DE3817872A1

DE3817872A1 - Druckschalter

Info

Publication number: DE3817872A1
Application number: DE3817872A
Authority: DE
Inventors: Yoji Ise
Original assignee: Myotoku Ltd
Current assignee: Convum Ltd
Priority date: 1987-05-26
Filing date: 1988-05-26
Publication date: 1988-12-15
Also published as: US4861952A; KR910002340Y1; JPS63189586U

Description

Die Erfindung betrifft einen druckgesteuerten Schalter, der durch Aufbringen einer Druckkraft betätigbar ist.

In der jüngsten Vergangenheit wurden verschiedene Bear beitungsmaschinen automatisiert. Beispielsweise wurden ver schiedene Greifvorrichtungen zum Erfassen und Überführen von Teilen an bestimmte Orte geschaffen.

Die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung hat ebenfalls eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art geschaffen (offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung 58 044/1986), um Werkstücke und Teile zu erfassen, wobei einander gegen überliegende Greiferbacken vorgesehen sind, deren hintere Enden in einem Körper angeordnet sind, wobei in dem Körper Ritzel gelagert sind, die mit Zahnstangen kämmen, die an den Enden der Greiferbacken ausgebildet sind, so daß diese Grei ferbacken mit Druckluft zueinander hin und voneinander weg bewegbar sind. (Siehe die älteren Patentanmeldungen P 38 06 148.1 und P 38 06 150.3).

Bei der vorstehend erwähnten Vorrichtung werden die Grei ferbacken jedoch durch Zuführen, Ablassen und Umschalten der Druckluft gesteuert, und es war schwierig, zerbrechliche Glas teile oder verformbare Werkstücke und Teile zu ergreifen. Die vorstehend erwähnte herkömmliche Greifvorrichtung wurde daher zum Erfassen von Werkstücken und Teilen aus Metall od. dgl. verwendet, die eine verhältnismäßig große Festigkeit haben, sie wurde aber nicht zum Erfassen von zerbrechlichen Glas teilen oder verformbaren Werkstücken und Teilen verwendet. Beim Erfassen zerbrechlicher Glasteile oder verformbarer Werkstücke und Teile ist es daher vorzuziehen, die Greifer backen anzuhalten, wenn der Greifvorgang abgeschlossen ist, indem die tatsächlich auf die Werkstücke und Teile ausgeübte Klemmkraft ermittelt wird, oder indem die ideale Druckkraft ermittelt wird, mit der die Werkstücke und Teile bevorzugt erfaßt werden, ohne daß sie brechen oder verformt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für den vorstehenden Anwendungsfall geeigneten Druck schalter zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Gummi verwendet, der beim Aufbringen einer Druckkraft leitend wird (ein solcher druckempfindlicher Gummi wird von der Firma Japan Synthetic Rubber Company, Ltd. unter der Be zeichnung JSR PCR 101 oder JSR PCR 105 vertrieben). Ein derartiger druckempfindlicher Gummi hat die Eigenschaft, daß im unbelasteten oder im teilweise belasteten Zustand der nicht belastete Teil nicht leitend ist und daß der bela stete Teil leitend ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind zwischen einem Körper und einem in den Körper verschieb bar eingesetzten Druckaufnahmeblock eine gegen den Körper isolierte Elektrodenplatte, eine Platte aus einem bei Druck belastung leitfähigem Gummi und eine gegen den Druckaufnahme block isolierte Elektrodenplatte angeordnet, eine von dem Körper her durch die beiden Elektrodenplatten und die druck empfindliche Gummiplatte hindurchgeführte Schraube ist mit ihrem vorderen Ende in die Rückseite des Druckaufnahmeblocks eingeschraubt, eine in ihrer Vorspannkraft einstellbare Feder drückt gegen den Kopf dieser Schraube, und Stromkabel sind an die beiden Elektroden angeschlossen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text beschrie benen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch einen erfin dungsgemäßen Druckschalter,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil einer Vorrichtung zum Erfassen von Werkstücken und Teilen, der die in die Greiferbacken eingesetzten erfindungsge mäßen Druckschalter zeigt, und

Fig. 3 in größerem Maßstab einen vertikalen Schnitt durch den Druckschalter nach Fig. 2.

Die Erfindung macht von einem bei Druckbelastung leitfä higen Gummi Gebrauch (der von der Firma Japan Synthetic Rubber Company, Ltd. unter der Handelsbezeichnung JSR PCR 101 oder JSR PCR 105 vertrieben wird). Dieser druckempfindliche Gummi hat die Eigenschaft, daß im unbelasteten oder teilweise belasteten Zustand der unbelastete Teil nicht leitend ist, d.h. isolierend wirkt, und daß der belastete Teil elektrisch leitend ist.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Körper bezeich net, der auf einer Seite mit einer Ausnehmung 2 versehen ist, in die ein Druckaufnahmeblock 3 verschiebbar eingesetzt ist.

Bei der vorliegenden Erfindung sind zwischen dem erwähn ten Körper 1 und dem verschiebbar eingesetzten Druckaufnahme block 3 hintereinander eine gegen den Körper 1 isolierte Elektrodenplatte 4, eine Platte 5 aus einem bei Druckbelastung leitfähigen Gummi und eine gegen den Druckaufnahmeblock 3 iso lierte Elektrodenplatte 6 angeordnet.

Wenn der Körper 1 und der Druckaufnahmeblock 3 aus einem isolierenden Material bestehen, dann sind keine besonderen Isolationsmaßnahmen oder -materialien erforderlich, um eine Isolierung zwischen dem Körper 1 und der Elektrodenplatte 4 bzw. zwischen dem Druckaufnahmeblock 3 und der Elektroden platte 6 zu bewirken. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen der Körper 1 und der Druckaufnahmeblock 3 aus einem isolierenden Material. Eine Schraube erstreckt sich vom Kör per 1 her durch die Elektrodenplatten 4 und 6 und durch die druckempfindliche Gummiplatte 5, und ihr vorderes Ende ist in die Rückseite des Druckaufnahmeblocks 3 eingeschraubt und an diesem befestigt. Auf der der Ausnehmung 2 gegenüberliegen den Seite ist eine Gewindebohrung 8 angeordnet. Durch den Bo den der Gewindebohrung 8 erstreckt sich eine Durchgangsbohrung 9 und ähnliche Durchgangsbohrungen 10 und 11 bzw. 12 erstrecken sich durch die beiden Elektrodenplatten 4 und 6 bzw. durch die druckempfindliche Gummiplatte 5. Die Schraube 7 ist durch die se Bohrungen 9, 10, 12 und 11 eingesetzt und in eine an der Rückseite des Druckaufnahmeblocks 3 ausgebildete Gewindeboh rung 13 eingeschraubt. Eine hinsichtlich ihrer Vorspannkraft einstellbare Druckfeder 15 wird gegen den Kopf 14 der Schraube 7 angedrückt.

Bei dieser Ausführungsform wird eine kappenartige Gewin debüchse 16 zum Einstellen der von der Feder 15 ausgeübten Druckkraft benutzt. Diese Gewindebüchse 15 ist in die Gewin debohrung 8 des Körpers 1 eingeschraubt um die Feder 15 an zudrücken, so daß die von der Feder 15 auf den Kopf 14 der Schraube 7 ausgeübte Druckkraft durch Verdrehen der Gewinde büchse 16 einstellbar ist.

Zur Vervollständigung der Erfindung sind elektrische Kabel 17 und 18 an die vorstehend erwähnten Elektrodenplat ten 4 und 6 angeschlossen.

In den Fig. 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer die erfindungsgemäßen Druckschalter verwendenden Greifervor richtung gezeigt.

Eine ausführliche Erläuterung dieser Greifervorrichtung ist nicht erforderlich. An den hinteren Enden von Greiferbacken 19 und 20 sind Kolben 21 und 22 sowie Zahnstangen 23 und 24 angeordnet, und Ritzel 25 und 26 stehen miteinander und mit den Zahnstangen 23 und 24 in Eingriff, so daß die Greifer backen 19 und 20 zueinander hin und voneinander weg bewegbar sind.

Wenn Luft durch einen Luftkanal 27 zugeführt und durch einen Luftkanal 28 ausgeblasen wird, dann werden die Greifer backen 19 und 20 zum Öffnen voneinander wegbewegt. Wenn je doch Luft durch den Luftkanal 28 zugeführt und durch den Luftkanal 27 ausgeblasen wird, dann werden die Greiferbacken 19 und 20 zum Schließen gegeneinander hinbewegt, so daß sie ein Werkstück oder ein Teil X erfassen können.

Bei der vorstehend beschriebenen Greifervorrichtung ist an der Innenseite jeder Greiferbacke 19 und 20 ein erfin dungsgemäßer Druckschalter angeordnet.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Druckschalters bei der vorstehend beschriebenen Greifervorrich tung erläutert. Bei der vorliegenden Erfindung kann bei jeder von dem Werkstück X auf den Druckaufnahmeblock 3 ausgeübten Druck kraft über die elektrischen Leitungen 17 und 18 ein elektri sches Signal geliefert werden, um den Greifvorgang der Greifer backen 19 und 20 zu beenden.

Wenn das zu erfassende Werkstück oder Teil X beispielswei se ein zerbrechliches Glasteil oder ein verformbares Teil ist, dann müssen die Greiferbacken 19 und 20 angehalten werden, be vor sie dieses Teil berühren und dadurch zerbrechen oder ver formen.

Der erfindungsgemäße Druckschalter ist daher so ausge bildet, daß ein elektrisches Signal erhalten wird, damit die druckempfindliche Gummiplatte 5 leitfähig wird, wenn die zum ordnungsgemäßen Erfassen eines Werkstücks oder Teils erfor derliche Druckkraft auf den Druckaufnahmeblock 3 ausgeübt wird.

Zunächst wird der Fall erläutert, daß die druckempfind liche Gummiplatte 5 selbst dann leitend wird, wenn nur eine geringe Druckkraft auf den Druckaufnahmeblock 5 ausgeübt wird. In diesem Fall kann die von der Feder 15 über die Schraube 7 auf den Druckaufnahmeblock 3 ausgeübte Kraft sehr klein sein oder fast gegen Null gehen.

Wenn die Gewindebüchse 16 gelöst wird, dann dehnt sich die Schraube 15 aus, und die auf den Kopf der Schraube 7 aus geübte Kraft nimmt ab. Wenn die Greiferbacken 19 und 20 ein Glasteil od. dgl. mit einer kleinen Kraft berühren, dann wird die Gummiplatte 5 leitfähig und die Elektrodenplatten 4 und 6 werden miteinander verbunden, so daß ein elektrisches Signal über die Kabel 17 und 18 erhalten wird, woraufhin ein Ventil (nicht gezeigt) od. dgl. umgeschaltet wird, und der Greifvorgang der Greiferbacken 19 und 20 wird beendet, so daß das Glasteil oder ein verformbares Teil erfaßt werden kann, ohne zu zerbrechen bzw. ohne verformt zu werden.

Für den Fall, daß das Teil X schwer ist und fest erfaßt werden muß, wird die Gewindebüchse 16 angezogen, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, so daß die Schraube 15 komprimiert wird und die auf den Kopf 14 der Schraube 7 ausgeübte Druck kraft zunimmt. Der Druckaufnahmeblock 3 wird daher von dem Werkstück oder dem Teil X stark belastet, und nur dann wenn von den Elektrodenplatten 4 und 6 eine Druckkraft auf die druckempfindliche Gummiplatte 5 ausgeübt wird, wird ein elektrisches Signal über die Kabel 17 und 18 erhalten, so daß ein (nicht gezeigtes) Ventil od. dgl. umgeschaltet und der Greifvorgang der Greiferbacken 19 und 20 beendet werden kann.

Die auf den Kopf 14 der Schraube ausgeübte Druckkraft kann erfindungsgemäß eingestellt werden, indem die Druck feder gegen eine andere Feder unterschiedlicher Härte aus getauscht wird.

Außerdem können beim Erfassen eines Glasteils od. dgl. sowohl die Gewindebüchse 16 als auch die Feder 15 weggelas sen werden.

Wenn die Schraube 7 nach Beseitigung der Feder 15 und der Gewindebüchse 16 eingeschraubt wird, dann wird die druck empfindliche Gummiplatte 5 vom Druckaufnahmeblock 3 und der Elektrodenplatte 6 belastet. Wenn die aufgebrachte Druckkraft beispielsweise auf einem Wert gehalten wird, unmittelbar bevor die druckempfindliche Gummiplatte 5 leitend wird, dann braucht nachfolgend auf den Druckaufnahmeblock 3 nur noch eine sehr geringe Druckkraft ausgeübt zu werden, um ein elektrisches Signal zu erhalten.

Es braucht nicht betont zu werden, daß die druckempfind liche Gummiplatte 5 ermüdet und nicht mehr richtig arbeitet, wenn ständig eine Druckkraft auf dieselbe ausgeübt wird.

In dieser Hinsicht wird die Betriebsdauer der druck empfindlichen Gummiplatte 5 bei dem erfindungsgemäßen Druck schalter verbessert. Es wurde auch in Betracht gezogen, me chanische Kontakte aufweisende Schalter als Grenzlagenschal ter zu verwenden, um die Bewegung der Greiferbacken 19 und 20 zu steuern und zu beenden. In einem solchen Fall neigen die Kontakte jedoch zur Funkenbildung, und es ist gefähr lich, derartige Schalter in einer Maschine oder an einer Arbeitsstätte zu benutzen, wo die Gefahr einer Selbstent zündung besteht. Im Gegensatz dazu neigt der erfindungsge mäße Druckschalter nicht zur Funkenbildung, so daß er ohne Gefahr in einer Maschine oder an einem Arbeitsplatz einge setzt werden kann, wo brennbare Substanzen gehandhabt wer den.

Druckschalter

Bezugszeichenliste 1 Körper
2 Ausnehmung in 1
3 Druckaufnahmeblock
4 Elektrodenplatte
5 druckempfindliche Gummiplatte
6 Elektrodenplatte
7 Schraube
8 Gewindebohrung in 1
9 Durchgangsbohrung in 8
10 Durchgangsbohrung in 4
11 Durchgangsbohrung in 6
12 Durchgangsbohrung in 5
13 Gewindebohrung in 3
14 Kopf von 7
15 Druckfeder
16 Gewindebüchse
17 Anschlußkabel
18 Anschlußkabel
19 Greiferbacke
20 Greiferbacke
21 Kolben an 19
22 Kolben an 20
23 Zahnstange an 21
24 Zahnstange an 22
25 Ritzel
26 Ritzel
27 Luftkanal
28 Luftkanal

Claims

Druckschalter, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Körper (1) und einem in diesen Körper verschiebbar eingesetz ten Druckaufnahmeblock (3) hintereinander eine gegen den Kör per (1) isolierte Elektrodenplatte (4), eine Platte (5) aus einem bei Druckbelastung leitfähigen Gummi und eine gegen den Druckaufnahmeblock (3) isolierte Elektrodenplatte (6) ange ordnet sind, daß eine sich von dem Körper (1) durch die bei den Elektrodenplatten (4, 6) und durch die druckempfindliche Gummiplatte (5) hindurcherstreckende Schraube (7) mit ihrer Spitze in die Rückseite des Druckaufnahmeblocks (3) einge schraubt und an diesem befestigt ist, daß eine in ihrer Vorspannkraft einstellbare Feder (15) am Kopf (14) der Schraube (7) anliegt und daß elektrische Kabel (17, 18) an die beiden Elektrodenplatten (4, 6) angeschlossen sind.