DE202017004877U1

DE202017004877U1 - Parallelgreifer mit biaxialer Stützstruktur

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Publication number: DE202017004877U1
Application number: DE202017004877.9U
Authority: DE
Original assignee: GMT Global Inc
Current assignee: GMT Global Inc
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2017-12-04
Anticipated expiration: 2027-09-20

Abstract

Ein Parallelgreifer mit biaxialer Stützstruktur, umfassend: einen Greiferkörper (10), der ein Betätigungsende (11) aufweist, wobei das Betätigungsende (11) mit einer Aufnahmeausnehmung (12) versehen ist; zwei Spannbacken (20), die relativ zueinander parallel verschoben werden können und am Betätigungsende (11) des Greiferkörpers (10) angeordnet sind, wobei jede Spannbacke (20) jeweils einen Führungssitz (21) und einen vorstehend auf einer Seite des Führungssitzes (21) angeordneten Spannabschnitt (22) aufweist, wobei die zwei Führungssitze (22) der beiden Spannbacken (20) einander gegenüberliegend und voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Führungssitze (22) der beiden Spannbacken (20) mit sich gegenüberliegenden Zahnungsreihen (23) versehen sind; zwei Getriebewellen (30), die zueinander beabstandet zwischen den Führungssitzen (21) der beiden Spannbacken (20) angeordnet sind und deren Achsen parallel zueinander stehen, wobei die beiden Getriebewellen (30) mit einer Antriebseinrichtung (40) verbunden sind und somit von dieser angetrieben werden, wobei die beiden Getriebewellen (30) mit Zahnrädern (31), die mit den Zahnungsreihen (23) der Führungssitze (21) der beiden Spannbacken (20) in Eingriff stehen, ausgestattet sind, wodurch bei der Drehung der zwei Getriebewellen (30) die beiden Spannbacken (20) durch den Eingriff zwischen den Zahnrädern (31) und den Zahnungsreihen (23) synchron in entgegengesetzter Richtung bewegt werden können; Anlage- und Stützabschnitte mit ebener Oberfläche (50), die jeweils planar auf der mit einer Zahnungsreihe (23) versehenen Seitenfläche der jeweiligen Führungssitze (21) der beiden Spannbacken (20) ausgebildet sind; Anlage- und Stützabschnitte mit zylindrischer Oberfläche (60), die jeweils eine zylindrische Oberfläche aufweisen und auf mindestens einem Abschnitt des Achskörper der jeweiligen Getriebewelle (30) vorgesehen sind, wobei die Anlage- und Stützabschnitte mit zylindrischer Oberfläche (60) und die Anlage- und Stützabschnitte mit ebener Oberfläche (50) der Führungssitze (21) der beiden Spannbacken (20) aneinander anliegen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannvorrichtungsaufbau und insbesondere den innovativen Aufbau eines Parallelgreifers mit biaxialer Stützstruktur.
Stand der Technik
Die im Zusammenhang mit der Erfindung stehende Spannvorrichtung betrifft eine Vorrichtung zum Klemmen und Festhalten von Werkstücken und sie gehört zum Gebiet der mechanischen Bearbeitung.
Die Produktpalette der Spannvorrichtungen ist sehr breit gefächert und sie kann nach der Anzahl der Spannbacken, der Antriebsquelle und der Betätigungsart der Spannbacken in unterschiedliche Klassen eingeteilt werden. Die aktuellen nach der Betätigungsart der Spannbacken klassifizierten Spannvorrichtungen werden hauptsächlich in Winkelgreifer und Parallelgreifer eingeteilt. Die Erfindung setzt sich insbesondere mit dem Parallelgreifer auseinander und verbessert diesen.
Charakteristisch für die Gestaltung des Aufbaus herkömmlicher Parallelgreifer ist vor allem, dass ein Paar von Spannbackensitzen, bei denen eine Parallelverschiebung relativ zueinander vorgenommen werden kann, vorgesehen ist. Zwischen den zwei beabstandet angeordneten zur Führung dienenden Zahnungsreihen der beiden Spannbackensitze ist ein Getriebezahnrad angeordnet, sodass bei den beiden Spannbackensitzen ein gleichzeitiges Öffnen oder Schließen ermöglicht wird. Um zu verhindern, dass es bei der Verschiebung zu einem Abweichen der zwei zur Führung dienenden Zahnungsreihen der beiden Spannbackensitze von der vorgegebenen Achse und somit zu Problemen bei der Führung und zu einem extremen Verschleiß durch die Übergangspassung zwischen diesen und dem Getriebezahnrad kommt, sind ferner mehrere Rollen jeweils auf den zwei gegenüberliegenden Seiten des Getriebezahnrads angeordnet, wodurch diese an den zwei zur Führung dienenden Zahnungsreihen der beiden Spannbackensitze rollbar anliegen können, um eine stabile Verschiebung der zur Führung dienenden Zahnungsreihen zu erreichen.
Allerdings gibt es im praktischen Einsatz noch einige Probleme und Mängel mit dem Aufbau des obigen herkömmlichen Parallelgreifers. Eins der Hauptprobleme ist beispielsweise die hohe Anzahl der Komponenten, denn es sind normalerweise jeweils zwei Rollen auf den zwei gegenüberliegenden Seiten des Getriebezahnrads angeordnet, sodass somit vier Rollen vorhanden sind. Zur Stabilisierung und Begrenzung der Rollen müssen aber noch zusätzlich Begrenzungselemente, wie z. B. Basis und Abdeckung, vorgesehen werden (in der Regel muss noch eine Abdeckung mit einem Durchgangsloch angeordnet sein, sodass das Getriebezahnrad über das Durchgangsloch die zur Führung dienenden Zahnungsreihen antreiben kann, wobei der restliche Bereich dieser, der nicht zum Durchgangsloch gehört, zum stabilen Anliegen der Rollen dient). Dadurch entstehen Probleme, wie z. B. eine hohe Anzahl an Komponenten, hohe Fehlerraten und hohe Herstellungskosten. Ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Aufbaus besteht in der instabilen Betätigung der Komponenten. Da die Beziehung zwischen den Rollen und dem Getriebezahnrad eine Anlagebeziehung ist, bei der eine zylindrische Oberfläche an der gezahnten Oberfläche anliegt, kann im Prozess der gegenläufigen Bewegung dieser beiden kein kontinuierlicher, flächenartiger Reibungseffekt erzielt werden. Dadurch, dass an der gezahnten Oberfläche eine Anlage mit zeitweiligen Unterbrechungen stattfindet, führt es dazu, dass beim Verschiebevorgang der zwei zur Führung dienenden Zahnungsreihen der beiden Spannbackensitze Probleme und Mängel, wie z. B. Ruckelerscheinungen und Entstehen von lauten Geräuschen, auftreten.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren in schematischer Darstellung näher im Detail beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Parallelgreifers;
2 eine teilweise perspektivische Explosionsansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Parallelgreifers;
3 eine perspektivische Ansicht der Konfiguration eines Teils der Komponenten des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine Schnittansicht eines Teils der Komponenten des bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Parallelgreifers;
5 eine erste schematische Draufsicht der Betätigung der beiden Spannbacken gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 eine zweite schematische Draufsicht der Betätigung der beiden Spannbacken gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Siehe die 1, 2, 3, 4 und 5, welche das bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Parallelgreifers mit biaxialer Stützstruktur zeigen. In der nachfolgenden Beschreibung wird nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, wobei dieses nicht die Schutzansprüche beschränken soll.
Der Parallelgreifer A umfasst Folgendes: einen Greiferkörper 10, der ein Betätigungsende 11 aufweist, wobei das Betätigungsende 11 mit einer Aufnahmeausnehmung 12 versehen ist; zwei Spannbacken 20, die relativ zueinander parallel verschoben werden können und am Betätigungsende 11 des Greiferkörpers 10 angeordnet sind, wobei jede Spannbacke 20 jeweils einen Führungssitz 21 und einen vorstehend auf einer Seite des Führungssitzes 21 angeordneten Spannabschnitt 22 aufweist, wobei die zwei Führungssitze 22 der beiden Spannbacken 20 einander gegenüberliegend und voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Führungssitze 22 der beiden Spannbacken 20 mit sich gegenüberliegenden Zahnungsreihen 23 versehen sind; zwei Getriebewellen 30, die zueinander beabstandet zwischen den Führungssitzen 21 der beiden Spannbacken 20 angeordnet sind und deren Achsen parallel zueinander stehen, wobei die beiden Getriebewellen 30 mit einer Antriebseinrichtung 40 verbunden sind und somit von dieser angetrieben werden, wobei die beiden Getriebewellen 30 mit Zahnrädern 31, die mit den Zahnungsreihen 23 der Führungssitze 21 der beiden Spannbacken 20 in Eingriff stehen, ausgestattet sind, wodurch bei der Drehung der zwei Getriebewellen 30 die beiden Spannbacken 20 durch den Eingriff zwischen den Zahnrädern 31 und den Zahnungsreihen 23 synchron in entgegengesetzter Richtung bewegt werden können; Anlage- und Stützabschnitte mit ebener Oberfläche 50, die jeweils planar auf der mit einer Zahnungsreihe 23 versehenen Seitenfläche der jeweiligen Führungssitze 21 der beiden Spannbacken 20 ausgebildet sind; Anlage- und Stützabschnitte mit zylindrischer Oberfläche 60, die jeweils eine zylindrische Oberfläche aufweisen und auf mindestens einem Abschnitt des Achskörper der jeweiligen Getriebewelle 30 vorgesehen sind, wobei die Anlage- und Stützabschnitte mit zylindrischer Oberfläche 60 und die Anlage- und Stützabschnitte mit ebener Oberfläche 50 der Führungssitze 21 der beiden Spannbacken 20 aneinander anliegen.
Siehe 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steht die Achse der jeweiligen Getriebewelle 30 (siehe L1) senkrecht zur Bewegungsrichtung des jeweiligen Führungssitzes 21 der jeweiligen Spannbacke 20 (siehe Pfeil L2).
Siehe die 2 und 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die auf den Führungssitzen 21 der beiden Spannbacken 20 vorgesehenen Zahnungsreihen 23 in Form von zwei beabstandeten Reihen ausgebildet. Der jeweilige Anlage- und Stützabschnitt mit ebener Oberfläche 50 ist mittig zwischen den zwei Zahnungsreihen 23 vorgesehen. Die zwei auf den beiden Getriebewellen 30 angeordneten Zahnräder 31 sind so zueinander beabstandet angeordnet, dass sie mit den beiden Zahnungsreihen 23 in Eingriff stehen. Der jeweilige Anlage- und Stützabschnitt mit zylindrischer Oberfläche 60 ist in der Mitte der zwei Zahnräder 31 vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine einzelne Getriebewelle 30 bereits mit zwei Zahnrädern 31, die auf die beim jeweiligen Führungssitz 21 vorgesehenen zwei Zahnungsreihen 23 abgestimmt sind, versehen, was einen doppelten Vorteil bietet, nämlich dass eine höhere Übertragungskraft erzielt wird und die Führungssitze 21 der beiden Spannbacken 20 direkt begrenzt werden. Der Effekt der Begrenzung kann wie bei den in 3 gezeigten Führungssitzen 21 der Spannbacken 20 direkt erreicht werden, womit die zwei auf der jeweiligen Getriebewelle 30 oben und unten beabstandet angeordneten Zahnräder 31 in der vertikalen Richtung der Figuren mit den entsprechenden Zahnungsreihen 23 der Führungssitze 21 in Eingriff stehen.
Siehe 2. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner jeweils eine Abdeckplatte 70 auf einer äußeren Seitenfläche des Führungssitzes 21 der jeweiligen Spannbacken 20 (obere Position der Figur) durch Verriegeln befestigt, wobei die Abdeckplatten 70 zur Erzielung der Vorteile des Schutzes, des Anti-Staub-Schutzes und der ästhetischeren Erscheinung die entsprechenden Zahnungsreihen 23 abdecken und verbergen.
Siehe 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befinden sich die auf den zwei Getriebewellen 30 angeordneten Zahnräder 31 jeweils auf gleicher Höhe. Wie in 5 gezeigt, ist der Achsenabstand zwischen den zwei Getriebewellen 30 (W1) größer als der doppelte Abstand von der Achse der jeweiligen Getriebewelle 30 zu einer beliebigen Seite des entsprechenden Zahnrads 31 (W2).
Hierbei befinden sich die auf den zwei Getriebewellen 30 angeordneten Zahnräder 31 auf unterschiedlichen Höhen und sind somit versetzt zueinander angeordnet (nicht gezeigt). Der Achsenabstand zwischen den zwei Getriebewellen 30 ist kleiner als der doppelte Abstand von der Achse der jeweiligen Getriebewelle 30 zu einer beliebigen Seite des entsprechenden Zahnrads 31. Der technische Effekt dieses Ausführungsbeispiels ist, dass unter gleichen Bedingungen hinsichtlich der Breite des Greiferkörpers 10 die Bewegungsstrecke der beiden Spannbacken 20 verlängert werden kann.
Nachfolgend werden gemäß dem oben beschriebenen Aufbau und den technischen Merkmalen die praktischen Anwendungen des erfindungsgemäßen Parallelgreifers A beschrieben: Es wird darum gebeten, die Unterschiede zwischen 5 und 6 zu beachten. Sobald die zwei Getriebewellen 30 mit der Antriebseinrichtung 40 verbunden sind und somit von dieser angetrieben werden, stehen die jeweiligen Zahnräder 31 mit den entsprechenden Zahnungsreihen 23 in Eingriff, wodurch die beiden Spannbacken 20 entgegengesetzt zueinander bewegt werden können, um so eine Öffnungs- und Schließbewegung durchzuführen. Beim Vorgang der Öffnungs- und Schließbewegung der beiden Spannbacken 20 ist durch die beiden Getriebewellen 30 eine stabile doppelachsige Stützwirkung gegeben, um sicherzustellen, dass die beiden Spannbacken 20 entlang der jeweiligen vorgegebenen Betriebsachsen sanft verschoben werden können, wobei die Anlage- und Stützabschnitte mit zylindrischer Oberfläche 60 der Achskörper der Getriebewellen 30 und die Anlage- und Stützabschnitte mit ebener Oberfläche 50 der Führungssitze 21 der beiden Spannbacken 20 durch die zylindrischen und ebenen Oberflächen aneinander anliegen, wodurch die beim Verschiebevorgang der Führungssitze 21 der beiden Spannbacken 20 üblicherweise auftretenden Probleme, wie z. B. Ruckelerscheinungen und Entstehen von lauten Geräuschen, deutlich vermindert werden können, um bei der Herstellung die Qualität und die Leistung des Parallelgreifers A erheblich zu verbessern. Im Vergleich zum herkömmlichen Aufbau ist die Anzahl der Stütz- und Führungskomponenten wesentlich geringer. Hierbei ist die jeweilige Zahnungsreihe 23 zusammen mit dem Führungssitz 21 der jeweiligen Spannbacke 20 einteilig ausgebildet und die Zahnräder 31 sind direkt auf der jeweiligen Getriebewelle 30 angeordnet. Dadurch können die Herstellungs- und Montagekosten erheblich gesenkt werden, um der Industrie größere wirtschaftliche Vorteile zu verschaffen.
Vorteilhafte Effekte:
Durch den innovativen und einzigartigen Aufbau, der aus dem Greiferkörper, den Spannbacken, der Getriebewellen, der Anlage- und Stützabschnitte mit ebener Oberfläche und der Anlage- und Stützabschnitte mit zylindrischer Oberfläche besteht, und die besonderen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Parallelgreifers mit biaxialer Stützstruktur können mit der vorliegenden Erfindung im Vergleich zum im Stand der Technik erwähnten herkömmlichen Aufbau die Vorteile der erheblichen Reduzierung der Anzahl der Komponenten, der Herstellungskosten und der Fehlerrate erreicht werden. Durch die Anordnung zweier Getriebewellen und außerdem durch die durch Aneinanderanliegen gekennzeichnete Beziehung zwischen den Anlage- und Stützabschnitten mit zylindrischer Oberfläche und den Anlage- und Stützabschnitten mit ebener Oberfläche kann für die beiden Spannbacken beim Verschiebevorgang ein kontinuierlicher, flächenartiger Reibungseffekt erzielt werden, wodurch die beim Verschiebevorgang der Führungssitze der beiden Spannbacken üblicherweise auftretenden Probleme, wie z. B. Ruckelerscheinungen und Entstehen von lauten Geräuschen, deutlich vermindert und die gewerbliche Anwendbarkeit erfüllt werden können.
Die Erfindung stellt einen Parallelgreifer mit biaxialer Stützstruktur bereit, umfassend: einen Greiferkörper, dessen Betätigungsende mit einer Aufnahmeausnehmung versehen ist; zwei Spannbacken, die am Betätigungsende des Greiferkörpers angeordnet sind, wobei jede Spannbacke jeweils einen Führungssitz und einen Spannabschnitt aufweist, wobei die Führungssitze der beiden Spannbacken mit sich gegenüberliegenden Zahnungsreihen versehen sind; zwei Getriebewellen, die zueinander beabstandet zwischen den Führungssitzen der beiden Spannbacken angeordnet sind und deren Achsen parallel zueinander stehen, wobei die beiden Getriebewellen mit Zahnrädern, die mit den Zahnungsreihen der Führungssitze der beiden Spannbacken in Eingriff stehen, ausgestattet sind; Anlage- und Stützabschnitte mit ebener Oberfläche, die jeweils auf der mit einer Zahnungsreihe 23 versehenen Seitenfläche des jeweiligen Führungssitzes der beiden Spannbacken vorgesehen sind; Anlage- und Stützabschnitte mit zylindrischer Oberfläche, die auf dem Achskörper der jeweiligen Getriebewellen vorgesehen sind, wobei die Anlage- und Stützabschnitte mit zylindrischer Oberfläche und die Anlage- und Stützabschnitte mit ebener Oberfläche der Führungssitze der beiden Spannbacken aneinander anliegen.

Claims

Ein Parallelgreifer mit biaxialer Stützstruktur, umfassend: einen Greiferkörper (10), der ein Betätigungsende (11) aufweist, wobei das Betätigungsende (11) mit einer Aufnahmeausnehmung (12) versehen ist; zwei Spannbacken (20), die relativ zueinander parallel verschoben werden können und am Betätigungsende (11) des Greiferkörpers (10) angeordnet sind, wobei jede Spannbacke (20) jeweils einen Führungssitz (21) und einen vorstehend auf einer Seite des Führungssitzes (21) angeordneten Spannabschnitt (22) aufweist, wobei die zwei Führungssitze (22) der beiden Spannbacken (20) einander gegenüberliegend und voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Führungssitze (22) der beiden Spannbacken (20) mit sich gegenüberliegenden Zahnungsreihen (23) versehen sind; zwei Getriebewellen (30), die zueinander beabstandet zwischen den Führungssitzen (21) der beiden Spannbacken (20) angeordnet sind und deren Achsen parallel zueinander stehen, wobei die beiden Getriebewellen (30) mit einer Antriebseinrichtung (40) verbunden sind und somit von dieser angetrieben werden, wobei die beiden Getriebewellen (30) mit Zahnrädern (31), die mit den Zahnungsreihen (23) der Führungssitze (21) der beiden Spannbacken (20) in Eingriff stehen, ausgestattet sind, wodurch bei der Drehung der zwei Getriebewellen (30) die beiden Spannbacken (20) durch den Eingriff zwischen den Zahnrädern (31) und den Zahnungsreihen (23) synchron in entgegengesetzter Richtung bewegt werden können; Anlage- und Stützabschnitte mit ebener Oberfläche (50), die jeweils planar auf der mit einer Zahnungsreihe (23) versehenen Seitenfläche der jeweiligen Führungssitze (21) der beiden Spannbacken (20) ausgebildet sind; Anlage- und Stützabschnitte mit zylindrischer Oberfläche (60), die jeweils eine zylindrische Oberfläche aufweisen und auf mindestens einem Abschnitt des Achskörper der jeweiligen Getriebewelle (30) vorgesehen sind, wobei die Anlage- und Stützabschnitte mit zylindrischer Oberfläche (60) und die Anlage- und Stützabschnitte mit ebener Oberfläche (50) der Führungssitze (21) der beiden Spannbacken (20) aneinander anliegen.
Parallelgreifer mit biaxialer Stützstruktur nach Anspruch 1, bei dem die Achse der jeweiligen Getriebewelle (30) senkrecht zur Bewegungsrichtung des jeweiligen Führungssitzes (21) der jeweiligen Spannbacke (20) steht.
Parallelgreifer mit biaxialer Stützstruktur nach Anspruch 2, bei dem die auf den Führungssitzen (21) der beiden Spannbacken (20) vorgesehenen Zahnungsreihen (23) in Form von zwei beabstandeten Reihen ausgebildet sind, wobei der jeweilige Anlage- und Stützabschnitt mit ebener Oberfläche (50) mittig zwischen den zwei Zahnungsreihen (23) vorgesehen ist, wobei die zwei auf den beiden Getriebewellen (30) angeordneten Zahnräder (31) so zueinander beabstandet angeordnet sind, dass sie mit den beiden Zahnungsreihen (23) in Eingriff stehen, wobei der jeweilige Anlage- und Stützabschnitt mit zylindrischer Oberfläche (60) in der Mitte der zwei Zahnräder (31) vorgesehen ist.
Parallelgreifer mit biaxialer Stützstruktur nach Anspruch 3, bei dem ferner jeweils eine Abdeckplatte (70) auf einer äußeren Seitenfläche des Führungssitzes (21) der jeweiligen Spannbacken (20) durch Verriegeln befestigt ist, wobei die Abdeckplatten (70) die entsprechenden Zahnungsreihen (23) abdecken und verbergen.
Parallelgreifer mit biaxialer Stützstruktur nach Anspruch 4, bei dem sich die auf den zwei Getriebewellen (30) angeordneten Zahnräder (31) jeweils auf gleicher Höhe befinden, wobei der Achsenabstand zwischen den zwei Getriebewellen (30) größer als der doppelte Abstand von der Achse der jeweiligen Getriebewelle (30) zu einer beliebigen Seite des entsprechenden Zahnrads (31) ist.
Parallelgreifer mit biaxialer Stützstruktur nach Anspruch 4, bei dem sich die auf den zwei Getriebewellen (30) angeordneten Zahnräder (31) auf unterschiedlichen Höhen befinden und somit versetzt zueinander angeordnet sind, wobei der Achsenabstand zwischen den zwei Getriebewellen (30) kleiner als der doppelte Abstand von der Achse der jeweiligen Getriebewelle (30) zu einer beliebigen Seite des entsprechenden Zahnrads (31) ist.