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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Arbeitsorgane eines Roboters. Dazu zählen Aktoren/Effektoren, aber auch erforderliche Hilfseinrichtungen, wie Handgelenksachsen, Wechselsyteme, Fügehilfen, Schutzeinrichtungen und Sensoreinheiten. Im Einzelnen betrifft die Erfindung ein entsprechendes als Greifzange ausgebildetes Arbeitsorgan.
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Gemäß Ausführungsformen der Erfindung betrifft diese vor allem eine Greifzange, insbesondere eine pneumatisch betätigte Greifzange, wobei die Greifzange ein Gehäuse aufweist, in welchem ein vorzugsweise pneumatisch betätigbarer Linearantrieb ausgebildet ist. Die Greifzange weist ferner eine erste und eine zweite Greifbacke auf, die jeweils um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse verschwenkbar gelagert sind. Vorzugsweise sind die erste Greifbacke und die zweite Greifbacke mit dem Linearantrieb derart gekoppelt, dass eine mit dem Linearantrieb erzeugte Linearbewegung in eine Verschwenkbewegung jeweils der ersten und zweiten Greifbacke in einer Öffnungs- oder Schließrichtung der Greifbacken umgewandelt wird.
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Derartige Greifzangen werden häufig im Zusammenhang mit Industrierobotern zum Handhaben verschiedenartiger Gegenstände/Teile/Werkstücke eingesetzt. Üblicherweise weisen solche Greifzangen mindestens zwei zangenförmig gegeneinander verschwenkbare oder längs geeigneter Führungen linear gegeneinander verschiebbare Greifbacken auf, die einen zu greifenden Gegenstand beziehungsweise ein zu greifendes Teil/Werkstück miteinander zugewandten Greiferflächen von entgegengesetzten Seiten her erfassen und einspannen.
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Damit der Gegenstand beziehungsweise das Teil/Werkstück einerseits sicher zwischen den Greifbacken festgehalten und andererseits beim Einspannen nicht beschädigt wird, ist eine maximale Zuverlässigkeit der Greifzange unumgänglich. Andererseits sollen derartige Greifzangen, die gelegentlich auch als „Greifer“ bezeichnet werden, eine möglichst kompakte Bauform und im Verhältnis zu einer hohen Greifkraft ein möglichst geringes Gewicht aufweisen, damit sie insbesondere auch in der Robotertechnik als Robotergreifwerkzeug vielseitig eingesetzt werden können.
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Derartige Greifzangen erfüllen somit die Funktion des Erfassens und Haltens und stellen die Verbindung zwischen einem Roboterarm und dem Werkstück her. Ausschlag für eine sichere Verbindung sind dabei die Art der Wirkpaarung und die Anzahl der Kontaktebenen. Die Wirkpaarung kann über Kraft-, Form- oder Stoffpaarung erzielt werden. Beim Einsatz einer Kraftpaarung wird der Halt durch das Ausüben eines Druckes auf die Werkstückoberfläche erzeugt. Im Gegensatz hierzu erfolgt bei der Formpaarung das Halten über eine formgleiche Umschließung des Werkstückes. Diese Verfahren werden bisher von der Industrie nur im geringem Maße genutzt, wobei sich speziell bei der Mikromontage jedoch eine Änderung abzeichnet.
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Wie bereits eingangs angedeutet beschreibt eine Greifzange im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere das Arbeitsorgan eines Roboters. Dazu zählen beispielsweise Aktoren/Effektoren, aber auch erforderliche Hilfseinrichtungen, wie Handgelenksachsen, Wechselsyteme, Fügehilfen, Schutzeinrichtungen und Sensoreinheiten.
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Um die Zuverlässigkeit einer Greifzange zu optimieren, ist es üblich, diese mit Sensoren zu versehen, mit denen die richtige Lage und die Anwesenheit eines Werkstückes erfasst beziehungsweise erkannt werden kann, eine korrekte Bearbeitung des Werkstückes kontrolliert werden kann, oder entsprechende Bearbeitungsparameter geprüft werden können.
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So ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 10 2014 211 772 A1 eine Greifzange der eingangs genannten Art bekannt, wobei dieser Greifzange ein Sensor zugeordnet ist, der derart an einem Greifbackenkörper einer ersten Greifbacke angeordnet ist, dass er mit einem Greifbackenelement der ersten Greifbacke auslösbar ist. Mit Hilfe dieser Sensoranordnung an einer der beiden Greifbacken der Greifzange, ist es möglich, dass ein Werkstück (Greifgut) von der Greifzange gegriffen und durch das Greifen der Sensor aktiviert wird. Hierdurch kann detektiert werden, dass das Greifgut gegriffen wurde.
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Diese aus dem Stand der Technik bekannte Sensorik, welche an einer der beiden Greifbacken einer Greifzange vorgesehen wird, ist jedoch bei Miniaturgreifzangen aufgrund der geringen Baugröße der dort zum Einsatz kommenden Greifbacken nicht anwendbar, sodass derartige Miniaturgreifzangen bislang ohne entsprechende Sensorik ausgerüstet waren.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, mit welcher auch bei Miniaturgreifzangen ein Greifen der Greifbacken wirksam erfasst werden kann.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Greifzange gemäß dem unabhängigen Schutzanspruch 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen hiervon in den abhängigen Schutzansprüchen angegeben sind.
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Demgemäß wird erfindungsgemäß eine Greifzange vorgeschlagen , welche eine erste Greifbacke mit einem Greifbackenkörper und einem relativ zu dem Greifbackenkörper zumindest bereichsweise bewegbaren Greifbackenelement, eine zweite Greifbacke mit einem Greifbackenkörper und einem Greifbackenelement; und einen Sensor aufweist, der an dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke derart angeordnet oder in dem Greifbackenkörper derart integriert ist, dass er mit dem Greifbackenelement der ersten Greifbacke auslösbar ist.
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Um diese Greifzange als Miniaturgreifzange realisieren zu können, ist erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, dass der Sensor der Greifzange ein induktives oder kapazitives Sensorelement mit einer in Längsrichtung des Greifbackenkörpers der ersten Greifbacke ausgerichteten, stirnseitigen aktiven Fläche aufweist, wobei das Greifbackenelement die erste Greifbacke einen zumindest bereichsweise in den aktiven Bereich des Sensorelements hineinragenden, vorspringenden Bereich aufweist zum bedarfsweisen Auslösen des Sensorelements, wenn das Greifbackenelement relativ zu dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke bewegt wird. Auf diese Weise ist eine besonders kompakte Bauform der Greifzange möglich, welche trotzdem ausgebildet ist, wirksam zu detektiert, dass ein Greifgut gegriffen wurde. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Lösung bei der Realisierung von Miniaturgreifzangen angewandt werden.
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Unter Miniaturgreifzange im Sinne der vorliegenden Offenbarung sind insbesondere besonders kompakt ausgeführte Greifzangen für Werkstücke (Greifgut) ab einem Innendurchmesser von 1 bis 2 mm zu verstehen. Sie müssen besonders klein und leicht ausgeführt sein, und sollten trotzdem eine Greifkraft von etwa 1 bis 4 N bei 5 bar Betätigungsdruck liefern. Der Körper der Greifzange und die Greifbacken bestehen vorzugsweise aus Edelstahl. Diese Mini-Werkzeuge sind auch zum Greifen von Leiterplatten ideal geeignet.
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Da die erfindungsgemäße Greifzange vorzugsweise nur mit Druckluft arbeitet, ist diese auch besonders wartungsfrei und hat durch die hochwertige Mechanik eine lange Lebensdauer. Die erfindungsgemäße Greifzange ist insbesondere für die Elektronikindustrie und für Kleinteile aller Art konzipiert.
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Gemäß Realisierungen der erfindungsgemäßen Greifzange weist der Sensor ein Sensorgehäuse auf, in welchem das Sensorelement zumindest bereichsweise aufgenommen ist, wobei das Sensorgehäuse vorzugsweise integral mit dem Material des Greifbackenkörpers der ersten Greifbacke ausgebildet ist. Insbesondere ist es im Hinblick auf eine besonders kompakt ausgeführte Greifzange von Vorteil, wenn das Sensorelement in dem Material des Greifbackenkörpers der ersten Greifbacke integriert ist.
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Bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Greifzange ist vorgesehen, dass an dem Greifbackenelement der ersten Greifbacke eine Kontur in einem Bereich ausgebildet ist, der zu dem Greifbereich der Greifzange hin orientiert ist, wobei an dem Greifbackenelement der zweiten Greifbacke eine Kontur in einem Bereich ausgebildet ist, der zu dem Greifbereich der Greifzange hin orientiert ist. In diesem Zusammenhang hat es sich im Hinblick auf eine besonders kompakt ausgeführte Greifzange als vorteilhaft erwiesen, wenn in dem Greifbackenelement der ersten Greifbacke eine Aussparung in einem Bereich ausgebildet ist, der in einer zu dem Greifbereich der Greifzange entgegengesetzten Richtung orientiert ist, wobei in die Aussparung der an dem Greifbackenkörper angeordnete oder in dem Greifbackenkörper integrierte Sensor zumindest bereichsweise aufgenommen oder aufnehmbar ist.
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Vorzugsweise wird die Aussparung durch eine im Wesentlichen parallel zu dem Sensor verlaufende Grundfläche und mindestens eine und vorzugsweise genau eine Seitenfläche ausgebildet, welche zumindest bereichsweise in den aktiven Bereich des Sensorelements hineinragt zum bedarfsweise Auslösen des Sensorelements, wenn das Greifbackenelement relativ zu dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke bewegt wird. In diesem Zusammenhang bietet es sich in vorteilhafter Weise an, dass die Seitenfläche der Aussparung zumindest ein Teil des zumindest bereichsweise in den aktiven Bereich des Sensorelements hineinragenden, vorspringenden Bereiches ist. Hierdurch kann die Sensorik zum Erfassen eines wirksamen Greifens eines Greifgutes in einer besonders einfach zu realisierenden, aber dennoch effektiven Weise auch bei Miniaturgreifzangen umgesetzt werden.
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Bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Greifzange ist insbesondere vorgesehen, dass die Kontur des Greifbackenelements der ersten Greifbacke und die Kontur des Greifbackenelements der zweiten Greifbacke zumindest bereichsweise derart ausgebildet und zueinander angeordnet sind, dass in einem geschlossenen Zustand der Greifzange die Konturen zumindest teilweise im Wesentlichen komplementär miteinander in Eingriff stehen.
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Mit anderen Worten, bei diesen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Greifzange sind die Konturen, die beim Schließen der Greifzange aufeinandertreffen, um ein Greifgut sicher greifen zu können, derart ausgebildet, dass sie zumindest bereichsweise komplementär zueinander in Eingriff stehen. Hierdurch kann erreicht werden, dass nunmehr Greifgüter gegriffen und detektiert werden können, welche eine beliebige Dicke aufweisen können.
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Bei vielen Anwendungen ist es erstrebenswert, dass dünnes Greifgut, beispielsweise dünner als 3 mm oder 4 mm, gegriffen werden kann. Außerdem soll das Greifen eines solchen Greifguts auch detektiert werden können. Da mit der erfindungsgemäßen Lösung nunmehr solche dünnen Greifgüter gegriffen werden können und dieses Greifen auch detektiert werden kann, wird der Einsatzbereich einer solchen Greifzange enorm erweitert.
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Beispielsweise können Kunststoffformteile, welche dünne Laschen zum Greifen aufweisen (Greifgut), an diesen Laschen durch die erfindungsgemäße Greifzange gegriffen werden und aus entsprechenden Formen für die Kunststoffherstellung sicher herausgehoben werden. Bei solchen Anwendungen muss sichergestellt sein, dass ein Greifgut auch gegriffen wurde (Detektierung). Derartige dünne Laschen weisen oftmals eine Dicke von wenigen Millimetern oder sogar nur Bruchteilen von Millimetern auf.
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Auch ist es durch die erfindungsgemäße Greifzange dieser Ausführungsform möglich, dünne Greifgüter, wie beispielsweise Folien oder Blätter oder dergleichen, sicher zu greifen und ein solches Greifen auch sicher zu detektieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist/sind die Kontur des Greifbackenelements der zweiten Greifbacke und/oder die Kontur des Greifelements der ersten Greifbacke zumindest bereichsweise länglich, insbesondere kanten-, riefen-, kerben-, oder rillenförmig ausgebildet.
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Vorteilhafterweise wird die Ausbildung der Konturierung an das Greifgut angepasst, um somit eine optimale Haftung zwischen dem Greifbackenelement der zweiten Greifbacke und des Greifguts bzw. zwischen dem Greifbackenelement der ersten Greifbacke und des Greifguts zu erreichen.
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Gemäß Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Greifzange ist vorgesehen, dass zwischen dem Greifbackenelement der ersten Greifbacke und dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke ein Sensorspalt mit einer vorab festgelegten oder festlegbaren Breite ausgebildet ist, wenn die Greifzange nichts gegriffen hat und in ihrem geöffneten Zustand vorliegt.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Greifbackenelement der ersten Greifbacke und dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke ein Sensorspalt mit einer vorab festgelegten oder festlegbaren Breite B ausgebildet, wenn die Greifzange nichts gegriffen hat und die Greifzange außerdem im geschlossenen Zustand ist. Außerdem ist die Kontur der zweiten Greifbacke und/oder des Greifelements der ersten Greifbacke derart ausgebildet, dass die Kontur, gemessen von der Basis der Kontur zu einer Erhebung der Kontur, eine vorab festgelegte oder festlegbare Höhe H aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Höhe H größer oder gleich der Breite B ist.
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Die Breite B korrespondiert zu dem Abstand zwischen dem Greifbackenelement und dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke. Sie entspricht somit im Wesentlichen dem Schaltspiel des Sensors. Dadurch, dass die Höhe H der Kontur so gewählt ist, dass sie größer als die Breite B ist, kann erreicht werden, dass trotz eines Schaltspiels des Sensors bzw. eines Sicherheitsabstandes des Greifelements vom Greifbackenkörper ein Objekt beliebiger Dicke von der Greifzange gegriffen werden kann und dieses Greifen auch vom Sensor detektiert werden kann.
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Insbesondere werden Greifbacken bei konventionellen Greifzangen bisher aufgrund der bestehenden Fertigungstechnik symmetrisch ausgebildet. Dies bedeutet insbesondere, dass erste und zweite Greifbacken bisher identisch ausgebildet werden.
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In anderen Worten werden erste bzw. obere und zweite bzw. untere Greifbacken bei konventionellen Greifzangen im selben Fertigungsverfahren hergestellt. Hierdurch sind die Konturierungen, beispielsweise in Form von Greifzähnen, der Greifbacken im zusammengesetzten Zustand der Greifzange so zueinander ausgerichtet, dass jeweils die Spitzen der Konturen/Greifzähne der Greifbacken genau aufeinander zeigen. Dies bedeutet bei konventionellen Greifzangen, dass die Greifbacken nur soweit geschlossen werden können, bis die Spitzen der Konturierung/Greifzähne der Greifbacken direkt aufeinander stehen. In diesem Zustand verbleibt dann ein Sensorspalt bzw. Schaltspiel zwischen einem Greifbackenelement und einem Sensor. Wenn nunmehr ein dünnes Greifgut gegriffen und detektiert werden soll, muss dieses Greifgut eine Dicke aufweisen, die größer ist als die Breite des Sensorspaltes zwischen dem Greifbackenelement und dem Sensor bzw. des Schaltspiel des Sensors.
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Durch das komplementäre Ausführen der Konturen wie oben beschrieben einerseits und dem Ausbilden einer Höhe H der Konturen derart, dass die Höhe H größer oder gleich der Breite B des Sensorspalts/Schaltspiels ist andererseits, kann in synergistischer Art und Weise erreicht werden, dass nicht mehr die Spitzen der Konturierungen direkt aufeinander stehen, wenn die Greifzange geschlossen ist, und somit das Schaltspiel des Sensors nicht länger die Dicke limitiert, bis zu der ein Greifgut, welches gegriffen werden soll, detektiert werden kann.
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Um sicherzustellen, dass die Greifbacken nicht soweit geschossen werden können, dass das Greifbackenelement der ersten Greifbacke an den Greifbackenkörper der ersten Greifbacke gedrückt wird und der erste Sensorspalt hierdurch verschwindet, wenn die Greifzange geschlossen wird und kein Greifgut gegriffen wird, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Greifbacken sperren, bevor das Greifbackenelement der ersten Greifbacke an den Greifbackenkörper der ersten Greifbacke gedrückt wird. Ein derartiges Sperren verhindert, dass der erste Sensorspalt überbrückt wird und der Sensor ausgelöst wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Greifbackenelement der ersten Greifbacke, vorzugsweise über einen Verbindungsbereich, schwenkbar mit dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke verbunden.
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Hierdurch kann vorteilhafterweise das Greifbackenelement beabstandet von dem Greifbackenkörper und dem Sensor angeordnet werden, so dass das Greifbackenelement in Richtung des Sensors gedrückt werden kann, wenn ein Greifgut von der Greifzange gegriffen wird. Somit kann ein Sicherheitsabstand bzw. ein Schaltspiel des Sensors eingehalten werden (Sensorspalt).
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Greifzange ein Synchronisationselement auf. Das Synchronisationselement ist derart ausgebildet, dass die erste Greifbacke und die zweite Greifbacke bezüglich einer Mitten-Längsachse der Greifzange selbstzentriert schließbar sind. Die Mitten-Längsachse erstreckt sich lateral mittig zwischen der ersten Greifbacke und der zweiten Greifbacke im Greifbereich der Greifzange.
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Hierdurch wird erreicht, dass die Greifbacken beim Schließen der Greifzange selbstzentriert geschlossen werden und somit ein komplementärer Eingriff der Kontur des Greifbackenelements der zweiten Greifbacke in die Kontur des Greifbackenelements der ersten Greifbacke realisiert wird.
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Ein derartiges Synchronisationselement ermöglicht also, dass Greifgüter, die gegriffen werden sollen, nicht genau zentral entlang der Mitten-Längsachse der Greifzange gegriffen werden müssen, sondern auch abweichend von der Mitten-Längsachse der Greifzange gegriffen werden können. Die Kraftausübung auf ein solches Greifgut ist in diesem Fall nicht symmetrisch. Trotzdem wird sichergestellt, dass die Greifbacken hierdurch nicht gegeneinander verschoben werden, wodurch ein komplementärer Eingriff der Konturen ineinander verhindert werden würde.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Synchronisationselement ein kreiszylinderförmiges Teil auf, das entlang einer Längsachse parallel zu Drehachsen der Greifbacken angeordnet ist.
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Ein derartiges kreiszylinderförmiges Teil ermöglicht es somit, dass die Greifbacken symmetrisch bezüglich der Mitten-Längsachse der Greifzange geschlossen werden können. Dies bedeutet insbesondere, dass die Konturen der Greifzange, d. h. die Kontur des Greifbackenelements der zweiten Greifbacke und die Kontur des Greifbackenelements der ersten Greifbacke genau im Bereich der Mitten-Längsachse der Greifzange aufeinandertreffen.
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Das kreiszylinderförmige Teil ist vorzugsweise derart angeordnet, dass es die Mitten-Längsachse der Greifzange senkrecht schneidet. Hierdurch kann eine Selbstzentrierung erreicht werden und gleichzeitig eine kompakte Bauform der Greifzange realisiert werden.
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Gemäß Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Greifzange ist vorgesehen, dass der ersten Greifbacke ein Vorspannelement insbesondere in Gestalt einer Feder zugeordnet ist zum Vorspannen des Greifbackenkörpers relativ zu dem Greifbackenelement der ersten Greifbacke derart, dass der Sensorspalt mit der vorab festgelegten oder festlegbaren Breite vorliegt, wenn die Greifzange nichts gegriffen hat und in ihrem geöffneten Zustand vorliegt.
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Bei vorteilhaften Realisierungen der erfindungsgemäßen Greifzange ist vorgesehen, dass der Greifbackenkörper der ersten Greifbacke über ein entsprechend zugeordnetes erstes Drehlager relativ zu einem Gehäuse oder einer Gehäusestruktur der Greifzange drehbar gelagert ist, dass der Greifbackenkörper der zweiten Greifbacke über ein entsprechend zugeordnetes zweites Drehlager relativ zu dem Gehäuse oder der Gehäusestruktur der Greifzange drehbar gelagert ist, und dass das Greifbackenelement der ersten Greifbacke über ein entsprechend zugeordnetes drittes Drehlager relativ zu dem Gehäuse oder der Gehäusestruktur der Greifzange und relativ zu dem Greifbackenkörper der ersten Greifzange drehbar gelagert ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Greifbackenelement der ersten Greifbacke einen metallischen, vorzugweise magnetischen oder magnetisierbaren Bereich auf. Der Sensor gibt ein Signal, vorzugsweise ein elektrisches Signal, aus, wenn der metallische Bereich des Greifbackenelements der ersten Greifbacke den Sensor berührt oder eine gewisse vorbestimmte oder vorbestimmbare Distanz zu dem Sensor unterschreitet.
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Vorteilhafterweise kann hierdurch detektiert werden, dass ein Greifgut gegriffen wurde, wenn das Greifbackenelement der ersten Greifbacke und das Greifbackenelement der zweiten Greifbacke das Greifgut berührt und durch ein Zusammendrücken der Greifbacken das Greifbackenelement der ersten Greifbacke hin zu dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke und damit dem Sensor gedrückt wird.
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Hierbei ist der metallische Bereich derart ausgebildet, dass er den Sensor genau dann berührt, wenn das Greifbackenelement den Sensor berührt oder an dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke zu Anliegen kommt. Andererseits ist natürlich denkbar, dass das Greifbackenelement noch nicht in Berührung mit dem Sensor oder dem Greifbackenkörper der ersten Greifbacke kommt, wenn der metallische Bereich schon in Berührung mit dem Sensor kommt. Auch ist denkbar, dass der Sensor dann ein Signal abgibt (Detektierung), wenn der metallische Bereich des Greifbackenelements der ersten Greifbacke dem Sensor nahekommt.
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Der Sensor ist hierbei vorzugsweise ausgelegt, in einem binären Modus betrieben zu werden. Dies bedeutet, dass der Sensor kein Signal aussendet, solange er nicht in Kontakt mit dem metallischen Bereich ist, und ein Signal aussendet, wenn er in Kontakt mit dem metallischen Bereich ist. Somit kann sichergestellt werden, dass der Sensor nur dann auslöst, wenn ein Greifgut gegriffen wurde. Allerdings ist auch ein Näherungssensor, vorzugsweise ein Induktionsnäherungssensor denkbar.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Zange eine Steuereinheit zugeordnet. Die Steuereinheit ist ausgelegt, ein Greifen der Zange festzustellen, wenn ein Signal von dem Sensor an die Steuereinheit übermittelt wird. Hierzu ist der Sensor vorzugsweise mit der Steuereinheit verbunden. Die Steuereinheit ist vorzugweise ausgebildet, die Kraft, die von den Greifbacken ausgeübt wird, gleichmäßig aufrecht zu erhalten, wenn detektiert wurde, dass die Zange etwas gegriffen hat.
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Hierdurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass, beispielsweise zur weiteren Verarbeitung oder zum weiteren Betrieb der Zange, detektiert wird, ob ein Greifgut gegriffen wurde. Außerdem kann sichergestellt werden, dass das Greifgut durch die Greifzange nicht beschädigt wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand einer exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifzange näher beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifzange in einer isometrischen Ansicht;
- 2 die exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifzange gemäß 1 in einer Seitenansicht; und
- 3 die exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifzange gemäß 2 in einer Schnittansicht.
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen der Aufbau und die Funktionsweise einer exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifzange 100 näher beschrieben. Bei dieser exemplarischen Ausführungsform ist die Greifzange 1 als eine pneumatisch betätigte Greifzange ausgeführt; die Art der Betätigung der Greifzange 100 ist allerdings nicht als einschränkend auszulegen.
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Wie dargestellt, weist die Greifzange eine erste Greifbacke 1 sowie eine zweite Greifbacke 2 aufweist. Die erste Greifbacke 1 ist in 2 und 3 exemplarisch oberhalb der zweiten Greifbacke 2 angeordnet. Natürlich ist auch denkbar, dass die erste Greifbacke 1 unterhalb der zweiten Greifbacke 2 angeordnet ist.
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Die Greifbacken 1, 2 können durch einen geeigneten Mechanismus geöffnet und geschlossen werden.
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Ein derartiger Mechanismus kann beispielsweise ein pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betätigter Mechanismus sein. Hierbei ist vorgesehen, dass die Greifbacken 1, 2 der Greifzange durch den Mechanismus geöffnet und/oder geschlossen werden können.
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Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Greifbacken nur soweit geschlossen werden können, dass die Greifbacken nicht vollständig aufeinandergepresst werden. Mit anderen Worten ist denkbar, dass die Greifbacken kurz vor dem vollständigen Zusammenpressen blockiert werden.
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Die erste Greifbacke 1 weist einen Greifbackenkörper 3 auf, welcher mittels einer oben beschriebenen Kraft bewegt werden kann (Öffnen bzw. Schließen der Greifbacke). Angrenzend an den Greifbackenkörper 3 ist ein Greifbackenelement 4 angeordnet, wobei das Greifbackenelement 4 vorzugsweise über einen Aufnahmebereich (Drehlager) mit dem Greifbackenkörper 3 schwenkbar verbunden ist.
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Wenn die Greifzange kein Greifgut gegriffen hat, ist vorgesehen, dass zwischen dem Greifbackenelement 4 und dem Greifbackenkörper 3 ein Sensorspalt der Breite B vorliegt. Die Breite B ist festgelegt bzw. festlegbar und entspricht im Wesentlichen dem Schaltspiel eines Sensors 5.
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Der Sensor 5 ist an dem Greifbackenkörper 3 angeordnet. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Sensor 5 oberhalb des Greifbackenkörpers 3 angeordnet ist. Natürlich ist auch denkbar, dass der Sensor 5 seitlich an der Greifbacke 1 oder in anderer geeigneter Weise an der Greifbacke 1 oder dem Greifbackenkörper 3 angeordnet ist.
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In einem Zustand, in welchem die Greifzange geschlossen ist, verringert sich der Sensorspalt zwischen dem Greifbackenelement 4 und dem Greifbackenkörper 3 bzw. dem Sensor 5.
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Der ersten Greifbacke 1 ist ein Vorspannelement 9 insbesondere in Gestalt einer Feder zugeordnet zum Vorspannen des Greifbackenkörpers 3 relativ zu dem Greifbackenelement 4 der ersten Greifbacke 1 derart, dass der Sensorspalt mit der vorab festgelegten oder festlegbaren Breite B vorliegt, wenn die Greifzange 100 nichts gegriffen hat und in ihrem geöffneten Zustand vorliegt.
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Der Sensor 5 ist derart an dem Greifbackenkörper 3 der ersten Greifbacke 1 angeordnet oder in dem Greifbackenkörper 3 derart integriert ist, dass er mit dem Greifbackenelement 4 der ersten Greifbacke 3 auslösbar ist. Hierzu weist der Sensor 5 ein induktives oder kapazitives Sensorelement mit einer in Längsrichtung des Greifbackenkörpers 3 der ersten Greifbacke 1 ausgerichteten, stirnseitigen aktiven Fläche 5' auf. Andererseits weist das Greifbackenelement 4 der ersten Greifbacke 1 einen zumindest bereichsweise in den aktiven Bereich 5' des Sensorelements hineinragenden, vorspringenden Bereich 7 auf zum bedarfsweisen Auslösen des Sensorelements, wenn das Greifbackenelement 4 relativ zu dem Greifbackenkörper 3 der ersten Greifbacke 1 bewegt wird.
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Bei der in den Zeichnungen dargestellten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifzange 100, weist der Sensor 5 ein Sensorgehäuse aufweist, in welchem das Sensorelement zumindest bereichsweise aufgenommen ist, wobei das Sensorgehäuse integral mit dem Material des Greifbackenkörpers 3 der ersten Greifbacke 1 ausgebildet ist.
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Alternativ hierzu ist es aber auch denkbar, wenn das Sensorelement - ohne das Vorsehen eines Sensorgehäuses - in dem Material des Greifbackenkörpers 3 der ersten Greifbacke 1 integriert ist, also integral mit dem Material des Greifbackenkörpers 3 ausgebildet ist.
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Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist in dem Greifbackenelement 4 der ersten Greifbacke 1 eine Aussparung 8 in einem Bereich ausgebildet ist, der in einer zu dem Greifbereich der Greifzange 100 entgegengesetzten Richtung orientiert ist, wobei in die Aussparung 8 der an dem Greifbackenkörper 3 angeordnete oder in dem Greifbackenkörper 3 integrierte Sensor 5 zumindest bereichsweise aufgenommen oder aufnehmbar ist.
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Wie es insbesondere der Darstellung in 3 entnommen werden kann, wird bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifzange 100 die Aussparung 8 ausgebildet durch eine im Wesentlichen parallel zu dem Sensor 5 verlaufende Grundfläche und genau eine Seitenfläche, welche zumindest bereichsweise in den aktiven Bereich 5' des Sensorelements hineinragt zum bedarfsweise Auslösen des Sensorelements, wenn das Greifbackenelement 4 relativ zu dem Greifbackenkörper 3 der ersten Greifbacke 1 bewegt wird. Dabei bildet die Seitenfläche der Aussparung 8 zumindest ein Teil des zumindest bereichsweise in den aktiven Bereich 5' des Sensorelements hineinragenden, vorspringenden Bereiches 7.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sowohl an dem Greifbackenelement 4 als auch an dem Greifbackenelement 4' der zweiten Greifbacke 2 jeweils eine Kontur 6, 6' vorgesehen ist. Die Kontur 6, 6' hat vorzugsweise die Form von Greifzähnen. Allerdings kann die Kontur 6, 6' auch kegel-, tetraeder-, oder pyramidenförmig ausgebildet sein oder auch länglich, insbesondere kanten-, riefen-, kerben-, oder rillenförmig ausgebildet sein.
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Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Kontur 6 des Greifelements 4 zumindest bereichsweise komplementär zur Kontur 6' des Greifbackenelements 4' der zweiten Greifbacke 2 ausgebildet ist. Somit kann ein Basisbereich der Kontur beispielsweise des Greifbackenelements 4' der zweiten Greifbacke 2 so ausgebildet sein, dass die Spitze einer Kontur 6 beispielsweise des Greifelements 4 zumindest bereichsweise genau in den Basisbereich der Kontur 6' beispielsweise des Greifbackenelements 4' der zweiten Greifbacke passt. Die Konturen 6, 6' stehen in Eingriff miteinander, wenn die Zange geschlossen ist.
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Mit anderen Worten sind der Bereich der Konturierung bzw. der Greifzähne einer Greifbacke 1, 2 komplementär zu dem Bereich der Konturierung bzw. der Greifzähne der anderen Greifbacke 1, 2 bzw. des Greifelements 4, 4' ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist keinesfalls auf eine pneumatisch betätigte Greifzange beschränkt. Vielmehr kommen selbstverständlich auch hydraulische oder elektrische Linearantriebe in Frage.
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Auch ist die Erfindung nicht auf Greifzangen beschränkt, bei denen die Greifbacken relativ zueinander verschwenkt werden. Vielmehr soll mit der vorliegenden Erfindung auch solche Greifzangen abgedeckt werden, bei denen die Greifbacken linear zueinander verschoben werden beziehungsweise verschiebbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014211772 A1 [0008]
