DE102019126204A1 - Greifvorrichtung und Fangspannsystem zum Sichern von Bauteilen - Google Patents

Greifvorrichtung und Fangspannsystem zum Sichern von Bauteilen Download PDF

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Abstract

Offenbart ist eine Greifvorrichtung (10), aufweisend einen Druckluftzylinder (30) mit einer Druckluftkammer (31), welche über eine Druckluftleitung (40) mit Druckluft (p) beaufschlagbar ist, aufweisend einen in der Druckluftkammer (31) angeordneten Kolben (50), wobei der Kolben (50) durch Beaufschlagen der Druckluftkammer (31) mit Druckluft (p) gegen eine Rückstellfeder (60) linear auslenkbar ist, und der Kolben (50) mit einer Kolbenstange (51) verbunden ist, wobei die durch den Kolben (50) linear auslenkbare Kolbenstange (51) mit mindestens einem Greiferarm (20) und/oder mit einem Sperrmechanismus (80) zum Betätigen von mindestens einem fremdgetriebenen Greiferarm (21) verbunden ist. Des Weiteren ist ein Fangspannsystem (100) offenbart.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung, aufweisend einen Druckluftzylinder mit einer Druckluftkammer, welche über eine Druckluftleitung mit Druckluft beaufschlagbar ist, und aufweisend einen in der Druckluftkammer angeordneten Kolben. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fangspannsystem.
  • Produktionsanlagen verwenden unterschiedliche Transport- und Aufnahmesysteme, um Bauteile und Komponenten aufzunehmen, zu transportieren und zu bearbeiten. Es können beispielsweise Pneumatikgreifer oder Sauggreifer zum Halten eines Bauteils eingesetzt werden. Die Pneumatikgreifer können durch Drucklufteinsatz das Bauteil umklammern. Während einer bestehenden Druckluftversorgung bleiben die Pneumatikgreifer geschlossen.
  • Analog können Sauggreifer an Oberflächen des Bauteils angesetzt werden und durch einen anliegenden Unterdruck das Bauteil halten. Hierbei wird zwischen einer Oberfläche des Bauteils und dem Sauggreifer eine Unterdruckkammer ausgebildet, welche das Bauteil mit einer definierten Tragkraft hält. Die Tragfähigkeit des Sauggreifers ist unmittelbar von der Unterdruckversorgung abhängig.
  • Durch eine Störung in der Druckluftversorgung oder einer Unterdruckversorgung können die genannten Lösungen zum Aufnehmen von Bauteilen ihre Tragfähigkeit verlieren und somit das aufgenommene Bauteil fallen lassen. Ein herabfallendes Bauteil kann neben Personenschaden auch Sachschaden verursachen. Aus diesem Grund werden Fangspanner eingesetzt, welche das Bauteil zusätzlich zu den Pneumatikgreifern bzw. Sauggreifern sichern. Hierzu wird das Bauteil durch Greifvorrichtungen des Fangspanners unterseitig umschlossen.
  • Bei einem Defekt der Druckluftversorgung oder der Unterdruckversorgung können Fangspanner das Bauteil auffangen und Schäden vermeiden. Beispielsweise sind druckluftbetriebene Fangspanner bekannt. Derartige Fangspanner erhöhen jedoch den Druckluftverbrauch.
  • Des Weiteren sind magnetische Fangspanner bekannt, welche das Bauteil über elektrisch zuschaltbare Magnetfelder sichern können. Derartige elektromagnetische Fangspanner sind jedoch beschränkt einsetzbar und können beispielsweise bei Bauteilen aus Kunststoff oder Aluminium nicht angewandt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Greifvorrichtung, insbesondere für Fangspannsysteme, zu schaffen, welche auch bei einem Druckluftausfall ein Bauteil ohne zeitliche Beschränkungen sichern kann. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Greifvorrichtung, insbesondere für einen Fangspanner, bereitgestellt. Die Greifvorrichtung weist einen Druckluftzylinder mit einer Druckluftkammer auf, welche über eine Druckluftleitung mit Druckluft beaufschlagbar ist. Des Weiteren weist die Greifvorrichtung einen in der Druckluftkammer angeordneten Kolben auf, wobei der Kolben durch Beaufschlagen der Druckluftkammer mit Druckluft gegen eine Rückstellfeder linear auslenkbar ist. Die Rückstellfeder kann innerhalb der Druckluftkammer oder außerhalb der Druckluftkammer angeordnet sein. Der Kolben ist mit einer Kolbenstange verbunden.
  • Die Druckluft dient als Energiequelle bzw. Gegenkraft für das Zusammenpressen oder Ausdehnen der Rückstellfeder. Bei einem Ausfall oder einem Abstellen der Druckluftzufuhr wird die Gegenkraft nicht mehr bereitgestellt, sodass die Rückstellfeder den Kolben und die Kolbenstange in eine initiale Position versetzen kann.
  • Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform kann die Kolbenstange basierend auf anderen Energiequellen gegen die Rückstellfeder ausgelenkt werden. Beispielsweise kann die Kolbenstange durch einen Elektromagneten oder eine hydraulische Flüssigkeit gegen die Kraft Rückstellfeder ausgelenkt bzw. gespannt werden.
  • Erfindungsgemäß ist die durch den Kolben und/oder einen Elektromagneten linear auslenkbare Kolbenstange mit mindestens einem Greiferarm und/oder mit einem Sperrmechanismus zum Betätigen von mindestens einem fremdgetriebenen Greiferarm verbunden.
  • Der mindestens eine Greiferarm kann somit in einer Offenstellung gehalten werden, solange die Energiequelle verfügbar ist und die Kolbenstange gegen die Rückstellfeder linear ausgelenkt ist. Nach einem Abstellen der Energiequelle bzw. der Energieversorgung erfolgt eine selbstständige Schließung des mindestens einen Greiferarms. Durch diese Maßnahme kann eine Ausfallsicherung bereitgestellt werden, welche ein aufgenommenes Bauteil zuverlässig stützen kann.
  • Vorzugsweise kann der mindestens eine Greiferarm in einer Schließstellung derart gegenüber dem Bauteil angeordnet sein, dass die Rückstellfeder durch die Gewichtskraft des Bauteils nicht gestreckt wird. Hierzu kann die Kolbenstange über einen Kippmechanismus den Greiferarm von der Rückstellfeder entkoppeln, wodurch die Gewichtskraft des Bauteils im Wesentlichen auf einem Gelenk des Greiferarms lastet.
  • Bei einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung können der gegen die Rückstellfeder ausgelenkte Kolben mit der Kolbenstange als ein Sperrmechanismus fungieren, welcher einen Antriebsmechanismus des Greiferarms sperren oder freigeben kann. Hierzu kann der Greiferarm gegen eine Antriebsfederkraft in Offenstellung gehalten und durch die Kolbenstange arretiert sein. Die Kolbenstange ist ebenfalls in einer gegen die Rückstellfeder ausgelenkten Offenstellung positioniert. Durch einen Ausfall der Energiequelle, wie beispielsweise der Druckluftversorgung, wird die Kolbenstange durch die Rückstellfeder in die initiale Position versetzt. Bei der durch die Rückstellfeder eingeleiteten Bewegung wird der Sperrmechanismus geöffnet und der Greiferarm oder ein Antrieb des Greiferarms entriegelt. Durch eine derartige Entriegelung kann beispielsweise eine Antriebsfeder oder eine alternative Antriebskraft auf den mindestens einen Greiferarm wirken und somit den Greiferarm in einen Schließzustand versetzen. Ein derartiger Schließmechanismus kann ausfallsicher einen Schutz gegen ein fallendes Bauteil bieten und technisch einfach ausgestaltet sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist durch Beaufschlagen der Druckluftkammer mit Druckluft der mindestens eine Greiferarm über die Kolbenstange in eine Offenstellung bewegbar und/oder der Sperrmechanismus in einem Sperrzustand verriegelbar. Die Kolbenstange kann somit direkt oder über eine mechanische Verbindung mit dem mindestens einen Greiferarm verbunden sein. Vorzugsweise kann der Greiferarm durch die Kolbenstange ausgelenkt, verschoben oder gedreht werden. Analog zu dem direkten Antrieb des Greiferarms über die Kolbenstange kann die Kolbenstange mit dem Sperrmechanismus zusammenwirken und somit ein Auslösen einer Bewegung des Greiferarms einleiten oder verhindern können. Durch diese Maßnahmen kann der Greiferarm dann geöffnet werden, wenn die Energiequelle zum Auslenken der Kolbenstange entgegen der Rückstellfeder zur Verfügung steht. Bei einem Ausfall der Energiequelle ist ein unbeabsichtigtes Öffnen des mindestens einen Greiferarms nicht möglich. Hierzu kann eine Notfall-Entriegelung des Greiferarms vorgesehen sein.
  • Eine robuste und effiziente Ausfallsicherung für ein Fangspannsystem kann bereitgestellt werden, wenn bei einem Druckabfall in der Druckluftkammer der mindestens eine Greiferarm über die Rückstellfeder in eine Schließstellung bewegbar und/oder der Sperrmechanismus entriegelbar ist. Der abfallende Druck kann somit detektiert werden und als nachlassende Energiequelle zum Freigeben der Rückstellfeder dienen. Hierdurch ist keine gesonderte Sensorik und Auswerteelektronik zum Erkennen eines Druckabfalls notwendig, wodurch die Greifvorrichtung besonders kosteneffizient umsetzbar ist.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist durch den verriegelten Sperrmechanismus ein fremdgetriebener Greiferarm in einer Offenstellung arretiert. Der fremdgetriebene Greiferarm kann beispielsweise durch eine Feder, wie beispielsweise eine Drehfeder, Schenkelfeder, Spiralfeder und dergleichen, angetrieben sein. In einer Offenstellung des Greiferarms ist die Antriebsfeder gespannt und der Greiferarm durch den Sperrmechanismus gegen ein Schließen bzw. Bewegen gesperrt. Hierdurch kann eine dauerhafte Antriebsenergie für den mindestens einen Greiferarm bereitgestellt werden, welche bei Bedarf bzw. im Falle eines Druckabfalls freisetzbar ist, um den Greiferarm in eine Schließstellung zu bewegen.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Energiequelle durch den entriegelten Sperrmechanismus der fremdgetriebene Greiferarm zum Einnehmen einer Schließstellung entriegelbar.
  • Der mindestens eine Greiferarm kann besonders effizient von einer Offenstellung in eine Schließstellung versetzt werden, wenn der fremdgetriebene Greiferarm durch ein direkt oder indirekt am fremdgetriebenen Greiferarm wirkendes Federelement in eine Schließstellung bewegbar ist. Insbesondere kann der mindestens eine fremdgetriebene Greiferarm direkt von der Antriebsfeder oder über eine Kopplungsmechanik bewegt werden. Beispielsweise kann ein Hebel oder eine Hebelverbindung zum fremdgetriebenen Greiferarm dazu eingesetzt werden, durch die Antriebsfeder angetrieben zu werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der mit der Kolbenstange verbundene Sperrmechanismus bei einem Druckabfall dazu eingerichtet, einen federgespannten Kopplungsmechanismus des fremdgetriebenen Greiferarms oder einen fremdgetriebenen Greiferarm zu entriegeln. Hierdurch kann die Kolbenstange einen Kopplungsmechanismus oder den fremdgetriebenen Greiferarm direkt blockieren oder freigeben. Beispielsweise kann die Kolbenstange in einen Abschnitt des Greiferarms oder des Kopplungsmechanismus formschlüssig hineinragen und somit eine durch die Antriebsfeder eingeleitete Bewegung des Greiferarms hemmen.
  • Die Kolbenstange kann den fremdgetriebenen Greiferarm technisch besonders leicht freigeben, wenn der Sperrmechanismus eine Sperrklinke aufweist, welche mit einem korrespondieren Arretierungsabschnitt zum Arretieren des fremdgetriebenen Greiferarms in einer Offenstellung in Eingriff steht. Die Sperrklinke kann beispielsweise an einem dem Kolben gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange befestigt oder mit dem Ende verbindbar sein. Durch einen Druckabfall oder Energieverlust kann die Rückstellfeder die Kolbenstange in die initiale Position bewegen, durch welche die Sperrklinke vom Arretierungsabschnitt getrennt bzw. herausgezogen wird.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Arretierungsabschnitt an dem fremdgetriebenen Greiferarm oder an dem Kopplungsmechanismus angeordnet. Hierdurch kann eine direkte Wechselwirkung zwischen der an der Kolbenstange befestigten Sperrklinke und dem Arretierungsabschnitt erfolgen. Insbesondere können der Arretierungsabschnitt und die Sperrklinke in einer Offenstellung des fremdgetriebenen Greiferarms ineinander verhaken. Somit kann der Sperrmechanismus durch den Arretierungsabschnitt und die Sperrklinke ausgebildet werden. Vorzugsweise kann die Sperrklinke mit einem minimalen Kraftaufwand aus dem Sperrmechanismus hinausziehbar sein, um den fremdgetriebenen Greiferarm zu entsperren und in eine Schließstellung versetzen zu lassen.
  • Ein manueller oder automatisierter Greiferarm-Wechsel kann besonders sicher durchgeführt werden, wenn der mindestens eine Greiferarm und/oder der Sperrmechanismus in der Offenstellung oder Schließstellung der Greifvorrichtung verriegelbar ist. Eine derartige Arretierung der Greifvorrichtung kann auch bei Dockingprozessen im Hinblick auf die Betriebssicherheit vorteilhaft sein. Die Arretierung der Greifvorrichtung kann beispielsweise durch einen Sicherungshebel oder einen Sicherungsstift erfolgen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fangspannsystem zum Sichern von einem Bauteil bereitgestellt. Das Fangspannsystem weist mindestens zwei erfindungsgemäße Greifvorrichtungen auf, welche zwecks Sicherung unter einem Bauteil platzierbar sind.
  • Das Fangspannsystem kann vorzugsweise an eine Energiequelle, wie beispielsweise Pneumatik, Elektrik oder Hydraulik, angeschlossen sein, durch welche die Greifvorrichtungen in einer Offenstellung gehalten werden. Die Greifvorrichtungen können hierbei derart ausgelegt sein, dass ein Energieverbrauch minimiert wird. Fällt die Energiequelle aus, beispielsweise bei einem Druckluftabfall, so erfolgt eine automatische Schließung der Greifvorrichtungen durch die integrierten Rückstellfedern oder die Antriebsfedern. Hierdurch kann eine technisch einfache und robuste Ausfallsicherung bereitgestellt werden.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 schematische Seitenansicht eines Fangspannsystems in einer Produktionsanlage mit einem zu sichernden Bauteil,
    • 2A, 2B schematische Schnittdarstellungen einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung gemäß einer Ausführungsform,
    • 3A, 3B schematische Schnittdarstellungen einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung mit einem fremdgetriebenen Greiferarm gemäß einer Ausführungsform, und
    • 4A, 4B schematische Schnittdarstellungen einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung mit einem fremdgetriebenen Greiferarm gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • In den Figuren weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils dieselben Bezugsziffern auf.
  • Die 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Fangspannsystems 100 in einer Produktionsanlage 110 mit einem zu sichernden Bauteil 120. Es wird ein Ausschnitt der Produktionsanlage 110 dargestellt, bei dem eine Greifvorrichtung 10 des Fangspannsystems 100 im Detail veranschaulicht ist.
  • Die Greifvorrichtung 10 ist an einer Trägerplatte 101 des Fangspannsystems 100 befestigt und dient zur Sicherung des Bauteils 120 gegen ein unbeabsichtigtes Fallen. Die Greifvorrichtung 10 weist einen Greiferarm 20 auf, welcher beispielhaft in einer Offenstellung I und in einer Schließstellung II gezeigt ist.
  • In der Offenstellung I des Greiferarms 20 kann das Bauteil 120 aus der Produktionsanlage 110 entnommen oder in die Produktionsanlage 110 hineingesetzt werden. In der Schließstellung II umgreift der Greiferarm 20 das Bauteil 120 unterseitig ohne eine Berührung des Bauteils 120. Hierdurch bildet der Greiferarm 20 einen Fangboden für das Bauteil 120. Das Fangspannsystem 100 kann hierbei mehrere Greifvorrichtungen 10 aufweisen, welche das Bauteil 120 an unterschiedlichen Positionen sichern können.
  • Die Greifvorrichtung 10 ist in den Figuren beispielhaft durch Druckluft betreibbar. Alternativ kann die Greifvorrichtung 10 auch durch elektrische Energie bzw. Elektromagneten oder durch eine Hydraulik betreibbar sein.
  • Die Greifvorrichtung 10 weist einen Druckluftzylinder 30 auf, welcher dazu eingerichtet ist, die bereitgestellte Druckluft aufzunehmen und somit den Greiferarm 20 auszulenken.
  • In der 2A und 2B sind schematische Schnittdarstellungen einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Insbesondere stellen die Fig, 2A und 2B die in 1 dargestellte Greifvorrichtung 10 der hier veranschaulichten Greifvorrichtung 10 im Hinblick auf ihre Funktionsweise dar.
  • Die 2A zeigt die Greifvorrichtung 10 in einer Schließstellung II des Greiferarms 20. In der 2B ist die Greifvorrichtung 10 in einer Offenstellung I des Greiferarms 20 dargestellt.
  • Die Greifvorrichtung 10 weist einen Druckluftzylinder 30 mit einer Druckluftkammer 31 auf. Eine Druckluftleitung 40 mündet in die Druckluftkammer 31. Die Druckluftleitung 40 dient der Bereitstellung von Energie in Form von Druckluft p.
  • In der Druckluftkammer 31 ist ein Kolben 50 angeordnet, welcher mit einer Kolbenstange 51 endseitig verbunden ist. Der Kolben 50 kann im Wesentlichen luftdicht in der Druckluftkammer 31 angeordnet sein und in der Druckluftkammer 31 in Linearrichtung x verschoben werden.
  • Des Weiteren ist in der Druckluftkammer 31 eine Rückstellfeder 60 zwischen einem Endabschnitt 32 des Druckluftzylinders 30 und dem Kolben 50 angeordnet. Bei einem Einleiten von Druckluft p in die Druckluftkammer 31 wird der Kolben 50 in Richtung des Endabschnitts 32 des Druckluftzylinders 30 ausgelenkt und die Rückstellfeder 60 komprimiert. Im komprimierten Zustand der Rückstellfeder 60 ist der Greiferarm 20 in der Offenstellung I, welche mit bestehender Druckluftversorgung p aufrechterhalten wird.
  • Die Kolbenstange 51 ragt linear aus der Druckluftkammer 31 hinaus in ein Gehäuse 11 der Greifvorrichtung 10. In dem Gehäuse 11 ist die Kolbenstange 51 über einen Umlenkhebel 52 mit dem Greiferarm 20 verbunden. Der Umlenkhebel 52 ist endseitig drehbar mit der Kolbenstange 51 und dem Greiferarm 20 verbunden. Der Greiferarm 20 ist an einer ortsfesten Drehachse R drehbar angeordnet. Der Umlenkhebel 52 ist durch einen Versatz V zu der Drehachse R versetzt mit dem Greiferarm 20 verbunden. Durch eine derartige mechanische Kopplung kann eine lineare Bewegung der Kolbenstange 51, welche durch den Kolben 50 angetrieben wird, in eine Drehbewegung des Greiferarms 20 um die Drehachse R gewandelt werden.
  • Bei einem Aussetzen der Druckluftversorgung p wird die Rückstellfeder 60 nicht mehr komprimiert und kann den Kolben 50 von dem Endabschnitt 32 abstoßen, wodurch die Kolbenstange 51 aus der Druckluftkammer 31 hinausgedrückt und der Greiferarm 20 unter das Bauteil 120 gedreht wird.
  • Der Greiferarm 20 ist hierbei derart relativ zur Kolbenstange 51 und der Rückstellfeder 60 angeordnet, dass in der Schließstellung II eine durch das Bauteil 120 erzeugte Gewichtskraft G von der Rückstellfeder 60 entkoppelt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt die Gewichtskraft G ausschließlich auf die Drehachse R des Greiferarms 20. Hierdurch muss die Rückstellfeder 60 nicht das Bauteil 20 selbst tragen können und kann entsprechend schwächer dimensioniert sein, um einen minimalen Druckluftverbrauch zu ermöglichen.
  • Die 3A und die 3B zeigen schematische Schnittdarstellungen einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung 10 mit einem fremdgetriebenen Greiferarm 21 gemäß einer Ausführungsform. In der 3A ist die Greifvorrichtung 10 in einer Offenstellung I und in der 3B in einer Schließstellung II des fremdgetriebenen Greiferarms 21 veranschaulicht.
  • Der fremdgetriebene Greiferarm 21 ist nicht direkt durch die Rückstellfeder 60 in die Schließstellung II auslenkbar. Hierbei ist am Drehpunkt R des fremdgetriebenen Greiferarms 21 eine Antriebsfeder 70 angeordnet, welche in der Offenstellung I des fremdgetriebenen Greiferarms 21 gespannt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Antriebsfeder 70 als eine Schenkelfeder ausgestaltet.
  • Die Greifvorrichtung 10 weist einen Sperrmechanismus 80 auf, welcher durch das Antreiben des Kolbens 50 und der Kolbenstange 51 betätigbar ist. Der Sperrmechanismus 80 weist eine Sperrklinke 81 und einen Arretierungsabschnitt 82 auf. Die Sperrklinke 81 ist endseitig mit der Kolbenstange 51 verbunden. Der Arretierungsabschnitt 82 ist an dem fremdgetriebenen Greiferarm 21 angeordnet. Durch das Wechselwirken der Sperrklinke 81 mit dem Arretierungsabschnitt 82 wird das Entspannen der Antriebsfeder 70 verhindert. Der fremdgetriebene Greiferarm 21 bleibt somit in seiner Offenstellung I.
  • Die Sperrklinke 81 blockiert den Arretierungsabschnitt 82, während die Druckluftkammer 31 mit Druckluft p versorgt und die Rückstellfeder 60 komprimiert ist. Im Unterschied zur in 2 gezeigten Ausführungsform ist die Rückstellfeder 60 hier an einem dem Endabschnitt 32 gegenüberliegenden Ende 33 positioniert. Somit wird die Kolbenstange 51 bei einem Komprimieren der Rückstellfeder 60 aus der Druckluftkammer 31 hinausgeschoben und bei einem Expandieren der Rückstellfeder 60 in die Druckluftkammer 31 hineingezogen.
  • Es kann beispielsweise ein Druck von 6 bar ausreichen, um die Rückstellfeder 60 zu komprimieren und im komprimierten Zustand zu halten. Wird die Druckluftzufuhr unterbrochen, expandiert die Rückstellfeder 60 erneut. Hierbei drückt die Rückstellfeder 60 den Kolben 50 und damit auch die Kolbenstange 51 in Richtung des Endabschnitts 32. Durch die direkte Verbindung der Kolbenstange 51 und der Sperrklinke 81 wird die Sperrklinke 81 vom Arretierungsabschnitt 82 gezogen und der Sperrmechanismus 80 entsperrt.
  • Nach einem Entsperren des Sperrmechanismus 80 kann die Antriebsfeder 70 ungehindert auf den fremdgetriebenen Greiferarm 21 einwirken und diesen in die Schließstellung II bewegen. Die entsprechende Bewegung ist durch einen Pfeil 71 veranschaulicht.
  • In der 4A und der 4B sind schematische Schnittdarstellungen einer erfindungsgemäßen Greifvorrichtung 10 mit einem fremdgetriebenen Greiferarm 21 gemäß einer weiteren Ausführungsform gezeigt. Im Unterschied zur in 3 dargestellten Ausführungsform wirkt hier die Antriebsfeder 70 nicht direkt auf den fremdgetriebenen Greiferarm 21, sondern auf einen Kopplungsmechanismus 90 des fremdgetriebenen Greiferarms 21. Der fremdgetriebene Greiferarm 21 ist beispielhaft als ein Fanghaken ausgestaltet und kann über den Kopplungsmechanismus 90 eine mehrstufige Drehbewegung 71 vollführen. Durch die Drehbewegung 71 kann der fremdgetriebene Greiferarm 21 unter das Bauteil 120 schwenken.
  • Der Kopplungsmechanismus 90 weist zwei feste Drehpunkte R1, R2 auf. An einem ersten Drehpunkt R1 ist eine erste Stange 91 drehbar befestigt. An dem zweiten Drehpunkt R2 ist eine federgespannte Antriebsstange 92 befestigt. Die Antriebsfeder 70 wirkt somit auf die Antriebsstange 92. Die Antriebsstange 92 ist darüber hinaus an einem dem zweiten Drehpunkt R2 entgegengesetzten Ende drehbar mit einer Greiferstange 93 verbunden. Die Greiferstange 93 geht einseitig in den fremdgesteuerten Greiferarm 21 über bzw. ist mit dem fremdgesteuerten Greiferarm 21 verbunden. An einem dem Greiferarm 21 gegenüberliegenden Ende ist die Greiferstange 93 drehbar mit der ersten Stange 91 verbunden. An einer Verbindungsstelle zwischen der Greiferstange 93 und der ersten Stange 91 ist der Arretierungsabschnitt 82 befestigt, welcher mit der Sperrklinke 81 wechselwirkt.
  • Die Drehpunkte R1, R2 sind versetzt zueinander angeordnet. Wird die Sperrklinke 81 aus dem Sperrmechanismus 80 entfernt, so kann die erste Stange 91 frei schwingen, wodurch die Federkraft der Antriebsfeder 70 ebenfalls auf die Antriebsstange 92 einwirken kann. Hierdurch kann die Greiferstange 93 um das Bauteil 120 herum ausschwenken und in einem zweiten Schritt das Bauteil 120 unterhaken. Die entsprechende Wirkrichtung bzw. durch die Antriebsfeder 70 eingeleitete Drehbewegung ist durch den Pfeil 71 veranschaulicht.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Fangspannsystem
    101
    Trägerplatte des Fangspannsystems
    110
    Produktionsanlage
    120
    Bauteil
    10
    Greifvorrichtung
    11
    Gehäuse der Greifvorrichtung
    20
    pneumatisch angetriebener Greiferarm
    21
    fremdgetriebener Greiferarm
    30
    Druckluftzylinder
    31
    Druckluftkammer
    32
    Endabschnitt der Druckluftkammer
    33
    dem Endabschnitt gegenüberliegendes Ende der Druckluftkammer
    40
    Druckluftleitung
    50
    Kolben
    51
    Kolbenstange
    52
    Umlenkhebel
    60
    Rückstellfeder
    70
    Antriebsfeder
    71
    Antriebsrichtung der Antriebsfeder
    80
    Sperrmechanismus
    81
    Sperrklinke
    82
    Arretierungsabschnitt
    90 91 92 93
    Kopplungsmechanismus erste Stange Antriebsstange Greiferstange
    I
    Offenstellung
    II
    Schließstellung
    G
    Gewichtskraft des Bauteils
    p
    Druckluftversorgung / Druckluft
    R
    Drehachse des Greiferarms
    R1
    Drehachse der ersten Stange
    R2
    Drehachse der Antriebsstange
    V
    Versatz des Umlenkhebels
    X
    Linearrichtung

Claims (10)

  1. Greifvorrichtung (10), aufweisend einen Druckluftzylinder (30) mit einer Druckluftkammer (31), welche über eine Druckluftleitung (40) mit Druckluft (p) beaufschlagbar ist, aufweisend einen in der Druckluftkammer (31) angeordneten Kolben (50), wobei der Kolben (50) durch Beaufschlagen der Druckluftkammer (31) mit Druckluft (p) gegen eine Rückstellfeder (60) linear auslenkbar ist, und der Kolben (50) mit einer Kolbenstange (51) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Kolben (50) linear auslenkbare Kolbenstange (51) mit mindestens einem Greiferarm (20) und/oder mit einem Sperrmechanismus (80) zum Betätigen von mindestens einem fremdgetriebenen Greiferarm (21) verbunden ist.
  2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, wobei durch Beaufschlagen der Druckluftkammer (31) mit Druckluft (p) der mindestens eine Greiferarm (20) über die Kolbenstange (51) in eine Offenstellung (I) bewegbar ist und/oder der Sperrmechanismus (80) in einem Sperrzustand verriegelbar ist.
  3. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei einem Druckabfall in der Druckluftkammer (31) der mindestens eine Greiferarm (20) über die Rückstellfeder (60) in eine Schließstellung (II) bewegbar und/oder der Sperrmechanismus (80) entriegelbar ist.
  4. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei durch den verriegelten Sperrmechanismus (80) ein fremdgetriebener Greiferarm (21) in einer Offenstellung (I) arretiert ist, wobei durch den entriegelten Sperrmechanismus (80) der fremdgetriebene Greiferarm (21) zum Einnehmen einer Schließstellung (II) entriegelbar ist.
  5. Greifvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der fremdgetriebene Greiferarm (21) durch ein direkt oder indirekt am fremdgetriebenen Greiferarm (21) wirkendes Federelement (70) in eine Schließstellung (II) bewegbar ist.
  6. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei der mit der Kolbenstange (51) verbundene Sperrmechanismus (80) bei einem Druckabfall dazu eingerichtet ist, einen federgespannten Kopplungsmechanismus (90) des fremdgetriebenen Greiferarms (21) oder einen fremdgetriebenen Greiferarm (21) zu entriegeln.
  7. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Sperrmechanismus (80) eine Sperrklinke (81) aufweist, welche mit einem korrespondieren Arretierungsabschnitt (82) zum Arretieren des fremdgetriebenen Greiferarms (21) in einer Offenstellung (I) in Eingriff steht.
  8. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Arretierungsabschnitt (82) an dem fremdgetriebenen Greiferarm (21) oder an dem Kopplungsmechanismus (90) angeordnet ist.
  9. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der mindestens eine Greiferarm (20) und/oder der Sperrmechanismus (80) in der Offenstellung (I) oder Schließstellung (II) verriegelbar ist.
  10. Fangspannsystem (100) zum Sichern von einem Bauteil (120), aufweisend mindestens eine Greifvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2937061C2 (de) * 1979-09-13 1981-11-12 Pfaff Industriemaschinen Gmbh, 6750 Kaiserslautern Handhabungsgerät mit einer Greifvorrichtung
DD290382A5 (de) * 1989-12-19 1991-05-29 Veb Relaistechnik,De Universeller, verschleissarmer parallelgreifer
JPH05285876A (ja) * 1992-04-13 1993-11-02 Hitachi Ltd ワーク落下防止チャック

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2937061C2 (de) * 1979-09-13 1981-11-12 Pfaff Industriemaschinen Gmbh, 6750 Kaiserslautern Handhabungsgerät mit einer Greifvorrichtung
DD290382A5 (de) * 1989-12-19 1991-05-29 Veb Relaistechnik,De Universeller, verschleissarmer parallelgreifer
JPH05285876A (ja) * 1992-04-13 1993-11-02 Hitachi Ltd ワーク落下防止チャック

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