DE29903825U1 - Spannvorrichtung - Google Patents

Spannvorrichtung

Info

Publication number
DE29903825U1
DE29903825U1 DE29903825U DE29903825U DE29903825U1 DE 29903825 U1 DE29903825 U1 DE 29903825U1 DE 29903825 U DE29903825 U DE 29903825U DE 29903825 U DE29903825 U DE 29903825U DE 29903825 U1 DE29903825 U1 DE 29903825U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clamping device
clamping
control valve
control
integrated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE29903825U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Priority to DE29903825U priority Critical patent/DE29903825U1/de
Publication of DE29903825U1 publication Critical patent/DE29903825U1/de
Priority to DE10003961A priority patent/DE10003961A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/12—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links
    • B25B5/122—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links with fluid drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/202—Externally-operated valves mounted in or on the actuator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2861—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using magnetic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

G 18625 - les 12.02.1999
FESTO AG & Co, 73734 Essiingen Spannvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, mit einer nach Art eines f1uidbetätigten Arbeitszylinders ausgeführten Betätigungseinrichtung, die an ihrer vorderen Stirnseite mit einem Lagerungskopf versehen ist, an dem ein Spannarm verschwenkbar gelagert ist, der mit einer Antriebseinheit der Betätigungseinrichtung in Antriebsverbindung steht, die zum Verschwenken des Spannarmes durch über eine elektrisch betätigbare Steuerventileinrichtung gesteuerte Fluidbeaufschlagung zu einer Antriebsbewegung veranlaßt wi rd.
Eine derartige Spannvorrichtung geht aus der EP 0 575 888 Bl hervor. Diese ist als Kniehebel-Spannvorrichtung ausgebildet, wobei der am Lagerungskopf schwenkgelagerte Spannarm über einen Kniehebelmechanismus mit der Antriebseinheit der Betätigungseinrichtung bewegungsgekoppelt ist. über eine Steuerventileinrichtung läßt sich die Fluidbeaufschlagung der Antriebseinheit steuern, um den Spannarm zwischen einer Freigabestellung und einer beispielsweise zum Festspannen von Werkstücken dienenden Spannstellung zu verschwenken.
Bei der bekannten Spannvorrichtung ist von Nachteil, daß sie sich nur mit sehr umständlichen und platzraubenden Maßnahmen in einen automatischen Arbeitsablauf einschalten läßt, beispielsweise innerhalb einer Fertigungs- oder Montageanlage. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die sich unter Beibehaltung kompakter Abmessungen gut für Einsätze in der Automatisierungstechnik eignet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Steuerventil einrichtung in die Spannvorrichtung integriert ist und mit einer an der Spannvorrichtung vorgesehenen Ansteuerelektronik gekoppelt ist, die ihrerseits mit einer die Erfassung mindestens einer Schwenkposition des Spannarmes ermöglichenden und ebenfalls an der Spannvorrichtung vorgesehenen Positionserfassungseinrichtung zusammenarbei tet.
Auf diese Weise liegt eine Spannvorrichtung vor, bei der alle wesentlichen, für einen automatisierten Arbeitseinsatz erforderlichen Komponenten in platzsparender Weise unmittelbar an der Spannvorrichtung selbst vorgesehen sind. Dabei übernimmt die Ansteuerelektronik die Ansteuerung und somit die Vorgabe der Schaltstellungen der Steuerventileinrichtung, und zwar unter Berücksichtigung der von der Positionserfassungseinrichtung erhaltenen
Positionssignale, so daß der Betrieb der Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit von der Schwenkposition des Spannarmes erfolgen kann. Da sich die wesentlichen steuerungstechnischen Komponenten somit "an Bord" der Spannvorrichtung befinden, ergeben sich auch sehr kurze Signalwege mit verringerter Störanfälligkeit. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Entsprechend der gewünschten Ausgestaltung kann die Steuerventileinrichtung über ein oder mehrere elektrisch betätigbare Steuerventile verfugen. Denkbar wäre beispielsweise eine Ausstattung mit einem einzigen Steuerventil, das als 5/3-Wegeventi1 oder als 5/2-Wegeventi1 ausgebildet ist und die Fluidbeaufschlagung der Antriebseinheit für beide Bewegungsrichtungen vorgibt. Alternativ wären auch zwei individuelle 3/2-Wegeventi1e denkbar, die jeweils für eine der beiden Bewegungsrichtungen verantwortlich sind.
Jedenfalls kann mindestens eines der Steuerventile in das Gehäuse der Betätigungseinrichtung integriert sein, wobei im Falle mehrerer Steuerventile zweckmäßigerweise sämtliche dieser Steuerventile in das Gehäuse integriert sind. Dabei bietet sich insbesondere eine Integration in zumindest eine der beiden stirnseitigen Abschlußwände des Gehäuses an.
• · I
Von Vorteil ist auch eine Bauform, bei der mindestens ein Steuerventil in eine Zwischenplatte integriert ist, die axial zwischen der Betätigungseinrichtung und dem den Spannarm tragenden Lagerungskopf zwi schengef iigt ist.
Die Ansteuerelektronik könnte beispielsweise außen an die Spannvorrichtung und dabei insbesondere an das Gehäuse der Betätigungseinrichtung angesetzt sein. Eine wesentlich kompaktere Bauform, verbunden mit einem zuverlässigen Schutz vor mechanischen Beeinträchtigungen, ergibt sich allerdings, wenn die Ansteuerelektronik wie die Steuerventileinrichtung in die Spannvorrichtung integriert bzw. eingebaut ist.
Um eine komfortable Integration der Spannvorrichtung in einen gesteuerten Betriebsablauf zu ermöglichen, ist die Ansteuerelektronik zweckmäßigerweise mit einer Feldbusstation ausgestattet, die die Kommunikation mit einem weiterführenden Feldbus ermöglicht und auf diese Weise die Vernetzung mit weiteren Spannvorrichtungen oder sonstigen Aggregaten und insbesondere mit einer übergeordneten Steuervorrichtung. Dabei kann die Ansteuerelektronik so ausgebildet sein, daß sie lediglich die über den Feldbus ankommenden Befehle auswertet und zuordnungsrichtig an die Steuerventi1 einrichtung weitergibt, wobei in gleicher Weise eine Rückübertragung von Positionssignalen der
Positionserfassungseinrichtung möglich wäre. Alternativ oder zusätzlich kann die Ansteuerelektronik aber auch mit einer internen Steuereinheit versehen sein, die ein die gewünschten Abläufe vorgebendes Steuerprogramm enthält, welches sich zweckmäßigerweise individuell einsatzbezogen programmieren läßt.
Die Positionserfassungseinrichtung ist vorzugsweise so ausgelegt, daß sie mit der Antriebseinheit zusammenarbeitet, wobei sie zweckmäßigerweise am Gehäuse der Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, in das sie integriert sein kann. Dabei ist eine Bauform möglich, bei der sie auf mindestens eine und vorzugsweise auf mehrere bestimmte Schwenkpositionen des Spannarmes anspricht, indem sie von einem an der Antriebseinheit vorgesehenen geeigneten Aktivierungselement aktiviert wird. Sie kann hierzu über einen oder mehrere Sensoren verfügen. Eine komfortablere Betriebsweise ist allerdings möglich, wenn die Positionserfassungseinrichtung als Wegmeßsystem ausgeführt ist, das die jeweilige Momentanposition des Spannarmes ermitteln kann, so daß eine kontinuierliche Posi ti onserfassung erfolgt und positionsabhängig eine Steuerung des Bewegungsablaufes möglich ist. In diesem Falle kommt zweckmäßigerweise eine Steuerventileinrichtung zum Einsatz, die in Stetigventiltechnik und dabei insbesondere in Proportionalventiltechnik arbeitet.
Um den Grad der Störanfälligkeit besonders niedrig zu halten, ist es empfehlenswert, die elektrischen Verbindungen zwischen der Steuerventi1 einrichtung, der Ansteuerelektronik und der Positionserfassungseinrichtung in die Spannvorrichtung zu integrieren, wobei sie insbesondere als Leiterbahnen gestaltet sein können.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine erste Bauform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in schematischer Darstellung und teilweise im Längsschnitt,
Fig. 2 eine alternative Bauform der Spannvorrichtung in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellungsweise, wobei allerdings der Lagerungskopf nur teilweise abgebildet ist, und
Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante der Spannvorrichtung in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellungsweise.
Die allgemein mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Spannvorrichtung verfügt über eine zweckmäßigerweise nach Art eines f1uidbetätigten Arbeitszylinders ausgeführte längliche
Betätigungseinrichtung 2, an deren vorderer Stirnseite ein Lagerungskopf 3 fest angeordnet ist. An dem Lagerungskopf 3 ist ein Spannarm 4 um eine Schwenkachse 5 verschwenkbar gelagert. Er läßt sich durch die Betätigungseinrichtung im Rahmen einer durch Doppelpfeil angedeuteten Schwenkbewegung 6 zwischen der abgebildeten Freigabestellung und einer nicht näher dargestellten Spannstellung relativ zum Lagerungskopf 3 verschwenken.
Ein typischer Einsatzfall für die Spannvorrichtung 1 ist die Fertigungs- oder Montagetechnik, wobei sie dazu verwendet wird, zu bearbeitende Werkstücke zeitweilig festzuspannen. Dabei gibt die Spannvorrichtung 1 in der Freigabestellung des Spannarmes 4 das betreffende Werkstück frei, während sie das Werkstück in der Spannstellung lösbar festspannt. Das Verschwenken in die Spannstellung kann als Spannbewegung, die umgekehrte Schwenkbewegung als Freigabebewegung bezeichnet werden.
Die Betätigungseinrichtung 2 verfügt über ein längliches Gehäuse 7 mit einer vorzugsweise rechteckig-länglichen Querschnittskontur. Es enthält beim Ausführungsbeispiel ein rohrförmiges Mittelteil 8, an dem stirnseitig eine vordere und eine rückseitige Abschlußwand 12, 13 vorgesehen sind. Diese Abschlußwände 12, 13 sind zweckmäßigerweise deckelartig ausgebildet.
Innerhalb des Gehäuses 7 befindet sich eine Gehäusekammer 14, in der ein Betätigungskolben 15 axial verschiebbar angeordnet ist, der die Gehäusekammer 14 axial unter Abdichtung in zwei Arbeitsräume 16, 17 unterteilt. In jeden dieser Arbeitsräume 16, 17 mündet ein eigener Fluidkanal 18, 19 (strichpunktiert angedeutet), über den eine Einspeisung oder eine Abfuhr eines fluidischen Druckmediums, vorliegend Druckluft, erfolgen kann.
Eine mit dem Betätigungskolben 15 fest verbundene Betätigungsstange 22 durchsetzt unter Abdichtung die vordere Abschlußwand 12 und ist mit ihrem außerhalb des Gehäuses 7 befindlichen Endabschnitt 23 über einen Kniehebelmechanismus 24 mit dem Spannarm 4 bewegungsgekoppelt.
Der Betätigungskolben 15 bildet gemeinsam mit der Betätigungsstange 22 eine einheitlich bewegbare Antriebseinheit 25, die durch bezüglich der Arbeitsräume 16, 17 erfolgende gesteuerte Zufuhr und Abfuhr von Druckmedium zu einer linearen Antriebsbewegung in Richtung der Längsachse 26 der Betätigungsstange 22 veranlaßt werden kann. Dabei ruft eine lineare Ausfahrbewegung der Antriebseinheit 25 die Spannbewegung des Spannarmes 4 und eine entgegengesetzt gerichtete Einfahrbewegung der Antriebseinheit 25 die Freigabebewegung des Spannarmes 4 hervor.
• f
Die Umwandlung der Linearbewegung der Antriebseinheit 25 in die Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Spannarmes 4 wird durch den Kniehebelmechanismus 24 hervorgerufen. Er verfügt über einen drehfest mit dem Spannarm 4 verbundenen Schwenkhebel 27, an dem an einer zur Schwenkachse 5 beabstandeten ersten Lagerstelle 28 ein laschenartiges Zwischenglied 29 angelenkt ist, das des weiteren an einer zur ersten Lagerstelle 28 beabstandeten zweiten Lagerstelle 32 mit dem äußeren Endabschnitt 23 der Betätigungsstange 22 gelenkig verbunden ist. Die Gelenkachsen der beiden Lagerstellen 28, 32 verlaufen parallel zur Schwenkachse 5.
Um die Betätigungsstange 22 und die dieser zugeordnete, im Bereich der vorderen Abschlußwand 12 plazierte Dichtung 33 vor zu starkem Verschleiß zu schützen, ist die Betätigungsstange 22 mit ihrem äußeren Endabschnitt 23 an Führungsmitteln 33 längsverschiebbar geführt und zugleich in Querrichtung bezüglich der Schwenkachse 5 abgestützt. Die Führungsmittel 33 können beispielsweise von einer oder mehreren, insbesondere nutartig ausgebildeten Führungsbahnengebildetsein.
Beim Ausführungsbeispiel befindet sich der Kniehebel mechanismus 24 in einem Innenraum des Lagerungskopfes 3,. in den auch die Betätigungsstange 22 hineinragt. In Fig. 1
U-V: :. fci .s...: &khgr;:
&iacgr;&ogr;
ist der sich an die Betätigungseinrichtung 2 anschließende Bereich des Lagerungskopfes 3 aufgebrochen dargestellt.
Die Fluidbeaufschlagung der beiden Arbeitsräume 16, 17 wird durch eine elektrisch betätigbare Steuerventi1 einrichtung 34 gesteuert. Diese umfaßt bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 3 jeweils ein einziges Steuerventil 35, das als 5/2-Wegeventi1 oder als 5/3-Wegeventi1 ausgebildet ist, wobei zur Vorgabe der jeweiligen Schaltstellung ein nicht näher dargestellter, elektrisch b e tätigbarer Aktor vorhanden ist. Er kann beispielsweise von einem Elektromagneten oder einer Piezoeinrichtung gebildet sei &eegr;.
über vergleichbare Antriebe kann auch die in Fig. 2 gezeigte Steuerventileinrichtung 34 verfugen, die dort allerdings zwei individuelle Steuerventile 36, 36' aufweist, die vorzugsweise als 3/2-Wegeventi1e ausgeführt sind
Jedes der Steuerventile 35, 36, 36' steht zum einen mit einer Druckquelle P und zum andern mit einer üblicherweise von der Atmosphäre gebildeten Drucksenke R in Verbindung. Dabei ist das jeweils einzige Steuerventil 35 der Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 3 in der Lage, die Fluidbeaufschlagung beider Arbeitsräume 16, 17 zu steuern, indem jeweils beide Fluidkanäle 18, 19 mit dem betreffenden
Steuerventil 35 in Verbindung stehen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist jedem Arbeitsraum 16, 17 ein individuelles Steuerventil 36, 36' zugeordnet, wobei der eine Fluidkanal 18 mit dem ersten Steuerventil 36 und der andere Fluidkanal 19 mit dem zweiten Steuerventil 36' verbunden ist.
Zugunsten einer kompakten Bauform ist die Steuerventi1-einrichtung 34 in die Spannvorrichtung 1 integriert. Zu diesem Zweck sind die Steuerventile 35, 36, 36" beim Ausführungsbeispiel in entsprechende Aufnahmen der Betätigungseinrichtung 2 oder des Lagerungskopfes 3 eingesetzt.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 sind die Steuerventile 35, 36, 36' in das Gehäuse der Betätigungseinrichtung 2 integriert. So befindet sich das einzige Steuerventil 35 der Bauform gemäß Fig. 1 in einer der Abschlußwände 12, 13, wobei sich die gezeigte Integration in die rückseitige Abschlußwand 13 als besonders vorteilhaft erweist, weil in diesem Falle die zur Zufuhr und Abfuhr des Druckmediums erforderlichen Fluidanschlüsse weit entfernt vom Arbeitsbereich des Spannarmes 4 plaziert werden können.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sitzt in jeder der beiden Abschlußwände 12, 13 eines der Steuerventile 36, 36'
Die Integration wird durch den länglichen Querschnitt der Abschlußwände 12, 13 begünstigt. Auf diese Weise ergeben sich in der Nähe der schmalseitigen Randbereiche der Abschlußwände 12, 13 ausreichende Volumina zur Aufnahme der Komponenten.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sitzt das einzige Steuerventil 35 in einer Zwischenplatte 37, die axial zwischen die vordere Abschlußwand 12 und den Lagerungskopf 3 eingebaut ist. Dies hat den Vorteil, daß sich durch wahlweise Verwendung von mit unterschiedlichen Steuerventilen bestückten Zwischenplatten 37 verschiedene Vorrichtungstypen realisieren lassen, wobei jeweils auf eine standardmäßige Betätigungseinrichtung 2 zurückgegriffen werden kann.
Zur elektrischen Ansteuerung bzw. Betätigung der Steuerventil einrichtung 34 ist eine Ansteuerelektronik 38 vorgesehen, die über strichpunktiert angedeutete erste Steuerleitungen 42 mit den einzelnen Steuerventilen 35, 36,36' elektrisch gekoppelt ist. Von ihr erhalten die Ventilantriebe die erforderlichen Schaltbefehle.
Auch die Ansteuerelektronik 38 ist unmittelbar an der Spannvorrichtung 1 festgelegt, wobei die Fig. 3 eine Bauform mit an das Gehäuse der Betätigungseinrichtung 2
angebauter Ansteuerelektronik 38 und die Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele mit in das Gehäuse der Betätigungseinrichtung 2 integrierter Ansteuerelektronik 38 zeigen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 befindet sich die Ansteuerelektronik 38 gemeinsam mit dem einzigen Steuerventil 35 in der rückseitigen Abschlußwand 13. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist sie exemplarisch in die vordere Abschlußwand 12 eingesetzt.
Die Ansteuerung der jeweiligen Steuerventileinrichtung erfolgt unter Berücksichtigung der Schwenkposition des Spannarmes 4. Zu diesem Zweck ist die Spannvorrichtung 1 mit einer die Erfassung mindestens einer Schwenkposition des Spannarmes 4 ermöglichenden Positionserfassungseinrichtung 43 ausgestattet, die wie die Ansteuerelektronik 38 und die Steuerventile 35, 36, 36' zu einer Baueinheit mit der Spannvorrichtung 1 zusammengefaßt ist.
Bei den Ausführungsbeispielen erfolgt die Ermittlung der Schwenkposition des Spannarmes 4 durch Erfassung der Relativposition zwischen der mit dem Spannarm 4 bewegungsgekoppelten Antriebseinheit 25 und dem Gehäuse der Betätigungseinrichtung 2. Die Positionserfassung erfolgt berührungslos.
Hierzu ist an der Antriebseinheit 25 und vorzugsweise an
deren Betätigungskolben 15 mindestens ein Aktivierungselement 44 vorgesehen, das die Linearbewegung mitmacht und auf die außerhalb der Gehäusekammer 14 im Hubbereich des Aktivierungselements 44 angeordnete Positionserfassungseinrichtung 43 einwirkt.
Die Fig. 1 zeigt eine Bauform, bei der die Positionserfassungseinrichtung 43 in das Gehäuse 7 der Betätigungseinrichtung 2 und dabei insbesondere in deren Mittelteil 8 integriert ist. Demgegenüber ist sie bei den Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 an die Außenseite des Gehäuses 7 und insbesondere des Mittelteils 8 fest angesetzt oder angeformt.
über mindestens eine zweite Steuerleitung 45 steht die Ansteuerelektronik 38 mit der Positionserfassungseinrichtung 43 in elektrischer Verbindung und enthält von dieser die vom Aktivierungselement 44 hervorgerufenen Positionssignale, anhand derer die Positionserfassung erfolgt.
Bei den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 ist die Positionserfassungseinrichtung 43 als kontinuierlich arbeitendes Wegmeßsystem ausgebildet, das in der Lage ist, die jeweilige Momentanposition des Spannarmes 4 zu ermitteln. Das Arbeitsprinzip kann beispielsweise darauf beruhen, daß das Aktivierungselement 44 als Permanentmagnet
• · 4 • Φ · ·
ausgebildet ist, der im Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters der Positionserfassungseinrichtung 43 eine Un-Stetigkeitsstelle hervorruft, anhand derer sich die aktuelle Position des Aktivierungselements 44 und somit die Schwenkposition des Spannarmes 4 ermitteln läßt. In Zusammenhang mit einem Wegmeßsystem kommen als Steuerventile zweckmäßigerweise Stetigventile und dabei insbesondere sogenannte Proportionalventile zum Einsatz, die eine variable, hubabhängige Fluidbeaufschlagung der Antriebseinheit 25 ermöglichen.
Im Vergleich dazu eignet sich die Positionserfassungseinrichtung 43 der in Fig. 3 gezeigten Bauform nur zur Erfassung einzelner diskreter Hubpositionen der Antriebseinheit 25. Sie enthält für jede zu erfassende Position einen mit der Ansteuerelektronik 38 gekoppelten Sensor 46, der vom Aktivierungselement 44 betätigt wird. Beispielsweise können die Sensoren 46 von sogenannten Reed-Schaltern gebildet sein, die durch das permanentmagnetische Aktivierungselement 44 geschaltet werden, wenn sie in den Einflußbereich dessen Magnetfeldes gelangen. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Sensoren 46 vorhanden, die so justiert sind, daß zum einen die Freigabestellung und zum anderen die Spannstellung des Spannarmes 4 detektiert wird.
Um eine besonders hohe Zuverlässigkeit der Spannvorrichtung
1 zu erzielen, empfiehlt es sich, die ersten und zweiten Steuerleitungen 42, 45 sowie etwaige weitere erforderliche Verbindungen zwischen der Steuerventi1 einrichtung 34, der Ansteuerelektronik 38 und der Positionserfassungseinrichtung 43 in der Spannvorrichtung 1 integriert zu verlegen. Hier bietet sich insbesondere eine Realisierung in Gestalt von Leiterbahnen an.
Bei allen Ausführungsbeispielen verfügt die Ansteuerelektronik 38 über eine strichpunktiert angedeutete integrierte Feldbusstation 47. Sie ermöglicht die steuerungstechnische Kommunikation mit einem durch Pfeile angedeuteten Feldbus 48, über den die Spannvorrichtung 1 mit weiteren Spannvorrichtungen oder sonstigen Komponenten vernetzbar ist und über den auch ein Anschluß an eine übergeordnete elektronische Steuervorrichtung möglich ist, die den Betrieb sämtlicher angeschlossener Komponenten koordiniert. Die Feldbusstation 47 kann einen Seriel 1/Paral1 el-Wandler aufweisen, der parallele Feldbussignale in serielle Betätigungssignale für die Steuerventile und serielle Positionssignale der Positionserfassungseinrichtung 43 in parallele Feldbus-Rückmeldesignale umwandelt. Auf diese Weise läßt sich die Spannvorrichtung sehr komfortabel mit einem parallelen Feldbussystem betreiben, beispielsweise in der sogenannten ASI-Technik, wobei "ASI" für "Actor-Sensor-Interface" steht.
Die Ansteuerelektronik 38 kann so ausgebildet sein, daß sie über keine eigene Intelligenz verfügt und alle relevanten Berechnungen einschließlich der für die Aktivierung der Steuerventile erforderlichen Signale von der externen Steuervorrichtung geliefert werden, die dann von der Feldbusstation 47 nur noch decodiert und zuordnungsrichtig an das betreffende Steuerventil weitergeleitet werden. Allerdings kann die Ansteuerelektronik 38 durchaus auch über eine eigene Intelligenz verfugen, indem sie, wie in Fig. strichpunktiert angedeutet, mit einer integrierten, ein Steuerprogramm enthaltenden Steuereinheit 52 ausgestattet ist, wobei das Steuerprogramm die Art und Weise der Betätigung des oder der angeschlossenen Steuerventile vorgibt. In diesem Fall kann der Feldbus 48 auf reine Koordinationsaufgaben beschränkt werden. Auch ermöglicht dies völlig autark arbeitende Spannvorrichtungen 1, die nicht notwendigerweise über eine Feldbusstation verfugen müssen. Läßt sich die Steuereinheit variabel programmieren, ist in allen Fällen eine individuelle Anpassung an den jeweiligen Einsatzzweck möglich.
Zu erwähnen ist noch, daß die Spannvorrichtung selbstverständlich auch über mehrere Spannarme verfugen kann.

Claims (14)

G 18625 - les 12.02.1999 FESTO AG & Co, 73734 Essiingen Spannvorrichtung Ansprüche
1. Spannvorrichtung, mit einer nach Art eines fluidbetätigten Arbeitszylinders ausgeführten Betätigungseinrichtung (2), die an ihrer vorderen Stirnseite mit einem Lagerungskopf (3) versehen ist, an dem ein Spannarm (4) verschwenkbar gelagert ist, der mit einer Antriebseinheit (25) der Betätigungseinrichtung (2) in Antriebsverbindung steht, die zum Verschwenken des Spannarmes (4) durch über eine elektrisch betätigbare Steuerventileinrichtung (34) gesteuerte Fluidbeaufse hlagung zu einer Antriebsbewegung veranlaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (34) in die Spannvorrichtung (1) integriert ist und mit einer an der Spannvorrichtung (1) vorgesehenen Ansteuerelektronik (38) gekoppelt ist, die ihrerseits mit einer die Erfassung mindestens einer Schwenkposition des Spannarmes (4) ermöglichenden und ebenfalls an der Spannvorrichtung (1) vorgesehenen Positionserfassungseinrichtung (43) zusammenarbeitet.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung als Kniehebel-Spannvorrichtung, wobei der Spannarm (4) über einen Kniehebelmechanismus mit der eine lineare Antriebsbewegung ausführenden Antriebseinheit (25) bewegungsgekoppelt ist.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventi1 einrichtung (34) ein oder mehrere elektrisch betätigbare Steuerventile (35, 36, 36') enthält.
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Steuerventil (35, 36, 36') in das Gehäuse (7) der Betätigungseinrichtung (2) integriert ist.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Steuerventil (35, 36, 36') in eine der beiden stirnseitigen Abschlußwände (12, 13) des Gehäuses (7) integriert ist.
6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Steuerventil (35) in eine axial zwischen eine vordere stirnseitige Abschlußwand (12) der Betätigungseinrichtung (2) und den Lagerungskopf (3) zwischengefügte Zwischenplatte (37) integriert ist.
7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventi1 einrichtung (34) zumindest teilweise in Stetigventiltechnik und dabei insbesondere in Proportionalventiltechnik ausgeführt ist.
8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerelektronik (38) in die Spannvorrichtung (1) und dabei vorzugsweise in das Gehäuse (7) der Betätigungseinrichtung (2) integriert ist.
9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerelektronik (38) eine die Kommunikation mit einem Feldbus (48) ermöglichende Feldbusstation (47) enthält.
10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerelektronik (38) eine ein insbesondere individuell programmierbares Steuerprogramm enthaltende Steuereinheit (52) für die Steuerventi 1 ei nri chtung (34) aufweist.
11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungseinrichtung (43) mit der Antriebseinheit (25) zusammenarbeitet und insbesondere am Gehäuse (7) der Betätigungseinrichtung (2) vorgesehen ist.
12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis H5 dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungseinrichtung
(43) in die Spannvorrichtung (1) integriert ist.
13. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungseinrichtung
(43) als Wegmeßsystem ausgeführt ist, das die jeweilige Momentanposition des Spannarmes (4) ermitteln kann
14. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbindungen
zwischen der Steuerventi1 einrichtung (34), der Ansteuerelektronik
(38) und der Positionserfassungseinrichtung
(43) in die Spannvorrichtung (1) integriert sind, beispielsweise
in Gestalt von Leiterbahnen.
DE29903825U 1999-03-03 1999-03-03 Spannvorrichtung Expired - Lifetime DE29903825U1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29903825U DE29903825U1 (de) 1999-03-03 1999-03-03 Spannvorrichtung
DE10003961A DE10003961A1 (de) 1999-03-03 2000-01-29 Spannvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29903825U DE29903825U1 (de) 1999-03-03 1999-03-03 Spannvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE29903825U1 true DE29903825U1 (de) 1999-05-27

Family

ID=8070252

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE29903825U Expired - Lifetime DE29903825U1 (de) 1999-03-03 1999-03-03 Spannvorrichtung
DE10003961A Withdrawn DE10003961A1 (de) 1999-03-03 2000-01-29 Spannvorrichtung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10003961A Withdrawn DE10003961A1 (de) 1999-03-03 2000-01-29 Spannvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE29903825U1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012003933A2 (de) 2010-07-06 2012-01-12 Ludwig Ehrhardt Gmbh Aktive universelle haltevorrichtung zur halterung eines werkstücks in einer universalspannvorrichtung
CN103742522A (zh) * 2014-01-23 2014-04-23 四川宏华石油设备有限公司 一种油缸端部大销轴快速连接装置
US20190195248A1 (en) * 2016-03-17 2019-06-27 Smc Corporation Fluidic cylinder
CN111283573A (zh) * 2018-12-07 2020-06-16 倍加福股份公司 具有感应式询问单元的夹紧装置
EP4070916A1 (de) * 2020-12-01 2022-10-12 Seat, S.A. Vorrichtung zum spannen und zentrieren von werkstücken in fertigungssystemen, fertigungssystem damit und verfahren zum betrieb dieser vorrichtung

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10052857A1 (de) * 2000-10-24 2002-05-02 Sta Co Mettallerzeugnisse Gmbh Elektromotorisch betätigbare Werkstückspannvorrichtung
US6755115B2 (en) * 2001-02-22 2004-06-29 Festo Ag & Co. Working cylinder
PL3225770T3 (pl) 2016-03-30 2020-01-31 Mercor S.A. Siłownik
DE102017109291B4 (de) * 2016-04-28 2019-12-24 Karsten Weiß Greifmodul

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29513586U1 (de) 1995-08-24 1995-12-07 Tünkers Maschinenbau GmbH, 40880 Ratingen Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau
DE19801433A1 (de) 1998-01-16 1999-07-22 Sta Co Mettallerzeugnisse Gmbh Spannvorrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29513586U1 (de) 1995-08-24 1995-12-07 Tünkers Maschinenbau GmbH, 40880 Ratingen Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau
DE19801433A1 (de) 1998-01-16 1999-07-22 Sta Co Mettallerzeugnisse Gmbh Spannvorrichtung

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012003933A2 (de) 2010-07-06 2012-01-12 Ludwig Ehrhardt Gmbh Aktive universelle haltevorrichtung zur halterung eines werkstücks in einer universalspannvorrichtung
CN103742522A (zh) * 2014-01-23 2014-04-23 四川宏华石油设备有限公司 一种油缸端部大销轴快速连接装置
CN103742522B (zh) * 2014-01-23 2016-01-06 四川宏华石油设备有限公司 一种油缸端部大销轴快速连接装置
US20190195248A1 (en) * 2016-03-17 2019-06-27 Smc Corporation Fluidic cylinder
US10927860B2 (en) * 2016-03-17 2021-02-23 Smc Corporation Fluidic cylinder
CN111283573A (zh) * 2018-12-07 2020-06-16 倍加福股份公司 具有感应式询问单元的夹紧装置
US11143300B2 (en) 2018-12-07 2021-10-12 Pepperl + Fuchs Se Clamping device with inductive monitoring unit
EP4070916A1 (de) * 2020-12-01 2022-10-12 Seat, S.A. Vorrichtung zum spannen und zentrieren von werkstücken in fertigungssystemen, fertigungssystem damit und verfahren zum betrieb dieser vorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE10003961A1 (de) 2000-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1350606B1 (de) Fluidbetätigter Greifer
DE10013194B4 (de) Antriebsvorrichtung
EP1274945B1 (de) Arbeitszylinder
DE3637068C2 (de)
DE102016222242B4 (de) Ventilanordnung und damit ausgestattete fluidbetätigte Stellvorrichtung
DE102018205637A1 (de) Drehantriebsvorrichtung und damit ausgestatteter Roboterarm eines Roboters
EP1350960B1 (de) Fluidbetätigte Antriebsvorrichtung
DE19803819B4 (de) Fluidbetätigte Drehantriebsvorrichtung
DE102018205640B4 (de) Drehantriebsvorrichtung und damit ausgestatteter Roboterarm eines Roboters
DE29903825U1 (de) Spannvorrichtung
DE29816156U1 (de) Linearantrieb
DE29903281U1 (de) Kniehebel-Spannvorrichtung
EP0713980A2 (de) Antriebsvorrichtung
EP1182359B1 (de) Kolbenstangenloser Linearantrieb sowie zugehöriges Gehäuse
DE4011908C3 (de) Mehrwegeventil
DE102018205638B4 (de) Drehantriebsvorrichtung und damit ausgestatteter Roboterarm eines Roboters
EP2228576B1 (de) Ventileinrichtung
DE4422528A1 (de) Fluidbetätigte Antriebseinheit
DE19934279B4 (de) Positionsvorgabeeinrichtung
DE3811110A1 (de) Kolbenantrieb
DE102022200141B3 (de) Ventilanordnung und damit ausgestattetes Antriebssystem
DE102004018195B4 (de) Kniehebelspannvorrichtung zum Spannen, Clinchen, Kleben, Schweißen oder dergleichen, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie
EP0476280A2 (de) Dreheinheit
DE29900850U1 (de) Fluidbetätigter Linearantrieb
WO2011006517A1 (de) Arbeitsvorrichtung mit mindestens einer antriebseinheit

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 19990708

R163 Identified publications notified

Effective date: 19990927

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20020709

R157 Lapse of ip right after 6 years

Effective date: 20051001