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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Greifvorrichtung für eine Werkzeugwechselvorrichtung
zum Fixieren einer zu greifenden Werkzeugaufnahme in einer Greifaussparung.
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Im
Stand der Technik sind zahlreiche Möglichkeiten bekannt, wie ein
Greiferarm eines Werkzeugwechslers die Werkzeugaufnahme des Werkzeugs
greifen und halten kann.
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In
DD 149 331 A1 ist
eine Greifvorrichtung offenbart, deren zwei Greifabschnitte drehbar
an der Greifvorrichtung montiert sind, und über einen Kniehebel bewegt
werden. Hierbei wird ein nach außen und innen Verschwenken
ermöglicht,
um die Greifaussparung zum Ein- und Ausfahren der Werkzeugaufnahme
zu vergrößern und
zu verkleinern, und so die Werkzeugaufnahme in der Greifaussparung
festzuhalten. Der Kniehebel besteht aus zwei Teilen, die an einem
ihrer Enden über
ein Gelenk verbunden sind, und an den entgegengesetzten Enden jeweils über ein
Gelenk an den drehbar gelagerten Greifabschnitten befestigt sind. Über einen
Stab, der in einem mittleren Abschnitt des Kniehebels ebenfalls über ein
Gelenk an diesem befestigt ist, lässt sich der mittlere Abschnitt
des Kniehebels auf die Greifaussparung zu und von dieser weg bewegen.
Bei dieser Bewegung wird der Kniehebel aufgespreizt und zusammen
gezogen, wodurch sich die Greifabschnitte schließen und öffnen.
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In
der
DD 1567 83 ist eine
Greifvorrichtung offenbart, die einen starren und einen drehbar
gehaltenen Greifabschnitt hat. Bei dieser Greifvorrichtung wird
das Öffnen
und Schließen
der Greifaussparung zur Aufnahme einer Werkzeugaufnahme und zum anschließenden Halten
dieser Werkzeugaufnahme über
eine Welle gesteuert, die an dem Steuerabschnitt einen Querschnitt
aufweist, der im Wesentlichen einem Kreis entspricht, wobei dieser
an manchen Abschnitten so abgeflacht ist, dass er an diesen Abschnitten über einen
kleineren Radius verfügt.
Der bewegliche Greifabschnitt wird durch Federn so gegen den Steuerabschnitt
gezogen, dass stets ein Kontakt zwischen dem Steuerabschnitt und
dem entsprechenden Abschnitt des beweglichen Greifabschnitts besteht.
Ist der Steuerabschnitt so gedreht, dass sich die beiden Abschnitte
in dem Bereich berühren,
an dem der Steuerabschnitt über
einen kleineren Radius verfügt,
so ist die Greifvorrichtung geöffnet.
Andernfalls ist sie geschlossen.
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Die
Patentschrift DE-C2-4 036 915 offenbart eine Greifvorrichtung, die
auch über
zwei drehbar gelagerte Greifabschnitte verfügt. In diesem Fall werden die
beiden Greifabschnitte über
einen Mechanismus geöffnet
und geschlossen, bei dem ein Zapfen in Kontakt mit entsprechend
ausgebildeten Steuerflächen
gebracht wird, und dann entlang der Steuerflächen verschoben wird, um so
den Abstand der Bauteile zueinander, an denen die Steuerflächen ausgebildet
sind, zu ändern.
Durch dieses Ändern
des Abstandes werden die Greifabschnitte aufeinander zu bewegt,
wodurch die Greifaussparung verkleinert wird, was dazu führt, dass
eine in die Greifaussparung eingefahrene Werkzeugaufnahme in der
Greifvorrichtung gehalten wird.
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Auch
in der Patentschrift EP-B1-0 291 828 ist eine Greifvorrichtung mit
zwei drehbar gelagerten Greifabschnitten offenbart. Bei dieser Greifvorrichtung
wird das Öffnen
und Schließen
der Greifvorrichtung dadurch gesteuert, dass ein Steuerelement senkrecht
zu der Greifebene in die Greifvorrichtung ein- und ausgefahren wird.
Das Steuerelement verfügt über Ausnehmungen
für die
zumindest zeitweise Aufnahme von Kugeln. Die Kugeln können sich
in der radialen Richtung des Steuerelements bewegen, sind aber in
der axialen Richtung des Steuerelements gehalten. An der in radialer
Richtung des Steuerelements äußeren Seite
der Kugeln liegen Abschnitte der Greifabschnitte an, wobei je zwei
Kugeln an zwei Abschnitten des selben Greifabschnitts anliegen. Wird
das Steuerelement nun in seiner axialen Richtung bewegt, so werden
die Kugeln über
Ausnehmungen, die in axialer Richtung des Steuerelements unterschiedliche
Tiefe haben, in das Steuerelement hinein und/oder aus diesem heraus
bewegt. Über den
Kontakt von je zwei Kugeln mit einem entsprechenden Greifabschnitt
wird dieser Greifabschnitt infolge der Bewegung der Kugeln geöffnet oder
geschlossen.
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Allen
diesen hier vorangehend beschriebenen Greifvorrichtungen ist zumindest
eines gemeinsam. Die gesamte Kraft, die durch das Halten bzw. Einspannen
der Werkzeugaufnahme in der Greifaussparung der Greifvorrichtung
entsteht, sowie Kräfte, die
eventuell infolge von Vibrationen oder anderweitig noch zusätzlich zu
der eigentlichen Haltekraft auftreten können, wirken in vollem Umfang
auf die jeweiligen Steuerelemente, welche den Öffnungs- und Schließvorgang
der Greifvorrichtung steuern. Dies führt zu einer erhöhten Reibung
zwischen den betreffenden Bauteilen und oft auch zu einem Klemmen der
Steuermechanismen. Dies macht Reparatur- und Wartungsarbeiten durch
das Bedienpersonal erforderlich, was erheblich zu Lasten der Wirtschaftlichkeit
der Vorrichtung geht. Der große
Druck auf die Kugeln in EP-B1-0 291 828 kann zu einem erhöhten Verschleiß der Kugeln
oder möglicherweise
zu einer Verformung dieser führen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Greifvorrichtung
bereit zu stellen, bei der eine Werkzeugaufnahme in einer Greifaussparung aufgenommen
und fixiert werden kann, bei der die Halte- bzw. Einspannkraft für die Werkzeugaufnahme nicht
zu einem Klemmen des Steuermechanismus führen kann.
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Die
Aufgabe wird mit einer Greifvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
und sinnvolle Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche.
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Mit
der vorliegenden Erfindung kann eine Greifvorrichtung bereit gestellt
werden, bei der eine zwangsgesteuerte Verriegelung der Greifvorrichtung erfolgt,
damit eine zuverlässige
Steuerung des Fixierens und Freigebens der Werkzeugaufnahme sichergestellt
ist.
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Der
Kern der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass erstens der
Steuermechanismus von der Haltekraft der Werkzeugaufnahme entkoppelt
ist, und dass zweitens der Fixiervorgang und der Freigabevorgang
der Werkzeugaufnahme in der Greifvorrichtung über eine zwangsgesteuerte Führung der
betreffenden Komponenten erfolgt, so dass eine Fehlfunktion des
Steuermechanismus weitestgehend ausgeschlossen ist.
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Vorteilhaft
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung die Übertragungseinrichtung
des Steuerelements der Greifvorrichtung einer verminderten Belastung
ausgesetzt.
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Die
Greifvorrichtung des Anspruchs 1 weist eine Greifaussparung auf,
einen ersten Greifabschnitt und einen drehbar gelagerten zweiten
Greifabschnitt. Zudem verfügt
sie über
eine Steuerstange mit Steuerflächen,
wobei die Steuerstange in ihrer axialen Richtung relativ zu der
Greifvorrichtung bewegbar ist. Des weiteren hat die Greifvorrichtung eine Übertragungseinrichtung
zur Übertragung
des Steuersignals von der Steuerstange an den bewegbaren Greifabschnitt,
die aus mindestens zwei Teilen besteht, wobei die Übertragungseinrichtung
im Wesentlichen immer mit mindestens einem ihrer Teile in Kontakt
mit zumindest einer der Steuerflächen
der Steuerstange ist. Dabei ist die Übertragungseinrichtung über einen
Kontakt mit den Steuerflächen
der Steuerstange in einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung der
Steuerstange bewegbar.
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Die
Greifvorrichtung verfügt
zudem über
eine Verriegelungseinrichtung, die zwischen dem drehbar gelagerten
zweiten Greifabschnitt und der Steuerstange angeordnet ist. Die
Verriegelungsvorrichtung ist über
einen Drehpunkt drehbar an der Greifvorrichtung montiert, wobei
die Verriegelungseinrichtung die Teile der Übertragungseinrichtung so hält, dass
diese an den Steuerflächen
der Steuerstange abrollbar sind, wenn die Steuerstange zumindest
in axialer Richtung relativ zu der Greifvorrichtung bewegt wird. Das
heißt,
dass die Teile der Übertragungseinrichtung
einerseits durch die Verriegelungsvorrichtung gehalten werden, andererseits
auf den Steuerflächen rollen,
wenn die Steuerflächen
gegenüber
der Übertragungseinrichtung
bewegt werden. Die Verriegelungseinrichtung ist zwischen einer Verriegelungsposition
und einer Entriegelungsposition bewegbar. Diese Bewegung erfolgt
infolge der Bewegung der Teile der Übertragungseinrichtung, deren
Bewegung wiederum aus der axialen Bewegung der Steuerstange folgt.
Dabei ist der drehbar gelagerte Greifabschnitt durch die Verriegelungseinrichtung
gegen eine Bewegung verriegelt, wenn sich die Verriegelungseinrichtung
in der Verriegelungsposition befindet. Dementsprechend ist der Greifabschnitt
entriegelt, wenn sich die Verriegelungseinrichtung in der Entriegelungsposition
befindet.
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Die
Greifvorrichtung der vorliegenden Erfindung funktioniert daher in
der folgenden Weise. Zunächst
befindet sich die Verriegelungsvorrichtung in der Entriegelungsposition.
Die Teile der Übertragungseinrichtung
liegen demnach an den Abschnitten der Steuerflächen der Steuerstange an, die
der Entriegelungsposition der Verriegelungsvorrichtung entsprechen.
Damit ist die Greifvorrichtung geöffnet. Eine Werkzeugaufnahme
fährt in
die Greifaussparung der Greifvorrichtung ein und drückt dabei
den drehbaren Greifabschnitt aus der Greifaussparung heraus. Ist
die Werkzeugaufnahme vollständig
in die Greifaussparung der Greifvorrichtung eingefahren, so kann
die Werkzeugaufnahme in der Greifaussparung verriegelt werden. Dazu
werden die Steuerstange und die Greifvorrichtung relativ zueinander
bewegt. Die Bewegung erfolgt im Wesentlichen in der axialen Richtung
der Steuerstange. Die Teile der Übertragungseinrichtung
rollen entlang der Steuerflächen,
die an der Steuerstange ausgebildet sind. Mindestens ein Teil der Übertragungseinrichtung
hat immer Kontakt zu der entsprechenden Steuerfläche. Dadurch, dass die Abstände der
Berührbereiche
der Teile der Übertragungseinrichtung
mit den entsprechenden Steuerflächen
zu der Achse der Steuerstange zumindest teilweise unterschiedlich
sind, werden die Teile der Übertragungseinrichtung
in der Fläche der
Greifvorrichtung, das heißt
in einer Fläche
senkrecht zu der Achse der Steuerstange bewegt. Diese Bewegungen
der Teile der Übertragungseinrichtung erfolgen
im Wesentlichen geradlinig. Dadurch, dass die Teile der Übertragungseinrichtung
durch die Verriegelungsvorrichtung gehalten werden, führen die
im Wesentlichen geradlinigen Bewegungen der Teile der Übertragungseinrichtung
zu einer drehenden Bewegung der Verriegelungsvorrichtung. Durch
diese Drehbewegung wird die Verriegelungsvorrichtung von der Entriegelungsposition
in die Verriegelungsposition überführt.
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Die Überführung findet
zwangsgesteuert statt. Das heißt,
dass die Verriegelungsvorrichtung zu keiner Zeit über die
Möglichkeit
verfügt,
nicht der vorgeschriebenen Bewegung zu folgen, da sie stets über mindestens
einen Teil der Übertragungseinrichtung
in Kontakt mit der Steuerstange steht, die ihr die entsprechende
Bewegung aufzwingt.
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Kommt
die Verriegelungsvorrichtung schließlich in der Verriegelungsposition
an, liegen ein Abschnitt, der sich entweder direkt an dem zweiten Greifabschnitt
oder an einem mit diesem verbundenen Bauteil befindet, und ein Abschnitt
der Verriegelungsvorrichtung aneinander an. Die Halte- bzw. Spannkraft,
die die Greifvorrichtung auf die Werkzeugaufnahme ausübt, und
eventuell weitere Kräfte, die
sich infolge von Vibrationen der Greifvorrichtung oder der Werkzeugaufnahme
ergeben, oder die aus einer Bewegung der Greifvorrichtung oder der
Werkzeugaufnahme ergeben, wird demnach von der Verriegelungsvorrichtung
aufgenommen. Die Verriegelungsvorrichtung gibt diese Kräfte nicht
an die Übertragungseinrichtung
und/oder die Steuerstange weiter. Die Steuerstange ist somit von
dem zweiten Greifabschnitt kraftentkoppelt.
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Ein
vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist daher, dass
die Steuerstange von den auftretenden Haltekräften entkoppelt ist.
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Ein
weiterer vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass
die relative Bewegung der Greifvorrichtung zu der Steuerstange von
außerhalb der
Greifvorrichtung initiiert werden kann. Das heißt, dass kein Element zur Erzeugung
einer Bewegung in der Greifvorrichtung selbst vorgesehen werden muss.
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Wie
im vorangehenden bereits angedeutet, bilden die abhängigen Ansprüche die
vorliegende Konstruktion weiter und zeigen vorteilhafte Ausführungsformen.
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Bei
der Greifvorrichtung können
die Steuerflächen
an der Steuerstange beispielsweise so ausgebildet sein, dass die
Steuerstange mit Ausnehmungen versehen ist, und die Grenzflächen der
Ausnehmungen zu der Steuerstange die Steuerflächen ausbilden.
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Dabei
können
die Steuerflächen
auch einen Bereich der Mantelfläche
der Steuerstange einbeziehen.
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Bei
dieser Greifvorrichtung kann an dem zweiten Greifabschnitt ein Riegel
angeordnet sein, der sich im Eingriff mit einem Verriegelungsabschnitt befindet,
der an der Verriegelungseinrichtung ausgebildet ist, wenn sich die
Verriegelungseinrichtung in der Verriegelungsposition befindet.
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Vorteilhaft
ist der Riegel mit dem zweiten Greifabschnitt einstückig ausgebildet.
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Die
Greifvorrichtung hat vorteilhaft ein elastisches Element so angeordnet,
dass es die Bewegung des mindestens einen beweglichen Greifabschnitts
in die Verriegelungsposition unterstützt. Das elastische Element
ist beispielsweise eine Feder.
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Bei
der Greifvorrichtung für
eine Werkzeugwechselvorrichtung hat die Steuerstange zum Beispiel
einen im Wesentlichen kreisförmigen
Durchmesser.
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Die
Steuerstange kann auch gegenüber
der Greifvorrichtung drehbar sein. Die Teile der Übertragungseinrichtung
in der Verriegelungsvorrichtung können in einer Ebene bewegbar
sein, die senkrecht zu der Achse der Steuerstange ist.
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Bei
dieser Greifvorrichtung kann die Steuerstange relativ zu der Greifvorrichtung
bewegbar sein, die Greifvorrichtung kann relativ zu der Steuerstange bewegbar
sein, oder sie können
sich beide aufeinander zu und voneinander weg bewegen.
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Die
Steuerflächen
der Greifvorrichtung bestehen vorteilhaft aus zueinander schrägen ebenen Flächen. Sie
können
aber auch aus Zylinderteilschalen bestehen, oder aus Flächen, deren
Krümmungsverlauf
dem einer Klotoide entsprechen. Die Steuerflächen können aber auch aus Flächen bestehen,
die in mehrere Richtungen gekrümmt
sind. Auch eine beliebige Kombination der genannten Arten von Flächen ist
möglich.
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Die
Steuerflächen
an der Steuerstange sind vorteilhaft in axialer und/oder tangentialer
Richtung beabstandet, und können
ineinander übergehen.
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Die Übertragungseinrichtung
der Greifvorrichtung besteht vorteilhaft aus Kugeln. Denkbar ist aber
auch, dass die Übertragungseinrichtung
aus Walzen besteht, oder dass sie aus Kugeln und Walzen besteht.
Hierbei kann die Übertragungseinrichtung
vorteilhaft aus besonders gehärtetem
Metall bestehen, oder aus einem keramischen Werkstoff mit besonderer
Festigkeit.
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Bei
der Greifvorrichtung für
eine Werkzeugwechselvorrichtung kann der erste Greifabschnitt vorteilhaft
starr ausgebildet sein.
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Bei
dieser Greifvorrichtung kann der erste Greifabschnitt aber auch
in der selben Weise ausgebildet und an der Greifvorrichtung montiert
sein wie der zweite Greifabschnitt. Dabei ist der erste Greifabschnitt
vorteilhaft in der selben Weise über
eine Verriegelungseinrichtung verriegelbar und entriegelbar wie
der zweite Greifabschnitt. Es können
aber auch verschiedene Weisen sein, in denen die Greifabschnitte
verriegelbar und entriegelbar sind.
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Das
elastische Element der Greifvorrichtung kann so angeordnet sein,
dass es mit seinen entgegengesetzten Endabschnitten jeweils an dem
Riegel der Greifabschnitte anliegt.
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Weist
die Greifvorrichtung zwei bewegbare Greifabschnitte auf, so können die
beiden Greifabschnitte über
eine gemeinsame Verriegelungsvorrichtung verriegelbar und entriegelbar
sein.
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Prinzipiell
kann die Verriegelungsvorrichtung vorteilhaft einen hakenförmigen Abschnitt
ausgebildet haben, der dem Riegel zugewandt ist, und der Riegel
einen Vorsprung ausgebildet haben, der so ausgebildet ist, dass
er in dem hakenförmigen
Abschnitt der Verriegelungsvorrichtung zumindest teilweise aufnehmbar
ist. Dabei sind der Vorsprung des Riegels und der hakenförmige Abschnitt
der Verriegelungsvorrichtung nicht in Kontakt miteinander bringbar,
wenn sich die Verriegelungsvorrichtung in der Entriegelungsposition
befindet. Befindet sich die Verriegelungsvorrichtung hingegen in
der Verriegelungsposition, dann liegt der Vorsprung des Riegels zumindest
teilweise an der Oberfläche
des inneren Bereichs des hakenförmigen
Abschnitts der Verriegelungsvorrichtung an. Durch das Anliegen des
Vorsprungs des Riegels an dem hakenförmigen Abschnitt ist der zweite
Greifabschnitt der Greifvorrichtung somit gegen eine Bewegung verriegelt.
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Verschiedene
weitere Möglichkeiten
sind denkbar. Falls beide Greifabschnitte drehbar an der Greifvorrichtung
befestigt sind, könnten
sie auch über
zwei Steuerstangen und zwei Verriegelungsvorrichtungen verriegelt
werden. Denkbar ist auch eine Steuerstange mit zwei Verriegelungsvorrichtungen oder
eine Steuerstange und eine Verriegelungsvorrichtung mit zwei hakenförmigen Abschnitten.
Ein Aufbau mit verschiedenen Geometrien und/oder Materialen der
einzelnen Teile ist ebenso realisierbar. Steuerstangen, die einen
im wesentlichen eckigen Querschnitt haben, Verriegelungsvorrichtungen,
die sich um eine Achse drehen, die nicht zu der Achse der Steuerstange
parallel sind, Teile der Übertragungseinrichtung,
die nicht aus einer einzelnen Kugel oder Walze bestehen sind ebenso
denkbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen detailliert beschieben. Hierbei zeigt:
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1 eine
Seitenansicht eines Greiferarms mit dem Verriegelungsmechanismus
gemäß einem Ausführungsbeispiel
in Entriegelungsposition;
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2 eine
Seitenansicht eines Greiferarms mit dem Verriegelungsmechanismus
gemäß einem Ausführungsbeispiel
in Verriegelungsposition;
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3 eine
isometrische Ansicht des Steuerbolzens des Verriegelungsmechanismus
gemäß einem
Ausführungsbeispiel;
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4 eine
vergrößerte Teilquerschnittsansicht
des Verriegelungsmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel
in Verriegelungsposition entlang der Linie C-C in 6;
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5 eine
vergrößerte isometrische
Teilschnittansicht des Verriegelungsmechanismus gemäß einem
Ausführungsbeispiel
in Entriegelungsposition entlang der Linie C-C in 6;
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6 eine
vergrößerte Teildraufsicht
auf den Verriegelungsmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel
in Entriegelungsposition entlang der Linie B-B in 4;
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7 eine
vergrößerte Teildraufsicht
auf den Verriegelungsmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel
in Entriegelungsposition entlang der Linie A-A in 4;
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8 eine
vergrößerte Teilseitenansicht
auf den Verriegelungsmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel
in einer Übergangsposition
zwischen Entriegelungsposition und Verriegelungsposition;
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In
diesem Ausführungsbeispiel
verfügt
die Greifvorrichtung 1 über
einen starr ausgebildeten ersten Greifabschnitt 2 und einen
drehbar an der Greifvorrichtung 1 befestigten zweiten Greifabschnitt 3.
Der zweite Greifabschnitt 3 ist über einen Drehpunkt 4 an
der Greifvorrichtung befestigt. Die beiden Greifabschnitte 2 und 3 bilden
zusammen die Greifaussparung 15. An dem zweiten Greifabschnitt 3 ist ein
Riegel 5 montiert. An dem Riegel 5 greift eine
Feder 16 als elastisches Element an. Die Feder 16 ist
in einer extra für
sie vorgesehenen Bohrung untergebracht. Die Feder 16 drängt den
inneren Abschnitt des zweiten Greifabschnitts 3, das heißt den Abschnitt,
an dem der Riegel 5 montiert ist, nach außen, so
dass der äußere Abschnitt
des zweiten Greifabschnitts, also der Abschnitt, der letztendlich
in Kontakt mit der Werkzeugaufnahme (nicht gezeigt) kommt, in die
Greifaussparung 15 hinein gedrückt wird.
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Die
Steuerstange 10 dieses Ausführungsbeispiels ist in 3 dargestellt.
Sie hat einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und verfügt über zwei
Ausnehmungen 11 und 13. Die beiden Ausnehmungen 11 und 13 bilden
zwei Steuerflächen 12 und 14 aus.
Die beiden Steuerflächen 12 und 14 bestehen
in diesem Ausführungsbeispiel
aus zueinander schrägen
ebenen Flächen
und Abschnitten der Mantelfläche
der Steuerstange, wobei die Steuerflächen 12 und 14 teilweise
ineinander übergehen.
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Die
Verriegelungsvorrichtung 6 ist hier über einen Drehpunkt 9 drehbar
an der Greifvorrichtung 1 befestigt. Die Verriegelungsvorrichtung 6 verfügt über einen
hakenförmigen
Abschnitt 8, der so ausgebildet ist, dass an seiner Innenseite
der Riegel 5 zumindest teilweise zum anliegen kommt, wenn
sich die Verriegelungsvorrichtung 6 in der Verriegelungsposition
befindet, wie dies in 2 gezeigt ist. Zudem nimmt die
Verriegelungsvorrichtung 6 die Übertragungseinrichtung 7 auf.
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Die Übertragungseinrichtung 7 besteht
in diesem Ausführungsbeispiel
aus zwei metallenen Kugeln 7a und 7b. Jede Kugel 7a, 7b entspricht
hier einem Teil der Übertragungseinrichtung 7.
Die Kugel 7a ist in Kontakt mit der Steuerfläche 14 der
Steuerstange 10 und die Kugel 7b ist in Kontakt
mit der Steuerfläche 12 der
Steuerstange 10. Die beiden Kugeln 7a und 7b sind
so von der Verriegelungsvorrichtung 6 aufgenommen, dass
sie sowohl in tangentialer Richtung als auch in axialer Richtung
der Steuerstange 10 zueinander beabstandet sind, wie dies
in 5 bis 8 gezeigt ist. Die Kugeln 7a und 7b sind durch
die Verriegelungsvorrichtung 6 drehbar gehalten. In der
Ausgangsposition, das heißt
in der Entriegelungsposition, ist die Kugel 7a der Übertragungseinrichtung 7 in
Kontakt mit dem Abschnitt der Steuerfläche 14, der sich an
der Mantelfläche
der Steuerstange 10 befindet. Die Kugel 7b ist
hingegen mit dem Abschnitt der Steuerfläche 12 in Kontakt,
der den mittleren Abschnitt der Ausnehmung 11 aus der Steuerstange 10 bildet.
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In 1 ist
ein Zustand dargestellt, in dem eine Werkzeugaufnahme (nicht gezeigt)
gerade in die Greifaussparung 15 der Greifvorrichtung 1 einfährt, wobei
sie in Kontakt mit den beiden Greifabschnitten kommt. Die Werkzeugaufnahme
hat einen Durchmesser, der größer ist
als die lichte Weite der Greifaussparung 15, wenn die Greifvorrichtung 1 geschlossen
ist. Da der erste Greifabschnitt 2 starr ist, und der zweite
Greifabschnitt 3 nicht verriegelt ist, drückt die
Werkzeugaufnahme deshalb den zweiten Greifabschnitt 2 mit
Fortschreiten des Einfahrens in die Greifaussparung 15 ein
wenig nach außen.
Dies erfolgt gegen die Kraft, die die Feder 16 auf den
zweiten Greifabschnitt 3 ausübt. Ist die Werkzeugaufnahme
vollständig
in die Greifaussparung eingefahren, bewegt sich der zweite Greifabschnitt 3 infolge
der Kraft der Feder 16 in eine geschlossene Position. Dies
ist daher möglich,
da die Werkzeugaufnahme und der zweite Greifabschnitt 3 so
ausgebildet sind, dass der zweite Greifabschnitt 3 die
Werkzeugaufnahme zumindest teilweise umgreifen kann, wenn diese
vollständig
in die Greifaussparung 15 eingefahren ist.
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Ist
die Werkzeugaufnahme vollständig
in die Greifaussparung 15 eingefahren, und befindet sich der
zweite Greifabschnitt 3 in einer geschlossenen Position,
wird die Greifvorrichtung 1 so bewegt, dass die Steuerstange 10,
die in diesem Ausführungsbeispiel
nicht selbst in ihrer axialen Richtung bewegbar ist, weiter in die
Greifvorrichtung 1 eingefahren wird. Man könnte auch
sagen, dass die Greifvorrichtung 1 ein Stück weiter über die
Steuerstange 10 geschoben wird. Die Greifvorrichtung 1 wird
also in 1 auf den Betrachter zu bewegt.
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Dadurch
rollen die Kugeln 7a und 7b der Übertragungseinrichtung 7 entlang
der Steuerflächen 12 und 14 der
Steuerstange 10. Die Kugel 7a kommt daher mit
einer schrägen
Fläche
der Steuerfläche 14 in
Kontakt. Zur selben Zeit kommt die Kugel 7b in Kontakt
mit einer schrägen
Fläche
der Steuerfläche 12.
Die Kugel 7b wird durch die relative Bewegung der Greifvorrichtung 1 gegenüber der
Steuerstange 10 in radialer Richtung der Steuerstange 10 nach
außen
gedrückt,
während
die Kugel 7a entlang der Steuerfläche 14 in die Ausnehmung 13 einrückt. Dies hat
eine Drehbewegung der Verriegelungsvorrichtung 6 zur Folge.
In diesem Ausführungsbeispiel
erfolgt die Drehung der Verriegelungsvorrichtung 6 von der
Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition im Uhrzeigersinn,
wie dies in beispielsweise in 8 gezeigt
ist. 8 zeigt einen Zustand, in dem die Kugel 7a schon
teilweise in die Ausnehmung 13 eingerückt ist, während die Kugel 7b schon teilweise aus
der Ausnehmung 11 herausgedrückt ist. Zu diesem Zeitpunkt
ist das äußerste Ende
des hakenförmigen
Abschnitts 8 der Verriegelungsvorrichtung schon teilweise
um den Riegel 5 herum gewandert.
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Bei
Abschluss dieser Bewegung der Greifvorrichtung 1 gegenüber der
Steuerstange 10 ist die Kugel 7a in Kontakt mit
der Fläche
der Steuerfläche 14,
die zu der Achse der Steuerstange 10 parallel ist. Die
Kugel 7b hingegen ist zu diesem Zeitpunkt in Kontakt mit
dem Bereich der Steuerfläche 12,
die sich an der Mantelfläche
der Steuerstange 10 befindet. Die Verriegelungsvorrichtung 6 ist
vollständig
in die Verriegelungsposition gewandert, und der hakenförmige Abschnitt 8 liegt
an dem Riegel 5 an.
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Der
hakenförmige
Abschnitt 8 der Verriegelungsvorrichtung 6 verriegelt
nun den zweiten Greifabschnitt 3 gegen Bewegungen. Die
Werkzeugaufnahme ist demnach in der Greifaussparung 15 der Greifvorrichtung 1 fixiert.
Die Übertragungseinrichtung 7 und
die Steuerstange 10 bleiben von Kräften unbeeinflusst, die von
der Werkzeugaufnahme auf den zweiten Greifabschnitt 3 einwirken.
Die Fixierung ist somit kraftentkoppelt.
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Soll
die Werkzeugaufnahme wieder aus der Greifvorrichtung 1 ausgefahren
werden, muss zunächst
die Verriegelung aufgehoben werden. Dazu wird die Steuerstange 10 in
entgegengesetzter Richtung wie bei der Verriegelung bewegt. Die
Kugel 7a wird nach außen
gedrückt,
während
die Kugel 7b in die Ausnehmung 11 einrückt. Befindet
sich die Verriegelungsvorrichtung 6 dann in der Entriegelungsposition,
können
der Riegel 5 und der hakenförmige Abschnitt 8 der
Verriegelungsvorrichtung 6 nicht in Kontakt miteinander
kommen und der zweite Greifabschnitt 3 ist entriegelt.
Die Werkzeugaufnahme kann nun aus der Greifaussparung 15 ausgefahren
werden und die Greifvorrichtung befindet sich wieder im Ausgangszustand.
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Ein
Vorteil dieser der vorliegenden Erfindung ist, dass an der Greifvorrichtung
je nach Anforderung ein oder zwei Greifabschnitte drehbar ausgeführt werden
können.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sich die Drehung
der Verriegelungsvorrichtung präzise
beeinflussen lässt.
Sei es in dem Bewegungsbetrag oder in der Drehgeschwindigkeit, die
in Abhängigkeit
von der jeweiligen Position der Verriegelungsvorrichtung vorbestimmbar
ist. So können
die Steuerflächen
derart ausgebildet sein, dass die Drehung in die Verriegelungsposition
zunächst mit
einer hohen Drehgeschwindigkeit beginnt, und mit zunehmender Annäherung an
die Verriegelungsposition immer langsamer vonstatten geht.