DE1972495U

DE1972495U - FORCEPS, IN PARTICULAR FOR HANDLING SMALL COMPONENTS MADE OF SPROEDEM MATERIAL.

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Publication number: DE1972495U
Application number: DE1967J0016710
Authority: DE
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1967-07-08
Filing date: 1967-07-08
Publication date: 1967-11-09

Description

Pinzette, insbesondere zur Handhabung kleiner Bauteile aus sprödem Material Tweezers, especially for handling small components made of brittle material

Zur Handhabung kleiner und kleinster Bauteile, insbesondere zu deren Montage, benützt man vielfach Pinzetten, deren Größe, Gestaltung und Werkstoff dem Verwendungszweck angepaßt sind. Die Verbindung der beiden Pinzettenschenkel besteht bei den üblichen Pinzettenausführungen aus einem federnden Werkstoff, dessen Federkenmvert und Querschnitt die zum Ergreifen des Werkstücks aufzuwendende Kraft bestimmt. Bei anderen bekannten Ausführungen befindet sich statt dessen zwischen den Schenkeln eine Druckfeder. In beiden Fällen erfolgt das Schließen der Pinzettenarme gegen eine im wesentlichen linear ansteigende Federkraft.For handling small and very small components, especially their Assembly, one uses a lot of tweezers, their size, design and Material are adapted to the intended use. The connection of the two tweezer legs exists with the usual tweezer designs Made of a resilient material, its spring core and cross-section determines the force to be used to grip the workpiece. In other known designs is instead between the Legs a compression spring. In both cases, the tweezer arms are closed against an essentially linearly increasing spring force.

Um ein sicheres Erfassen des Werkstücks zu gewährleisten, sind die Creifarme und deren Spitzen gewöhnlich relativ starr ausgebildet, so daß mit Beginn des Ergreifens des Werkstücks die an den Schenkeln der PinzetteTo ensure that the workpiece is reliably captured, the Claw arms and their tips are usually relatively rigid, so that with the beginning of the gripping of the workpiece, those on the legs of the tweezers

zürn Festhalten des Werkstücks aufzuwendende Kraft schnell ansteigt. Bildet man hingegen den Querschnitt der Greifarme sehr schwach aus, so besteht die Gefahr, daß die Spitzen der Greifarme bei ansteigender Haltekraft auseinanderklaffen und das Werkstück nicht mehr sicher gehalten wird.The force required to hold the workpiece increases rapidly. If, on the other hand, the cross-section of the gripper arms is very weak, so there is a risk that the tips of the gripping arms will gape apart as the holding force increases and the workpiece will no longer be held securely will.

Beim Gebrauch herkömmlicher Pinzetten, bei denen jeder Schenkel und der daran befindliche Creifarm im allgemeinen aus einem Stück, also aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind, besteht deshalb infolge der notwendigerweise sehr geringen Elastizität der Greifarme der Nachteil, daß ein feinfühliges Halten des Werkstücks sehr schwierig ist und ganz besondere Aufmerksamkeit der die Pinzette benützenden Person erfordert. Zwar kann beim Zusammendrücken der Pinzettenschenkel vor dem Aufnehmen des Werkstücks der Abstand der Spitzen der Greifarme gut beobachtet werden, so daß der Vorgang des beginnenden Erfassens des Werkstücks mit der zur beachtenden Sorgfalt zunächst ohne unmittelbare Gefahr für eine Beschädigung des Werkstücks möglich ist. Während des Erfassens und des darauffolgenden Haltens des Werkstücks ist aber eine Kontrolle der auf das Werkstück ausgeübten Klemmkraft mit den bekannten Pinzetten kaum mehr möglich. Denn mit dem Schließen der Greifarme, unabhängig davon, ob sich ein Werkstück zwischen den Spitzen befindet oder nicht, steigt infolge der relativ starren Ausbildung der Greifarme die an den Schenkeln aufzuwendende Kraft schnell an, und diese Kraft wird zum größten Teil an den Spitzen der Greifarme wirksam, da die federndeWhen using conventional tweezers, each leg and the clamp arm attached to it is generally made of one piece, that is are made of the same material, there is therefore the disadvantage, due to the necessarily very low elasticity of the gripping arms, that a sensitive holding of the workpiece is very difficult and quite requires special attention from the person using the tweezers. It is true that when you squeeze the tweezer legs before picking up of the workpiece, the distance between the tips of the gripper arms is well observed be, so that the process of beginning to capture the workpiece with the care to be observed initially without immediate danger for damage to the workpiece is possible. However, there is a control during the acquisition and subsequent holding of the workpiece the clamping force exerted on the workpiece is hardly possible with the known tweezers. Because with the closing of the gripper arms, independently of whether or not a workpiece is between the tips, increases due to the relatively rigid design of the gripper arms to the Thighs to be applied force quickly, and this force is for the most part effective at the tips of the gripping arms, since the resilient

Verbindung zwischen den Schenkeln weiterhin nur die der im wesentlichen linearen Federkennlinie dieser Verbindung entsprechende Gegenkraft liefert, während der zusätzliche Anstieg der aufzuwendenden Kraft ausschließlich von den Spitzen der Greifarme aufgenommen wird.Connection between the legs continues only that of the essentially linear spring characteristic of this connection delivers corresponding counterforce, while the additional increase in the force to be applied exclusively is picked up by the tips of the gripper arms.

Bei der Handhabung von Werkstücken aus hartem bzw. elastischem Werkstoff ist dies meist ohne Bedeutung. Soll z. B. eine gehärtete Stahlkugel mit der Pinzette aufgenommen und in ein Wälzlager eingesetzt werden, so kann die Greifkraft praktisch beliebig gesteigert werden, ohne daß eine Re Schädigung der Kugel befürchtet werden muß. Die Verwendung der üblichen Pinzettenausführungen ist aber dann kritisch, wenn Bauteile aus sprödem Werkstoff, ζ. B. Glas, Keramik, Ferrit u. ä. montiert werden müssen. Denn infolge der unkontrollierbar ansteigenden Klemmkraft besteht hier die Gefahr, daß das Werkstück beschädigt wird, indem Kanten ausbrechen oder der ganze Bauteil zu Bruch geht. Selbst wenn man voraussetzt, daß bei großer Sorgfalt in der Handhabung der Pinzette solche Schäden vermieden werden können, so darf nicht außer acht gelassen werden, daß bei einer wirtschaftlichen Serienfertigung großer Stückzahlen bei der Montage derartige Anforderungen nicht, gestellt werden können.When handling workpieces made of hard or elastic material this is usually irrelevant. Should z. B. picked up a hardened steel ball with tweezers and inserted into a roller bearing, so the gripping force can be increased practically at will without having to fear damage to the ball. The use of the usual The tweezer design is critical when components are made of brittle material, ζ. B. glass, ceramic, ferrite and the like can be mounted have to. Because as a result of the uncontrollably increasing clamping force there is a risk that the workpiece will be damaged by breaking off the edges or the whole component breaks. Even if one assumes that great care is taken in handling the tweezers such damage can be avoided, it must not be disregarded that in an economical series production of large numbers during assembly such requirements cannot be made.

Λ Tit uer Neuerung wird daher eine Pinzette vorgeschlagen, die auch zur Handhabung kleiner und kleinster Bauteile aus sprödem Material, wie Glas, Keramik Ferrit usw. verwendet werden kann, indem unabhängig von der bei der betätigung der Pinzette aufgewendeten Kraft die auf das Werkstück wirksame Kraft einen bestimmten zulässigen Wert nichtΛ Tit uer innovation is therefore proposed a pair of tweezers, which also for Handling of small and tiny components made of brittle material such as glass, ceramic ferrite etc. can be used by independently the force applied to the forceps when operating the tweezers Workpiece effective force does not have a certain permissible value

GE 0J2GE 0J2

überschreiten kann. Dies wird durch eine Pinzette erreicht, bei der gemäß der Neuerung die Greifarme aus einem Werkstoff mit gegenüber den Sehen» keln-der Pinzette geringer Federkonstante bestehen.can exceed. This is achieved with a pair of tweezers in accordance with the innovation, the gripper arms made of a material with opposite the vision » tweezers with a low spring rate.

Die Federcharakteristik der Greifarme kann somit jeweils dem Einzelfall angepaßt werden, und eine Bruch- oder Beschädigungsgefahr für die Werkstücke ist auch bei Benutzung der Pinzette durch eine ungeübte Person ausgeschlossen. Auch ergibt die Nachgiebigkeit der Greifarme mehr Gefühl für die auf die Schenkel ausgeübte Kraft. Gleichzeitig wird durch die neuerungsgemäße Pinzette die Gefahr verringert, daß das Werkstück während seiner Handhabung mit der Pinzette aus den Greifarmen herausrutscht. Denn die Schenkel der Pinzette können dank der vorgeschlagenen Ausbildung det· Greifarme, ohne daß es besonderer Sorgfalt bedarf, relativ stark zusammengedrückt werden, während bei den bisher verwendeten Pinzetten, in dem Bemühen, eine nicht zu große Klemmkraft auszuüben, die Gefahr bestand, daß das Werkstück versehentlich losgelassen wurde.The spring characteristics of the gripping arms can therefore be used in each individual case be adjusted, and there is a risk of breakage or damage to the workpieces even if the tweezers are used by an inexperienced person locked out. The resilience of the gripping arms also gives a more sense of the force exerted on the legs. At the same time, according to the innovation Tweezers reduces the risk that the workpiece will slip out of the gripper arms while it is being handled with the tweezers. Because the legs of the tweezers can, thanks to the proposed design, be relatively strongly compressed without the need for special care become, while with the tweezers used so far, in an effort not to exert too great a clamping force, the danger existed that the workpiece was accidentally released.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Pinzette nach der Neuerung weist ein solches Verhältnis der Federkonstanten von Schenkelverbindung und Greifarmen auf, daß bei zusammengedrückten Schenkeln die durch die Γ reifarme auf das Werkstück wirksame maximale Kraft etwa der halben auf die Schenkel ausgeübten Kraft entspricht. Weiterhin können gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung«form der Neuerung die Schenkel mit einem verstellbaren Hubanschlag ausgebildet werden, bestehend ausA particularly useful design of the tweezers according to the innovation has such a ratio of the spring constants of the leg connection and gripping arms that when the legs are compressed by the Γ The maximum force effective on the workpiece with little hoop corresponds to approximately half the force exerted on the legs. Furthermore, according to Another advantageous embodiment of the innovation is the legs be designed with an adjustable stroke stop, consisting of

einem durch einen Schieber an der Außenseite des einen Schenkels in Längsrichtung einstellbaren, an der Innenseite des gleichen Schenkels geführten Keil und einem durch einen mit der Keilfläche zusammenwirkenden Anschlag begrenzten Schlitz im anderen Schenkel.one through a slide on the outside of one leg in Adjustable lengthways, on the inside of the same leg guided wedge and one through a cooperating with the wedge surface Stop limited slot in the other leg.

Die \euerung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einem Ausftihrungsheispiel näher erläutert.The control is shown below with the aid of the drawings in an exemplary embodiment explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Pinzette mit an den Schenkeln angesetztenFig. 1 shows a pair of tweezers with attached to the legs

Oreifarmen aus Werkstoff mit geringerer Federkonstante,Circlet arms made of material with a lower spring constant,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt der Pinzette gemäß Fig. 1 bei geFig. 2 shows a section of the tweezers according to FIG. 1 at ge

schlossenen C reifarmspitzen zur Darstellung des verstellbaren Anschlags für die Hubbegrenzungder Pinzettenschenkel undClosed C arm tips to show the adjustable stop for limiting the stroke of the forceps legs and

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine abgewandelte AusbildungFig. 3 shows a plan view of a modified embodiment

der Piiizettenschenkel.the Piiizette leg.

Die in Fig. 1 gezeigte Pinzette besteht aus zwei Schenkeln 1 und 2, die ar¹ V\ en rechten Enden mileinander verbunden sind, während an ihren linken Enden C-'reifarme 3 bzw. 4 angebracht sind. Die Schenkel 1 und 2 sind hinsichtlich der 1-emessung ihres (Querschnitts und des Werkstoffs in sich verhältnismäßig starr ausgebildet. Die Creifarme 3 und 4 bestehenThe pair of tweezers shown in Fig. 1 comprises two legs 1 and 2, the Ar ¹ V \ s right ends are connected mileinander, while at their left ends C-'reifarme mounted 3 and 4 respectively. The legs 1 and 2 are designed to be relatively rigid in terms of their cross-section and the material. The clamp arms 3 and 4 are made

aus einem Werkstoff relativ hoher spe/.ifischer Federung,und sind z. B. als !Blattfedern im wesentlichen gleicher Breite ausgebildet.made of a material relatively high specific / .ifischer suspension, and are z. B. designed as leaf springs of essentially the same width.

Gemäß Fig. 2 ist in dem Schenkel 1 der Pinzette ein Schieber 5 mit einem daran befindlichen Keil 6 in einem Längsschlitz 7 geführt. Der andere Schenkel 2 weist einen Schlitz 8 auf, in den der zwischen den beiden Schenkeln 1 und 2 befindliche Keil 6 eingreift. Je nach der Stellung des Schiebers 5 begrenzt der Keil G, der auch stufenförmig ausgebildet werden, kann, im Zusammenwirken mit dem Anschlag 9 am Ende des Schlitzes 8 den Hub der Schenkel 1 und 2, so daß stets nur die Spitzen der Gi-eifarme 3 und 4 einander berühren und ein Einander-Anliegen der Innenflächen der C reifarme 3 und 4 verhindert ist. Der Schieber 5 mit dem Keil 6 ermöglicht somit ein Anpassen der Pinzette an die Dicke des zu ergreifenden Objekts.According to FIG. 2, a slide 5 with a wedge 6 located thereon is guided in a longitudinal slot 7 in the leg 1 of the tweezers. The other leg 2 has a slot 8 into which the wedge 6 located between the two legs 1 and 2 engages. Depending on the position of the slide 5, the wedge G, which can also be stepped, limits the stroke of the legs 1 and 2 in cooperation with the stop 9 at the end of the slot 8, so that only the tips of the Gi-egg arms 3 and 4 touch one another and the inner surfaces of the C hoop arms 3 and 4 are prevented from resting against one another. The slide 5 with the wedge 6 thus enables the tweezers to be adapted to the thickness of the object to be gripped.

Die Ausbildung der Greifarme 3 und 4 kann so gewählt werden, daß zwischen der zwischen den Spitzen der Greifarme 3 und 4 wirksamen Kraft P2 und der auf die Schenkel 1 und 2 ausgeübten Kraft Pl ein bestimmtes Verhältnis nicht überschritten wird.The design of the gripping arms 3 and 4 can be chosen so that between the tips of the gripping arms 3 and 4 are effective Force P2 and the force Pl exerted on the legs 1 and 2, a certain ratio is not exceeded.

F ist die Kraft, welche benötigt wird, um die Pinzette soweit zu schließen, bis sich die Spitzen berühren, ohne sich durchzubiegen, und entsteht aus der Federkraft der Pinzettenschenkel, F is the force that is needed to move the tweezers that far to close until the tips touch without bending, and is created by the spring force of the tweezer legs,

P ist die Kraft, welche die beiden Creifarme 3 und 4 in annähernd parallele Lage aufbiegt, und kann durch entsprechende Dimensionierung der Creifarme beliebig gewählt und so den Erfordernissen (Festigkeit des Objektes und nötige Klemmkraft) angepaßt werden.P is the force that the two clamp arms 3 and 4 approximate parallel position bends up, and can by appropriate dimensioning The claw arms can be chosen arbitrarily and thus adapted to the requirements (strength of the object and necessary clamping force) will.

P 2 Das Kräfteverhältnis kann beispielsweise gewählt werden mit rgr = 0, 5 und kann außerdem je nach der Empfindlichkeit und Dicke der mit der Pinzette aufzunehmenden Werkstücke durch Verstellen des Schiebers 5 verändert werden.P 2 The force ratio can be selected, for example, with rgr = 0.5 and can also be changed by adjusting the slide 5 depending on the sensitivity and thickness of the workpieces to be picked up with the tweezers.

Nach Fig. 3 befindet sich in den Schenkeln der Pinzette nahe ihrer Verbindung je eine Aussparung 10. Diese ermöglicht es ohne Beschränkung üev Handlichkeit, die zum Zusammendrücken der Schenkel erforderliche Kraft stark zu verringern.FIG. 3 is located in the legs of the forceps near its compound per a recess 10. This allows, without limitation üev handling, to reduce the required for compressing the leg force strong.

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Claims

/ S S 6 If * -Q1 ^ gyfo 1967 S C II U T ZANSPR Ü C H E

1. Tweezers, especially for handling small components made of brittle Material, characterized in that the gripping arms (3, 4) are made of a material with a smaller size than the legs (1, 2) of the tweezers Spring constant exist.

2. Tweezers according to claim I ₁ characterized by such a ratio of the spring constants of the leg connection and gripping arms (3, 4 \ that when the legs (1, 2) are compressed, the maximum force effective by the gripping arms on the workpiece is approximately half the force exerted on the legs is equivalent to.

3. Tweezers according to claim I _3, characterized in that the legs (1, 2) are designed with an adjustable stroke stop, order- · <l from one adjustable by a slide (5) on the outside of one leg (1) in the longitudinal direction , on the inside of the same leg guided wedge (G) and a slot (8) in the other leg (2) delimited by a stop (9) that interacts with the wedge surface.

4. Tweezers according to claims 1 to 3, characterized in that there is a recess (10) in each of the legs of the tweezers near their connection.