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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Greiferanordnung zum selektiven Halten mindestens eines Kabels, insbesondere in einer Kabelbearbeitungsvorrichtung.
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STAND DER TECHNIK
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Bei einer herkömmlichen Kabelbearbeitungsvorrichtung, insbesondere einer Kabelbearbeitungsvorrichtung, die ein vorkonfektioniertes Kabelbündel aus beispielsweise zwei Kabeln verdrillen, sind Kabelgreifer zum Greifen und Verdrillen des Kabelbündels relativ zueinander bereitgestellt. Beispielsweise ist ein drehstationärer Greifer an einem Ende einer solchen herkömmlichen Vorrichtung bereitgestellt, und ein drehbarer Greifer ist dem drehstationärer Greifer gegenüberliegend bereitgestellt. Jeder der Greifer in einer solchen herkömmlichen Vorrichtung kann einen einstellbaren Begrenzungsanschlag umfassen, der einen manuellen Einführungsvorgang der jeweiligen Kabelenden des Bündels erleichtert. Ein Beispiel für eine herkömmliche Kabelbearbeitungsvorrichtung ist beispielsweise in
DE 20 2010 001 324 U offenbart.
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Herkömmliche Kabelgreifer schließen ein Paar von Greiferbacken ein. Um ein oder mehr eingeführte Kabelenden zu greifen, können die Greiferbacken in Richtung eines Greifzentrums bewegt werden, so dass deren jeweilige Greifflansche einander während eines solchen Schließvorgangs annähern. Es ist wünschenswert, dass die Kabelenden zentral gehalten werden, d. h. am Greifzentrum oder ausreichend nahe beim Greifzentrum.
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TECHNISCHES PROBLEM
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Bei der herkömmlichen Technologie wird das Paar von Greiferbacken mittels eines Paars von dedizierten Hebeln betätigt, wobei jeder der Hebel gemeinsam mittels eines Schiebers betätigt wird. Der Schieber wird wiederum über eine Kolbenstange eines pneumatisch betätigten Zylinders betätigt. Beim Schieber sind zwei Bolzen bereitgestellt, wobei jeder Bolzen mit einer im Hebel bereitgestellten Nut in Eingriff ist. Dadurch ist eine ausreichend synchrone Betätigung der Greiferbacken möglich.
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Eine solche Konfiguration ist jedoch komplex. Außerdem wird die oben beschriebene Greiferanordnung durch die Kolbenstange und den Zylinder schwer, und demzufolge ist die beispielsweise bei einem Vorgang zum Verdrillen der Kabelenden zu bewegende Masse erhöht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Greiferanordnung bereitzustellen, die in einer Kabelbearbeitungsvorrichtung verwendet werden kann, wobei die Greiferanordnung ein verringertes Gewicht oder eine verringerte Komplexität aufweist.
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Die Aufgabe wird durch eine Technologie erzielt, wie sie im unabhängigen Anspruch bzw. den unabhängigen Ansprüchen beschrieben ist. Weitere Merkmale, Aspekte und Ausführungsformen sind beispielsweise aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
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Gemäß einem Aspekt umfasst eine Greiferanordnung ein Paar von Greiferkolben. Die Greiferkolben sind so konfiguriert, dass sie selektiv mindestens ein Kabel halten, das zwischen den Greiferkolben eingeführt ist. Zwischen den Greiferkolben ist ein Kolben-Zwischenbereich definiert. Halten oder Greifen oder Klemmen des mindestens einen Kabelendes umfasst ein Fixieren der Position des mindestens einen Kabels, das relativ zu den Greiferkolben gehalten wird, d. h. ein Halten des mindestens einen Kabels axial und radial an Ort und Stelle, wobei die axiale und die radiale Richtung zumindest näherungsweise durch eine Kabelachse des gehaltenen Kabels definiert werden.
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Gemäß dem Aspekt sind die Greiferkolben jeweils teilweise innerhalb eines jeweiligen Pneumatikzylinder aufgenommen, d. h. jedem Greiferkolben ist ein Pneumatikzylinder zugeordnet, in den er teilweise eingeführt ist.
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Die Pneumatikzylinder umfassen jeweils eine Zylinderkammer, die ein Luftvolumen beherbergt. Der Luftdruck des Luftvolumens wirkt auf eine Fläche - oder Betätigungsfläche - des jeweiligen Greiferkolbens. Bei einem Anstieg des Luftdrucks des Luftvolumens der jeweiligen Zylinderkammer werden die Greiferkolben jeweils pneumatisch in Richtung des Kolben-Zwischenbereichs bewegt.
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Jede der Zylinderkammern ist in Fluidverbindung mit einem jeweiligen Luftkanal. Die Luftkanäle haben im Wesentlichen die gleiche Konfiguration. Die Luftkanäle sind in Fluidverbindung mit einem gemeinsamen Lufteinlass. Typischerweise haben die Zylinderkammern der Pneumatikzylinder im Wesentlichen die gleiche Konfiguration.
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Die gleiche Konfiguration, wie hierin verwendet, schließt typischerweise eines oder mehr der folgenden ein, die sich jeweils auf das Verhältnis eines Luftkanals zum anderen Luftkanal beziehen, bzw. die sich jeweils auf das Verhältnis einer Zylinderkammer auf die andere Zylinderkammer beziehen: Eine im Wesentlichen gleiche wirksame Fläche in Bezug auf die Betätigungsfläche des Greiferkolbens, ein im Wesentlichen gleiches Volumen, eine im Wesentlichen gleiche Kanallänge oder Kammerlänge, oder eine Kombination daraus.
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Indem der gemeinsame Lufteinlass mit Druck beaufschlagt wird, nimmt der Luftdruck im System, der auf jede der Betätigungsflächen der Greiferkolben wirkt, im Wesentlichen gleichzeitig und im Wesentlichen um demselben Wert zu. Demzufolge werden die Greiferkolben auf eine im Wesentlichen synchrone Weise in Richtung des Kolben-Zwischenbereichs bewegt, so dass sie das mindestens eine eingeführte Kabel im Wesentlichen gleichzeitig von beiden Seiten aus berühren. Auf diese Weise wird ein Ergreifen oder Greifen des mindestens einen Kabels an einer zentralen Position erreicht.
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In Ausführungsformen umfasst die im Wesentlichen gleiche Konfiguration der Luftkanäle eine im Wesentlichen gleichen Querschnittsfläche. Typischerweise variiert die Querschnittsfläche jedes Luftkanals von dem Lufteinlass zu ihrer Zylinderkammer im Wesentlichen nicht.
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In Ausführungsformen ist jeder Greiferkolben vorgespannt - oder mechanisch vorbelastet - und zwar mit einer Vorspannkraft oder Vorspannungskraft. Das Vorspannen wird mittels eines Rückstell-Spannelements bewirkt, das dem jeweiligen Greiferkolben zugeordnet ist. Die Vorspannkraft wirkt in der Richtung weg vom Kolben-Zwischenbereich. Auf diese Weise können beispielsweise einfachwirkende Kolben verwendet werden.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen, die sich auf das Vorspannen eines jeden Greiferkolbens beziehen, beträgt die Vorspannungskraft von jedem der Rückstell-Spannelemente mindestens das Doppelte der Gleitreibungskraft von jedem der Greiferkolben, die auf eine Bewegung des jeweiligen Greiferkolbens in Richtung des Zwischenbereichs hin ausgeübt wird. Bei dieser Konfiguration muss die Vorspannkraft, die mindestens das Doppelte der Gleitreibungskraft beträgt, von dem jeweiligen Zylinder aufgebracht werden, um den jeweiligen Greiferkolben zu bewegen. Auf diese Weise können die jeweiligen Bewegungen der Greiferkolben in Richtung des Kolben-Zwischenbereichs, d. h. der Schließvorgang der Greiferanordnung, gleichmäßig bzw. glatt gemacht werden, wodurch eine weitere Vereinheitlichung der jeweiligen Bewegungen ermöglicht wird.
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In weiteren Ausführungsformen, die sich auf das Vorspannen von jedem Greiferkolben beziehen, umfasst jeder der Pneumatikzylinder ferner einen Kolben-Begrenzungsanschlag.
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In einem weiteren Aspekt umfasst die Kabelbearbeitungsvorrichtung die Greiferanordnung, wie hierin beschrieben.
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Figurenliste
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Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird detaillierter unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines herkömmlichen Kabelgreifers, die zu Erläuterungszwecken gezeigt ist;
- 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer Greiferanordnung gemäß einer Ausführungsform;
- 3 eine schematische Schnittansicht der Greiferanordnung aus 2.
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In den Zeichnungen sind identische oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Kabelgreifers 100 gemäß dem Stand der Technik. In 1 weist der Kabelgreifer 100 ein Paar von Greiferbacken 170 zum Greifen eines Endes eines Kabelpaars 150 auf, die in einer Region zwischen den Greiferbacken 170 eingeführt sind. Ein Begrenzungsanschlag 120 stellt sicher, dass eine passende Länge in der Axialrichtung des Kabelpaars 150 eingeführt wird. Ein Schieber 110 ist auf einer Kolbenstange 130 des Kabelgreifers 100 montiert. Die Kolbenstange 130 ist ein Teil eines pneumatisch betätigten Zylinders und kann hin- und her bewegt werden, und zwar im Wesentlichen entlang einer gemeinsamen Achsrichtung der Kabel 150 und des Kabelgreifers 100.
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Ein Bolzen 140 auf jeder Seite des Schiebers 110 greift in eine jeweilige Nut von jedem von einem Paar von Hebeln 160 ein. Wenn die Kolbenstange 130 bewegt wird, dreht sich jeder Hebel 160 um eine Drehachse 165, und zwar auf eine im Wesentlichen synchrone Weise, wodurch die Greiferbacken 170 das Kabelpaar 150 im Wesentlichen an einer zentralen Position greifen.
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Die mechanische Komplexität des Bolzens 140, des Schiebers 110, der Hebel 160 und der Kolbenstange 130 machen die herkömmliche Konfiguration störungsanfällig. Außerdem ist durch die Masse der Kolbenstange 130 der Kabelgreifer 100 bei einer Drehbewegung während eines Kabel-Verdrillvorgangs schwierig zu handhaben.
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2 und 3 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wobei 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Greifers 1, und wobei 3 eine schematische Schnittansicht davon ist. Im Folgenden wird sowohl auf 2, als auch auf 3 Bezug genommen. In 2 und 3 wird ein Kabelpaar 50 in einem Kolben-Zwischenbereich 35 axial bis zu einem einstellbaren Kabel-Begrenzungsanschlag 20 eingeführt.
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Die vorliegende Technologie basiert auf einer direkten Betätigung von zwei gegenüberliegend angeordneten Greiferkolben 30-1, 30-2 der Greiferanordnung 1. Die Greiferkolben 30-1, 30-2 sind in einem im Wesentlichen U-förmigen Gehäuse 40 angeordnet. Jeder Greiferkolben 30-1, 30-2 ist teilweise innerhalb eines jeweiligen Pneumatikzylinders 10-1, 10-2 beherbergt, so dass er aus dem jeweiligen Zylinder 10-1, 10-2 heraus in Richtung des Kolben-Zwischenbereichs 35 bewegt werden kann, wenn die jeweilige Zylinderkammer 15-1, 15-2 des Zylinders 10-1, 10-2 mit Druck beaufschlagt wird. Die Zylinderkammern 15-1, 15-2 sind gegenüber der Außen- oder Umgebungsatmosphäre über jeweilige Zylinderdeckel 11-1, 11-2 abgeschlossen.
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Ein Paar von Zugfedern 12-1, 12-2, die als Rückstell-Spannelemente dienen, üben jeweils eine Vorspannkraft auf den jeweiligen Greiferkolben 30-1, 30-2 aus, wodurch diese vom Kolben-Zwischenbereich 35 zurückgezogen werden, und zwar für den Fall, dass die Druckbeaufschlagung der Zylinderkammern 10-1, 10-2 aufgehoben ist. Kolben-Begrenzungsanschläge 13-1, 13-2 sind auf jeder Seite bereitgestellt, so dass die Bewegung in Richtung der Vorspannkraft begrenzt wird.
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Um die Druckbeaufschlagung durchzuführen, steht jede der Zylinderkammern 15-1, 15-2 in Fluidverbindung mit einem jeweiligen Luftkanal 42-1, 42-2 innerhalb des Gehäuses. In der Ausführungsform der 2 und 3 sind die Luftkanäle 42-1, 42-2 gebohrt, aber es kann auch eine jedwede andere Technik zum Ausbilden der Luftkanäle 42-1, 42-2 verwendet werden.
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An deren jeweiligen proximalen Enden münden die Luftkanäle 42-1, 42-2 in die jeweiligen Zylinderkammern 15-1, 15-2. An deren distalen Enden stehen die Luftkanäle 42-1, 42-2 in Fluidverbindung mit einem gemeinsamen Lufteinlass 41.
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In der Ausführungsform haben die Luftkanäle 42-1, 42-2 im Wesentlichen die gleiche Konfiguration, einschließlich einer im Wesentlichen gleichen Querschnittsfläche im gesamten Kanalpfad. Auf ähnliche Weise haben in der Ausführungsform die Zylinderkammern 15-1, 15-2 im Wesentlichen die gleiche Konfiguration, einschließlich einer im Wesentlichen gleichen Querschnittsfläche und Länge. Auf ähnliche Weise haben in den Ausführungsformen die Greiferkolben 30-1, 30-2 im Wesentlichen die gleiche Konfiguration, einschließlich einer im Wesentlichen gleichen Querschnittsfläche und Länge.
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Wenn der Luftdruck am Lufteinlass 41 steigt, dann steigt auch der Druck innerhalb der Zylinderkammern 15-1, 15-2. Derselbe Druck wirkt auf die Fläche der Greiferkolben 30-1, 30-2, wodurch die Greiferkolben 30-1, 30-2 in Richtung des Kolben-Zwischenbereichs 35 herausbewegt werden. Wenn der Druck entspannt wird, beispielsweise durch Öffnen des Lufteinlasses 41, so dass eine Kommunikation mit der Umgebungsluft stattfindet, dann ziehen die Zugfedern 12-1, 12-2 die Greiferkolben 30-1, 30-2 gegen die jeweiligen Kolben-Begrenzungsanschläge 13-1, 13-2 zurück.
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Die Vorspannkraft, die von der Zugfeder 12-1 aufgebracht wird, beträgt mindestens das Doppelte der Gleitreibungskraft des Greiferkolbens 30-1. Auf ähnliche Weise beträgt die Vorspannkraft, die von der Zugfeder 12-2 aufgebracht wird, mindestens das Doppelte der Gleitreibungskraft des Greiferkolbens 30-2. Die Vorspannkräfte müssen von den jeweiligen Druckwerten überschritten werden, die auf die Greiferkolben 30-1, 30-2 wirken, wenn der Luftdruck durch Druckbeaufschlagung des Lufteinlasses 41 erhöht wird.
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Die Bewegungsgeschwindigkeit der Greiferkolben 30-1, 30-2 wird von der Gleitreibungskraft beeinflusst. Wenn die Gleitreibungskraft, die auf den Greiferkolben 30-1 wirkt, von derjenigen verschieden ist, die auf den Greiferkolben 30-2 wirkt, dann kann eine Differenz der Bewegungsgeschwindigkeit in Richtung des Kolben-Zwischenbereichs 35 auftreten. Diese Geschwindigkeitsdifferenz wird in dem Fall minimiert, in welchem zunächst eine passende Vorspannkraft ausgeübt wird. In diesem Fall ist die relative Differenz der Kräfte kleiner als ohne eine solche Vorspannkraft.
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Demzufolge bewegen sich die Greiferkolben 30-1, 30-2 in Richtung des Kolben-Zwischenbereichs 35 heraus, und zwar mit im Wesentlichen gleicher Bewegungsgeschwindigkeit. Infolge des gemeinsamen Lufteinlasses 41 und der Konfiguration des Druckbeaufschlagungssystems, beginnen sie im Wesentlichen gleichzeitig, sich zu bewegen. Auf diese Weise wird das Kabelpaar 50 im Wesentlichen zentral gegriffen, wodurch ein hochwertiger Verdrillvorgang ermöglicht wird.
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Während in der vorliegenden Offenbarung spezifische Ausführungsformen und Aspekte im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und die vorstehende Beschreibung veranschaulicht wurden, sind jegliche solche Veranschaulichung und Beschreibung als anschaulich oder beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.
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Andere Variationen der offenbarten Ausführungsformen sind für den Fachmann ersichtlich. In den Ansprüchen schließt der Ausdruck „umfassen“ nicht aus, dass es andere Elemente oder Schritte gibt, und der unbestimmte Artikel „ein“/„eine“ schließt nicht aus, dass es eine Mehrzahl gibt. Die bloße Tatsache, dass gewisse Maßnahmen in gegenseitig unterschiedlichen abhängigen Ansprüchen wiedergegeben sind, soll nicht darauf hinweisen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft verwendet werden könnte. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht dahingehend auszulegen, dass sie den Umfang einschränken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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