DE202012013044U1

DE202012013044U1 - Antriebsvorrichtung zum Antreiben einer Vorrichtung zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes, wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen, und Vorrichtungen zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes

Info

Publication number: DE202012013044U1
Application number: DE202012013044.7U
Authority: DE
Original assignee: SPRINGER GmbH
Current assignee: SPRINGER GmbH
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2014-11-12
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: DE102012003918A1; DE102012003918C5; DE102012003918B4

Abstract

Antriebsvorrichtung zum Antreiben einer Vorrichtung (10) zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes, wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen, vornehmlich zur Verwendung im Karosserie- oder Rohbau sowie Presswerk insbesondere der Kfz-Industrie, wobei die Antriebsvorrichtung umfasst: eine Kolben-Zylinder-Einheit (14), vorzugsweise mit zylindrischer Außenkontur, die einen Zylinder (78) und einen den Zylinder in einen Zylindervorhubraum (80), der stirnendseitig durch einen Deckel (82), eine Gehäusewand oder dergleichen, dichtend verschlossen ist, und einen Zylinderrückhubraum (86) unterteilenden, abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck beaufschlagbaren Kolben (88) aufweist, der längsverschieblich und dichtend in dem Zylinder geführt ist und dem auf der Zylinderrückhubraumseite eine aus dem Zylinder dichtend herausgeführte Kolbenstange (76) zugeordnet ist, wobei durch die Kolbenstange mindestens ein Vorrichtungsteil zum Greifen und/oder Spannen antreibbar ist, wobei ferner in der Kolbenstange (76) ein Druckmittelkanal (98) vorgesehen ist, wobei ein erstes Ende desselben in den Zylindervorhubraum (80) mündet und ein zweites Ende desselben an der Mantelfläche (104) der Kolbenstange austritt und so angeordnet ist, dass es sich über den gesamten Hub des Kolbens (88) außerhalb des Zylinderrückhubraumes (86) befindet, und ein Gehäuse (12), in dem die Kolben-Zylinder-Einheit (14) integriert und eine Durchgangsbohrung (62) quer zur Längserstreckung des Zylinders (78) ausgebildet ist und an mindestens einem Ende der Durchgangsbohrung eine sich verjüngende, vorzugsweise rechteckige, Tasche (64 bzw. 66) für eine verdrehsichere spielfreie Befestigung der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben einer Vorrichtung zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes, wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen, vornehmlich zur Verwendung in Karosserie- oder Rohbau sowie Presswerk insbesondere der Kfz-Industrie sowie Vorrichtungen zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes, wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen, vornehmlich zur Verwendung im Karosserie- oder Rohbau sowie Presswerk insbesondere der Kfz-Industrie. Es ist auch denkbar, dass die Vorrichtung zusätzlich oder alternativ zum Pressen und/oder Fügen und/oder Stanzen und/oder Prägen und/oder Lochen und/oder Schweißen und/oder Kanten und/oder Schneiden verwendet wird.
Beispielsweise werden in der Automobilindustrie in einem industriellen Einsatz des Blechtransportes, insbesondere im Presswerk oder Rohbau, bekanntermaßen pneumatische oder hydraulische Spann- oder Greifwerkzeuge, wie zum Beispiel Spanner oder Greifer, zum Spannen und/oder Greifen von Blechen verwendet. Sowohl bei Spannern als auch bei Greifern kommen im Prinzip entweder Kniehebelmechaniken oder Kurvenmechaniken zum Einsatz. Beispielsweise gibt es Pneumatikgreifer mit Kurvenmechanik (auch pneumatische Kurvengreifer genannt) oder Kniehebelmechanik und Pneumatikspanner mit Kurvenmechanik oder Kniehebelmechanik. Zudem ist bei diesen häufig ein Pneumatikzylinder integriert. Die Greifer oder Spanner weisen einen oder zwei bewegliche(n) Spannhebel bzw. Greifhebel (auch Greifarm genannt) auf.
Bei einem pneumatischen Klemmgreifer wird die typische Klemmbewegung durch einen oberen und/oder einen unteren Greifhebel bzw. Spannhebel durchgeführt. Wenn beide Spannhebel beweglich sind, schwenken sie dabei um eine üblicherweise gemeinsame Drehachse. Die Schwenkbewegung des Spannhebels bzw. der Spannhebel wird über einen Pneumatikkolben angetrieben. Bei anderen Klemmgreifern kann dazu auch eine elektrische Einheit verwendet werden. Am Einsatzort der pneumatischen Spanner bzw. Greifer steht üblicherweise nur wenig Platz zur Verfügung.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine kompaktere, insbesondere in Längsrichtung kürzere, Vorrichtung zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes, wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen vornehmlich zur Verwendung im Karosserie- oder Rohbau sowie Presswerk insbesondere der Kfz-Industrie bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben einer Vorrichtung zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes, wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen, vornehmlich zur Verwendung im Karosserie- oder Rohbau sowie Presswerk insbesondere der Kfz-Industrie, wobei die Antriebsvorrichtung eine Kolben-Zylinder-Einheit, vorzugsweise mit zylindrischer Außenkontur, umfasst, die einen Zylinder und einen den Zylinder in einen Zylindervorhubraum, der stirnendseitig durch einen Deckel, eine Gehäusewand oder dergleichen, dichtend verschlossen ist, und einen Zylinderrückhubraum unterteilenden, abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck beaufschlagbaren Kolben aufweist, der längsverschieblich und dichtend in dem Zylinder geführt ist und dem auf der Zylinderrückhubraumseite eine aus dem Zylinder dichtend herausgeführte Kolbenstange zugeordnet ist, wobei durch die Kolbenstange mindestens ein Vorrichtungsteil zum Greifen und/oder Spannen antreibbar ist, wobei ferner in der Kolbenstange ein Druckmittelkanal vorgesehen ist, wobei ein erstes Ende desselben in den Zylindervorhubraum mündet und ein zweites Ende desselben an der Mantelfläche der Kolbenstange austritt und so angeordnet ist, dass es sich über den gesamten Hub des Kolbens außerhalb des Zylinderrückhubraumes befindet, und ein Gehäuse, in dem die Kolben-Zylinder-Einheit integriert und eine Durchgangsbohrung quer zur Längserstreckung des Zylinders ausgebildet ist und an mindestens einem Ende der Durchgangsbohrung eine sich verjüngende, vorzugsweise rechteckige, Tasche (64 bzw. 66) für eine verdrehsichere spielfreie Befestigung der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist. Durch eine zylindrische Außenkontur im Zylinderbereich wird eine Befestigung mit Rohrschellen bzw. Klemmschellen ermöglicht bzw. erleichtert. Die verdrehsichere Befestigung der Antriebsvorrichtung kann zum Beispiel mittels einer Konusanbindung mit Kugel, Wellenzapfen, Rohr oder Aufnahmeplatte erfolgen. Die Tasche für eine verdrehsichere Befestigung kann auch andere, nicht runde Geometrien (Vieleck, Oval) aufzeigen.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ermöglicht, dass die für den Zylindervorhub und den Zylinderrückhub erforderlichen beiden Druckmittelanschlüsse dicht nebeneinander und vorzugsweise oben, d. h. auf beispielsweise einem pneumatischen Klemmgreifer angebracht werden können. Dies wiederum gestattet eine kompakte und besonders kurze Bauweise beispielsweise des Klemmgreifers. Bei pneumatischen Klemmgreifern im Stand der Technik sind für die Druckmittelanschlüsse häufig Winkelverschraubungen im hinteren Bereich des Klemmgreifers vorgesehen, die noch über das hintere Ende des Klemmgreifers nach hinten überstehen.
Ferner wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes, wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen, vornehmlich zur Verwendung im Karosserie- oder Rohbau sowie Presswerk insbesondere der Kfz-Industrie, umfassend ein Gehäuse, mindestens ein, vorzugsweise schwenkbar, bewegliches Vorrichtungsteil zum Greifen und/oder Spannen, eine Mechanik, wie zum Beispiel eine Kniehebel- oder Kurvenmechanik, und eine Antriebsvorrichtung zum Betätigen des mindestens einen Vorrichtungsteils mittels der Mechanik, wobei die Antriebsvorrichtung eine in dem Gehäuse integrierte Kolben-Zylinder-Einheit, vorzugsweise mit zylindrischer Außenkontur, umfasst, die einen Zylinder und einen den Zylinder in einen Zylindervorhubraum, der stirnendseitig durch einen Deckel, eine Gehäusewand oder dergleichen, dichtend verschlossen ist, und einen Zylinderrückhubraum unterteilenden, abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck beaufschlagbaren Kolben aufweist, der längsverschieblich und dichtend in dem Zylinder geführt ist und dem auf der Zylinderrückhubraumseite eine aus dem Zylinder dichtend herausgeführte Kolbenstange zugeordnet ist, wobei durch die Kolbenstange das mindestens eine Vorrichtungsteil zum Greifen und/oder Spannen antreibbar ist, und wobei in dem Gehäuse eine Durchgangsbohrung quer zur Längserstreckung des Zylinders ausgebildet ist sowie an mindestens einem Ende der Durchgangsbohrung eine sich verjüngende, vorzugsweise rechteckige, Tasche für eine verdrehsichere spielfreie Befestigung der Antriebsvorrichtung vorzugsweise mittels eines Greiferbefestigungselements sowie eines Befestigungselements, z. B. einer Befestigungsschraube, vorgesehen ist. Während im Stand der Technik an beispielsweise einem Klemmgreifer Außenplatten zur Klemmgreiferanbindung vorgesehen sind, lassen sich gemäß der vorliegenden Erfindung mittels der Konustaschen und der Durchgangsbohrung die Befestigungspunkte nach innen verlagern. Dadurch wird die resultierende Vorrichtung quer zur Längsrichtung kompakter. Die Mechanik kann alternativ oder zusätzlich ein Getriebe (Zahnstange, Zahnräder) und/oder eine einfache Hebelmechanik umfassen.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Antriebsvorrichtung weist das Gehäuse eine Kammer auf, in der die Kolbenstange längsverschieblich und dichtend geführt ist und die einerseits mit dem zweiten Ende des Druckmittelkanals in der Kolbenstange in Druckmittelverbindung steht und andererseits mit einer ersten äußeren Bohrung für einen Druckmittelanschluss in Druckmittelverbindung steht. Über das zweite Ende des Druckmittelkanals steht die Kammer dann auch mit dem Zylindervorhubraum in Druckmittelverbindung.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass das Gehäuse eine zweite äußere Bohrung für einen Druckmittelanschluss aufweist, die über einen Druckmittelkanal mit dem Zylinderrückhubraum in Druckmittelverbindung steht.
Vorteilhafterweise sind die erste und die zweite Bohrung auf derselben Seite des Gehäuses, vorzugsweise in einer Linie, vorzugsweise quer zur Längserstreckung des Zylinders, angeordnet.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass das Gehäuse im Bereich der Kammer außen im Wesentlichen rechteckig ist und die erste und die zweite Bohrung an der Oberseite angeordnet sind.
Vorteilhafterweise besteht das Gehäuse aus Aluminium, Kunststoff oder Stahl.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung ist das mindestens eine bewegliche Vorrichtungsteil ein Greif- oder Spannhebel.
Vorteilhafterweise besteht das Gehäuse aus Aluminium und sind zwei Führungsleisten aus Stahl gegenüberliegend zum Führen des mindestens einen beweglichen Vorrichtungsteils über eine Schubachse von innen so eingesetzt, dass sie verliersicher sind. Im Stand der Technik sind die Führungsleisten von außen eingesetzt. Wenn sie sich lösen, können sie leicht herausfallen und verloren gehen. Zudem kann dadurch die Vorrichtung kompakter hergestellt werden.
Günstigerweise schließen die Stirnflächen der Führungsleisten am vorderen Ende des Gehäuses bündig ab oder stehen vor.
Vorteilhafterweise ist das mindestens eine bewegliche Vorrichtungsteil um eine Drehachse schwenkbeweglich und die Drehachse an ihren beiden Enden durch eine jeweilige Schraube, vorzugsweise eine Senkschraube, die in eine Gewindebohrung geschraubt, die parallel zu einer durchgehenden Aufnahmebohrung für das jeweilige Ende der Drehachse ausgebildet und so angeordnet ist, dass der Kopf der jeweiligen Schraube den Ausgang der jeweiligen Aufnahmebohrung versperrt, gesichert. Dies ist montagetechnisch von Vorteil.
Günstigerweise weist die Kolben-Zylinder-Einheit eine zylindrische Außenkontur auf und ist in der Außenkontur parallel zur Längserstreckung des Zylinders mindestens eine Nut zur Befestigung eines Sensors zur Kolbenstellungsabfrage vorgesehen. Durch die in der zylindrischen Außenkontur vorgesehene Nut verändert sich nicht die Zylinderbauweise und kann damit die Vorrichtung unverändert mittels einer Rohrschelle oder Klemmschelle befestigt werden.
Günstigerweise sind vorzugsweise an der Unterseite des Gehäuses zwei Gewindebohrungen zur Befestigung einer Kabelzugentlastungsschelle und vorzugsweise auch ein Kanal zum Hineinlegen mindestens eines Kabels, der sich vorzugsweise zwischen den beiden Gewindebohrungen hindurch erstreckt, vorgesehen.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass das Druckmittel Druckluft ist. Druckluft steht meistens im industriellen Einsatz beispielsweise in der Automobilindustrie ohnehin zur Verfügung.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch die Luftdurchführung durch einen Teil der Kolbenstange kompaktere Vorrichtungen zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes realisierbar sind. Durch das Vorsehen von mindestens einer Konustasche und einer Durchgangsbohrung lässt sich ebenfalls eine kompaktere Vorrichtung zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes realisieren. Wenn beide Maßnahmen kombiniert werden, so ist die resultierende Vorrichtung besonders kompakt.
Zudem kann bei Verwendung der neuartigen Kolbenstange die Wandstärke des Gehäuses im hinteren Bereich der Vorrichtung dünn ausgeführt werden. Insbesondere kann es dann mit einer zylindrischen Außenkontur versehen werden, die die Aufnahme in einer runden Rohrschelle bzw. Klemmschelle ermöglicht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnungen im Einzelnen erläutert wird. Dabei zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht von einer Vorrichtung zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes, wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen, vornehmlich zur Verwendung im Karosserie- oder Rohbau sowie Presswerk insbesondere der Kfz-Industrie, gemäß einer besonderen Ausführungsform in Form eines pneumatischen Klemmgreifers;
2 den Klemmgreifer von 1 in Explosionsansicht;
3 eine Seitenansicht von dem Klemmgreifer von 1 im geschlossenen Zustand;
4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3;
5 noch einmal den Klemmgreifer von 1 in Seitenansicht;
6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI von 5;
7 eine Draufsicht auf den Klemmgreifer von 1 von oben;
8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in 7;
9 eine Seitenansicht von dem Klemmgreifer von 1 im geöffneten Zustand;
10 eine Draufsicht von dem Klemmgreifer von 9 von oben;
11 eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI in 10;
12 eine perspektivische Ansicht von einer Kolbenstange;
13 eine Seitenansicht von der Kolbenstange von 12;
14 eine Schnittansicht entlang der Linie XIV-XIV in 13;
15 eine perspektivische Ansicht von dem Gehäuse des Klemmgreifers von 1 mit eingebauten Führungsleisten;
16 eine zu der 15 gehörige Explosionsansicht;
17 eine Ansicht ähnlich wie 15, jedoch mit eingesetzter Drehachse und Senkschrauben;
18 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses von 15 von unten;
19 eine Rückansicht von dem in 15 gezeigten Gehäuse;
20 das Gehäuse von 15 perspektivisch von unten mit einer Kabelzugentlastungsschelle;
21 eine Seitenansicht von dem Gehäuse von 15;
22 eine Schnittansicht entlang der Linie XXII-XXII in 21;
23 den Klemmgreifer von 1 mit Greiferanbindung in perspektivischer Darstellung;
24 den Klemmgreifer von 23 in perspektivischer Ansicht von der gegenüberliegenden Seite;
25 eine Explosionsansicht von dein Klemmgreifer von 23; und
26 eine Vorrichtung zum Greifen etc. in einer weiteren besonderen Ausführungsform mit zylindrischer Gehäuseform am hinteren Ende (durchgehend zylindrische Außenstruktur).
In den 1 bis 11 ist eine Vorrichtung zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes (nicht gezeigt), wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen, vornehmlich zur Verwendung im Karosserie- oder Rohbau sowie Presswerk insbesondere der Kfz-Industrie, gemäß einer besonderen Ausführungsform in Form eines pneumatischen Klemmgreifers 10 gezeigt. Der Klemmgreifer 10 weist ein Gehäuse 12 mit an seinem hinteren Ende integrierter Kolben-Zylinder-Einheit 14 auf (siehe insbesondere 1, 2, 15, 16, 17, 18, 20, 23, 24 und 25) Am vorderen Ende 16 ist das Gehäuse zur Aufnahme einer Kurvenmechanik und zweier schwenkbar beweglicher Spannhebel 18 und 20 (unterer Spannhebel 18 oberer Spannhebel 20) gabelförmig gestaltet. In jedem der beiden zumindest im wesentlichen plattenförmigen, zueinander parallelen Gehäusearme 22 und 24 ist jeweils ein Langloch 26 bzw. 28, das sich in Längsrichtung des Klemmgreifers 10 erstreckt, ausgebildet (siehe insbesondere 2 und 15 bis 17). Von der Innenseite ist jeweils eine Führungsleiste 30 bzw. 32 in das jeweilige Langloch 26 bzw. 28 eingepresst. Sie kann aber auch zum Beispiel eingeklebt sein. Die Führungsleisten weisen jeweils einen nach außen zeigenden Bund 34 bzw. 36 auf, die in die Langlöcher 26 bzw. 28 formschlüssig passen (siehe insbesondere 15 und 16). Die Führungsleisten 30 und 32 bestehen aus Stahl und sind gemeinsam mit den Langlöchern 26 und 28 im Prinzip nur erforderlich, wenn der Rest des Gehäuses 12 zum Beispiel aus Aluminium oder Kunststoff besteht. Sie sind in dem Gehäuse 12, genauer gesagt in den Gehäusearmen 22 und 24 dort eingesetzt, wo die Achsen-Stützkräfte aufgenommen werden müssen. Obwohl die Führungsleisten 30 und 32 nicht mittels Befestigungsschrauben befestigt sind, können sie aufgrund der weiteren zwischen den Gehäusearmen 22 und 24 verbauten Komponenten nicht herausfallen und verlorengehen. Zusätzlich dienen die am vorderen Ende des Gehäuses 12 bündig oder vorstehenden Stirnflächen der Führungsleisten als Anschlag für das zu greifende Bauteil. Das Gehäuse 12 ist so an der kritischen gefährdeten Stelle schlaggeschützt, insbesondere wenn dieses aus empfindlichem Material wie Aluminium oder Kunststoff besteht. Zudem lässt sich der Klemmgreifer 10 durch den verliersicheren Einbau der Führungsleisten 30 und 32 von innen in der Querrichtung kompakter gestalten.
Wie sich weiterhin aus der 1 in Kombination mit der 2 ergibt, ist eine Drehachse 38 mit konstantem Durchmesser, um die die beiden Spannhebel 18 und 20 schwenkbeweglich gelagert sind, mit ihren beiden Enden 40 und 42 in den Führungsleisten 30 und 32 gesichert (siehe insbesondere auch 17 und 24). Genauer gesagt ist die Drehachse 38 gegen Verlieren durch zwei Senkschrauben 44 und 46 gesichert. Dazu ist in jeder der beiden Führungsleisten 30 und 32 jeweils eine Gewindebohrung 48, 50 mit Senkung (Senkgewindebohrung) vorgesehen, die parallel zu einer jeweiligen durchgehenden Aufnahmebohrung 52 bzw. 54 für das jeweilige Ende 40 bzw. 42 der Drehachse 38 ausgebildet und so angeordnet ist, dass der Kopf 56 (Senkkopf) der jeweiligen Senkschraube 44 bzw. 46 den Ausgang der jeweiligen Aufnahmebohrung 52 bzw. 54 versperrt (siehe insbesondere 15 und 17).
Wie sich ebenfalls anhand der 1 ergibt, sind an der Oberseite des Gehäuses 12 im Bereich zwischen der Kolben-Zylinder-Einheit 14 und den Gehäusearmen 22 und 24 zwei Gewindebohrungen 58 und 60 dicht nebeneinander in einer Linie quer zur Längsrichtung des Klemmgreifers 10 für einen jeweiligen Druckluftanschluss vorgesehen.
Desweiteren ist ebenfalls im Bereich zwischen der Kolben-Zylinder-Einheit 14 und den Gehäusearmen 22 und 24 im Prinzip unterhalb der Gewindebohrungen 58 und 60 eine quer zur Längserstreckung des Klemmgreifers 10 verlaufende Durchgangsbohrung 62 vorgesehen, an deren beiden Enden jeweils eine im wesentlichen viereckige Konustasche 64 und 66 vorgesehen ist (siehe insbesondere die 23 bis 25). Die Konustaschen dienen zur rechtsseitigen oder linksseitigen Anbindung des Klemmgreifers 10, wobei diese mit Verdrehsicherung erfolgt. Selbstverständlich könnte die Verdrehsicherung auch über andere geometrische nicht runde Formen, wie z. B. Vielecke oder Ovalgeometrien, erfolgen. Die eigentliche Greiferanbindung, die in den 23 bis 25 beispielhaft in Form eines Greiferbefestigungselements 68 mit einem Konus 70 und einer Kugel 72 dargestellt ist, wird als negativ zur Konustasche 64 bzw. 66 angefertigt, von einer Seite in die Konustasche eingeführt und von der anderen Seite mit einer Befestigungsschraube 74 befestigt, so dass der Kopf der Befestigungsschraube 74 in der Konustasche 64 bzw. 66 versenkt ist (siehe 23). Dadurch werden die Befestigungspunkte nach innen verlagert und kann der Klemmgreifer 10 zumindest in Kombination mit dem Greiferbefestigungselement 68 noch kompakter gemacht werden. Selbstverständlich können die Konustaschen 64 und 66 unterschiedlich gestaltet sein.
Die 4, 6, 8, 11 zeigen die Gestaltung der Kolben-Zylinder-Einheit 14 und die 12 bis 14 zeigen eine zugeordnete Kolbenstange 76. Die Kolben-Zylinder-Einheit 14 gehört zu einer Antriebsvorrichtung, die über die Kolbenstange 76 die beiden Spannhebel 18 und 20 zum Greifen und/oder Spannen antreibt. Genauer gesagt lassen sich die Spannhebel 18 und 20 mittels der Kolbenstange 76 in einen geöffneten bzw. geschlossenen Zustand bringen. Die Kolben-Zylinder-Einheit 14 weist eine zylindrische Außenkontur auf. Dadurch kann der Zylinder 78 selbst zur Befestigung mittels zum Beispiel einer Rohrschelle verwendet werden. Dies wiederum ermöglicht einen in der Längsrichtung kompakteren Klemmgreifer 10, insbesondere in Kombination mit einem in der Regel benötigten Befestigungselement. Die Befestigungsmöglichkeiten für Befestigungselemente an der rückseitigen Stirnfläche des Gehäuses des Klemmgreifers, beim Stand der Technik häufig über mehrere Sacklochgewinde gelöst, kann aufgrund der neuartigen integrierten Befestigungsmöglichkeit entfallen. Das Fehlen dieser Sacklochgewinde ermöglicht, den Klemmgreifer in Längsrichtung kompakter zu bauen unter Beibehaltung der sonstigen Außengeometrien.
Die Kolben-Zylinder-Einheit 14 weist den Zylinder 78 und einen den Zylinder 78 in einen Zylindervorhubraum 80, der stirnendseitig durch einen Deckel 82 mit Dichtung 83, der durch einen Sicherungsring 84 entsprechend gesichert ist, dichtend verschlossen ist, und einen Zylinderrückhubraum 86 unterteilenden, abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck beaufschlagbaren Kolben 88 auf, der längsverschieblich und dichtend in dem Zylinder geführt ist und dem auf der Zylinderrückhubraumseite die aus dem Zylinder dichtend herausgeführte Kolbenstange 76 zugeordnet ist. Zur Verbindung des Kolbens 88 mit der Kolbenstange 76 ist eine Kontermutter 90 vorgesehen (siehe 2). Des Weiteren ist eine Scheibe 92 zur formschlüssigen Lagebegrenzung des Kolbens 88 in Längsrichtung auf der Kolbenstange 76 vorgesehen.
Die 4, 6, 8 und 11 zeigen, wie die Kolbenstange 76 durch eine O-Ring-Dichtung 94 und eine im Abstand dazu angeordnete Stangendichtung 96 abgedichtet ist.
Die Kolbenstange 76 weist einen Druckmittelkanal 98 (hier für Druckluft) auf, der aus einer Längsbohrung 100 und einer damit verbundenen Querbohrung 102 besteht. Die Längsbohrung 100 mündet in den Zylindervorhubraum 80 und die Querbohrung 102 mündet an der Mantelfläche 104 der Kolbenstange 76 (siehe insbesondere 12 bis 14). Im Bereich zwischen der O-Ring-Dichtung 94 und der Stangendichtung 96 ist in dem Gehäuse 12 um die Kolbenstange 76 herum eine zylinderringförmige Kammer 106 („Kolbenstangenkammer”, 4 und 6) ausgebildet. Besagte Kammer steht mit der Gewindebohrung 58 in Druckmittelverbindung. Wenn also über einen Druckluftanschluss (nicht gezeigt) in die Gewindebohrung 58 Druckluft gegeben wird, so langt sie über die Kammer 106, die Querbohrung 102 und die Längsbohrung 100 in den Zylindervorhubraum 80. Dadurch verschiebt sich der Kolben 88 gemeinsam mit der Kolbenstange 76, einer Schubachse 108 (siehe 2), die sich durch eine quer zur Längserstreckung der Kolbenstange 76 verlaufende Bohrung 109 erstreckt, und vier Laufrollen 110 (siehe ebenfalls 2) nach vorne. Die Laufrollen 110, die auf Schiefebenen 112 (siehe 8) abrollt, nimmt die beiden über die Drehachse 38 wegschwenkenden Spannhebel 18 und 20 mit. Dadurch öffnet der Klemmgreifer 10 (siehe 9 bis 11).
Die Gewindebohrung 60 ist über einen Druckmittelkanal 114 (siehe 4 und 19) mit dem Zylinderrückhubraum 86 verbunden. Wenn über einen Druckluftanschluss (nicht gezeigt) Druckluft in die Gewindebohrung 60 gegeben wird, so strömt diese durch den Druckmittelkanal 114 in den Zylinderrückhubraum 86. Der Kolben 88 verschiebt sich dadurch gemeinsam mit der angeschraubten Kolbenstange 76 und der Schubachse 108 nach hinten (Rückhub). Die auf der Schubachse 108 aufgenommenen Laufrollen (vier Stück) 110 fahren auf den Schiefebenen 112 (siehe zum Beispiel 8) der beiden Spannhebel 18 und 20 und üben entgegengesetzte Spannkräfte aus. Die an Spannhebeln 18 und 20 angreifenden Spannkräfte erzeugen (vergleichbar zum Scherenprinzip) über die Drehachse 38 und einen konstruktiv festgelegten Hebelarm eine Klemmkraft. Mit anderen Worten wird dadurch der Klemmgreifer 10 geschlossen (siehe 5 bis 8).
Wie sich anhand der 18 und 19 ergibt, sind in einer besonderen Form des Klemmgreifers auf der Außenfläche (Mantelfläche 132) der Kolben-Zylinder-Einheit 14 zwei parallel zueinander verlaufende, sich parallel zur Längsrichtung des Klemmgreifers 10 erstreckende Nuten 116 und 118 an der Unterseite der Kolben-Zylinder-Einheit 14 für einen Sensor (nicht gezeigt) zur Kolbenstellungsabfrage integriert. Dadurch kann die Zylinderbauweise beibehalten werden und kann der Klemmgreifer mittels einer Klemmschelle (nicht gezeigt) befestigt werden.
In 20 sind zusätzlich an der Unterseite des Gehäuses in der Nähe der beiden Gehäusearme 22 und 24 zwei Gewindebohrungen 120 und 122 nebeneinander im Abstand quer zur Längsrichtung des Klemmgreifers 10 angeordnet. Sie dienen zur Befestigung einer Kabelzugentlastungsschelle 124 mittels zweier Schrauben 126 und 128. Zudem ist auch ein nach unten offener Kanal 130 zum Hineinlegen mindestens eines Kabels (nicht gezeigt) vorgesehen, der sich zwischen den beiden Gewindebohrungen 120 und 122 hindurch erstreckt. Damit gelingt eine integrierte Anbindung für eine Kabelzugentlastungsschelle an beispielsweise einem Elektrokabel eines Bauteilabfragesensors (nicht gezeigt).
Schließlich ist in der 26 eine Ausführungsform gezeigt, die sich von den vorangehend gezeigten Ausführungsformen i. W. darin unterscheidet, dass das hintere Ende des Gehäuses eine umlaufend durchgehend zylindrische Außenkontur aufweist. Ferner weist sie keine Langlöcher und Führungsleisten auf.
In der vorangehenden Beschreibung ist ein einziges Ausführungsbeispiel mit einer Vielzahl von Merkmalen beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass nicht alle beschriebenen Merkmale gleichzeitig vorhanden sein müssen. Das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel ist ein pneumatischer Aluminiumkompaktgreifer mit Möglichkeit zur Kolbenstellungsabfrage und einer formschlüssigen Anbindung. Er ist sehr platzsparend.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in den beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

Antriebsvorrichtung zum Antreiben einer Vorrichtung (10) zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes, wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen, vornehmlich zur Verwendung im Karosserie- oder Rohbau sowie Presswerk insbesondere der Kfz-Industrie, wobei die Antriebsvorrichtung umfasst: eine Kolben-Zylinder-Einheit (14), vorzugsweise mit zylindrischer Außenkontur, die einen Zylinder (78) und einen den Zylinder in einen Zylindervorhubraum (80), der stirnendseitig durch einen Deckel (82), eine Gehäusewand oder dergleichen, dichtend verschlossen ist, und einen Zylinderrückhubraum (86) unterteilenden, abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck beaufschlagbaren Kolben (88) aufweist, der längsverschieblich und dichtend in dem Zylinder geführt ist und dem auf der Zylinderrückhubraumseite eine aus dem Zylinder dichtend herausgeführte Kolbenstange (76) zugeordnet ist, wobei durch die Kolbenstange mindestens ein Vorrichtungsteil zum Greifen und/oder Spannen antreibbar ist, wobei ferner in der Kolbenstange (76) ein Druckmittelkanal (98) vorgesehen ist, wobei ein erstes Ende desselben in den Zylindervorhubraum (80) mündet und ein zweites Ende desselben an der Mantelfläche (104) der Kolbenstange austritt und so angeordnet ist, dass es sich über den gesamten Hub des Kolbens (88) außerhalb des Zylinderrückhubraumes (86) befindet, und ein Gehäuse (12), in dem die Kolben-Zylinder-Einheit (14) integriert und eine Durchgangsbohrung (62) quer zur Längserstreckung des Zylinders (78) ausgebildet ist und an mindestens einem Ende der Durchgangsbohrung eine sich verjüngende, vorzugsweise rechteckige, Tasche (64 bzw. 66) für eine verdrehsichere spielfreie Befestigung der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) eine Kammer (106) aufweist, in der die Kolbenstange (76) längsverschieblich und dichtend geführt ist und die einerseits mit dem zweiten Ende des Druckmittelkanals (98) in der Kolbenstange in Druckmittelverbindung steht und andererseits mit einer ersten äußeren Bohrung (58) für einen Druckmittelanschluss in Druckmittelverbindung steht.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) eine zweite äußere Bohrung (60) für einen Druckmittelanschluss aufweist, die über einen Druckmittelkanal (114) mit dem Zylinderrückhubraum (86) in Druckmittelverbindung steht.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (58) und die zweite Bohrung (60) auf derselben Seite des Gehäuses (12), vorzugsweise in einer Linie, vorzugsweise quer zur Längserstreckung des Zylinders (78), angeordnet sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) im Bereich der Kammer (106) außen im Wesentlichen rechteckig ist und die erste (58) und die zweite (60) Bohrung an der Oberseite angeordnet sind.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) aus Aluminium, Kunststoff oder Stahl besteht.
Vorrichtung (10) zum Greifen und/oder Spannen eines Werkstückes, wie zum Beispiel eines Bleches oder dergleichen, vornehmlich zur Verwendung im Karosserie- oder Rohbau sowie Presswerk insbesondere der Kfz-Industrie, umfassend ein Gehäuse (12), mindestens ein, vorzugsweise schwenkbar, bewegliches Vorrichtungsteil zum Greifen und/oder Spannen, eine Mechanik, wie zum Beispiel eine Kniehebel- oder Kurvenmechanik, und eine Antriebsvorrichtung zum Betätigen des mindestens einen Vorrichtungsteils mittels der Mechanik, wobei die Antriebsvorrichtung eine in dem Gehäuse (12) integrierte Kolben-Zylinder-Einheit (14), vorzugsweise mit zylindrischer Außenkontur, umfasst, die einen Zylinder (78) und einen den Zylinder in einen Zylindervorhubraum (80), der stirnendseitig durch einen Deckel (82), eine Gehäusewand oder dergleichen, dichtend verschlossen ist, und einen Zylinderrückhubraum (86) unterteilenden, abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck beaufschlagbaren Kolben (88) aufweist, der längsverschieblich und dichtend in dem Zylinder geführt ist und dem auf der Zylinderrückhubraumseite eine aus dem Zylinder dichtend herausgeführte Kolbenstange (76) zugeordnet ist, wobei durch die Kolbenstange das mindestens eine Vorrichtungsteil zum Greifen und/oder Spannen antreibbar ist, und wobei in dem Gehäuse (12) eine Durchgangsbohrung (62) quer zur Längserstreckung des Zylinders (78) ausgebildet ist sowie an mindestens einem Ende der Durchgangsbohrung eine sich verjüngende, vorzugsweise rechteckige, Tasche (64 bzw. 66) für eine verdrehsichere spielfreie Befestigung der Antriebsvorrichtung vorzugsweise mittels eines Greiferbefestigungselements (68) sowie eines Befestigungselements (74), z. B. einer Befestigungsschraube vorgesehen ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine bewegliche Vorrichtungsteil ein Greif- oder Spannhebel (18 bzw. 20) ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) aus Aluminium besteht und zwei Führungsleisten (30, 32) aus Stahl gegenüberliegend zum Führen des mindestens einen beweglichen Vorrichtungsteils über eine Schubachse (108) von innen so eingesetzt sind, dass sie verliersicher sind.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen der Führungsleisten (30, 32) am vorderen Ende des Gehäuses (12) bündig abschließen oder vorstehen.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine bewegliche Vorrichtungsteil um eine Drehachse (38) schwenkbeweglich ist und die Drehachse an ihren beiden Enden durch eine jeweilige Schraube, vorzugsweise eine Senkschraube (44, 46), die in eine Gewindebohrung (48 bzw. 50) geschraubt ist, die parallel zu einer durchgehenden Aufnahmebohrung (52 bzw. 54) für das jeweilige Ende (40 bzw. 42) der Drehachse (38) ausgebildet und so angeordnet ist, dass der Kopf (46) der jeweiligen Schraube den Ausgang der jeweiligen Aufnahmebohrung (52 bzw. 54) versperrt, gesichert ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Einheit (14) eine zylindrische Außenkontur aufweist und in der Außenkontur parallel zur Längserstreckung des Zylinders mindestens eine Nut (116, 118) zur Befestigung eines Sensors zur Kolbenstellungsabfrage vorgesehen ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise an der Unterseite des Gehäuses zwei Gewindebohrungen (120, 122) zur Befestigung einer Kabelzugentlastungsschelle (124) und vorzugsweise auch ein Kanal (130) zum Hineinlegen mindestens eines Kabels, der sich vorzugsweise zwischen den beiden Gewindebohrungen hindurch erstreckt, vorgesehen sind.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmittel Druckluft ist.