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Die Erfindung betrifft eine Automationskomponente, insbesondere eine Greif- oder Spannvorrichtung, mit einem Gehäuse, mit einer im Gehäuse vorgesehenen Backenführung, und mit wenigstens einer in der Backenführung entlang einer Verfahrachse translatorisch verfahrbaren Grundbacke. Die Erfindung betrifft auch einen Backenaufbau zur Anordnung an eine Grundbacke einer solchen Automationskomponente und ein Automationssystem mit einer solchen Automationskomponente und einem solchen Backenaufbau.
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Derartige Automationskomponente sind in vielfältiger Weise aus dem Stand der Technik bekannt. Als Automationskomponenten kommen insbesondere Greifvorrichtungen, Spannvorrichtungen, Linearmodule oder -achsen, Förder- oder Hubvorrichtungen oder dergleichen in Betracht.
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Aus der
EP 1 263 554 B1 ist beispielsweise eine Automationskomponente in Form eines Parallelgreifers mit einem Grundgehäuse und zwei verfahrbaren Grundbacken, welche in dem Grundgehäuse in einer Backenführung verschieblich gelagert sind, bekannt. Die Grundbacken sind dabei mittels eines Keilhakengetriebes verstellbar. Weitere eingangs genannte Automationskomponenten sind beispielsweise aus der
DE 10 2016 114 605 A1 oder der
DE 10 2015 218 063 A1 bekannt.
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Bei den eingangs genannten Automationskomponenten kommt als Antrieb insbesondere ein pneumatischer oder elektromotorischer Antrieb in Betracht.
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Die jeweilige Grundbacke dient zur Anordnung und Befestigung eines Backenaufbaus, beispielsweise in Form einer Spannbacke, eines Greiffingers oder eines Festsetzelements. Denkbar ist auch, dass die Grundbacke selbst den Backenaufbau bildet. Die Grundbacke bzw. der Backenaufbau dienen dazu, gegen ein Bauteil zu wirken, um dieses insbesondere zu greifen oder zu spannen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Automationskomponente bereit zu stellen, die flexibel einsetzbar ist und die für den Backenaufbau zusätzliche Bewegungen ermöglicht. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, einen Backenaufbau und ein Automationssystem bereit zu stellen, das entsprechende Vorteile aufweist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Automationskomponente, also insbesondere durch eine Greif- oder Spannvorrichtung, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Folglich ist insbesondere vorgesehen, dass die Grundbacke ein um eine Drehachse drehbares Schneckenrad umfasst. Das Schneckenrad weist dabei eine Drehschnittstelle auf, insbesondere zur Drehkopplung eines an einem Backenaufbau vorgesehen Drehglieds. Ferner sind zwei parallel zur Verfahrachse verlaufende, das Schneckenrad kämmende Gewindespindeln vorgesehen. Das Schneckenrad ist dabei derart angeordnet und ausgebildet und die Gewindespindeln sind dabei derart ausgebildet und drehbar antreibbar, dass das Schneckenrad samt Drehschnittstelle translatorisch entlang der Verfahrachse und dass das Schneckenrad samt Drehschnittstelle rotatorisch um die Drehachse des Schneckenrads bewegbar ist. Je nachdem, wie die Gewindespindeln bzw. das Schneckenrad ausgebildet sind, ist denkbar, dass das Schneckenrad so antreibbar ist, dass es - zusammen mit der Drehschnittstelle - eine reine translatorische Bewegung entlang der Verfahrachse vollzieht. Insbesondere dann, wenn die Spindeln eine identische, aber entgegengesetzte Steigung aufweisen, kann bei Antreiben beider Gewindespindeln in die gleiche Drehrichtung das Schneckenrad samt Drehschnittstelle, und damit die Grundbacke, rein translatorisch bewegt werden. Werden hingegen die Gewindespindeln in entgegengesetzter Richtung mit gleicher Drehzahl bewegt, so kann daraus eine reine Rotation des Schneckenrads und damit auch der Drehschnittstelle erreicht werden, ohne dass die Grundbacke ihre Position in translatorischer Richtung verändert. Durch Antreiben der Gewindespindeln mit unterschiedlichen Drehzahlen, sind auch überlagerte Bewegungen denkbar, also eine translatorische Bewegung der Grundbacke, die von einer rotatorischen Bewegung des Schneckenrads überlagert wird.
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Die rotatorische Bewegung des Schneckenrads samt Drehschnittstelle ist dabei vorzugsweise in beide Drehrichtungen endlos. Die translatorische Bewegung des Schneckenrads samt Drehschnittstelle wird durch die Länge der Backenführung vorgegeben.
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Insgesamt kann dadurch die Grundbacke nicht nur translatorisch entlang der Verfahrachse verfahren werden. Vielmehr wird zudem über das rotatorisch antreibbare Schneckenrad und der Drehschnittstelle ein zusätzlicher Antriebsstrang bereitgestellt, mit dem eine rotatorische Bewegung in die Grundbacke, und über die Drehschnittstelle auch in einen an der Grundbacke anordenbaren Backenaufbau eingeleitet werden kann. Insgesamt wird dadurch eine zusätzliche Rotationsbewegung bereitgestellt, ohne dass ein zusätzlicher Antrieb Verwendung findet. Die zusätzliche Rotationsbewegung kann von der Drehschnittstelle über ein am oder im Backenaufbau vorgesehenes Drehglied in eine backenaufbauseitige Kopplungsmechanik eingeleitet werden, um einen am Backenaufbau vorgesehenen Aktuator zu betätigen.
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Die Drehkopplung zwischen den Gewindespindeln und dem Schneckenrad kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass zwischen den Gewindespindeln und den Schneckenrädern eine Selbsthemmung stattfindet. Dies hat den Vorteil, dass bei Ausfall eines die jeweilige Gewindespindel antreibenden Antriebs eine Positionserhaltung der Grundbacke möglich ist.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn die Materialien der Gewindespindeln und des Schneckenrads und/oder die Lagerungen der Gewindespindeln und des Schneckenrads derart gewählt sind, dass eine gewisse Elastizität im Antriebsstrang vorhanden ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Gewindespindeln zur Bereitstellung der Elastizität in axialer Richtung geringfügig verschieblich gelagert sind. Eine derartige Elastizität kann zur Erhaltung einer von der Grundbacke auf ein Bauteil wirkenden Kraft bei ausfallendem oder ausgeschaltetem Antrieb vorteilhaft sein.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn die Grundbacke wenigstens einen in der Backenführung translatorisch und drehgesichert geführten Oberschlitten umfasst, wenn der Oberschlitten eine Wellenausnehmung aufweist und wenn das Schneckenrad einen entlang der Drehachse verlaufenden Wellenabschnitt, der die Drehschnittstelle aufweist oder bildet, umfasst, der in der Wellenausnehmung drehbar gelagert ist. Der Oberschlitten kann in Draufsicht insbesondere rechteckig ausgebildet sein, so dass gewährleistet wird, dass dieser sich in der Backenführung nicht drehen kann. Der Oberschlitten ist dann rein translatorisch geführt. Die Wellenausnehmung im Oberschlitten kann insbesondere als Durchgangs- oder Stufenbohrung ausgebildet sein. Entscheidend ist, dass der Wellenabschnitt mit der Drehschnittstelle in der Wellenausnehmung drehbar gelagert ist. Denkbar ist, dass der Wellenabschnitt direkt in der Wellenausnehmung gleitend gelagert ist. Ferner ist denkbar, dass zwischen dem Wellenabschnitt und der Wellenausnehmung ein Drehlager, beispielsweise ein Wälzlager, vorgesehen ist.
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Weiterhin ist vorteilhaft, wenn der im Oberschlitten drehbar gelagerte Wellenabschnitt an seinem freien Ende die Drehschnittstelle zur Drehkopplung und/oder zur Anordnung eines Backenaufbaus vorsieht. Der Backenaufbau kann insbesondere als Spannbacke, Greiffinger oder Festsetzelement ausgebildet sein. Über die Drehschnittstelle kann folglich die Drehbewegung des Schneckenrades in den Backenaufbau eingeleitet werden, der ein mit der Drehschnittstelle drehkoppelbares Drehglied vorsieht. Hierdurch kann insgesamt eine einfache Einleitung der rotatorischen Bewegung des Schneckenrads in den Backenaufbau bereitgestellt werden.
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Weiterhin ist vorteilhaft, wenn der Oberschlitten einen Befestigungsabschnitt zur Anordnung des Backenaufbaus vorsieht. Der Befestigungsabschnitt kann beispielsweise Gewindebohrungen zum Einschrauben von Befestigungsschrauben vorsehen. Denkbar ist auch das Rastabschnitte zur verrastenden Anordnung des Backenaufbaus vorgesehen sind. Der Backenaufbau kann in diesem Zusammenhang einen Grundkörper oder einen Adapter aufweisen, der am Befestigungsabschnitt befestigt wird. Im oder am Grundkörper ist dann das mit der grundbackenseitigen Drehschnittstelle drehkoppelbare Drehglied vorgesehen.
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Weiterhin ist denkbar, dass das Schneckenrad zwei entlang der Drehachse verlaufende Wellenabschnitte umfasst und dass die wenigstens eine Grundbacke einen Oberschlitten und einen Unterschlitten umfasst, wobei im Oberschlitten und im Unterschlitten jeweils ein Wellenabschnitt des Schneckenrads drehbar gelagert ist. Hierdurch ergibt sich insgesamt eine günstige Lagerung des Schneckenrads, so, dass gewährleistet ist, dass die Drehachse senkrecht zur Verfahrachse verläuft.
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Vorzugsweise sind dabei die beiden Schlitten als separate Bauteile ausgebildet. Der Oberschlitten ist vorzugsweise zugänglich; an ihm ist der Backenaufbau anordenbar. Der Unterschlitten liegt vorzugsweise innerhalb des Gehäuses. Das Schneckenrad kann einteilig oder auch mehrteilig ausgebildet sein. Ein mehrteiliger Aufbau hat den Vorteil, dass eine einfachere Montage mit dem Oberschlitten und dem Unterschlitten erreicht werden kann. Wie bereits angesprochen, können zwischen den Schlitten und den zugehörigen Wellenabschnitten Lagerelemente, wie beispielsweise Wälzlager, vorgesehen sein.
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Vorzugsweise sind der Oberschlitten und der Unterschlitten jeweils in einer eigenen Backenführung translatorisch und drehgesichert geführt. Der Oberschlitten und auch der Unterschlitten können dazu in Draufsicht quaderförmig ausgebildet sein. In Vorderansicht können die beiden Schlitten insbesondere keil- oder V-förmig ausgebildet sein, und in dazu komplementären ausgebildeten Backenführungen translatorisch geführt sein.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dann, wenn die beiden Gewindespindeln entgegengerichtete oder gleichgerichtete Steigungen derart aufweisen, dass beim synchronen Verdrehen der Gewindespindeln in entgegengesetzte Drehrichtungen oder in gleichgerichtete Drehrichtungen mit gleichen Drehzahlen das Schneckenrad rotationsfrei entlang der Verfahrachse bewegt wird. Die Ausbildung kann dann derart sein, dass bei synchronem Verdrehen der Gewindespindeln in gleichgerichtete oder entgegengesetzte Drehrichtungen das Schneckenrad translatorisch nicht bewegt wird, sondern rein rotatorisch.
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Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass zwei in einer Backenführung entlang der Verfahrachse translatorisch aufeinander zu und voneinander weg verfahrbare Grundbacken vorgesehen sind, dass jede Grundbacke jeweils ein Schneckenrad umfasst, dass jede Gewindespindel zwei entgegengesetzte Spindelabschnitte derart aufweist, dass jedes Schneckenrad jeweils einen Spindelabschnitt der einen Gewindespindel und einen Spindelabschnitt der anderen Gewindespindel kämmt. Durch eine derartige Ausbildung kann insbesondere eine Automationskomponente in Form eines Parallelgreifers auf einfache Art und Weise realisiert werden. Dadurch, dass die beiden Grundbacken über die beiden Gewindespindeln angetrieben werden, kann eine synchrone Bewegung der Grundbacken erreicht werden. Zudem können in beide Grundbacken eine rotatorische Bewegung über das jeweilige Schneckenrad eingeleitet werden.
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Um ein günstiges Antreiben der Gewindespindeln vorzusehen, ist vorteilhaft, wenn diese sich wenigstens abschnittsweise durch das Gehäuse erstrecken und Antriebsabschnitte zum Drehantreiben aufweisen. Die Antriebsabschnitte können beispielsweise über ein vorzusehendes Getriebe, das auch schaltbar sein kann, miteinander drehgekoppelt sein, so dass ein synchrones Antreiben der Gewindespindeln in die eine oder andere Drehrichtung gewährleistet wird.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn zum Antreiben der beiden Gewindespindeln ein gemeinsamer Drehantrieb vorgesehen ist, wobei dann die Gewindespindeln insbesondere über ein schaltbares Getriebe miteinander gekoppelt sind. Denkbar ist auch, dass zwei Drehantriebe vorgesehen sind, wobei jeder der Drehantriebe unabhängig vom jeweils anderen Drehantrieb eine Gewindespindel drehantreibt. Dies hat den Vorteil, dass kein schaltbares Getriebe benötigt wird und asynchrone, aufeinander abgestimmte Bewegungen ausgeführt werden können. Die Drehantriebe sind dann insbesondere als elektromotorische Servoantriebe ausgebildet.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch einen Backenaufbau, insbesondere zur Anordnung an einer erfindungsgemäßen Automationskomponente. Der Backenaufbau weist einen Grundkörper mit einem Befestigungsabschnitt zur Befestigung an der Grundbacke, und insbesondere am Oberschlitten, auf. Ferner ist vorgesehen, dass im oder am Grundkörper ein mit dem Schneckenrad bzw. dessen Drehschnittstelle drehkoppelbares Drehglied vorgesehen ist, das einen beweglichen Aktuator bildet oder einen solchen Aktuator betätigt. Durch Vorsehen des Drehglieds kann die Drehbewegung der Grundbacke, die über das Schneckenrad bereitgestellt wird, in den Backenaufbau eingeleitet werden. Über den Aktuator kann am Backenaufbau eine zusätzliche Bewegung bereitgestellt werden, die letztlich der Automationskomponente zusätzliche Bewegungen ermöglicht. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn das Drehglied mittels einer Kopplungsmechanik mit dem Aktuator im oder am Grundkörper drehbar und/oder translatorisch verschiebbar gelagert angeordnet ist. Über eine derartige Kopplungsmechanik kann also die Drehbewegung des Drehglieds in eine Bewegung des Aktuators umgesetzt werden. Die Bewegung des Aktuators kann dann ebenfalls eine Drehbewegung oder auch eine translatorische Bewegung sein, je nach Anforderung an den jeweiligen Backenaufbau.
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Denkbar ist, dass der Aktuator zwei oder mehrere Wirkabschnitte aufweist, die durch Rotation des Drehglieds einem Bauteil zuwendbar sind. Der Aktuator, der dann beispielsweise als Greiffinger ausgebildet sein kann, hat dann mehrere Wirkabschnitte in Form von Greifflächen. Je nach zu greifendem Bauteil kann durch Rotation des Drehglieds letztlich derjenige Wirkabschnitt bzw. diejenige Greiffläche zum Einsatz kommen, der bzw. die am Geeignetsten für das zu greifende Bauteil ist.
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Ferner ist denkbar, dass der Aktuator als Schwenkarm ausgebildet ist, der um eine am Grundkörper vorgesehene Schwenkachse verschwenkbar ist. Der Schwenkarm ist dann über die Kopplungsmechanik wirkverbunden. Die Schwenkachse kann insbesondere quer zur Drehachse verlaufen. Die Wirkabschnitte, die letztlich gegen ein Bauteil wirken, sind dann am Schwenkarm vorgesehen. Über den Schwenkarm, bzw. einen einstellbaren Schwenkwinkel, kann ein optimales Wirken des Aktuators gegen ein Bauteil bereitgestellt werden.
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Ferner ist denkbar, dass der Aktuator als ein in einer senkrecht oder schräg zur Drehachse verlaufenden Ebene verlagerbarer, wenigstens einen Wirkabschnitt aufweisender Schieber ausgebildet ist. Die Kopplungsmechanik zwischen dem Drehglied und dem Schieber kann dann derart sein, dass durch Verdrehen des Drehglieds der Schieber seine relative Lage gegenüber dem Grundkörper entlang der Schieberebene verändert. Dazu kann das Drehglied beispielsweise ein Ritzel aufweisen, das einen am Schieber vorgesehenen Zahnstangenabschnitt kämmt.
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Weiterhin ist vorteilhaft, wenn der Aktuator als um ein parallel oder senkrecht zur Drehachse verstellbarer Höhenausgleich mit wenigstens einem Wirkabschnitt ausgebildet ist. Der Höhenausgleich ist über die Kopplungsmechanik mit dem Drehglied wirkverbunden. Der Wirkabschnitt kann in seiner Höhe verlagert werden, um letztlich ein optimales Beaufschlagen gegen das Bauteil zu ermöglichen.
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Weiterhin ist denkbar, dass der Aktuator als um ein parallel oder senkbrecht zur Drehachse verlaufende Aktuatorachse drehbares Werkzeug ausgebildet ist, das insbesondere über die Kopplungsmechanik mit dem Drehglied drehgekoppelt ist. Dadurch kann folglich an der Grundbacke über den Backenaufbau ein betätigbares Werkzeug bereitgestellt werden, beispielsweise ein Schrauber, Bohrer, Fräser oder Ähnliches.
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Dabei ist denkbar, dass das Werkzeug als Drehrad oder als Doppeldrehrad ausgebildet ist. Ein Drehrad oder Doppeldrehrad kann dazu Verwendung finden, einen Drehabschnitt am zu spannenden oder zu greifenden Bauteil zu verdrehen. Ferner kann insbesondere ein Doppeldrehrad dazu ausgebildet sein, das zu greifende oder zu spannende Bauteil als solches um seine Längsachse zu verdrehen.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Automationssystem mit einer erfindungsgemäßen Automationskomponente und mit einem erfindungsgemäßen Backenaufbau.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind.
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Es zeigen:
- 1 eine Automationskomponente in Form eines Parallelgreifers in Ansicht von schräg oben;
- 2 den Greifer gemäß 1 ohne Gehäusedeckel;
- 3 die Spindelstangen und Backen des Greifers gemäß 1 als Einzelteile;
- 4 die Unteransicht des Greifers gemäß 1 ohne Gehäusegrundteil;
- 5 einen Längsschnitt durch den Greifer gemäß 1;
- 6 einen Querschnitt durch den Greifer gemäß 1; und
- 7 bis 15 verschiedene Ausführungen von Backenaufsätzen.
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In der 1 ist eine Automationskomponente 10 in Form eines Parallelgreifers 12 gezeigt. Der Parallelgreifer 12 weist ein Gehäuse 14 mit einem Gehäusegrundkörper 16 und einem Gehäusedeckel 18 auf. Im Gehäusedeckel 18 sind zwei Grundbacken 20, 22 entlang einer Verfahrachse 24 translatorisch aufeinander zu und voneinander weg verfahrbar angeordnet. Dazu ist im Gehäusedeckel 18 eine Backenführung 26 vorgesehen, die als Keilnut ausgebildet ist, was insbesondere aus dem Schnitt gemäß 6 deutlich wird. Selbstverständlich ist jede andere geeignete Art einer Backenführung ebenfalls denkbar. Wie insbesondere aus den 1 bis 3 deutlich wird, weisen die Grundbacken 20, 22 in Draufsicht einen rechteckigen Querschnitt auf, weshalb sie drehgesichert in der Backenführung 26 geführt sind.
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Beide Grundbacken 20, 22 umfassen jeweils ein Schneckenrad 28, 30, welche insbesondere in den 2, 4 und 5 deutlich zu erkennen sind. Die Schneckenräder 28, 30 sind jeweils um eine Drehachse 32, die senkrecht zur Verfahrachse 24 verläuft, drehbar gelagert.
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Im Gehäuse 14 sind ferner zwei, in den 2, 3 und 4 deutlich zu erkennende, Gewindespindeln 34, 36 vorgesehen. Jede der Gewindespindeln 34, 36 umfasst zwei Spindelabschnitte 38, was ebenfalls aus den 2, 3 und 4 deutlich wird. Die beiden Spindelabschnitte 38 kämmen das Schneckenrad 28, die beiden Spindelabschnitte 40 kämmen das Schneckenrad 30. Die Steigungen der Spindelabschnitte 40 sind jeweils gegenläufig; entsprechend sind die Steigungen der Spindelabschnitte 38 der beiden Gewindespindeln 34, 36 ebenfalls gegenläufig ausgebildet. Die Anordnung ist derart, dass bei Verdrehen der Gewindespindeln 34, 36 in die gleiche Drehrichtung mit gleicher Drehzahl eine translatorische Bewegung der beiden Schneckenräder 28, 30 aufeinander zu oder voneinander weg erfolgt. Werden hingegen die beiden Gewindespindeln 34 und 36 mit gleicher Drehzahl in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben, so erfolgt eine reine rotatorische Bewegung der beiden Schneckenräder 28, 30.
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Zum Antreiben der Gewindespindeln 34 und 36 durchgreifen die Gewindespindeln 34, 36 abschnittsweise das Gehäuse 14 an dessen Stirnseite 42. Die Gewindespindeln 34 und 36 sehen, was insbesondere aus 3 und 4 deutlich wird, an ihrem freien, die Stirnseite 42 durchgreifenden Enden Antriebsritzel 44 vor. Über die Antriebsritzel 44, und über eine gegebenenfalls damit drehgekoppelte Getriebestufe 46, sind die Gewindespindeln 34 und 36 antreibbar. Zum Antreiben der Getriebestufe 46 können entweder zwei unterschiedliche Drehanteriebe vorgesehen sein, die in den Figuren nicht gezeigt sind. Jeder der Drehantriebe treibt dann eine Gewindespindel an. Allerdings ist auch denkbar, dass ein gemeinsamer Drehantrieb vorgesehen ist, wobei dann die Getriebestufe 46 entsprechend schaltbar ausgebildet ist.
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Jede der beiden Grundbacken 20, 22 umfasst neben dem jeweiligen Schneckenrad 28, 30 jeweils noch einen Oberschlitten 48 und einen Unterschlitten 50. Der jeweilige Oberschlitten 48 ist dabei in der Backenführung 26 translatorisch geführt, wie insbesondere aus 5 deutlich wird. Entsprechend ist der jeweilige Unterschlitten 50, der ebenfalls in 5 deutlich zu erkennen ist, in einer unteren Backenführung 52 translatorisch geführt. Ferner wird aus dem Schnitt gemäß 5 deutlich, dass die Schneckenräder 28, 30 jeweils einen oberen Wellenabschnitt 54 und einen unteren Wellenabschnitt 56 aufweisen. Dabei weisen die Oberschlitten 48 und die Unterschlitten 50 jeweils eine Wellenausnehmung 58 auf, in der die oberen Wellenabschnitte 54 und die unteren Wellenabschnitte 56 jeweils drehbar gelagert sind. In den Wellenausnehmungen 58, in denen die oberen Wellenabschnitte 54 gelagert sind, sind, wie ebenfalls aus 5 deutlich wird, Wälzlager 60 in Form von Kugellagern vorgesehen. Die Wellenabschnitte 54, 56 sind dabei um die jeweilige Drehachse 32 angeordnet, so dass das jeweilige Schneckenrad 28, 30 in den Wellenausnehmungen 58, bzw. den Wälzlagern 60, drehbar gelagert sind. Die Wellenausnehmungen 58 können insbesondere als Durchgangslöcher bzw. auch als Stufenbohrungen, zur Aufnahme der Wälzlager 60, ausgebildet sein.
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Die oberen Wellenabschnitte 54, die die Oberschlitten 48 durchgreifen, weisen ein freies Ende 62 auf, an dem eine Drehschnittstelle 64, die bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel als Innensechskant ausgebildet ist, vorgesehen ist. Eine andersartige Ausbildung der Drehschnittstellen 64 ist selbstverständlich denkbar, wobei jede Art von Formschluss und/oder Kraftschluss in Betracht kommt. Die Drehschnittstelle 64 dient dabei zur Drehkopplung und gegebenenfalls auch zur Anordnung oder Befestigung eines Backenaufbaus, wie er beispielsweise in den 7 bis 15 gezeigt ist. Zur Befestigung eines derartigen Backenaufbaus sind zudem an der Oberseite der Oberschlitten 48 Befestigungsabschnitt 66 in Form von Befestigungsbohrungen vorgesehen.
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Mit der in den 1 bis 6 gezeigten Automationskomponente 10 können folglich die beiden Grundbacken 20, 22, je nach Drehrichtung der beiden Gewindespindeln 34, 36, entweder aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden. Zudem können die beiden Schneckenräder 28, 30 ebenfalls durch entsprechendes Verdrehen der Gewindespindeln 34, 36 rotatorisch verdreht werden, insbesondere, ohne dass die Grundbacken 20, 22 translatorisch bewegt werden. Über die Drehschnittstellen 64 kann in einen an der jeweiligen Grundbacke 20, 22 anordenbaren Backenaufbau eine Drehbewegung eingeleitet werden, um einen Aktuator zu betätigen.
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Im Nachfolgenden werden verschiedene Backenaufbauten 100, 120, 140, 150, 160, 170, 180, 190, die in den 7 bis 15 gezeigt sind, näher beschrieben, wobei entsprechende Bauteile entsprechende Bezugszeichen tragen.
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7 zeigt einen Backenaufbau 100 in Form eines Greiffingers, der einen Grundkörper 102 aufweist. Der Grundkörper 102 ist so ausgebildet, dass er an einer Grundbacke 20, 22 befestigbar ist. Am Grundkörper 102 ist ferner ein mit der grundbackenseitigen Drehschnittstelle 64 drehkoppelbares Drehglied 104 vorgesehen, das einen beweglichen Aktuator 106 bildet. Der Grundkörper 102 und das Drehglied 104 können dabei einteilig ausgebildet sein, so dass letztlich der gesamte Backenaufbau 100 um eine Drehachse 108, die im an der Automationskomponente 10 montiertem Zustand entlang der Drehachse 32 verläuft, verdrehbar ist. Allerdings ist auch denkbar, dass der Grundkörper 102 drehfest an der Grundbacke 20, 22 vorgesehen ist, und dass das Drehglied 104 als dazu separates Bauteil ausgebildet ist, das gegenüber dem Grundkörper 102 um die Drehachse 108 drehbar ist. Bei Vorsehen von zwei unterschiedlichen Bauteilen, also von Grundkörper 102 und Drehglied 104, ist in 7 eine Bauteiltrennung durch die gestrichelte Linie 110 angedeutet.
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Am Drehglied 104 bzw. am Aktuator 106 sind mehrere unterschiedliche Wirkabschnitte 112 vorgesehen, nämlich an jeder der vier Seiten des Aktuators 106 jeweils einer. Je nach Drehstellung des Drehglieds 104 bzw. des Aktuators 106 können folglich unterschiedliche Wirkabschnitte 112.1 bis 112.4 zur Beaufschlagung gegen ein Bauteil zum Einsatz kommen. Welcher der Wirkabschnitte 112.1 bis 112.4 Verwendung findet, hängt letztlich von den Eigenschaften und der Geometrie des zu greifenden oder zu spannenden Bauteils ab.
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In der 8 ist ein Backenaufbau 120 gezeigt, der einen Grundkörper 102 und ein von der Drehschnittstelle 64 antreibbares Drehglied 104 aufweist. Der Grundkörper 102 ist dabei am Oberschlitten 48 bzw. an dessen Befestigungsabschnitten 66 befestigbar. Das Drehglied 104 ist mittels einer Kopplungsmechanik 121 mit dem Aktuator 106, der als Schwenkarm 122 ausgebildet ist, bewegungsgekoppelt. Dazu umfasst das Drehglied 104 ein Kegelrad 124, das ein an einer Schwenkachse 122 vorgesehenes Kegelrad 126 kämmt, wobei die beiden Kegelräder 124 und 126 einen Achswinkel von insbesondere 90° einschließen. Durch Verdrehen des Drehglieds 104 werden folglich die Kegelräder 124 und 126 verdreht und der an der Schwenkachse 122 vorgesehene Aktuator 106 bzw. Schwenkarm 122 verschwenkt.
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In der 9 ist ein Backenaufbau 130 gezeigt, der einen Grundkörper 102 aufweist, der am Oberschlitten befestigbar ist. Im Grundkörper 102 ist das Drehglied 104 drehbar gelagert. Das Drehglied 104 wird von einer Drehstange gebildet, die entlang der Drehachse 108 von der Drehschnittstelle 64 drehantreibbar ist. Am oberen, freien Ende des Drehglieds 104 ist eine Kopplungsmechanik 121 mit einem Ritzel 132 vorgesehen, das eine im Aktuator 106 vorgesehene Zahnstange 134 derart kämmt, dass der Aktuator 106 entlang einer senkrecht zur Drehachse 108 verlaufenden, translatorischen Schiebeebene 136 verlagerbar ist. Der Aktuator 106, der einen Wirkabschnitt 112 aufweist, kann am Grundkörper 102 in Richtung der translatorischen Bewegung 136 geführt gelagert sein.
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In 10 ist eine weitere Ausführungsform eines Backenaufbaus 140 gezeigt, bei der ein Aktuator 106 entlang einer Schiebeebene 136, die schräg zur Drehachse 108 verläuft, mittels dem Drehglied 104 verlagerbar ist. Am Aktuator 106 ist ein Wirkabschnitt 112 vorgesehen, der gegen das zu greifende oder spannende Bauteil wirken kann.
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Beim Backenaufbau 150, wie er in 11 gezeigt ist, ist am Grundkörper 102 ein Aktuator 106, der als Drehwerkzeug 152 ausgebildet ist, vorgesehen. Der Aktuator 106 bzw. das Drehwerkzeug 152 wird über eine Kopplungsmechanik 121 angetrieben, die zwei senkrecht zueinander angeordnete Kegelräder 124, 126 vorsieht, wobei das Kegelrad 124 am Drehglied 104 und das Kegelrad 126 am Drehwerkzeug 152 vorgesehen ist.
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Der Backenaufbau 160, der in 12 gezeigt ist, sieht einen am Grundkörper 102 um die Drehachse 108 drehbar angeordneten Aktuator 106 vor. Der Aktuator 106 hat einen mittels einer Kopplungsmechanik 121 mit dem Drehglied bewegungsgekoppelten Exzenterabschnitt 162, der durch die Rotation des Aktuators 106 gegen ein zu spannendes oder greifendes Bauteil beaufschlagt werden kann.
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Bei dem Backenaufbau 170, wie er in 13 gezeigt ist, ist eine Kopplungsmechanik 121 vorgesehen, die einen am Grundkörper 102 über eine Spindel oder ein Gewinde in Richtung der Drehachse 108 axial verstellbaren Höhenausgleich 172 betätigt. Am freien Endes des Höhenausgleichs 172 ist ein Wirkabschnitt 112 vorgesehen, der gegen ein Bauteil wirken kann.
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In der 14 ist ein Backenaufbau 180 gezeigt, der ein parallel zur Drehachse 108 um die Achse 182 drehbar angeordnetes Werkzeug in Form eines Drehrades 184 vorsieht. Über das Drehrad 184 kann beispielsweise ein an einem zu greifenden oder spannenden Bauteil 189 vorgesehenes, aufschraubbares Deckelelement 186 auf- oder zugeschraubt werden. Zum sicheren Anliegen des zu greifenden Bauteils 189 ist am Grundkörper 102 ein Wirkabschnitt 112 vorgesehen, der gegen das greifende oder spannende Bauteil wirkt. Der Aktuator 106 wird bei dieser Ausführungsform folglich vom Drehrad 184 gebildet. Zwischen dem Drehglied 104 und dem Drehelement 186 ist eine Kopplungsmechanik 121 vorgesehen, die zwei miteinander im Eingriff stehende Zahnräder umfasst.
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Bei dem in 15 gezeigten Backenaufbau 190 sind als Aktuator zwei Drehelemente 186 vorgesehen, die über eine Kopplungsmechanik 121 vom Drehglied 104 in entgegengesetzte Drehrichtungen angetrieben werden. Dadurch kann ein zu greifendes oder ein zu spannendes Bauteil 189 nach dem Greifen oder Spannen um seine Längsachse 192 verdreht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1263554 B1 [0003]
- DE 102016114605 A1 [0003]
- DE 102015218063 A1 [0003]
