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Die Erfindung betrifft eine Greifanordnung zum zeitweiligen Festlegen eines Gegenstands, mit einem Greifelement, das für eine Krafteinleitung auf einen Gegenstand ausgebildet ist und das ein erstes Kupplungsteil umfasst, mit einem Koppelelement, das für eine Kopplung des Greifelements mit einem Aktor ausgebildet ist und das ein zweites Kupplungsteil umfasst, wobei wenigstens eines der Kupplungsteile zur Bereitstellung eines magnetischen Flusses ausgebildet ist, um mit dem anderen Kupplungsteil eine Magnetkupplung zu bilden, die zumindest in einer Raumrichtung für eine Begrenzung einer maximal zwischen Greifelement und Koppelelement übertragbaren Kupplungskraft ausgebildet ist.
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Aus der
DE 199 38 114 A1 ist eine Maschine mit einem lösbar an einem Maschinenglied befestigten Werkzeughalteglied für ein mehrachsig bewegbares Werkzeug zum Handhaben von Werkstücken bekannt, wobei das Werkzeughalteglied an dem Maschinenglied über eine zweiteilige Kuppeleinrichtung befestigt ist, deren Teile bei unzulässig hoher Belastung des Werkzeugs oder des Werkzeughaltegliedes selbstständig beschädigungslos voneinander getrennt werden und wobei die Kuppeleinrichtung als Magnetkupplung ausgebildet ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Greifanordnung bereitzustellen, die in vorteilhafter Weise an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann.
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Diese Aufgabe wird für eine Greifanordnung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass wenigstens einem der Kupplungsteile ein Einstellmittel zugeordnet ist, das für eine Einstellung einer maximalen magnetischen Wechselwirkung mit dem anderen Kupplungsteil ausgebildet ist, um eine Beeinflussung der maximalen Kupplungskraft zu ermöglichen.
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Mit Hilfe des Einstellmittels, bei dem es sich insbesondere um ein manuell von einem Benutzer einstellbares Einstellmittel handeln kann, wird eine Anpassung der maximalen magnetischen Wechselwirkung zwischen den Kupplungsteilen ermöglicht, sodass die Greifanordnung an unterschiedliche Einsatzbedingungen angepasst werden kann. Diese Einsatzbedingungen können sich beispielsweise durch die maximale vom Greifelement auf den Gegenstand auszuübende Greifkraft und/oder durch eine mehr oder weniger enge Zusammenarbeit eines mit der Greifanordnung ausgerüsteten Aktors mit einem Bediener unterscheiden. Insbesondere kann vorgesehen sein, die maximale Kupplungskraft auf ein niedriges Niveau einzustellen, sofern die Greifanordnung an einem Aktor eingesetzt wird, der in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Bediener eingesetzt wird, beispielsweise um Bearbeitungs- oder Montagevorgänge durch den Bediener zu unterstützen. Ergänzend oder alternativ kann die maximale Kupplungskraft eingestellt werden, um die Greifanordnung in vorteilhafter Weise an den zu greifenden Gegenstand anzupassen, insbesondere um eine maximale von der Greifanordnung auf den Gegenstand zu übertragende Greifkraft zu begrenzen. Die gewünschte Einflussnahme auf die maximale Kupplungskraft kann über eine Einflussnahme auf einen maximal von wenigstens einem der Kupplungsteile bereitstellbaren magnetischen Fluss und/oder über eine Einflussnahme auf eine magnetische Leitfähigkeit wenigstens eines Kupplungsteils, insbesondere des Kupplungsteils, das nicht mit einer Magnetfeldquelle ausgerüstet ist, verwirklicht werden.
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Die aus den Kupplungsteilen gebildete Magnetkupplung kann wahlweise eine völlig autark arbeitende Magnetfeldquelle wie eine Permanentmagnetanordnung umfassen, die den magnetischen Fluss ohne eine zusätzliche Energiezufuhr bereitstellt und die zumindest einem der Kupplungsteile zugeordnet ist, während das andere Kupplungsteil zumindest magnetflussleitend oder magnetisierbar ausgebildet ist. Alternativ kann die, insbesondere als Magnetspule ausgebildete, Magnetfeldquelle auf die Bereitstellung einer externen Energiezufuhr, insbesondere eines elektrischen Spulenstroms, angewiesen sein, um den magnetischen Fluss bereitstellen zu können. Dies ist insbesondere bei Verwendung wenigstens einer elektrischen Magnetspule als Magnetfeldquelle der Fall, wobei das andere Kupplungsteil zumindest magnetflussleitend oder magnetisierbar ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist das Einstellmittel für eine unmittelbare Einflussnahme auf die magnetische Wechselwirkung zwischen den beiden Kupplungsteilen ausgebildet. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Einstellmittel in indirekter Weise die magnetische Wechselwirkung zwischen den Kupplungsteilen beeinflusst, beispielsweise als elektrisches Potentiometer zur Einstellung eines Spulenstroms für eine als Bestandteil der Magnetkupplung ausgebildete elektrische Magnetspule.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßig ist es, wenn das Einstellmittel für eine Beeinflussung des vom Kupplungsteil bereitstellbaren magnetischen Flusses oder für eine Beeinflussung von magnetischen Sättigungseigenschaften des anderen Kupplungsteils ausgebildet ist.
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Exemplarisch kann vorgesehen sein, dass das Einstellmittel den vom Kupplungsteil bereitstellbaren magnetischen Fluss durch eine räumliche Verlagerung und/oder eine Abschirmung eines Permanentmagneten oder einer Gruppe von Permanentmagneten gegenüber dem anderen Kupplungsteil ermöglicht. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass dem zur Bereitstellung des magnetischen Flusses ausgebildeten Kupplungsteil wenigstens eine elektrisch betreibbare Magnetspule zugeordnet ist. Diese Magnetspule kann wahlweise ein Magnetfeld zur Anziehung des anderen Kupplungsteils bereitstellen oder zur Abschwächung eines von einem Permanentmagneten oder einer Gruppe von Permanentmagneten bereitgestellten Magnetfelds durch Bereitstellung eines entgegengesetzten Magnetfelds ausgebildet sein.
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Eine alternative oder ergänzende Beeinflussung des vom Kupplungsteil bereitstellbaren magnetischen Flusses kann auch durch einen verstellbar ausgebildeten Rückschluss vorgenommen werden, der zumindest bereichsweise einen magentischen Kreis einer Magnetfeldquelle führt und insbesondere aus einem ferromagentischen Material hergestellt ist. Eine Veränderung einer räumlichen Lage des Rückschlusses, insbesondere eine Veränderung eines Luftspalts zwischen dem Rückschluss und der Magnetfeldquelle, bei der es sich beispielsweise einem Permanentmagneten oder eine elektrische Magnetspule handeln kann, ermöglicht eine Einflussnahme auf das von der jeweiligen Magnetfeldquelle freigesetzte Magnetfeld.
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Alternativ ist vorgesehen, dass das Einstellmittel magnetische Sättigungseigenschaften ein Kupplungsteils, insbesondere eines der Magnetfeldquelle gegenüberliegenden Kupplungsteils, beeinflusst. Dies kann beispielsweise durch Veränderung einer räumlichen Lage einer magnetflussleitenden Komponente des Kupplungsteils gegenüber einer weiteren, abschirmend wirkenden, insbesondere nicht magnetflussleitenden, Komponente des Kupplungsteils erfolgen.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Einstellmittel für eine Beeinflussung eines Abstands zwischen den beiden Kupplungsteilen ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme kann in einfacher Weise ein magnetischer Fluss beeinflusst werden, der an das andere Kupplungsteil, das vorzugweise nicht mit einer Magnetfeldquelle ausgerüstet ist, bereitgestellt wird, um damit die maximale übertragbare Kupplungskraft zu beeinflussen. Beispielhaft umfasst das Einstellmittel eine Gewindeanordnung oder eine Exzenteranordnung, so dass eine Abstandsveränderung zwischen den beiden Kupplungsteilen beispielsweise durch eine Rotation einer Gewindestange der Gewindeanordnung, die einem Kupplungsteil zugeordnet ist und in ein Gewinde des anderen Kupplungsteils eingreift, oder eines Exzenters der Exzenteranordnung, der einem Kupplungsteil zugeordnet ist und drehbeweglich am anderen Kupplungsteil anliegt, erreicht werden kann. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Kupplungsteile stets den gleichen Abstand zueinander aufweisen und das Einstellmittel für eine Veränderung des Abstands der wenigstens einen Magnetfeldquelle, die einem der Kupplungsteile zugeordnet ist, gegenüber dem anderen Kupplungsteil ausgebildet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eines der Kupplungsteile eine Permanentmagnetanordnung mit einem Permanentmagneten oder einer Gruppe von Permanentmagneten umfasst, die zur Bereitstellung des magnetischen Flusses ausgebildet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Permanentmagnet bzw. die Gruppe von Permanentmagneten ortsfest an dem jeweiligen Kupplungsteil angeordnet sind und mit Hilfe des Einstellmittels ein Abstand der Kupplungsteile zueinander verändert wird. Alternativ ist vorgesehen, dass der Permanentmagnet oder zumindest ein Permanentmagnet aus der Gruppe von Permanentmagneten mit Hilfe des Einstellmittels in seiner räumlichen Lage relativ zum Kupplungsteil verändert werden kann. Dabei kann eine Veränderung der maximalen magnetischen Wechselwirkung zwischen den beiden Kupplungsteilen durch eine Abstandsveränderung des oder der Permanentmagnete relativ zum Kupplungsteil oder durch eine Abstandsveränderung zwischen einzelnen Permanentmagneten aus einer Gruppe von Permanentmagneten erreicht werden. Beispielhaft kann im letzteren Fall eine zumindest teilweise gegenseitige Aufhebung von magnetischen Feldern einzelner Permanentmagnete mit Hilfe der Einstellmittel vorgesehen sein.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Einstellmittel beweglich am Kupplungsteil gelagert ist und das die Permanentmagnetanordnung asymmetrisch zu einer Bewegungsachse der Einstellmittel angeordnet ist, um bezogen auf zueinander korrespondierende Schnittstellenflächen der Kupplungsteile wahlweise eine gleichförmige oder asymmetrische magnetische Wechselwirkung mit dem anderen Kupplungsteil bereitstellen zu können. Vorzugsweise ist das Einstellmittel linearbeweglich oder drehbeweglich am Kupplungsteil gelagert. Somit kann bei einer linearen bzw. kreisförmigen Einstellbewegung des Einstellmittels neben einer eine Veränderung der maximal zwischen den Kupplungsteilen übertragbaren magnetischen Wechselwirkung auch eine Veränderung einer lokalen Position für ein Zentrum des magnetischen Flusses, der von der Permanentmagnetanordnung bereitgestellt wird, vorgenommen werden. Beispielhaft ist vorgesehen, dass das Einstellmittel drehbeweglich um eine Drehachse am Kupplungsteil gelagert ist und zur Aufnahme mehrerer Permanentmagnete ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Permanentmagnete nicht gleichverteilt bezogen auf die Drehachse angeordnet sind, sondern beispielsweise nur in einem Teilbereich des Einstellmittels, so dass durch eine Rotation der Einstellmittel um die Drehachse eine variable Anzahl von Permanentmagneten in unmittelbare magnetische Wechselwirkung mit dem anderen Kupplungsteil treten können. Beispielhaft kann ein derart ausgebildetes Einstellmittel in zwei unterschiedlichen Drehpositionen gegenüber dem anderen Kupplungsteil angeordnet werden, in denen jeweils der gleiche magnetische Fluss an das andere Kupplungsteil bereitgestellt wird, jedoch die örtliche Lage des Zentrums des magnetischen Flusses bezogen auf die Drehachse unterschiedlich ist. Somit kann in beiden Drehpositionen, insbesondere bei gleicher maximal übertragbarer Kupplungskraft, ein unterschiedlicher Einfluss auf das Kupplungsverhalten der durch die Kupplungsteile und die Permanentmagnetanordnung gebildeten Magnetkupplung genommen werden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass Feldlinien der Permanentmagnetanordnung eine magnetische Hauptachse bestimmen und dass das Einstellmittel für eine Verlagerung der Permanentmagnetanordnung quer zur Hauptachse ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Einstellmittel sowie der Ausrichtung der Permanentmagnetanordnung lässt sich eine besonders effiziente Einflussnahme auf die Eigenschaften der Magnetkupplung erzielen. Eine solche Ausrichtung der magnetischen Hauptachse der Permanentmagnetanordnung ist beispielsweise dann gewährleistet, wenn der oder die Permanentmagnete der Permanentmagnetanordnung jeweils mit einer parallel zur Drehachse ausgerichteten Magnetisierung am Einstellmittel angeordnet sind, so dass die Drehbewegung des Einstellmittels zu einer Verlagerung der Permanentmagnete in einer Raumrichtung quer zur Drehachse erfolgt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Permanentmagnetanordnung mehrere am Einstellmittel angeordnete Stabmagnete umfasst, deren Magnetisierungsachsen parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei das Einstellmittel um eine parallel zu den Magnetisierungsachsen ausgerichtete Drehachse drehbeweglich am Kupplungsteil gelagert ist. Besonders bevorzugt ist das Einstellmittel in der Art einer Revolvertrommel ausgebildet. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Stabmagneten über einen Teilbereich des Umfangs des Einstellmittels in gleicher Winkelteilung um die Drehachse angeordnet sind, so dass in einem angrenzenden Teilbereich des Umfangs des Einstellmittels keine Stabmagnete angeordnet sind. Somit kann bei geeigneter Anordnung der Drehachse des Einstellmittels relativ zum Kupplungsteil eine unterschiedlich große Anzahl von Stabmagneten unmittelbar unterhalb des Kupplungsteils angeordnet werden, um damit die gewünschte Einflussnahme auf die maximal übertragbare Kupplungskraft zu gewährleisten. Vorzugsweise ist hierzu die Drehachse des Einstellmittels abseits eines Flächenzentrums einer größten Oberfläche bzw. Schnittstellenfläche des jeweiligen Kupplungsteils angeordnet. Somit kann bei einer Drehbewegung des Einstellmittels um die Drehachse eine kleinere oder größere Anzahl von Stabmagneten unterhalb der größten Schnittstellenfläche des Kupplungsteils angeordnet werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eines der Kupplungsteile aus einem magnetflussleitenden Material, vorzugsweise aus einem magnetisierbaren Material, insbesondere aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist. Sofern dieses Kupplungsteil auch mit der Permanentmagnetanordnung oder einer anderen Magnetfeldquelle ausgerüstet ist, ermöglicht es eine vorteilhafte Weiterleitung des von der Permanentmagnetanordnung oder der Magnetfeldquelle bereitgestellten Magnetflusses an das jeweils andere Kupplungsteil. Sofern das Kupplungsteil nicht mit einer Magnetfeldquelle, insbesondere einer Permanentmagnetanordnung, ausgestattet ist, ermöglicht diese Materialauswahl eine vorteilhafte magnetische Wechselwirkung mit der am anderen Kupplungsteil ausgebildeten Magnetfeldquelle, insbesondere der Permanentmagnetanordnung.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Greifanordnung einen Aktor umfasst, der zur Bereitstellung einer, insbesondere linearen, Greifbewegung auf das Koppelelement ausgebildet ist und der ein Aktorgehäuse umfasst, wobei das Koppelelement als beweglich am Aktorgehäuse gelagertes Aktorglied ausgebildet ist. Exemplarisch ist der Aktor fluidisch, insbesondere pneumatisch, oder elektrisch betreibbar und übt bei Bereitstellung der jeweiligen Betätigungsenergie die gewünschte, insbesondere lineare, Greifbewegung auf das Koppelelement aus. Bevorzugt umfasst der Aktor wenigstens zwei, beispielsweise gegensinnig zueinander bewegbare, Schlitten, an denen jeweils ein Koppelelement mit einem zugeordneten Greifelement angebracht ist, um die gewünschte Greifbewegung durch Annäherung von wenigstens zwei Greifelementen zu gewährleisten. Der Aktor seinerseits kann beispielhaft ortsfest an einem Maschinengestell angeordnet sein, um zu greifende Gegenstände, die beispielsweise mittels eines Transportsystems, insbesondere eines Förderbands, in einen Greifbereich der Greifanordnung gefördert werden, zumindest zeitweilig zu ergreifen und eine Bearbeitung des Gegenstands zu ermöglichen. Alternativ kann der Aktor beispielsweise an einer Handachse eines Industrieroboters angeordnet sein, um ein Ergreifen von Gegenständen in einem vorgebbaren räumlichen Abschnitt zu ermöglichen. In jedem Fall kann eine Zusammenarbeit der Greifanordnung mit einem Bediener vorgesehen sein, bei der die Greifanordnung einen Gegenstand zeitweilig ergreift und der Bediener oder eine vom Bediener gesteuerte Einrichtung eine Bearbeitung am Gegenstand vornimmt.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Greifelement und das Koppelelement eine Positionieranordnung bilden, die für eine vorgebbare Positionierung des Greifelements gegenüber dem Koppelelement in wenigstens einer Raumrichtung, vorzugsweise in zwei Raumrichtungen, ausgebildet ist. Dabei soll die Positionieranordnung gewährleisten, dass das Greifelement in einfacher Weise reproduzierbar gegenüber dem Koppelelement positioniert werden kann, um dadurch die vorab mit dem Einstellmittel eingestellte maximale magnetische Wechselwirkung zwischen den Kupplungsteilen stets einzuhalten. Beispielhaft wird die Positionieranordnung durch wenigstens zwei an den gegenüberliegenden Kupplungsteilen ausgebildeten Schnittstellenflächen gebildet, die eine Relativbeweglichkeit des einen Kupplungsteils gegenüber dem anderen Kupplungsteil beschränken und hierdurch die gewünschte reproduzierbare Positionierung der Kupplungsteile zueinander gewährleisten. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Positionieranordnung durch einen oder mehrere Magnete gebildet wird, die an den jeweiligen Kupplungsteilen angeordnet sind und ungeachtet der magnetischen Wechselwirkung durch das Einstellmittel eine reproduzierbare Anordnung der beiden Kupplungsteile zueinander gewährleisten.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
- 1 eine Vorderansicht einer Greifanordnung, die zwei linearbeweglich an einem Aktor angeordnete Greifelemente aufweist,
- 2 eine Draufsicht auf die Greifanordnung gemäß der 1,
- 3 eine Seitenansicht eines Koppelements zur Verwendung mit der Greifanordnung gemäß den 1 und 2,
- 4 eine Seitenansicht eines Greifelements zur Verwendung mit einer Greifanordnung gemäß den 1 und 2,
- 5 eine Draufsicht auf das Koppelelement gemäß der 3 in einer ersten Funktionsstellung,
- 6 eine Draufsicht auf das Koppelelement gemäß der 3 in einer zweiten Funktionsstellung,
- 7 eine Draufsicht auf das Koppelelement gemäß der 3 in einer dritten Funktionsstellung, und
- 8 eine ausschnittweise, detaillierte und perspektivische Explosionsdarstellung der Greifanordnung gemäß den 1 und 2.
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Eine in den 1 und 2 rein schematisch und ausschnittweise in der 8 perspektivisch und detailliert dargestellte Greifanordnung 1 ist zum Ergreifen eines nur schematisch in gestrichelter Darstellung in der 1 gezeigten, beispielhaft quaderförmigen Gegenstands 2 ausgebildet und insbesondere zur Anbringung an einer nicht dargestellten Handachse eines Industrieroboters vorgesehen. Beispielhaft umfasst die Greifanordnung 1 einen Aktor 3, der rein exemplarisch als fluidischer Aktor mit zwei gegensinnig beweglichen Schlitten 4, 5 ausgebildet ist. Jedem der Schlitten 4, 5 ist jeweils ein Koppelelement 6, 7 zugeordnet, das nachstehend im Zusammenhang mit den 3, 5, 6, 7 und 8 näher beschrieben wird. Jedem der Koppelelemente 6 und 7 ist jeweils ein Greifelement 8, 9 zugeordnet, das nachstehend insbesondere im Zusammenhang mit der 4 näher beschrieben ist.
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Rein exemplarisch weist der Aktor 3 ein im Wesentlichen quaderförmig ausgebildetes Aktorgehäuse 10 auf, das an einer Oberseite 11 mit zwei Führungsschlitzen 15, 16 versehen ist, wobei in jedem der Führungsschlitze 15, 16 jeweils einer der Schlitten 4, 5 linearbeweglich gelagert aufgenommen ist. Ferner umfasst der Aktor 3 einen nicht näher dargestellten Drehantrieb 17, der mit einem ebenfalls nicht näher dargestellten Zahnrad auf zwei den jeweiligen Schlitten 4, 5 zugeordnete, nicht dargestellte Zahnstangen einwirken kann. Dementsprechend stellt der Aktor 3 bei Bereitstellung von fluidischer Energie, insbesondere Druckluft, die gewünschte gegensinnige Linearbewegung der beiden Schlitten 4, 5 bereit.
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Eine Unterseite 12 des Aktors 3 ist rein exemplarisch eben ausgebildet und dient in nicht näher dargestellter Weise als mechanische Schnittstelle zur Kopplung mit einer ebenfalls nicht dargestellten Handachse eines Industrieroboters. Alternativ kann der Aktor 3 mit der Unterseite 12 oder einer anderen, nicht bezeichneten Außenoberfläche auch an einem ebenfalls nicht dargestellten Maschinengestell angeordnet werden, um als ortsfeste Greifanordnung 1 zu dienen.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Koppelelemente 6, 7 in nicht näher dargestellter Weise mit den Schlitten 4, 5 verschraubt sind, wobei die Schlitten 4, 5 hierzu entsprechende Gewindebohrungen 18 aufweisen.
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Wie aus der Darstellung der 1 und 3 entnommen werden kann, sind die gleichartig ausgebildeten und gemäß der Darstellungen der 1 und 2 zueinander entgegengesetzt angeordneten Koppelelemente 6 und 7 jeweils identisch aufgebaut, sodass im Folgenden nur noch auf das Koppelelement 6 Bezug genommen wird, wobei in der 8 das Koppelelement 7 näher dargestellt ist und die gleichen Eigenschaften wie das Koppelelement 6 aufweist.
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Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass das Koppelelement 6 aus einem Grundkörper 19, einer Abschlussplatte 20 und einer Magnetaufnahme 21 gebildet ist, die nachstehend näher beschrieben werden. Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass der Grundkörper 19 und die Abschlussplatte 20 von konzentrisch zueinander ausgerichteten Bohrungen 23, 24 durchsetzt sind. In diese Bohrungen 23, 24 können nicht dargestellte Befestigungsschrauben eingesetzt werden, die ihrerseits in die Gewindebohrungen 18 der Schlitten 4, 5 eingreifen können. Die nicht dargestellten Befestigungsschrauben gewährleisten somit die Befestigung der Koppelelemente 6, 7 an den jeweiligen Schlitten 4, 5 sowie die Verbindung von Grundkörper 19 und Abschlussplatte 20.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Abschlussplatte 20 als Planparallelplatte ausgebildet ist und mit einer größten Oberfläche an einer plan ausgebildeten Unterseite des Grundkörpers 19 anliegt. Der Grundkörper 19 ist rein exemplarisch im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und weist eine Höhe 25 auf. Ferner ist im Grundkörper 19 eine in den 5 bis 7 jeweils im Teilschnitt gezeigte kreiszylindrische Ausnehmung 26 eingebracht, die derart im Grundkörper 19 angeordnet ist, dass sie eine Seitenfläche 27 des Grundkörpers 19 durchsetzt. In der kreiszylindrischen Ausnehmung 26, die den Grundkörper 19 mit Ausnahme eines Vorsprungs 38 über seine gesamte Höhe 25 durchsetzt, ist die mit einer kreiszylindrischen Kontur ausgebildete Magnetaufnahme 21 angeordnet, deren Außendurchmesser 28 geringfügig kleiner als ein Innendurchmesser 29 der kreiszylindrischen Ausnehmung 26 gewählt ist. Ferner ist eine Höhe 30 der Magnetaufnahme 21 geringfügig geringer als die Höhe 25 des Grundkörpers 19 gewählt, sodass die Magnetaufnahme 21 frei drehbeweglich in der kreiszylindrischen Ausnehmung 26 des Grundkörpers 19 aufgenommen ist und bereichsweise über die Seitenoberfläche 27 des Grundkörpers 19 hinausragt und ferner von der Abschlussplatte 20 und dem Vorsprung 38 in axialer Richtung begrenzt wird.
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Dies ermöglicht eine manuelle Beeinflussung einer rotatorischen Lage der Magnetaufnahme 21, die um eine in der 8 näher dargestellte und am Grundkörper 19 festgelegte Drehachse 31 drehbeweglich zwischen Grundkörper 19 und Abschlussplatte 20 aufgenommen ist, durch einen Benutzer.
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In der Magnetaufnahme 21 sind rein exemplarisch fünf Aufnahmeschächte 32 ausgebildet, die exzentrisch zur Drehachse 31 angeordnet sind. Die Aufnahmeschächte 32 sind beispielhaft als kreiszylindrische Bohrungen mit jeweils parallel zur Drehachse ausgerichteter Bohrungsachse ausgebildet. In der Magnetaufnahme 21 ist gemäß der 8 eine zentrale Lagerbohrung 50 vorgesehen, die bei der Montage der Magnetaufnahme 21 auf die Drehachse 31 von der Drehachse 31 durchsetzt wird und die drehbewegliche Lagerung zwischen der Magnetaufnahme 21 und dem Grundkörper 19 gewährleistet. Ferner ist rein exemplarisch vorgesehen, dass die Aufnahmeschächte 32 auf einem nicht eingezeichneten, konzentrisch zur Drehachse 31 ausgerichteten Kreisabschnitt und ferner beispielhaft unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind. In jedem der Aufnahmeschächte 32 ist rein exemplarisch ein Stabmagnet 33 angeordnet, die jeweils längs der Bohrungsachse magnetisiert sind. Rein beispielhaft ist vorgesehen, dass sämtliche Stabmagnete 33 mit ihrem Nordpol in Richtung der Abschlussplatte 20 weisen, so dass in der Draufsicht der 5 bis 7 jeweils der Südpol sichtbar ist, der mit der Kennzeichnung „S“ versehen ist.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass ein Teilbereich der Magnetaufnahme 21 nicht von Aufnahmeschächten 32 durchsetzt ist, sodass sich bezogen auf die Drehachse 31 eine asymmetrische Anordnung der Stabmagnete 33 an der Magnetaufnahme 21 ergibt. Die Magnetaufnahme 21 stellt somit an einer Schnittstellenfläche 37 einen von ihrer Drehstellung gegenüber dem Grundkörper 19 abhängigen magnetischen Fluss für einen nachstehend näher beschriebenen Montagewinkel 35 des Greifelements 8 zur Verfügung, um mit diesem eine Magnetkupplung 36 zu bilden. Hierbei kann die Magnetaufnahme 21 auch als zweites Kupplungsteil bezeichnet werden, während der Montagewinkel 35 ein erstes Kupplungsteil bildet.
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Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass am Grundkörper 19 ein rein exemplarisch quaderförmig ausgebildeter Vorsprung 38 ausgebildet ist, der zum Einen als Bewegungsanschlag für die Magnetaufnahme 21 und zum Anderen als Positionieranordnung für das Greifelement 8, 9 dient. Hierzu weist der Vorsprung 38 eine normal zur Schnittstellenfläche 37 ausgerichtete Seitenfläche 39 auf, die als Anlagefläche für den Montagewinkel 35 dient.
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Der Montagewinkel 35 ist rein exemplarisch als Blechbiegeteil, insbesondere aus Stahlblech, ausgebildet und wird mit einer Unterseite 40, die als Schnittstellenfläche ausgebildet ist, auf die Schnittstellenfläche 37 der oberen Platte 22 aufgesetzt. Hierbei ist vorgesehen, dass der Montagewinkel 35 mit einer Stirnfläche 41 flächig an der Seitenfläche 39 an, so dass die Seitenfläche 39 und die Stirnfläche 41 sowie die Schnittstellenfläche 37 und die Unterseite 40 eine in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen wirkende Positionieranordnung für das Greifelement 8, 9 und das Koppelelement 6, 7 bilden.
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An einer Seitenfläche 42 des Montagewinkels 35 ist rein exemplarisch ein, insbesondere aus Kunststoff hergestellter, flexibler Greiffinger 43 festgelegt, der für einen unmittelbaren Kontakt mit dem Gegenstand 2 vorgesehen ist. Beispielhaft ist vorgesehen, dass der Greiffinger 43 kraftschlüssig auf zwei senkrecht von der Seitenfläche abragende, in der 1 erkennbare Haltestifte 44, 45 aufgeschoben ist, die bei der detaillierteren Darstellung gemäß der 8 rein exemplarisch als nicht näher bezeichnete Schrauben ausgebildet sind.
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Die rein exemplarisch aus dem Montagewinkel 35 und einer Permanentmagnetanordnung 46 zwischen den Koppelelementen 6, 7 und den jeweils zugeordneten Greifelementen 8, 9 ausgebildeten Magnetkupplungen 36 dienen zur Begrenzung der Greifkräfte, die von den Greifelementen 8, 9 auf den Gegenstand 2 ausgeübt werden können. Eine derartige Beschränkung der Greifkraft kann unterschiedlichen Zwecken dienen. Zum einen kann eine Beschränkung der Greifkraft vorgesehen werden, um eine Beschädigung des Gegenstands zu verhindern. Ergänzend oder alternativ kann eine Beschränkung der Greifkraft der Greifelemente 8, 9 auch vorgesehen werden, um ein Gefährdungspotenzial durch die Greifanordnung für einen Benutzer, der insbesondere in kooperativer Weise mit der Greifanordnung 1 arbeiten soll, unterhalb eines vorgegebenen Niveaus zu halten.
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Eine Begrenzung der über die Magnetkupplung 36 übertragbaren Greifkraft wird zum einen durch die Materialeigenschaften des Montagewinkels 35 und zum anderen durch magnetische Eigenschaften der Permanentmagnetanordnung 46, die exemplarisch durch die Stabmagnete 33 gebildet wird, gewährleistet.
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Bei der Greifanordnung 1 gemäß den 1 bis 7 ist eine Beeinflussung der maximalen magnetischen Wechselwirkung zwischen der Permanentmagnetanordnung 46 und dem Montagewinkel 35 durch ein Rotieren der als Einstellmittel dienenden Magnetaufnahme 21 sowie der daran angebrachten Permanentmagnetanordnung 46 vorgesehen.
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Während sich bei der Stellung der Magnetaufnahme 21 gemäß der 5 eine maximale magnetische Wechselwirkung mit dem Montagewinkel 35 des Greifelements 8, 9 einstellt, ist bei der Rotationsstellung für die Magnetaufnahme 21 gemäß der 6 eine minimale magnetische Wechselwirkung zwischen der Magnetaufnahme 21 und dem Montagewinkel 35 vorgesehen. Bei der Einstellung der Magnetaufnahme 21 gemäß der 7 ist eine asymmetrische magnetische Wechselwirkung zwischen der Permanentmagnetanordnung 46 und dem Montagewinkel 35 vorgesehen. Dadurch kann ein Auslöseverhalten für die Magnetkupplung 36 nicht nur hinsichtlich der maximal übertragbaren Magnetkraft sondern vielmehr auch hinsichtlich der Krafteinleitung auf den Montagewinkel 35 beeinflusst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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