DE3513637A1 - Gripping device for workpieces or other parts to be manipulated - Google Patents
Gripping device for workpieces or other parts to be manipulatedInfo
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Abstract
Description
Greifvorrichtung fur Werkstücke oder sonstige HandhabunqsGripping device for workpieces or other handling
teile Gattung Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung für Werkstücke oder sonstige Handhabungsteile mit mindestens zwei parallel nebeneinander angeordneten, durch Druckmitteldruckbeaufschlagung eines Schubkolbengetriebes (Kolben-Zylinder-Ein heit) gegenläufig zueinander verschiebbaren Greifbacken. parts genus The invention relates to a gripping device for workpieces or other handling parts with at least two parallel side by side, by pressurizing a thrust piston gear (piston-cylinder-in i.e.) gripping jaws which can be displaced in opposite directions to one another.
Stand der Technik Greifvorrichtungen der gattungsmäßig vorausgesetzten Art gehören zum Stand der Technik. Solche Greifvorrichtungen weisen unter anderem eine Greifkraftsicherung mittels einer Druckfeder auf, welche vor oder hinter dem Kolben eines Schubkolbengetriebes angeordnet ist. State of the art Gripping devices of the generically presupposed Art belong to the state of the art. Such gripping devices have, among other things a gripping force safety device by means of a compression spring, which is in front of or behind the Piston of a reciprocating piston gear is arranged.
Solche Vorrichtungen besitzen zahlreiche Nachteile: a) Entweder kann nur die Innengreifrichtung oder nur die Außengreifrichtung abgesichert werden.Such devices have numerous disadvantages: a) Either can only the inside gripping direction or only the outside gripping direction can be secured.
b) Die Greifkraft kann steuerbar durch Druckveränderung des Betätigungszylinders verändert werden. Mit eingebauter Druckfeder ist dieses nur in einem sehr kleinen Bereich möglich. Bei empfindlichen Werkstücken ist die Federkraft zu groß und bei schweren Werkstücken zu klein.b) The gripping force can be controlled by changing the pressure of the actuating cylinder to be changed. With a built-in compression spring, this is only a very small one Area possible. In the case of sensitive workpieces, the spring force is too great and at heavy workpieces too small.
c) Bei großen Greiffingerwegen sind sehr große und lange Druckfedern erforderlich, um keine zu steil ansteigende Federkennlinis zu erhalten. Dadurch werden die Greifvorrichtungen übermäßig groß und schwer.c) If the gripper finger paths are large, there are very large and long compression springs required in order not to obtain a spring characteristic that rises too steeply. Through this the gripping devices become excessively large and heavy.
Es sind des weiteren Greifvorrichtungen mit Greifsicherungen vorbekannt, die Selbsthemmung innerhalb eines gewissen Bereiches aufweisen. Dies kann z. There are also already known gripping devices with gripping safety devices, have self-locking within a certain range. This can e.g.
B. durch eine sehr flach ansteigende Schräge oder bei Kniehebelspannung am Totpunkt erreicht werden. B. by a very gently rising slope or with toggle lever tension can be reached at dead center.
Nachteilig bei diesen vorbekannten Bauarten ist es, daß bei großen Übersetzungen, welche durch selbsthemmende flache Schrägen entstehen, nur sehr kleine Greiffingerwege bei relativ langem Hub des Schubkolbengetriebes zu erzielen sind. Die Greifvorrichtungen dieser Bauart haben also systembedingt relativ kleine Greiffingerwege und bauen groß und schwer, bedingt durch den langen Hub des Schubkolben getriebes.The disadvantage of these previously known types is that with large Only very small translations caused by self-locking flat bevels Gripping finger paths can be achieved with a relatively long stroke of the piston mechanism. The gripping devices of this type therefore have relatively small gripping finger paths due to the system and build big and heavy, due to the long stroke of the piston gearbox.
Dagegen sind Greifvorrichtungen in der Hebel- oder Kniehebelbauweise nur in der Nähe des Totpunktes selbsthemmend.In contrast, there are gripping devices in the lever or toggle design self-locking only in the vicinity of the dead center.
Solche Vorrichtungen können einen sehr langen Greiffinger~ weg aufweisen, während die Sicherung nur auf einem kleinen Bereich des gesamten Greiffingerweges wirksam ist.Such devices can have a very long gripping finger path, while securing only on a small area of the entire gripping finger path is effective.
Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Greifvor richtung der gattungsgemäß vorausgesetzten Art zu schaffen, welche über den gesamten Hub gleichermaßen wirksam ist, die Greifkraft nicht beeinflußt und auch bei Druckausfall oder Druckabfall selbstätig wirksam wird, wobei die Baugröße der Greifvorrichtung nicht wesentlich beeinflußt werden soll. The object of the invention is to provide a Greifvor device of the generic type required to create, which over the entire stroke is equally effective, does not affect the gripping force and also in the event of a pressure failure or pressure drop becomes effective automatically, whereby the size of the gripping device not significantly affected shall be.
Losung Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Solution This task is achieved by the features of the patent claim 1 solved.
Einige Vorteile Bei Ausgestaltung einer Greifvorrichtung gemäß der Erfindung kann die eigentliche Greifkraftsicherungsvorrichtung relativ klein und raumsparend, also kompakt ausgebildet in der ohnehin vorhandenen GrP;fvorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise an dieser seitlich angeordnet werden. Some advantages when designing a gripping device according to FIG Invention, the actual gripping force securing device can be relatively small and Space-saving, that is to say compactly designed in the already existing GP; f device be provided, for example arranged laterally on this.
Ein Druckausfall oder Druckabfall im System, das das Schubkolbengetriebe zum Antrieb der Greiffinger beaufschlagt, hat keinen Einfluß auf die Wirksamkeit der Greifkraftsicherungsvorrichtung, weil diese unabhängig von der Druckmittelversorgung für das Schubkolbengetriebe arbeitet. Vielmehr kann die Anordnung so getroffen werden, daß die Druckmittelversorgung für den Antrieb des Schubkolbengetriebes die Greifkraftsicherungsvorrichtung bei ordnungsgemäßer Funktion in Offenstellung hält und bei Druckabfall oder Druckausfall mindestens eine Klemmvorrichtung wirksam wird, die die nebeneinander verschieblich angeordneten Greifbacken nach Art einer Lamellenbremse gegeneinander kraftschlüssig und vorzugsweise auch gegen einen Grundkörper der Greifvorrichtung stufenlos über den Hub der Greifbacken haltert.A loss of pressure or pressure drop in the system that drives the reciprocating piston gear applied to drive the gripper fingers, has no effect on the effectiveness the gripping force safety device because it is independent of the pressure medium supply works for the thrust piston gear. Rather, the arrangement can be made that the pressure medium supply for the drive of the thrust piston gear, the gripping force securing device Holds in open position when functioning properly and in the event of a pressure drop or failure at least one clamping device is effective, which displaceable side by side arranged gripping jaws in the manner of a multi-disc brake frictionally against each other and preferably also continuously against a base body of the gripping device holds the stroke of the gripper jaws.
Dadurch entfallen alle eingangs beim Stand der Technik beschriebenen Nachteile.As a result, all of the prior art described at the beginning are omitted Disadvantage.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl bei sehr kleinen wie auch bei sehr großen Greifkräften angewendet werden, da sich die Greifkraftsicherungsvorrichtung nicht im Sinne der Greifkraft selbst auszuwirken vermag.A device according to the invention can be used both with very small as can also be used with very large gripping forces, since the gripping force securing device is not able to act in the sense of the gripping force itself.
Weitere Ausführungsforuen In Patentanspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei dieser wird bei Druckausfall oder Druckabfall mindestens ein Federelement, beispielsweise in Form von Tellerfedern, wirksam, das die Klemmvorrichtung im Sinne einer kraftschlüssigen Halterung der Greifbacken wirksam werden läßt Patentanspruch 3 beschreibt eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung. Further embodiments in claim 2 is an advantageous one Embodiment of the invention described. In the event of a pressure failure or Pressure drop of at least one spring element, for example in the form of disc springs, effective that the clamping device in the sense of a non-positive mounting of the Gripper jaws can be effective Claim 3 describes a advantageous embodiment of the invention.
In Patentanspruch 4 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei dieser besteht das Gehäuse der Klemmvorrichtung aus einer Schraubkappe, die in eine seitliche, mit Gewinde versehene Bohrung des Grundkörpers eingeschraubt ist. Diese Schraubkappe dient gleichzeitig als Ventilgehäuse für einen längsverschieblich und dichtend in einem Zylinder geführten Kolben, dessen einstückige Kolbenstange mit einer längsmittigen Aussparung versehen ist, in der Greifbacken teilweise eingreifen. De Kolben wird einseitig ständig vom Druck, mit dem cas U hubkolbengetriebe belastet wird, gegen die Rückstellkraft minder. ns eines Federelementes, vorzugsweise eines Tellerfederpakets, beaufschlagt. Kommt es zu Lecsgen oder zu einem Druckabfall unter einen vorgegebenen Wert oder gar zu einem Druckausfall, so verschiebt das Federelement den Kolben entgegengesetzt zum Druckmitteldruck. Die dem Kolben einstückig verbundene, mit der mittleren Ausnehmung versehene Kolbenstange, in die die Greifbacken ständig mit Spiel eingreifen, drückt nunmehr die Greifbacken, die gewissermaßen Rücken an Rücken liegen, gegeneinander und gegen mindestens eine Fläche des Grundkörpers, so daß es wie bei einer Lamellenkupplung zu einem hohen Kraftschluß kommt, der die Greifbacken in jeder beliebigen Stellung mit hoher Sicherheit kraftschlüssig arretieren.In claim 4 is a particularly advantageous embodiment of the invention described. In this case, the housing consists of the clamping device a screw cap which is inserted into a lateral, threaded hole in the base body is screwed in. This screw cap also serves as a valve housing for one Longitudinally displaceable and sealing piston guided in a cylinder, its one-piece Piston rod is provided with a longitudinal center recess in the gripping jaws partially intervene. The piston is constantly on one side of the pressure, with the cas U reciprocating gear is loaded, against the restoring force less. ns of a spring element, preferably a disk spring assembly acted upon. Does it come to Lecsgen or to a pressure drop below a specified value or even a pressure failure, the spring element moves the piston in the opposite direction to the pressure medium pressure. The piston rod, which is integrally connected to the piston and provided with the central recess, in which the gripper jaws constantly engage with play, now presses the gripper jaws, who are, so to speak, back to back, against each other and against at least one Area of the main body, so that it becomes a high as with a multi-plate clutch Frictional connection comes that the gripping jaws in any position with high security lock firmly.
In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Greifvorrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt nach der Linie I - I der Fig. 2 und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1.In the drawing, the invention is - partly schematically - on one Embodiment illustrated. They show: FIG. 1 a gripping device according to FIG of the invention in section along the line I - I of FIGS. 2 and 2, a section according to the line II - II of FIG. 1.
Der Aufbau der Greifvorrichtung kann üblich sein. Greiffinger sind mit den Bezugszeichen 1 bzw. 2 bezeichnet.The construction of the gripping device can be customary. Gripper fingers are denoted by the reference numerals 1 and 2, respectively.
Jedem Greiffinger 1, 2 ist je eine Greifbacke 3 bzw. 4 zugeordnet, die bei der dargestellten Ausführungsform im Querschnitt (Fig. 2) die gleiche Ausgestaltung aufweisen, aber gewissermaßen um 180 Grad gegeneinander versetzt sind, also mit ihren Flächen 5 bzw. 6 Rücken an Rücken liegen. Die Greifbacken 3 und 4 besitzen in dem aus Fig. 2 ersichtlichen Querschnitt eine L-förmige Grundgestalt und sind in einem Grundkörper 7 nebeneinander, aber entgegengesetzt, also in Richtung X bzw. Y (Fig. 1) in entsprechenden Führungen des Grundkörpers 7 angeordnet.Each gripper finger 1, 2 is assigned a gripper jaw 3 or 4, which in the illustrated embodiment in cross section (Fig. 2) the same configuration have, but are offset from one another by 180 degrees, so to speak, with their faces 5 and 6 are back to back. The gripper jaws 3 and 4 have In the cross section shown in FIG. 2, an L-shaped basic shape and are in a base body 7 next to each other, but opposite, i.e. in direction X or Y (Fig. 1) arranged in corresponding guides of the base body 7.
Den Greifbacken 3 und 4 ist ein Schubkolbengetriebe, bestehend aus einem Zylinder 8 und einem abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, z. B. durch ein Hydraulikmedium, beaufschlagter Kolben 9 zugeordnet, der über eine Kolbenstange 10 und eine getriebliche Verbindung 11 die Greifbacke 3 und 4 antreibt. Dem Zylinder 12 wird durch den Kanal 14 und dem Zylinder 13 über den Kanal 15 Druckmittel zugeführt. An den Kanal 14 ist eine Leitung 16 und an den Kanal 15 eine Leitung 17 druckmitteldicht angeschlossen. Den Leitungen 16 und 17 ist ein Mehrwegeven til 18 zugeordnet, das abwechselnd die Leitung 16 bzw. 17 sperrt, aber eine Leitung 18 stets an die nicht dargestellte Druckmittelquelle angeschlossen hält, um einen Zylinder 19 einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 bezeichneten Klemmvorrichtung mit Druckmitteldruck beaufschlagen zu können. Im Zylinderraum 19 ist ein Kolben 21 längsverschieblich und dichtend geführt, mit dem einst#ckig eine Kolbenstange 22 einstückig verbunden ist, die in einer Bohrung 23 geführt ist. Die Kolbenstange 22 ist in der Zeichnungsebene oben in ihrem mittleren Längenbereich auf der Länge L bis etwa zur fritte durch rechtwinklig zu ihrer Längsachse verlaufende Wandungen 24 und 25 begrenzt und materialmäßig ausgenommen, so daß sich hier eine entsprechende Aussparung ergibt, deren untere Wandung 26 parallel zur Längsachse der Kolbenstange 22 verläuft. In dieser hierdurch gebildeten Aussparung sind die Greifbacken 3 und 4 angeordnet. Die Länge L ist größer als die Gesamtdicke B, die sich aus der Summe der Einzeldicken der Greifbacken 3 und 4 in diesem Bereich ergibt.The gripper jaws 3 and 4 is a push piston gear consisting of a cylinder 8 and one alternately on both sides by pressure medium pressure, z. B. assigned by a hydraulic medium, acted upon piston 9, which via a piston rod 10 and a transmission connection 11 drives the gripping jaws 3 and 4. The cylinder 12 is pressurized through the channel 14 and the cylinder 13 via the channel 15 fed. A line 16 is connected to channel 14 and a line is connected to channel 15 17 connected pressure-tight. The lines 16 and 17 is a Mehrwegeven valve 18 assigned, which alternately blocks the line 16 and 17, but one line 18 keeps connected to the pressure medium source, not shown, to a Cylinder 19 of a clamping device designated as a whole by the reference numeral 20 to be able to apply pressure medium pressure. In the cylinder space 19 is a piston 21 longitudinally displaceable and sealingly guided, with the one-piece piston rod 22 is integrally connected, which is guided in a bore 23. The piston rod 22 is in the plane of the drawing above in its middle length range on the length L up to about the frit through walls running at right angles to its longitudinal axis 24 and 25 limited and excepted in terms of material, so that a corresponding Recess results, the lower wall 26 of which is parallel to the longitudinal axis of the piston rod 22 runs. In this recess formed as a result, the gripping jaws 3 and 4 arranged. The length L is greater than the total thickness B, which results from the sum the individual thicknesses of the gripping jaws 3 and 4 in this area.
Normalerweise wirkt der auf die Kolbenfläche 27 einwirkende Druckmitteldruck einem Federelement 28 - bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus mehreren Tellerfedern bestehend - entgegen, so daß die Kolbenstange 22 in Richtung C verschoben wird, derart, daß die Greifbacken 3 und 4 sich ungehindert nebeneinander verschieben können.The pressure medium pressure acting on the piston surface 27 normally acts a spring element 28 - in the illustrated embodiment from a plurality of disc springs existing - Opposite, so that the piston rod 22 is displaced in the direction C, such that the gripping jaws 3 and 4 can move freely next to each other.
Tritt eine Leckage oder ein völliger Druckausfall auf, so wird die Kolbenfläche 27 nicht mehr beaufschlagt.If there is a leak or a complete loss of pressure, the Piston surface 27 is no longer applied.
Die Rückstellkraft des in einer Federkammer 29 sich gegen die Rückseite des Kolbens 21 abstützenden #ederelementes 28 verschiebt die Kolbenstange 22 in Richtung D, wodurch die Wandung 24 die Greifbacke 3 in Richtung D mit ihrer Seitenwandung 5 gegen die Wandung 6 anpreßt, während die Greifbacke 4 wiederum gegen die Wandung 30 des Grundkörpers 7 angepreßt wird, so daß sich ein dreifacher Klemmkraftschluß ergibt nach Art einer Lamellenbremse. Dies verhindert bei Leckagen oder Druckausfall eine weitere Verschiebung der Greifbacken 3 und 4 und damit ggf. ein Herunterfallen eines gegriffenen Werkstückes.The restoring force of the in a spring chamber 29 is against the rear of the piston 21 supporting the spring element 28 moves the piston rod 22 in Direction D, whereby the wall 24, the gripping jaw 3 in the direction D with its side wall 5 presses against the wall 6, while the gripping jaw 4 in turn against the wall 30 of the base body 7 is pressed, so that a triple clamping force connection results in the manner of a multi-disc brake. This prevents leaks or pressure failure another shift of the gripping jaws 3 and 4 and thus possibly falling down of a gripped workpiece.
Selbstverständlich können mehr als zwei Greiffinger vorgesehen sein wie es auch möglich ist, mehr als zwei Greifbacken nebeneinander oder in anderen Ebenen anzuordnen. Des weiteren ist es möglich, mehr als nur eine Klemmvorrichtung 20 vorzusehen. Es ist außerdem möglich, die Anzahl der zur Wirkung kommenden, kraftschlüssig bei Klemmverbindungen aufeinander einwirkenden Flächen durch Zwischenkörper zu vergrößern, um die Klemmkraft ebenfalls zu vergrößern.Of course, more than two gripping fingers can be provided as it is also possible, more than two gripping jaws next to each other or in another To arrange levels. Furthermore, it is possible to have more than just one Clamping device 20 to be provided. It is also possible to determine the number of frictional connections that come into effect in the case of clamping connections, to enlarge surfaces that interact with one another by means of intermediate bodies, to also increase the clamping force.
Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen und aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Ausführung der Erfindung wesentlich sein.Those in the abstract, in the claims and in the description features described and evident from the drawing can be used individually as well as in any combination essential for the implementation of the invention be.
B e z u g s z e i c h e n l i s t e 1 Greiffinger 2 3 Greifbacke 4 " 5 Fläche 6 " 7 Grundkörper 8 Zylinder 9 Kolben 10 Kolbenstange 11 getriebliche Verbindung 12 Zylinder 13 14 Kanal 15 16 Leitung 17 1 18 1 19 Zylinder 20 Klemmvorrichtung 21 Kolben 22 Kolbenstange 23 Bohrung 24 Wandung 25 26 Wandung 27 Kolbenfläche 28 Federelement 29 Federkammer 30 Wandung B Gesamtdicke L Länge der Aussparung der Kolbenstange 22 X Verschieberichtung Greifbacke Y " " C IV Kolbenstange D VI - Leerseite - REFERENCE LIST 1 Gripper finger 2 3 Gripper jaw 4 "5 surface 6" 7 base body 8 cylinder 9 piston 10 piston rod 11 geared Connection 12 cylinder 13 14 duct 15 16 pipe 17 1 18 1 19 cylinders 20 clamping device 21 piston 22 piston rod 23 bore 24 wall 25 26 wall 27 Piston area 28 Spring element 29 Spring chamber 30 Wall B Total thickness L Length the recess of the piston rod 22 X Direction of displacement of the gripping jaw Y "" C IV piston rod D VI - blank page -
Claims (4)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29705559U1 (en) * | 1997-03-27 | 1998-08-13 | Fritz Schunk GmbH & Co KG Fabrik für Spann- und Greifwerkzeuge, 74348 Lauffen | Handling device |
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| DE3133205C2 (en) * | 1980-10-10 | 1986-03-27 | Cincinnati Milacron Inc. (eine Ges. n.d. Gesetzen d. Staates Delaware), Cincinnati, Ohio | Successive clamping and releasing gripping device |
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1985
- 1985-04-16 DE DE19853513637 patent/DE3513637A1/en active Granted
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|---|---|
| DE3513637C2 (en) | 1989-01-19 |
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