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Greifvorrichtung
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Greifvorrichtung
nach der Gattung des Hauptanspruches. Bei einer solchen bekannten Greifvorrichtung
ist ein Gehäuse vorgesehen, an dem für jede Greiferbacke ein Hebelsystem schwenkbar
geführt und drehbar gelagert ist, mit dem es gelingt, die Greiferbacken geradlinig
aufeinander zu und voneinander fort zu bewegen. Hierbei erfordern jedoch die jeder
Greiferbacke zugeordneten Hebelsysteme eine größere Zahl von Einzelhebeln, die miteinander
gekuppelt sind, um die Geradlinigkeit der Bewegung der Greiferbacken zu gewährleisten.
Dadurch wird diese Bauform kompliziert, aufwendig und damit teuer, zumal jedem Hebelsystem
zur entsprechenden Führung Führungsnuten in dem Gehäuse zugeordnet sind, die ebenfalls
gesondert in der geometrisch notwendigen Weise berechnet und hergestellt werden
müssen.
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Der Antriebsmechanismus liegt mit seiner Wirkrichtung parallel zur
Bewegungsrichtung der Greiferbacken und wird außerhalb der den Greiferbacken abgewandten
freien Enden
der Hebelsysteme von diesen ohne Verbindung mit dem
Gehäuse, also frei schwimmend, getragen. Der Antriebsmechanismus ist mit seinem
einen Gehäuseende an einem der Hebel systeme befestigt, während er mit einer aus
einem anderen Ende heraustretenden Kolbenstange mit dem anderen Hebelsystem verbunden
ist. Damit ist der Antriebsmechanismus ein außerhalb der Hebelsysteme liegendes
Teil, was einen erheblichen zusätzlichen Platzbedarf neben dem Platzbedarf der Hebelsysteme
bedeutet.
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Es gilt also, bei einer gattungsgemäßen Greifvorrichtung unter Aufrechterhaltung
der geradlinigen Bewegung der Greiferbacken den Platzbedarf zu reduzieren und den
Aufbau der Vorrichtung wesentlich zu vereinfachen.
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Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruches hat gegenüber der bekannten Vorrichtung den Vorteil,
daß der Antriebsmechanismus zwischen zwei einfachen Winkelhebeln angeordnet ist,
also an einem Platz, der ohnehin von der Vorrichtung benötigt wird.
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Dadurch, daß die Winkelhebel zwischen den Enden des Stellgliedes des
Antriebsmechanismus an diesem angelenkt sind, erübrigt sich das Erfordernis einer
Kolbenstange und damit der hierfür bzw. für deren Hubbewegung erforderliche Platzbedarf.
Dadurch, daß die Spannbackenfüße entlang geradliniger, am Greifergrundkörper befestigter
Führungsleisten verschiebbar sind, ergibt sich eine saubere und stabile Führung,
die sich auch, wie es mit der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung möglich ist, erlaubt,
hohe Schließkräfte aufzubringen. Schließlich erlaubt die
erfindungsgemäße
Konstruktion neben einer kompakten Bauweise das Aufbringen einer gleichen Greifkraft
im gesamten Greifbereich der Greiferbacken sowie einen großen Greifbereich. Die
kompakte Bauweise mit nur wenigen Einzelteilen ergibt ein besonders geringes Gewicht
der erindungsgemäßen Greifvorrichtung.
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Beim Gegenstand der Erfindung besteht in einfacher Weise die Möglichkeit,
daß der Greifergrundkörper durch das Gehäuse des Antriebsmechanismus gebildet ist,
das mit seinem den Greifbacken abgewandten Ende an einem Manipulator, einem Maschinengestell
od. dgl. befestigbar ist und am anderen Ende die Führungsleisten trägt, und daß
die Winkelhebel durch Gehäuseöffnungen auf das Stellglied geführt sind. Hier zeigt
sich besonders deutlich, wie gegenüber dem Bekannten das dortige Gehäuse im erfindungsgemäßen
Falle praktisch durch das Gehäuse des Antriebsmechanismus mitgebildet ist, hier
also kein besonderes Bauteil erforderlich ist.
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Die Ausnehmungen des Stellgliedes für die freien Enden der Winkelhebel
können durch eine Umfangsnut eines Stellgliedschaftes gebildet sein, womit deren
Fertigung wesentlich vereinfacht ist und eine besondere Justierung des Stellgliedes
in Drehrichtung entfällt.
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Der Antriebsmechanismus kann ein Stellglied aufweisen, das an beiden
Enden mit Tauchspulen versehen ist. Ferner besteht die Möglichkeit, das Stellglied
des Antriebsmechanismus durch eine motorgetriebene Spindel hin- und herzubewegen.
Das Stellglied kann Jedoch auch aus einem Schaft mit von diesem beiderseits getragenen
Kolben bestehen, wobei diese hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagbar sein können.
Bei einem pneumatisch betätigbaren Antriebsmechanismus
kann das
Stellglied aus dem genannten Schaft und von diesem beiderends getragenen Kolben
gebildet sein, es kann das Gehäuse des Antriebsmechanismus auf den schaftabgewandten
Seiten der Kolben Zylinderräume bilden und es können diese wahlweise mit dem Druckmedium
beaufschlagbar sein. Diese Bauform gibt nicht nur die vorerwähnte Möglichkeit, hohe
Schließkräfte aufzubringen. Es ergibt sich vielmehr auch, daß sich größere und kleinere
Teile gleich gut bzw. mit gleichbleibenden Kräften spannen lassen, da auf die Kolben
des Stellgliedes unabhängig von dessen Axialposition gleich große Kräfte ausgeübt
werden.
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Außerdem läßt sich durch Steuerung der Druckhöhe des Druckmediums
die Greifkraft einstellen bzw. begrenzen.
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Nach der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß bei einer Vorrichtung
mit pneumatischem oder hydraulischem Antrieb in den die Zylinderräume axial abschließenden
Teilen (Deckel, Führungsleiste für die Greiferbacken usw.) je ein axial verstellbarer
Anschlag für den Antriebskolben vorgesehen ist. Dadurch ist erreicht, daß die Offnungs-und
die Schließstellung der Greiferbacken eingestellt bzw.
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verstellt werden kann, so daß für den Anwender insbesondere in kritischen
Einsatzfällen, z.B. bei begrenzten Freiräumen, Sonderlösungen von Greiferbacken
mit eigenen, angepaßten Wegbegrenzungsschultern entfallen und eine Umrüstung auf
andere Greiferwege einfach und schnell möglich ist.
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Eine kompakte, keinen zusätzlichen Raum beanspruchende und von außen
leicht verstellbare Anordnung ergibt sich, wenn der axial verstellbare Anschlag
durch eine mit einer Gewindebohrung versehene Buchse gebildet ist, welche unverdrehbar,
jedoch verschiebbar in dem den Zylinderraum abschließenden Teil bzw. in einem mit
diesem Teil verbundenen Kunststoffkörper gelagert ist, und wenn zum axialen
7erstellen
der Buchse eine in deren Gewindebohrung eingreifende Schraube dient, die ihrerseits
axial unverschiebbar an dem den Zylinderraum abschließenden Teil gehalten ist.
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Zur Sicherung der eingestellten Lage des Anschlags wird weiter vorgeschlagen,
daß die Schraube ein mit Rastnuten am Umfang versehenen Ringbund hat bzw. mit einem
derartigen Ringbund verbunden ist und daß in dem den Zylinderraum abschließenden
Teil bzw. in einem mit diesem Teil verbundenen Kunststoffkörper ein Rastglied radial
verschiebbar gelagert ist, welches durch eine Feder gegen den Ringbund gedrückt
ist.
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Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 und 2 zwei gegeneinander um 900 verdrehte Seitenansichten der Greifvorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; Figur 3 eine Draufsicht auf die Greifvorrichtung
nach Figur 1; Figur 4 ein Schnittbild der Greifvorrichtung nach Figur 1 in vergrößerter
Darstellung, Figur 5 eine Draufsicht auf die Greifvorrichtung nach Figur 1; Figur
6 eine Seitenansicht der Greifvorrichtung nach Figur 1 und
Figur
7 ein Schnittbild der Greifvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Die Greifvorrichtung nach den Figuren 1 bis 6 hat einen Antriebsmechanismus
mit einem zylindrischen Gehäuse 1, das an einem Ende mit einem Anschlußdeckel 2
versehen ist, über den der Antriebsmechanismus mittels Schrauben 3 an einem Manipulator,
einem Maschinengestell oder dergleichen befestigt werden kann. Auf der anderen Seite
sind am Gehäuse 1 Führungsleisten 4 befestigt, an denen Greiferbacken 5 mit ihren
Fußteilen quer zur Symmetriemittellinie 6 des Antriebsmechanismus verschiebbar geführt
sind. Die Verschiebebewegung wird den Greiferbacken 5 durch Winkelhebel 7 erteilt,
die zwischen Paaren von Nasen 8, 9 schwenkbar gelagert sind. Die Nasen 8, 9 sind
am Gehäuse 1 in dessen vertikaler Mitte angebracht. Mit 10 sind Näherungsschalter
bezeichnet, die einerseits die Geschlossen- und andererseits die Offenposition der
Greiferbacken 5 abfühlen, wozu auf den den Näherungsschaltern 10 zugeordneten Winkelhebel
7 ein Schaltklemmstück 11 aufgesetzt ist. Schließlich zeigt Figur 2 noch zwei Druckluftanschlüsse
12 und 13 für die hin-und hergehende Bewegung des nichtersichtlichen Stellgliedes
des Antriebsmechanismus.
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Figur 4 zeigt die Greifvorrichtung in vergrößerter Darstellung geschnitten
entsprechend der Darstellung in Figur 1.
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Hier ist noch einmal ersichtlich das Gehäuse 1 des Antriebsmechanismus,
der Deckel 2 und die von diesem ausgehenden Befestigungsbolzen 3. Ferner sind ersichtlich
die Führungsleisten 4, die über einen Träger 15, an dem sie mittels Schrauben 16
befestigt sind, mit dem Gehäuse verbunden sind, sowie die Greiferbacken 5, die Symmetriemittellinie
6, die Winkelhebel 7 und die Nasen 8, 9. Wie ersichtlich, sind die Winkelhebel zwischen
den Nasenpaaren 8, 9 und damit am Gehäuse 1 über Bolzen 17 schwenkbar gelagert.
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Innerhalb des Gehäuses ist ein Stellglied koaxial zur Symmetriemittellinie
ó verschiebbar angeordnet, das aus einem Schaft 18 besteht, der endständig Kolben
19 und 20 trägt. Für diese ist durch das Gehäuse 1 sowie den Deckel 2 einerseits
und den Träger 15 andererseits auf der schaftabgewandten Seite je ein Zylinderraum
21, 22 gebildet, 7on denen jeder durch einen der Druckmittelanschlüsse 12, 13 gemäß
Figur 2 beaufschlagbar ist.
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Der Schaft weist eine Ringnut 23 auf, in die die Winkelhebel 7 mit
in diesem Falle an ihrem einen freien Ende gebildeten Kugelköpfen 24, Zylinderköpfen
od. dgl. eingreifen.
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Am anderen Ende der Winkelhebel sind ebenfalls Kugelköpfe 25 gebildet,
die in Aussparungen 26 der Greiferbackenfüße 27 eingreifen, wobei diese Aussparungen
26 bezüglich ihrer Achse parallel zur Symmetriemittellinie der Greifvorrichtung
angeordnet sind. Wie aus Figur 4 ersichtlich, sind die Greiferbacken 5 an den Greiferbackenfüßen
27 über Schrauben 28 befestigt, so daß an den Greiferbackenfüßen unterschiedliche
Sorten von Greiferbacken angebracht werden können. Um hier die Passung zu sichern,
sind Paßbolzen 29 vorgesehen.
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Die Figuren 5 und 6 zeigen. den Gegenstand gemäß Figur 4 in Draufsicht
und in um 900 gedrehter Seitenansicht. Zu diesen Figuren bedarf es angesichts der
wiederkehrenden Bezugszeichen gemäß den Figuren 1 bis 4 keiner nochmaligen Erläuterung.
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Wie ersichtlich, führen die Greiferbacken 5 eine geradlinige, gegenseitige
Bewegung entlang der Führungsleisten 4 aus, wobei die Greifkraft über den gesamten
Hub der Greiferbacken
praktisch gleich groß ist. Die Vorrichtung
baut sehr kompakt, da sie im wesentlichen nur aus dem Antriebsmechanismus, den daran
angelenkten, einfachen Winkelhebeln sowie den Greiferbacken besteht.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 7 hat der pneumatische Antriebsmechanismus
ein den Greifergrundkörper bildendes Gehäuse 30, welches oben durch einen Deckel
32 und unten durch einen Einsatzkörper 34 nach außen dicht abgeschlossen ist. Der
Deckel 32 ist mit im einzelnen nicht dargestellten Mitteln zum Befestigen am Gehäuse
30 und zum Anbauen der Vorrichtung an einen Manipulator, ein Maschinengestell oder
dergleichen versehen. Der Einsatzkörper 34 ist mit zwei parallel nebeneinander laufenden
Führungsleisten 36 verbunden, auf denen zwei Greiferbacken 38 linear verschiebbar
gelagert sind.
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Im Gehäuse 30 ist ein einstückig ausgeführter Kolben 40 verschiebbar
gelagert, der zwischen sich und dem Deckel 32 einen ersten Zylinderraum 42 und zwischen
sich und dem Einsatzkörper 34 einen zweiten Zylinderraum 44 begrenzt. Am Kolben
40 sind die einen Hebelarme von zwei sich diametral gegenüberliegenden Winkelhebeln
46 angelenkt, von denen Jeder auf einem Bolzen 48 gelagert ist, der an einer seitlich
abstehenden Konsole 50 des Gehäuses 30 befestigt ist. Die anderen Hebelarme der
xVinkelhebel 46 greifen Je mit einem Zapfen 52 in einen Schlitz 54 einer Greiferbacke
38 ein, welche parallel zur Symmetrieachse 56 verläuft.
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Die beiden Zylinderräume 42, 44 sind je über eine nicht dargestellte
Leitung mit einer Steuereinrichtung verbunden, welche die Zylinderräume 42, 44 alternativ
mit
einer Druckmittelquelle und der Atmosphäre verbindet.
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n Jedem Zylinderraum 42, 44 ist ein axial verstellbarer Anschlag
für den Kolben 40 gebildet, mit welchen der Kolbenweg nach beiden Seiten hin begrenzt
bzw. eingestellt werden kann. Jeder Anschlag hat eine mit einer Gewindebohrung versehene
Buchse 58, die unverdrehbar, Jedoch axial verschiebbar in einem Kunststoffkörper
60 bzw. 62 gelagert ist, der seinerseits in einer Ausnehmung im Deckel 32 bzw. im
Einsatzkörper 34 befestigt ist.
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In die Gewindebohrung einer jede Buchse 58 greift eine Schraube 64
ein, deren Kopf 66 im Deckel 32 bzw. dem insatzkörper 34 drehbar gelagert und durch
einen Dichtring 68 abgedichtet ist. An jeder Schraube 64 ist unmittelbar neben dem
Kopf 66 ein im Durchmesser größerer Ringbund 70 befestigt bzw. gebildet, der am
Umfang mit gleichmäßig verteilten Rastnuten versehen ist. Der Ringbund 70 ist zwischen
Deckel 32 bzw. Einsatzkörper 34 und Kunststoffkörper 60 bzw. 62 gefangen, wodurch
die Schraube 64 axial unverschiebbar am Deckel 32 bzw.
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dem Einsatzkörper 34 gehalten ist.
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Jeder Kunststoffkörper 60, 62 ist mit einer radial verlaufenden Randvertiefung
versehen, in welcher eine Rastkugel 72 und eine Rastfeder 74 angeordnet und durch
die benachbarte Stirnseite des anliegenden Deckels 32 bzw.
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des Einsatzkörpers 34 unverschiebbar gehalten sind. Die Rastfedern
74 drücken die Rastkugeln 72 je in eine der Rastnuten am Umfang der Ringbunde 70
ein und halten die Schrauben 64 in der eingestellten Lage schüttelsicher fest.
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Zum Verdrehen der Schrauben mittels eines Steckschlüssels ist jeder
Kopf 66 mit einer entsprechend geformten Vertiefung 76 versehen.
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Im Betrieb der Vorrichtung verschiebt der Kolben 40 wie beim vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiel über die Winkelhebel 46 die Greiferbacken 38, wodurch die gewünschten
Spann- und Lösevorgänge hervorgerufen werden. Durch Verdrehen der Schrauben 64 können
sowohl die engste als auch die weiteste Öffnung der Greiferbacken 38 eingestellt
und die Greiferwege auf veränderte Verhältnisse leicht umgerüstet werden. Die Mittel
zum Einstellen bzw. zum Verstellen dieser Größen sind so in die Vorrichtung integriert,
daß sich eine kompakte, keinen zusätzlichen Platz benötigte Ausführung ergibt.