进行。为了提高定位精度,能够以本身已知的方式在基爪上设有定位套筒。夹具爪222在位于基指221的近端端部和远端端部之间的区域中横向安装在基指221上。这种连接也是可松开的。在本实例中,夹具爪222在基指221上的安装通过快速更换装置来进行,所述快速更换装置将在下文中详细阐述。夹具指230类似于夹具指220构造,同样具有基指231和夹具爪232。夹具爪222、232朝向彼此指向,使得它们能够将工件310容纳在其之间。在此,每个夹具爪在沿着其环周的至少两个部位接触工件310,以便防止工件倾斜。夹具指220',230'在其构造方面镜像地对应于夹具指220、230。
通过模块化的构造,能够非常快速和简单地适配不同的工件,例如,具有不同直径的齿轮,其方式为:仅更换夹具爪。
夹具单元210、210'中的每一个设有位置检测装置240、240',以便获取相应的夹具单元210、210'的运行状态。位置检测装置240、240'分别确定目标243、243'的位置,所述目标处于相应的外部夹具指220、220'上并靠近其近端端部。在本实例中,所述位置检测装置分别包括电感式位置传感器(位移传感器)241、241'。相应地,目标243,243'至少部分地由软磁材料如相应的钢制成。为了保护位置传感器,每个位置检测装置240、240'包括壳体242、242',所述壳体安装在相应的夹具单元210、210'的基体211、211'上并且覆盖相应的位置传感器241、241'和相应的目标243、243'。
作为单夹具的实施方案
在图4中图解说明改造成单夹具的。为此从内部和外部基爪212、213、212'、213'处移除用于作为双夹具运行的夹具指220、230、220'、230'。替代于此,此时两个另外的夹具指250、250'安装在外部基爪212、212'上。内部基爪213、213'保持为空或者用覆盖装置保护。所述内部基爪不再参与夹取过程。
夹具指250、250'又模块化地构造,分别具有基指251、251'和夹具爪252、252'。基指251、251'和夹具爪252、252'此时尺寸被确定为,使得在夹具指250、250'之间能够容纳较大的工件320。
为了夹住或放置工件320,这两个夹具单元210、210'的驱动器以耦联的方式被操控为,使得这两个夹具单元210、210'的外部基爪212、212'同步地朝向或远离彼此运动。
因为这两个外部基爪212、212'的每一个都属于具有自身的驱动器和必要时自身的复位弹簧的不同的夹具单元210、210',所以与单个夹具单元210相比,这种设置能够实现双倍的夹取力。这在较大的工件情况下下是特别有优势的。
夹具指250、250'再次分别承载目标243、243',以便通过位置检测装置240、240'获取这两个夹具单元210、210'的运行状态。
相反方向的改造,即从单夹具到双夹具,同样是毫无问题地可行的。
夹具爪的快速更换装置
根据图5至图8,将详细阐述夹具爪222在相关联的基指221上的安装。其他夹具爪在相应的基指上的装配以同样的方式进行。
如在图3中可看到的那样,夹具爪222具有两个平行的紧固凸轮229。伸长的基指221以其主延伸方向限定指纵向方向。如尤其在图5和图7中可看到的那样,在基指221上横向于指纵向方向构成侧向的引入口223。夹具爪222的这两个紧固凸轮229可横向于指纵向方向插入引入口223中。在基指221上安置有固定销224。固定销224限定销纵轴线。所述固定销可沿着销轴纵线相对于基指221横向于指纵向方向并且横向于这两个紧固凸轮229的引入方向移动。当紧固凸轮229插入引入口223中时,固定销延伸穿过引入口223的位于紧固凸轮229之间的区域。横向销225横向地延伸穿过固定销224。横向销225在固定销224的两侧分别形成锁止凸起,所述锁止凸起在紧固凸轮229插入引入口223中时锁定到紧固凸轮229的下侧上的相应凹部中。以这种方式在夹具爪222和基指221之间建立可松开的锁止连接。固定销224的一端延伸到位于基指221外部的区域。在该区域中,该端部被螺旋弹簧227包围。呈盖226形式的操作元件安置在固定销224的相关端部上。盖226的内端面形成用于螺旋弹簧227的配对止挡。螺旋弹簧227在基指221的外表面和盖226之间是可压缩的,以便朝向如下位置给固定销224加载弹簧力,在所述位置中横向销225固定紧固凸轮229。在此,固定销224上的环绕的凸缘228限制固定销224在弹簧力的方向上的运动范围并且保证一定的弹簧预紧。通过作用到盖226上的轴向压力和由此产生的固定销224的沿着其销纵轴线的移动,将横向销225从紧固凸轮229的凹部中压出。因此,可松开的锁止连接可再次松开。在这方面,盖226作用为按钮。
在齿轮加工机床中的应用
所提出的夹取设备的一个重要应用是齿轮加工机床中工件更换。这在图5和图6中示例性地图解说明,其中示出齿轮加工机床400的一个实例。齿轮加工机床400以本身已知的方式包括床身410,工件架420,刀架430和具有控制面板441的机器控制器440。
工件架420构成为旋转塔。所述旋转塔承载两个工件主轴421,所述工件主轴相对于旋转塔的竖直的枢转轴线彼此错开180°地设置。在图5中仅可见所述工件主轴之一。该工件主轴处于工件更换位置中,在所述工件更换位置中,能够从工件主轴上取下成品件并且夹紧新的坯件。在图5中,另一工件主轴被旋转塔遮住。所述另一工件主轴处于加工位置中,在所述加工位置中,先前被夹紧的工件能够由刀架430上的刀具以本身已知的方式加工。
为了更换处于工件更换位置中的工件主轴421上的工件,在图5的实例中,上述夹取设备在双夹具运行中使用。构成为夹臂的夹取设备紧固在未示出的夹臂座上。夹臂座固定地设置在床身410旁边,但出于振动解耦的原因不与床身连接。夹取设备紧固在夹臂座上,使得其可通过相应的驱动器围绕平行于Z方向伸展的竖直的枢转轴线相对于夹臂座枢转并且可在Z方向(即沿着竖直方向)线性行进。
已完成加工的工件310(成品件)位于工件主轴421的工件夹紧装置422中。具有定心尖端424的相关联的尾座423向上缩回。夹取设备从其处于齿轮加工机床400的工作空间之外的位置枢转进入在图5和图6中示出的枢转位置中并且在Z方向上降低,使得第一夹具单元210与安置在其上的夹具指能够从工件主轴处接收成品件310。夹取设备通过短的往复运动将成品件310从工件夹紧装置422中移除。同时,第二夹具单元210'已经对于下一待加工的工件(坯件)310'做好准备。夹取设备现在进一步枢转小的量,使得坯件310'停在工件夹紧装置422之上,并且在Z方向上重新降低,使得坯件310'能够被放置在工件夹紧装置422上。坯件310'现在被夹紧在工件夹紧装置422上。夹取设备再次在Z方向上抬起并且从工作空间中朝向工件储存库500枢转。先前由夹具单元210容纳的成品件310被放置在那里并且通过夹具单元210'容纳新的坯件。同时,借助于定心尖端424对坯件310'进行附加的固定和定心,并且通过未示出的定心设备执行定心操作,以便获取坯件310'的齿部相对于工件主轴轴线的角位置。现在,刀架420枢转180°,使得工件主轴421与夹紧在其上的坯件310'到达加工位置中,而另一工件主轴与位于其上的另一成品件到达工件更换位置中。现在通过刀具加工坯件310',并且对其他成品件重复进行所述循环。
因此,在加工另一工件期间进行工件更换。工件更换在此非常快速地进行,因为仅需要少量的短的往复和枢转运动就能够从工件主轴处取下成品件并且通过新的坯件来替代。尤其地,为此不需要使夹取设备在齿轮加工机床400的工作空间和工件储存库500之间枢转。因此,整个工件更换能够在加工其他坯件的工艺时间内进行,并且使非生产空闲时间最小化。
然而,作为双夹具的运行仅针对相对小的工件是可行的。如果要加工较大的工件,那么因此对于作为单夹具的运行对夹取设备进行改造,如之前所描述的那样。通过单夹具,现在能够装载和卸载明显更大的工件。能够在单夹具运行中处理的工件的最大直径能够超过能够在双夹具运行中处理的工件的最大直径的2.5倍。在工艺时间内始终可以进行工件更换。然而,夹取设备现在必须在移除成品件和夹紧下一坯件之间完全地在齿轮加工机床400的工作空间和工件储存库500之间来回枢转。这比双夹具的短的往复和枢转运动需要更多时间。然而,另一方面,加工较大的工件通常需要更多的时间,使得在此尽管整体上生产周期时间较长,但是也能够将非生产空闲时间保持得短。
控制和状态监测
夹取设备相对于夹臂座的所有运动以及这两个夹具单元210、210'的操作通过简称为“控制器”的控制装置来控制。为此能够设有独立的控制器。替选地,该任务的也能够通过机床的控制器440或工件储存库500的控制器来承担。为此,相应的控制器具有相应的软件。
尤其地,软件能够区分两种运行模式:第一模式,其中夹取设备作为双夹具运行;和第二模式,其中夹取设备作为单夹具运行。在第一运行模式中,这两个夹具单元彼此独立地打开和关闭,而在第二运行模式中,这两个夹具单元以耦联的方式同时打开和关闭。
在运行模式之间的切换能够通过在控制面板上的相应输入手动地进行。然而,也可考虑的是,在夹具单元的基爪上设有存在传感器,所述存在传感器确定夹具指是否已安置在相关基爪上,并且根据该传感器的信号自动在第一和第二运行模式之间切换。
控制器优选从位置检测装置240、240'处接收这两个夹具单元的位置信号。根据这些位置信号,所述控制器尤其能够区分以下状态:
-相关联的夹具单元是打开的;
-相关联的夹具单元完全关闭;以及
-相关联的夹具单元部分关闭,工件被夹住。
此外可行的是,检查在“工件被夹住”状态下所获取的夹具单元的位置是否对应于预期位置。如果所获取的位置与预期位置的偏差超过预定的公差范围(例如±1mm),那么控制器能够推断出存在错误,并且能够停止继续加工。以这种方式,能够防止直径不正确的坯件到达到工件主轴上,在该处所述坯件可能会损坏定心设备和/或加工刀具。
改型
显然,能够进行大量变型,而不脱离在权利要求书中所给出的本发明的范围。
例如,与在上面所示出的实施例中相比,夹具单元沿着移动方向V能够具有更大的间距,以便能够在单夹具运行中容纳更大的工件。为了适配不同的直径,夹具单元210、210'能够沿着移动方向V可移动地安装在支架100上。为此,支架100能够可选地具有相应的轨道,夹具单元可移动地安装在所述轨道上。
替代构成为双爪平行夹具,夹具单元也能够构成为双爪夹角型夹具。与此相应地,基爪不是相对于相应的夹具单元的基体线性行进,而是枢转。在此针对所有基爪继续在夹具平面E中进行枢转运动。为了避免碰撞,这种情况下优选的是,与在上文示出的实施例中相比,夹具单元沿着V方向以略大的间距安装。
替代气动驱动,夹具单元能够是电驱动的。
用于夹具爪的快速更换装置也能够不同于所示出的构成。尤其地,替代构成为盖,操作元件也能够构成为扁平的盘。替代于借助横向销,固定销上的锁止凸起也能够以其他方式构成。
夹取设备不仅能够用于外部带齿的齿轮(正齿轮),而且能够用于其他类型的工件,尤其具有圆柱形外轮廓的其他类型的工件。通过更换夹具爪,在很短的时间内适配不同的工件是可行的。
也可考虑的是,使用夹取设备来容纳内部带齿的齿轮或在内环周上的其他对象。夹具指为此例如能够设有向下突出的栓销或者向下突出且向外取向的夹具爪。为了容纳对象,在这种情况下,替代执行关闭运动,夹具单元执行打开运动。相应地,出于安全原因使用如下夹取设备能够是有利的,所述夹取设备的复位弹簧产生起打开作用的复位力。
替代电感式起作用的位置传感器(位移传感器),其他类型的位置传感器也能够用于检测运行状态,例如光学距离传感器或涡流传感器。
附图标记列表
100支架 242覆盖装置
210'夹具单元 243目标
211、211'基体 250、250'夹具指
212、212'外部基爪 251、251'基指
213、213'内部基爪 252、252'夹具爪
214软管接头 310、310'工件
220、220'外部夹具指 320工件
221、231基指 410床身
222、232夹具爪 420工件架
223引入口 421工件主轴
224固定销 422工件夹紧装置
225横向销 423尾座
226盖 424定心尖端
227螺旋弹簧 430刀架
228凸缘 440机器控制器
229紧固凸轮 441控制面板
230、230'内部夹具指 500工件储存器
240位置检测系统 E夹具平面
241位置检测装置

Claims (16)

1.一种夹取设备,具有:
支架(100);
两个夹具单元(210,210'),其中所述夹具单元(210,210')中的每一个都具有基体(211;211')和两个基爪(212,213;212',213'),所述基体具有驱动器,其中所述基爪(212,213;212',213')能够通过所述驱动器相对于所述基体(211,211')同步地反向运动,并且
其中两个夹具单元(210,210')并排设置在所述支架(100)上,使得两个夹具单元(210,210')的基爪(212,213;212',213')能够平行于共同的夹具平面(E)运动,其中每个夹具单元(210,210')的基爪之一形成内部基爪(213,213'),并且其中每个夹具单元的另一基爪是外部基爪(212;212'),其中两个夹具单元的内部基爪(212,212')设置在这两个夹具单元的外部基爪(213,213')之间,
其特征在于,
所述夹取设备构成为单夹具,其方式为:在所述外部基爪(212,212')中的每一个上分别安置第一夹具指(250,250'),使得能够通过所述第一夹具指(212,212')容纳第一对象(320),而所述内部基爪(213,213')不具有用于容纳对象的夹具指。
2.根据权利要求1所述的夹取设备,还具有:控制器(440),所述控制器构成用于在第一运行模式中以耦联方式操控这两个夹具单元(210,210')的驱动器,使得这两个夹具单元(210,210')的外部基爪(212,212')同步地反向运动。
3.根据权利要求1或2所述的夹取设备,其中所述夹取设备能够改装为双夹具,其方式为:在所述内部基爪上(213,213')安置两个另外的第一夹具指,或者其方式为:从所述外部基爪(212。212')处移除这两个第一夹具指(250,250')并且在所述外部和内部基爪(212,213,212',213')中的每一个上分别安置第二夹具指(220,230,220',230'),使得通过这两个夹具单元(210,210')中的每一个都能够分别容纳第二对象(310,310')。
4.根据权利要求3所述的夹取设备,具有:
两个另外的第一夹具指,所述两个另外的第一夹具指构成用于安置在这两个夹具单元(210,210')的内部基爪(213,213')上,或
四个第二夹具指(220,230,220',230'),所述四个第二夹具指构成用于在移除所述第一夹具指(250,250')之后安置在这两个夹具单元(210,210')的基爪(212,213,212',213')的各一个上,使得通过这两个夹具单元(210,210')中的每一个,能够分别独立地容纳第二对象(310,310')。
5.根据权利要求2结合权利要求3或4所述的夹取设备,其中所述控制器能够切换到第二运行模式中,在所述第二运行模式中,这两个夹具单元(210,210')彼此独立地通过所述控制器操控。
6.根据上述权利要求中任一项所述的夹取设备,其中所述夹具单元(210,210')中的每一个包括位置检测装置(240,240'),所述位置检测装置构成用于确定在安置在相应的夹具单元(210,210')的外部基爪(212,212')上的那个夹具指(220,220')上的目标(243,243')的位置。
7.根据权利要求6所述的夹取设备,其中所述位置检测装置(240,240')包括电感式位置传感器(241,241'),并且其中所述目标(243,243')包含软磁材料。
8.根据上述权利要求中的任一项所述的夹取设备,其中所述第一和/或第二夹具指(250,250';220,230,220',230')中的每一个具有:
基指(251;251';221;231),和
夹具爪(252;252';222;232),
其中所述基指(251;251';221;231)能够可松开地与所述基爪(212;213,212',213')之一连接,并且
其中所述夹具爪(252;252';222;232)可松开地与所述基指(251;251';221;231)连接。
9.根据权利要求8所述的夹取设备,其中所述夹具爪(252;252';222;232)能够通过可松开的锁止连接与所述基指(251;251';221;231)连接。
10.根据权利要求9所述的夹取设备,
其中所述夹具爪(252;252';222;232)具有至少一个紧固凸轮(229),
其中所述基指(251;251';221;231)限定指纵向方向并且具有横向于所述指纵向方向延伸的侧向的引入口(223),所述夹具爪(252;252';222;232)的至少一个紧固凸轮(229)能够横向于所述指纵向方向插入所述引入口中,
其中在所述基指(251;251';221;231)上设置有弹簧加载的固定销(224),所述固定销具有延伸到所述引入口(223)中的锁止凸起,尤其呈横向销(225)形式,并且
其中所述固定销(224)构成和设置为,使得当所述紧固凸轮(229)插入所述引入口(223)中时,所述锁止凸起锁定到所述紧固凸轮(229)的凹部中,以便建立可松开的锁止连接,并且所述可松开的锁止连接能够通过作用到操作元件(226)上的压力松开,所述操作元件构成在所述固定销(224)上的与所述固定销连接。
11.一种齿轮加工机床,具有根据上述权利要求中任一项所述的夹取设备,其中第一和/或第二夹具指(250,250';220,230,220',230')构成用于容纳带齿的工件。
12.一种根据权利要求1至10中任一项所述的夹取设备用于容纳带齿的工件的应用,尤其用于在齿轮加工机床(400)中的工件更换。
13.一种用于运行根据权利要求1至10中任一项所述的夹取设备的方法,所述方法包括:
借助所述第一夹具指(250,250')容纳对象(320),其方式为:以耦联的方式操控两个夹具单元(210,210')的驱动器,使得这两个夹具单元(210,210')的外部基爪(212,212')同步地反向运动。
14.根据权利要求13所述的方法,所述方法包括:
将所述夹取设备从单夹具改装为双夹具,其方式为:在所述内部基爪(213,213')上安置两个另外的第一夹具指,或者其方式为:从所述外部基爪(212,212')处移除这两个第一夹具指(250,250')并且在所述外部和内部基爪(212,213,212',213')中的每一个上分别安置第二夹具指(220,230,220',230')。
15.根据权利要求14所述的方法,所述方法包括:
在改装为双夹具后,独立地控制这两个夹具单元(210,210')的驱动器,使得这两个夹具单元(210,210')中的每一个夹具单元的基爪(212,213;212',213')与相应另一夹具单元的基爪不相关地同步地反向运动。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法,所述方法包括:
确定在安置在这两个夹具单元(210,210')的外部基爪(212,212')上的那些夹具指(220,220')上的各一个目标(243)的位置。
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