DE69727306T2

DE69727306T2 - Modulare stanzteilübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE69727306T2
Application number: DE69727306T
Authority: DE
Inventors: M. Steven MOILANEN; D. Bruce MCINTOSH
Original assignee: PHD Inc
Current assignee: PHD Inc
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2017-10-04
Also published as: EP0935516A1; US6227586B1; US6425616B2; US20020079713A1; US6176533B1; US6575512B2; US20010006295A1; US5941513A; EP0935516B1; DE69727306D1; US6273408B1; DE69738843D1; US6048013A; ES2309271T3; US20010038215A1; AU4665697A; EP0935516A4; ES2213839T3; WO1998015392A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft mit Flüssigkeitsdruck betriebene Greifer der Art, die in automatisierten Werkstück-Bearbeitungsvorrichtungen verwendet werden, welche ein Werkstück klammernd greifen und von einer Station zu einer anderen übertragen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung mit Flüssigkeitsdruck betriebene Greifer, welche entweder in ihrer geschlossenen oder offenen Position oder in beiden arretiert werden können und welche aus mehreren modularen oder austauschbaren Bestandteilen montiert werden können.
Mit Flüssigkeitsdruck betriebene Greifer werden weithin verwendet und nehmen typischerweise die Form eines pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotors an, dessen Zylinder fest an einer Übertragungsvorrichtung montiert ist. An dem vorderen oder Greiferbalkenende des Zylindergehäuses ist eine Greifbacken-Montagestruktur fest auf den Zylinder montiert, um ein Paar entgegengesetzter Greifbacken drehbar zu halten, welche durch eine derart angeordnete Verbindung mit der Kolbenstange des Motors verbunden sind, daß die Backen bei der Bewegung des Kolbens in eine Richtung in eine offene Position gedreht werden und daß die Greifbacken bei der Bewegung des Kolbens in die entgegengesetzte Richtung in eine geschlossene Werkstück-Greifposition gesteuert werden.
Im typischen Betrieb sind die Greifbacken auf einem Werkstück in der Nähe des Rands des Werkstücks geschlossen, und der Greifer wird vorwärts bewegt, um das gegriffene Werkstück in einer betriebsbereiten Beziehung zu einer Arbeitsstation zu positionieren. Der Greifer wird dann geöffnet, um das Werkstück freizugeben, und die Übertragungseinrichtung zieht den Greifer von der Arbeitsstation zurück, während der Arbeitsgang ausgeführt wird. Beim Abschluß des Arbeitsgangs bewegt sich der Greifer dann zurück vorwärts in die Arbeitsstation, und die Greifbacken schließen sich wieder auf dem Werkstück und befördern es von der Arbeitsstation weg. Das Öffnen und Schließen der Greifbacken findet somit statt, wenn der Greifer in seiner nächsten Position relativ zu der Werkzeugausrüstung an der Arbeitsstation ist.
Es werden in mit Flüssigkeitsdruck betriebenen Greifern im wesentlichen zwei Arten von Verbindungsanordnungen verwendet, um die Greifbacken mit den Kolbenstangen zu verbinden und die Bewegung der Greifbacken zu bewirken. Dies sind drehbare Gliederanordnungen und drehbare Nockenanordnungen. Ein Beispiel für eine drehbare Gliederanordnung ist in US-A-5 152 568 (Blatt) zu finden, das drehbare Glieder 36 und 40 offenbart, die, wie in 3 gezeigt, mit Greifbacken 12A und 12B zusammenwirken.
US-A-4 518 187 (Blatt et al.) offenbart eine drehbare Nockenanordnung, bei der Greifbackenplatten 45 und 47 durch das Zusammenwirken von in den Greifbackenplatten vorgesehenen Nockenschlitzen 61 und einem an der Kolbenstange befestigten Drehstift 37 (und Walzen 39) gedreht werden.
In einer typischen Fertigungslinie gibt es zahlreiche Arbeitsstationen, wobei eine oder mehrere mit Flüssigkeitsdruck betriebene Greifervorrichtungen zwischen benachbarten Arbeitsstationen positioniert sind. Während des Betriebs sind alle Greifervorrichtungen synchronisiert, so daß sie ein Werkstück gleichzeitig von einer Arbeitsstation entfernen und das Werkstück zu der nächsten Arbeitsstation übertragen. In einem derartigen Betrieb kann ein Problem auftreten, wenn eine der Greifervorrichtungen es nicht schafft, ein Werkstück richtig zu greifen. Wenn zum Beispiel ein Werkstück aus seiner anfänglichen Greifposition rutscht, kann es ausreichend aus der Reihe kommen, daß seine Übertragung an eine folgende Greifervorrichtung verhindert wird. Ein ernsteres Problem kann auftreten, wenn ein Werkstück in einer falsch ausgerichteten Weise übertragen wird und daraufhin in einer falsch ausgerichteten Weise an einer Ar beitsstation positioniert wird. Ein derartiger Vorfall kann die Arbeitsstation beschädigen. Ein anderes Problem, das auftreten kann, ist daß der Griff eines Werkstücks vollständig verloren geht und das Werkstück herunterfällt. Der Verlust des Griffs eines Werkstücks kann auftreten, wenn es ein Leck oder eine Fehlfunktion des Flüssigkeitsdrucks gibt, der an das Kolbenstangen-Stellorgan geliefert wird.
Mit Flüssigkeitsdruck betriebene Greifer sind im allgemeinen für die Verwendung mit bestimmten zu übertragenden Werkstücken und spezifischen Arbeitsstationen konstruiert. Zum Beispiel können manche Werkstücke und/oder Arbeitsstationen breitere oder schmalere Greifbacken, unterschiedliche Arten von Greifbacken, Greifbacken, die sich in verschiedenen Winkeln öffnen, verschiedene Abstandsanforderungen, etc. benötigen. Aufgrund der für Greifer erforderlichen großen Vielfalt von Konstruktions- oder Leistungsoptionen haben Produktionsanlagen, die mit Flüssigkeitsdruck betriebene Greifer verwenden, typischerweise zahlreiche Sätze von Greifern, die konstruiert sind, verschiedene Werkstücke zwischen spezifischen Arbeitsstationen zu transportieren. Das Erfordernis, viele Sätze von Greifern zu lagern, trägt für den Hersteller zu den Kosten bei.
GB-A-2041263 offenbart ein anderes Beispiel für eine Greiferanordnung. Gemäß der Offenbarung in GB-A-2041263 ist ein Paar Greifbackenelemente drehbar auf einem Körper montiert. Jedes Greifbackenelement umfaßt einen länglichen Schlitz, der einen Nockenstift aufnimmt. Die Nockenstifte sind auf einem Bügel montiert, der von einem Kolben hin- und herbewegt wird, welcher mit einem flüssigkeitsangetriebenen Stellorgan verbunden ist. Die Hin- und Herbewegung des Bügels bewirkt, daß die Nockenstifte sich entlang der länglichen Schlitze der Greifbackenelemente bewegen, was bewirkt, daß diese sich relativ zueinander drehen. Die Präambel von Anspruch 1 basiert auf dieser Akte.
Außerdem ist die vorliegende Erfindung auf mit Flüssigkeitsdruck betriebene Greifer ausgerichtet, welche aus mehreren modularen oder austauschbaren Bestandteilen zusammenmontiert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Greiferanordnung auf:
einen Körper;
ein flüssigkeitsbetriebenes Stellorgan an einem Ende des Körpers;
ein Paar gegenüberstellbarer Backenelemente, wobei mindestens eines der gegenüberstellbaren Backenelemente relativ zu dem Körper drehbar ist und jedes der gegenüberstellbaren Backenelemente Nockenschlitze darin hat und abnehmbar und durch andere Backenelemente austauschbar ist;
mindestens einen Nockenstift, der sich in die Nockenschlitze jedes Paars gegenüberstellbarer Backenelemente erstreckt; und
eine von dem flüssigkeitsbetriebenen Stellorgan angetriebene und mit dem mindestens einen Nockenstift verbundene Verbindungsstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß:
die Greiferanordnung eine modulare Greiferanordnung ist;
der Körper eine Bügelstruktur hat, die an dem zu dem flüssigkeitsbetriebenen Stellorgan entgegengesetzten Ende durch ein Paar beabstandeter Wandelemente definiert ist; und
mindestens eine seitliche Stoßplatte vorgesehen ist, die sich über die Enden der beabstandeten Wände der Bügelstruktur hinaus erstreckt, wobei die seitliche Stoßplatte auf einstellbare Weise an einem der beabstandeten Wandelemente der Bügelstruktur befestigt ist, so daß ein Abstand, um den sich die seitliche Stoßplatte über die Enden der beabstandeten Wandelemente hinaus erstreckt, verändert werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird hier im weiteren unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die lediglich als nichteinschränkende Beispiel gegeben werden, beschrieben, wobei:
1 eine Explosionsansicht einer Greifervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
1a eine Explosionsansicht der Kolbenanordnung der Greifervorrichtung von 1 ist;
2 eine Querschnittansicht der Greifervorrichtung von 1 ist, wobei die Greifbacken in einer geschlossenen Position sind;
3 eine Querschnittansicht der Greifervorrichtung von 1 ist, wobei die Greifbacken in einer offenen Position sind;
4 eine entlang der Ebene IV-IV genommene Teilquerschnittansicht von 2 ist;
5 eine Explosionsansicht einer Greifervorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5a eine Explosionsansicht der Kolbenanordnung der Greifervorrichtung von 5 ist;
6 eine Querschnittansicht der Greifervorrichtung von 5 ist, wobei die Greifbacken in einer geschlossenen Position sind;
7 eine Querschnittansicht der Greifervorrichtung von 5 ist, wobei die Greifbacken in einer offenen Position sind;
8 eine entlang der Ebene IV-IV genommene Teilquerschnittansicht von 6 ist;
9a und 9b Seitenansichten einer einstellbaren Greiferspitzenanordnung sind;
10 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die Bestandteile eines modularen Greifers gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
11a–11g schematische Ansichten sind, die eine drehbare Greifbacke mit einer ausgesparten Spitzenbefestigungsfläche darstellen;
12a und 12b schematische Ansichten sind, die Ausführungsformen von konischen Greiferspitzen darstellen;
13a–13c schematische Ansichten sind, die Ausführungsformen von Empfänger-Punktgreiferspitzen darstellen;
14a, 14b, 15a und 15b schematische Ansichten sind, die Ausführungsformen von gepufferten Greiferspitzen darstellen;
16a–16d und 17a–17d schematische Ansichten sind, die Ausführungsformen von Greiferspitzen mit Diamantpunktpuffer darstellen;
18a–18d und 19a–19d schematische Ansichten sind, die Ausführungsformen von umkehrbaren Greiferspitzen abbilden, die zwei konische Punkte und zwei Diamantpunktpuffer haben;
20a–20c schematische Ansichten sind, die zwei umkehrbare gepufferte Greiferspitzen abbilden;
21a und 21b schematische Ansichten sind, die einen modularen flüssigkeitsbetriebenen Greifer mit oberen und unteren Greifbacken darstellen, welche sich von der geschlossenen Position 45° nach außen drehen können;
22a und 22b schematische Ansichten sind, die einen Gewindestöpsel darstellen, der konstruiert ist, in die Unterseite des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders eingeführt zu werden;
23a–23c schematische Ansichten sind, die einen umkehrbaren Gewindestöpsel darstellen, der konstruiert ist, um in die Unterseite des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders eingeführt zu werden;
24a und 24b schematische Ansichten sind, die einen modularen Greifer darstellen, der in einer Montageplatte befestigt ist;
25a–25d schematische Ansichten sind, die eine sich selbst ausrichtende Greiferspitze gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen; und
26a und 26b schematische Ansichten sind, die einen modularen flüssigkeitsbetriebenen Greifer mit einer oberen drehbaren Greifbacke 100c und einer unteren ortsfesten Greifbacke 100i darstellen. 26a ist eine Seitenansicht des modularen flüssigkeitsbetriebenen Greifers. 26b ist eine Unteransicht des modularen flüssigkeitsbetriebenen Greifers.
Die vorliegende Erfindung ist auf mit Flüssigkeitsdruck betriebene Greifer der Art ausgerichtet, die in automatisierten Werkstück-Bearbeitungsvorrichtungen verwendet werden, welche ein Werkstück klammernd greifen und von einer Station zu einer anderen übertragen. Die Greifervorrichtungen der vorliegenden Erfindung umfassen einen pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotor, der eine Kolbenstange in hin- und herbewegender Weise antreibt, und ein Paar Greifbacken, die an der Kolbenstange durch eine mechanische Verbindung befestigt sind, welche das Öffnen und Schließen der Greifbacken bewirkt, während die Kolbenstange die Hin- und Herbewegung durchmacht.
Die mechanische Verbindung, die die Greifbacken mit der Kolbenstange verbindet und das Öffnen und Schließen der Greifbacken bewirkt, ist eine Verbindung vom Drehnockentyp. Das heißt, die Greifbacken weisen einen Nockenschlitz auf, der einen Nockenstift aufnimmt, welcher an der Kolbenstange befestigt ist. Während die Kolbenstange durch den pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotor in einer sich hin- und herbewegenden Weise bewegt wird, gleitet der Nockenstift durch die Nockenschlitze, wobei er bewirkt, daß sich die Greifbacken öffnen und schließen. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Nockenschlitze so konstruiert, daß sie eine bestimmte Form haben, die das Öffnen und Schließen der Greifbacken bewirkt und die ferner bewirkt, daß die Greifbacken entweder in einer geschlossenen oder einer offenen Position oder beiden arretiert werden. In der Position „arretiert" bedeutet, daß die Position der Greifbacken in einer geschlossenen und/oder offenen Position, außer durch normalen Flüssigkeitsbetrieb des pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotors, nicht einfach verändert werden kann. Wie aus der folgenden Beschreibung besser zu verstehen ist, verhindert dieses „Arretier-" Merkmal, daß die Greifervorrichtungen im Fall, daß der Flüssigkeitsdruck an dem pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotor unterbrochen wird, versagen.
Die vorliegende Erfindung ist ferner auf mit Flüssigkeitsdruck betriebene Greifer ausgerichtet, die aus einer Vielzahl von modularen oder austauschbaren Bestandteile montiert werden. Zum Beispiel können die modularen Greifer der vorliegenden Erfindung aufweisen: einen gemeinsamen Körper mit einer Bügelstruktur, eine gemeinsame Kolbenanordnung, die sich in einer hin- und herbewegenden Weise in der Bügelstruktur bewegt, einen mit der Kolbenanordnung verbundenen Nockenstift und mehrere austauschbare Bestandteile, die mit der Bügelstruktur und der Kolbenanordnung zusammenmontiert werden können, um modulare flüssigkeitsbetriebene Greifer mit verschiedenen wesentlichen Leistungseigenschaften zur Verfügung zu stellen. Die austauschbaren Bestandteile der modularen Greifer umfassen Greifbacken, Greiferspitzen, umkehrbare Greiferspitzen, Pneumatik- oder Hydraulikzylinder-Endverschlüsse oder Stöpsel, umkehrbare Pneumatik- oder Hydraulikzylinder-Endverschlüsse oder Stöpsel und Seiten- oder Stoßplatten.
1 ist eine Explosionsansicht einer Greifervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Greifervorrichtung umfaßt eine Bügelstruktur 1, die mit einem pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotorzylinder 2 verbunden ist (2). Die Bügelstruktur 1 umfaßt eine Durchgangsbohrung 3 in ihrem Unterteil zum Aufnehmen einer pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotorkolbenanordnung 4 (2). Die Bügelstruktur 1 umfaßt ferner eine Bohrung 5 zum Aufnehmen einer Querstück-Halteplatte 7, die an der Kolbenanordnung 4 befestigt ist. Die Kolbenanordnung 4 ist in herkömmlicher Weise in dem pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotorzylinder 2 (2) aufgenommen. Wie in 1a gezeigt, umfaßt eine Kolbenanordnung 4 einen Kolben 4a und eine daran befestigte Kolbenstange 4b. Die Querstück-Halteplatte 7 wird auf dem Ende der Kolbenstange 4b aufgenommen und hält das Querstück 8. Eine Gewindeschraube 6 erstreckt sich durch den Kolben 4a, die Kolbenstange 4b, die Querstück-Halteplatte 7 und ist durch Einführen ihres gewundenen Endes 9 in die Gewindebohrung 10 in das Querstück 8 an dem Querstück 8 befestigt.
Das Querstück 8 bewegt sich innerhalb der Bügelstruktur 1, während die Querstück-Halteplatte 7 sich unter dem Betrieb des pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotors in der Bohrung 5 hin und her bewegt. Das Querstück 8 umfaßt entgegengesetzte Enden, die, wie gezeigt, ausgeschnittene Mittelteile 11 haben, um die Greifbacken 12 aufzunehmen. In diesem Zusammenhang weisen die Greifbacken 12 abgestufte oder schmale Teile 13 auf, die in den ausgeschnittenen Mittelteilen 11 an den Enden des Querstücks 8 aufgenommen sind. Die schmalen Teile 13 der Greifbacken 12 weisen Nockenschlitze 14 auf. Die Nockenschlitze 14 haben eine bestimmte Form, die, wie weiter unten diskutiert wird, das Öffnen, Schließen und Arretieren der Greifbacken 12 bewirkt. Die Nockenschlitze 14 sind zueinander symmetrisch. Wie gezeigt, sind ausgerichtete Durchbohrungen 15 in den Enden des Querstücks 8 vorgesehen. Diese Durchbohrungen 15 nehmen Drehstifte 16 auf, die durch die Nockenschlitze 14 gehen und die Greifbacken 12 mit dem Querstück 8 verbinden.
Wie in 1 gezeigt, ist der obere Teil der Greifbacken 12 etwa so breit wie der Abstand 17 in der Bügelstruktur 1. Durchbohrungen 18 sind in dem breiten Teil der Greifbacken 12 vorgesehen. Diese Durchbohrungen 18 nehmen Drehstifte 19 auf, welche die Greifbacken 12 mit der Bügelstruktur 1 drehbar verbinden, so daß die Greifbacken 12 sich innerhalb des Bügelabstands 17 drehen können. 1 stellt Bohrungen 20 in der Bügelstruktur 1 dar, welche die Drehstifte 19 aufnehmen. Die Drehstifte 19 können auf jede geeignete Weise, wie etwa durch Sprengringe, zusammenwirkende Gewindestrukturen, etc., in Bohrungen 20 befestigt werden.
Ebenfalls in 1 dargestellt sind einstellbare Führungsbleche 21. Diese Bleche können einstellbar sein, so daß ihr Rand 22 sich ein wenig über die Oberfläche 23 der Bügelstruktur 1 hinaus erstreckt. Im Betrieb besteht eine Neigung, daß die Oberfläche 23 der Bügelstruktur 1 abgenutzt wird, weil sie wiederholt mit Werkstücken in Berührung kommt. Gleit- oder Führungsbleche 21 können so positioniert werden, daß Werkstücke mit deren Rand 22 in Berührung kommen, wodurch die Abnutzung auf der Oberfläche 23 der Bügelstruktur 1 verhindert wird. Die Führungsbleche 21 können einstellbar positioniert werden, indem die Schrauben 24 gelöst werden, die durch die länglichen Schlitze 25 und in die Gewindebohrungen 26 gehen und bevorzugt aus einem wärmebehandelten oder anders gehärteten Metall hergestellt sind. Die Führungsbleche 21 können leicht nach Bedarf eingestellt und ersetzt werden.
Ebenfalls in 1 dargestellt ist eine Montageplatte 27 zum Montieren der Greifervorrichtung an einer gelenkigen Halte- oder Übertragungsvorrichtung. Die Montageplatte 27 weist zwei Plattenteile 28 auf, die durch sich in die Gewindebohrungen 29 erstreckende Schrauben oder Bolzen aneinander befestigt werden können. Wie in 2 gezeigt, ist der pneumatische oder hydraulische Differentialmotorzylinder 2 der Greifervorrichtung durch eine Wand 30 definiert, die einen abgestuften oder schmalen Teil 31 umfaßt. Dieser schmale Teil 31 ist im Gegensatz zu der im allgemeinen rechteckigen Form der Wand 30 zylinderförmig. Wenn sie aneinander befestigt sind, definieren die Montageplatten 28 eine Öffnung 32, die sich um den schmalen zylinderförmigen Teil 31 erstreckt, so daß die Greifervorrichtung sich relativ zu der Montageplatte 27 frei dreht. Die Montageplatte 27 umfaßt auch eine Öffnung 33, die eine runde Manschette 34 aufnehmen kann, welche in einer festen Ausrichtung hinein geklemmt ist und verwendet werden kann, um die Greifervorrichtung an einer gelenkigen Struktur zu montieren.
2 ist eine Querschnittansicht der Greifervorrichtung on 1, wobei die Greifbacken 12 in einer geschlossenen Position sind. Wie dargestellt, befestigen die Greiferspitzen 35 und 36 ein Werkstück 37 dazwischen. Die Greiferspitze 35 ist eine gezackte Punktspitze und ist durch eine Gewindeschraube 38a, die in die in den Greifbacken 12 vorgesehene Gewindebohrung 38b eingeführt ist, an der Greifbacke 12 befestigt. Die Gewindeschraube 38a wird in der ent sprechenden in der Greiferspitze 35 vorgesehenen Gewindebohrung aufgenommen. Die Greiferspitze 36 ist eine konische Punktspitze, die direkt in die Gewindebohrung 38b geschraubt ist. Die dargestellten Greiferspitzen sind als Beispiele für verschiedene andere Spitzen dargestellt, die in Verbindung mit der Greifervorrichtung verwendet werden können.
2 stellt eine Art und Weise dar, in der der pneumatische oder hydraulische Differentialmotorzylinder 2 von Endwänden begrenzt werden kann, die in der Zylinderbohrung 3 befestigt, z. B. in sie geschraubt, sind.
Wie in 2 dargestellt, wird der Kolben durch den Flüssigkeitsdruck, der an die Öffnung 39 des pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotorzylinders 2 angelegt wird, nach oben gedrückt. Während der Kolben 4 sich, wie in 2 dargestellt, nach oben bewegt, gleiten mit dem Querstück 8 verbundene Nockenstifte 16 durch die Nockenschlitze 14 in den Greifbacken 12 und bewirken, daß die Greifbacken 12 sich um die Drehstifte 19 drehen. Diese Aufwärts- oder Vorwärtsbewegung des Kolbens 4 bewirkt, daß die Greifbacken 12 sich in eine geschlossene Position drehen.
3 ist eine Querschnittansicht der Greifervorrichtung von 1, wobei die Greifbacken 12 in einer offenen Position sind. Wie in 3 dargestellt, wird der Kolben 4 durch den Flüssigkeitsdruck, der an die Öffnung 40 des pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotorzylinders 2 angelegt wird, nach unten gedrückt. Während der Kolben 4 sich, wie in 3 dargestellt, nach unten bewegt, gleiten mit dem Querstück 8 verbundene Nockenstifte 16 durch die Nockenschlitze 14 in den Greifbacken 12 und bewirken, daß die Greifbacken 12 sich um die Drehstifte 19 drehen. Diese Abwärts- oder Rückwärtsbewegung des Kolbens 4 bewirkt, daß die Greifbacken 12 sich, wie gezeigt, in eine offene Position drehen.
4 ist eine entlang der Ebene IV-IV genommene Teilquerschnittansicht von 2. 4 stellt die Art und Weise dar, in der das Querstück 8 in einem Abstand 17 der Bügelstruktur 1 aufgenommen ist und wie die schmalen Teile 13 der Greifbacke 12 in den ausgeschnittenen Teilen 11 des Querstücks 8 aufgenommen und durch Nockenstifte 16 drehbar darin befestigt sind.
Die in 1–4 dargestellte Ausführungsform der Greifervorrichtung ist konstruiert, sowohl in der geschlossenen als auch der offenen Position arretiert zu werden. Diese Arretierfunktion wird teilweise durch die spezielle Konstruktion oder Form der Nockenschlitze 14 erreicht. Das heißt, die in 2 und 3 dargestellten Nockenschlitze 14 umfassen drei getrennte Abschnitte, einschließlich zwei Arretierabschnitten an jedem Ende eines mittleren Drehabschnitts. Wenn die Nockenstifte 16 in einem der Arretierabschnitte an den Enden der Nockenschlitze 14 positioniert sind, sind die Greifbacken 12 in entsprechenden geschlossenen oder offenen Positionen arretiert. In diesen arretierten Positionen können die Greifbacken 12 nicht um die Drehstifte 19 gedreht werden. Wenn der Kolben 4 zum Beispiel, wie in 2 zu sehen, in seine ganz obere oder vordere Position bewegt wird, sind die Nockenstifte 16 an einem Ende der Nockenschlitze 14 positioniert. Dieser Abschnitt der Nockenschlitze 14, der durch das Bezugszeichen 41 gekennzeichnet ist, bewirkt, daß die Greifbacken 12 in ihrer geschlossenen Position arretiert werden, weil der Aufbau der Arretierabschnitte 41 verhindert, daß die Greifbackenelemente 12 sich um die Drehstifte 19 drehen. Wie aus 2 zu sehen, können die Greifbacken 12 sich nur um die Drehstifte 19 drehen, wenn die Nockenstifte 16 von dem Kolben 4 ein wenig nach unten bewegt werden. Wenn die Nockenstifte 16 gemäß 3 in den Arretierabschnitten 42 der Nockenschlitze 14 sind, können die Greifbacken 12 in ähnlicher Weise nicht um die Drehstifte 19 gedreht werden.
Während die Nockenstifte 16 sich zwischen den Arretierabschnitten 41 und 42 der Nockenschlitze 14 bewegen, werden die Greifbacken 12 zwischen ihren geschlossenen und offenen Positionen gedreht. Somit werden die mittleren Nockenschlitzabschnitte zwischen den Arretierabschnitten hier als mittlere Drehabschnitte 43 bezeichnet.
Wie zu sehen ist, sind die Arretierabschnitte 41 und 42 so aufgebaut, daß sie eine Drehbewegung der Greifbacken 12 um die Drehstifte 19 verhindern. Andererseits hat der mittlere Drehabschnitt 43 im allgemeinen eine kontinuierliche sich krümmende Form, die verändert werden kann, um die Art und Weise zu beeinflussen, in der die Greifbacken sich zwischen ihren geschlossenen und offenen Positionen bewegen. Zum Beispiel würde ein Teil der Schlitze mit einem kleineren Krümmungsradius für eine konstante Kolbengeschwindigkeit eine schnellere Bewegung der Greifbacken bewirken als ein Teil mit einem größeren Krümmungsradius. Neben der Beeinflussung der Geschwindigkeit oder des Tempos, mit dem sich die Greifbacken bewegen, wurde die gekrümmte Form der Nockenschlitze verändert, um die zwischen den Greifbacken angewendete Drehmomentgröße zu beeinflussen. Somit versteht sich, daß die Form der mittleren Drehabschnitte 43 der Nockenschlitze 14 nach Wunsch verändert werden kann.
5 ist eine Explosionsansicht einer Greifervorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 5 dargestellte Greifervorrichtung kann mit der in 1 gezeigten Montageplatte 27 verwendet werden. Da die Montageplatte 27 in 5 jedoch nicht gezeigt ist, sind der schmale zylinderförmige Teil 31 der pneumatischen oder hydraulischen Motorwand 30 perspektivisch zu sehen.
Die Greifervorrichtung von 5 umfaßt eine Bügelstruktur 44 und eine Kolbenanordnung 58, die sich in einer hin- und herbewegenden Weise in der Bügelstruktur 44 bewegt. Die Bewegung der Kolbenanordnung 58 wird durch einen pneumatischen oder hydraulischen Motor mit einem Zylinder 46 bewirkt, welcher in dem unteren Teil der Bügelstruktur 44 ausgebildet ist (siehe 6). Statt wie in der Greifervorrichtung von 1 ein Querstück zu haben, umfaßt die Greifervorrichtung von 5 einen einzigen Nockenstift 47, der an einem Haltequerstück 45 befestigt ist, das seinerseits an dem freien Ende der Kolbenanordnung 58 befestigt ist. Wie in 5a gezeigt, umfaßt die Kolbenanordnung 58 einen Kolben 58a und eine Kolbenstange 58b. Das Haltequerstück 45 ist durch eine Gewindeschraube 6 mit einem mit Gewinde versehenen Ende 9, das in einer entsprechenden Gewindebohrung 9a in dem Haltequerstück 45 aufgenommen wird, an dem Ende der Kolbenstange 58b befestigt. Das Haltequerstück 45 umfaßt eine Durchbohrung 45a, die, wie dargestellt, den Nockenstift 47 aufnimmt. Der Nockenstift 47 geht durch Nockenstifte 48 in den Greifbacken 49, und die Enden des Nockenstifts 47 werden in Hülsen 50 aufgenommen, die frei in einem Paar von länglichen Schlitzen 51 in den Seitenwänden der Bügelstruktur 44 gleiten. Es wird bemerkt, daß die Hülsen flache parallele Seiten haben, die entlang den inneren Oberflächen der länglichen Schlitze 51 gleiten. Diese flachen Seiten verhindern einen Punktkontakt und ermöglichen, daß der Körper oder die Bügelstruktur aus einem weicheren Material, wie etwa einer Aluminiumlegierung, hergestellt werden können. Die Hülsen 50 werden in den länglichen Schlitzen 51 zwischen den Greifbacken 49 und den Seitenblechen 52 an ihrem Platz gehalten. Die Seitenbleche 52 können mit mechanischen Befestigungseinrichtungen, wie etwa Schrauben 53, an der Bügelstruktur 44 befestigt werden. Lager 54 mit runder Oberfläche sind auf den Enden des Nockenstifts 47 vorgesehen, um eine freie Bewegung des Nockenstifts 47 in den Nockenschlitzen 48 sicherzustellen.
Die Greifbacken 49 sind mit Hilfe eines Drehstifts 55, der durch ausgerichtete Durchbohrungen 56 in den Seitenwänden der Bügelstruktur 44 und Durchbohrungen in den Greifbacken 49 geht, drehbar mit der Bügelstruktur 44 verbunden.
5 stellt auch einen Endverschluß 60 für den pneumatischen oder hydraulischen Zylinder 46 dar.
6 ist eine Querschnittansicht der Greifervorrichtung von 5, wobei die Greifbacken in einer geschlossenen Position sind. Wie dargestellt, befestigten die Greiferspitzen 61 und 62 ein Werkstück 63 dazwischen. Die Greiferspitze 61 ist eine gezackte Punktspitze und ist durch die Gewindeschraube 64a, die in die in den Greifbacken 49 vorgesehene Gewindebohrung 64b eingeführt wird, an der Greifbacke 49 befestigt. Die Gewindeschraube wird in der entsprechenden in der Greiferspitze 61 vorgesehenen Gewindebohrung aufgenommen. Die Greiferspitze 62 ist eine konische Punktspitze und kann direkt in die Gewindebohrung 64b geschraubt werden. Die dargestellten Greiferspitzen werden als Beispiele für verschiedene andere Spitzen vorgestellt, die in Verbindung mit der Greifervorrichtung verwendet werden können.
6 stellt eine Art und Weise dar, in der der pneumatische oder hydraulische Differentialmotorzylinder 46 durch eine Bohrung 66 definiert werden kann, die in der Unterseite der Bügelstruktur 44 ausgebildet ist, welche eine Endwand oder einen Stöpsel 60 in der Endbohrung 66 befestigt, z. B. geschraubt, hat.
Wie in 6 dargestellt, wird der Kolben 58 durch den an die Öffnung 65 des pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotorzylinders 46 angelegten Flüssigkeitsdruck nach oben gedrückt. Während der Kolben 58 sich, wie in 6 dargestellt, nach oben bewegt, gleitet der mit dem Haltequerstück 45 verbundene Nockenstift 47 durch die Nockenschlitze 48 in den Greifbacken 49 und bewirkt, daß die Greifbacken 49 sich um den Drehstift 55 drehen. Diese Aufwärts- oder Vorwärtsbewegung des Kolbens 58 bewirkt, daß sich die Greifbacken 49 in eine geschlossene Position drehen.
7 ist eine Querschnittansicht der Greifervorrichtung von 5, wobei die Greifbacken 49 in einer offenen Position sind. Wie in 7 dargestellt, wird der Kolben 58 durch den an die Öffnung 67 des pneumatischen oder hydraulischen Differentialmotorzylinders 46 angelegten Flüssigkeitsdruck nach unten gedrückt. Während der Kolben 58 sich, wie in 7 dargestellt, nach unten bewegt, gleitet der mit dem Haltequerstück 45 verbundene Nockenstift 47 durch die Nockenschlitze 48 in den Greifbacken 49 und bewirkt, daß die Greifbacken 49 sich um die Drehstifte 55 drehen. Diese Abwärts- oder Rückwärtsbewegung des Kolbens 58 bewirkt, daß sich die Greifbacken 49, wie gezeigt, in eine offene Position drehen.
8 ist eine entlang der Ebene VIII-VIII genommene Teilquerschnittansicht von 6. 8 stellt die Art und Weise dar, in der die auf die Enden des Nockenstifts 47 montierten Lager 54 in den Nockenschlitzen 48 der Greifbacken 49 positioniert sind, und wie der Nockenstift 47 sich in die Hülsen 50 erstreckt, welche in den länglichen Schlitzen 51 angeordnet sind. Die Seitenbleche 52 sind in 8 nicht gezeigt.
Die in 5–8 dargestellte Ausführungsform der Greifervorrichtung ist konstruiert, nur in der geschlossenen Position arretiert zu werden. Diese Arretierfunktion wird erzielt, indem die Nockenschlitze 48 mit Arretierabschnitten an einem Ende und Drehabschnitten in ihrem restlichen Teil versehen werden. Wenn der Nockenstift 47 in den Arretierabschnitten der Nockenschlitze 48 positioniert wird, sind die Greifbacken 49, wie in 6 gezeigt, in einer geschlossenen Position. In dieser arretierten Position können die Greifbacken 49 nicht um den Drehstift 55 gedreht werden. Das heißt, wie in 6 zu sehen, ist der Nockenstift 47 an einem Ende der Nockenschlitze 48 positioniert, wenn der Kolben 58 zu seiner Position ganz oben oder vorne bewegt wird. Diese durch das Bezugszeichen 68 gekennzeichneten Abschnitte der Nockenschlitze 48 bewirken, daß die Greifbacken 49 in ihrer geschlossenen Position arretiert werden, weil der Aufbau der Arretierabschnitte 49 verhindert, daß die Greifbacken 49 sich um den Drehstift 55 drehen. Wie aus 6 zu sehen, können die Greifbacken 49 sich nur um den Drehstift 55 drehen, wenn der Nockenstift 47 durch den Kolben 58 ein wenig nach unten bewegt wird.
Wenn der Nockenstift 47 im Gegensatz dazu, wie in 7 gezeigt, in entgegengesetzten Enden der Nockenschlitze 48 ist, können die Greifbacken 49 um den Drehstift 55 gedreht werden, weil die Schlitze an diesem entgegengesetzten Ende der Nockenschlitze 48 eine Krümmung haben, die ermöglicht, daß die Greifbacken 49 sich um den Drehstift 55 drehen. Während sich der Nockenstift 47 zwischen den Arretierabschnitten 68 und den entgegengesetzten Enden der Nockenschlitze 48 bewegt, werden die Greifbacken 49 zwischen ihren geschlossenen und offenen Positionen gedreht. Wie zu sehen ist, sind die Arretierabschnitte 68 so aufgebaut, daß sie eine Drehbewegung der Greifbacken 49 um den Drehstift 55 verhindern. Andererseits hat der restliche Teil oder der Abschnitt der Nockenschlitze 48 eine sich kontinuierlich krümmende Form, die verändert werden kann, um die Art und Weise, in der sich die Greifbacken zwischen ihren geschlossenen und offenen Positionen bewegen, zu beeinflussen. Zum Beispiel würde ein Teil mit einem kleineren Krümmungsradius für eine konstante Kolbengeschwindigkeit eine schnellere Bewegung der Greifbacken bewirken als ein Teil mit einem größeren Krümmungsradius. Somit versteht sich, daß die Form der gekrümmten Abschnitte der Nockenschlitze 48 nach Wunsch verändert werden kann.
9a und 9b sind Seitenansichten einer einstellbaren Greiferspitzenanordnung. Wie in 9a und 9b dargestellt, haben die einander zugewandten Enden der Greifbacken 70 (eine gezeigt) eine konkave radiale Oberfläche 71, die zu einer entsprechenden konvexen radialen Oberfläche 72 auf der Greiferspitze 73, z. B. einer gezackten Spitze oder einem Gewindebolzen paßt. Diese passenden radialen Oberflächen ermöglichen, daß die Greiferspitze 73 bei der Montage gedreht wird, so daß sie senkrecht zu einer Werkstückoberfläche sind. In diesem Zusammenhang werden die Greifbacken 70 sich abhängig von der Dicke eines Werkstücks in leicht unterschiedlichen Winkeln schließen. Zum Beispiel stellt 9a eine Greifbacke 70 dar, die um 2,00° nicht parallel (offen) zur Oberfläche oder Mittelachse eines 0,242 Inch (6,147 mm) dicken Werkstücks ist. 9b stellt eine Greifbacke 70 dar, die parallel zur Oberfläche oder Mittelachse eines 0,094 Inch (2,388 mm) dicken Werkstücks ist. In jedem Fall ist die Greiferspitze 73 senkrecht zur Oberfläche oder Mittelachse des Werkstücks. Die Greiferspitzen 73 sind auf eine bestimmte Werkstückdicke eingestellt, indem der Bolzen 74, der die Greiferspitzen 73 an den Greifbacken 70 befestigt, gelöst wird und die Greifbacken 70 in eine geschlossene Position auf einem Werkstück bewegt werden. In dieser Position werden die Greiferspitzen 73 gegen die konkave Oberfläche 71 auf der Seite der Greifbacken 71 gedreht, bis die Greiferspitzen 73 senkrecht zur Oberfläche oder Mittelachse des Werkstücks sind. Die Bolzen 74 werden dann festgezogen, um die Greiferspitzen 73 in ihrer Position zu befestigen.
In 10–26d wurden für die Benutzerfreundlichkeit, wo immer möglich, gemeinsame Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu kennzeichnen.
10 ist eine Explosionsansicht, die die Bestandteile eines modularen Greifers gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Die „gemeinsamen Elemente" dieses Greifers umfassen den Körper 101, die Kolbenanordnung 102, den Greifbackendrehstift 105 und die Greifbackenantriebsanordnung. Die Kolbenanordnung 102 umfaßt einen Kolben 106, eine Kolbendichtung 107, eine Kolbenachse 108 und eine Kolbenachsendichtung 109. Die Greifbackenanordnung umfaßt ein Querstück 110, das an der Kolbenachse 108 befestigt ist, einen Nockenstift 111, der mit dem Querstück 110 verbunden ist und Greifbackenhülsen 112, die in Nockenschlitzen 103 der Greifbackenelemente 100 aufgenommen werden, und Gleithülsen 113, die in den länglichen Schlitzen 114 aufgenommen werden, welche in den Seitenwänden der Bügelstruktur des Körpers 101 ausgebildet sind.
Der Begriff „gemeinsame Elemente" wird verwendet, um die grundlegenden Elemente eines modularen Greifers zu kennzeichnen, an denen zahlreiche austauschbare Teile oder Elemente befestigt oder anmontiert werden können. Die „gemeinsamen Elemente" umfassen den Greiferkörper und die mechanischen Elemente, die verwendet werden, um die Greifbacken anzutreiben.
10 stellt eine Anzahl verschiedener austauschbarer Greifbacken 100a bis 100i dar, die in dem Körper 101 montiert und mit der Greifbackenantriebsanordnung 102 verbunden werden können. Wie dargestellt, hat jede der ver schiedenen Backen 100a bis 100i andere Spitzenendkonstruktion und/oder Nockenschlitze 100b, die andere wesentliche Bewegungseigenschaften bewirken. Wie in 10 dargestellt und weiter unten detaillierter diskutiert, kann der modulare Greifer der vorliegenden Erfindung montiert werden, so daß er Greifbacken mit verschiedenen Spitzenkonstruktionen enthält, die zur Bearbeitung, z. B. dem Transport oder der Übertragung, verschiedener Arten von Werkstücken verwendet werden können. Wie ebenfalls weiter unten diskutiert, kann der modulare Greifer mit Greifbacken 100 montiert werden, die verschiedene Nockenschlitzaufbauten 103 haben, welche den Winkel beeinflussen können, in dem eine oder beide Greifbacken sich öffnen oder schließen und welche bestimmen, ob die Greifbacken in einer offenen und/oder geschlossenen Position arretiert werden oder nicht.
Die Backe 100a weist eine ausgesparte Spitzenbefestigungsfläche 115 auf und ist so konstruiert, daß sie sich entweder 22,5° oder 45° von einer geschlossenen Position öffnet. Die Backe 100b umfaßt eine ausgesparte Spitzenbefestigungsfläche 115 und ist so konstruiert, daß sie sich aus einer geschlossenen Position um 75° öffnet. Die Backe 100c umfaßt eine Spitzenbefestigungsfläche, die ausgespart werden kann und so konstruiert ist, daß sie sich aus einer geschlossenen Position um 55° öffnet. Die Backe 100d weist zwei Meißelspitzen auf und ist so konstruiert, daß sie sich aus einer geschlossenen Position um 22,5° öffnet. Die Meißelspitze umfaßt Gewindebohrungen zum Aufnehmen eines weiter unten diskutierten Kegelpunkts oder einer konischen Greiferspitze. Die Backe 100e ist ähnlich der Backe 100d, abgesehen davon, daß die Backe 100e eine einzige Meißelspitze aufweist. Die Backe 100f weist zwei Meißelspitzen auf und ist konstruiert, ortsfest zu bleiben. Die Backe 100g ist ähnliche der Backe 100e, abgesehen davon, daß die Backe 100g eine einzige Meißelspitze aufweist. Die Backe 100h weist eine ausgesparte Spitzenbefestigungsfläche auf und ist konstruiert, ortsfest zu bleiben. Die Backe 100i ist eine Flanschbacke und weist eine Spitzenbefestigungsfläche an ihrem Ende auf. Die Backe 100i ist so konstruiert, daß sie sich aus einer geschlossenen Position 22,5° öffnet. Die Backen 100a–100i sind Beispiele für verschiedene Arten von unterschiedlichen Greifbackenkonstruktionen, die in verschiedenen Kombinationen verwendet werden können. Wie aus der folgenden Beschreibung zu verstehen ist, können die Form und der Aufbau der Schlitze in den Backen verändert werden, um eine gewünschte Bewegung der Backen, einschließlich des Winkelmaßes des Öffnens und Schließens, der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit und der in der geschlossenen Position auf ein Werkstück ausgeübten Kraft, zu bewirken. Die in den Figuren dargestellten Abmessungen sind relativ und können nach Wunsch maßstäblich vergrößert oder verkleinert werden.
Die in 10 dargestellten Seiten- oder Stoßplatten 104 sind sowohl einstellbar als auch durch andere Stoßplattenkonstruktionen austauschbar, welche weiter unten diskutiert werden. Außerdem ist der Endverschluß oder der Stöpsel 60 für den pneumatischen oder hydraulischen Zylinder austauschbar durch Stöpsel 60 mit verschiedenen Längen; die verwendet werden können, um den Weg der Kolbenanordnung und folglich die Winkelbewegung der Greifbacken 100 zu begrenzen.
11a–11g stellen eine drehbare Greifbacke mit einer ausgesparten Spitzenbefestigungsfläche 115 dar. Die Greifbacke 100 von 11a–11g ist so konstruiert, daß sie sich von der geschlossenen Position um 45° nach außen dreht. 11a ist eine perspektivische Ansicht der drehbaren Greifbacke 100. 11b und 11c sind umgekehrte hintere Seitenansichten der drehbaren Greifbacke 100. 11d ist eine Draufsicht der drehbaren Greifbacke 100. 11c ist eine vordere Seitenansicht der drehbaren Greifbacke 100.
11a–11e stellen die drehbare Greifbacke 100 gemeinsam mit einer Durchbohrung 116 zum Aufnehmen eines Drehstifts 105 dar, welcher die Greifbacke 100, wie weiter oben diskutiert, mit dem Körper oder der Bügelstruktur 101 verbindet. Der Nockenschlitz 103 hat eine im allgemeinen gekrümmte Form mit einem im wesentlichen geraden Endteil 118, der das Arretieren der Greifbacke 100 bewirkt, wenn die Greifbacke 100, wie weiter oben diskutiert, in ihrer geschlossenen Position ist. Die Durchgangsbohrung 116 ist mit der Mittelachse des im wesentlichen geraden Endteils 118 des Nockenschlitzes 103 ausgerichtet. Während der Drehstift 105 sich entlang des gekrümmten Teils des Nockenschlitzes 103 bewegt, wird die Winkelbewegung der Greifbacke 100 vermittelt, so daß die Greifbacke 100 sich 45° zwischen einer offenen und geschlossenen Position bewegt.
Die drehbare Greifbacke 100 von 11a–11g umfaßt eine Greiferspitzenbefestigungsfläche 115. Die ausgesparte Spitzenbefestigungsfläche 115 umfaßt eine Gewindebohrung 117 zum Aufnehmen einer Schraube, die verwendet wird, um eine Greiferspitze in der ausgesparten Spitzenbefestigungsfläche 115 zu befestigen. Die ausgesparte Spitzenbefestigungsfläche 117 liefert parallel ausgesparte Ränder, die, wie weiter unten diskutiert, in entgegengesetzte Ränder einer Greiferspitze eingreifen und Scherkräfte abbauen, die andernfalls, d. h. ohne die parallelen ausgesparten Ränder, auf eine Schraube gerichtet angewendet würden, die verwendet wird, um eine Greiferspitze an der Greifbacke 100 zu befestigen. Gemäß einer Ausführungsform kann die ausgesparte Befestigungsfläche 115 eine konkave gekrümmte Oberfläche zum Aufnehmen einer Greiferspitze mit einer entsprechend gekrümmten Oberfläche, wie in 9a und 9b angezeigt, haben. Diese Ausführungsform würde ermöglichen, daß die Greiferspitze parallel zur Oberfläche eines Werkstücks eingestellt wird.
11f und 11g sind schematische Ansichten der Form und Ausrichtung des Nockenschlitzes 103 und der Durchbohrung 116. Es versteht sich, daß das Winkelmaß der Bewegung der drehbaren Greifbacke 100 von 11a–11g und anderer hier offenbarter Greifbacken vergrößert oder verkleinert werden kann, indem der Nockenschlitz 103 geeignet verlängert oder verkürzt wird. In diesem Zusammenhang sind die Messungen von Bezugspunkten, die in 11a–11g gezeigt sind und die verwendet werden, um die gekrümmte Form des Nockenschlitzes zu definieren, lediglich relativ zu einem bestimmten Beispiel. Es versteht sich, daß die in 11a–11g gegebenen Abmessungen relativ sind und nach Wunsch maßstäblich vergrößert oder verkleinert werden können. Es versteht sich ferner, daß der Nockenschlitz in 11a–11g lediglich veranschaulichend ist und daß die Form der in den Greifervorrichtungen der vorliegenden Erfindung verwendeten Nockenschlitze sich verändern kann. Entsprechend stellt 10 drehbare Greifbacken dar, die sich um 22,5°, 45°, 55° und 75° bewegen. Es ist aus diesen Beispielen offensichtlich, daß drehbare Greifbacken mit einer Vielzahl an Bewegungswinkeln konstruiert werden können.
12a–20c stellen verschiedene Greiferspitzen dar, die mit Greifbacken mit Greiferspitzenbefestigungsflächen oder den in 10 dargestellten Flanschgreifbacken austauschbar verwendet werden können.
12a und 12b sind schematische Ansichten, die Ausführungsformen von konischen Greiferspitzen darstellen. 12a ist eine Seitenansicht einer konischen Greiferspitze 121, und 12b ist eine Endansicht der gleichen Spitze. Die konische Greiferspitze 121 von 12a und 12b umfaßt einen Sockel 122, der mit einer sechseckigen Form dargestellt ist, eine zylindrische Spitze 123, die sich von dem Sockel 122 erstreckt, und einen Gewindebolzen 124, der sich von dem Sockel 122 auf einer zur zylindrischen Spitze 123 entgegengesetzten Seite erstreckt. Die zylindrische Spitze 123 endet an einem Punkt 125, der durch jeden gewünschten Winkel definiert werden kann. Der Sockel 122 ist mit einer sechseckigen Form dargestellt. Jedoch versteht sich, daß der Sockel 122 jede gewünschte Form, wie etwa quadratisch, rechteckig, rund, rund mit parallelen flachen Seiten, etc., haben kann. Der Sockel 122 wird verwendet, um den Gewindebolzen 124 in einer entsprechenden Gewindebohrung auf den Spitzen einer Greifbacke festzuziehen. Entsprechend sollte der Umfang des Sockels 122 Oberflächen aufweisen, die zum Zwecke des Festziehens leicht mit einem Schraubenschlüssel gegriffen werden können. Die zylindrische Form der Spitze 123 ist eine Frage der Zweckmäßigkeit. Diese Spitze 123 kann jede Querschnittsform, wie etwa quadratisch, rechteckig, oval, haben.
13a–13c sind schematische Ansichten, die Ausführungsformen von konischen Punktgreiferspitzen darstellen, die konstruiert sind, Spitzenelemente aufzunehmen. 13a ist eine Seitenansicht einer konischen Punktgreiferspitze, und 13b und 13c sind Vorder- und Endansichten der gleichen Spitze. Die konische Greiferspitze 121' von 13a–13c umfaßt einen Sockel 122, der mit einer sechseckigen Form dargestellt ist, und einen Gewindebolzen 124, der sich von einer Seite des Sockels 122 aus erstreckt. Der Sockel 122 hat ein spitzenaufnehmendes Ende 123', das durch einen spitz zulaufenden Teil definiert wird, welcher an einer inneren Bohrung 126 endet. Diese Bohrung 126 ist konstruiert, um mit dem in 12a–12b gezeigten Kegelpunkt 121 verwendet zu werden. Die Bohrung 126 ermöglicht, daß ein Werkstück zwischen dem Kegelpunkt 121' von 13a–13c und dem Kegelpunkt 121 von 12a–12b gegriffen wird, um von dem Punkt 125 weg gekrümmt zu werden, was einen Hohlraum in dem Werkstück bewirkt, welcher die Fähigkeit des Greifers, das Werkstück zu halten, verbessert. Der Sockel 122 ist mit einer sechseckigen Form dargestellt. Jedoch versteht sich, daß der Sockel 122 jede gewünschte Form, wie etwa quadratisch, rechteckig, rund, rund mit parallelen flachen Seiten, etc., haben kann. Der Sockel 122 wird verwendet, um den Gewindebolzen 124 in einer entsprechenden Gewindebohrung auf den Spitzen einer Greifbacke festzuziehen. Entsprechend sollte der Umfang des Sockels 122 Oberflächen aufweisen, die zum Zwecke des Festziehens leicht mit einem Schraubenschlüssel gegriffen werden können. Es wird bemerkt, daß die Länge der konischen Greiferspitzen und der aufnehmenden Punktgreiferspitzen sich nach Wunsch verändern können, um jeden notwendigen Abstand zu erreichen.
14a, 14b, 15a und 15b sind schematische Ansichten, die Ausführungsformen von Greiferspitzen mit einem Puffer zeigen. 14a ist eine Seitenansicht einer Greifer spitze 127, und 14b ist eine Endansicht der gleichen Spitze. Der Greifer 127 mit Puffer von 14a und 14b umfaßt einen Sockel 128, der mit einer quadratischen Form dargestellt ist, ein Pufferteil 129, das an den Sockel 128 geklebt ist und mit einer zylindrischen Form dargestellt ist. Der Sockel 128 weist eine innere Gewindebohrung 130 auf, durch die die gepufferte Greiferspitze 127 an dem Ende einer Greifbacke 130 befestigt werden kann, indem ein mit Gewinde versehenes Element durch das Ende der Backe in die Gewindebohrung 130 geführt wird. Alternativ könnte der Sockel 128, ähnlich dem in 12–13 dargestellten, mit einem Gewindebolzen versehen sein.
Das Pufferteil 129 kann mit jedem geeigneten chemischen Mittel, wie etwa Klebstoffen, Epoxiden, Heißkleben oder Schweißen, an den Sockel 128 geklebt werden. Außerdem kann das Pufferteil 129 mechanisch an dem Sockel 128 befestigt werden. Zum Beispiel könnte der Teil des Sockels 128, der sich, wie dargestellt, in das Pufferteil 129 erstreckt, äußere Gewinde, Bajonettmontagestrukturen, Befestigungsvorsprünge, etc., aufweisen, durch welche das Pufferteil 129 an dem Sockel 128 befestigt werden könnte.
Weder der Sockel 128 noch das Pufferteil 129 ist auf die in 14a und 14b dargestellten Formen begrenzt. Das heißt, der Sockel 128 und das Pufferteil 129 können jede geeignete Querschnittform, einschließlich rund, dreieckig, quadratisch, sechseckig, oval, etc., haben. Die Seite 131 des Pufferteils 129 ist mit einer ungleichmäßigen oder gerillten Oberfläche versehen, um die Reibung beim Greifen zu vergrößern. Wie dargestellt, ist die Seite 131 des Pufferteils 129 mit einer Reihe konzentrischer Rillen oder Rippen 132 versehen. Andere ungleichmäßige oder gerillte oder gerippte Oberflächenmuster, einschließlich jeder Kombination aus linearen und/oder gekrümmten Rillen oder Rippen, Mustern aus Vorsprüngen oder Einkerbungen oder willkürliche Oberflächenstrukturen, können verwendet werden.
Wie im Fall der Greiferspitzen ohne Puffer ist der Sockel 128 aus einem robusten abnutzungs- und stoßfesten Ma terial, wie etwa einem Metall, gefertigt. Das Pufferteil 129 kann aus jedem geeigneten Kunststoff-, Kunstharz- oder Polymermaterial, wie etwa Urethan, gefertigt werden.
15a ist eine Seitenansicht einer gepufferten Greiferspitze, und 15b ist eine Vorderansicht der gleichen Spitze. Die gepufferte Greiferspitze 127 von 15a und 15b unterscheidet sich von der gepufferten Greiferspitze 127 von 14a und 14b in der Länge des Sockels 128. Aus diesen Zeichnungen wird deutlich, daß der Sockel 128 jede passende Länge haben kann.
16a–16d und 17a–17d sind schematische Ansichten, die Ausführungsformen von Greiferspitzen mit Diamantpunktpuffern darstellen. 16a ist eine perspektivische Ansicht einer Greiferspitze 133 mit Diamantpunktpuffer. 16b ist eine Draufsicht davon. 16c ist eine Endansicht davon. 16d ist eine Seitenansicht der gleichen Spitze. Die Greiferspitze 133 mit Diamantpunktpuffer von 16a–16d umfaßt einen im wesentlichen rechteckigen Körper 134 mit gegenüberliegenden Seiten 135, die sich über seine untere Oberfläche 136 hinaus erstrecken, um eine sattelartige Struktur zu definieren. Diese sattelartige Struktur ist konstruiert, um in der in 10 und 11 dargestellten ausgesparten oder abgestuften Struktur der Greiferspitzenbefestigungsflächen 115 aufgenommen zu werden und mit ihnen ineinanderzugreifen. Die verlängerten Teile der Seiten 135 beschränken die lineare Bewegung der Greiferspitze 133 mit Diamantpunktpuffer in einer Richtung, und die Ränder des ausgesparten oder abgestuften Teils der Greiferspitzenbefestigungsfläche 115 beschränken die lineare Bewegung in einer senkrechten Richtung. Wie dargestellt, kann der Übergang zwischen der unteren Oberfläche 136 des Körpers und den inneren Oberflächen 137 der verlängerten Seitenteile 135 statt eines 90°-Winkels eine ausgesparte Fläche aufweisen, um jegliche Grate, Kerben oder andere Mängelstellen auf dem entsprechenden ineinandergreifenden Teil der Greiferspitzenbefestigungsflächenstruktur 115 aufzunehmen.
Die Seite 138 der Greiferspitze 133 mit Diamantpunktpuffer ist mit einer Grundmasse aus Vorsprüngen ausgebildet, die während der Herstellung gegossen oder maschinell in die Oberfläche gearbeitet werden kann. Entgegengesetzte Ränder der Seite 138 können abgeschrägt werden, wie in 16b dargestellt. Wie dargestellt, ist eine abgestufte Durchbohrung 139 in der Seite 138 der Greiferspitze 133 mit Diamantpunktpuffer vorgesehen. Die abgestufte Bohrung 139 hat an der Oberfläche der Seite 138 einen Teil mit größerem Durchmesser, der ermöglicht, daß ein mit Gewinde versehenes Element, das in der Bohrung 139 eingelassen wird, verwendet wird, um die Spitze 133 an einer Greifbacke zu befestigen.
17a ist eine perspektivische Ansicht einer Greiferspitze 133 mit Diamantpunktpuffer. 17b ist eine Draufsicht davon. 17c ist eine Endansicht davon. 17d ist eine Seitenansicht der gleichen Spitze. Die Greiferspitze 133 mit Diamantpunktpuffer von 17a–17d unterscheidet sich von der Greiferspitze 133 mit Diamantpunktpuffer von 16a–16d in der Höhe des Körpers 134. Aus diesen Zeichnungen wird klar, daß der Körper 134 jede geeignete Höhe haben kann.
18a–18d und 19a–19e stellen umkehrbare Greiferspitzen 140 dar, die zwei konische Punkte 141 und zwei Diamantpunktpuffer 142 haben. 18a ist eine perspektivische Ansicht einer umkehrbaren Greiferspitze 140. 18b ist eine Draufsicht davon. 18c ist eine entlang D-D in 18d genommene Querschnittansicht. 18d ist eine Vorderansicht der umkehrbaren Greiferspitze 140.
Die umkehrbare Greiferspitze 140 von 18a–18d umfaßt einen mittleren Körperteil 143, der sich zwischen zwei umkehrbaren Spitzenenden 144 erstreckt. Jede der umkehrbaren Spitzenenden 144 weist entgegengesetzte Greifoberflächen auf. In dem in 18a–18d gezeigten Beispiel umfassen die umkehrbaren Spitzenenden 144 zwei Kegelpunkte auf der Seite 141 und zwei Diamantpunktpuffer auf der entgegengesetzten Seite 142. Der mittlere Körperteil 143 umfaßt eine Durchbohrung 145, durch welche die umkehrbare Spitze 140 in dem ausgesparten oder abgestuften Teil einer Greiferspitzenbefestigungsfläche 115 befestigt werden kann. Die Art und Weise, in der die umkehrbaren Spitzen 144 sich über die obere und untere Oberfläche des mittleren Körperteils 143 hinaus erstrecken, liefert sattelartige Strukturen, die, wie weiter oben diskutiert, mit dem ausgesparten oder abgestuften Teil einer Greiferspitzenbefestigungsfläche 115 ineinandergreifen können.
Wie dargestellt, können die Übergänge sowohl zwischen den oberen und unteren Oberflächen des mittleren Körperteils 143 als auch den inneren Oberflächen der umkehrbaren Spitzen 144 statt einem 90°-Winkel eine ausgesparte Fläche aufweisen, um jegliche Grate, Kerben oder andere Mängelstellen auf dem entsprechenden ineinandergreifenden Teil der Greiferspitzenbefestigungsflächenstruktur aufzunehmen. Die Struktur der zwei Kegelpunkte 141 und der zwei Diamantpunktpuffer 142 sind ähnlich den entsprechenden Strukturen auf den weiter oben diskutierten nicht umkehrbaren Spitzen.
19a ist eine perspektivische Ansicht einer umkehrbaren Greiferspitze 140. 19b ist eine Draufsicht davon. 19c ist eine Endansicht davon. 19d ist eine Vorderansicht der umkehrbaren Greiferspitze 140. Die umkehrbare Greiferspitze 140 von 19a–19e ist ähnlich der von 18a–18d, abgesehen davon, daß die umkehrbare Greiferspitze 140 von 19a–19e Bohrungen 146 in den zwei Diamantpunktpuffern 142 hat.
Es wird bemerkt, daß die Höhe der umkehrbaren Spitzen 144 und die Befestigungsposition von jeder an dem mittleren Körperteil 143 verändert werden kann, um die „Höhe" jeder der entgegengesetzten Greifflächenstrukturen nach Wunsch zu beeinflussen. Es wird auch bemerkt, daß die Greifflächen mit zwei Diamantpunktpuffern eine Bohrung 146 oder eine Struktur aufweisen können, die einen konischen Bereich definiert (siehe 18a–18d), der das Greifen eines Werkstücks verbessert.
20a–20c sind schematische Ansichten, die eine umkehrbare Greiferspitze 150 mit zwei Puffern darstellen. 20a ist eine seitliche Querschnittansicht der umkehrbaren Greiferspitze 150 mit zwei Puffern. 20b ist eine Draufsicht davon. 20c ist eine Unteransicht davon. Die umkehrbare Greiferspitze 150 mit zwei Puffern umfaßt einen mittleren Körperteil 151 und entgegengesetzte Spitzenelemente 152, die sich an jedem ihrer Enden senkrecht zu dem mittleren Körperteil 151 erstrecken. Gemäß einer Ausführungsform umfaßt der mittlere Körperteil 151, wie gezeigt, Durchbohrungselemente 153 in der Nähe seiner entgegengesetzten Enden, durch welche sich die entgegengesetzte Spitze 152 erstreckt. Der mittlere Körperteil 151 weist ferner eine mittlere Durchbohrung 154 auf, durch welche ein mit Gewinde versehenes Element verwendet werden kann, um die umkehrbare Greiferspitze 150 mit zwei Puffern an einer Greiferspitzenbefestigungsfläche 115 zu befestigen. Die Ausführungsform der Greiferspitze 150 mit zwei Puffern stellt dar, wie die Spitzenelemente 152 geformt sein können, um auf entgegengesetzten Seiten des mittleren Körperteils 151 breitere oder schmalere Greifpuffer bereitzustellen. In einer alternativen Ausführungsform können die Höhe der Spitzenelemente 152 und die Befestigungsposition von jeder an dem mittleren Körperteil 151 verändert werden, um die „Höhe" jeder der Greifflächen der Spitzenelemente 152 nach Wunsch zu beeinflussen.
Für die umkehrbare Greiferspitze 150 mit zwei Puffern kann der mittlere Körperteil 151 aus einem robusten abnutzungs- und stoßfesten Material, wie etwa einem Metall, gefertigt werden, und die Spitzenelemente 152 können aus jedem geeigneten Kunststoff-, Kunstharz- oder Polymermaterial, wie etwa Urethan, gefertigt werden.
21a und 21b sind schematische Ansichten, die ein Beispiel für einen modularen flüssigkeitsbetriebenen Greifer darstellen, der obere und untere Greifbacken 100a hat, die sich von der geschlossenen Position 45° nach außen drehen können. 21a ist eine Seitenansicht des modularen flüssigkeitsbetriebenen Greifers, welche die oberen und unteren Greifbacken 100a in ihrer geschlossenen Position zeigt. Die offene Position der Greifbacken 100a ist gestri chelt gezeigt. Jede der Greifbacken weist eine Greiferspitzenbefestigungsfläche 115 auf. 21b ist eine Unteransicht des modularen flüssigkeitsbetriebenen Greifers von 21a. Es wird auch darauf hingewiesen, daß 21 und 26 die Verwendung von Seiten- oder Stoßplatten 104 mit verschiedenen Formen darstellen. Insbesondere haben die Seiten- oder Stoßplatten Aufpralloberflächen, die sich an der Seite oder den Seiten des Greifers, wo sich drehende Greifbacken verwendet werden, nach außen erstrecken, weil der Greifer in Richtung eines Werkstücks bewegt werden kann, bis der führende Rand der Stoßplatten das Werkstück berührt, und eine richtige Einstellung der Stoßplatten kann notwendig sein, um die Ausrichtung und Position des Werkstücks in den Backen des Greifers sicherzustellen. Wie in den Zeichnungen zu sehen, werden diese verlängerten Stoßoberflächen für ortsfeste Greifbacken nicht benötigt.
22a–22b und 23a–23b sind schematische Ansichten, die Ausführungsformen des in 5. dargestellten Endverschlusses oder Stöpsels 60 zeigen. 22a und 22b stellen einen Gewindestöpsel 60 dar, der konstruiert ist, in die Unterseite des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders 46 eingeführt zu werden. 22a ist eine Querschnittansicht des Stöpsels 60, und 22b ist eine Endansicht davon. Der Stöpsel 60 weist einen Gewindeteil 160 auf, durch den er in einer entsprechenden Bohrung in der Unterseite des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders 46 befestigt ist. Eine Rille 161 ist auf dem Umfang des Stöpsels 60 vorgesehen und wird verwendet, um einen O-Ring oder eine ähnliche Flachdichtung zu befestigen. Um den Stöpsel 60 in der Unterseite des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders festzuziehen, ist in der Unterseite 163 des Stöpsels 60 eine Keilbohrung oder eine Struktur 162 zur Aufnahme eines Festziehwerkzeugs vorgesehen. Diese Keilbohrung 162 kann jede passende Form haben, die es ermöglicht, ein Festziehwerkzeug aufzunehmen, wie etwa ein Sechseck zum Aufnehmen eines Inbusschlüssels, eine Rille zu Aufnehmen eines Schraubenziehers oder jede ähnliche Form.
Die Länge des Stöpsels 60, wenn er in die Unterseite des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders eingeführt ist, kann den Abstand, in dem sich die Kolbenanordnung bewegt, und somit den Winkel, in dem sich die drehbaren Greifbacken öffnen, begrenzen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher eine Vielfalt an Stöpsellängen austauschbar verwendet werden, um den Winkel, in dem sich die drehbaren Greifbacken öffnen, zu steuern. Gemäß einer Ausführungsform kann ein Gewindestöpsel 60 verwendet werden, der Markierungen hat, welche der Tiefe entsprechen, in der er in die Unterseite des Zylinders geschraubt wird. Die Position oder Tiefe dieses Stöpsels 60 könnte unter Verwendung der Markierungen als Referenz eingestellt werden, um den Abstand, in dem sich die Kolbenanordnung bewegt, zu begrenzen. Es ist auch möglich, ein Arretierelement, z. B. einen Gewindering oder eine Mutter zu verwenden, um die Position des Stöpsels 60 fest zu halten.
Der Verschluß oder der Stöpsel von 23a–23c ist umkehrbar und hat zwei unterschiedliche Längen oder Tiefen, die verwendet werden können, um den Abstand, in dem sich die Kolbenanordnung in dem Zylinder bewegt, zu begrenzen. 23a ist eine Querschnittansicht des Stöpsels 60'. 23b und 23c sind entgegengesetzte Endansichten davon. Der umkehrbare Stöpsel 60' hat einen mittleren Teil 160 mit Außengewinde mit Rillen 161, die zu beiden Seiten des mittleren Gewindeteils 160 benachbart sind. Diese Rillen 161 sind vorgesehen, um O-Ringe oder ähnliche Dichtungselemente aufzunehmen. Jedes Ende des umkehrbaren Stöpsels 60' hat eine Keilbohrung oder eine Struktur 162 zur Aufnahme eines Festziehwerkzeugs, wie unter Bezug auf 22a–22b diskutiert. Wie in 23a dargestellt, ist der mittlere Gewindeteil 160 tatsächlich gegenüber der Mitte der Länge des Stöpsels 60' versetzt, so daß der Abstand von dem Gewindeteil 160 zu jedem Ende des Stöpsels 60' verschieden ist. Dies stellt einen Stöpsel 60' zur Verfügung, der zwei verschiedene Längen oder Tiefen hat, wenn er in eine Bohrung auf der Unterseite des pneumatischen oder hydraulischen Zy linders eingeführt und darin befestigt wird. Das Umkehren des Stöpsels 60' ermöglicht die Auswahl zwischen zwei Längen oder Tiefen und auf diese Weise die Einstellung des Winkels, in dem sich die drehbare Greifbacke bewegt.
24a und 24b stellen einen modularen Greifer dar, der in einer Montageplatte 27 befestigt ist. 24a ist eine Seitenansicht der Anordnung, und 24b ist eine Endansicht der Anordnung. Wie weiter oben unter Bezug auf 1 diskutiert, weist die Platte 27 eine Öffnung 33 auf, die eine runde Manschette 34 aufnehmen kann, welche in einer festen Ausrichtung hinein geklemmt und verwendet werden kann, um die Greifervorrichtung an einer gelenkigen Struktur zu montieren. Die runde Manschette 34 nimmt, wie in 24a dargestellt, einen Träger 165 auf und ermöglicht, daß die Montageplatte 27 und der daran befestigte modulare Greifer über einen Winkelbereich eingestellt werden, der zwischen dem Träger 165 und der Montageplatte 27 definiert ist, indem die runde Manschette 34 in der Öffnung 33 gedreht wird.
Wie in 24b dargestellt, kann der modulare Greifer durch seine Drehung in der Öffnung 32 in 360° eingestellt werden. Diese Einstellungen ermöglichen, daß der modulare Greifer in praktisch jedem Winkel relativ zu dem Träger 165 eingestellt werden kann.
Der Winkeleinstellungsbereich zwischen dem Träger 165 und der Montageplatte 27, der durch das Drehen der runden Manschette in der Öffnung 33 bewirkt wird, ist abhängig von der runden Form der runden Manschette und dem Zwischenraum zwischen dem Träger und der Montageplatte. Exzentrische Winkelbereiche von 30° werden ohne weiteres bereitgestellt, jedoch sind auch größere Bereiche möglich.
Wie weiter oben diskutiert, umfaßt die Montageplatte 27 zwei Hälften, die durch Schrauben oder Bolzen, die sich in Gewindebohrungen 29 erstrecken, aneinander befestigt sind. Die Verwendung von drei Gewindebohrungen ermöglicht das getrennte Lösen und die Winkeleinstellung entweder der runden Manschette 34 oder des modularen Greifers. In diesem Zusammenhang ist das Lösen lediglich der Schraube oder des Bolzens an einem Ende der Montageplatte 27 ausreichend, um die benachbarte runde Manschette 34 oder den modularen Greifer zu lösen, während der andere weiterhin in einer befestigten Weise gehalten wird. Dieses Merkmal ermöglicht die einfache und getrennte Einstellung der Montageplatte 27 relativ zu dem Träger 165 oder des modularen Greifers relativ zu der Montageplatte 27. Um einen festeren Griff bereitzustellen, kann die runde Manschette 34 eine aufgeraute, z. B. gerippte, gerillte, etc., äußere Oberfläche haben. Die Fertigung der runden Manschette 34 aus einem harten Metall und die Fertigung der Montageplatte 27 aus einem weicheren Stahl oder einer Legierung aus Aluminium, Messing, etc. ermöglicht einen besseren Kraftschluß zwischen den beiden. Es ist auch möglich, die Öffnung 33 mit einer aufgerauten inneren Oberfläche zu versehen.
25a–25d stellen eine sich selbst ausrichtende Greiferspitze dar. 25a und 25b sind perspektivische Ansichten von unterschiedlichen Ausführungsformen der sich selbstausrichtenden Greiferspitze 170. 25c ist eine Seitenansicht der sich selbstausrichtenden Greiferspitze in dem Ende einer Greifbacke 100. 25d ist eine Endansicht von 25c, die darstellt, wie die sich selbst ausrichtende Greiferspitze 170 in dem Ende der Greifbacke 100 befestigt ist.
Die sich selbst ausrichtende Greiferspitze 170 ist konstruiert, sich nach Bedarf zu drehen, um ihre Greifoberfläche mit einem Werkstück auszurichten. Die sich selbst ausrichtende Greiferspitze 170 umfaßt einen zylindrischen Körper 171 mit einer entlang einer seiner Seiten vorstehenden Struktur 172, wobei die vorstehende Struktur 172 eine Greifoberfläche 173 aufweist. Die Greifoberfläche 173 kann aufgeraut sein, Zahnstrukturen, Rillen oder jegliche geeignete Oberflächenstrukturen aufweisen. Gemäß der Ausführungsform der in 25a dargestellten sich selbst ausrichtenden Greiferspitze 170 weist ein Ende des zylindrischen Körpers 171 einen Flansch 174 auf, und das andere Ende ist mit einer Bohrung mit Innengewinde versehen, die ein mit Gewinde ver sehenes Element 175 aufnehmen kann. Das mit Gewinde versehene Element 175 weist einen Flansch 176 auf, der verwendet wird, um die sich selbst ausrichtende Greiferspitze 170, wie weiter unten diskutiert, in einer Greifbacke 100 zu befestigen.
In der in 25b dargestellten Ausführungsform der sich selbst ausrichtenden Greiferspitze 170 ist auf einem Ende des zylindrischen Körpers 171 eine Rille 177 vorgesehen. Diese Rille 177 kann einen Sprengring 178 aufnehmen, der allein oder in Verbindung mit einer Unterlagsscheibe verwendet werden kann, um die sich selbst ausrichtende Greiferspitze 170 in einer Greifbacke 100 zu befestigen. Obwohl 25b die Verwendung eines Sprengrings 178 und einer entsprechenden Rille 177 auf einem Ende der sich selbst ausrichtenden Greiferspitze 170 darstellt, versteht sich, daß der Flansch 174 in 25b und in 25a mit der Rille 177 und einem Sprengring 178 ersetzt werden könnte.
25c und 25d stellen dar, wie die sich selbst ausrichtende Greiferspitze 170 in einer Greifbacke 100 befestigt ist. Wie gezeigt, umfaßt die Greifbacke 100 eine Durchgangsbohrung 179, die eine ihrer unteren Oberflächen schneidet, so daß auf der unteren Oberfläche 180 ein Schlitz gebildet wird. Die sich selbst ausrichtende Greiferspitze 170 wird in die Durchbohrung 179 eingeführt und durch den Flansch 174, der an eine Seite der Greifbacke 100 anstößt, und durch das mit Gewinde versehene Element 175 (und die optionale Unterlagsscheibe 181), das in die sich selbst ausrichtende Greiferspitze 170 geschraubt wird, an ihrem Platz befestigt. In der in 25b dargestellten alternativen Ausführungsform würde der Sprengring 178 (und die optionale Unterlagsscheibe) verwendet, um eines oder beide Enden der sich selbst ausrichtenden Greiferspitze 170 in der Durchgangsbohrung 179 zu befestigen.
Wie in 25c dargestellt, darf die vorstehende Struktur 172 sich in die Richtung des Doppelpfeils „a" drehen, während der zylindrische Körper 171 der sich selbst ausrichtenden Greiferspitze 170 sich in der Durchgangsbohrung 179 dreht. Diese Drehung der vorstehenden Struktur 172 ermöglicht, daß die Greifoberfläche 173 mit der Oberfläche eines Werkstücks ausgerichtet wird.
26a und 26b sind schematische Ansichten, die einen modularen flüssigkeitsbetriebenen Greifer mit einer oberen drehbaren Greifbacke 100c und einer unteren ortsfesten Greifbacke 100i darstellen. Die untere ortsfeste Greifbacke hat eine Greiferspitzenbefestigungsfläche, die, wie in 26b dargestellt, von dem modularen flüssigkeitsbetriebenen Greifer nach außen oder vorn gewandt ist. Die obere drehbare Greifbacke 100c hat eine gekrümmte Form, die ihr ermöglicht, sich zu drehen, so daß die Greiferspitzenbefestigungsflächen 115 jeder Greifbacke, wie in 26a dargestellt, in einer gegenüberliegenden Ausrichtung sind, wenn die obere Greifbacke in ihrer geschlossenen Position ist. Die offene Position der oberen Greifbacke ist in 26a gestrichelt dargestellt.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf bestimmte Einrichtungen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben wurde, kann ein Fachmann aus der vorangehenden Beschreibung ohne weiteres die wesentlichen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung bestimmen, und vielfältige Änderungen und Modifikationen können vorgenommen werden, um sich an die vielfältigen Verwendungen und Eigenschaften anzupassen, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den folgenden Patentansprüchen dargelegt ist, zu verlassen.

Claims

Greiferanordnung, die aufweist: einen Körper; ein flüssigkeitsbetriebenes Stellorgan an einem Ende des Körpers; ein Paar gegenüberstellbarer Backenelemente (12, 49, 100), wobei mindestens eines der gegenüberstellbaren Backenelemente (12, 49, 100) relativ zu dem Körper drehbar ist und jedes der beiden gegenüberstellbaren Backenelemente Nockenschlitze (14, 48, 103) darin hat und abnehmbar und durch andere Backenelemente austauschbar ist; mindestens einen Nockenstift, der sich in die Nockenschlitze (14, 48, 103) jedes Paars gegenüberstellbarer Backenelemente erstreckt; und eine von dem flüssigkeitsbetriebenen Stellorgan angetriebene und mit dem mindestens einen Nockenstift verbundene Verbindungsstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß: die Greiferanordnung eine modulare Greiferanordnung ist; der Körper eine Bügelstruktur (1, 44) hat, die an dem zu dem flüssigkeitsbetriebenen Stellorgan entgegengesetzten Ende durch ein Paar beabstandeter Wandelemente definiert ist; und daß mindestens eine seitliche Stoßplatte (21, 52) vorgesehen ist, die sich über die Enden der beabstandeten Wände der Bügelstruktur (1, 44) hinaus erstreckt, wobei die seitliche Stoßplatte auf einstellbare Weise an einem der beabstandeten Wandelemente der Bügelstruktur (1, 44) befestigt ist, so daß ein Abstand, um den sich die seitliche Stoßplatte über die Enden der beabstandeten Wandelemente hinaus erstreckt, verändert werden kann.
Greiferanordnung nach Anspruch 1, wobei zwei seitliche Stoßplatten (21, 52), eine auf jeder der beabstandeten Wände der Bügelstruktur (1, 44), vorgesehen sind.
Greiferanordnung nach Anspruch 1 oder 2 mit nur einem einzigen Nockenstift (47), wobei sich entgegengesetzte Enden des Nockenstifts (47) in die jeweiligen Nockenschlitze (51) erstrecken.
Greiferanordnung nach Anspruch 3 ferner mit länglichen Hülsen (50), die in den länglichen Durchgangsschlitzen (51) vorgesehen sind und entgegengesetzte Enden des Nockenstifts (47) aufnehmen.
Greiferanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die oder jede seitliche Stoßplatte (21, 52) parallele längliche Schlitze (25) aufweist und durch mit Gewinde versehene Elemente (24, 53), die durch die parallelen länglichen Schlitze (25) gehen und in Gewindebohrungen (26) aufgenommen werden, die in der Wand der Bügelstruktur (1, 44) vorgesehen sind, an der Wand der Bügelstruktur (1, 44) befestigt ist.
Greiferanordnung nach Anspruch 5, wobei mindestens drei mit Gewinde versehenen Elemente (24, 53) verwendet werden, um die oder jede seitliche Stoßplatte (21, 52) an der jeweiligen bebstandeten Wand der Bügelstruktur (1, 44) zu befestigen.
Greiferanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Körper einen abgestuften Teil (31) in der Nähe des entgegengesetzten Endes hat, wobei der abgestufte Teil (31) sich um den ganzen Umfang des Körpers erstreckt.
Greiferanordnung nach Anspruch 7, wobei das flüssigkeitsbetriebene Stellorgan einen Flüssigkeitseinlaß (39) und einen Flüssigkeitsauslaß (40) aufweist und der abgestufte Teil (31) des Körpers zwischen dem Flüssigkeitseinlaß (39) und dem Flüssigkeitsauslaß (40) ist.
Greiferanordnung nach Anspruch 8, wobei der Körper eine im allgemeinen rechteckige Querschnittform hat und der abgestufte Teil (31) eine im allgemeinen runde Querschnittform hat.
Greiferanordnung nach Anspruch 9 ferner mit einer Montageklemme (27), die sich um den abgestuften Teil (31) herum lösbar befestigen läßt.
Greiferanordnung nach Anspruch 10, wobei die Montageklemme (27) ein Paar verbundener Plattenelemente aufweist.
Greiferanordnung nach Anspruch 11, wobei die Montageklemme (27) eine Durchgangsöffnung mit einer teilweise runden Bohrung (33) und eine darin positionierte runde Manschette (34) zum Aufnehmen eines Trägerelements aufweist.
Greiferanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das entgegengesetzte Ende des Körpers eine Gewindebohrung aufweist, die mit einer Mittelachse des Körpers ausgerichtet ist, und die Anordnung ferner einen abnehmbaren und ersetzbaren Gewindestöpsel (60) aufweist, der in der Gewindebohrung aufgenommen ist und die Bewegung des flüssigkeitsbetriebenen Stellorgans begrenzt.
Greiferanordnung nach Anspruch 13, wobei der Gewindestöpsel (60) ferner den Bewegungsbereich der Backenelemente (12, 49, 100) begrenzt.
Greiferanordnung nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Gewindestöpsel (60) umkehrbar ist.
Greiferanordnung nach Anspruch 1, wobei der Nockenschlitz in jedem gegenüberstellbaren Backenelement (12, 49, 100) so aufgebaut ist, daß er die gegenüberstellbaren Backenelemente (12, 49, 100) in einer gewünschten Position arretiert.
Greiferanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes der Backenelemente (12, 49, 100) eine Spitzenbefestigungsfläche (115) zum Aufnehmen einer Werkstück-Haltespitze (61) aufweist.
Greiferanordnung nach Anspruch 17, wobei die Spitzenbefestigungsflächen (115) ausgespart sind.
Greiferanordnung nach Anspruch 18, wobei die ausgesparten Spitzenbefestigungsflächen (115) einen gekrümmten ausgesparten Teil haben.
Greiferanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19 ferner mit einer Werkstück-Haltespitze (61), die an der Spitzenbefestigungsfläche (115) jedes Backenelements befestigt ist.
Greiferanordnung nach Anspruch 20 soweit abhängig von den Ansprüchen 18 oder 19, wobei die Werkstück-Haltespitzen (61) eine komplementär geformte Aussparung haben, die in die entsprechende Aussparung der Spitzenbefestigungsflächen (115) eingreift.
Greiferanordnung nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Werkstück-Haltespitzen (61) Halteoberflächen auf ihren entgegengesetzten Seiten aufweisen und umkehrbar an der Spitzenbefestigungsfläche (115) befestigbar sind.
Greiferanordnung nach Anspruch 20, wobei die Werkstück-Haltespitzen (61) gekrümmte Sockel haben.
Greiferanordnung nach Anspruch 23, wobei die Spitzenbefestigungsfläche (115) und die Spitzensockel in drei Dimensionen gekrümmt sind.