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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zange, insbesondere Greifzange.
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Aus der Greifertechnik sind Greifzangen bekannt, die eine erste Greifbacke mit einem Greifbackenkörper und einem relativ zu dem Greifbackenkörper zumindest bereichsweise bewegbaren Greifbackenelement aufweisen. Derartige Greifzangen weisen in der Regel eine zweite Greifbacke auf, die einen Greifbackenkörper und ein Greifbackenelement aufweist. Derartige Greifzangen weisen häufig einen Sensor auf, der derart an dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke angeordnet ist, dass er mit dem Greifbackenelement der ersten Greifbacke auslösbar ist.
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Solche aus dem Stand der Technik bekannte Zangen ermöglichen es, dass ein Greifgut von der Zange gegriffen und durch das Greifen ein Sensor aktiviert wird. Hierdurch kann detektiert werden, dass ein Greifgut gegriffen wurde.
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In der Greifertechnik ist es wünschenswert, dass von derartigen Zangen eine Vielzahl unterschiedlicher Greifgüter gegriffen werden kann. Bei diesen Greifgütern kann es sich um verschiedene Werkstücke, Teile, Gegenstände, etc. handeln. Bei manchen Anwendungen ist es wünschenswert, dass auch dünne Greifgüter, beispielsweise dünner als 3 mm, sicher gegriffen werden können und dieses Greifen auch mittels eines Sensors detektiert werden kann. Bisher bekannte Zangen erfordern eine gewisse Dicke eines Greifguts, um dieses greifen und das Greifen detektieren zu können. Diese Beschränkung reduziert das Einsatzgebiet von bisherigen Zangen.
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Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zange der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu bilden, dass diese auch dünne Greifgüter greifen kann und darüber hinaus dieses Greifen detektieren kann.
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Im Hinblick auf die Vorrichtung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Zange sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Demnach wird erfindungsgemäß eine Zange, insbesondere eine Greifzange angegeben, die eine erste Greifbacke aufweist. Die erste Greifbacke umfasst einen Greifbackenkörper und ein relativ zu dem Greifbackenkörper zumindest bereichsweise bewegbares Greifbackenelement. Die Zange weist außerdem eine zweite Greifbacke mit einem Greifbackenkörper und einem Greifbackenelement sowie einen Sensor auf. Der Sensor ist angrenzend an dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke angeordnet, so dass er durch das Greifbackenelement der ersten Greifbacke auslösbar ist. Das Greifbackenelement der zweiten Greifbacke weist eine Kontur in einem Bereich auf, der zu dem Greifbereich der Zange hin zeigt. Außerdem weist das Greifbackenelement der ersten Greifbacke eine Kontur in einem Bereich auf, der ebenfalls zu dem Greifbereich der Zange hin zeigt. Hierbei ist vorgesehen, dass die Kontur des Greifbackenelements der ersten Greifbacke und die Kontur des Greifbackenelements der zweiten Greifbacke zumindest bereichsweise derart ausgebildet und zueinander angeordnet sind, dass im geschlossenen Zustand der Zange die Kontur des Greifbackenelements der ersten Greifbacke zumindest teilweise komplementär mit der Kontur des Greifbackenelements der zweiten Greifbacke in Eingriff steht.
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Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beim bisherigen Stand der Technik nur solche Greifgüter beim Greifen detektiert werden können, welche eine gewisse Dicke aufweisen. Diese Dicke wurde beim bisherigen Stand der Technik durch das Schaltspiel des Sensors limitiert. Aus Gründen der Sicherheit und aus fertigungstechnischen Gründen weist der Sensor bei bisherigen Zangen ein Schaltspiel auf, was insbesondere dazu führt, dass ein Greifbackenelement, welches den Sensor betätigt, vom Sensor beabstandet angeordnet sein muss. Bei bisher bekannten Zangen kann das Greifen eines Greifguts daher nur dann detektiert werden, wenn die Dicke des Greifguts größer ist als die Breite des Spaltes zwischen dem Greifbackenelement und dem Sensor. In anderen Worten kann das Greifen eines Greifguts nur dann detektiert werden, wenn die Dicke des zu greifenden Greifguts größer ist als das Schaltspiel des Sensors.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösungen werden die Konturen, die beim Schließen der Greifzange aufeinander treffen, um ein Greifgut sicher greifen zu können, derart ausgebildet, dass sie zumindest bereichsweise komplementär zueinander in Eingriff stehen. Hierdurch kann erreicht werden, dass nunmehr Greifgüter gegriffen und detektiert werden können, welche eine beliebige Dicke aufweisen können.
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Bei vielen Anwendungen ist es erstrebenswert, dass dünnes Greifgut, beispielsweise dünner als 3 mm oder 4 mm, gegriffen werden kann. Außerdem soll das Greifen eines solchen Greifguts auch detektiert werden können. Da mit der erfindungsgemäßen Lösung nunmehr solche dünnen Greifgüter gegriffen werden können und dieses Greifen auch detektiert werden kann, wird der Einsatzbereich einer solchen Zange enorm erweitert. Beispielsweise können Kunststoffformteile, welche dünne Laschen zum Greifen aufweisen (Greifgut), an diesen Laschen durch die erfindungsgemäße Zange gegriffen werden und aus entsprechenden Formen für die Kunststoffherstellung sicher herausgehoben werden. Bei solchen Anwendungen muss sichergestellt sein, dass ein Greifgut auch gegriffen wurde (Detektierung). Derartige dünne Laschen weisen oftmals eine Dicke von wenigen Millimetern oder sogar nur Bruchteilen von Millimetern auf.
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Auch ist es durch die erfindungsgemäße Zange möglich, dünne Folien oder Blätter oder dergleichen sicher zu greifen und ein solches Greifen auch sicher zu detektieren.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Greifbackenelement der ersten Greifbacke und dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke ein erster Sensorspalt mit einer vorab festgelegten oder festlegbaren Breite B ausgebildet, wenn die Zange nichts gegriffen hat und die Zange außerdem im geschlossenen Zustand ist. Außerdem ist die Kontur der zweiten Greifbacke und/oder des Greifelements der ersten Greifbacke derart ausgebildet, dass die Kontur, gemessen von der Basis der Kontur zu einer Erhebung der Kontur, eine vorab festgelegte oder festlegbare Höhe H aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Höhe H größer oder gleich der Breite B ist.
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Die Breite B korrespondiert zu dem Abstand zwischen dem Greifbackenelement und dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke. Sie entspricht somit im Wesentlichen dem Schaltspiel des Sensors. Dadurch, dass die Höhe H der Kontur so gewählt ist, dass sie größer als die Breite B ist, kann erreicht werden, dass trotz eines Schaltspiels des Sensors bzw. eines Sicherheitsabstandes des Greifelements vom Greifbackenkörper ein Objekt beliebiger Dicke von der Zange gegriffen werden kann und dieses Greifen auch vom Sensor detektiert werden kann.
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Insbesondere werden Greifbacken bei konventionellen Greifzangen bisher aufgrund der bestehenden Fertigungstechnik symmetrisch ausgebildet. Dies bedeutet insbesondere, dass erste und zweite Greifbacken bisher identisch ausgebildet werden. In anderen Worten werden erste bzw. obere und zweite bzw. untere Greifbacken bei konventionellen Greifzangen im selben Fertigungsverfahren hergestellt. Hierdurch sind die Konturierungen, beispielsweise in Form von Greifzähnen, der Greifbacken im zusammengesetzten Zustand der Greifzange so zueinander ausgerichtet, dass jeweils die Spitzen der Konturen/Greifzähne der Greifbacken genau aufeinander zeigen. Dies bedeutet bei konventionellen Greifzangen, dass die Greifbacken nur soweit geschlossen werden können, bis die Spitzen der Konturierung/Greifzähne der Greifbacken direkt aufeinander stehen. In diesem Zustand verbleibt dann ein Sensorspalt bzw. Schaltspiel zwischen einem Greifbackenelement und einem Sensor. Wenn nunmehr ein dünnes Greifgut gegriffen und detektiert werden soll, muss dieses Greifgut eine Dicke aufweisen, die größer ist als die Breite des Sensorspaltes zwischen dem Greifbackenelement und dem Sensor bzw. des Schaltspiel des Sensors.
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Durch das komplementäre Ausführen der Konturen wie oben beschrieben einerseits und dem Ausbilden einer Höhe H der Konturen derart, dass die Höhe H größer oder gleich der Breite B des Sensorspalts/Schaltspiels ist andererseits, kann in synergistischer Art und Weise erreicht werden, dass nicht mehr die Spitzen der Konturierungen direkt aufeinander stehen, wenn die Greifzange geschlossen ist, und somit das Schaltspiel des Sensors nicht länger die Dicke limitiert, bis zu der ein Greifgut, welches gegriffen werden soll, detektiert werden kann.
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Gemäß einem weiterem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Greifbackenelement und dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke ein zweiter Sensorspalt mit einer vorab festgelegten oder festlegbaren Breite B‘ ausgebildet. Dieser Sensorspalt besteht dann zwischen dem Greifbackenelement und dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke, wenn die Zange nichts gegriffen hat und nicht in einem geschlossenen Zustand ist.
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Der zweite Sensorspalt ist beispielsweise größer als der erste Sensorspalt und triff dadurch auf, dass das Greifbackenelement der ersten Greifbacke gemäß einem fertigungstechnischen Toleranzbereich mit dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke verbunden ist.
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Beim Schließen der Zange schließt sich vorzugsweise der zweite Sensorspalt, wenn die erste Greifbacke gegen die zweite Greifbacke gedrückt wird. Der erste Sensorspalt bleibt in diesem Fall bestehen, da der erste Sensorspalt verhindern soll, dass ein Greifen detektiert wird, obwohl die Zange kein Greifgut gegriffen hat und lediglich „leer“ geschlossen wird.
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Um sicherzustellen, dass die Greifbacken nicht soweit geschossen werden können, dass das Greifbackenelement der ersten Greifbacke an den Greifbackenkörper der ersten Greifbacke gedrückt wird und der erste Sensorspalt hierdurch verschwindet, wenn die Zange geschlossen wird und kein Greifgut gegriffen wird, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Greifbacken sperren, bevor das Greifbackenelement der ersten Greifbacke an den Greifbackenkörper der ersten Greifbacke gedrückt wird. Ein derartiges Sperren verhindert, dass der erste Sensorspalt überbrückt wird und der Sensor ausgelöst wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Greifbackenelement der ersten Greifbacke, vorzugsweise über einen Verbindungsbereich, schwenkbar mit dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke verbunden.
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Hierdurch kann vorteilhafterweise das Greifbackenelement beabstandet von dem Greifbackenkörper und dem Sensor angeordnet werden, so dass das Greifbackenelement in Richtung des Sensors gedrückt werden kann, wenn ein Greifgut von der Greifzange gegriffen wird. Somit kann ein Sicherheitsabstand bzw. ein Schaltspiel des Sensors eingehalten werden (erster Sensorspalt).
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Zange ein Synchronisationselement auf. Das Synchronisationselement ist derart ausgebildet, dass die erste Greifbacke und die zweite Greifbacke bezüglich einer Mitten-Längsachse der Zange selbstzentriert schließbar sind. Die Mitten-Längsachse erstreckt sich lateral mittig zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke im Greifbereich der Zange.
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Hierdurch wird erreicht, dass die Greifbacken beim Schließen der Zange selbstzentriert geschlossen werden und somit ein komplementärer Eingriff der Kontur des Greifbackenelements der zweiten Greifbacke in die Kontur des Greifbackenelements der ersten Greifbacke realisiert wird.
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Ein derartiges Synchronisationselement ermöglicht also, dass Greifgüter, die gegriffen werden sollen, nicht genau zentral entlang der Mitten-Längsachse der Zange gegriffen werden müssen, sondern auch abweichend von der Mitten-Längsachse der Zange gegriffen werden können. Die Kraftausübung auf ein solches Greifgut ist in diesem Fall nicht symmetrisch. Trotzdem wird sichergestellt, dass die Greifbacken hierdurch nicht gegeneinander verschoben werden, wodurch ein komplementärer Eingriff der Konturen ineinander verhindert werden würde.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Synchronisationselement ein kreiszylinderförmiges Teil auf, das entlang einer Längsachse parallel zu Drehachsen der Greifbacken angeordnet ist.
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Ein derartiges kreiszylinderförmiges Teil ermöglicht es somit, dass die Greifbacken symmetrisch bezüglich der Mitten-Längsachse der Zange geschlossen werden können. Dies bedeutet insbesondere, dass die Konturen der Zange, d. h. die Kontur des Greifbackenelements der zweiten Greifbacke und die Kontur des Greifbackenelements der ersten Greifbacke genau im Bereich der Mitten-Längsachse der Zange aufeinander treffen.
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Das kreiszylinderförmige Teil ist vorzugsweise derart angeordnet, dass es die Mitten-Längsachse der Zange senkrecht schneidet. Hierdurch kann eine Selbstzentrierung erreicht werden und gleichzeitig eine kompakte Bauform der Zange realisiert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist/sind die Kontur des Greifbackenelements der zweiten Greifbacke und/oder die Kontur des Greifbackenelements der ersten Greifbacke zumindest bereichsweise kegel-, tetraeder-, oder pyramidenförmig ausgebildet.
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Vorteilhafterweise kann die Konturierung entsprechend so gewählt werden, dass ein Greifgut besonders gut gegriffen werden kann. Abhängig von dem Greifgut ist dabei eine kegel-, tetraeder-, oder pyramidenförmige Ausbildung der Kontur besonders vorteilhaft.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist/sind die Kontur des Greifbackenelements der zweiten Greifbacke und/oder die Kontur des Greifelements der ersten Greifbacke zumindest bereichsweise länglich, insbesondere kanten-, riefen-, kerben-, oder rillenförmig ausgebildet.
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Vorteilhafterweise wird die Ausbildung der Konturierung an das Greifgut angepasst, um somit eine optimale Haftung zwischen dem Greifbackenelement der zweiten Greifbacke und des Greifguts bzw. zwischen dem Greifbackenelement der ersten Greifbacke und des Greifguts zu erreichen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weißt das Greifbackenelement der ersten Greifbacke einen metallischen, vorzugweise magnetischen oder magnetisierbaren Bereich auf. Der Sensor gibt ein Signal, vorzugsweise ein elektrisches Signal, aus, wenn der metallische Bereich des Greifbackenelements der ersten Greifbacke den Sensor berührt oder eine gewisse vorbestimmte oder vorbestimmbare Distanz zu dem Sensor unterschreitet.
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Vorteilhafterweise kann hierdurch detektiert werden, dass ein Greifgut gegriffen wurde, wenn das Greifbackenelement der ersten Greifbacke und das Greifbackenelement der zweiten Greifbacke das Greifgut berührt und durch ein Zusammendrücken der Greifbacken das Greifbackenelement der ersten Greifbacke hin zu dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke und damit dem Sensor gedrückt wird.
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Hierbei ist der metallische Bereich derart ausgebildet, dass er den Sensor genau dann berührt, wenn das Greifbackenelement den Sensor berührt oder an dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke zu Anliegen kommt. Andererseits ist natürlich denkbar, dass das Greifbackenelement noch nicht in Berührung mit dem Sensor oder dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke kommt, wenn der metallische Bereich schon in Berührung mit dem Sensor kommt. Auch ist denkbar, dass der Sensor dann ein Signal abgibt (Detektierung), wenn der metallische Bereich des Greifbackenelements der ersten Greifbacke dem Sensor nahe kommt.
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Der Sensor ist hierbei vorzugsweise ausgelegt, in einem binären Modus betrieben zu werden. Dies bedeutet, dass der Sensor kein Signal aussendet, solange er nicht in Kontakt mit dem metallischen Bereich ist, und ein Signal aussendet, wenn er in Kontakt mit dem metallischen Bereich ist. Somit kann sichergestellt werden, dass der Sensor nur dann auslöst, wenn ein Greifgut gegriffen wurde. Allerdings ist auch ein Näherungssensor, vorzugsweise ein Induktionsnäherungssensor denkbar.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Zange eine Steuereinheit zugeordnet. Die Steuereinheit ist ausgelegt, ein Greifen der Zange festzustellen, wenn ein Signal von dem Sensor an die Steuereinheit übermittelt wird. Hierzu ist der Sensor vorzugsweise mit der Steuereinheit verbunden. Die Steuereinheit ist vorzugweise ausgebildet, die Kraft, die von den Greifbacken ausgeübt wird, gleichmäßig aufrecht zu erhalten, wenn detektiert wurde, dass die Zange etwas gegriffen hat.
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Hierdurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass, beispielsweise zur weiteren Verarbeitung oder zum weiteren Betrieb der Zange, detektiert wird, ob ein Greifgut gegriffen wurde. Außerdem kann sichergestellt werden, dass das Greifgut durch die Greifzange nicht beschädigt wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand exemplarischer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zange näher beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1.1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Zange im vollständig geschlossenen Zustand;
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1.2: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Zange im (leicht) geöffneten Zustand;
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2.1: eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der erfindungsgemäßen Zange aus 1.1 (geschlossener Zustand); und
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2.2: eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der erfindungsgemäßen Zange aus 1.2 (leicht geöffneter Zustand).
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den 1.1 bis 2.2 exemplarische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zange beschrieben.
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In 1.1 ist eine Greifzange abgebildet, wobei die Greifzange eine erste Greifbacke 1 sowie eine zweite Greifbacke 2 aufweist. Die erste Greifbacke 1 ist hier exemplarisch oberhalb der zweiten Greifbacke 2 angeordnet. Natürlich ist auch denkbar, dass die erste Greifbacke 1 unterhalb der zweiten Greifbacke 2 angeordnet ist. Die Greifbacken 1, 2 können durch einen geeigneten Mechanismus geöffnet und geschlossen werden.
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Ein derartiger Mechanismus kann beispielsweise ein pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betätigter Mechanismus sein. Hierbei ist vorgesehen, dass die Greifbacken 1, 2 der Greifzange durch den Mechanismus geöffnet und / oder geschlossen werden können.
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Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Greifbacken nur soweit geschlossen werden können, dass die Greifbacken nicht vollständig aufeinander gepresst werden. Mit anderen Worten ist denkbar, dass die Greifbacken kurz vor dem vollständigen Zusammenpressen blockiert werden.
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Die erste Greifbacke 1 weist einen Greifbackenkörper 3 auf, welcher mittels einer oben beschriebenen Kraft bewegt werden kann (Öffnen bzw. Schließen der Greifbacke). Angrenzend an den Greifbackenkörper 3 ist ein Greifbackenelement 4 angeordnet, wobei das Greifbackenelement 4 vorzugsweise über einen Aufnahmebereich 8 mit dem Greifbackenkörper 3 schwenkbar verbunden ist.
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Wie in 1 gezeigt, können die Greifbacken 1, 2 soweit geschlossen werden, dass das Greifbackenelement 4 gerade oder fast gerade die zweite Greifbacke 2 berührt.
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Hierbei ist vorgesehen, dass zwischen dem Greifbackenelement 4 und dem Greifbackenkörper 3 ein erster Sensorspalt der Breite B bestehen bleibt. Die Breite B ist festgelegt bzw. festlegbar und entspricht im Wesentlichen dem Schaltspiel eines Sensors 5.
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Der Sensor 5 ist an dem Greifbackenkörper 3 angeordnet. In 1 ist beispielhaft abgebildet, dass der Sensor 5 oberhalb des Greifbackenkörpers 3 angeordnet ist. Natürlich ist auch denkbar, dass der Sensor 5 seitlich an der Greifbacke 1 oder in anderer geeigneter Weise an der Greifbacke 1 oder dem Greifbackenkörper 3 angeordnet ist.
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In einem Zustand, dargestellt in 1, in dem die Greifzange geschlossen ist, verbleibt zwischen dem Greifbackenelement 4 und dem Greifbackenkörper 3 bzw. dem Sensor 5 der erste Sensorspalt der Breite B. Der Sensor 5 kann dabei, wie in 1 dargestellt, in den Greifbackenkörper 3 hineinragen, so dass sich der Abstand B zwischen dem Greifbackenelement 4 und dem Sensor 5 ergibt. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Greifbackenelement 4 einen metallischen Bereich 7 aufweist, der im geschossenen Zustand der Greifzange von dem Sensor 5 im Wesentlichen die Distanz B beabstandet ist.
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Wenn, wie in 1.2 dargestellt, ein Greifgut gegriffen wird, welches sehr dünn ist, wird das Greifbackenelement 4 nach oben an den Greifbackenkörper 3 bzw. Sensor 5 gedrückt. In 1.2 ist hierbei der Fall gezeigt, dass ein sehr dünnes Greifgut gegriffen wurde. Wie in den 2.1 und 2.2 dargestellt, kann der metallische Bereich 7 auch stiftförmig ausgebildet sein, so dass der metallische Bereich 7 durch den Greifbackenkörper 3 hindurch in Richtung des Sensors 5 reicht. Wenn, wie in 2.2 dargestellt, ein dünnes Greifgut gegriffen wurde, tritt der metallische Bereich 7 vorzugsweise mit dem Sensor 5 in Kontakt. Andererseits kann der Sensor 5 auch derart ausgebildet sein, dass der Sensor 5 ein Signal erzeugt, wenn der metallische Bereich 7 eine vorbestimmte oder vorbestimmbare Distanz zu dem Sensor 5 unterschreitet. Hierzu ist eine induktive Kopplung zwischen dem Sensor 5 und dem metallischen Bereich 7 denkbar.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sowohl an dem Greifbackenelement 4 als auch an dem Greifbackenelement 4‘ der zweiten Greifbacke 2 jeweils eine Kontur 6, 6‘ vorgesehen ist. Die Kontur 6, 6‘ hat vorzugsweise die Form von Greifzähnen. Allerdings kann die Kontur 6, 6‘ auch kegel-, tetraeder-, oder pyramidenförmig ausgebildet sein oder auch länglich, insbesondere kanten-, riefen-, kerben-, oder rillenförmig ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kontur 6 des Greifelements 4 zumindest bereichsweise komplementär zur Kontur 6‘ des Greifbackenelements 4‘ der zweiten Greifbacke 2 ausgebildet ist. Somit kann ein Basisbereich 6.1 der Kontur beispielsweise des Greifbackenelements 4‘ der zweiten Greifbacke 2 so ausgebildet sein, dass die Spitze 6.2 einer Kontur 6 beispielsweise des Greifelements 4 zumindest bereichsweise genau in den Basisbereich 6.1 der Kontur 6‘ beispielsweise des Greifbackenelements 4‘ der zweiten Greifbacke passt. Die Konturen 6, 6‘ stehen in Eingriff miteinander, wenn die Zange geschlossen ist.
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Mit anderen Worten ist der Bereich der Konturierung / der Greifzähne 6.1 einer Greifbacke 1, 2 komplementär zu dem Bereich der Konturierung / der Greifzähne 6.2 der anderen Greifbacke 1, 2 bzw. des Greifelements 4, 4‘ ausgebildet.
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Synergistisch zu dieser charakteristischen Versetzung der Greifzähne 6, 6‘ bzw. zu dieser Ausbildung der Konturierungen 6, 6‘ der Greifelemente 4, 4‘ ist zusätzlich vorgesehen, dass die Greifzähne/die Konturierung 6, 6‘ der Greifelemente 4, 4‘ eine gewisse vorbestimmte oder vorbestimmbare Höhe H aufweisen. Diese Höhe H entspricht der Distanz von einer Basis 6.1 zumindest eines Elements der Konturierung/eines Greifzahns 6, 6‘ zum Punkt der Erhebung/der Spitze 6.2 dieses Teils der Konturierung/dieses Greifzahns 6, 6‘. Mit anderen Worten wird durch die Basis 6.1 der Konturierung/der Greifzähne 6, 6‘ eine erste Ebene definiert und durch die Spitze(n) 6.2 der Konturierungen/der Greifzähne 6, 6‘ eine zweite Ebene definiert, wobei der Abstand der beiden Ebenen H beträgt.
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Die komplementäre Ausbildung der Konturen 6, 6‘ sowie die Vorsehung einer Höhe H der Konturen 6, 6‘ stellt sicher, dass das Greifbackenelement 4 im geschlossenen Zustand der Greifzange zum Sensor 5 bzw. zum Greifbackenkörper 3 über einen Spalt der Breite B beabstandet ist, wobei in diesem Fall die Kontur 6 des Greifelements 4 sowie die Kontur 6 des Greifbackenelements 4‘ der zweiten Greifbacke 2 ineinander greifen. Wenn nun ein dünnes Greifgut gegriffen werden soll, müssen hierzu die Greifbacken 1, 2 bzw. die Greifelemente 4, 4‘ auseinander bewegt werden (1.2 sowie 2.2), wobei in diesem Fall im Gegensatz zu bisher bekannten Greifzangen die Höhe H zusätzlich zur Verfügung steht, bevor die Greifbacken 1, 2 weiter geöffnet werden müssen. Ein Öffnen, wie es bei bisher bekannten Greifzangen nötig ist, sorgt dafür, dass ein Greifgut, welches gegriffen wird, nur dann von dem Sensor 5 detektiert werden kann, wenn das Greifgut eine gewisse Dicke aufweist. Diese Dicke muss größer als die Spaltbreite B bzw. das Schaltspiel B sein. Bei der erfindungsgemäßen Greifzange hingegen wird die Höhe H zusätzlich „gewonnen“. Dies bedeutet, dass ein Greifgut der theoretischen Dicke 0 mm dann nicht detektiert werden kann, wenn die Sensorspaltbreite B bzw. das Schaltspiel B größer ist als die Höhe H. Erfindungsgemäß ist allerdings gerade vorgesehen, dass die Höhe H größer oder gleich der Spaltbreite B ist. Somit können theoretisch auch Greifgüter der Dicke 0 mm gegriffen werden und dieses Greifen auch detektiert werden.
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Das Greifbackenelement 4 kann über einen Aufnahmebereich 8 mit dem Greifbackenkörper 3 schwenkbar verbunden sein. Dies sorgt dafür, dass in einem Zustand, in dem die Greifzange noch kein Greifgut gegriffen hat, der Sensor 5 nicht mit dem metallischen Bereich 7 des Greifelements 4 ausgelöst wird und daher kein Signal ausgibt, welches bedeuten würden, dass ein Greifgut von der Greifzange gegriffen wurde. Das Greifbackenelement 4 ist mittels des Aufnahmebereichs 8 derart mit dem Greifbackenkörper 3 verbunden, dass höchstens der Sensorspalt der Breite B zwischen dem Greifbackenkörper 3 und dem Greifbackenelement 4 entsteht, wenn die Zange geschlossen ist und nichts gegriffen hat.
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Die Greifzange kann ein Synchronisationselement aufweisen (nicht gezeigt), welches ausgelegt ist, ein synchrones Schließen der Greifbacken bezüglich einer Mitten-Längsachse der Greifzange sicherzustellen. Ein derartiges symmetrisches Schließen der Greifbacken 1, 2 ist vorteilhaft, um einen komplementären Eingriff der Konturierungen 6, 6‘ der Greifelemente 4, 4‘ sicherzustellen. Durch ein derartiges Synchronisationselement wird erreicht, dass die Greifbacken 1, 2 selbstzentriert geschlossen werden, was bedeutet, dass die Greifbacken 1, 2 nicht aktiv angesteuert werden müssen, um ein derartiges symmetrisches Schließen zu ermöglichen, sondern vorteilhafterweise automatisch symmetrisch zueinander geschlossen werden.
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Ein derartiges Synchronisationselement kann beispielsweise ein kreiszylinderförmiges Teil aufweisen, wobei das kreiszylinderförmige Teil derart angeordnet ist, dass sich das kreiszylinderförmige Teil entlang einer Längsachse parallel zu Drehachsen der Greifbacken erstreckt. Das kreiszylinderförmige Teil verbindet hierbei vorzugsweise die Greifbacken 1, 2 so, dass beide Greifbacken 1, 2 im Bezug zu dem kreiszylinderförmigen Teil nur symmetrisch bewegt werden können, um hierdurch ein symmetrisches (selbstzentriertes) Schließen der Greifbacken 1, 2 zu ermöglichen.
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Das Signal, welches vom Sensor 5 generiert wird, wenn der Sensor 5 mit dem metallischen Bereich 7 des Greifelements der ersten Greifbacke 1 in Berührung kommt oder wenn der metallische Bereich 7 eine vorbestimmte oder vorbestimmbare Distanz zum Sensor 5 unterschreitet, kann vorzugsweise einer Steuereinheit (nicht gezeigt) zugeführt werden. Die Steuereinheit erhält somit von dem Sensor 5 entweder das Signal, dass kein Greifgut gegriffen wurde oder aber das Signal, dass ein Greifgut gegriffen wurde. Die Übertragung des Signals von dem Sensor 5 zur Steuereinheit erfolgt vorzugsweise kabelgebunden, kann aber auch kabellos erfolgen. Die Steuereinheit ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die Kraft, die von den Greifbacken 1, 2 ausgeübt wird, steuert. Diese Steuerung kann so erfolgen, dass die Kraft an das Greifgut angepasst wird, welches gegriffen werden soll. Wenn der Sensor 5 ein Signal an die Steuereinheit sendet, nachdem ein Greifgut gegriffen wurde, kann die Steuereinheit vorzugsweise veranlassen, dass das Greifgut nur mit einer vorbestimmten Kraft gegriffen wird, um das Greifgut nicht zu beschädigen und gleichzeitig sicher zu halten.
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Insbesondere ist bei dünnen Greifgütern wie z. B. Folien von hoher fertigungstechnischer Bedeutung, dass ein Greifen der Folie bzw. des dünnen Greifguts von der Greifzange sicher detektiert werden kann. Dies ist insbesondere daher von Bedeutung, da sonst Gefahr besteht, dass die Greifzange das Greifgut nicht greift oder aber dass die Greifzange das Greifgut beim Greifen beschädigt.
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Die Erfindung ist nicht auf in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zange beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erste Greifbacke
- 2
- zweite Greifbacke
- 3, 3‘
- Greifbackenkörper
- 4, 4‘
- Greifbackenelement
- 5
- Sensor
- 6
- Konturen
- 6.1
- Basis der Kontur(en)
- 6.2
- Spitze der Kontur(en)
- 7
- metallischer Bereich
- 8
- Aufnahmebereich
- B
- Breite (des Sensorspalts im geschossenen Zustand)
- B‘
- Breite (des Sensorspalts im geöffneten Zustand)
- B‘‘
- Breite (des Sensorspalts, wenn Zange etwas gegriffen hat)
- H
- Höhe (der Kontur)
