DE202015106505U1

DE202015106505U1 - Greifer

Info

Publication number: DE202015106505U1
Application number: DE202015106505.1U
Authority: DE
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2025-12-01

Abstract

Greifer mit einem Greiferkörper (1), mit einem innerhalb des Greiferkörpers (1) geführten und mit einer Kolbenstange (2) gekoppelten Kolben (3), mit einem mit der Kolbenstange (2) verbindbaren oder verbundenen Abschlussstück (4) und einem zwischen dem Greiferkörper (1) und dem Abschlussstück (4) radial zur Kolbenstange (2) angeordneten Hohlkörper (5) aus einem elastomerem Material, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferkörper (1) an einem dem Hohlkörper (5) zugewandten Ende ein Spreizelement (6) aufweist, und dass bei Betätigung der Kolbenstange (2) der Hohlkörper (5) durch das Spreizelement (6) radial aufweitbar ist zur flächigen Anlage des Hohlkörpers (5) an ein Werkstück (32).

Description

Die Erfindung betrifft einen Greifer mit einem Greiferkörper, mit einem innerhalb des Greiferkörpers geführten und mit einer Kolbenstange gekoppelten Kolben, mit einem mit der Kolbenstange verbindbaren oder verbundenen Abschlussstück und einem zwischen dem Greiferkörper und dem Abschlussstück radial zur Kolbenstange angeordneten Hohlkörper aus einem elastomerem Material.
Solche Greifer werden beispielsweise von der Zimmer-Group unter der Bezeichnung LG 1000 vertrieben, wobei der Hohlkörper als Elastomerbalg gebildet ist. Die Betätigung des Kolbens führt dabei zu einer Kompression des Elastomerbalgs in axialer Richtung, die eine Vergrößerung des Durchmessers des Elastomerbalgs bewirkt. Dies ermöglicht, dass der Greifer empfindliche Werkstücke ergreifen kann. Nachteilig wirkt sich hierbei aus, dass bei der Kompression des Elastomerbalgs die Vergrößerung des Durchmessers hauptsächlich in der Mitte des Elastomerbalgs erfolgt, während in den Randbereichen des Elastomerbalgs eine Veränderung des Durchmessers gar nicht, oder nur in sehr geringem Umfang erfolgt. Dies bewirkt wiederum, dass die Anlagefläche, des Elastomerbalgs je nach Durchmesser der Durchgangsöffnung des Werkstücks nur gering ist, also lediglich eine Linienberührung stattfindet, und so ein sicheres Greifen des Werkstücks unmöglich wird. Gleichzeitig werden die Anwendungsmöglichkeiten des Greifers eingeschränkt auf Werkstücke, deren Durchmesser der Durchgangsöffnung annähernd gleich sind bzw. nur in geringem Maße voneinander abweichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das sichere Greifen von Werkstücken zu verbessern.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Greifer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Greiferkörper an einem dem Hohlkörper zugewandten Ende ein Spreizelement aufweist, und dass bei Betätigung der Kolbenstange der Hohlkörper durch das Spreizelement radial aufweitbar ist zur flächigen Anlage des Hohlkörpers an ein Werkstück. Dies ermöglicht eine Innenspannung empfindlicher und ungeometrischer Werkstücke bzw. Werkzeuge und die Anwendung des Greifers bei sogenannten pick and place Aufgaben. Die Erweiterung des Durchmessers des Hohlkörpers erfolgt dabei durch zwei Mechanismen: zum einen wird der Hohlkörper bei Betätigung der Kolbenstange durch eine Kraft komprimiert, die von der Kolbenstange über das Abschlussstück auf den Hohlkörper übertragen wird und zum anderen erfolgt eine radiale Aufweitung mittels des Spreizelements. Dies ermöglicht eine Veränderung des Durchmessers nicht nur in der Mitte des Hohlkörpers, sondern auch in den Randbereichen, so dass die Anlagefläche des Hohlkörpers an das zu greifende Werkstück maximiert wird und so eine flächige Anlage zwischen Hohlkörper und Werkstück bzw. Werkzeug gewährleistet wird. Durch die Maximierung der Anlagefläche kann der Greifer das Werkstück wiederum sicherer ergreifen und gleichzeitig wird erreicht, dass verschiedene Werkstücke mit variierenden Durchmessern der Durchgangsöffnung mittels ein und demselben Greifer sicher ergriffen und das Werkstück auch auf definierte Weise wieder losgelassen werden kann.
Der Greifer kommt dabei mit wenigen Bauteilen aus, was mit einer kostengünstigen Herstellung einhergeht. Die Verstellung des Hohlkörpers aus dem elastomeren Material erfolgt dabei im elastischen Bereich, so dass der Hohlkörper beim Lösen wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt.
Die Aufgabe der Erfindung wird darüber hinaus dadurch gelöst, dass bei einem Greifer der eingangs genannten Art der Hohlkörper an einer dem Abschlussstück zugewandten Seite einen Eingriff aufweist, in dem ein Koppelabschnitt des Abschlussstücks aufgenommen ist und einen Formschluss bildet. Dabei ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Hohlkörper vulkanisiert. Durch den Eingriff wird die Fläche, und damit einhergehend die auf den Hohlkörper wirkende Kraft vergrößert. Durch die Erhöhung der Kraft kann wiederum ein sicheres Greifen des Werkstücks und eine bessere Anpassung des Hohlkörpers an die Durchgangsöffnung des Werkstücks gewährleistet werden. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Eingriff T-förmig oder T-ähnlich ausgebildet. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn an der dem Abschlussstück zugewandten Seite des Hohlkörpers eine erste Druckfläche gebildet ist und an der dem Koppelabschnitt des Abschlussstücks zugewandten Seite des Hohlkörpers eine zweite Druckfläche ausgebildet ist. Dies führt zu einer Vergrößerung – je nach Ausbildung des Eingriffs zu einer Verdoppelung – der Fläche und damit zu einer Vergrößerung bzw. Verdoppelung der Kraft, die auf den Hohlkörper wirkt.
Des Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung bei einem Greifer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Greiferkörper zumindest teilweise in einem Greifergehäuse gelagert ist, dass der Greiferkörper bewegbar in dem Greifergehäuse gelagert ist und dass in dem Greifergehäuse ein Federhohlraum vorgesehen ist, in dem ein auf den Greiferkörper wirkendes federndes Element angeordnet ist. Dadurch wird sichergestellt, dass auch Werkstücke bzw. Werkzeuge mit unterschiedlichen Höhen oder die in unterschiedlichen Höhen gelagert sind, ebenfalls sicher ergriffen werden können und durch diesen axialen Längenausgleich ebenfalls eine flächige Anlage des Hohlkörpers an das Werkzeug bzw. Werkstück gewährleistet wird. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das federnde Element des Greifers in einer ersten Konfiguration auf Anschlag geht. Dies bewirkt, dass der Hohlkörper beim Ergreifen des Werkstücks vollständig oder zumindest zum Großteil in der Durchgangsöffnung des Werkstücks aufgenommen ist. Dies maximiert wiederum die Anlagefläche zwischen Hohlraum und Durchgangsöffnung und ermöglicht ein sicheres Greifen des Werkstücks. Durch die auf Anschlag gehende Feder ist es folglich möglich Höhendifferenzen verschiedener Werkstücke auszugleichen. Dies spielt insbesondere bei vollautomatisierten Prozessen eine entscheidende Rolle, um zu verhindern, dass sich der Hohlkörper beim Ergreifen des Werkstücks zu einem großen Teil oberhalb des Werkstücks befindet und unter Umständen die Anlagefläche und die Kraft bei Ergreifen des Werkstücks zu gering ist. Dies könnte wiederum zu einer Beschädigung des Werkstücks führen.
Die drei oben genannten Lösungen der erfindungsgemäßen Aufgabe können auch miteinander kombiniert werden, da sich die Vorteile somit ergänzen. Ein sicheres Greifen eines Werkstücks würde dann durch eine hohe Kraftübertragung, durch eine große Anlagefläche des Hohlkörpers an die Durchgangsöffnung des Werkstücks und durch die höhenvariable Einstellung des Greifers erzielt werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen der einzelnen Lösungen, sowie der Kombination der drei Lösungen bzw. der Kombination von lediglich zwei der Lösungen werden im Folgenden erläutert:
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Spreizelement konusförmig oder kegelförmig gebildet und der Hohlkörper weist an einer dem Spreizelement zugewandten Seite eine zumindest teilweise trichterförmige Spreizöffnung auf. Das Spreizelement tritt dabei in die Spreizöffnung ein und führt zu einer besonders effektiven radialen Aufweitung des Hohlkörpers. Dadurch wird durch eine Vergrößerung der Anlagefläche eine optimale Anpassung des Hohlkörpers an die Durchgangsöffnung des zu greifenden Werkstücks erzielt. Neben einem konusförmig oder kegelförmigen Spreizelement sind auch andere Geometrien für den Hohlkörper und/oder das Spreizelement denkbar.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Greiferkörper einen Ringbund an seiner dem Hohlkörper zugewandten Seite aufweist, der einen Plananschlag für ein aufzunehmendes Werkstück oder Werkzeug bildet. Dies dient der zusätzlichen Sicherung des aufzunehmenden Werkstücks oder Werkzeugs, indem das Werkstück in Richtung Plananschlag gezogen und durch den Plananaschlag fixiert wird. Hierdurch wird also insgesamt ein Planniederzug durch den Greifer bereitgestellt. Bei einer alternativen Ausführungsform, bei der im Greifergehäuse ein Federhohlraum mit einem federnden Element vorgesehen ist, ist es im Rahmen der Erfindung bevorzugt, dass der Greifer in die Durchgangsöffnung des zu greifenden Werkstücks eingeführt wird, bis das Werkstück am Plananschlag anliegt. Dabei wird das federnde Element komprimiert (gegebenenfalls auf Anschlag) und stellt sicher, dass der Hohlkörper vollständig in der Durchgangsöffnung aufgenommen ist und somit eine flächige Anlage zwischen Hohlkörper und Werkstück erreicht wird, bevor das Werkstück durch Betätigung des Kolbens ergriffen wird.
Im Rahmen der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kolbenstange an einem dem Abschlussstück zugewandten Ende ein Gewinde aufweist und dass die Kolbenstange mittels einer Schraubenmutter mit dem Abschlussstück verbindbar ist. Das Abschlussstück weist dabei einen Durchtritt auf und wird bei der Montage des Greifers auf die Kolbenstange aufgeschoben und schließlich mit der Schraubenmutter gesichert. Die lösbare Verbindung des Abschlussstücks mit der Kolbenstange ermöglicht, dass der Hohlkörper auf einfache Art und Weise ausgetauscht werden kann. So können auch Hohlkörper mit unterschiedlichen Höhen am Greifer montiert werden.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kolbenstange mehrteilig aus zumindest einer ersten Kolbenstange und aus zumindest einer zweiten Kolbenstange gebildet ist und dass die zweite Kolbenstange mit dem Abschlussstück verbindbar ist. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Durchmesser der ersten Kolbenstange größer als der Durchmesser der zweiten Kolbenstange ist. Dadurch kann die Stärke des Mantels des Hohlkörpers vergrößert werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist im Greiferkörper ein Hohlraum vorgesehen, in dem zumindest ein Teil der ersten Kolbenstange und zumindest ein Teil der zweiten Kolbenstange angeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die erste Kolbenstange und die zweite Kolbenstange über ein Adapterelement miteinander verbunden sind, dessen Durchmesser annähernd dem Durchmesser des Hohlraums entspricht. Dies ermöglicht eine besonders sichere Verbindung der beiden Kolbenstangen.
Weiterhin hat es sich als günstig erwiesen, dass zur Betätigung des Kolbens mit einem Druckmittel ein Spannanschluss und ein Löseanschluss vorgesehen sind. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Greifer pneumatisch betrieben wird, obwohl es auch möglich ist, den Greifer hydraulisch zu betreiben. Beim Spannen des Greifers wird mittels des Spannanschlusses in einer ersten Kolbenkammer der Druck erhöht, so dass der Kolben in entgegengesetzter Richtung des Hohlkörpers geschoben wird. Dies ermöglicht eine Aufweitung bzw. Aufspreizung des Hohlköpers durch das Spreizelement, sowie eine Kompression des Hohlkörpers durch das Abschlussstück. Beim Lösen wird der Spannanschluss geöffnet und durch Betätigung des Löseanschlusses wird der Druck in einer Löseanschlusskammer erhöht, so dass der Kolben in Richtung Hohlkörper gedrückt wird. Dadurch werden die durch das Abschlussstück auf den Hohlkörper und durch das Spreizelement auf die Spreizöffnung des Hohlkörpers wirkenden Kräfte reduziert. Aufgrund des elastomeren Materials wirkt auf den Hohlkörper eine Rückstellkraft, wodurch der Hohlkörper wieder seine ursprüngliche Form aufweist und in seine Ausgangsposition zurückgeschoben wird.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin vorgesehen, dass das Greifergehäuse eine Spannanschlussaufnahme zur Aufnahme eines Spannanschlusses und eine Löseanschlussaufnahme zur Aufnahme eines Löseanschlusses aufweist, in den der dem Greiferkörper zugeordnete Spannanschluss und der dem Greiferkörper zugeordnete Löseanschluss bewegbar gelagert sind. Dies ermöglicht die Bewegung des Greiferkörpers innerhalb des Greifergehäuses, indem der Löseanschluss und der Spannanschluss sich mit dem Greiferkörper innerhalb der Spannanschlussaufnahme und der Löseanschlussaufnahme bewegen.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Spannanschlussaufnahme und die Löseanschlussaufnahme als ein Langloch gebildet sind. Weiterhin hat es sich als günstig erwiesen, dass mindestens ein Sensor zur Erfassung und/oder Überwachung der Stellung des Kolbens innerhalb des Greiferkörpers bzw. innerhalb der Kolbenkammer vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Greiferkörper einen oberen Sensor und ein unteren Sensor zur Erfassung und Überwachung der Stellung bzw. der Lage des Kolbens auf. Die Sensoren sind dabei entlang der Längsachse der Kolbenkammer am Greiferkörper in unterschiedlichen Positionen anbringbar. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Greifergehäuse mindestens eine Sensoraufnahme zur Aufnahme des mindestens einen Sensors aufweist, in dem ein dem Greiferkörper zugeordneter Sensor bewegbar gelagert ist. Der mindestens eine Sensor kann dabei als optischer, magnetischer oder elektrischer Sensor gebildet sein.
Zusammenfassend liegen die Vorteile der Erfindung darin, dass durch die Ausbildung eines Spreizelements ein zusätzlicher Mechanismus neben der Kompression durch das Abschlusstück zur Maximierung der Anlagefläche zwischen Hohlkörper und Durchgangsöffnung des Werkstücks zur Verfügung gestellt wird. Dies erfolgt durch eine radial Aufweitung des Hohlkörpers bei Betätigung des Kolbens, so dass empfindliche und ungeometrische Werkstücke bzw. Werkzeuge sicher ergriffen und auch auf definierte Weise losgelassen werden können. Durch die Kombination dieser beiden Mechanismen erfolgt eine Durchmesserweiterung des Hohlkörpers nicht nur in der Mitte, sondern auch in den Randbereichen, so dass die Anlagefläche des Hohlkörpers an das zu greifende Werkstück maximiert wird. Der Greifer kann dadurch bei verschiedenen Werkstücken mit variierenden Durchgangsöffnungen Anwendung finden. Zusätzlich oder alternativ zu der Ausbildung des Spreizelementes kann die Greifkraft durch die Ausbildung eines Eingriffs an der dem Abschlussstück zugewandten Seite des Hohlkörpers vergrößert werden. Die Kraft wird dabei durch die Vergrößerung der Druckfläche verstärkt. Dadurch wird ein sicheres Greifen des Werkstücks und eine bessere Anpassung des Hohlkörpers an die Durchgangsöffnung des Werkstücks ermöglicht. Zusätzlich oder alternativ zur Ausbildung eines Spreizelements und/oder zur Ausbildung eines Eingriffs führt die bewegbare Lagerung des Greiferkörpers innerhalb eines Greifergehäuses und die Ausbildung eines Federhohlraums, in dem ein federndes Element angeordnet ist, dazu, dass auch Werkstücke bzw. Werkzeuge unterschiedlicher Höhe sicher ergriffen werden können.
Im Folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Greifers,
2 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Greifer und
3 den Schnitt III-III aus 2.
1 zeigt einen Greifer mit einem Greiferkörper 1 und mit einem innerhalb des Greiferkörpers 1 geführten und mit einer Kolbenstange 2 gekoppelten Kolben 3, wobei die Kolbenstange 2 mit einem Abschlussstück 4 verbunden ist und zwischen dem Greiferkörper 1 und dem Abschlussstück 4 ein radial zur Kolbenstange 2 angeordneter Hohlkörper 5 aus einem elastomeren Material angeordnet ist. Der Greiferkörper 1 ist axial bewegbar innerhalb einem Greifergehäuse 18 angeordnet. Darüber hinaus weist der Greifer ein Anschlussstück 31 auf, welches dem Anschluss des Greifers an eine nicht dargestellte Werkzeugmaschine oder an einen Roboterarm dient. Zur Betätigung des Kolbens 3 bzw. zur Betätigung des Greifers sind dem Greiferkörper 1 ein Löseanschluss 17 und ein Spannanschluss 16 zugeordnet. Das Greifergehäuse 18 verfügt in diesem Zusammenhang über eine Löseanschlussaufnahme 22 und eine Spannanschlussaufnahme 21, die jeweils als ein Langloch gebildet sind, und in denen der Löseanschluss 17 und der Spannanschluss 16 bewegbar gelagert sind, so dass eine Bewegung des Greiferkörpers 1 innerhalb des Greifergehäuses 18 ermöglicht wird.
Darüber hinaus ist am Greiferkörper 1 ein oberer Sensor 23 und ein unterer Sensor 24 vorgesehen, welche der Kontrolle der Position des Kolbens 3 innerhalb der Kolbenkammer dient. Die Sensoren 23, 24 sind dabei entlang der Längsachse der Kolbenkammer am Greiferkörper 1 in unterschiedlichen Positionen angeordnet. Der obere Sensor 23 ist am Greiferkörper 1 in Richtung des federnden Elements 20 angeordnet, während der untere Sensor 24 am Greiferkörper 1 in Richtung des Abschlusstücks 4 angeordnet ist. Die Sensoren 23, 24 sind dabei als elektrische Sensoren gebildet. Analog zu dem Spannanschluss 16 und dem Löseanschluss 17 sind der obere Sensor 23 und der untere Sensor 24 jeweils innerhalb einer als ein Langloch ausgebildeten Sensoraufnahme 35 bewegbar im Greifergehäuse 18 gelagert. Die Sensoren 23, 24 können dabei mittels einer Schraube 36 innerhalb der Sensoraufnahme 35 manuell höhenverstellt werden. Der Greifer ist pneumatisch betätigbar, kann alternativ allerdings auch elektrisch oder hydraulisch betätigbar sein.
3 zeigt den inneren Aufbau des Greifers mit einem zu ergreifenden Werkstück 32 mit einer Durchgangsöffnung 33, wobei der Greiferkörper 1 aus Fertigungsgründen mehrteilig gebildet ist und auch die Kolbenstange 2 eine erste Kolbenstange 14 und eine zweite Kolbenstange 15 umfasst. Die zweite Kolbenstange 15 weist einen geringeren Durchmesser als die erste Kolbenstange 14 auf. Der kleinere Durchmesser der zweiten Kolbenstange 15 gegenüber der ersten Kolbenstange 14 bewirkt dabei, dass der Mantel des Hohlkörpers 5 stärker ausgebildet werden kann. Die Verbindungsstelle zwischen der ersten Kolbenstange 14 und der zweiten Kolbenstange 15 ist in einem im Greiferkörper 1 ausgebildeten Hohlraum 28 angeordnet, wobei die Verbindungsstelle zwischen der ersten Kolbenstange 14 und der zweiten Kolbenstange 15 durch ein Adapterelement 25 verstärkt wird. Der Durchmesser des Adapterelements 25 ist dabei annähernd gleich zum Durchmesser des Hohlraums 28. Der Greiferkörper 1 weist an einem dem Hohlkörper 5 zugewandten Ende ein Spreizelement 6 auf, welches bei Betätigung der Kolbenstange 2 den Hohlkörper 5 radial aufweitet. Dabei ist das Spreizelement 6 konusförmig gebildet und der Hohlkörper 5 weist an der dem Spreizelement 6 zugewandten Seite eine dazu korrespondierende trichterförmige Spreizöffnung 7 auf. Weiterhin weist der Hohlkörper 5 an einer dem Abschlussstück 4 zugewandten Seite einen Eingriff 8 auf, in dem ein Koppelabschnitt 9 des Abschlussstücks 4 aufgenommen ist und einen Formschluss bildet. Der Eingriff 8 ist dabei T-förmig ausgebildet. Weiterhin umfasst der Greiferkörper 1 einen Ringbund 10 an seiner dem Hohlkörper 5 zugewandten Seite, der einen Plananschlag 11 für ein aufzunehmendes Werkstück 32 oder Werkzeug bildet. Beim Abschlussstück 4 ist ein Durchtritt ausgebildet, mittels dessen das Abschlussstück 4 auf die zweite Kolbenstange 15 geschoben werden kann. Weiterhin ist an einem dem Abschlussstück 4 zugewandten Ende der zweiten Kolbenstange 15 ein Gewinde 12 ausgebildet, so dass das Abschlussstück 4 mit der zweiten Kolbenstange 15 mittels einer Schraubenmutter 13 gesichert werden kann. Im Greifergehäuse 18 ist ein Federhohlraum 19 ausgebildet, in dem ein auf den Greiferkörper 1 wirkendes federndes Element 20 angeordnet ist, wobei dieses federnde Element 20 als eine Druckfeder gebildet ist.
Bei Betätigung des Greifers bzw. beim Ergreifen eines Werkstückes 32 mittels des Greifers wird der Greifer zu dem zu greifenden Werkstück 32 gefahren und in die Durchgangsöffnung 33 herabgesenkt bis das Werkstück 32 an dem Plananschlag 11 anliegt. Dies bewirkt, dass das federnde Element 20 komprimiert wird und so sichergestellt wird, dass der Hohlkörper 5 vollständig oder zumindest zu einem großen Teil in der Durchgangsöffnung 33 des Werkstücks 32 aufgenommen ist. Ohne das federnde Element 20 und ohne den Plananschlag 11 wäre es möglich, dass der Hohlkörper 5 nur zum Teil in der Durchgangsöffnung 33 angeordnet ist und somit die Anlagefläche 34 des Hohlkörpers 5 an die Durchgangsöffnung 33 verringert wird. Bei einer zu geringen Anlagefläche 34 kann der Greifer das Werkstück nicht mehr sicher ergreifen und das Werkstück 32 kann bei der Bearbeitung beschädigt werden. Das federnde Element 20 dient folglich dem axialen Längenausgleich des Greifers. Mittels des Spannanschlusses 16 wird der Druck in einer ersten Kolbenkammer 26 erhöht, so dass der Kolben 3 in Richtung des federnden Elements 20 geschoben wird. Dies führt zum einen dazu, dass eine Kraftübertragung vom Kolben 3 über das Spreizelement 6 auf die Spreizöffnung 7 des Hohlkörpers 5 stattfindet, wodurch der Hohlkörper 5 radial nach außen aufgeweitet bzw. aufgespreizt wird. Gleichzeitig bewirkt eine vom Kolben 3 über das Abschlussstück 4 auf den Hohlkörper 5 übertragene Kraft eine Kompression des Hohlkörpers 5 und eine Erweiterung des Durchmessers des Hohlkörpers 5. Diese beiden Effekte führen zu einer optimalen Anpassung des Hohlkörpers 5 aus elastomerem Material an die Durchgangsöffnung 33 des Werkstücks 32. Dadurch wird die Anlagefläche 34 des Hohlkörpers 5 an die Durchgangsöffnung 33 des Werkstücks 32 maximiert, um so ein sicheres Greifen durch eine flächige Anlage der Durchgangsöffnung 33 des Werkstücks 32 mit dem Hohlkörper 5 zu ermöglichen. Durch die Ausbildung des Eingriffs 8 am Hohlkörper 5 kommt es zu einer Erhöhung der Druckfläche und damit zu einer Erhöhung der auf den Hohlkörper 5 wirkenden Kraft. Dabei ist an einer dem Abschlussstück 4 zugewandten Seite des Hohlkörpers 5 eine erste Druckfläche 29 und an der dem Spreizelement 6 zugewandten Seite des Hohlkörpers 5 eine zweite Druckfläche 30 ausgebildet. Diese zweite Druckfläche 30 führt letztendlich zur Erhöhung der auf den Hohlkörper 5 wirkenden Kraft.
Zum kontrollierten Loslassen des Werkstücks 32 wird der Spannanschluss 16 geöffnet und durch den Löseanschluss 17 der Druck in der zweiten Kolbenkammer 27 erhöht, so dass die Kolbenstange 2 in Richtung des Abschlussstücks 4 geschoben wird. Dadurch wird die Kraft, die das Spreizelement 6 auf die Spreizöffnung 7 des Hohlkörpers 5 ausübt wieder verringert und der Hohlkörper 5 aufgrund des elastomeren Materials bzw. der dadurch bewirkten Rückstellkraft wieder radial nach innen in seine Ausgangsposition verstellt. Gleichzeitig wird die Kraft die das Abschlussstück 4 auf den Hohlkörper 5 ausübt verringert, was zu einer Dekompression des Hohlkörpers 5 führt, der sodann wieder seine ursprüngliche Form aufweist. Die Anlagefläche 34 zwischen dem Werkstück 32 und dem Hohlkörper 5 wird verringert, so dass das Werkstück 32 losgelassen wird. Der Greifer kann dann aus der Durchgangsöffnung 33 des Werkstücks 32 herausgefahren werden und zum nächsten Werkstück 32 gefahren werden.
Bezugszeichenliste

1: Greiferkörper
2: Kolbenstange
3: Kolben
4: Abschlussstück
5: Hohlkörper
6: Spreizelement
7: Spreizöffnung
8: Eingriff
9: Koppelabschnitt
10: Ringbund
11: Plananschlag
12: Gewinde
13: Schraubenmutter
14: erste Kolbenstange
15: zweite Kolbenstange
16: Spannanschluss
17: Löseanschluss
18: Greifergehäuse
19: Federhohlraum
20: federndes Element
21: Spannanschlussaufnahme
22: Löseanschlussaufnahme
23: Oberer Sensor
24: Unterer Sensor
25: Adapterelement
26: erste Kolbenkammer
27: zweite Kolbenkammer
28: Hohlraum
29: erste Druckfläche
30: zweite Druckfläche
31: Anschlussstück
32: Werkstück
33: Durchgangsöffnung
34: Anlagefläche
35: Sensoraufnahme
36: Schraube

Claims

Greifer mit einem Greiferkörper (1), mit einem innerhalb des Greiferkörpers (1) geführten und mit einer Kolbenstange (2) gekoppelten Kolben (3), mit einem mit der Kolbenstange (2) verbindbaren oder verbundenen Abschlussstück (4) und einem zwischen dem Greiferkörper (1) und dem Abschlussstück (4) radial zur Kolbenstange (2) angeordneten Hohlkörper (5) aus einem elastomerem Material, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferkörper (1) an einem dem Hohlkörper (5) zugewandten Ende ein Spreizelement (6) aufweist, und dass bei Betätigung der Kolbenstange (2) der Hohlkörper (5) durch das Spreizelement (6) radial aufweitbar ist zur flächigen Anlage des Hohlkörpers (5) an ein Werkstück (32).
Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (6) konusförmig oder kegelförmig gebildet ist und dass der Hohlkörper (5) an einer dem Spreizelement (6) zugewandten Seite eine zumindest teilweise trichterförmige Spreizöffnung (7) aufweist.
Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (5) an einer dem Abschlussstück (4) zugewandten Seite einen Eingriff (8) aufweist, in dem ein Koppelabschnitt (9) des Abschlussstücks (4) aufgenommen ist und einen Formschluss bildet.
Greifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff (8) T-förmig oder T-ähnlich ausgebildet ist.
Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferkörper (1) einen Ringbund (10) an seiner dem Hohlkörper (5) zugewandten Seite aufweist, der einen Plananschlag (11) für ein aufzunehmendes Werkstück oder Werkzeug bildet.
Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (2) an einem dem Abschlussstück (4) zugewandten Ende ein Gewinde (12) aufweist und dass die Kolbenstange (2) mittels einer Schraubenmutter (13) mit dem Abschlussstück (4) verbindbar ist.
Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (2) mehrteilig aus zumindest einer ersten Kolbenstange (14) und aus zumindest einer zweiten Kolbenstange (15) gebildet ist, und dass die zweite Kolbenstange (15) mit dem Abschlussstück (4) verbindbar ist.
Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung des Kolbens (3) mit einem Druckmittel ein Spannanschluss (16) und ein Löseanschluss (17) vorgesehen sind.
Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferkörper (1) zumindest teilweise in einem Greifergehäuse (18) gelagert ist.
Greifer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferkörper (1) bewegbar im Greifergehäuse (18) gelagert ist.
Greifer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum axialen Längenausgleich im Greifergehäuse (18) ein Federhohlraum (19) ausgebildet ist, in dem ein auf den Greiferkörper (1) wirkendes federndes Element (20) angeordnet ist.
Greifer nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifergehäuse (18) eine Spannanschlussaufnahme (21) zur Aufnahme eines Spannanschlusses (16) und eine Löseanschlussaufnahme (22) zur Aufnahme eines Löseanschlusses (17) aufweist, in denen der dem Greiferkörper (1) zugeordnete Spannanschluss (16) und der dem Greiferkörper (1) zugeordnete Löseanschluss (17) bewegbar gelagert sind.
Greifer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannanschlussaufnahme (21) und die Löseanschlussaufnahme (22) als ein Langloch gebildet sind.
Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (23, 24) zur Erfassung und/oder Überwachung der Stellung des Kolbens (3) im Greiferkörper (1) vorgesehen ist.
Greifer mit einem Greiferkörper (1), mit einem innerhalb des Greiferkörpers (1) geführten und mit einer Kolbenstange (2) gekoppelten Kolben (3), mit einem mit der Kolbenstange (2) verbindbaren oder verbundenen Abschlussstück (4) und einem zwischen dem Greiferkörper (1) und dem Abschlussstück (4) radial zur Kolbenstange (2) angeordneten Hohlkörper (5) aus einem elastomerem Material, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (5) an einer dem Abschlussstück (4) zugewandten Seite einen Eingriff (8) aufweist, in dem ein Koppelabschnitt (9) des Abschlussstücks (4) aufgenommen ist und einen Formschluss bildet.
Greifer mit einem Greiferkörper (1), mit einem innerhalb des Greiferkörpers (1) geführten und mit einer Kolbenstange (2) gekoppelten Kolben (3), mit einem mit der Kolbenstange (2) verbindbaren oder verbundenen Abschlussstück (4) und einem zwischen dem Greiferkörper (1) und dem Abschlussstück (4) radial zur Kolbenstange (2) angeordneten Hohlkörper (5) aus einem elastomerem Material, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferkörper (1) zumindest teilweise in einem Greifergehäuse (18) gelagert ist, dass der Greiferkörper (1) bewegbar in dem Greifergehäuse (18) gelagert ist und dass zum axialen Längenausgleich in dem Greifergehäuse (18) ein Federhohlraum (19) vorgesehen ist, in dem ein auf den Greiferkörper (1) wirkendes federndes Element (20) angeordnet ist.