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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Werkstückgreiffutter,
mit dem ein Werkstück durch Öffnen und
Schließen
eines Greifabschnitts ergriffen werden kann, sowie auf ein Steuerverfahren hierfür.
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Werkstückgreiffutter
sind bekannt und werden bspw. an einem vorderen Ende eines Maschinenwerkzeugs
oder dgl. angebracht. Das Spannfutter ergreift ein Werkstück, bspw.
verschiedene Arten von Teilen, indem eine Greifabschnitt eine Öffnungs-/Schließbewegung
durchführt,
die durch die Zufuhr eines Druckfluides zu dem Greifabschnitt ausgelöst wird.
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Die
vorliegende Anmelderin hat ein Werkstückgreiffutter vorgeschlagen,
mit dem ein Werkstück
durch Öffnen
und Schließen
eines Greifabschnittes mit Hilfe der Druckwirkung eines Druckfluides
ergriffen werden kann (vgl.
japanische
Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-328977 ).
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Das
Werkstückgreiffutter
umfasst einen Grundkörper
mit einem Paar von Anschlüssen
für die Zufuhr
des Druckfluides, wobei ein in dem Grundkörper vorgesehener Kolben durch
den mittels des Druckfluides aufgebrachten Druck in einer axialen Richtung
verschoben wird. Ein Wellenabschnitt des Kolbens dreht mit Hilfe
einer Zahnstange, die an seiner Seitenfläche ausgebildet ist, ein Ritzel,
welches drehbar an dem Grundkörper
gehalten ist. Ein Paar von Greifelementen wird drehbar von der Drehwelle des
Ritzels gehalten. Die Greifelemente werden durch die Drehung des
Ritzels um das Zentrum der Drehwelle so verschoben, dass sie sich
einander annähern
oder voneinander entfernen. Dementsprechend werden die Greifelemente
aufeinander zu verschoben, und das Werk stück wird zwischen den Greifelementen
erfasst (vgl. bspw. die
japanische
Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-328977 ).
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Ein
pneumatisch betriebenes Werkstückgreiffutter,
wie es in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. 7-328977 beschrieben ist, bei welchem das Paar von
Greifelementen durch den Druck des Druckfluides geöffnet/geschlossen
wird, hat den Vorteil, dass durch die Verwendung des Druckfluides eine
große
Greifkraft erreichbar ist. Es ist jedoch schwierig, den Öffnungs-/Schließweg der
Greifelemente beliebig zu steuern. Mit anderen Worten kann das Werkstückgreiffutter
nur Operationen ausführen, bei
denen die Greifelemente vollständig
geöffnet oder
geschlossen werden.
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In
jüngerer
Zeit besteht der Bedarf nach Werkstückgreiffuttern, die eine festgelegte
Greifkraft aufbringen, wenn ein Werkstück ergriffen wird. Außerdem soll
der Öffnungs-/Schließweg der
Greifelemente in Abhängigkeit
von der Form des Werkstücks und/oder
der Arbeitsumgebung frei steuerbar sein.
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DE 23 55 971 A1 zeigt
und beschreibt ein Handhabungsgerät mit einem bewegbaren Greifer zum
Ausführen
von Tätigkeiten.
Das Handhabungsgerät
arbeitet so, dass, wenn auf einen Greifer ein mechanischer Widerstand
wirkt, ein Schaltelement betätigt
wird, das eine entsprechende Reaktion des Handhabungsgeräts hervorruft.
Das Handhabungsgerät
ist hierdurch beispielsweise für
Stapelaufgaben besser einsetzbar. Der Greifer weist mehrere Backen auf,
von denen jeweils zwei Backen aufeinander zu bzw. voneinander weg
bewegbar sind. Zum Bewegen der Backen ist den Backen jeweils ein
Kolben in Zylinderbohrungen zugeordnet. Bei einer Bewegung eines
Kolben wird der jeweils diesem zugeordnete Backen mitgenommen. Jedes
Backenpaar öffnet bzw.
schließt
bei Einführen
eines Druckmittels in eine mit den Zylindern verbundene Druckleitung.
Die Kolben sind nicht nur pneumatisch oder hydraulisch miteinander
gekoppelt, sondern es besteht auch eine mechanische Verbindung zwischen
den Kolben in der Art, dass die Wandung zwischen den beiden Zylinderbohrungen
einen Durchbruch aufweist, in dem ein Zahnrad drehbar gelagert ist,
das mit den beiden jeweils als Zahnstange ausgebildeten Mittelpartien der
beiden Kolben in Eingriff steht. Diese mechanische Verbindung zwischen
den beiden Kolben dient jedoch lediglich dazu, dass die beiden Kolben
gleichmäßig aufeinander
zu bewegt werden.
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Das
in
DE 195 18 062 C2 beschriebene
bewegbare Öffnungs-
und Schließspannfutter
weist einen Kolben auf, der sich in einer Zylinderöffnung hin- und
herbewegt. Dieser Kolben ist mit einer Stange versehen, die an dem
dem Kolben gegenüber
liegenden Ende ein Paar von Zahnstangen aufweist. Bei Zufuhr von
Druckluft in eine Öffnung
einer ersten Druckkammer und Abfuhr von Luft aus einer zweiten Druckkammer über die Öffnung,
werden der Kolben und die Stange nach oben bewegt und die mit den Zahnstangen
in Eingriff stehenden Ritzel gedreht. Hierdurch werden die Finger
zu einer Schließposition gedreht
und ein Werkstück
wird zwischen den Fingern ergriffen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkstückgreiffutter
vorzuschlagen, bei dem der Öffnungs-/Schließweg der
Greifelemente beim Ergreifen eines Werkstücks beliebig steuerbar ist,
und bei dem eine ausreichende Greifkraft erreichbar ist. Außerdem soll
ein Verfahren zum Steuern des Öffnens
und Schließens
des Werkstückgreiffutters vorgeschlagen
werden.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale
der Ansprüche
1 bzw. 9 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Werkstückgreiffutters
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Seitenansicht des Werkstückgreiffutters
gemäß 1;
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3 ist
ein Schnitt entlang der Linie III-III in 1;
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4 ist
ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in 2;
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5 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, die Fluiddurchgänge in einem
Grundkörper dargestellt,
durch welche das Druckfluid fließt;
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6 ist
ein Teilschnitt durch eine modifizierte Ausführungsform eines Verschiebungsweg-Messmechanismus
des Greiffutters;
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7 ist
ein Flussdiagramm zur Steuerung, wobei die Antriebskraft, die durch
eine Drehantriebsquelle aufgebracht wird, und die von dem Druckfluid aufgebrachte
Druckkraft geschaltet oder in Kombination verwendet werden;
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8 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Zustand, bei dem
Druckfluid den Zylinderkammern zugeführt wird, und einem Zustand, bei
dem ein Steuersignal auf die Drehantriebsquelle aufgebracht wird,
darstellt, wenn nur die Positionssteuerung durch das Futter durchgeführt wird;
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9 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Zustand, bei dem
Druckfluid den Zylinderkammern zugeführt wird, und einem Zustand, bei
dem ein Steuersignal auf die Drehantriebsquelle aufgebracht wird,
darstellt, wenn die Positionssteuerung und ein Werkstückgreifvorgang
mit dem Werkstückgreiffutter
durchgeführt
werden;
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10A–D
sind schematische Vorderansichten, die einen Fall darstellen, bei
dem ein im Wesentlichen C-förmiges
Befestigungselement von dem Werkstückgreiffutter ergriffen wird,
und bei dem das Befestigungselement in einer Ringnut eines zylindrischen
Elementes angebracht ist;
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11 ist
eine vergrößerte Vorderansicht, die
einen Fall darstellt, bei dem ein Werkstück mit Hilfe des in 1 gezeigten
Werkstückgreiffutters
zu einem Raum zwischen benachbarten elektronischen Elementen bewegt
wird, und wobei das Futter eine Öffnungsoperation
zwischen den elektronischen Elementen zur Freigabe des Werkstücks durchführt;
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12A + B sind vergrößerte Vorderansichten, die
einen Fall darstellen, bei dem eine Breite eines Werkstücks mit
Hilfe des Werkstückgreiffutter gemessen
wird, und wobei das Werkstück
zu einer Installati onsöffnung
bewegt wird, so dass das Werkstück
in die Installationsöffnung
eingesetzt werden kann; und
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13 ist
ein Schnitt durch ein Werkstückgreiffutter
gemäß einer
modifizierten Ausführungsform.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 10 ein Werkstückgreiffutter gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt ist, umfasst das
Werkstückgreiffutter 10 (nachfolgend kurz
als "Greiffutter 10" bezeichnet) einen
Grundkörper 12 mit
im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt, ein an dem Grundkörper 12 vorgesehenes Gehäuse 14,
eine in dem Gehäuse 14 vorgesehene Drehantriebsquelle 16,
einen Getriebeabschnitt 18, der eine Geschwindigkeitsänderung
(Über-
oder Untersetzung) der von der Drehantriebsquelle 16 zugeführten Antriebskraft
bewirkt, einen Umwandlungsmechanismus 20, der die durch
den Getriebeabschnitt 18 über-/untersetzte Antriebskraft
in eine geradlinige Bewegung umwandelt, und einen Greifabschnitt 24,
der unterhalb des Grundkörpers 12 vorgesehen
ist und ein Werkstück 22 durch
eine Öffnungs-/Schließbewegung
ergreift.
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Wie
in 3 dargestellt ist, umfasst der Körper 12 ein
Paar von ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28,
die darin in axialer Richtung ausgebildet sind, eine Verbindungsöffnung 30,
die an einem im Wesentlichen zentralen Bereich des Grundkörpers 12 zwischen
den ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 ausgebildet
ist, und erste und zweite Anschlussöffnungen 32, 34 (vgl. 1), über die
ein Druckfluid in die ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 eingeführt wird.
Die Verbindungsöffnung 30 erstreckt
sich in einer vertikalen Richtung, so dass die Verbindungsöffnung 30 im
Wesentlichen senkrecht zu den ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28,
welche sich in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung erstrecken,
verläuft.
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Die
ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 sind
parallel an im Wesentlichen symmetrischen Positionen um ein axiales
Zentrum des Grundkörpers 12 ausgebildet.
Ein Paar erster und zweiter Kolben 36a, 36b, die
in axialer Richtung verschiebbar sind, ist in den ersten bzw. zweiten
Durchgangsöffnungen 26, 28 vorgesehen.
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An
ersten Enden der ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 greifen
jeweils Kappen 38 über
an den Öffnungen
ausgebildete Stufen an. Befestigungselemente 40, die jeweils
einen im Wesentlichen C-förmigen
Querschnitt aufweisen, werden angebracht, nachdem die Kappen 38 eingesetzt sind,
wodurch die Kappen 38 in den ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 befestigt
werden. Bei dieser Anordnung werden Dichtelemente 42 in Ringnuten
an den inneren Umfangsflächen
der Kappen 38 angebracht. Dadurch wird die Luftdichtigkeit der
ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 zuverlässig gewährleistet.
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Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 (bspw.
Linearsensoren), die die Verschiebungswege der ersten und zweiten
Kolben 36a, 36b in später beschriebener Weise erfassen,
sind an zweiten Enden der ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 vorgesehen.
Die ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 werden
somit durch die Kappen 38 und die Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 verschlossen
und fungieren dadurch als Zylinderkammer, in denen die ersten und
zweiten Kolben 36a, 36b in jeweiligen axialen
Richtungen verschiebbar sind (Richtungen der Pfeile X1, X2).
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Insbesondere
sind die ersten Zylinderkammern 46a, 46b zwischen
den ersten und zweiten Kolben 36a, 36b und den
Kappen 38 in den ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 ausgebildet. Die
zweiten Zylinderkammern 48a, 48b sind zwischen
den ersten und zweiten Kolben 36a, 36b und den
Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 ausgebildet. Mit anderen
Worten dienen die Kammern, die an den Seiten der Kappen 38 relativ
zu den ersten und zweiten Kolben 36a, 36b (in
Richtung des Pfeils X1) angeordnet sind, als die ersten Zylinderkammern 46a, 46b.
Die Kammern, die an den Seiten der Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 relativ
zu den ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in Richtung
des Pfeils X2 angeordnet sind, dienen als zweite Zylinderkammern 48a, 48b.
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Die
Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 können auch an den ersten Endseiten
der ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 vorgesehen
sein, während
die Kappen 38 an den zweiten Endseiten der ersten und zweiten
Durchgangsöffnungen 26, 28 angeordnet
werden können.
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Ein
Ritzelzahnrad 50 (später
beschrieben) des Umwandlungsmechanismus 20 ist in der Verbindungsöffnung 30 des
Grundkörpers 12 angeordnet. Die
erste Durchgangsöffnung 26 und
die zweite Durchgangsöffnung 28 kommunizieren
miteinander über
die Verbindungsöffnung 30.
Durch diese Anordnung wird ein Zustand erreicht, in dem Teile äußerer Umfangsabschnitte
des Zahnrades 50 etwas in die ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 vorstehen
(vgl. 3).
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Wie
in den 1 und 3 dargestellt ist, sind die
ersten und zweiten Anschlussöffnungen 32, 34 an
einer Seitenfläche
des Grundkörpers 12 ausgebildet,
wobei sie zueinander einen festgelegten Abstand aufweisen. Die ersten
und zweiten Anschlüsse 32, 34 kommunizieren
mit den ersten Zylinderkammern 46a, 46b bzw. den
zweiten Zylinderkammern 48a, 48b über Durchgänge 52,
die in dem Grundkörper 12 ausgebildet
sind (vgl. 5). Die ersten und zweiten Anschlüsse 32, 34 sind über nicht dargestellte
Rohrleitungen mit einer Druck fluidzufuhrquelle verbunden. Ein Druckfluid,
das von der Druckfluidzufuhrquelle zugeführt wird, wird von den ersten
und zweiten Anschlüssen 32, 34 und über die Durchgänge 52 den
ersten Zylinderkammern 46a, 46b und den zweiten
Zylinderkammern 48a, 48b zugeführt.
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Insbesondere
kommuniziert, wie in 5 gezeigt, der erste Anschluss 32 über einen
ersten Durchgang 54 mit der ersten Zylinderkammer 46a, die
nahe dem ersten Anschluss 32 angeordnet ist. Außerdem kommuniziert
der zweite Anschluss 34 über einen zweiten Durchgang 56 mit
der zweiten Zylinderkammer 48a. Die erste Zylinderkammer 46a und
die zweite Zylinderkammer 48b kommunizieren miteinander über einen
dritten Durchgang 58, der zwischen der ersten Durchgangsöffnung 26 und
der zweiten Durchgangsöffnung 28 ausgebildet
ist. Außerdem
kommunizieren die zweite Zylinderkammer 48a und die erste
Zylinderkammer 46b miteinander über einen vierten Durchgang 60.
Der vierte Durchgang 60 ist im Wesentlichen parallel zu
dem dritten Durchgang 58 zwischen der ersten Durchgangsöffnung 26 und
der zweiten Durchgangsöffnung 28 vorgesehen.
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Das
Druckfluid, das dem ersten Anschluss 32 zugeführt wird,
wird über
den ersten Durchgang 54 in die erste Zylinderkammer 46a der
ersten Durchgangsöffnung 26 eingeführt, und
das Druckfluid wird über
den dritten Durchgang 58 in die zweite Zylinderkammer 48b der
zweiten Durchgangsöffnung 28 eingeführt. Das
Druckfluid, das dem zweiten Anschluss 34 zugeführt wird,
wird dagegen über
den zweiten Durchgang 56 in die zweite Zylinderkammer 48a der ersten
Durchgangsöffnung 26 eingeführt, und
das Druckfluid wird über
den vierten Durchgang 60 in die erste Zylinderkammer 46b der
zweiten Durchgangsöffnung 28 eingeführt. Auf
diese Weise wird das Druckfluid von den ersten und zweiten Anschlüssen 32, 34 zu
den ersten Zylinderkammern 46a, 46b und den zweiten
Zylinderkammern 48a, 48b, die diagonal zu dem
Zentrum der Verbindungsöffnung 30 des Grundkörpers 12 angeordnet
sind, zugeführt
(vgl. 3).
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Dementsprechend
werden die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in
axialen Richtungen (in den Richtungen der Pfeile X1, X2) durch den
Druck des Druckfluides verschoben, dass von den ersten und zweiten
Anschlüssen 32, 34 in
die ersten Zylinderkammern 46a, 46b und die zweiten
Zylinderkammern 48a, 48b eingeführt wird.
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Wenn
bspw. das Druckfluid dem ersten Anschluss 32 zugeführt wird,
so wird der erste Kolben 36a durch den über das Druckfluid, das in
die erste Zylinderkammer 46a eingeführt wird, ausgeübten Druck
zu dem Verschiebungsweg-Messmechanismus 44 (in
Richtung des Pfeils X2) verschoben, während der zweite Kolben 36b der
zweiten Durchgangsöffnung 28 durch
den Druck des Druckfluides, das in die zweite Zylinderkammer 48b der
zweiten Durchgangsöffnung 28 über den
dritten Durchgang 58 eingeführt wurde, zu der Kappe 38 (in
Richtung des Pfeils X1) verschoben wird. Somit werden der erste Kolben 36a und
der zweite Kolben 36b immer in einander entgegengesetzten
Richtungen verschoben.
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Wenn
das Druckfluid dem zweiten Anschluss 34 zugeführt wird,
werden die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in
den den oben beschriebenen Richtungen entgegengesetzten Richtungen
verschoben.
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Wie
in 2 dargestellt ist, ist ein Aussparung 62,
die um eine festgelegte Tiefe zurückgesetzt ist und sich in im
Wesentlichen horizontaler Richtung erstreckt, an einem unteren Abschnitt
des Grundkörpers 12 ausgebildet.
Ein Paar verschiebbarer Verbindungselemente 114 ist jeweils
für den
Greifabschnitt 24 innerhalb der Aussparung 62 vorgesehen.
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Eine
Führungsschiene 64,
die um eine festgelegte Länge
nach unten vorsteht, ist in axialer Richtung an einem im Wesentlichen
zentralen Abschnitt der Aus sparung 62 ausgebildet. Erste
Blöcke 66 des
Greifabschnitts 24, die mit den Verbindungselementen 114 verbunden
sind, werden durch die Führungsschiene 64 verschiebbar
getragen, wobei sie voneinander einen festgelegten Abstand in axialer Richtung
des Grundkörpers 12 aufweisen.
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt ist, hat das Gehäuse 14 eine
im Wesentlichen rechteckige kastenförmige Gestalt und ist an einem
oberen Abschnitt des Grundkörpers 12 mit
Hilfe nicht dargestellter Bolzen befestigt. Innerhalb des Gehäuses 14 sind
der Getriebeabschnitt 18, der an einem Ende an der Seite
des Grundkörpers 12 vorgesehen
ist, die Drehantriebsquelle (Antriebsabschnitt) 16, die
an einem oberen Abschnitt des Getriebeabschnitts 18 vorgesehen
ist, und ein erster Detektionsabschnitt 68, der an einem
oberen Abschnitt der Drehantriebsquelle 16 vorgesehen ist
und die Drehmenge oder den Drehwinkel der Drehantriebsquelle 16 erfasst,
angeordnet.
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Die
Drehantriebsquelle 16 umfasst bspw. einen Schrittmotor,
einen Gleichstrommotor mit Bürsten
oder einen bürstenlosen
Gleichstrommotor. Eine nicht dargestellte Antriebswelle der Drehantriebsquelle 16 ist
mit dem Getriebeabschnitt 18 verbunden. Die Antriebskraft
der Drehantriebsquelle 16 wird über die Antriebswelle auf den
Getriebeabschnitt 18 übertragen.
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Der
erste Detektionsabschnitt 68 umfasst bspw. einen Drehgeber
(Encoder). Die Drehmenge oder der Drehwinkel der Drehantriebsquelle 16,
die von dem ersten Detektionsabschnitt 68 erfasst werden,
wird als Detektionssignal an eine nicht dargestellte Steuerung ausgegeben.
Ein Steuersignal (Pulssignal), das auf dem Erfassungssignal basiert, wird
von der Steuerung an die Drehantriebsquelle 16 ausgegeben,
um die Drehmenge oder den Drehwinkel der Drehantriebsquelle 16 zu
steuern.
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Der
Getriebeabschnitt 18 umfasst eine Vielzahl von Zahnrädern (nicht
dargestellt), die miteinander in Eingriff stehen. Eine Antriebskraft,
die von der Drehantriebsquelle 16 ausgegeben wird, wird
entsprechend dem Übersetzungsverhältnis der
Zahnräder
in festgelegter Weise über-
oder untersetzt und dann wird die Antriebskraft auf eine Drehwelle 70 des Umwandlungsmechanismus 20 übertragen.
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Ein
Stromkabel 72 für
die Zufuhr von Strom zu der Drehantriebsquelle 16 und ein
Steuerkabel 74 für
die Ausgabe der Drehmenge oder des Drehwinkels der Drehantriebsquelle 16,
wie sie von dem ersten Detektionsabschnitt 68 erfasst werden,
an eine nicht dargestellte Steuerung sind an obere Abschnitte des
Gehäuses 14 angeschlossen.
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Der
Umwandlungsmechanismus 20 umfasst die Drehwelle 70,
die über
den Getriebeabschnitt 18 mit der Drehantriebsquelle 16 verbunden
ist und relativ zu dem Grundkörper 12 drehbar
gehalten wird, und das Paar erster und zweiter Kolben 36a, 36b (vgl. 3),
die in axialer Richtung in den ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 des
Grundkörpers 12 verschiebbar
sind.
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Ein
Ende der Drehwelle 70 wird drehbar in einer Führungsöffnung 76 des
Körpers 12 gehalten. Das
andere Ende der Drehwelle 70 ist mit Hilfe eines Bundelementes 78 in
eine Öffnung 80,
die in der Bodenfläche
des Grundkörpers 12 ausgebildet
ist, eingesetzt. Das Zahnrad 50 in dessen äußerer Umfangsfläche Zähne 98 eingeschnitten
sind, ist an einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt der Drehwelle 70 in
axialer Richtung ausgebildet und in der Verbindungsöffnung 30 des
Grundkörpers 12 angeordnet.
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Die
ersten und zweiten Kolben 36a, 36b sind jeweils
aus einem magnetischen Material, bspw. Eisen, hergestellt. Wie in
den 3 und 4 dargestellt ist, sind die
ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in den ersten
bzw. zweiten Durch gangsöffnungen 26, 28 angeordnet.
Erste Kopfelemente 82 sind über Bolzen 84 mit
ersten Endseiten der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b,
die an den Seiten der Kappe 38 (in Richtung des Pfeils
X1) angeordnet sind, verbunden. Außerdem sind zweite Kopfelemente 86 über Bolzen 88 mit
zweiten Endseiten, die an der Seite der Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 (in
Richtung des Pfeils X2) angeordnet sind, verbunden.
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O-Ringe 90 und
Kolbendichtungen 92 sind in Ringnuten an den äußeren Umfangsflächen der
ersten und zweiten Kopfelemente 82, 86 angebracht. Die
O-Ringe 90 und
Kolbendichtungen 92 liegen an den inneren Umfangsflächen der
ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 an.
Dementsprechend wird durch die ersten und zweiten Kopfelemente 82, 86 die
Luftdichtigkeit in den ersten Zylinderkammern 46a, 46b und
den zweiten Zylinderkammern 48a, 48b, die in den
ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 ausgebildet
sind, gewährleistet.
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Stangenöffnungen 94,
die in axialer Richtung zurückgesetzt
sind, sind an zweiten Endseiten der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b ausgebildet.
Die Stangenöffnungen 94.
kommunizieren mit Öffnungen 96,
die an im Wesentlichen zentralen Abschnitten der zweiten Kopfelemente 86 ausgebildet
sind. Stangen 104 der Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 werden
durch die Verschiebung der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in
die Stangenöffnungen 94 und in
die Öffnungen 96 eingesetzt.
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Wie
in 3 dargestellt ist, umfassen die ersten und zweiten
Kolben 36a, 36b Zahnstangenabschnitte 100,
in die Zähne 98 eingeschnitten
sind und die jeweils an Seitenflächen
gegenüber
dem Zahnrad 50 ausgebildet sind. Die Zahnstangenabschnitte 100 stehen
in Eingriff mit dem Zahnrad 50, welches über die
Verbindungsöffnung 30 in
die ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 vorsteht.
Der erste Kolben 36a und der zweite Kolben 36b sind über die Zahn stangenabschnitte 100 jeweils
relativ zu dem Zentrum des Zahnrades 50 gegenüberliegend
angeordnet. Die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b sind mit
Hilfe des Zahnrades 50 und der Zahnstangenabschnitte 100 durch
die Drehwirkung der Drehwelle 70 in axialer Richtung (in
Richtung der Pfeils X1, X2) verschiebbar.
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Die
ersten und zweiten Kolben 36a, 36b und die Drehwelle 70 sind
somit so vorgesehen, dass ihre Achsen im Wesentlichen senkrecht
zueinander angeordnet sind. Die Drehantriebskraft der Drehwelle 70 wird
mit Hilfe des Zahnrades 50 und der Zahnstangenabschnitte 100 in
eine geradlinige Verschiebung der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in
im Wesentlichen horizontaler Richtung umgewandelt.
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Bei
dieser Anordnung sind die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b symmetrisch
zu der Achse des Grundkörpers 12 um
das Zentrum des Zahnrades 50 angeordnet. Dadurch werden
der erste Kolben 36a und der zweite Kolben 36b in
einander entgegengesetzten Richtungen verschoben. Wenn bspw. das
Zahnrad 50 im Uhrzeigersinn (in Richtung des Pfeils A1)
gedreht wird, so wird der erste Kolben 36a zu der Kappe 38 (in
Richtung des Pfeils X1) verschoben, während der zweite Kolben 36b in
entgegengesetzter Richtung zu dem Verschiebungsweg-Messmechanismus 44 (in
Richtung des Pfeils X2) verschoben wird.
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Wenn
andererseits das Zahnrad 50 entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht wird (in Richtung des Pfeils A2), so wird der erste Kolben 36a zu
dem Verschiebungsweg-Messmechanismus 44 (in Richtung des
Pfeils X2) verschoben, während
der zweite Kolben 36b zu der Kappe 38 (in Richtung
des Pfeils X1) verschoben wird, d. h. jeweils in entgegengesetzter Richtung
zu der oben beschriebenen Betätigungsweise.
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Die
Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 umfassen Kappen 102,
die die ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 des
Grundkörpers 12 verschließen, die
Stangen 104, die in den Kappen 102 angebracht
sind und zu den ersten und zweiten Kolben 36a, 36b (in
Richtung des Pfeils X1) vorstehen, und Spulen 106, die
um die äußeren Umfangsflächen der
Stangen 104 gewickelt sind. Jede der Kappen 102 hat
einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt.
Die Kappen 102 stehen mit Hilfe von Krempen 108,
die an ihren Umfangskanten ausgebildet sind, in Eingriff mit den
zweiten Enden der ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28.
Die Luftdichtigkeit in den ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 wird
durch Dichtelemente 42 gewährleistet, die an den äußeren Umfangsflächen der
Kappen 102 angebracht sind.
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Die
Erfindung ist nicht auf eine Anordnung beschränkt, bei der Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 sowohl
für die
ersten als auch die zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 vorgesehen
sind, um die Verschiebungswege der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b zu
erfassen. Der Verschiebungsweg-Messmechanismus 44 kann
vielmehr auch lediglich in der ersten oder der zweiten Durchgangsöffnung 26, 28 vorgesehen
sein, um den Verschiebungsweg des ersten oder des zweiten Kolbens 36a, 36b zu
erfassen.
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Die
Spule 106 ist um die äußere Umfangsfläche der
Stange 104 im Wesentlichen gleichmäßig in einer Schicht oder in
mehreren Schichten in axialer Richtung (Richtung der Pfeils X1,
X2) gewickelt.
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Die
Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 werden so betätigt, dass
die Stangen 104, auf welche die Spulen 106 gewickelt
sind, durch die Verschiebung der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in die
Stangenöffnungen 94 und
in die Öffnungen 96 verschoben
werden. Dementsprechend ändert
sich die Induktanz der Spule 106, und eine solche Induktanzänderung
wird durch den zweiten Detektionsabschnitt 110, der mit
dem Ende der Spule 106 verbunden ist, erfasst.
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Andererseits
kann bspw. auch ein Verschiebungsweg-Messmechanismus 44a anstelle
des Verschiebungsweg-Messmechanismus 44, wie er oben beschrieben
wurde, vorgesehen sein. So sind, wie in 6 dargestellt,
entsprechende Spulen 106a, 106b um die Außenwandfläche des
Grundkörpers 12 außerhalb
der ersten und zweiten Zylinderkammern 46b, 48b,
in denen der zweite Kolben 36b vorgesehen ist, gewickelt.
Der Verschiebungsweg des zweiten Kolbens 36b kann durch
eine Änderung
der Ausgangsspannungen oder der Ausgangsfrequenzen, die durch das
Paar von Spulen 106a, 106b erzeugt werden, erfasst
werden.
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Bei
dem oben beschriebenen Verschiebungsweg-Messmechanismus 44a wurde
eine Anordnung erläutert,
bei welcher die Spulen 106a, 106b an dem Grundkörper 12 außerhalb
der zweiten Durchgangsöffnung 28 vorgesehen
sind, um den Verschiebungsweg des zweiten Kolbens 36b zu
erfassen. Die Spulen 106a, 106b können jedoch
auch außerhalb
der ersten Durchgangsöffnung 26 vorgesehen
sein, um den Verschiebungsweg des ersten Kolbens 36a zu
erfassen. Alternativ können
Abschnitte des Grundkörpers 12,
die außerhalb
der ersten und zweiten Durchgangsöffnungen 26, 28 angeordnet
sind, zylindrisch ausgebildet sein, wobei Spulen 106a, 106b jeweils
um sie herum gewickelt sind, um die Verschiebungswege sowohl des
ersten als auch des zweiten Kolbens 36a, 36b zu
erfassen.
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Als
weitere Alternative kann die Spule 106 lediglich um einen
der Außenbereiche
der ersten Zylinderkammern 46a, 46b oder der zweiten
Zylinderkammern 48a, 48b gewickelt sein, um den
Verschiebungsweg entweder des ersten Kolbens 36a oder des
zweiten Kolbens 36b zu erfassen.
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Wie
in den 1 und 4 dargestellt ist, ist der zweite
Detektionsabschnitt 110 an der Seitenfläche des Grundkörpers 12 angebracht,
um mit Hilfe eines darin vorgesehenen nicht dargestellten Induktanzdetektors
eine Induktanzänderung
der Spule 106 zu erfassen. Ein Ausgangssignal, das auf
einer Ausgangsspannung oder einer Ausgangsfrequenz des Induktanzdetektors
basiert, wird über
ein Steuerkabel 112, das an dem zweiten Detektionsabschnitt 110 angeschlossen
ist, an eine nicht dargestellte Steuerung ausgegeben. Dementsprechend
können
die axialen Verschiebungswege der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b durch
die Steuerung auf der Basis des Ausgangssignals errechnet werden.
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Ein
Greifabschnitt 24 ist unterhalb des Grundkörpers 12 vorgesehen.
Der Greifabschnitt 24 umfasst ein Paar von Verbindungselementen 114, die
durch Verschiebung der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b des
Umwandlungsmechanismus 20 in einer axialen Richtung verschiebbar
sind, ein Paar erster Blöcke 66,
die mit den Verbindungselementen 114 verbunden sind und
sich einander entlang der Führungsschiene 64 annähern oder
voneinander entfernen, zweite Blöcke 116,
die mit den ersten Blöcken 66 verbunden
sind, und ein Paar von Greifelementen 118a, 118b,
die mit den zweiten Blöcken 116 verbunden
sind und das Werkstück 22 ergreifen.
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Die
Verbindungselemente 114 sind jeweils in einer Aussparung 62 angeordnet,
die an dem unteren Abschnitt des Grundkörpers 12 ausgebildet
ist. Vorsprünge 120 (vgl. 4),
die zu den ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in
dem Grundkörper 12 vorstehen,
sind an den Verbindungselementen 114 ausgebildet. Die Vorsprünge 120 werden
in Eingriffsöffnungen 124 der
ersten und zweiten Kolben 36a, 36b über Einsetzöffnungen 122,
welche durch die Aussparung 62 und die ersten und zweiten
Durchgangsöffnungen 26, 28 des
Grundkörpers 12 hindurchtreten,
eingesetzt. Wenn die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in
der axialen Richtung verschoben werden, werden dementsprechend die
Verbin dungselemente 114 gemeinsam mit den ersten und zweiten
Kolben 36a, 36b in der axialen Richtung entlang
der Aussparung 62 verschoben.
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Wie
in 4 gezeigt ist, erstreckt sich die Einsetzöffnung 122 um
eine festgelegte Länge
in axialer Richtung des Grundkörpers 12.
Wenn die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in
der axialen Richtung verschoben werden, sind sie immer durch die äußeren Umfangsflächen der
Einsatzöffnungen 122 abgedeckt.
Somit können
die Einsetzöffnungen 122 nicht mit
den ersten Zylinderkammern 46a, 46b und den zweiten
Zylinderkammern 48a, 48b in Verbindung treten.
Das Druckfluid, das in den ersten Zylinderkammern 46a, 46b und
den zweiten Zylinderkammern 48a, 48b enthalten
ist, leckt dank der O-Ringe 90 und der Kolbendichtungen 92,
die in den ersten und zweiten Kopfelementen 82, 86 angebracht
sind, nicht über
die Einsetzöffnungen 22 nach
außen,
so dass die Luftdichtigkeit gewährleistet
ist.
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Die
ersten Blöcke 66 sind
entlang der Führungsschiene 64 des
Grundkörpers 12 verschiebbar vorgesehen
und mit Hilfe von nicht dargestellten Bolzen mit unteren Seitenabschnitten
der Verbindungselemente 114 verbunden. Wenn die Verbindungselemente 114 zusammen
mit den ersten und zweiten Kolben 36a, 36b verschoben
werden, werden daher die ersten Blöcke 66 geführt durch
die Führungsschiene 64 linear
in axialer Richtung verschoben.
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt ist, sind die
Greifelemente 118a, 118b durch Öffnungen (nicht
dargestellt) mit unteren Abschnitten der zweiten Blöcke 116 verbunden.
Die Greifelemente 118a, 118b sind als Wellen ausgebildet,
die sich um festgelegte Längen
nach unten erstrecken. Die vorderen Enden der Greifelemente 118a, 118b sind
um festgelegte Winkel in solchen Richtungen geneigt, dass sie sich
einander annähern.
Außerdem
sind Stifte 126a, 126b, deren Durchmesser im Vergleich
zu den Greifelementen 118a, 118b reduziert ist,
jeweils an ihren vorderen Enden angebracht.
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Ein
Greifelement 118a ist mit Hilfe der ersten und zweiten
Blöcke 66, 116 mit
dem ersten Kolben 36a verbunden. Das andere Greifelement 118b ist mit
Hilfe der ersten und zweiten Blöcke 66, 116 mit dem
zweiten Kolben 36b verbunden. Die Greifelemente 118a, 118b werden
durch die Verschiebung der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b integriert verschoben.
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Das
Werkstückgreiffutter 10 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben
aufgebaut. Nachfolgend werden seine Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise
erläutert.
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Zunächst wird
ein Fall erläutert,
bei dem eine Positionssteuerung des Werkstücks 22 durch Steuerung
eines Öffnungs-/Schließweges der
Greifelemente 118a, 118b des Greiffutters 10 durchgeführt wird.
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Wie
in 7 gezeigt ist, wird in Schritt S1 zunächst überprüft, ob ein Öffnungs-/Schließweg der Greifelemente 118a, 118b gesteuert
werden soll oder nicht, um lediglich eine Positionssteuerung für das Werkstück 22 durchzuführen. Wenn
lediglich eine Positionssteuerung mit Hilfe der Greifelemente 118a, 118b durchgeführt werden
soll, geht die Routine zu dem Schritt S2 weiter.
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In
Schritt S2 wird ein Strom von einer nicht dargestellten Stromquelle
als Steuersignal (Pulssignal) durch die Steuerung auf die Drehantriebsquelle 16 aufgebracht
(s. den Bereich 8a in 8). Die Drehantriebsquelle 16 wird
auf der Basis des Steuersignals angetrieben und um einen festgelegten
Weg gedreht. In dieser Situation wird die Zufuhr von Druckluft von
einer nicht dargestellten Druckluftzufuhrquelle zu den ersten und
zweiten Anschlüssen 32, 34 des
Grundkörpers 12 gestoppt
(s. den Bereich 8a in 8). Mit
anderen Worten wird lediglich der Öffnungs-/Schließweg der
Greifelemente 118a, 118b während dieses Schrittes gesteuert,
um bspw. nur eine Positionierung des Werkstücks 22 vorzunehmen.
Dementsprechend wird zu dieser Zeit eine Greifkraft, die zum Ergreifen
des Werkstücks
erforderlich ist, nicht benötigt.
Außerdem
ist die Zufuhr von Druckluft nicht notwendig.
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Die
von der Drehantriebsquelle 16 zugeführte Antriebskraft erfährt mit
Hilfe des Getriebeabschnitts 18 eine festgelegte Geschwindigkeitsänderung
(Über-
oder Untersetzung) und wird auf die Drehwelle 70 übertragen.
Die Drehwelle 70 wird im Uhrzeigersinn gedreht (in Richtung
des Pfeils A1 in 3). Dementsprechend werden die
ersten und zweiten Kolben 36a, 36b, die mit dem
Zahnrad 50 in Eingriff stehen, in Richtungen verschoben,
in denen sie sich einander annähern.
Insbesondere wird der erste Kolben 36a zu der Kappe 38 (in
Richtung des Pfeils X1) verschoben, während der zweite Kolben 36b zu
dem Verschiebungsweg-Messmechanismus 44 (in Richtung des
Pfeils X2) verschoben wird.
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Als
Folge hiervon werden die Greifelemente 118a, 118b mit
Hilfe der Verbindungselemente 114, die mit den ersten und
zweiten Kolben 36a, 36b in Eingriff stehen, und
den ersten und zweiten Blöcken 66, 116,
die mit den Verbindungselementen 114 verbunden sind, in
solchen Richtungen verschoben, dass sie sich einander annähern. Die
Greifelemente 118a, 118b werden in einem Zustand
angehalten, in dem das Werkstück 22 durch
sie ergriffen wird (vgl. 1).
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Wie
oben beschrieben wurde, wird die Drehantriebsquelle 16 auf
der Basis eines Steuersignals angetrieben, das vorab durch die Steuerung
eingestellt wird. Eine Antriebskraft der Drehantriebsquelle 16 wird übertragen,
wobei sie mit Hilfe des Zahnrades 50 in eine geradlinige
Verschiebung des Paares von ersten und zweiten Kolben 36a, 36b umgewandelt
wird. Dementsprechend können
die Greifelemente 118a, 118b, die mit den ersten
und zweiten Kolben 36a, 36b verbunden sind, um
einen festgelegten Öffnungs-/Schließweg geöffnet und
geschlossen werden.
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Während dieses
Vorgangs werden die Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 dazu
verwendet, Induktanzänderungen
in den Spulen 106 zu erfassen, wenn die ersten und zweiten
Kolben 36a, 36b verschoben werden. Die Verschiebungswege der
ersten und zweiten Kolben 36a, 36b können auf der
Basis von Ausgangsspannungen oder Ausgangsfrequenzen, die durch
solche Induktanzänderungen
hervorgerufen werden, erfasst werden. Als Folge hiervon ist es möglich, den Öffnungs-/Schließweg der
Greifelemente 118a, 118b auf der Basis der erfassten
Verschiebungswege der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b genauer
zu steuern.
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Die
Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 umfassen die Stangen 104,
um welche die Spulen 106 entsprechend dem Paar erster und
zweiter Kolben 36a, 36b gewickelt sind, um die
jeweiligen Verschiebungswege der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b zu
erfassen. Dadurch ist es möglich,
die Auflösung
gegenüber
einem Fall zu verbessern, bei dem lediglich eine Stange 104 allein
für einen
Verschiebungsweg-Messmechanismus 44 vorgesehen ist, um
einen Verschiebungsweg lediglich eines der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b zu
erfassen. Als Folge hiervon ist es möglich, die Erfassungsgenauigkeit
beim Erfassen der Verschiebungswege der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b mit
Hilfe der Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 zu verbessern.
Mit anderen Worten ist es möglich,
eine Streuung der Detektionsgenauigkeit zu vermeiden, die andernfalls
durch Änderungen
der Umgebung, in der das Greiffutter 10 eingesetzt wird,
bewirkt würde.
Dadurch ist es immer möglich,
die Verschiebungswege der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in
stabiler Weise genau zu erfassen.
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Dementsprechend
können
die Öffnungs-/Schließwege der
Greifelemente 118a, 118b frei gesteuert werden,
wenn der Öffnungs-/Schließvorgang
des Paares von Greifelementen 118a, 118b relativ
zu dem Werkstück 22 durchgeführt wird
und wenn ein Drehweg oder ein Drehwinkel der Drehantriebsquelle
entspre chend einem auf die Drehantriebsquelle 16 aufgebrachten
Steuersignal gesteuert wird. Dadurch ist es möglich, eine sehr genaue Positionierung
des Werkstücks 22 zu
erreichen. Während dieses
Vorgangs ist es auch möglich,
die Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit
der Greifelemente 118a, 118b zu steuern.
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Wenn
die Greifelemente 118a, 118b des Greifabschnitts 24 den Öffnungs-/Schließvorgang durchführen, um
einen vorgestellten Öffnungs-/Schließweg zu
erreichen, wird in Schritt S3 beurteilt, ob die Positionierung des
Werkstücks 22 abgeschlossen
ist oder nicht. Wenn der Abschluss des Positionierungsvorgangs bestätigt wird,
so endet der vorliegende Prozess auf der Basis des Flussdiagramms
gemäß 7.
Wenn der Positionierungsvorgang durch die Greifelemente 118a, 118b noch
nicht abgeschlossen ist, so geht die Routine weiter zu Schritt S2,
und der Öffnungs-/Schließvorgang
wird erneut mit den Greifelementen 118a, 118b auf
der Basis des auf die Drehantriebsquelle 16 aufgebrachten
Steuersignals durchgeführt,
um die Positionssteuerung des Werkstücks 22 weiterzuführen.
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Nach
Abschluss des Positionierungsvorgangs des Werkstücks 22 durch das Greiffutter 10 wird
dagegen das Werkstück 22 aus
dem durch die Greifelemente 118a, 118b bewirkten
ergriffenen Zustand freigegeben. Während dieses Vorgangs wird, wie
in 8 gezeigt, zunächst
das Aufbringen eines Steuersignals auf die Drehantriebsquelle 16 gestoppt (vgl.
den Bereich 8b in 8) und dann
ein Steuersignal aufgebracht, so dass die Drehantriebsquelle 16 in
entgegengesetzter Richtung angetrieben und gedreht wird (vgl. den
Bereich 8c in 8). In dieser Situation ist
die Zufuhr des Druckfluides zu dem Greiffutter 10 immer
noch unterbrochen (vgl. die Bereiche 8b, 8c in 8).
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Dementsprechend
werden die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b durch
den Antrieb der Drehantriebsquelle 16 in Richtungen entgegen
den Richtungen bei der Positionssteuerung verschoben. Dadurch werden
die Greifelemente 118a, 118b, die mit den ersten
und zweiten Kolben 36a, 36b verbunden sind, in
Richtungen verschoben, in denen sie sich voneinander entfernen.
Dementsprechend wird das Werkstück 22 aus
dem ergriffenen Zustand durch die Greifelemente 118a, 118b freigegeben.
-
Als
nächstes
wird im Detail ein Fall erläutert, bei
dem der Öffnungs-/Schließweg der
Greifelemente 118a, 118b in Abhängigkeit
von der Form des Werkstücks 22 gesteuert
wird und bei dem das Werkstück 22 ergriffen
wird.
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Zunächst wird
in Schritt S1 in 7 beurteilt, ob ein Öffnungs-/Schließweg der
Greifelemente 118a, 118b des Greiffutters 10 derart
gesteuert werden soll, dass lediglich eine Positionierung erfolgen soll,
oder nicht. In diesem Fall geht die Routine weiter zu Schritt S4,
da das Ergreifen des Werkstücks 22 gleichzeitig
mit der oben beschriebenen Positionierungssteuerung durchgeführt werden
soll.
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Wenn
die Routine zu Schritt S2 weitergeht, um lediglich die Positionssteuerung
des Greiffutters 10 in Schritt S1 durchzuführen, wird
das Greiffutter 10 mit anderen Worten in einen Positionssteuerungsmodus
versetzt. Wenn die Routine zu Schritt S4 weitergeht, um zusätzlich zu
der Positionssteuerung das Werkstück 22 mit dem Greiffutter 10 zu
ergreifen, wird das Greiffutter 10 in einen Drehmomentsteuermodus
versetzt, in dem eine festgelegte Greifkraft aufgebracht werden
kann.
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Anschließend wird
in Schritt S4 von einer nicht dargestellten Stromquelle mit Hilfe
der Steuerung ein Strom als Steuersignal (Pulssignal) auf die Drehantriebsquelle 16 aufgebracht
(vgl. den Bereich 9a in 9). Die
Drehantriebsquelle 16 wird auf der Basis des Steuersignals
um eine festgelegte Menge gedreht. Dementsprechend werden die ersten
und zweiten Kolben 36a, 36b mit Hilfe des Zahnrades 50 und
durch den Antrieb der Drehantriebsquelle 16 in axialen
Richtungen verschoben. Die mit den ersten und zweiten Kolben 36a, 36b verbundenen
Greifelemente 118a, 118b werden in Richtungen
verschoben, in denen sie sich einander annähern. Die Positionssteuerung
des Werkstücks 22 wird
durch die Greifelemente 118a, 118b durchgeführt. In
dieser Situation wird die Zufuhr von Druckfluid von der Druckfluidzufuhrquelle
zu den ersten und zweiten Anschlüssen 32, 34 des
Grundkörpers 12 gestoppt
(vgl. den Bereich 9a in 9).
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Anschließend wird überprüft, ob eine
festgelegte Zeit T1 (bspw. 100 bis 200 s) seit der Zufuhr des Steuersignals
zu der Drehantriebsquelle 16 verstrichen ist oder nicht.
Ist die verstrichene Zeit geringer als die festgelegte Zeit T1 (T1 > T), so wiederholt
die Routine den Schritt S4. Ist die verstrichene Zeit nicht geringer
als die festgelegte Zeit T1 (T1 ≤ T),
so geht die Routine weiter zu Schritt S6.
-
In
Schritt S6 wird, wie in 9 gezeigt, das Steuersignal
kontinuierlich an die Drehantriebsquelle ausgegeben, während Druckfluid
von einer nicht dargestellten Druckfluidzufuhrquelle dem zweiten
Anschluss 34 zugeführt
wird (vgl. den Bereich 9b in 9). In dieser
Situation ist der erste Anschluss 32 in einem Zustand,
in dem er zur Atmosphäre
offen ist. Druckfluid wird von dem zweiten Anschluss 34 und über den
zweiten Durchgang 56 in die zweite Zylinderkammer 48a der
ersten Durchgangsöffnung 26 eingeführt. Dementsprechend
wird der erste Kolben 36a zu der Kappe 38 gedrückt (in
Richtung des Pfeils X1). Außerdem
drückt
Druckfluid, das von der zweiten Zylinderkammer 48a und über den
vierten Durchgang 60 in die erste Zylinderkammer 46b der
zweiten Durchgangsöffnung 28 eingeführt wird,
den zweiten Kolben 36b zu dem Verschiebungsweg-Messmechanismus 44 (in
Richtung des Pfeils X2).
-
Eine
von der Drehantriebsquelle 16 zugeführte Drehantriebskraft wird
durch das Ineinandergreifen des Zahnrades 50 und der Zahnstangenabschnitte 100 als
Antriebskraft in axialen Richtungen auf die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b aufgebracht.
Außerdem
wird eine Presskraft, die durch das von dem zweiten Anschluss 34 zugeführte Druckfluid ausgeübt wird,
auf die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b aufgebracht.
In dieser Situation werden die Antriebskraft und die Druckkraft
in gleicher Richtung (in Richtung des Pfeils X1) auf den ersten
Kolben 36a aufgebracht, und die Antriebskraft und die Druckkraft werden
in gleicher Richtung (in Richtung des Pfeils X2) auf den zweiten
Kolben 36b aufgebracht.
-
Als
Folge hiervon wird die durch das Druckfluid ausgeübte Druckkraft
auf die Greifelemente 118a, 118b aufgebracht,
die durch die Verschiebung der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b verschiebbar sind,
in Kombination und zusätzlich
zu der Antriebskraft, die durch die Drehantriebsquelle 16 ausgeübt wird.
Dadurch kann eine große
Greifkraft zum Ergreifen des Werkstücks 22 erreicht werden.
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In
Schritt S6 wird eine Steuerung derart durchgeführt, dass das Druckfluid nur
zugeführt
wird, nachdem eine festgelegte Zeit T1 nach Ausgabe des Steuersignals
zu der Drehantriebsquelle 16 verstrichen ist. Wird das
Druckfluid bspw. zugeführt,
bevor das Steuersignal in die Drehantriebsquelle 16 eingegeben
wurde, so werden die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b durch
die durch das Druckfluid bewirkte Druckkraft in axialen Richtungen
verschoben. Dadurch wird eine Last an den Eingriffsbereichen zwischen
dem Zahnrad 50 der Drehwelle 70 und den Zahnstangenabschnitten 100 der
ersten und zweiten Kolben 36a, 36b aufgebracht,
was die Haltbarkeit der Zahnstangenabschnitte 100 und des
Zahnrades 50 verringert.
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Daher
wird, wie oben beschrieben, eine Steuerung durchgeführt, wonach
das Druckfluid nur zugeführt
wird, nachdem die festgelegte Zeit T1 nach Ausgabe des Steuersignals
zu der Drehantriebsquelle 16 verstrichen ist. Dementsprechend
wird keine übergroße Last
zwischen dem Zahnrad 50 und den Zähnen 98 der Zahnstangenabschnitte 100 aufgebracht,
so dass die Haltbarkeit der Zahnstangenabschnitte 100 und
des Zahnrades 50 nicht verringert wird.
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In
Schritt S7 wird überprüft, ob das
Werkstück
zuverlässig
von dem Paar von Greifelementen 118a, 118b ergriffen
wurde oder nicht, und dann der Greifvorgang der Greifelemente 118a, 118b des Greifabschnitts 24 vervollständigt. Ist
der Greifvorgang noch nicht abgeschlossen, geht die Routine weiter
zu Schritt S6. Wenn der Greifvorgang abgeschlossen ist, endet der
vorliegende Prozess auf der Basis des Flussdiagramms gemäß 7.
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Wenn
das Werkstück 22 dagegen
aus dem von dem Greiffutter 10 bewirkten gegriffenen Zustand freigegeben
wird, wird die Zufuhr des Druckfluides zu dem zweiten Anschluss 34 gestoppt,
und das Steuersignal, das zu der Drehantriebsquelle 16 gesandt wurde,
wird angehalten, wie es in 9 gezeigt
ist (vgl. den Bereich 9c in 9). Dann
wird ein Steuersignal aufgebracht, so dass die Drehantriebsquelle 16 in
der entgegengesetzten Richtung angetrieben und gedreht wird (vgl.
den Bereich 9d in 9). Druckfluid
wird dem ersten Anschluss 32 zugeführt, nachdem eine festgelegte
Zeit T2 im Anschluss an das Antreiben der Drehantriebsquelle 16 verstrichen ist
(vgl. den Bereich 9e in 9). In dieser
Situation ist der zweite Anschluss 34 zur Umgebung offen.
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Entsprechend
der Antriebskraft der Drehantriebsquelle 16 und der durch
das Druckfluid ausgeübten
Druckkraft werden die ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in
Richtungen verschoben, die denen entgegengesetzt sind, wenn das
Werkstück 22 ergriffen
wird. Daher werden die Greifelemente 118a, 118b,
die mit den ersten und zweiten Kolben 36a, 36b verbunden
sind, in Richtungen verschoben, in denen sie sich voneinander entfernen.
Dementsprechend wird das Werkstück 22 aus
dem durch die Greifelemente 118a, 118b ergriffenen
Zustand freigegeben.
-
Wie
oben beschrieben wurde, ist es bei der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung möglich,
die Vorgänge
in Abhängigkeit
von der Einsatzsituation des Greiffutters 10 auszuwählen und
zu schalten, so dass die Greifelemente 118a, 118b geöffnet und
geschlossen werden können,
wobei eine Antriebskraft lediglich durch die Drehantriebsquelle 16 aufgebracht
wird. Alternativ können
die Greifelemente 118a, 118b geöffnet und
geschlossen werden, wobei zusätzlich
zu der Antriebskraft der Drehantriebsquelle 16 eine Druckkraft
durch das Druckfluid aufgebracht wird. Daher kann das Greiffutter 10 dazu verwendet
werden, das Ergreifen und Positionieren des Werkstücks 22 sehr
genau und zuverlässig durchzuführen, indem
die Drehmenge oder der Drehwinkel der Drehantriebsquelle 16 gesteuert
wird, um dadurch den Öffnungs-/Schließweg der
Greifelemente 118a, 118b frei und hochgenau zu
steuern. Außerdem
kann das Werkstück 22 durch
den durch das Druckfluid aufgebrachten Druck zuverlässig mit
einer ausreichenden Greifkraft ergriffen werden. Mit anderen Worten
weist das Greiffutter 10 sowohl Positionierungs- als auch
Greiffunktionen auf, die auf das Werkstück 22 angewandt werden
können.
Bei dieser Anordnung ist es auch möglich, die Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit
der Greifelemente 118a, 118b zu steuern.
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Bspw.
in dem Fall eines elektrischen Greiffutters, bei dem das Werkstück lediglich
durch die Antriebskraft einer Drehantriebsquelle ergriffen wird,
ist es notwendig eine sehr große
Drehantriebsquelle zur Verfügung
zu stellen, wenn eine Greifkraft gewünscht wird, die im Wesentlichen
der eines herkömmlichen pneumatisch
betriebenen Greiffutters entspricht. Außerdem tritt das Problem auf,
dass das gesamte Greiffutter aufgrund der Größe der Drehantriebsquelle sehr
groß wird.
Dadurch steigen auch die Kosten.
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Im
Gegensatz dazu wird bei dem Greiffutter 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung die Positionssteuerung des Werkstücks 22, die sehr genau
erfolgen soll, lediglich die Antriebskraft der Drehantriebsquelle 16 eingesetzt,
um das Öffnen und
Schließen der
Greifelemente 118a, 118b zu bewirken. Wenn das
Werkstück 22 ergriffen
wird, kann eine festgelegte Greifkraft erhalten werden, indem eine
Druckkraft, die durch ein Druckfluid bewirkt wird, zu der Antriebskraft
der Drehantriebsquelle hinzugefügt
wird. Als Folge hiervon ist es nicht notwendig, die Größe der Drehantriebsquelle
zu erhöhen,
um die Greifkraft zu erhöhen.
Dementsprechend ist es möglich,
das Greiffutter 10 einschließlich der Drehantriebsquelle 16 klein
zu gestalten.
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Außerdem sind
Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 in dem Grundkörper 12 vorgesehen.
Die Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 werden dazu eingesetzt,
Verschiebungswege der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b in
axialen Richtungen zu messen. Daher ist es möglich, den Öffnungs-/Schließweg des
Paares von Greifelementen 118a, 118b, die mit
den ersten und zweiten Kolben 36a, 36b verbunden
sind, sehr genau zu erfassen. Dementsprechend ist es möglich, eine
sehr genaue Steuerung bspw. dann durchzuführen, wenn die Positionierung
des Werkstücks 22 mit
den Greifelementen 118a, 118b durchgeführt wird.
-
Als
nächstes
wird ein Fall erläutert,
wie er in den 10A bis 10D gezeigt
ist, wobei ein im Wesentlichen C-förmiges Werkstück 22a mit
dem oben beschriebenen Greiffutter 10 ergriffen wird und wobei
das Werkstück 22a in
einer ringförmigen
Nut 130, die in einem zylindrischen Element 128 (vgl. 10C und 10D)
ausgebildet ist, angebracht ist. Stiftöffnungen 132a, 132b sind
jeweils an offenen Enden des Werkstücks 22a ausgebildet.
-
Zunächst wird
mit Bezug auf 10A der Öffnungs-/Schließweg der
Greifelemente 118a, 118b gesteuert, um eine Positionssteuerung
durchzuführen,
um die Stifte 126a, 126b der Greifelemente 118a, 118b in
die Stiftöffnungen 132a, 132b des Werkstücks 22a einzusetzen.
In diesem Fall ist ein Abstand L1 zwischen den Stiftöffnungen 132a, 132b des
Werkstücks 22a vorab
in der Steuerung (nicht dargestellt) eingestellt. Ein Steuersignal
wird von der Steuerung auf die Drehantriebsquelle 16 aufgebracht,
um den Öffnungs-/Schließvorgang
der Greifelemente 118a, 118b in Abhängigkeit
von dem Abstand L1 durchzuführen.
-
Die
Greifelemente 118a, 118b werden durch den Antrieb
der Drehantriebsquelle 16 verschoben, um sich einander
anzunähern
oder voneinander zu entfernen. Der Öffnungs-/Schließvorgang
der Greifelemente 118a, 118b wird gestoppt, wenn
der Abstand 12 zwischen dem Stift 126a und dem
Stift 126b dem Abstand L1 zwischen den Stiftöffnungen 132a, 132b entspricht
(L1 = L2). In dieser Situation wird die Zufuhr von Druckfluid zu
dem Greiffutter 10 gestoppt.
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Anschließend wird
das gesamte Greiffutter 10 bspw. mit Hilfe einer nicht
dargestellten Bewegungseinheit nach unten verschoben. Die Stifte 126a, 126b der
Greifelemente 118a, 118b werden in die Stiftöffnungen 132a, 132b des
Werkstücks 122 eingesetzt.
Anschließend
wird ein Steuersignal von einer nicht dargestellten Steuerung auf
die Drehantriebsquelle 16 aufgebracht. Gleichzeitig wird
Druckfluid über
den ersten oder zweiten Anschluss 32, 34 des Körpers 12 aufgebracht.
-
Dementsprechend
werden die Greifelemente 118a, 118b durch die
Verschiebung der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b,
welche durch den Umwandlungsmechanismus 20 bewirkt wird,
in Richtungen verschoben, in denen sie sich einander annähern. Beide
offenen Enden des Werkstücks 22a werden
in Richtungen verschoben, in denen sie sich einander annähern. Das
Werkstück 22a wird
entgegen einer Rückstellkraft
radial nach innen deformiert, so dass sein Durchmesser verringert
wird (vgl. 10B).
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Anschließend wird,
wie in 10C gezeigt, das Werkstück 22a durch
das Greiffutter 10 in das zylindrische Element 128 in
einem Zustand verschoben, in welchem der offene Abschnitt des Werkstücks 22a geschlossen
ist. Das Werkstück 22a wird
so verschoben, dass die äußere Umfangsfläche des
Werkstücks 22a der
ringförmigen
Nut 130 des zylindrischen Elementes 128 gegenüberliegt.
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Schließlich wird
die Zufuhr von Druckfluid zu dem Greiffutter 10 angehalten
und der erste oder zweite Anschluss 32, 34 zur
Umgebung geöffnet.
Außerdem
wird ein Steuersignal so aufgebracht, dass die Drehantriebsquelle 16 in
einer Richtung angetrieben und gedreht wird, die der oben beschriebenen entgegengesetzt
ist. Dementsprechend werden die Greifelemente 118a, 118b durch
den Antrieb der Drehantriebsquelle in Richtungen verschoben, in
denen sie sich voneinander trennen. Als Folge hiervon wird das Werkstück 22a aus
dem Zustand, in dem der offene Abschnitt des Werkstücks 22a durch
die Greifelemente 118a, 118b verschlossen wird,
freigegeben. Das Werkstück 22a expandiert
durch die Rückstellkraft
radial nach außen,
so dass sein Durchmesser sich vergrößert, wodurch das Werkstück 22a in der
ringförmigen
Nut 140 angebracht wird (vgl. 10D).
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Wie
oben beschrieben wurde, kann in dem Fall des Greiffutters 10 der Öffnungs-/Schließweg des
Paares von Greifelementen 118a, 118b entsprechend
eines Steuersignals frei gesteuert werden, indem die Drehmenge oder
der Drehwinkel der Drehantriebsquelle 16 gesteuert wird,
wobei das Steuersignal von einer nicht dargestellten Steuerung zugeführt wird.
Daher können
bspw. die Stifte 126a, 126b der Greifelemente 118a, 118b einfach
in das Paar von Stiftöffnungen 132a, 132b des
Werkstücks 22a, die
voneinander einen festgelegten Abstand haben, eingesetzt werden.
Wenn das Werkstück 22a ergriffen
wird, wird eine durch ein Druckfluid ausgeübte Druckkraft auf die Greifelemente 118a, 118b aufgebracht,
zusätzlich
zu der Antriebskraft, die durch die Drehantriebsquelle 16 ausgeübt wird.
Dadurch ist es möglich,
eine gewünschte
Greifkraft für
das Werkstück 22a zu
erreichen.
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Wenn
andererseits wie in 11 gezeigt, ein Werkstück 22b,
bspw. ein elektronisches Element, auf einem Substrat 136 installiert
und zusammen mit einer Vielzahl weiterer elektronische Elemente 134a, 134b befestigt
wird, so wird zunächst
eine Steuersignal durch eine nicht dargestellte Steuerung auf die Drehantriebsquelle 16 ausgeübt. Außerdem wird
das Werkstück 22b durch
die Greifelemente 118a, 118b in einem Zustand
ergriffen, in dem Druckfluid den Zylinderkammern des Grundkörpers 12 zugeführt wird. Das
Greiffutter 10 wird nach unten verschoben, um das Werkstück 22b in
den Raum zwischen den benachbarten elektronischen Elementen 134a, 134b zu verschieben.
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Anschließend wird
das Werkstück 22b auf dem
Substrat 136 angebracht und dann die Zufuhr von Druckfluid
unterbrochen, so dass das Innere der Zylinderkammern in einen Zustand
versetzt wird, in dem sie zur Umgebung offen sind. Außerdem wird ein
Steuersignal mit einer Polarität,
die der des oben beschriebenen Steuersignals entgegengesetzt ist, auf
die Drehantriebsquelle 16 aufgebracht. Dementsprechend
wird die Drehantriebsquelle 16 in der entgegengesetzten
Richtung angetrieben und gedreht, so dass die Greifelemente 118a, 118b in
Richtungen verschoben werden, in denen sie sich voneinander entfernen.
Dementsprechend wird das Werkstück 22b aus
dem durch die Greifelemente 118a, 118b ergriffenen
Zustand freigegeben (s. die zwei-Punkt-gestrichelten Linien in 11).
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Bei
dieser Prozedur wird der Abstand 13 zwischen den benachbarten
elektronischen Elementen 134a, 134b, in welchen
die Greifelemente 118a, 118b vorwärts bewegt
werden, gemessen. Vorab wird in der Steuerung (nicht dargestellt)
eine Einstellung vorgenommen, so dass der Öffnungs-/Schließweg der Greifelemente 118a, 118b auf
der Basis des zuvor gemessenen Abstands L3 festgelegt wird. Das
Steuersignal wird von der Steuerung auf die Drehantriebsquelle 16 aufgebracht.
Als Folge hiervon ist es möglich,
die Verschiebungswege der Greifelemente 118a, 118b zu
steuern, wenn die Greifelemente 118a, 118b in Richtungen
geöffnet
werden, in denen sie sich voneinander entfernen. Wenn das Werkstück 22b aus
dem durch die Greifelemente 118a, 118b bewirkten
ergriffenen Zustand freigegeben wird, treten die Greifelemente 118a, 118b daher
nicht in Kontakt mit den angrenzenden elektronischen Elementen 134a, 134b.
Dementsprechend ist es möglich,
einen Öffnungsvorgang
der Greifelemente 118a, 118b auch in einem sehr
begrenzten Raum zuverlässig durchzuführen.
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Mit
anderen Worten können
die Greifelemente 118a, 118b mit minimalem Verschiebungsweg,
der erforderlich ist, um das Werkstück 22b aus dem ergriffenen
Zustand freizugeben, geöffnet
werden, indem die Drehmenge oder der Drehwinkel der Drehantriebsquelle 16 entsprechend
dem auf die Drehantriebsquelle 16 aufgebrachten Steuersignal
gesteuert wird.
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Zusätzlich wird
nun ein Fall erläutert,
bei dem eines einer Vielzahl von Werkstücken 138a bis 138c mit
unterschiedlichen Formen durch die Greifelemente 118a, 118b ausgewählt und
ergriffen wird, um das ausgewählte
Werkstück
in eine einer Vielzahl von Installationsöffnungen 140a bis 140c,
deren Form jeweils der der Werkstücke 138a bis 138c entspricht, zu
bewegen und einzusetzen (vgl. 12A und 12B). Die Erläuterung
soll den Fall beschreiben, bei dem das mittlere Werkstück 138b,
das in der Vielzahl von Werkstücken 138a bis 138c enthalten
ist, ergriffen und bewegt wird.
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Zunächst wird
das Greiffutter 10 in einem vollständig geöffneten Zustand, in dem die
Greifelemente 118a, 118b in Richtungen verschoben
sind, in denen sie sich voneinander trennen, nach unten bewegt,
so dass das Werkstück 138b zwischen
den Greifelementen 118a, 118b angeordnet ist.
Wenn ein Steuersignal durch die Steuerung (nicht dargestellt) auf
die Drehantriebsquelle 16 aufgebracht wird, werden die
Greifelemente 118a, 118b in Richtungen verschoben,
in denen sie sich einander annähern,
wodurch die Greifelemente 118a, 18b an beiden
Seitenflächen
des Werkstücks 138b anlegen
(vgl. 12A).
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In
dieser Situation werden die Verschiebungswege der ersten und zweiten
Kolben 36a, 36b des Umwandlungsmechanismus 20 durch
die Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 erfasst. Die Breitendimension
W1 des Werkstücks 138b wird durch
die nicht dargestellte Steuerung auf der Basis der Verschiebungswege
der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b berechnet.
Während
dieser Situation ist die Zufuhr von Druckfluid zu dem Greiffutter 10 angehalten.
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Anschließend wird
ein Steuersignal von der Steuerung an die Drehantriebsquelle 16 ausgegeben,
während
gleichzeitig Druckfluid über
den zweiten Anschluss 34 den Zylinderkammern zugeführt wird.
Dementsprechend werden die Greifelemente 118a, 118b durch
die Verschiebung der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b des
Umwandlungsmechanismus 20 in Richtungen verschoben, in
denen sie sich einander annähern.
Somit wird das Werkstück 138b durch
die Greifelemente 118a, 118b ergriffen.
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Die
Position der Installationsöffnung 140b mit
einer Breitendimension W2 entsprechend der Breitendimension W1 des
Werkstücks 138b wird
auf der Basis der Breitendimension W1 des Werkstücks 138b, die durch
die Steuerung berechnet wurde, bestimmt. Das Werkstück 138b wird
mit Hilfe des Greiffutters 10 in die Installationsöffnung 140b eingesetzt (vgl. 12B).
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Schließlich wird
die Zufuhr von Druckfluid zu dem Greiffutter 10 angehalten
und dann Druckfluid dem ersten Anschluss 32, der dem oben
angesprochenen zweiten Anschluss 34 gegenüberliegt,
zugeführt.
Außerdem
wird die Drehantriebsquelle 16 in einer der oben angesprochenen
Richtung entgegengesetzten Richtung angetrieben und gedreht. Dementsprechend
werden die Greifelemente 118a, 118b in Richtungen
verschoben, in denen sie sich voneinander entfernen, und das Werkstück 138b wird
aus dem Zustand, in dem es durch die Greifelemente 118a, 118b ergriffen
wurde, freigegeben.
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Wenn
jedes der Werkstücke 138a bis 138c von
den Greifelementen 118a, 118b ergriffen wird, können, wie
oben beschrieben, die Dimensionen der Werkstücke 138a bis 138c auf
der Basis der Verschiebungswege der ersten und zweiten Kolben 36a, 36b,
wie sie durch die Verschiebungsweg-Messmechanismen 44 gemessen
werden, bestimmt werden. Jedes der gemessenen Werkstücke 138a bis 138c kann
dann bspw. in eine geeignete Installationsöffnung 140a bis 140c,
die der Außendimension
des Werkstücks
entspricht, bewegt und eingesetzt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf einen Fall beschränkt, bei
dem das Greiffutter 10 notwendigerweise an einem vorderen
Ende einer Welle eines Maschinenwerkzeugs befestigt ist, wobei die
Operationen zum Positionieren und Ergreifen der Werkstücke 22, 22a, 22b, 138a bis 138c automatisch
durch die Zufuhr von Strom und Druckfluid zu dem Greiffutter 10 durchgeführt werden.
Vielmehr kann auch eine andere Anordnung vorgesehen sein, bspw.
die modifizierte Ausführungsform
des Spannfutters 10 gemäß 13,
wobei das Greiffutter durch eine Hand 154 eines Bedieners 152 ergriffen
wird, um bspw. Vorgänge
des Ergreifens, Bewegens oder Zusammensetzens des Werkstücks durchzuführen.
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Das
Greiffutter 150 gemäß der modifizierten Ausführungsform
umfasst einen konkaven/konvexen Griff 158, der an dem äußeren Abschnitt
eines Gehäuses 156,
welches an dem oberen Abschnitt des Grundkörpers 12 befestigt
ist, ausgebildet ist, so dass der Bediener 152 das Greiffutter 150 leicht
mit einer Hand 154 ergreifen kann. Außerdem sind bspw. ein Öffnungs-/Schließschalter 160 zur
Durchführung einer Öffnungs-/Schließoperation
der Greifelemente 118a, 118b, ein Einstellknopf 162 zum
Einstellen des Öffnungs-/Schließweges der
Greifele mente 118a, 118b, ein Stromschalter 164 zum
Ein- oder Ausschalten der Strom quelle des Greiffutters 150 und
eine Vielzahl von Anzeigelampen 166 zur visuellen Anzeige
eines Betriebszustandes des Öffnungs-/Schließschalters 160 oder
dgl. an oberen Abschnitten des Gehäuses 156 vorgesehen.
Die gleichen Aufbauelemente wie bei dem Greiffutter 10 gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Auf die obige Beschreibung kann daher verwiesen werden.
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Im
Falle des Greiffutters 150 schaltet ein Bediener 152 die
Stromquelle des Greiffutters 150 durch Betätigung des
Stromschalters 164 ein. Der Öffnungs-/Schließweg der Greifelemente 118a, 118b wird
mit Hilfe des Einstellknopfes 162 in Abhängigkeit von
der Form eines nicht dargestellten Werkstücks eingestellt. Wenn anschließend der Öffnungs-/Schließschalter 160 niedergedrückt wird, werden
die Greifelemente 118a, 118b geöffnet/geschlossen,
wodurch es möglich
ist, die Operation zum Positionierung oder Ergreifen des Werkstücks unabhängig von
der Form des Werkstücks
bequem durchzuführen.
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Das
Werkstück
kann mit Hilfe des Greiffutters 150 mit im Vergleich zu
einem herkömmlichen Fall,
bei dem ein Bediener 152 Operationen zum Ergreifen oder
Positionieren des Werkstückes
oder Operationen zum Zusammensetzen des Werkstücks mit Hilfe eines Werkzeugs
oder dgl. durchführen muss,
zuverlässig
mit stabiler Greifkraft ergriffen werden. Dadurch ist es möglich, die
Produktivität
zu verbessern, bspw. wenn Operationen zum Zusammensetzen von Werkstücken durchgeführt werden.
Außerdem
ist es möglich,
Werkstücke
genauer und gleichmäßig zu positionieren,
wenn Positionierungsvorgänge
durchgeführt
werden.