DE19741983A1

DE19741983A1 - Greifer mit kugelgelagerten Backen

Info

Publication number: DE19741983A1
Application number: DE1997141983
Authority: DE
Inventors: Herbert Zimmer
Original assignee: SOMMER AUTOMATIC GmbH
Current assignee: SOMMER AUTOMATIC GmbH
Priority date: 1997-09-23
Filing date: 1997-09-23
Publication date: 1999-04-01

Description

Die Erfindung geht aus von einem Greifer mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Greifer mit einem Gehäuse, mit einem oder mehre ren im Gehäuse verschiebbar gelagerten Backen, mit einer im Gehäuse vorgese henen pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit zum Betätigen der Backen sowie mit Kugellagern zur Längsführung der Backen, welche zwischen den Flanken der Backen und den ihnen gegenüberliegenden Gehäusewänden angeordnet sind, sind bekannt. Die in den bekannten Greifern verwendeten linearen Kugellager sind fertige Baugruppen, bei welchen die Kugeln in einem sich geradlinig erstrec kenden Kugelkäfig gefangen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den konstruktiven Auf bau eines solchen Greifers dahingehend zu verbessern, daß er einfacher herge stellt und leichter miniaturisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Greifer mit den im Anspruch 1 angegebe nen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß wurde der konstruktive Aufbau eines Greifers der eingangs ge nannten Art dadurch vereinfacht, daß auf herkömmliche Kugelkäfige verzichtet wurde. Statt dessen wurden in den Flanken der Backen und in den ihnen gegen überliegenden Gehäusewänden Laufrillen für die Kugeln ausgebildet, in welchen die Kugeln frei laufend angeordnet und gefangen sind, wozu die Laufrillen hinrei chend tief ausgebildet sind, nämlich halbzylindrisch oder nahezu halbzylindrich mit einem dem Durchmesser der Kugeln eng angepaßten Durchmesser. In diesen Laufrillen, die sich paarweise einander gegenüberliegend zu Röhren ergänzen die in Längsrichtung geschlossen oder weitgehend geschlossen sind und an den Enden durch Anschläge geschlossen sind, welche wenigstens an den äußeren Enden der Backen angebracht sind, sind die Kugeln gefangen.

Der Wegfall von gesonderten Kugelkäfigen wirkt sich nicht nachteilig aus, zumal die Verschiebewege der Backen meist nur verhältnismäßig gering sind. Da sich halbzylindrische Rillen in den geraden Flanken der Backen und in den geraden angrenzenden Gehäusewänden ohne Schwierigkeit präzise fräsen lassen, wird bei dem neuen Greifer gerade wegen der weitgehenden Umschließung der Ku geln, welche durch das Wegfallen der Kugelkäfige ermöglicht wird, eine beson ders präzise Führung ermöglicht, insbesondere dann, wenn die Laufrillen vom ei nen bis zum anderen Ende der jeweiligen Wandung durchgehend gefräst sind.

Es hat sich gezeigt, daß für die typischen Anwendungen pneumatischer Greifer die Laufrillen in üblicherweise verwendeten Werkstoffen ausgebildet sein kön nen. Vorzugsweise sind die Laufrillen im Gehäuse in hart eloxiertem Aluminium ausgebildet, in den Backen hingegen in gehärtetem Stahl.

Wie viele lineare Kugellager für einen Backen vorgesehen werden, macht man zweckmäßigerweise von der Größe des Greifers und seiner Belastung im prakti schen Einsatzfall abhängig. Prinzipiell genügt es, auf jeder Seite eines Backens ein Kugellager auszubilden. Eine bessere Führung und einen leichteren Lauf er reicht man, wenn man auf jeder Seite der Backen zwei Kugellager ausbildet. Da bei erreicht man eine besonders spielfreie Führung dann, wenn man für die in der jeweils betrachteten Flanke des Backens vorgesehenen beiden Laufrillen einen geringfügig anderen Abstand wählt als für die beiden ihnen gegenüberliegenden Laufrillen im Gehäuse. Ein Querspiel zwischen Backen und Gehäuse läßt sich auf diese Weise weitgehend vermeiden.

Die Erfindung ist anwendbar auf die unterschiedlichsten pneumatischen Greifer, welche einen oder mehrere verschiebbare Backen haben. Besonders geeignet ist die Erfindung für Parallelgreifer mit zwei gegenläufig bewegten Backen; die Erfin dung ist aber auch anwendbar auf zentrisch arbeitende Greifer, das sind Greifer, deren Backen sich auf ein gemeinsames Zentrum zu bewegen, insbesondere 3-Backengreifer.

Die Art der Betätigung der Backen kann üblich sein und ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Backen können z. B. wie an sich bekannt über Knie hebel oder über einen Keil betätigt werden, welcher mit dem Kolben der Kolben- Zylinder-Einheit verbunden und in einer Kulisse der Backen geführt ist, welche entsprechend dem Keilwinkel schräg verläuft.

Der Wegfall der gesonderten Kugelkäfige ermöglicht einen kompakteren Aufbau des Greifers und eine Senkung der Fertigungskosten. Die zusätzlich benötigten, die Rillen abschließenden Anschläge erfordern keinen großen Aufwand, welcher durch die im übrigen erzielten Einsparungen mehr als aufgehoben wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen 2-Backen-Parallelgreifer in einem Längsschnitt, welcher auf der einen Seite der Backen durch die dort vorgesehenen Kugel lager gelegt ist,

Fig. 2 zeigt den vertikalen Querschnitt D-D durch den Greifer aus Fig. 1,

Fig. 3 zeigt das Detail X aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4 zeigt den waagerechten Querschnitt E-E durch den Greifer aus Fig. 1.

Der Greifer hat ein Gehäuse bestehend aus einem Gehäuseunterteil 1 und einem Gehäuseoberteil 2, welches in einer waagerecht durchgehenden Ausnehmung 3, die begrenzt ist durch einen Boden 4 und zwei senkrecht darauf stehende Seiten wände 5 und 6, zwei gegensinnig parallel verschiebbare Backen 7 und 8 auf nimmt und führt. Zu diesem Zweck haben die Backen 7 und 8 einen im wesentli chen rechteckigen, der Ausnehmung 3 angepaßten Querschnitt.

Zum Betätigen der Backen 7 und 8 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen, zu welcher ein zylindrisches Sackloch 9 im Gehäuseunterteil gehört. Das Sack loch 9 ist durch einen an der Unterseite des Gehäuseoberteils 2 ausgebildeten zylindrischen Zapfen 10 dicht verschlossen. In dem zylindrischen Sackloch 9 ist ein Kolben 11 verschieblich geführt, welcher wahlweise auf der einen Seite oder auf der anderen Seite mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Der Druckluftzu fuhr dienen die beiden im Gehäuseunterteil 1 vorgesehenen Bohrungen 12 und 13. Am Kolben 11 ist eine Kolbenstange 14 angebracht, welche sich durch den Zapfen 10 hindurch in das Gehäuseoberteil 2 und weiter in nach unten offene Ausnehmungen 15 und 16 in den Backen 7 und 8 erstreckt. Die Ausnehmungen 15 und 16 sind als umgekehrt schräg verlaufende Kulissen ausgebildet, welche einen am Ende der Kolbenstange 14 angebrachten Keilhaken 17 aufnehmen, welcher nach Art einer Nut- und -Federverbindung in Eingriff steht mit den Kulissen 15 und 16. Infolge dieses Eingriffs werden die beiden Backen 7 und 8 voneinander fortbewegt, wenn der Kolben 11 nach oben geschoben wird, und werden aufeinander zu bewegt, wenn der Kolben 11 nach unten geschoben wird.

Die beiden Backen 7 und 8 sind kugelgelagert. Zu diesem Zweck befinden sich in den Flanken der beiden Backen 7 und 8 zueinander parallele, fast halbzylindri sche Laufrillen 18, 19, 20 und 21 und ihnen gegenüberliegend befinden sich in den Gehäusewänden 5 und 6 weitere Laufrillen 22, 23, 24 und 25, welche sich mit den Laufrillen 18 bis 21 zu röhrenförmigen Gebilden ergänzen, in welchen auf jeder Flanke eines jeden Backens 2×4 Kugeln 26 angeordnet sind, deren Durch messer dem Durchmesser der Laufrillen 18 bis 25 so eng angepaßt ist, daß ein weitgehend spielfreier Lauf möglich ist. Der Erzielung eines möglichst spielfreien Laufes dient es auch, daß der Abstand der übereinander liegenden Laufrillen 18 und 20 sowie 19 und 21 in den Backen 7 und 8 geringfügig größer oder kleiner ist als der Abstand der ihnen gegenüberliegenden Laufrillen 22 und 24 bzw. 23 und 25 in den Gehäusewänden 5 und 6.

Damit die Kugeln 26 nicht aus den Laufrillen herausrollen können, sind diese durch Anschläge 27, 28 und 29, welche an den äußeren Enden der Backen 7 und 8 angebracht sind, geschlossen. Bei den Anschlägen handelt es sich um Bleche, von denen das Blech 27 sämtliche Laufrillen am äußeren Ende des Backens 7 verschließt, wohingegen es sich bei den Anschlägen 28 und 29 um schmalere Bleche handelt, von denen eines die oberen Laufrillen 18, 22 und 19, 23 und das andere die unteren Laufrillen 20, 24 und 21, 25 am Backen 8 verschließt. Damit die Kugeln 26 die Laufrillen nicht an den inneren Enden der Backen 7 und 8 ver lassen können, sind die Ränder der Laufrillen am inneren Ende der Backen 7 und 8 verstemmt worden. Die Verstemmungen 30 sind in den Fig. 1 und 4 dargestellt.

Die äußeren Anschläge 27 bis 29 müssen keine Bleche sein, sondern können z. B. auch Verstemmungen sein. Bleche sind jedoch vorteilhafter, weil sie zugleich vor dem Eindringen von Schmutz schützen. Die Bleche 27 bis 29 sind vorzugs weise mit den Backen 7, 8 verschraubt.

Das Gehäuse 1, 2 des Greifers besteht einschließlich seiner über seine volle Länge gefrästen Laufrillen vorzugsweise aus hart eloxiertem Aluminium. Die Bac ken 7 und 8 mit ihren über ihre volle Länge gefrästen Laufrillen sowie die Kugeln 24 bestehen vorzugsweise aus gehärtetem Stahl.

Der sich beim Öffnen des Greifers öffnende Spalt 31 an der Oberseite des Grei fers ist durch eine mit dem Gehäuse verschraubte Platte 32 abgedeckt. An einer Seite des Gehäuseunterteils 1 befindet sich noch ein Halter 33 für einen Sensor, z. B. für einen Lagesensor.

Claims

1. Greifer
mit einem Gehäuse (1, 2),
mit einem oder mehreren im Gehäuse (1, 2) verschiebbar gelagerten Backen (7, 8),
wozu im Gehäuse (1, 2) eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit (9, 11, 14) vorgesehen ist, deren Kolben (11) mittels Getriebeelementen (14, 15, 16, 17) auf die Backen (7, 8) einwirkt, und wobei geradlinige Kugellager zur Längsführung der Backen (7, 8) vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (26) frei laufend, ohne in geson derte Kugelkäfige eingesetzt zu sein, in geradlinigen Laufrillen (18-25) gefan gen sind, die zum einen Teil unmittelbar in den Flanken der Backen (7, 8) und zum anderen Teil unmittelbar in den Flanken gegenüberliegenden Gehäuse wänden (5, 6) ausgebildet sind,
und daß die Laufrillen durch an den äußeren Enden der Backen (7, 8) ange brachte Anschläge (27, 28, 29) geschlossen sind.

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrillen (18-25) durchgehend ausgebildet sind.

3. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrillen (22, 23, 24, 25) im Gehäuse (2) in hart eloxiertem Aluminium ausgebildet sind.

4. Greifer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrillen (18, 19, 20, 21) in den Backen (5, 6) in gehärtetem Stahl ausgebildet sind.

5. Greifer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Backen (7, 8) zwei zueinander parallele Laufrillenpaa re (18, 22; 19, 23; 20, 24; 21, 25) vorgesehen sind.

6. Greifer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Backen (7, 8) vorgesehenen Laufrillen (18, 20; 19, 21) einen geringfügig anderen Ab stand voneinander haben als die ihnen gegenüberliegenden Laufrillen (22, 24; 23, 25) im Gehäuse (2).

7. Greifer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die am inneren Rand der Backen (7, 8) liegenden Enden der Laufrillen (18-21) dort zum Sichern der Kugeln (26) gegen ein Herausrollen verstemmt sind.