EP0938952A2 - Clamping device - Google Patents
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- EP0938952A2 EP0938952A2 EP99102505A EP99102505A EP0938952A2 EP 0938952 A2 EP0938952 A2 EP 0938952A2 EP 99102505 A EP99102505 A EP 99102505A EP 99102505 A EP99102505 A EP 99102505A EP 0938952 A2 EP0938952 A2 EP 0938952A2
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- European Patent Office
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- coil
- clamping device
- position transmitter
- head piece
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
- B25B5/12—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links
- B25B5/122—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links with fluid drive
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments
Definitions
- the invention relates to a tensioning device for tensioning or Gripping workpieces according to the preamble of the claim 1.
- clamping devices are so-called in particular Power clamps known for example from DE-U-90 16 781.3.
- clamping devices used in the manufacture of bodies is usually knowledge of the actual Position of the tension arm required, whereby, if known, with the help of so-called limit switch the two extreme positions (open and closed position) be determined.
- limit switch the two extreme positions (open and closed position) be determined.
- the tensioning device according to this DE-U-90 16781 is a small, on the drive link (pneumatic cylinder) separate housing with two limit switches arranged, which engages from above into the housing and actuator rod connected to the actuator mechanism can be operated as a so-called position transmitter.
- Such tensioning devices are also known, for example EP-A-0 595 074, the subject matter of which is, however is not a one-armed power clamp, but one Gripper with two gripper arms, at least one of which is actuated by a drive element of an actuating mechanism and through this is pivotable.
- Such gripping devices are used especially in robotics as so-called Handpieces on robot arms. Even when operating such gripping devices is the knowledge of the respective position here the gripper arms are usually also of interest. For that be also what is not particularly in said EP-A-0 595 074 is explained, end position query elements in the area the actuating mechanism arranged.
- the invention is accordingly based on the object of clamping devices of the type mentioned at the beginning with regard to their position query to improve that each position of the minimum a clamping arm can be easily queried at any time is.
- Each coil powered by an AC voltage source is generated as is well known, a magnetic field surrounding it.
- This magnetic field is usually the coil with an iron-containing one Provide core that forms the coil carrier.
- the metallic encoder is brought into the magnetic field, so there is an influence or disturbance of the Magnetic field, which in turn is in the form of a retroactive effect Changes in current at the connections of the coil depending on where the donor is located the magnetic field disturbs.
- the conversion or measuring electronics is aware of the current supply values of the undisturbed The location of the fault can be determined and thus also the coil Position of the clamping arm of the clamping device.
- “Gradient-oriented effective range” is to be understood here that the at least one coil due to their training, causes a clear from the position of the encoder to the coil Position signal for the conversion electronics and thus a clear display provides the position of the tension arm of the device, i.e. for the closed and open position and all positions in between.
- a clear display provides the position of the tension arm of the device, i.e. for the closed and open position and all positions in between.
- Embodiments is also advantageous in purpose optimal detection of the magnetic field surrounding the coil the position transmitter in the form of a simple sheet metal blank formed of a passage opening for the Has actuator and a passage opening for the coil, which is also advantageous with a thin, the coil before contact with the encoder and protecting against damage, the magnetic field formation but is not surrounded by a hindering sleeve.
- the clamping device is a gripper
- Figs. 1, 3 and 4 and those shown in Figs. 5 to 7 Devices are indeed for different purposes (clamping / gripping) determined, but exist essentially and after as before from the functionally identical components, namely from a head piece 1 with at least one pivotally mounted thereon Tension arm 2, which is arranged in a head piece 1
- Actuating mechanism 3 with a drive element 4 here pneumatic cylinder
- the actuating mechanism 3 a has position transmitter 5 adjustable along a travel path SW, this also moves and in the area of the actuating mechanism 3 Elements for interrogating the position of the clamping arm are arranged.
- the adjusting mechanism designated 3 comprises in the illustrated Embodiment overall, the linear actuator 3 'of the drive member 4, an intermediate link 3 '' and the link lever 3 '' 'for the tension arm 2.
- FIGS. 1, 4, which exemplary embodiments Clamping device with a preferably linearly movable Show actuator 3 '(piston rod of drive element 4), to which the position transmitter 5 is attached, which when actuated moved along the coil 7 arranged parallel thereto becomes.
- the coil 7 is, for example upper end a second, essential in its axial extent shorter coil 7 'assigned as a so-called reference coil, the the conversion electronics E conveys the gradient orientation. The same is done with a coil formation according to FIG. 1C reached, the winding downward, for example, decreasing Has slopes.
- Such an orientation is the broadest Sense can also be achieved by an embodiment according to FIG. 1B, in which the coil 7 consists of several small individual coils 7 ''.
- a "magnetic field continuum" in the sense of the two other embodiments are not available here
- Conversion electronics E is designed and programmed here, however, that the interference in the area of a coil 7 '' can recognize which of the coils is faulty.
- A is one position indicator element connected to the conversion electronics E. designated and with B a connection for the overall control of a "tensioning system" consisting of several clamping devices For example, for clamping bodies.
- the metallic position transmitter 5 here in the form of a ring, by means of a Plastic holder 5 'on the linearly moved Actuator 3 'attached. Since the coil 7 in a plastic existing, half-shell-shaped carrier 10 (see Fig. 2) is arranged, which carrier 10 fits snugly into an am Head piece 1 arranged recess 9 designed to be insertable the holder 5 'is advantageous, as shown in FIG. 3, formed on the actuator 3 'snap and fixable.
- a such embodiment allows that as a complete Unit BE trained coil 7 including the metallic Positioner 5 depending on the installation requirements of Clamping device on site slightly from one side of the clamping device removable and in an advantageous also on the other side of the head piece 1 arranged and accordingly trained recess 9 'can be used.
- the gap between the position transmitter 5 and the sleeve 21 becomes so dimensioned as small as possible.
- FIG. 4 is one of the embodiment shown in FIG. 1 slightly different encoder-coil arrangement (unit BE) shown, which is preferred.
- unit BE encoder-coil arrangement
- this embodiment is only in the lower region of the head piece 1 of the clamping device a recess 9 '' is provided, through which only one one-sided on a plastic base-like Carrier 10 'freely projecting coil 7 in the clamping device is introduced.
- This embodiment is advantageous in that as the position transmitter 5 also when removing the coil 7 can remain on the actuator 3 ', since the coil 7 at the highest position it encoder 5, as shown, with its free end easily pulled out of the position transmitter 5 or in this can be introduced.
- the position transmitter 5 is 4A around a simple sheet metal blank 20 from 3 to 4 mm thickness with a passage opening 21 for the actuator 3 'and a passage opening 22 for the coil 7.
- This Sheet metal blank is fixed in a suitable manner on the actuator 3 ', i.e., similar to the embodiment of Fig. 1 integrated between an actuator lower and upper part.
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Abstract
Description
Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Spannen oder
Greifen von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Patentanspruches
1.The invention relates to a tensioning device for tensioning or
Gripping workpieces according to the preamble of the
Derartige Spannvorrichtungen sind insbesondere in Form sogenannter Kraftspanner bspw. nach dem DE-U-90 16 781.3 bekannt. Für den Betrieb solcher, zumeist im Zusammenarbeitsverbund bspw. bei der Herstellung von Karosserien eingesetzter Spannvorrichtungen ist in der Regel die Kenntnis der tatsächlichen Position des Spannarmes erforderlich, wobei, soweit bekannt, mit Hilfe sogenannter Endstellungsabfrageschalter lediglich die beiden Extremalpositionen (Öffnungs- und Schließstellung) bestimmt werden. Bei der Spannvorrichtung nach diesem DE-U-90 16781 ist dafür am Antriebsglied (Pneumatikzylinder) ein kleines, separates Gehäuse mit zwei Endstellungsabfrageschaltern angeordnet, die von einer von oben in das Gehäuse eingreifenden und mit der Stellmechanik verbundenen Stellstange als sogenanntem Stellungsgeber betätigt werden.Such clamping devices are so-called in particular Power clamps known for example from DE-U-90 16 781.3. For the operation of such, mostly in the cooperation network For example, clamping devices used in the manufacture of bodies is usually knowledge of the actual Position of the tension arm required, whereby, if known, with the help of so-called limit switch the two extreme positions (open and closed position) be determined. In the tensioning device according to this DE-U-90 16781 is a small, on the drive link (pneumatic cylinder) separate housing with two limit switches arranged, which engages from above into the housing and actuator rod connected to the actuator mechanism can be operated as a so-called position transmitter.
Bekannt sind solche Spannvorrichtungen aber auch bspw. nach der EP-A-0 595 074, bei deren Gegenstand es sich allerdings nicht um einen einarmigen Kraftspanner handelt, sondern um einen Greifer mit zwei Greifarmen, von denen mindestens einer von einem Antriebsglied einer Stellmechanik betätigt wird und durch diese schwenkbar ist. Verwendung finden solche Greifvorrichtungen insbesondere in der Robotertechnik als sogenannte Handstücke an Roboterarmen. Auch beim Betrieb solcher Greifvorrichtungen ist die Kenntnis der jeweiligen Position hier der Greifarme in der Regel ebenfalls von Interesse. Dafür werden ebenfalls, was in der genannten EP-A-0 595 074 nicht besonders erläutert ist, Endstellungsabfrageelemente im Bereich der Stellmechanik angeordnet. Such tensioning devices are also known, for example EP-A-0 595 074, the subject matter of which is, however is not a one-armed power clamp, but one Gripper with two gripper arms, at least one of which is actuated by a drive element of an actuating mechanism and through this is pivotable. Such gripping devices are used especially in robotics as so-called Handpieces on robot arms. Even when operating such gripping devices is the knowledge of the respective position here the gripper arms are usually also of interest. For that be also what is not particularly in said EP-A-0 595 074 is explained, end position query elements in the area the actuating mechanism arranged.
Da sich Spann- und Greifvorrichtungen, abgesehen von relativ geringen konstruktiven Abweichungen, in ihrem prinzipiellen Aufbau und ihrer prinzipiellen Funktion im wesentlichen entsprechen, ist unter der hier gewählten Gegenstandsbezeichnung "Spannvorrichtung" der Erfindung auch eine "Greifvorrichtung" zu verstehen. Nachfolgend wird der Einfachheit halber nur auf Spannvorrichtungen Bezug genommen.Because clamping and gripping devices, apart from relative minor design deviations, in their principal Essentially correspond to the structure and its basic function, is under the item name chosen here "Tensioning device" of the invention also a "gripping device" to understand. The following is only for the sake of simplicity Clamps referenced.
Insbeosndere aufgrund des zunehmenden Einsatzes von Computern
zur Steuerung bzw. Regelung von Spannvorrichtungen haben sich
die bisher verwendeten Spannvorrichtungen mit ihren Endstellungsabfrageeinrichtungen,
da sie nur Informationen wie
"Spanner geöffnet" oder "Spanner geschlossen" liefern, als
nicht mehr befriedigende Hilfswerkzeuge erwiesen, d.h., wünschenswerte
Zwischeninformationen, bspw. "Spanner 10°... 120°
geöffnet", sind nur durch Verstellen eines der Endstellungsabfrageschalter
zu erhalten, wobei dies zudem die manuelle
Verstellung und damit häufig die Demontage der gesamten
Spannvorrichtung erforderlich macht. Solche Zwischeninformationen
haben aber insofern ein zunehmendes Interesse erfahren,
als sich damit kontinuierliche Fertigungsprozesse noch
weitergehend rationalisieren lassen.Especially because of the increasing use of computers
to control or regulate clamping devices
the clamping devices used so far with their end position interrogation devices,
because they only like information
Deliver "clamp open" or "clamp closed" as
unsatisfactory auxiliary tools, i.e., desirable
Intermediate information, for example "
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, Spannvorrichtungen der eingangs genannten Art bzgl. ihrer Stellungsabfrage dahingehend zu verbessern, daß jede Position des mindestens einen Spannarmes auf einfache Weise jederzeit abfragbar ist.The invention is accordingly based on the object of clamping devices of the type mentioned at the beginning with regard to their position query to improve that each position of the minimum a clamping arm can be easily queried at any time is.
Diese Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung der eingangs genannten
Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des
unabhängigen Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst. This task is with a clamping device of the type mentioned
Kind according to the invention by the in the hallmark of
Jede mit einer Wechselspannungsquelle bestromte Spule erzeugt bekanntlich ein sie umgebendes Magnetfeld. Zur Verstärkung dieses Magnetfeldes ist die Spule in der Regel mit einem eisenhaltigen Kern versehen, der den Spulenträger bildet. Wird nun der metallischer Geber in das Magnetfeld eingebracht, so erfolgt in diesem Bereich eine Beeinflussung bzw. Störung des Magnetfeldes, die sich in Rückwirkung wiederum in Form einer Stromänderung an den Anschlüssen der Spule bemerkbar macht, und zwar auch in Abhängigkeit davon, an welcher Stelle der Geber das Magnetfeld stört. Mit Hilfe der Umsetz- bzw. Meßelektronik ist in Kenntnis der Bestromungswerte der ungestörten Spule der Ort der Störung feststellbar und damit auch die Stellung des Spannarmes der Spannvorrichtung.Each coil powered by an AC voltage source is generated as is well known, a magnetic field surrounding it. For reinforcement This magnetic field is usually the coil with an iron-containing one Provide core that forms the coil carrier. Becomes now the metallic encoder is brought into the magnetic field, so there is an influence or disturbance of the Magnetic field, which in turn is in the form of a retroactive effect Changes in current at the connections of the coil depending on where the donor is located the magnetic field disturbs. With the help of the conversion or measuring electronics is aware of the current supply values of the undisturbed The location of the fault can be determined and thus also the coil Position of the clamping arm of the clamping device.
Unter "gradienten-orientiertem Wirkbereich" ist dabei zu verstehen, daß die mindestens eine Spule aufgrund ihrer Ausbildung, bewirkt von der Stellung des Gebers zur Spule, ein eindeutiges Stellungssignal für die Umsetzelektronik und damit eine eindeutige Anzeige liefert, welche Stellung der Spannarm der Vorrichtung einnimmt, d.h., für die Schließ- und Öffnungsstellung und alle dazwischen befindlichen Stellungen. Für eine derartige "Gradienten-Orientierung" gibt es für die Spule verschiedene Ausführungsmöglichkeiten, die noch näher erläutert werden."Gradient-oriented effective range" is to be understood here that the at least one coil due to their training, causes a clear from the position of the encoder to the coil Position signal for the conversion electronics and thus a clear display provides the position of the tension arm of the device, i.e. for the closed and open position and all positions in between. For one There are various "gradient orientations" of this kind for the coil Design options that are explained in more detail become.
Neben anderen, ebenfalls noch näher zu erläuternden, vorteilhaften Ausführungsformen, ist ferner vorteilhaft zwecks möglichst optimaler Erfassung des die Spule umgebenden Magnetfeldes der Stellungsgeber in Form eines einfachen Blechzuschnittes ausgebildet, der eine Durchgriffsöffnung für das Stellglied und eine Durchgriffsöffnung für die Spule aufweist, die zudem vorteilhaft mit einer dünnen, die Spule vor Kontakt mit dem Geber und vor Beschädigung schützenden, die Magnetfeldausbildung aber nicht behindernden Hülse umgeben ist. In addition to other advantageous ones, which are also yet to be explained in more detail Embodiments, is also advantageous in purpose optimal detection of the magnetic field surrounding the coil the position transmitter in the form of a simple sheet metal blank formed of a passage opening for the Has actuator and a passage opening for the coil, which is also advantageous with a thin, the coil before contact with the encoder and protecting against damage, the magnetic field formation but is not surrounded by a hindering sleeve.
Ferner sind die Spule mit ihren Bestromungsanschlüssen, der Stellungsgeber mit seinem Halter und ein Kabelanschluß in einem in eine Aufnahmeausnehmung des Kopfstückes als Baueinheit einsetzbaren Träger zusammengefaßt angeordnet.Furthermore, the coil with its power connections, the Position transmitter with its holder and a cable connection in one in a receiving recess of the head piece as a structural unit usable carrier arranged together.
Sofern es sich bei der Spannvorrichtung um einen Greifer handelt, ist vorgesehen, die vorerwähnten Elemente in einem seitlich am Greifer ansetzbaren, kleinen Gehäuse als Baueinheit zusammenzufassen.If the clamping device is a gripper, is provided, the aforementioned elements in a side small housing that can be attached to the gripper as a structural unit summarize.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.The tensioning device according to the invention is described below the graphic representation of some embodiments explained in more detail.
Es zeigt
- Fig. 1
- teilweise im Schnitt und in Ansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Form eines Kraftspanners;
- Fig. 1A-1C
- schematisch verschieden Ausführungsformen der Spule;
- Fig. 2
- im Schnitt und in Seitenansicht die als Baueinheit in einem Träger zusammengefaßt angeordnete Spule der Spannvorrichtung gemäß Fig. 1;
- Fig. 3
- teilweise im Schnitt und in Ansicht die Spannvorrichtung längs Linie III-III in Fig. 1;
- Fig. 4
- in Seitenansicht und geöffnet eine Darstellung gemäß Fig. 1 aber mit einer anderen Ausführungsform der Spule;
- Fig. 4A
- in Draufsicht die bevorzugte Ausführungsform des Stellungsgebers;
- Fig. 5
- in Seitenansicht, teilweise geschnitten, die erfindungsgemäße Spannvorrichtung in Form eines Greifers;
- Fig. 6
- in Draufsicht den Greifer gemäß Fig. 5 und
- Fig. 7
- teilweise im Schnitt und in Ansicht ein Detail der Spannvorrichtung nach Fig. 6.
- Fig. 1
- partly in section and in view of an embodiment of the tensioning device according to the invention in the form of a power clamp;
- 1A-1C
- schematically different embodiments of the coil;
- Fig. 2
- in section and in side view the coil arranged as a unit in a carrier of the tensioning device according to FIG. 1;
- Fig. 3
- partly in section and in view of the clamping device along line III-III in Fig. 1;
- Fig. 4
- in side view and opened a representation of Figure 1 but with another embodiment of the coil.
- Figure 4A
- in plan view the preferred embodiment of the position transmitter;
- Fig. 5
- in side view, partially sectioned, the clamping device according to the invention in the form of a gripper;
- Fig. 6
- in plan view the gripper according to FIG. 5 and
- Fig. 7
- partly in section and in view a detail of the clamping device according to FIG. 6.
Die in Fig. 1, 3 und 4 und die in Fig. 5 bis 7 dargestellten
Vorrichtungen sind zwar für unterschiedliche Zwecke (Spannen/Greifen)
bestimmt, bestehen aber im wesentlichen und nach
wie vor aus den funktionell gleichen Bauteilen, nämlich aus
einem Kopfstück 1 mit mindestens einem schwenkbar daran gelagerten
Spannarm 2, der über eine im Kopfstück 1 angeordnete
Stellmechanik 3 mit einem Antriebsglied 4 (hier Pneumatikzylinder)
verbunden ist, wobei die Stellmechanik 3 einen
längs eines Stellweges SW verstellbaren Stellungsgeber 5 aufweist,
diesen mitbewegt und im Bereich der Stellmechanik 3
Elemente zur Stellungsabfrage des Spannarmes angeordnet sind.
Die mit 3 bezeichnete Stellmechanik umfaßt bei der dargestellten
Ausführungsform insgesamt das Linearstellglied 3' des Antriebsgliedes
4, ein Zwischischenglied 3'' und den Anlenkhebel
3''' für den Spannarm 2.The ones shown in Figs. 1, 3 and 4 and those shown in Figs. 5 to 7
Devices are indeed for different purposes (clamping / gripping)
determined, but exist essentially and after
as before from the functionally identical components, namely from
a
Für eine solche Spannvorrichtung ist nun wesentlich, daß die
Elemente zur Stellungsabfrage aus mindestens einer bestrombaren
Spule 7 gebildet sind, deren räumliche Erstreckung im wesentlichen
dem Stellweg SW des an der Stellmechanik 3, d.h.,
an deren Linearstellglied 3' angeordneten Stellungsgebers 5
entspricht, der sich in allen Stellungen der Stellmechanik 3
im gradienten-orientierten Wirkbereich des von der Spule 7 erzeugten
Magnetfeldes befindet, wobei die Spule 7 über eine vom
Stellungsgeber 5 erzeugte Magnetfeldstörung erfassende Umsetzelektronik
E mit ihrer Stromquelle S verbunden ist.For such a clamping device it is now essential that the
Elements for position polling from at least one that can be energized
Hierzu wird auf Fig. 1, 4 verwiesen, welche Ausführungsbeispiele
Spannvorrichtung mit einem bevorzugt linear beweglichen
Stellglied 3' (Kolbenstange des Antriebsgliedes 4) zeigen,
an dem der Stellungsgeber 5 befestigt ist, der bei Betätigung
längs der dazu parallel angeordneten Spule 7 bewegt
wird.For this purpose, reference is made to FIGS. 1, 4, which exemplary embodiments
Clamping device with a preferably linearly movable
Show actuator 3 '(piston rod of drive element 4),
to which the
Bezüglich der "Gradienten-Orientierung" der Spule bzw. des Magnetfeldes wird auf die Fig. 1A bis 1C verwiesen.With regard to the "gradient orientation" of the coil or the magnetic field reference is made to FIGS. 1A to 1C.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1A ist der Spule 7 bspw. am
oberen Ende eine zweite, in ihrer Axialerstreckung wesentlich
kürzere Spule 7' als sogenannte Referenzspule zugeordnet, die
der Umsetzelektronik E die Gradienten-Orientierung vermittelt.
Gleiches wird auch mit einer Spulenausbildung gemäß Fig. 1C
erreicht, die bzgl. ihrer Wicklung bspw. nach unten abnehmende
Steigungen aufweist. Eine solche Orientierung ist im weitesten
Sinne aber auch durch eine Ausführungsform nach Fig. 1B erreichbar,
bei der die Spule 7 aus mehreren kleinen Einzelspulen
7'' besteht. Ein "Magnetfeldkontinuum" im Sinne der beiden
anderen Ausführungsformen liegt hierbei zwar nicht vor, die
Umsetzelektronik E ist aber hierbei so gestaltet und programmiert,
daß sie durch die Störung im Bereich einer Spule 7''
erkennen kann, welche der Spulen gestört ist. Mit A ist ein
mit der Umsetzelektronik E verbundenes Stellungsanzeigeelement
bezeichnet und mit B ein Anschluß zur Gesamtsteuerung einer
aus mehreren Spannvorrichtungen bestehenden "Spanneranlage"
bspw. zum Festspannen von Karosserien.In the embodiment according to FIG. 1A, the
Beim Kraftspanner gemäß Fig. 1 ist der metallische Stellungsgeber
5, hier in Form eines Ringes ausgebildet, mittels eines
aus Kunststoff bestehenden Halters 5' am linear bewegten
Stellglied 3' befestigt. Da die Spule 7 in einem aus Kunststoff
bestehenden, halbschalenförmigen Träger 10 (siehe Fig.
2) angeordnet ist, wobei dieser Träger 10 paßgenau in eine am
Kopfstück 1 angeordnete Ausnehmung 9 einschiebbar ausgebildet
ist, ist der Halter 5' vorteilhaft, wie in Fig. 3 dargestellt,
am Stellglied 3' aufschnapp- und fixierbar ausgebildet. Eine
solche Ausführungsform ermöglicht es, daß die als komplette
Baueinheit BE ausgebildete Spule 7 einschließlich des metallischen
Stellungsgebers 5 je nach Einbauerfordernissen der
Spannvorrichtung vor Ort leicht von der einen Seite der Spannvorrichtung
herausnehmbar und in eine vorteilhaft auch auf der
anderen Seite des Kopfstückes 1 angeordnete und entsprechend
ausgebildete Ausnehmung 9' einsetztbar ist.1 is the
Abgesehen von den Ausführungsformen der Spule 7 gemäß Fig. 1A
bis 1C, sitzt bzw. sitzen diese auf einem stabförmigen Eisenkern
14.Except for the embodiments of the
Zum Schutz der Spule 7 vor mechanischer Beschädigung ist diese
von einer dünnen Hülse 21 aus Kunststoff umschlossen, die bei
der Ausführungsform gemäß Fig. 1 vom in Form eines Ringes ausgebildeten
metallischen Stellungsgeber 5 umfaßt wird. Der
Spalt zwischen Stellungsgeber 5 und Hülse 21 wird dabei so
klein wie möglich bemessen.To protect the
Um die Spule 7 einerseits mit einer Wechselspannung zu versorgen,
andererseits aber auch die aufgrund eines sich bewegenden
Stellungsgebers 5 verändernde Magnetfeldstörung "abgreifen" zu
können, ist vorteilhaft, wie in Fig. 1 und 3 dargestellt, im
Träger 10 die Umsetzelektronik E mit integriert, die, wie vorerwähnt,
über einen Anschluß B mit einer nicht dargestellten,
übergeordneten Steuerung bzw. Regelung verbunden ist (siehe
auch Fig. 1A bis 1C).In order to supply the
In Fig. 4 ist eine von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform
etwas abweichende Geber-Spulen-Anordnung (Baueinheit
BE) dargestellt, die bevorzugt wird. Bei dieser Ausführungsform
ist nur im unteren Bereich des Kopfstückes 1 der Spannvorrichtung
eine Ausnehmung 9'' vorgesehen, durch die eine nur
einseitig auf einem aus Kunststoff bestehenden sockelartigen
Träger 10' frei nach oben ragende Spule 7 in die Spannvorrichtung
eingeführt wird. Diese Ausführungsform ist insofern vorteilhaft,
als der Stellungsgeber 5 auch beim Ausbau der Spule
7 am Stellglied 3' verbleiben kann, da die Spule 7 bei Höchststellung
es Gebers 5, wie dargestellt, mit ihrem freien Ende
leicht aus dem Stellungsgeber 5 herausgezogen bzw. in diesen
eingeführt werden kann. Beim Stellungsgeber 5 handelt es sich
gemäß Fig. 4A um einen einfachen Blechzuschnitt 20 von 3 bis 4
mm Stärke mit einer Durchgriffsöffnung 21 für das Stellglied
3' und einer Durchgriffsöffnung 22 für die Spule 7. Dieser
Blechzuschnitt ist in geeigneter Weise am Stellglied 3' fixiert,
d.h., ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1
zwischen einem dem Stellgliedunter- und Oberteil eingebunden.4 is one of the embodiment shown in FIG. 1
slightly different encoder-coil arrangement (unit
BE) shown, which is preferred. In this embodiment
is only in the lower region of the
Damit es bei dieser Ausführungsform beispielsweise durch
Schwingungen nicht zu mechanischen Beschädigungen der Spule 7
kommt, ist vorteilhaft im Kopfstück 1, ähnlich wie bei der
Ausführungsform nach Fig. 1, eine Ausnehmung 15 vorgesehen, in
die das freie Ende der Spule 7 einsetz- und damit fixierbar
ist.So that, for example, in this embodiment
Vibrations do not cause mechanical damage to the
Ferner ist auch bei der Ausführungsform nach Fig. 4 im Träger
10' für die Spule 7 die Umsetzelektronik E, wie vorerwähnt, in
geeigneter Weise mit integriert, die jedoch in Fig. 4 nicht
besonders dargestellt ist.4 is also in the carrier in the embodiment
10 'for the
Bei der in Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsform der
Spannvorrichtung handelt es sich um einen sogenannten Greifer,
bei deem in diesem Falle nur der Spannarm 2 gegen einen Festspannarm
2' schenkbar ist. Die Stellmechanik 3 bedarf dabei
keiner besonderen Erläuterung, da auch bei solchen Greifern
hinlänglich bekannt. Da aber, wie aus den Fig. 6, 7 ersichtlich,
diesbezüglich etwas abweichende konstruktive Verhältnisse
vorliegen bzw. gegeben sind, sind hierbei die Spule 7 mit
ihren Bestromungsanschlüssen BA, der Stellungsgeber 5 mit seinem
Halter 5' und ein Kabelanschluß 8 in einem über einem
Durchgriffsschlitz 16 des Kopfstückes 1 angeordneten Gehäuse
17 als seitlich am Kopfstück 1 angesetzte Baueinheit BE' zusammengefaßt
angeordnet.In the embodiment of FIGS
Clamping device is a so-called gripper,
in this case only the
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elemente zur Stellungsabfrage aus mindestens einer bestrombaren Spule (7) gebildet sind, deren räumliche Erstreckung im wesentlichen dem Stellweg (SW) des an der Stellmechanik (3) angeordneten Stellungsgebers (5) entspricht, der sich in allen Stellungen der Stellmechanik (3) im gradienten-orientierten Wirkbereich des von der Spule (7) erzeugten Magnetfeldes befindet, wobei die Spule (7) über eine vom Stellungsgeber (5) erzeugte Magnetfeldstörung erfassende Umsetzelektronik (E) mit ihrer Stromquelle (S) verbunden ist.Clamping device, comprising a head piece (1) with at least one pivot arm (2), which is connected to a drive element (4) via an adjusting mechanism (3) arranged in the head piece (1), the adjusting mechanism (3) being longitudinal of an adjustment path (SW) has adjustable position transmitter (5), moves it and elements are arranged in the area of the adjustment mechanism (3) for querying the position of the tension arm (2),
characterized,
that the elements for interrogating the position are formed from at least one current-carrying coil (7), the spatial extent of which essentially corresponds to the actuating path (SW) of the position transmitter (5) arranged on the actuating mechanism (3), which is in all positions of the actuating mechanism (3) is located in the gradient-oriented effective range of the magnetic field generated by the coil (7), the coil (7) being connected to its current source (S) via conversion electronics (E) which detects magnetic field interference generated by the position transmitter (5).
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spule (7) in einem Endbereich eine zweite Spule (7') koaxial zugeordnet ist.Clamping device according to claim 1,
characterized,
that the coil (7) is coaxially associated with a second coil (7 ') in an end region.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule (7) längs des Stellweges (SW) aus mehreren hintereinander angeordneten Spulen (7'') gebildet ist, die mit ihren gemeinsam axial zu einem Ende der Spulenanordnung geführten Bestromungsanschlüssen (BA) separat mit der Umsetzelektronik (E ) verbunden sind. Clamping device according to claim 1,
characterized,
that the coil (7) along the adjustment path (SW) is formed from a plurality of coils (7 '') arranged one behind the other, which are connected separately to the conversion electronics (E) with their current supply connections (BA) which are axially guided to one end of the coil arrangement.
dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Spule (7) zum einen oder anderen Ende hin mit zu- oder abnehmender Steigung gewickelt ist.Clamping device according to claim 1,
characterized,
that one coil (7) is wound to one or the other end with increasing or decreasing pitch.
dadurch gekennzeichnet,
daß das den Stellungsgeber (5) tragende Stellglied (3') der Stellmechanik (3) ein linear bewegliches Glied ist, zu dem sich die Anordnung der mindestens einen Spule (7) parallel erstreckt.Clamping device according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the actuator (3 ') of the actuating mechanism (3) carrying the position transmitter (5) is a linearly movable member, to which the arrangement of the at least one coil (7) extends in parallel.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellungsgeber (5) die mindestens eine Spule (7) rundum umfaßt.Clamping device according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the position transmitter (5) comprises the at least one coil (7) all around.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellungsgeber (5) mittels eines Halters (5') dem Stellglied (3') aufschnapp- und fixierbar zugeordnet ist.Clamping device according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that the position transmitter (5) by means of a holder (5 ') is assigned to the actuator (3') in a snap-on and fixable manner.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellungsgeber (5) in Form eines Blechzuschnittes (20) ausgebildet ist, der eine Durchgriffsöffnung (21) für das Stellgried (3') und eine Durchgriffsöffnung (22) für die Spule (7) aufweist.Clamping device according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that the position transmitter (5) is designed in the form of a sheet metal blank (20) which has a passage opening (21) for the actuator (3 ') and a passage opening (22) for the coil (7).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule/n (7) mit ihren Bestromungsanschlüssen (BA), der Stellungsgeber (5) und ein Kabelanschluß (8) in einem in eine Aufnahmeausnehmung (9) des Kopfstückes (1) als Baueinheit (BE) einsetzbarer Träger (10) zusammengefaßt angeordnet ist/sind.Clamping devices according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that the coil (s) (7) with their current connections (BA), the position transmitter (5) and a cable connection (8) in a receptacle recess (9) of the head piece (1) as a unit (BE) insertable carrier (10) is / are arranged.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (10) als im Querschnitt im Kopfstück (1) vorder- oder rückseitig einsetzbares und verrastbares, u-förmiges Gehäuse (18) ausgebildet ist, zwischen dessen Schenkeln (19) die Spule (7) angeordnet ist.Clamping device according to claim 9,
characterized,
that the carrier (10) is designed as a U-shaped housing (18) which can be inserted and locked in cross section in the head piece (1) at the front or rear, between the legs (19) of which the coil (7) is arranged.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (10') in Form eines Sockels ausgebildet und auf diesem die freistehende Spule (7) mit ihrem freien Ende in eine Ausnehmung (15) im Kopfstück (1) eingreifend angeordnet ist.Clamping device according to claim 9,
characterized,
that the carrier (10 ') is designed in the form of a base and on which the free-standing coil (7) is arranged with its free end engaging in a recess (15) in the head piece (1).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule/n (7) mit ihren Bestromungsanschlüssen (BA), der Stellungsgeber (5) und ein Kabelanschluß (8) in einem über einem Durchgriffsschlitz (16) des Kopfstückes (1) angeordneten Gehäuse (17) als seitlich am Kopfstück (1) angesetzte Baueinheit (BE') zusammengefaßt angeordnet ist/sind.Clamping device according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that the coil (s) (7) with their current connections (BA), the position transmitter (5) and a cable connection (8) in a housing (17) arranged over a pass-through slot (16) of the head piece (1) as laterally on the head piece (1 ) attached unit (BE ') is / are arranged together.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umsetzelektronik (E) für die Stellungssignale mit in den Baueinheiten (BE, BE') angeordnet ist.Clamping device according to claim 1 to 12,
characterized,
that the conversion electronics (E) for the position signals are also arranged in the units (BE, BE ').
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