DE19947997A1 - Fluidbetätigter Greifer - Google Patents
Fluidbetätigter GreiferInfo
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Abstract
Es wird ein fluidbetätigter Greifer vorgeschlagen, der ein Gehäuse (1) aufweist, das wenigstens ein durch Fluidkraft bewegbares, mit einem Greifelement (3, 3') verbundenes oder verbindbares Bauteil enthält, an dem mindestens ein Betätigungsteil (18) vorgesehen ist, das zur berührungslosen Betätigung eines Sensors (23) dient. Der Sensor (23) ist an einer stangenartigen Halteeinrichtung (24) vorgesehen, die bis zu einer durch miteinander kooperierende Anschlagmittel (25, 25') vorgegebenen Einstecktiefe in eine gehäusefeste Aufnahme (26) einsteckbar ist. Auf diese Weise ist mit kostengünstigen Mitteln eine sehr präzise Stellungsabfrage der Greifelemente (3, 3') möglich.
Description
Die Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Greifer, mit ei
nem Gehäuse, das wenigstens ein durch Fluidkraft bewegbares,
mit einem Greifelement verbundenes oder verbindbares Bauteil
enthält.
Ein derartiger Greifer geht beispielweise aus der
US 5,657,973 hervor, wobei er über ein Gehäuse verfügt, das
zwei von Kolben gebildete fluidbeaufschlagbare Antriebsteile
enthält, die jeweils mit einem Greifelement verbindbar sind.
Durch gesteuerte Zufuhr und Abfuhr eines Betätigungsfluides,
insbesondere Druckluft, lassen sich die Greifelemente zwi
schen einer Offenstellung und einer Schließstellung positio
nieren, was das Ergreifen und Handhaben von Werkstücken oder
sonstigen Gegenständen gestattet.
Soll der Greifer in eine beispielsweise in der Fertigungs-
oder Montagetechnik einzusetzende Anlage integriert werden,
sollte die Möglichkeit bestehen, eine oder mehrere Stellungen
der Greifelemente zu erfassen, um eine Berücksichtigung in
einer die Abläufe vorgebenden elektronischen Steuereinrich
tung zu ermöglichen. Es ist daher die Aufgabe der vorliegen
den Erfindung, einen fluidbetätigten Greifer zu schaffen, der
mit kostengünstigen Mitteln eine sehr präzise Stellungsabfra
ge der Greifelemente ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein die eingangs erwähnten
Merkmale aufweisender fluidbetätigter Greifer an einem mit
einem Greifelement verbundenen oder verbindbaren Bauteil mit
einem zur berührungslosen Betätigung eines Sensors dienenden
Betätigungsteil versehen, und es ist ferner mindestens ein
auf das Betätigungsteil ansprechender Sensor vorgesehen, der
sich an einer stangenartigen Halteeinrichtung befindet, die
bis zu einer durch miteinander kooperierende Anschlagmittel
vorgegebenen Einstecktiefe in eine gehäusefeste Aufnahme ein
steckbar ist.
Der fluidbetätigte Greifer verfügt also über ein die berüh
rungslose Betätigung eines Sensors ermöglichendes Betäti
gungsteil, das sich an einem beliebigen mit dem Greifelement
verbundenen oder verbindbaren Bauteil befindet und dabei ins
besondere an einem fluidbeaufschlagbaren Antriebsteil des
Greifers angeordnet ist. Die Greiferbewegung wird somit von
dem Betätigungsteil mitgemacht. Der durch das Betätigungsteil
betätigbare Sensor ist an einer stangenartigen Halteeinrich
tung vorgesehen, die sich bis zu einer vorgegebenen Einsteck
tiefe in eine gehäusefeste Aufnahme einstecken läßt, wobei
durch die vorgegebene Einstecktiefe automatisch die Relativ
position des mindestens einen Sensors bezüglich dem Gehäuse
vorgegeben werden kann. Somit erübrigen sich meist aufwendige
Einstellarbeiten und man kann durch Bereitstellung mehrerer
mit unterschiedlich positionierten Sensoren ausgestatteter
Halteeinrichtungen die Möglichkeit bieten, durch den raschen
Austausch einer Halteeinrichtung die zu erfassende Position
zu variieren.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un
teransprüchen hervor.
Das Betätigungsteil ist zweckmäßigerweise so angeordnet, daß
es im Betrieb des Greifers eine lineare Bewegung ausführt,
wobei sich die stangenartige Halteeinrichtung zweckmäßiger
weise parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsteils
seitlich neben dessen Verlagerungsweg erstreckt. Auf diese
Weise ist eine sichere Positionserfassung unabhängig davon
gegeben, an welcher Stelle der mindestens eine Sensor längs
der stangenartigen Halteeinrichtung plaziert ist, wobei al
lerdings Voraussetzung ist, daß sich der Sensor im Einflußbe
reich des Betätigungsteils befindet. Allerdings sind auch
Bauformen möglich, bei denen die Halteeinrichtung anders ori
entiert ist und beispielsweise senkrecht seitlich neben dem
Verlagerungsweg angeordnet ist.
Sollen mehrere Stellungen der Greifelemente abgefragt werden,
empfiehlt sich die Ausstattung der stangenähnlichen Halteein
richtung mit einer der zu erfassenden Anzahl von Stellungen
entsprechenden Anzahl von Sensoren, die in entsprechendem Ab
stand angeordnet sind.
Eine besonders kompakte Bauform des Greifers läßt sich reali
sieren, wenn die gehäusefeste Aufnahme nach Art einer Bohrung
unmittelbar in das Gehäuse eingebracht ist, wobei sich emp
fiehlt, die gehäusefeste Aufnahme über ihre gesamte Länge
hinweg umfangsseitig geschlossen zu halten. Die Halteeinrich
tung ist auf diese Weise optimal geschützt.
Die die Einstecktiefe und damit die Relativposition des min
destens einen Sensors mit Bezug zum Gehäuse vorgebenden An
schlagmittel sind zweckmäßigerweise einerseits von der in
Einsteckrichtung weisenden vorderen Stirnfläche der Halteein
richtung und andererseits von einem dieser Stirnfläche axial
gegenüberliegenden Boden der Aufnahme gebildet, wobei die
Einstecktiefe dadurch begrenzt wird, daß die Halteeinrichtung
mit ihrer vorderen Stirnfläche am Boden der Aufnahme zur An
lage gelangt.
Die Einstecköffnung der gehäusefesten Aufnahme kann nach Be
darf an beliebiger Stelle der Außenfläche des Gehäuses pla
ziert werden, wobei eine Anordnung an einer axial orientier
ten äußeren Stirnfläche als besonders vorteilhaft erachtet
wird.
Damit die eingesteckte Betriebsposition der Halteeinrichtung
und somit des daran angeordneten mindestens einen Sensors
sehr exakt ist, können Sicherungsmittel vorhanden sein, die
die Anschlagmittel fest gegeneinander spannen und insbesonde
re gleichzeitig die dabei erhaltene Relativposition zwischen
Halteeinrichtung und Gehäuse fest fixieren. Als Sicherungs
mittel bietet sich beispielweise ein stift- oder bolzenarti
ges, insbesondere von einer Schraube gebildetes Sicherungs
element an, das sich gehäusefest abstützt und zugleich quer
zur Längsachse der Halteeinrichtung verläuft, wobei es gegen
eine entgegen der Einsteckrichtung orientierte Beaufschla
gungsfläche der Halteeinrichtung drückt. Die Beaufschlagungs
fläche kann dabei insbesondere von der Flanke einer in die
Halteeinrichtung eingebrachten nutartigen Vertiefung gebildet
sein, die sich über wenigstens einen Teilumfang der Halteein
richtung erstreckt. Zweckmäßigerweise befindet sich die Be
aufschlagungsfläche in der Nähe des vorderen Endbereiches der
Halteeinrichtung.
Im Rahmen der berührungslosen Positionserfassung wird es als
besonders vorteilhaft angesehen, sogenannte Hall-Sensoren zu
verwenden.
Um einen optimalen Schutz des mindestens einen Sensors zu er
halten, ist er zweckmäßigerweise im Innern eines vorzugsweise
rohrähnliche Gestalt aufweisenden Schutzgehäuses der Halte
einrichtung untergebracht. Dabei ergibt sich eine besonders
vibrationssichere Fixierung dann, wenn der mindestens eine
Sensor an einer Leiterplatte sitzt, die durch eine Gießmasse
fixiert wird, welche den Innenraum des Gehäuses wenigstens
teilweise ausfüllt.
Eine besonders einfache Herstellung ist möglich, wenn die
stangenartige Halteeinrichtung eine im wesentlichen zylindri
sche Gestalt hat. Allerdings ist durchaus auch eine unkreis
förmige und beispielsweise mehreckförmige Querschnittskontur
möglich, wobei auch eine insgesamt quaderförmige Gestalt vor
liegen kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich
nung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine erste Bauform des erfindungsgemäßen
fluidbetätigten Greifers in einer verein
fachten Längsschnittdarstellung gemäß
Schnittlinie I-I aus Fig. 2,
Fig. 2 den Greifer aus Fig. 1 im Querschnitt
gemäß Schnittlinie II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 eine ausschnittsweise Querschnittsdar
stellung des Greifers aus Fig. 1 gemäß
Schnittlinie III-III im Bereich der Si
cherungsmittel für die Halteeinrichtung,
Fig. 4 eine explosionsartige Einzeldarstellung
der bei dem Greifer der Fig. 1 und 2
verwendeten Halteeinrichtung in einer be
vorzugten Ausführungsform, und
Fig. 5 eine verkleinerte perspektivische Ansicht
des Greifers mit Blick auf diejenige äu
ßere Stirnfläche des Gehäuses, von der
aus die Halteeinrichtung in die zugeord
nete Aufnahme eingesteckt wird, wobei au
ßerdem ein von der Halteeinrichtung abge
hendes elektrisches Anschlußkabel er
sichtlich ist.
Der in der Zeichnung beispielhaft abgebildete fluidbetätigte
Greifer ist allgemein mit Bezugsziffer 1 bezeichnet und ent
hält ein zweckmäßigerweise quaderähnlich konturiertes Gehäuse
2, an dem zwei nur schematisch angedeutete Greifelemente 3,
3' beweglich gelagert sind.
Die Lagerung erfolgt unter Zwischenschaltung zweier jeweils
eines der Greifelemente 3, 3' tragender Greifelementträger 4,
4', die beim Ausführungsbeispiel blockähnliche Gestalt haben
und in einer zur Längsachse 5 des Gehäuses 2 parallelen Rich
tung aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die Lagerung der
Greifelementträger 4, 4' am Gehäuse 2 erfolgt unter Vermitt
lung einer Linearführung 6, die gleichzeitig eine Querabstüt
zung der Greifelementträger 4, 4' bewirkt, so daß auch unter
hoher Belastung eine präzise Führung gegeben ist.
Im Betrieb des Greifers 1 lassen sich die Greifelemente 3, 3'
durch axial gegensinnige Bewegung zwischen einer weiter von
einander beabstandeten Offenstellung und einer mehr einander
angenäherten Schließstellung verlagern. Auf diese Weise las
sen sich handzuhabende Gegenstände erfassen, transportieren
und wieder ablegen.
Die Bewegung der Greifelemente 3, 3' wird über eine im Innern
des Gehäuses 2 untergebrachte fluidbetätigte Antriebseinrich
tung 7 bewirkt. Diese enthält beim Ausführungsbeispiel zwei
von Kolben gebildete Antriebsteile 8, 8', die axial aufeinan
derfolgend in einem insbesondere zylindrisch konturierten Ge
häuseraum 12 untergebracht sind, der sich in Längsrichtung
des Gehäuses 2 erstreckt. Jedes Antriebsteil 8, 8' ist über
einen durch einen Längsschlitz 13 des Gehäuses 2 hindurchge
führten Mitnehmer 11, 11' mit einem der Greifbackenträger 4,
4' starr bewegungsgekoppelt.
Durch die Antriebsteile 8, 8' wird der Gehäuseraum 12 axial
in einen zwischen den beiden Antriebsteilen 8, 8' befindli
chen inneren Arbeitsraum 14 und zwei axial außerhalb der bei
den Antriebsteile 8, 8' befindliche äußere Arbeitsräume 15
unterteilt, die über im Gehäuse verlaufende Kanäle und an der
Außenfläche mündende Anschlußöffnungen 16 derart abgestimmt
mit einem fluidischen Druckmedium, insbesondere mit Druck
luft, beaugschlagbar sind, daß sich die Antriebsteile 8, 8'
entweder einander annähern oder voneinander entfernen. Diese
Bewegung wird über die Mitnehmer 11, 11' auf die Greifele
mentträger 4, 4' und die an diesen insbesondere auswechselbar
befestigten Greifelemente 3, 3' übertragen. Zur Synchronisa
tion der gegenläufigen Bewegungen ist zweckmäßigerweise auch
noch eine insbesondere zwischen den beiden Antriebsteilen 8,
8' wirksame Synchronisationseinrichtung vorgesehen, die in
der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.
Der fluidbetätigte Greifer ist mit einer in seiner Gesamtheit
mit Bezugsziffer 17 bezeichneten Positionserfassungseinrich
tung ausgestattet, die die berührungslose Erfassung einer
oder mehrerer Relativpositionen zwischen den Greifelementen
3, 3' und dem Gehäuse 2 erlaubt. Auf diese Weise läßt sich
der Greifer bequem in eine Anlage beliebiger Komplexität in
tegrieren, bei der bestimmte Bewegungsabläufe in Abhängigkeit
von der momentanen Position der Greifelemente 3, 3' hervorge
rufen werden sollen.
Die Positionserfassungseinrichtung 17 enthält ein beim Aus
führungsbeispiel über permanentmagnetische Eigenschaften ver
fügendes Betätigungsteil 18, das an einem mit dem einen der
Greifelemente 3 verbundenen Bauteil angeordnet ist, bei dem
es sich wie abgebildet zweckmäßigerweise um (8) eines der An
triebsteile handelt. Das Betätigungsteil 18 kann hierbei ein
separates Bauteil sein, das durch geeignete Befestigungsmaß
nahmen an dem Antriebsteil 8 festgelegt ist, wobei es in eine
Ausnehmung desselben eingelassen sein kann. Das Antriebsteil
8 selbst besteht hierbei aus einem das Magnetfeld des Betäti
gungsteils 18 nicht beeinträchtigenden Material, beispiels
weise aus Aluminium- oder Kunststoffmaterial, was im übrigen
auch für das Gehäuse 2 gilt.
Im Betrieb der Antriebseinrichtung 7 wird das Betätigungsteil
18 mit dem es tragenden Antriebsteil 8 mitbewegt, wobei es
eine lineare Bewegung ausführt. Der dabei vom Betätigungsteil
18 zurückgelegte Verlagerungsweg ist in Fig. 1 strichpunk
tiert bei 22 angedeutet und erstreckt sich gleichgerichtet
mit der Längsachse 5 des Gehäuses 2.
Das Betätigungsteil 18 ist in der Lage, einen oder mehrere
Sensoren 23 - beim Ausführungsbeispiel drei Stück - berüh
rungslos zu betätigen. Dabei sind die Sensoren 23, 23' seit
lich neben dem Verlagerungsweg 25 in dessen Längsrichtung
verteilt angeordnet, so daß das Betätigungsteil 18 bei einer
Bewegung des zugeordneten Antriebsteils 8 mit radialem Ab
stand nacheinander an den Sensoren 23 vorbeiläuft. Befindet
sich das Betätigungsteil 18 in einer geeigneten Relativposi
tion bezüglich einem Sensor 23, spricht dieser an und ruft
ein Sensorsignal hervor, das über elektrische Leiter eines
Anschlußkabels 21 einer Auswerte- und/oder Steuereinrichtung
zugeführt wird. Als besonders zweckmäßig hat es sich dabei
erwiesen, die Sensoren in Gestalt sogenannter Hall-Sensoren
auszubilden.
Die axiale Verteilung der drei beim Ausführungsbeispiel vor
handenen Sensoren 23 entlang des Verlagerungsweges 22 des Be
tätigungsteils 18 ist so gewählt, daß sich sowohl die beiden
axialen Endpositionen des Antriebsteils 8 - dem entsprechen
die Offenstellung und die Schließstellung der Greifelemente
3, 3' - als auch eine Zwischenstellung erfassen lassen.
Zugunsten einer einfachen und zugleich sehr präzisen Instal
lation der Sensoren 23 sind diese an einer allgemein mit Be
zugsziffer 24 versehenen stangenartigen Halteeinrichtung vor
gesehen, die bis zu einer durch miteinander kooperierende An
schlagmittel 25, 25' vorgegebenen Einstecktiefe in eine ge
häusefeste Ausnahme 26 eingesteckt ist. Die Aufnahme 26 ist
nach Art einer Bohrung von einer axial orientierten ersten
äußeren Stirnfläche 27 des Gehäuses 2 her unmittelbar in die
Wandung des Gehäuses 2 eingebracht, wobei sie zweckmäßiger
weise über ihre gesamte Länge hinweg umfangsseitig geschlos
sen ist. Dabei verläuft die Aufnahme 26 parallel zum Gehäu
seraum 12 radial außerhalb desselben, so daß ein Wandab
schnitt des Gehäuses 2 zwischen dem Gehäuseraum 12 und der
Aufnahme 26 zu liegen kommt. Zugunsten eines geringen Radial
abstandes zwischen dem Betätigungsteil 18 und den Sensoren 23
wird die Dicke dieses Wandabschnittes allerdings möglichst
gering gehalten, so daß auch bei Verwendung eines volumenmä
ßig kleinen permanentmagnetischen Betätigungsteils 18 eine
magnetische Feldstärke erzeugt wird, die zum Erzeugen eines
präzisen magnetischen Betätigungssignals ausreicht.
Die Aufnahme 26 ist sacklochähnlich ausgeführt, wobei sie zy
lindrisch konturiert ist und ihrer an der ersten äußeren
Stirnfläche 27 liegenden Einstecköffnung 28 axial ein Boden
29 der Aufnahme 26 gegenüber liegt. Dieser bildet beim Aus
führungsbeispiel die Einstecktiefe der Halteeinrichtung 24
vorgebende erste Anschlagmittel 25, die mit an der Halteein
richtung 24 vorgesehenen zweiten Anschlagmitteln 25' zusam
menarbeiten, die beim Ausführungsbeispiel von der in Ein
steckrichtung weisenden vorderen Stirnfläche 33 der Halteein
richtung 24 gebildet sind. Die Einsteckrichtung ist in Fig.
1 durch Pfeil 34 verdeutlicht.
Die Sensoren 23 sind derart an der Halteeinrichtung 24 fi
xiert, daß sie genau dann die gewünschte Lage bezüglich des
Gehäuses 2 einnehmen, wenn die stangenartige Halteeinrichtung
24 weitestmöglich in die Ausnahme 26 eingesteckt ist. Dies
ist beim Ausführungsbeispiel dann der Fall, wenn die vordere
Stirnfläche 33 der Halteeinrichtung 24 am Boden 29 der Auf
nahme 26 zur Anlage gelangt. Damit liegt dann die Betriebspo
sition der Halteeinrichtung 24 und der an dieser vorgesehenen
Sensoren 23 vor.
Um eine exakte Einstellung der Betriebsposition zu erhalten,
verfügt der Greifer 1 des Ausführungsbeispiels über Siche
rungsmittel 35, durch die bewirkt werden kann, daß die Halte
einrichtung 24 mit ihren ersten Anschlagmitteln 25 fest gegen
die gehäuseseitigen zweiten Anschlagmittel 25' gespannt wird
und gleichzeitig eine gehäusefeste Fixierung der Halteein
richtung 24 stattfindet.
Beim Ausführungsbeispiel enthalten die Sicherungsmittel 35
eine mit geringem axialem Abstand zur vorderen Stirnfläche 33
in den Außenumfang der Halteeinrichtung 24 eingebrachte nut
artige Vertiefung 36, die insbesondere ringartig in sich ge
schlossen ist und koaxial zur Längsachse der Halteeinrichtung
24 verläuft. Ihre der vorderen Stirnfläche 33 benachbarte und
entgegen der Einsteckrichtung 34 orientierte Nutflanke bildet
eine Beaufschlagungsfläche 38, die zweckmäßigerweise über ei
nen schrägen Verlauf verfügt, so daß sie sich in der Richtung
von radial innen nach radial außen zur vorderen Stirnfläche
33 annähert.
Desweiteren gehört zu den Sicherungsmitteln 35 ein stift-
oder bolzenartiges, beim Ausführungsbeispiel von einer
Schraube gebildetes Sicherungselement 42, das sich quer und
insbesondere rechtwinkelig zur Längsachse 43 der Halteein
richtung 24 erstreckt und in einer entsprechend orientierten
Bohrung 44 des Gehäuses 2 verankert ist, die einenends zur
Außenfläche des Gehäuses 2 hin offen ist und andernends im
Bereich der nutartigen Vertiefung 36 in die Aufnahme 26 ein
mündet. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Längs
achse des Sicherungselements 42 bzw. der Bohrung 44 die
Längsachse 43 der Halteeinrichtung 24 so mit radialem Abstand
passiert, daß das Sicherungselement 42 mit einem insbesondere
vom vorderen Ende gebildeten Beaufschlagungsabschnitt 45 in
die nutartige Vertiefung 36 eingreifen kann. Dabei verjüngt
sich der Beaufschlagungsabschnitt 45 zweckmäßigerweise zum
freien Ende des Sicherungselementes 42 hin.
Die Halteeinrichtung 24 wird bei außerhalb der Aufnahme 26
positioniertem Sicherungselement 42 in die Aufnahme 26 bis
zur Anlage am Boden 29 eingesteckt. Anschließend wird das Si
cherungselement 42 von der Seite her in die gegenüberliegend
der Bohrung 44 plazierte nutartige Vertiefung 36 eingeführt,
wobei sie mit dem Beaufschlagungsabschnitt 45 auf die Beauf
schlagungsfläche 38 drückt und dadurch die Halteeinrichtung
24 fest gegen den Boden 29 spannt. Dieser Spannvorgang läßt
sich durch eine Schraubbetätigung des Sicherungselements 42
sehr einfach vornehmen. Durch die insbesondere konische Ver
jüngung des Beaugschlagungsabschnittes 45 ergibt sich dabei
eine optimale Übertragung der Spannkraft auf die Beaufschla
gungsfläche 38. Die Zuordnung der Teile ist so getroffen, daß
der Beaufschlagungsabschnitt 45 sich mit zunehmender Ein
schraubtiefe des Sicherungselements 42 mehr an die Beauf
schlagungsfläche 38 annähert bzw. mit stärkerem Druck gegen
diese arbeitet, so daß sich die gewünschte Spannkraft pro
blemlos einstellen läßt.
Die stangenartige Halteeinrichtung 24 weist zweckmäßigerweise
ein längliches, außen entsprechend der Innenkontur der Auf
nahme 26 zylindrisch konturiertes rohrähnliches Schutzgehäuse
46 auf, in dem die Sensoren 23 geschützt untergebracht sind.
Das Schutzgehäuse 46 besteht zweckmäßigerweise aus Kunst
stoffmaterial.
Im einzelnen verfügt das Schutzgehäuse 46 beim Ausführungs
beispiel über einen rohrartigen Längenabschnitt 47, an dessen
beiden axialen Endbereichen eine vordere und eine hintere Ab
schlußwand 48, 48' angeordnet ist, wobei die vordere Ab
schlußwand 48 an der dem Innenraum 52 des Schutzgehäuses 46
entgegengesetzten Axialseite die als zweites Anschlagmittel
25' wirkende vordere Stirnfläche 33 aufweist. Auch die Beauf
schlagungsfläche 38 befindet sich zweckmäßigerweise an der
vorderen Abschlußwand 48, die beim Ausführungsbeispiel als
separates, beispielsweise stopfenartiges Deckelteil ausge
führt ist, auf das der rohrartige Längenabschnitt 47 zen
triert aufgesteckt ist. Zur festen Verbindung ist insbesonde
re eine Klebeverbindung vorgesehen.
Die hintere Abschlußwand 48 ist zweckmäßigerweise ein ein
stückiger Bestandteil des rohrartigen Längenabschnittes 47.
Sie trägt an der dem rohrartigen Längenabschnitt 47 entgegen
gesetzten äußeren Axialseite zweckmäßigerweise einen Verbin
dungsstutzen 53 oder einen sonstigen Verbindungsabschnitt, an
dem ein Kabelabgangsteil 54 festgelegt ist. Letzteres kann
wie abgebildet im Rahmen einer Steckverbindung an dem Verbin
dungsstutzen 53 fixiert sein, wobei die Axialposition durch
Rastmittel 55 gesichert ist. Die Verbindung ist insbesondere
so ausgeführt, daß das Kabelabgangsteil 54 bezüglich dem Ver
bindungsstutzen 53 um die Längsachse 43 der Halteeinrichtung
24 frei drehbar ist.
Alle Sensoren 23 sitzen zweckmäßigerweise an einer gemeinsa
men länglichen Leiterplatte 56, die sich im Innern des rohr
artigen Längenabschnittes 47 befindet. Sie ist zweckmäßiger
weise an einem vorzugsweise widerum plattenähnlichen, Längs
gestalt aufweisenden Tragelement 57 fixiert, das sich inner
halb des Schutzgehäuses 46 zwischen der beiden endseitigen
Abschlußwänden 48, 48' erstreckt und an diesen, beispielswei
se durch Steckverbindungen, fest fixiert ist. Das Tragelement
57 erstreckt sich dabei zweckmäßigerweise in einer Diametral
ebene des Schutzgehäuses 46.
Die Sensoren 23 und etwaige sonstige elektrische und/oder
elektronische Bauelemente 58, die an der Leiterplatte 56 an
geordnet sind, stehen mit elektrischen Leitern 62 in Verbin
dung, die durch die hintere Abschlußwand 48' hindurch nach
außen geführt sind. Die elektrischen Leiter 62 sind beim Aus
führungsbeispiel von den Drähten des oben schon erwähnten An
schlußkabels 21 gebildet, das im Bereich der hinteren Ab
schlußwand 48 an der Halteeinrichtung 24 festgelegt ist und
das Kabelabgangsteil 54 durchsetzt. Letzteres gibt dabei die
Abgangsrichtung des Anschlußkabels 21 vor, die beim Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 1 linear in axialer Verlängerung der
Halteeinrichtung 24 verläuft.
Eine alternative Bauform des Kabelabgangsteils 54 zeigt die
Fig. 5. Hier ist das Kabelabgangsteil 54 als Winkelstück
ausgeführt, das einen 90°-Bogen beschreibt, was zur Folge
hat, daß das Anschlußkabel 21 in Querrichtung und dabei ins
besondere im rechten Winkel zur Längsachse 43 von der Halte
einrichtung 24 abgeht. Bei einer drehbaren Lagerung an der
hinteren Abschlußwand 48 läßt sich die Abgangsrichtung nach
Bedarf winkelmäßig variieren.
Zur Stabilisierung der Einbauten der Halteeinrichtung 24 ist
deren Innenraum 52 zweckmäßigerweise wengistens teilweise mit
einer Gießmasse 63 ausgegossen. Es kann sich dabei um ein
nach dem Erkalten erstarrendes Gießharz handeln. In Fig. 1
ist die Gießmasse 63 nur im Bereich der hinteren Abschlußwand
48' abgebildet, wobei sie insbesondere auch zur Befestigung
des Anschlußkabels 21 bzw. der elektrischen Leiter 62 dient.
Es versteht sich allerdings, daß der gesamte Innenraum 52
ausgegossen werden kann, um zu gewährleisten, daß die Leiter
platte 56 mit ihren Sensoren 23 bezüglich dem umgebenden
Schutzgehäuse 46 fest fixiert ist.
In Abhängigkeit von der Ausgestaltung und Anordnung des min
destens einen Sensors 23 kann es erforderlich sein, eine be
stimmte drehwinkelmäßige Ausrichtung der Halteeinrichtung 24
mit Bezug zum Gehäuse 2 des Greifers 1 vorzugeben. Beim Aus
führungsbeispiel ist die Drehposition der Halteeinrichtung 24
mit Bezug zur ihrer Längsachse 43 so gewählt, daß die Nor
malenrichtung der Leiterplatte 56, im Querschnitt gemäß Fig.
2 gesehen, zumindest in etwa zum Betätigungsteil 18 weist,
wobei sich die Sensoren 23 an der dem Gehäuseraum 12 zuge
wandten Fläche der Leiterplatte 56 befinden.
Um zu gewährleisten, daß die Halteeinrichtung 24 nur in die
ser ganz bestimmten drehwinkelmäßigen Ausrichtung in ihre Be
triebsposition verbracht werden kann, sind zwischen der Hal
teeinrichtung 24 und dem Gehäuse 2 des Greifers 1 wirkende
Positionier- und Verdrehsicherungsmittel 64 vorgesehen. Sie
bestehen beim Ausführungsbeispiel aus wenigstens einer an der
Halteeinrichtung 24 vorgesehenen Nase, die in eine komplemen
täre nutartige Vertiefung des Gehäuses 2 eingreift. Diese An
ordnung kann auch umgekehrt sein. Zweckmäßigerweise sind die
Positionier- und Verdrehsicherungsmittel 64 im Bereich der
hinteren Abschlußwand 48 und der Einstecköffnung 28 vorgese
hen.
Die Positionier- und Verdrehsicherungsmittel können auch
durch unkreisförmige Formgebung der Außenkontur der Halteein
richtung 24 und der hierauf abgestimmten Innenkontur der Auf
nahme 26 realisiert werden. Beispielweise wären abweichend
von einer kreiszylindrischen Formgebung auch ovale oder meh
reckförmige Querschnitte denkbar.
Claims (23)
1. Fluidbetätigter Greifer, mit einem Gehäuse (1), das
wenigstens ein durch Fluidkraft bewegbares, mit einem Greif
element (3, 3') verbundenes oder verbindbares Bauteil ent
hält, an dem mindestens ein zur berührungslosen Betätigung
eines Sensors (23) dienendes Betätigungsteil (18) vorgesehen
ist, und mit mindestens einem auf das Betätigungsteil (18)
ansprechenden Sensor (23), der an einer stangenartigen Halte
einrichtung (24) vorgesehen ist, die bis zu einer durch mit
einander kooperierende Anschlagmittel (25, 25') vorgegebenen
Einstecktiefe in eine gehäusefeste Aufnahme (26) einsteckbar
ist.
2. Greifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das mit dem mindestens einen Betätigungsteil (18) verse
hene Bauteil ein beispielsweise von einem Kolben gebildetes
fluidbeaufschlagbares Antriebsteil (8) des Greifers (1) ist.
3. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das mindestens eine Betätigungsteil (18) im Be
trieb des Greifers (1) eine lineare Bewegung ausführt.
4. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die stangenartige Halteeinrichtung
(24) parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsteils (18)
seitlich neben dessen Verlagerungsweg (22) erstreckt.
5. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn
zeichnet durch mehrere in Längsrichtung der Halteeinrichtung
(24) mit Abstand zueinander angeordnete Sensoren (23) zur Er
fassung unterschiedlicher Positionen des Betätigungsteils
(18).
6. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die gehäusefeste Aufnahme (26) bohrungs
artig und insbesondere nach Art eines Sackloches unmittelbar
in das Gehäuse (1) eingebracht ist.
7. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die gehäusefeste Aufnahme (26) über ihre
gesamte Länge hinweg umfangsseitig geschlossen ist.
8. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlagmittel (25, 25') zum einen
von der in Einsteckrichtung weisenden vorderen Stirnfläche
(33) der Halteeinrichtung (24) und zum anderen von einem die
ser Stirnfläche (33) axial gegenüberliegenden Boden (29) der
Aufnahme (26) gebildet sind.
9. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Einstecköffnung (28) der gehäu
sefesten Aufnahme (26) an einer axial orientierten äußeren
Stirnfläche (27) des Gehäuses (1) befindet.
10. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß Sicherungsmittel (35) vorhanden sind, um
die Anschlagmittel (25, 25') in der Betriebsposition der Hal
teeinrichtung (24) fest gegeneinander zu spannen und um diese
Betriebsposition vorzugsweise auch fest zu fixieren.
11. Greifer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicherungsmittel (35) ein stift- oder bolzenartiges
Sicherungselement (42) enthalten, das unter gehäusefester Fi
xierung quer zur Längsachse (43) der Halteeinrichtung (24)
verläuft, wobei es in die Aufnahme (26) eingreift und eine
entgegen der Einsteckrichtung (34) orientierte Beaufschla
gungsfläche (28) der Halteeinrichtung (24) beaufschlagt.
12. Greifer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beaufschlagungsfläche (38) von einer insbesondere
schräg nach axial vorne und gleichzeitig nach radial außen
verlaufenden Flanke einer nutartigen Vertiefung (36) der Hal
teeinrichtung (24) gebildet ist.
13. Greifer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Sicherungselement (42) von einer Schraube
gebildet ist.
14. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der mindestens eine Sensor (23) ein Hall-
Sensor ist.
15. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das Betätigungsteil (18) permanentmagne
tische Eigenschaften hat.
16. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (24) ein den minde
stens einen Sensor (23) enthaltendes längliches Schutzgehäuse
(46) aufweist.
17. Greifer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der mindestens eine Sensor (23) in einem rohrartigen Län
genabschnitt (47) des Schutzgehäuses (46) angeordnet ist.
18. Greifer nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß der mindestens eine Sensor (23) auf einer im
Schutzgehäuse (46) angeordneten, mit nach außen geführten
elektrischen Leitern (62) verbundenen Leiterplatte (56) vor
gesehen ist.
19. Greifer nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Innenraum (52) des Schutzgehäuses
(46) wenigstens teilweise von einer Gießmasse (63) ausgefüllt
ist.
20. Greifer einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß an der entgegen der Einsteckrichtung (34)
weisenden Rückseite der Halteeinrichtung (24) ein insbesonde
re drehbar angesetztes Kabelabgangsteil (54) vorgesehen ist,
das die Abgangsrichtung eines mit dem mindestens einen Sensor
(23) verbundenen Anschlußkabels (21) vorgibt.
21. Greifer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kabelabgangsteil (54) als Winkelstück ausgeführt ist.
22. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die stangenartige Halteeinrichtung (24)
eine im wesentlichen zylindrische Gestalt hat.
23. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekenn
zeichnet durch zwischen der stangenartigen Halteeinrichtung
(24) und dem Gehäuse (2) des Greifers (1) wirkende, die in
der Betriebsposition gewünschte drehwinkelmäßige Ausrichtung
der Halteeinrichtung (24) vorgebende Positionier- und Ver
drehsicherungsmittel (64).
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