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Die Erfindung betrifft eine Greifeinrichtung zum zeitweiligen Greifen von Gegenständen, mit einem Grundkörper, der für eine linearbewegliche Aufnahme einer ersten Führungsstange und einer zweiten Führungsstange ausgebildet ist und dem eine erste Führungsplatte zugeordnet ist, die für eine linearbewegliche Lagerung der ersten Führungsstange längs einer ersten Bewegungsachse ausgebildet ist, sowie mit einer ersten Führungsstange und mit einer zweiten Führungsstange, die parallel zueinander ausgerichtet sind, und mit einer dem Grundkörper zugeordneten Getriebeeinrichtung, die für eine synchronisierte gegenläufige Zwangsbewegung der ersten Führungsstange und der zweiten Führungsstange ausgebildet ist, wobei die erste Führungsplatte von einer ersten Führungsbohrung durchsetzt ist, in der die erste Führungsstange gleitbeweglich aufgenommen ist, und eine erste Anlagefläche umfasst, die an einer ersten Stirnfläche des Grundkörpers anliegt und mit einem ersten Befestigungsmittel am Grundkörper festgelegt ist und wobei der ersten Führungsstange eine erste Greifbacke zugeordnet ist und wobei der zweiten Führungsstange eine zweite Greifbacke zugeordnet ist, sowie mit einer Antriebseinrichtung zur Einleitung von Greifbewegungen auf die Greifbacken.
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Aus der
DE 9 214 477 U1 ist ein Greifer für Roboter bekannt, der ein ungeteiltes, einstückiges Gehäuse umfasst, das in seinem Innern einen Zylinderraum aufweist, mit mindestens zwei Führungsbolzen, die jeweils einstückig mit einem Druckkolben verbunden sind, wobei jeder Führungsbolzen mit einem Führungslager dichtend in einer Zylinderöffnung des Gehäuses angeordnet ist und jeweils mit einen Zahnstangenansatz einstückig verbunden sind, die an einander zugewandten Stirnseiten je eine Verzahnung aufweisen und zwischen diesen beiden Verzahnungen ein Ritzel mit den beiden Verzahnungen angeordnet ist, und dass das Ritzel um eine orthogonal zur Längsachse der Führungsbolzen verlaufenden Drehachse gelagert ist, wobei die Zahnstangenansätze als verlängerte Führungen der Führungsbolzen ausgebildet sind.
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In der
DE 10 2017 220 479 B3 wird eine Greifvorrichtung vorgeschlagen, die eine Basiseinheit und zwei diesbezüglich unter Ausführung von Arbeitsbewegungen hin und her bewegbare Greifeinheiten aufweist. Eine schließende Arbeitsbewegung der Greifeinheiten ist durch eine Kontraktions-Antriebseinrichtung hervorrufbar, die für jede Greifeinheit eine eigene, einerseits an der betreffenden Greifeinheit und andererseits an der Basiseinheit angreifende fluidbetätigte Kontraktionseinheit aufweist. Zur Erzeugung einer öffnenden Arbeitsbewegung ist eine Druckfedereinrichtung vorhanden, die mit den beiden Greifeinheiten zusammenwirkt und die ihre Antriebswirkung bei Deaktivierung der fluidbetätigten Kontraktionseinheiten entfaltet.
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Die
DE 10 2013 222 314 A1 offenbart einen Parallelgreifer mit einem Greiferkörper und einem am Greiferkörper aufgenommenen in einer linearen Bewegungsrichtung linearbeweglich geführten ersten Greiferbackenträger und sowie einen am Greiferkörper aufgenommenen in der linearen Bewegungsrichtung linearbeweglich geführten zweiten Greiferbackenträger auf. Der Parallelgreifer enthält eine Antriebseinrichtung für das lineare Bewegen des ersten Greiferbackenträgers und des zweiten Greiferbackenträgers zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung. Die Antriebseinrichtung hat einen Linearantrieb mit wenigstens einem an dem Greiferkörper festgelegten Stator und mit wenigstens einem relativ zu dem Stator in der linearen Bewegungsrichtung bewegbaren Aktuator. Der Aktuator ist mit dem ersten Greiferbackenträger und mit dem zweiten Greiferbackenträger bewegungsgekoppelt.
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Die
DE 10 2010 028 410 A1 offenbart eine Greifeinrichtung mit einem Fixierelement und mindestens zwei Schaufelelementen, die aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können, wobei das Fixierelement zum Ansaugen und Fixieren eines Greifguts genutzt werden kann.
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Aus der
DE 692 05 781 T2 ist eine Parallelgreifervorrichtung mit einem Hauptgehäuse und einander gegenüberliegenden Anbaublöcken zur parallelen Verlagerung relativ zueinander zwischen eingefahrenen und ausgefahrenen Positionen bekannt, wobei eine Antriebseinrichtung zum Bewirken der Verlagerung der Anbaublöcke und eine Einrichtung zum Synchronisieren der Bewegung der Anbaublöcke vorgesehen ist und wobei ein Paar von Kolben-Zylinder-Antriebseinrichtungen zur Verlagerung der Anbaublöcke vorgesehen ist, wobei jede Kolben-Zylinder-Antriebseinrichtung in Richtung der Verlagerung des jeweiligen Anbaublocks wirkt und zwischen gegenüberliegenden Paaren von Führungsstützstäben angeordnet ist.
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Die
DE 296 21 120 U1 offenbart eine Greifvorrichtung mit wenigstens zwei in Öffnungs- bzw. Schließrichtung synchronisiert bewegbaren Greiferfingern, wobei die Greiferfinger als Teil einer Kolben/Zylinder-Anordnung in Öffnung- bzw. Schließrichtung antreibbar und zur Synchronisation ihrer Bewegung über einen durch die Greiferfinger angetriebenen Zahnriemen gegenläufig gekoppelt sind.
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Aus der
DE 100 26 196 A1 ist ein Druckluftspanner mit Messelementen bekannt, der ein Paar von Klauenelementen umfasst, die an beiden Seiten eines Gehäuses angeordnet sind, das ein Paar paralleler Kolbenstangen umfasst, die sich unter der Wirkung von Luftdruck in gegenüberliegenden Richtungen synchron auseinander- bzw. zusammenziehen und die zum Antrieb eines Paares von Führungsstangen ausgebildet sind, die sich über einen Zahnstangenmechanismus in gegenüberliegenden Richtungen synchron auseinander- bzw. zusammenziehen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Greifeinrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Greifpräzision mit verringerten Herstellungskosten kombiniert.
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Diese Aufgabe wird für eine Greifeinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass der Grundkörper und die erste Führungsplatte in einer Freigabestellung des ersten Befestigungsmittels für eine begrenzte Relativbewegung in einer quer zur Bewegungsachse ausgerichteten Bewegungsebene ausgebildet sind und dass die erste Führungsstange mit einer Außenoberfläche unmittelbar gleitbeweglich an einer Innenoberfläche der ersten Führungsbohrung anliegt.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Befestigungsmittel zur Bereitstellung einer zwischen dem Grundkörper und der ersten Führungsplatte wirkenden Normalkraft ausgebildet ist, um eine reibschlüssige Festlegung der ersten Anlagefläche der ersten Führungsplatte an der ersten Stirnfläche des Grundkörpers zu gewährleisten. Exemplarisch ist vorgesehen, dass das erste Befestigungsmittel als Schraube ausgebildet ist, die mit einem Schaftabschnitt eine Ausnehmung in der Führungsplatte durchsetzt und in eine Gewindebohrung im Grundkörper eingeschraubt ist. Beim Anziehen dieser Schraube wird die gewünschte Normalkraftkomponente von der Führungsplatte auf den Grundkörper ausgeübt, wodurch die reibschlüssige Festlegung der ersten Führungsplatte am Grundkörper gewährleistet wird.
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Für eine Einstellung der relativen Lage zwischen der ersten Führungsplatte und dem Grundkörper ist vorgesehen, dass die Schraube zunächst nicht vollständig angezogen wird, so dass zunächst auch keine reibschlüssige Verbindung zwischen der ersten Führungsplatte und dem Grundkörper bewirkt wird. Vielmehr wird hierdurch eine begrenzte Relativbeweglichkeit der ersten Führungsplatte gegenüber dem Grundkörper in einer quer zur ersten Bewegungsachse ausgerichteten X-Y-Ebene ermöglicht. In dieser Freigabestellung des ersten Befestigungsmittels wird die Relativbeweglichkeit zwischen der ersten Führungsplatte und dem Grundkörper exemplarisch durch den Schaft der Schraube und die vom Schaft durchsetzte Ausnehmung in der Führungsplatte begrenzt. Diese sind derart aufeinander abgestimmt, dass die gewünschte Positionierung für die in der ersten Führungsplatte geführte erste Führungsstange gegenüber dem Grundkörper gewährleistet ist.
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Ergänzend ist vorgesehen, dass die erste Führungsstange in direkter Weise, also ohne Zwischenschaltung zusätzlicher Komponenten wie beispielsweise einer Gleitlagerbuchse, in der ersten Führungsplatte geführt ist. Beispielhaft ist die erste Führungsstange mit einer kreiszylindrischen Außenoberfläche ausgebildet, die in der ebenfalls kreiszylindrisch ausgebildeten ersten Führungsbohrung der ersten Führungsplatte aufgenommen ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Außendurchmesser der ersten Führungsstange und ein Innendurchmesser der ersten Führungsbohrung als Gleitsitz ausgebildet sind, womit eine präzise, spiel- und reibungsarme Führung der Führungsstange durch die Führungsplatte gewährleistet ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßig ist es, wenn die erste Anlagefläche der ersten Führungsplatte, die erste Stirnfläche des Grundkörpers und das erste Befestigungsmittel für eine freie Einstellbarkeit einer Funktionsposition der ersten Führungsplatte gegenüber dem Grundkörper innerhalb eines von der Führungsplatte und vom Befestigungsmittel bestimmten Einstellbereichs ausgebildet sind. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die erste Anlagefläche der ersten Führungsplatte und die erste Stirnfläche des Grundkörpers zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, als parallel zueinander ausgerichtete Ebenen ausgebildet sind. Vorzugsweise sind diese Ebenen quer zur ersten Bewegungsachse ausgerichtet. Ferner ist vorgesehen, dass die Relativbewegung für die erste Führungsplatte gegenüber dem Grundkörper in der Bewegungsebene durch das Befestigungsmittel und die erste Führungsplatte, die vom Befestigungsmittel durchsetzt wird, begrenzt ist. Für eine Einstellung der relativen Lage der ersten Führungsplatte gegenüber dem Grundkörper ist insbesondere vorgesehen, dass das Befestigungsmittel derart eingestellt wird, dass eine relative Bewegung der ersten Führungsplatte gegenüber dem Grundkörper ermöglicht wird, ohne dass die erste Führungsplatte in nennenswerter Weise längs der Bewegungsachse gegenüber dem Grundkörper bewegt werden kann. Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass das als Schraube ausgebildete erste Befestigungsmittel zunächst so angezogen wird, dass eine merkliche Reibwirkung zwischen der ersten Führungsplatte gegenüber dem Grundkörper auftritt, um dann die Schraube geringfügig, beispielsweise um weniger als 360 Grad, zu drehen und die dabei auftretende Reduzierung der Reibwirkung für die Einstellung der Relativposition zwischen der ersten Führungsplatte und dem Grundkörper zu nutzen und anschließend die Schraube anzuziehen, um die gewünschte reibschlüssige Festlegung der ersten Führungsplatte am Grundkörper zu bewirken.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Grundkörper eine zweite Führungsplatte für die linearbewegliche Lagerung der zweiten Führungsstange zugeordnet ist, wobei die zweite Führungsplatte von einer zweiten Führungsbohrung durchsetzt ist, in der die zweite Führungsstange gleitbeweglich aufgenommen ist und mit einer zweiten Anlagefläche an einer zweiten Stirnfläche des Grundkörpers anliegt und mit einem zweiten Befestigungsmittel am Grundkörper festgelegt ist und wobei der Grundkörper und die zweite Führungsplatte in einer Freigabestellung eines zweiten Befestigungsmittels für eine begrenzte Relativbewegung in einer quer zur Bewegungsachse ausgerichteten Bewegungsebene ausgebildet sind. Die zweite Führungsplatte ermöglicht somit in analoger Weise wie die erste Führungsplatte eine Einstellung einer räumlichen Lage der zweiten Führungsstange gegenüber dem Grundkörper, um hierdurch eine spielarme und reibungsarme Linearbewegung der zweiten Führungsstange zu gewährleisten.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Anlagefläche der zweiten Führungsplatte, die zweite Stirnfläche des Grundkörpers und das zweite Befestigungsmittel für eine freie Einstellbarkeit einer Funktionsposition der zweiten Führungsplatte gegenüber dem Grundkörper innerhalb eines von der Führungsplatte und vom Befestigungsmittel bestimmten Einstellbereichs ausgebildet sind. Bevorzugt sind die zweite Anlagefläche der zweiten Führungsplatte, die zweite Stirnfläche des Grundkörpers und das zweite Befestigungsmittel in gleicher Weise, insbesondere identisch, wie die erste Anlagefläche der ersten Führungsplatte, die erste Stirnfläche des Grundkörpers und das erste Befestigungsmittel ausgeführt.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zweite Führungsstange mit einer Außenoberfläche unmittelbar gleitbeweglich an einer Innenoberfläche der zweiten Führungsbohrung anliegt. Hierdurch wird in analoger Weise wie bei der ersten Führungsstange und der ersten Führungsbohrung eine spielarme und reibungsarme Linearbewegung der zweiten Führungsstange gewährleistet.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Grundkörper wenigstens eine Antriebseinrichtung aufgenommen ist, die eine Arbeitsausnehmung umfasst, in der ein Arbeitskolben linearbeweglich aufgenommen ist, dem eine Kolbenstange zugeordnet ist, die eine Kolbenstangenausnehmung der ersten Führungsplatte oder der zweiten Führungsplatte durchsetzt und die an der ersten Greifbacke oder der zweiten Greifbacke festgelegt ist, wobei die Kolbenstange mit einer Außenoberfläche unmittelbar gleitbeweglich an einer Innenoberfläche der Kolbenstangenausnehmung anliegt. Die im Grundkörper ausgebildete Arbeitsausnehmung wird durch den Arbeitskolben in einen ersten Arbeitsraum und einen zweiten Arbeitsraum unterteilt, wobei wenigstens einer der Arbeitsräume mit einem Fluidanschluss versehen ist, um eine Druckluftbeaufschlagung des jeweiligen Arbeitsraums und hierdurch eine Druckkraftbeaufschlagung des Arbeitskolbens und eine axiale Verlagerung der Kolbenstange und der damit verbundenen Greifbacke zu ermöglichen. Somit bilden die Arbeitsausnehmung, der Arbeitskolben und die Kolbenstange eine fluidische, insbesondere pneumatische, Antriebseinrichtung zur Einleitung von Greifbewegungen auf die Greifbacken.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Grundkörper parallel zur ersten Führungsstange eine erste Arbeitsausnehmung ausgebildet ist, in der ein erster Arbeitskolben linearbeweglich aufgenommen ist, der eine erste Kolbenstange umfasst, die eine erste Kolbenstangenausnehmung der ersten Führungsplatte durchsetzt und die an der ersten Greifbacke festgelegt ist. Ferner ist im Grundkörper parallel zur zweiten Führungsstange eine zweite Arbeitsausnehmung ausgebildet ist, in der ein zweiter Arbeitskolben linearbeweglich aufgenommen ist, der eine zweite Kolbenstange umfasst, die eine zweite Kolbenstangenausnehmung der zweiten Führungsplatte durchsetzt und die an der zweiten Greifbacke festgelegt ist. Somit ist jeder der Greifbacken ein eigener Fluidantrieb zugeordnet, womit hohe Greifkräfte auf einen zu greifenden Gegenstand eingeleitet werden können.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine relative Lage der Kolbenstange gegenüber der Führungsstange ausschließlich über die zugeordneten Ausnehmungen in der Führungsplatte bestimmt wird. Hingegen ist vorgesehen, dass die Kolbenstange und die Führungsstange gegenüber der Greifbacke und dem Grundkörper entweder spielbehaftet aufgenommen oder zumindest bereichsweise frei einstellbar sind. Somit wird vermieden, dass sich Herstellungstoleranzen der Greifbacke und des Grundkörpers auf die relative Lage der Kolbenstange und der Führungsstange zueinander auswirken, womit eine kostengünstige Herstellung der Greifeinrichtung gewährleistet werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine relative räumliche Lage der Kolbenstange gegenüber der ersten Führungsstange durch die Anordnung der ersten Führungsbohrung und der Kolbenstangenausnehmung in der ersten Führungsplatte festgelegt ist und/oder dass eine relative räumliche Lage der Kolbenstange gegenüber der zweiten Führungsstange durch die Anordnung der zweiten Führungsbohrung und der Kolbenstangenausnehmung in der zweiten Führungsplatte festgelegt ist. Für eine reibungsarme und präzise Bewegung der ersten Führungsstange und der zugeordneten Kolbenstange zur Bewegung der ersten Greifbacke oder der zweiten Führungsstange und der zugeordneten Kolbenstange zur Bewegung der zweiten Greifbacke relativ zum Grundkörper ist eine statisch bestimmte Lagerung dieser Komponenten vorteilhaft. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Greifeinrichtung dadurch erreicht, dass die die jeweilige Führungsbohrung und die jeweilige Kolbenstangenausnehmung mit hoher Präzision zueinander in die jeweilige Führungsplatte eingebracht werden und dass die jeweilige Führungsplatte gegenüber dem Grundkörper in ihrer räumlichen Lage, insbesondere in der quer zur ersten Bewegungsachse ausgerichteten X-Y-Ebene, einstellbar ist, um Toleranzen des Grundkörpers und der darin ausgebildeten Antriebseinrichtung ausgleichen zu können. Beispielhaft kann vorgesehen werden, dass die Führungsplatten und die Greifbacken aus Abschnitten eines Strangpressprofils hergestellt werden, wobei das Strangpressprofil bereits mit längs einer Profilachse erstreckten Bohrungen versehen ist, die bei einer Fertigbearbeitung der Führungsplatten und der Greifbacken nachbearbeitet werden und hierdurch eine vorteilhafte Basis für die gewünschte präzise Ausrichtung der jeweiligen Führungsbohrungen und Kolbenstangenausnehmungen bilden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass im Grundkörper eine erste Führungsausnehmung für die linearbewegliche Führung der ersten Führungsstange und eine zweite Führungsausnehmung für die linearbewegliche Führung der zweiten Führungsstange ausgebildet sind. Bevorzugt sind die erste Führungsausnehmung und die zweite Führungsausnehmung längs der jeweiligen Bewegungsachse mit einem Querschnitt ausgebildet sind, der größer als ein Querschnitt der jeweiligen Führungsstange in einer quer zur Bewegungsachse ausgerichteten Querschnittsebene gewählt ist. Hierdurch wird die gewünschte freie Einstellbarkeit der jeweiligen Führungsstange gegenüber dem Grundkörper gewährleistet.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Führungsplatte aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, dass eine Innenoberfläche der ersten Führungsbohrung mit einer elektrolytisch abgeschiedenen Oxidationsschicht versehen ist und dass die erste Führungsstange aus einer Stahllegierung, insbesondere aus einer nichtrostenden Stahllegierung, hergestellt ist. Die, insbesondere mittels elektrolytischer Oxidation, auf die Aluminiumlegierung der Führungsplatte aufgebrachte Oxidationsschicht in der Führungsbohrung bildet zusammen mit der Außenoberfläche der ersten Führungsstange eine hochbelastbare Reibpaarung mit einem niedrigen Reibungskoeffzienten.
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Vorteilhaft ist es, wenn die erste Führungsbohrung als kreiszylindrische Stufenbohrung ausgebildet ist, die einen längs der Bewegungsachse erstreckten Führungsabschnitt mit einem ersten Innendurchmesser aufweist, der auf einen Außendurchmesser der Führungsstange angepasst ist, und die einen daran angrenzenden Funktionsabschnitt aufweist, der mit zweiten Innendurchmesser ausgebildet ist, der größer als ein Außendurchmesser der Führungsstange ist. Der Funktionsabschnitt kann beispielsweise zur Aufnahme einer Dichtung, insbesondere eines Wellendichtrings, genutzt werden, der ein Eindringen von Verschmutzungen aus der Umgebung der Greifeinrichtung in den Führungsabschnitt verhindert. Ergänzend oder alternativ kann der Funktionsabschnitt als Schmierstoffdepot, beispielsweise für einen Schmierfettvorrat genutzt werden, der für eine dauerhafte Schmierung der Reibpaarung zwischen Führungsstange und Führungsabschnitt dient.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Greifeinrichtung,
- 2 eine in einer ersten Querschnittsebene geschnittene Darstellung der Greifeinrichtung gemäß der 1,
- 3 eine in einer zweiten Schnittebene geschnittene Darstellung der Greifeinrichtungen gemäß der 1,
- 4 eine perspektivische Darstellung einer Führungsplatte.
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Eine in den 1 bis 3 gezeigte Greifeinrichtung 1 kann zum zeitweiligen Greifen von nicht näher dargestellten Gegenständen eingesetzt werden. Hierzu kann die Greifeinrichtung 1 insbesondere an einem Handbereich eines nicht näher dargestellten Roboterarms oder an einer ein- oder mehrachsigen Handhabungsvorrichtung angebracht werden. Beispielhaft wird die Greifeinrichtung 1 dazu eingesetzt, gegriffene Gegenstände von einer nicht dargestellten Aufnahmeposition zu einer ebenfalls nicht dargestellten Abgabeposition zu befördern.
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Die Greifeinrichtung 1 umfasst rein exemplarisch einen Grundkörper 2, an dem jeweils endseitig eine erste Führungsplatte 3 und eine zweite Führungsplatte 4 festgelegt sind. Dabei ist benachbart zur ersten Führungsplatte 3 eine erste Greifbacke 5 angeordnet, während benachbart zur zweiten Führungsplatte 4 eine zweite Greifbacke 6 angeordnet ist. Für eine Durchführung eines Greifvorgangs kann ein Abstand 7 zwischen der ersten Greifbacke 5 und der zweiten Greifbacke 6 verändert werden. Üblicherweise ist vorgesehen, für die Durchführung eines Greifvorgangs den Abstand 7 zwischen den Greifbacken 5 und 6 zu reduzieren und hierdurch einen nicht näher dargestellten, zwischen der ersten Greifbacke 5 und der zweiten Greifbacke 6 angeordneten Gegenstand kraftschlüssig zu ergreifen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, für die Durchführung eines Greifvorgangs den Abstand 7 zwischen der ersten Greifbacke 5 und der zweiten Greifbacke 6 zu vergrößern, um einen nicht dargestellten Gegenstand an einer ebenfalls nicht dargestellten Innenkontur aufnehmen zu können.
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Beispielhaft sind für eine Relativbewegung der Greifbacken 5, 6 gegenüber dem Grundkörper 2 eine in der 3 näher dargestellte erste Antriebseinrichtung 8 und eine zweite Antriebseinrichtung 9 vorgesehen, die jeweils für eine Bereitstellung einer Linearbewegung längs einer zugeordneten ersten Bewegungsachse 10 bzw. einer zweiten Bewegungsachse 11 auf die erste Greifbacke 5 bzw. die zweite Greifbacke 6 ausgebildet sind.
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Die nachstehende Beschreibung trifft in gleicher Weise auf die Greifbacke 5 wie auch auf die Greifbacke 6 zu, die Erläuterungen erfolgen anhand der Greifbacke 5. Wie aus der Darstellung der 1 entnommen werden kann, sind an der ersten Greifbacke 5 eine erste Befestigungsschraube 15 sowie eine zweite Befestigungsschraube 16 angeordnet. Hierzu sind nicht näher bezeichnete Schraubenköpfe der Befestigungsschrauben 15, 16 jeweils in einer rein exemplarisch kreiszylindrisch ausgebildeten Senkungsbohrung 17 bzw. 18 aufgenommen. Ferner ist ein ebenfalls nicht näher bezeichneter Schraubenschaft der jeweiligen Befestigungsschraube 15, 16 in einer zugeordneten Durchgangsbohrung 19 bzw. 20, die die erste Greifbacke 5 durchsetzt, aufgenommen.
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Wie der Darstellung der 3 entnommen werden kann, ist die erste Befestigungsschraube 15 in eine Innengewindebohrung 23 einer Kolbenstange 24 eingeschraubt und gewährleistet dadurch eine feste Ankopplung der ersten Greifbacke 5 an die Kolbenstange 24.
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Gemäß der Darstellung der 2 ist die zweite Befestigungsschraube 16 in einer Innengewindebohrung 21 einer Führungsstange 22 eingeschraubt und gewährleistet hiermit eine feste Ankopplung der ersten Greifbacke 5 an die Führungsstange 22.
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Da die Greifeinrichtung 1 zwei Führungsstangen aufweist, die jedoch technisch identisch sind, wird nachstehend für die erste Führungsstange das Bezugszeichen 22 und für die zweite Führungsstange das Bezugszeichen 52 verwendet. Eine Beschreibung der Einbausituation für die beiden Führungsstangen 22, 52 erfolgt nachstehend nur für die Führungsstange 22 und trifft in gleicher Weise für die Führungsstange 52 zu.
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Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Schraubenköpfe der Befestigungsschrauben 15, 16, die Senkungsbohrungen 17, 18, die Schraubenschäfte der Befestigungsschrauben 15, 16 und die Durchgangsbohrungen 19, 20 derart aufeinander abgestimmt, dass vor einem Festziehen der Befestigungsschrauben 15, 16 eine Justierung der relativen Lage der Führungsstange 22 und der Kolbenstange 24 gegenüber der ersten Führungsplatte 3 in einer quer zur ersten Bewegungsachse 10 ausgerichteten Bewegungsebene zum Zweck des Toleranzausgeleichs erfolgen kann.
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Die Führungsstange 22 bzw. 52 erstreckt sich längs der ersten Bewegungsachse 10 ausgehend von der ersten Greifbacke 5 durch eine erste Stangenausnehmung 63 bzw. eine zweite Stangenausnehmung 64 im den Grundkörper 2 und durchsetzt mit einem nicht näher bezeichneten freien Endbereich eine Durchgangsbohrung 25 in der zweiten Greifbacke 6. Die Führungsstange 22 ist bereichsweise mit einer Verzahnung 26 versehen, die in ein Zahnrad 27 eingreift, das drehbeweglich um eine Drehachse 28 am Grundkörper 2 gelagert ist. Da der zweiten Greifbacke 6 die Komponenten 15, 16, 24 und 52 zugeordnet sind und die zweite Führungsstange 52 der zweiten Greifbacke 6 mit der Verzahnung 26 versehen ist, ermöglicht das Zahnrad 27 eine Synchronisation der Linearbewegungen der beiden Führungsstangen 22, 52 und damit der ersten Greifbacke 5 und der zweiten Greifbacke 6.
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Die in der 3 dargestellten Antriebseinrichtungen 8 und 9 für die erste Greifbacke 5 bzw. für die zweite Greifbacke 6 sind ebenfalls identisch ausgeführt, so dass nachstehend nur die erste Antriebseinrichtung 8 zum Antrieb der ersten Greifbacke 5 beschrieben wird.
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Die erste Antriebseinrichtung 8 umfasst neben der Kolbenstange 24, die mittels der Befestigungsschraube 16 mit der ersten Greifbacke 5 fest gekoppelt werden kann, einen fest an der Kolbenstange 24 angebrachten Arbeitskolben 33. Der Arbeitskolben 33 umgibt die Kolbenstange 24 kreisringförmig und ist mit einer radial außenliegenden, kreisringförmig ausgebildeten Dichtungseinrichtung 34 versehen. Die Dichtungseinrichtung 34 ist für eine abdichtende Anlage an einer Innenoberfläche 35 einer kreiszylindrischen, im Grundkörper 2 ausgebildeten Arbeitsausnehmung 36 vorgesehen und ermöglicht hiermit eine fluidische Auftrennung der Arbeitsausnehmung 36 in einen größenvariablen ersten Arbeitsraum 37 und einen größenvariablen zweiten Arbeitsraum 38.
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Jeder der beiden Arbeitsräume 37 und 38 kann in nicht näher dargestellter Weise mit einem druckbeaufschlagten Arbeitsfluid, insbesondere Druckluft, beaufschlagt werden, um eine Einleitung einer längs der Bewegungsachse 10 wirkenden Druckkraft auf den Arbeitskolben 33 hervorzurufen. Hierdurch kann eine Bewegung des Arbeitskolbens 33 sowie der damit gekoppelten Kolbenstange 24 und der zugeordneten ersten Greifbacke 5 längs der ersten Bewegungsachse 10 bewirkt werden.
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Beispielhaft ist im ersten Arbeitsraum 37 ein hülsenförmiger Endanschlag 39, der beispielsweise aus einem gummielastischen Material hergestellt sein kann, koaxial zur Kolbenstange 24 angeordnet und dient zur Bewegungsbegrenzung für den Arbeitskolben 33.
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Wie aus der Detaildarstellung der 2 entnommen werden kann, liegt die Führungsstange 22 mit ihrer kreiszylindrisch ausgebildeten Außenoberfläche 29 unmittelbar an einer ebenfalls kreiszylindrisch ausgebildeten Innenoberfläche 45 einer in der ersten Führungsplatte 3 ausgebildeten Führungsausnehmung 46 an. Exemplarisch ist vorgesehen, dass ein Außendurchmesser der Führungsstange 22 und ein Innendurchmesser der Führungsausnehmung 46 als Gleitsitz aufeinander abgestimmt sind, so dass die Führungsstange 22 präzise, insbesondere spielfrei und reibungsarm, in der Führungsausnehmung 46 der ersten Führungsplatte 3 geführt ist.
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In einem dem Grundkörper 2 abgewandten Endbereich erweitert sich die Führungsausnehmung 46 zu einer kreiszylindrisch ausgebildeten Dichtungsausnehmung 47, in der ein Wellendichtring 48 aufgenommen ist, der für eine abdichtende Anlage an der Außenoberfläche 29 der Führungsstange 22 ausgebildet ist. Um eine ortsfeste Anbringung des Wellendichtrings 48 in der Dichtungsausnehmung 47 zu gewährleisten, weist die Dichtungsausnehmung 47 an einem der Führungsausnehmung 46 abgewandten Endbereich einen umlaufenden Ringbund 49 auf, der eine axiale Bewegung des Wellendichtrings 48 längs der Bewegungsachse 11 verhindert.
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An einem dem Grundkörper 2 zugewandten Endbereich der Führungsausnehmung schließt sich eine Mündungsbohrung 50 an, die einen geringfügig größeren Durchmesser als die Führungsausnehmung 46 aufweist und die insbesondere zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten Schmierstoffdepots zur Schmierung der Führungsstange 22 ausgebildet ist.
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Zur Führung der Kolbenstange 24 ist die erste Führungsplatte 3 in gleicher Weise wie zur Führung der Führungsstange 22 ausgebildet. Eine Außenoberfläche 30 der Kolbenstange 24 liegt an einer Innenoberfläche 55 einer Führungsausnehmung 56 in der ersten Führungsplatte 3 an. An einem dem Grundkörper 2 abgewandten Endbereich der Führungsausnehmung 56 schließt sich eine die Dichtungsausnehmung 57 an, die zur Aufnahme eines Wellendichtrings 58 ausgebildet ist, der an der Außenoberfläche 30 der Kolbenstange 24 abdichtend anliegt und dessen axiale Beweglichkeit durch einen Ringbund 59 begrenzt wird. In einer an die Führungsausnehmung 56 anschließenden und dem Grundkörper 2 zugewandten Mündungsbohrung 60 ist ein nicht dargestelltes Schmierstoffdepot zur Schmierung der Kolbenstange 24 ausgebildet.
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Die Führungsausnehmung 46 und die Führungsausnehmung 56 sind im Hinblick auf ihre räumliche Ausrichtung zueinander in hochpräziser Weise ausgeführt, so dass die dort geführte Führungsstange 22 und die dort geführte Kolbenstange 24 ebenfalls eine exakt vordefinierte Ausrichtung zueinander einnehmen. Dies gilt zum einen für die Lagetoleranz der auch als Bohrungsmittelachse für die Führungsausnehmung 46 dienenden ersten Bewegungsachse 10 gegenüber der auch als Bohrungsmittelachse für die Führungsausnehmung 56 dienenden zweiten Bewegungsachse 11 als auch für einen Abstand der beiden Bewegungsachsen 10 und 11. Demgegenüber ist die Führungsstange 22 im Grundkörper 2 spielbehaftet aufgenommen, gleiches gilt aufgrund der Elastizität der Dichtungseinrichtung 34 am Arbeitskolben 33 auch für die Kolbenstange 24, so dass eine statisch unbestimmte Lagerung für die Führungsstange 22 und die Kolbenstange 24 vermieden wird.
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Um eine vorteilhafte Ausrichtung der Führungsstange 22 und der Kolbenstange 24, die mittels der ersten Führungsplatte 3 in einer eindeutig festgelegten räumlichen Beziehung zueinander stehen, gegenüber dem Grundkörper 2 zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die erste Führungsplatte 3 mit einer eben ausgebildeten ersten Anlagefläche 12 an einer gegenüberliegenden, ebenfalls eben ausgebildeten ersten Stirnfläche 14 des Grundkörpers 2 anliegt. Hierdurch kann die erste Führungsplatte 3 gegenüber dem Grundkörper 2 in einer rein schematisch in den 2 und 3 eingezeichneten X-Y-Ebene 65 verschoben werden.
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Eine Festlegung der ersten Führungsplatte 3 am Grundkörper 2 erfolgt durch Befestigungsschrauben 66, 67, die jeweils mit einem Schraubenschaft 68 bzw. 69 eine zugeordnete Ausnehmung 70, 71 in der ersten Führungsplatte 3 durchsetzen und die mit einem nicht näher dargestellten Gewindeabschnitt in eine Innengewindebohrung 72, 73 des Grundkörpers 2 eingeschraubt werden können. Dabei erfolgt eine Kraftübertragung jeweils ausgehend von einem Schraubenkopf 74, 75 der Befestigungsschraube 66, 67, der an einer kreisringförmigen Stirnfläche 76, 77 einer zugeordneten Schraubenausnehmung 78, 79 in der ersten Führungsplatte 3 anliegt, über den Schraubenschaft 68, 69 in die Innengewindebohrung 72, 73 des Grundkörpers 2 und von dort auf die erste Führungsplatte 3.
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Dabei sind ein Durchmesser des Schraubenkopfs 74, 75, ein Durchmesser der Schraubenausnehmung 78, 79, ein Durchmesser des Schraubenschafts 68, 69 und ein Durchmesser der Ausnehmung 70, 71 derart aufeinander abgestimmt, dass eine relative Verschiebung der ersten Führungsplatte 3 gegenüber dem Grundkörper 2 in der X-Y-Ebene 65 auch dann noch möglich ist, wenn die Befestigungsschrauben 66, 67 in die zugeordneten Ausnehmungen 70, 71 eingeschraubt sind und lediglich noch eine Drehung der jeweiligen Befestigungsschraube 66, 67 um maximal 360 Grad erforderlich ist, um die erste Führungsplatte 3 für eine Funktionsbereitschaft der Greifeinrichtung 1 reibschlüssig am Grundkörper 2 festzulegen.
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Durch diese Möglichkeit zur Verschiebung der ersten Führungsplatte 3 gegenüber dem Grundkörper 2 kann die gewünschte Anpassung der räumlichen Lage der Führungsstange 22 und der Kolbenstange 24, die unmittelbar und mit definierter Ausrichtung zueinander in der ersten Führungsplatte 3 gelagert sind, gegenüber dem Grundkörper 2 gewährleistet werden, um einerseits eine spielarme und andererseits eine reibungsarme Linearbeweglichkeit der Führungsstange 22 und der Kolbenstange 24 mit dem daran angebrachten Arbeitskolben 33 innerhalb der Greifeinrichtung 1 zu gewährleisten.
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Die zweite Führungsplatte 4 ist in gleicher Weise wie die erste Führungsplatte 3 am Grundkörper 2 festgelegt, so dass hierzu keine Beschreibung erforderlich ist.
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Aus der Darstellung der 4 ist zu entnehmen, dass die erste Führungsplatte 3 an der ersten Anlagefläche 12, die im Wesentlichen eben ausgebildet ist, rein exemplarisch mit zwei Zentrierstutzen 31, 32 versehen ist, die von der ersten Anlagefläche 12 längs der Bewegungsachsen 10, 11 in Richtung des Grundkörpers 2 abragen. Gemäß der Darstellung der 3 ist der erste Zentrierstutzen 31 von einer als Sackloch ausgebildeten Aufnahmebohrung 42 durchsetzt, die zur Aufnahme eines der ersten Greifbacke 5 abgewandten Endbereichs der Kolbenstange 24 ausgebildet ist. Der zweite Zentrierstutzen 32 ist von der Führungsausnehmung 56 durchsetzt, die zur Führung der mit der zweiten Greifbacke 6 verbundenen Kolbenstange 24 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist ein Außendurchmesser der Zentrierstutzen 31, 32 kleiner als eine zugeordnete Stutzenausnehmung 43, 44 im Grundkörper ausgebildet, um die Relativbeweglichkeit der ersten Führungsplatte 5 gegenüber dem Grundkörper 2 nicht einzuschränken. Eine Abdichtung des jeweiligen Zentrierstutzens 31, 32 gegenüber der Stirnfläche 14 des Grundkörpers 2 erfolgt über einen zugeordneten Dichtring 80, 81, der abschnittsweise in einer Ringnut 82, 83 aufgenommen ist, die koaxial zum jeweiligen Zentrierstutzen 31, 32 in die Anlagefläche 12 eingebracht ist. Hierdurch wird unabhängig von der relativen Lage der ersten Führungsplatte 5 gegenüber dem Grundkörper 2 eine Dichtwirkung für die jeweilige Arbeitsausnehmung 36 gewährleistet.
