DE3836354C1 - Device for fixing objects of different configuration - Google Patents

Abstract

A device (11) for fixing objects (12) of different configuration is provided with two holding elements (19, 20), between which the relevant object (12) is held. So that a device (11) of this type can be used essentially for any number of objects (12) of different configuration, provision is made for the holding elements (19, 20) to have a pair of flexible electrode layers (36, 37) which can be applied to a voltage source (48), several flexible, electrically insulating separating layers (32 to 34) which have a multiplicity of interconnected hollow spaces (41) or at least delimit them with the electrode layers (36, 37), and a rheoelectrical fluid (40) which can be pumped into and out of the hollow spaces (41). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fixieren von Gegenständen unterschiedlicher Konfiguration nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a device for Fix items of different configurations the preamble of claim 1.

Derartige Vorrichtungen sind in vielfältiger Weise bekannt, je nachdem wofür sie eingesetzt werden. Bspw. werden hierunter Halte- bzw. Spannvorrichtungen verstanden, wie sie zum Festhalten von Werkstücken während der Bearbeitung in bspw. Werkzeugmaschinen bekannt sind. Hierunter sind auch Vorrichtungen zu verstehen, die die Werkstücke innerhalb einer Werkzeugmaschine ergreifen, transportieren und am Bearbeitungsplatz absetzen. Außerdem sind hierunter Greifervorrichtungen zu verstehen, wie sie in industriellen Anlagen zum Handhaben, bspw. zum Montieren von Werkstücken verwendet werden.Such devices are known in many ways, depending after what they're used for. E.g. are among them Holding or clamping devices understood how to Holding workpieces during machining in e.g. Machine tools are known. Among them are also  Understand devices that hold the workpieces within a machine tool, transport and drop off at the processing station. Also include this To understand gripper devices as they are in industrial plants for handling, for example Assembly of workpieces can be used.

Aus der US-PS 36 04 700 (Fig. 8 bis 10) ist eine Vorrichtung zum Fixieren von Gegenständen unterschiedlicher Konfiguration bekannt, bei dem zwei Halteelemente vorgesehen sind, die zum Fixieren von Gegenständen unterschiedlichster Konfiguration stabförmige Elemente aufweisen, die in einem Gehäuse geführt sind und sich an im Inneren des Gehäuses angeordneten Kugeln abstützen können. Dadurch können sich die einzelnen stabförmigen Elemente unterschiedlich weit in das Gehäuse des Halteelements bewegen und dadurch den betreffenden Gegenstand im wesentlichen entsprechend dessen Kontur umgeben. Dies bedeutet, daß die Querschnittsabmessungen der stabförmigen Elemente die Genauigkeit festlegen, mit der der zu fixierende Gegenstand abgeformt werden kann. Mit anderen Worten, es ist stets eine gewisse Auflösung vorhanden. Des weiteren besitzt diese bekannte Vorrichtung auch deshalb nur eine begrenzte Abformung des zu fixierenden Gegenstandes, weil sich der Raum, der von den Kugeln eingenommen wird und in dem sich die stabförmigen Elemente abstützen, in seinem Volumen nicht ändert und deshalb Bedingung ist, daß sich dann, wenn die einen Blattfedern nach innen ausweichen, andere Blattfedern sich nach außen verschieben müssen. Bei der Bearbeitung der zu fixierenden Gegenstände ist es in vielen Fällen auch notwendig, eine Fixierung des zu bearbeitenden Gegenstandes nicht nur in Richtung der Längserstreckung der stabförmigen Elemente, sondern auch in deren Quererstreckung zu erreichen. Hierzu muß, da das zu bearbeitende Werkstück im wesentlichen nicht allseitig umgeben ist, ein zusätzliches Mittel eingesetzt werden, das die stabförmigen Elemente während eines Bearbeitungsvorganges unverrückbar hält. Dies ist bei der bekannten Vorrichtung durch Klemmittel (siehe deren Fig. 7) erreicht.From US-PS 36 04 700 (Fig. 8 to 10) is one Device for fixing objects known different configuration, in which two holding elements are provided for fixing of objects of various configurations Have rod-shaped elements in a housing are guided and attached to the inside of the housing can support arranged balls. This allows the individual rod-shaped elements differ move far into the housing of the holding element and thereby essentially the subject in question surrounded according to its contour. This means, that the cross-sectional dimensions of the rod-shaped Elements determine the accuracy with which the fixing object can be molded. With others Words, there is always a certain resolution. Furthermore, this known device also has  therefore only a limited impression of the fixation Subject because the space that is from the balls is taken and in which the rod-shaped Support elements, their volume does not change and therefore the condition is that when the dodge one leaf spring inside, other Leaf springs have to move outwards. At the processing of the objects to be fixed in many cases it is also necessary to have a fixation of the object to be processed not only in Direction of the longitudinal extension of the rod-shaped elements, but also to achieve in their transverse extension. For this, since the workpiece to be machined in essential is not surrounded on all sides, an additional Means are used that the rod-shaped elements holds immovable during a machining process. This is in the known device by clamping means (see Fig. 7).

Aus der DE-OS 19 31 575 ist eine Spannvorrichtung für Werkstücke unregelmäßiger Konfiguration bekannt, bei der in einem Gefäß Magnetpulver angeordnet ist, in das der zu fixierende Gegenstand eingebracht wird und das einem Magnetfluß ausgesetzt wird. Da der zu fixierende Gegenstand unmittelbar in das Magnetpulver eingebracht wird, also die Anordnung offen ist, besteht die Gefahr der Verschmutzung des Magnetpulvers, so daß unter Umständen die Spannwirkung mit der Zeit nachläßt. Die Verschmutzung findet dabei insbesondere auch bei der Bearbeitung des zu fixierenden Gegenstandes statt. Das Einsetzen des zu fixierenden Gegenstandes in die richtige Position dürfte relativ aufwendig sein, da das ein doch relativ großes Gewicht aufweisende Magnetpulver verdrängt werden muß. Die bekannte Vorrichtung ist dabei weniger gut geeignet für nicht magnetische Werkstücke, da durch diese der Magnetfluß unterbrochen wird. Werden ferromagnetische Gegenstände eingesetzt, so ist es in nachteilhafter Weise notwendig, diese anschließend zu entmagnetisieren oder auf andere Weise vom anhaftenden Rest an Magnetpulver zu reinigen.From DE-OS 19 31 575 is a tensioning device for Workpieces of irregular configuration known in the magnetic powder is arranged in a vessel in which the Object to be fixed is brought in and that one Magnetic flux is exposed. Because the object to be fixed directly into the magnetic powder, So the arrangement is open, there is a risk of  Contamination of the magnetic powder, so that under certain circumstances the tension decreases with time. Pollution takes place especially when editing the object to be fixed instead. The insertion of the fixing object in the correct position be relatively expensive, since it is a relatively large one Weight magnetic powder must be displaced. The known device is less well suited for non-magnetic workpieces, because of this the Magnetic flux is interrupted. Become ferromagnetic Objects used, it is disadvantageous necessary to subsequently demagnetize them or otherwise from the adherent remnant of magnetic powder to clean.

Es ist zwar aus der US-PS 31 97 682 bei einer Spannvorrichtung bekannt, eine rheoelektrische Flüssigkeit zu verwenden, jedoch wird dort die Flüssigkeit in Berührung mit dem Werkstück gebracht, da es dieses benetzen muß. Für diese Spannvorrichtung sind jedoch lediglich ebene Werkstücke auf einer mit einer ebenen Aufspannfläche versehenen Spannvorrichtung geeignet. Auch hier wird die rheoelektrische Flüssigkeit leicht verschmutzen, so daß die Spannwirkung mit der Zeit nachläßt. Des weiteren kann diese bekannte Spannvorrichtung ebenso wie die vorgenannte nur in der dort gezeigten horizontalen Lage verwendet werden, da sonst die rheoelektrische Flüssigkeit abfließt.Although it is from US-PS 31 97 682 in a tensioning device known to be a rheoelectric fluid to use, however, the liquid is in there Brought into contact with the workpiece since it is this must wet. For this jig, however only flat workpieces on one with a flat Clamping device provided suitable. Here, too, the rheoelectric liquid becomes light pollute so that the tensioning effect with time subsides. Furthermore, this known tensioning device just like the aforementioned only in the one shown there horizontal position, otherwise the  rheoelectric liquid flows off.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Fixieren von Gegenständen unterschiedlicher Konfiguration der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Auflösung bei der Abformung der zu fixierenden Gegenstände verbessert ist und die den zu fixierenden Gegenstand ohne zusätzliche Maßnahmen auch in zueinander senkrechten Ebenen sicher halten kann.The object of the present invention is a Device for fixing objects different configuration of the above Way of creating the resolution when taking the impression the objects to be fixed is improved and the object to be fixed without additional measures can also hold securely in mutually perpendicular planes.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Vorrichtung zum automatischen Fixieren von Gegenständen unterschiedlicher Konfiguration der genannten Art die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.To solve this problem in a device for automatic fixation of different objects Configuration of the type mentioned in the license plate of the Claim 1 provided features.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist in bezug auf die Geometrie und Größe und Materialart der handhabbaren Gegenstände bzw. Werkstücke eine äußerst flexible und dauerhaft einsetzbare Vorrichtung erreicht, die in beliebiger Lage in einem vollständig automatischen Betriebsablauf integriert werden kann. Die Gegenstände werden sicher gehalten und fixiert, da sie im wesentlichen von allen Seiten umfaßt und mit hoher Genauigkeit abgeformt werden können. The measures according to the invention are related to the geometry and size and material type of the manageable Objects or workpieces are extremely flexible and permanently usable device achieved in any position in a fully automatic Operations can be integrated. Things are held securely and fixed because they are essentially embraced from all sides and molded with high accuracy can be.  

Auf diese Weise ist in äußerst wirtschaftlicher Weise eine automatische Montage auch von kleinsten Losgrößen möglich.This is an extremely economical way automatic assembly of even the smallest batch sizes possible.

Eine optimale Anpassung an unterschiedliche Gegenstandskonfigurationen ergibt sich durch die Merkmale des Anspruchs 2, da dadurch auch das Handhaben von Gegenständen sichergestellt ist, die an ihrer oder ihren zu ergreifenden Flächen mit einer erheblichen Profilierung versehen sind.An optimal adaptation to different Item configurations result from the characteristics of the Claim 2, since it also handles objects it is ensured that at her or her to be taken Areas are marked with considerable profiling.

Die flexible Trennschicht kann entweder gemäß dem Merkmal des Anspruchs 3 oder dem des Anspruchs 4 aufgebaut sein. Dabei ist es zweckmäßig, die Merkmale gemäß Anspruch 5 vorzusehen.The flexible separation layer can either according to the feature of Claim 3 or that of claim 4 be constructed. It is it is expedient to provide the features according to claim 5.

Bspw. ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, die rheoelektrische Flüssigkeit konstant und drucklos innerhalb des Halteelementes zu belassen und dann, wenn sich das Halteelement nach dem Verfahren der Spannbacke entsprechend dem zu ergreifenden Oberflächenprofil des Gegenstandes verformt hat, die elektrische Spannung an die Elektrodenschichten anzulegen. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind jedoch die Merkmale des Anspruchs 6 vorgesehen, so daß das Erfassen und Fixieren eines Gegenstandes in der Weise erfolgt, daß in das Halteelement, das zunächst ohne oder nur mit wenig an rheoelektrischem Flüssigkeitsvolumen versehen ist und das nahe an dem zu fixierenden Gegenstand angeordnet ist, die rheoelektrische Flüssigkeit unter Druck eingepumpt wird. Dies hat den Vorteil, daß sich das flexible Halteelement unter dem Druck der rheoelektrischen Flüssigkeit an die Konfiguration des Gegenstandes in optimaler Weise anpassen kann. Danach werden die Elektrodenschichten an die elektrische Spannung zur Verfestigung der rheoelektrischen Flüssigkeit angelegt. Eine Verstellung des gesamten Halteelementes ist dabei nur zur Einstellung auf Werkstücke bzw. Gegenstände unterschiedlicher Größe notwendig.E.g. it is possible in the device according to the invention, the rheoelectric fluid constant and depressurized within the Retaining element and then when the holding element according to the method of the jaw according to the has deformed the gripping surface profile of the object, to apply the electrical voltage to the electrode layers. According to a preferred embodiment of the invention however, the features of claim 6 provided, so that the An object is captured and fixed in such a way that in the holding element, initially with little or no of rheoelectric liquid volume and that is arranged close to the object to be fixed, the rheoelectric liquid is pumped in under pressure. This has the advantage that the flexible holding element under the  Pressure of the rheoelectric liquid to the configuration of the Can adjust the object in an optimal way. After that the Electrode layers to the electrical voltage for solidification of the rheoelectric liquid. An adjustment of the entire holding element is only for adjustment Workpieces or objects of different sizes are necessary.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 bzw. des Anspruchs 8 ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung für spezielle Einsatzgebiete, wie Greifer bzw. Werkzeugspanner einzusetzen.According to the features of claim 7 and claim 8, respectively possible, the device according to the invention for special Areas of application, such as using grippers or tool clamps.

Um auch Gegenstände bzw. Werkstücke, die sich in ihrer Größe wesentlich unterscheiden, handhaben bzw. fixieren zu können, sind die Merkmale des Anspruchs 9 vorgesehen.To also objects or workpieces that differ in size to be able to significantly differentiate, handle or fix, the features of claim 9 are provided.

Um einen ausreichenden Gegendruck beim Fixieren des Gegenstandes zu erreichen, sind in vorteilhafter Weise die Merkmale des Anspruchs 10 vorgesehen.A sufficient counter pressure when fixing the object to achieve, are the features of the Claim 10 provided.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigtFurther details of the invention are as follows Description can be found in which the invention using the in the drawing shown embodiment closer is described and explained. It shows

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht eine Vorrichtung zum Fixieren von Gegenständen unterschiedlicher Konfiguration in Form einer Werkstück-Spannvorrichtung, in entspannter Stellung, Fig. 1 shows a schematic side view of a device for fixing articles of different configuration in the form of a workpiece clamping device in a relaxed position,

Fig. 2 in vergrößerter und längsgeschnittener Darstellung einen Ausschnitt gemäß Kreis II der Fig. 1, Fig. 2 is an enlarged and longitudinally sectioned view of a detail according to the circle II Fig. 1,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch in das Werkzeug spannendem Zustand der Werkstück-Spannvorrichtung und Fig. 3 is a representation corresponding to Fig. 1, but in the tool clamping state of the workpiece clamping device and

Fig. 4 in vergrößerter und längsgeschnittener Darstellung einen Ausschnitt gemäß Kreis IV der Fig. 3. Fig. 4 is an enlarged and longitudinally sectioned view of a detail according circle IV in FIG. 3.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Fixieren von Gegenständen unterschiedlicher Konfiguration, d. h. unterschiedlicher Geometrie und/oder Größe als Ausführungsbeispiel in Form einer Werkstück-Spannvorrichtung 11, wie sie bspw. an Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung von Werkstücken 12 verwendet werden, dargestellt. Die Werkstück-Spannvorrichtung 11 besitzt zwei Spannbacken 13, 14, die in nicht dargestellter Weise längs einer Grundplatte 16 aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Jede Spannbacke 13, 14 besitzt ein winkelförmiges starres Aufnahmeelement 17 bzw. 18, in welchem ein elastisches Halteelement 19 bzw. 20 aufgenommen ist. Die genannten Elemente 17 und 18 bzw. 19 und 20 sind unter sich identisch ausgebildet, wobei die beiden Aufnahmeelemente 17 und 18 spiegelbildlich zueinander angeordnet sind. In entspanntem Zustand besitzen die Halteelemente 19, 20 eine den Abmessungen der Schenkel 21, 22 des Aufnahmeelements 17, 18 entsprechende Querschnittsform.In the drawing, a device for fixing objects of different configuration, ie different geometry and / or size, is shown as an exemplary embodiment in the form of a workpiece clamping device 11 , such as those used on machine tools for machining workpieces 12 . The workpiece clamping device 11 has two clamping jaws 13, 14 which can be moved towards and away from one another along a base plate 16 in a manner not shown. Each clamping jaw 13, 14 has an angular rigid receiving element 17 or 18 , in which an elastic holding element 19 or 20 is received. The said elements 17 and 18 or 19 and 20 are identical among themselves, wherein the two receiving elements are arranged in mirror image to one another. 17 and 18 In the relaxed state, the holding elements 19, 20 have a cross-sectional shape corresponding to the dimensions of the legs 21, 22 of the receiving element 17, 18 .

Das Werkstück 12 ist auf eine Aufnahmeplatte 23 gesetzt, die mit den auf der Grundplatte 16 aufliegenden Schenkeln 22 der Aufnahmeelemente 17, 18 fluchtet. Das Werkstück 12 ist beim Ausführungsbeispiel und lediglich demonstrationshalber als ein doppel-T-förmiges Werkstück dargestellt, das somit mittig Rücksprünge 26, 27 aufweist und das niedriger ist als die Halteelemente 19, 20.The workpiece 12 is placed on a mounting plate 23 which is aligned with the legs 22 of the mounting elements 17, 18 resting on the base plate 16 . The workpiece 12 is shown in the exemplary embodiment and only for the sake of demonstration as a double-T-shaped workpiece which thus has recesses 26, 27 in the center and which is lower than the holding elements 19, 20 .

Das elastische Halteelement 19, 20, das die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Geometrie in ihrem entspannten Ausgangszustand annimmt und stets wieder einnimmt, besitzt eine flüssigkeitsdichte, elektrisch isolierende Hülle 31 in Form eines Quaders. Innerhalb der Hülle 31 sind mehrere, hier drei Trennschichten 32, 33, 34 angeordnet, die jeweils über die gesamte Höhe und Breite der quaderförmigen Hülle 31 verlaufen und in der Dicke der quaderförmigen Hülle 31 nebeneinander bzw. hintereinander angeordnet sind. Die Trennschichten 32 bis 34 sind in identischer Weise wabenartig und flexibel ausgebildet und sind aus einem elektrisch isolierenden Material, bspw. einem Kunststoff hergestellt. Zwischen den Trennschichten 32 und 33 und den Trennschichten 33 und 34 ist je eine Elektrodenschicht 36, 37 angeordnet, von denen die eine Elektrodenschicht 36 mit einer oberen an einem oberen Innenseitenbereich der Hülle 31 angeordneten Elektrode 38 und die andere Elektrodenschicht 37 mit einer unteren an einem unteren Innenseitenbereich der Hülle 31 angeordneten Elektroden 39 elektrisch verbunden. Die Elektrodenschichten 36, 37 reichen im wesentlichen über die gesamte Breite der Hülle 31, jedoch nicht über deren gesamte Höhe, derart, daß sie die jeweils der anderen Elektrodenschicht 37, 36 zugehörige Elektrode 39, 38 nicht berühren. Die Elektrodenschichten 36, 37, die durch die Trennschicht 33 einen ausreichenden Abstand voneinander besitzen, sind flexibel ausgebildet und aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt. Die Trennschicht 33 schafft eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Elektrodenschichten 36 und 37.The elastic holding element 19, 20 , which assumes the geometry shown in FIGS. 1 and 2 in its relaxed initial state and always resumes it, has a liquid-tight, electrically insulating sleeve 31 in the form of a cuboid. A plurality of, in this case three, separating layers 32, 33, 34 are arranged within the casing 31 , each of which extends over the entire height and width of the cuboid casing 31 and is arranged next to or behind one another in the thickness of the cuboid casing 31 . The separating layers 32 to 34 have an identical honeycomb-like and flexible design and are made of an electrically insulating material, for example a plastic. Between the separating layers 32 and 33 and the separating layers 33 and 34 , an electrode layer 36, 37 is arranged, one of which has an electrode layer 36 with an upper electrode 38 arranged on an upper inner side region of the casing 31 and the other electrode layer 37 with a lower one electrodes 39 arranged in the lower inner region of the sheath 31 are electrically connected. The electrode layers 36, 37 extend essentially over the entire width of the sheath 31 , but not over its entire height, in such a way that they do not touch the electrodes 39, 38 belonging to the other electrode layer 37, 36 . The electrode layers 36, 37 , which have a sufficient distance from one another due to the separating layer 33 , are flexible and are made of an electrically conductive material. The separating layer 33 creates a mechanical connection between the two electrode layers 36 and 37 .

Durch diesen Aufbau sind innerhalb der Trennschichten 32 bis 34 und zwischen der jeweiligen Trennschicht 32, 33, 34 und der Hülle 31 einerseits und den Elektrodenschichten 36, 37 andererseits Hohlräume 41 geschaffen, die untereinander in Verbindung stehen und denen über einen den Schenkel 21 des Aufnahmeelements 18 durchdringenden Rohranschluß 42 eine rheoelektrische Flüssigkeit 40 zuführbar ist.This structure creates cavities 41 within the separating layers 32 to 34 and between the respective separating layer 32, 33, 34 and the sheath 31 on the one hand and the electrode layers 36, 37 on the other hand, which are connected to one another and to which the leg 21 of the receiving element is connected 18 penetrating pipe connection 42 a rheoelectric liquid 40 can be supplied.

Als rheoelektrische Flüssigkeiten können auf dem Markt bekannte Flüssigkeiten verwendet werden, welche im wesentlichen konzentrierte Aufschlämmungen feinst verteilter Feststoffe, bspw. Spezialkunststoffe in synthetischen Ölen, sind. Derartige rheoelektrische Flüssigkeiten verhalten sich unter normalen Umständen wie gewöhnliches dünnflüssiges Öl, d. h., sie fließen frei und können mit üblichen Pumpen gefördert werden. Wenn derartige rheoelektrische Flüssigkeiten jedoch starken elektrischen Feldern ausgesetzt sind, erstarren sie. Diese Konsistenzänderung vollzieht sich progressiv, d. h., eine rheoelektrische Flüssigkeit erstarrt in zunehmendem Maße, je stärker das elektrische Feld wird. Diese Veränderung von flüssig nach fest und umgekehrt erfolgt in weniger als einer Millisekunde.Known on the market as rheoelectric liquids Liquids are used, which are essentially concentrated slurries of finely divided solids, e.g. Special plastics in synthetic oils. Such  rheoelectric liquids behave under normal Circumstances like ordinary low viscosity oil, i. that is, they flow free and can be pumped with conventional pumps. If such rheoelectric liquids, however, are strong are exposed to electrical fields, they solidify. These The change in consistency is progressive, i. i.e., one rheoelectric liquid solidifies increasingly, ever the electric field becomes stronger. This change from fluid after fixed and vice versa is done in less than one Millisecond.

Um dies zu erreichen, ist der Rohranschluß 42 mit einer Förderpumpe 43 über eine Leitung 46 bzw. 47 verbunden. Die Förderpumpe 43 fördert die rheoelektrische Flüssigkeit aus einem nicht dargestellten Vorratsbehältnis unter Druck in die Hohlräume 41 der elastischen Halteelemente 19 und 20 der beiden Spannbacken 13, 14, wobei deren Aufnahmeelemente 17, 18 als Widerlager den Flüssigkeitsdruck aufnehmen. Des weiteren sind die Elektroden 38, 39 der beiden Halteelemente 19, 20 mit dem einen Pol einer Gleichspannungsquelle 48 unmittelbar und mit dem anderen Pol dieser Spannungsquelle 48 über einen Schalter 49 verbunden.In order to achieve this, the pipe connection 42 is connected to a feed pump 43 via a line 46 or 47 . The feed pump 43 conveys the rheoelectric liquid from a storage container, not shown, under pressure into the cavities 41 of the elastic holding elements 19 and 20 of the two clamping jaws 13, 14 , their receiving elements 17, 18 receiving the liquid pressure as an abutment. Furthermore, the electrodes 38, 39 of the two holding elements 19, 20 are connected directly to one pole of a DC voltage source 48 and to the other pole of this voltage source 48 via a switch 49 .

In dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausgangszustand ist das Werkstück 12 zwischen den noch quaderförmigen elastischen Halteelementen 19, 20 angeordnet, wobei deren Abstand gerade so ist, daß nur ein kleiner Spalt zwischen ihnen und dem Werkstück 12 besteht. In diesem entspannten Ausgangszustand befindet sich keine oder nur eine geringe Menge rheoelektrischer Flüssigkeit in den Halteelementen 19, 20 bzw. deren Hohlräume 41. Wird nun mit Hilfe der Förderpumpe 43 rheoelektrische Flüssigkeit unter Druck in die beiden Aufnahmeelemente 17, 18 eingespeist, so verformen sich unter diesem Flüssigkeitsdruck die elastischen Halteelemente 19 und 20 in Richtung des Werkstücks 12 und legen sich an dessen profilierter Oberfläche an, wie dies aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Auf diese Weise ergibt sich eine gute Geometrieanpassung der elastischen Halteelemente 19, 20 an die Konfiguration bzw. Geometrie insbesondere derjenigen Einspannflächen des Werkstücks 12, die den Spannbacken 13, 14 gegenüberliegen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel greifen die elastischen Halteelemente 19, 20 darüber hinaus auch über die Oberseite des Werkstücks 12 teilweise, da dieses eine geringere Höhe als die Spannbacken 13, 14 aufweist.In the initial state shown in FIGS. 1 and 2, the workpiece 12 is arranged between the still cuboid elastic holding elements 19, 20 , the spacing of which is just such that there is only a small gap between them and the workpiece 12 . In this relaxed initial state there is no or only a small amount of rheoelectric liquid in the holding elements 19, 20 or their cavities 41 . If, with the help of the feed pump 43, rheoelectric liquid is fed under pressure into the two receiving elements 17, 18 , the elastic holding elements 19 and 20 deform under this liquid pressure in the direction of the workpiece 12 and lie against its profiled surface, as can be seen in FIGS Fig. 3 and 4. This results in a good geometry adaptation of the elastic holding elements 19, 20 to the configuration or geometry, in particular of those clamping surfaces of the workpiece 12 which are opposite the clamping jaws 13, 14 . In the exemplary embodiment shown, the elastic holding elements 19, 20 also partially reach over the upper side of the workpiece 12 , since this has a lower height than the clamping jaws 13, 14 .

Ist die Geometrieanpassung erfolgt, wird noch unter Aufrechterhalten des Förderdrucks durch die Pumpe 43 der Schalter 49 geschlossen, so daß die Elektroden 38, 39 an der Gleichspannungsquelle anliegen, zwischen den Elektrodenschichten 36, 37 eine Gleichspannung aufgebaut und ein elektrisches Feld erzeugt wird. Wie erwähnt, verfestigt sich unter dem Einfluß dieses elektrischen Feldes die sich in den Hohlräumen 41 befindliche rheoelektrische Flüssigkeit 40. Dies bedeutet, daß die Halteelemente 19 und 20 nunmehr zu starren formfesten Körpern geworden sind, die das Werkstück 12 in einer genauen Lage während einer bspw. nachfolgenden Bearbeitung des Werkstücks 12 zu halten vermögen.Once the geometry has been adjusted, the switch 49 is closed while the delivery pressure is being maintained by the pump 43 , so that the electrodes 38, 39 are connected to the DC voltage source , a DC voltage is built up between the electrode layers 36, 37 and an electric field is generated. As mentioned, the rheoelectric liquid 40 located in the cavities 41 solidifies under the influence of this electric field. This means that the holding elements 19 and 20 have now become rigid, dimensionally stable bodies which are able to hold the workpiece 12 in an exact position during, for example, subsequent machining of the workpiece 12 .

Soll das Werkstück 12 wieder herausgenommen werden können, wird die Gleichspannung wieder abgeschaltet, so daß die rheoelektrische Flüssigkeit 40 aus ihrem festen wieder in ihren flüssigen Zustand zurückkehren kann, in welchem Zustand die rheoelektrische Flüssigkeit mittels der Pumpe 43 wieder abgepumpt wird. Die elastischen Halteelemente 19, 20 kehren daraufhin in ihre usprüngliche Quaderform wieder zurück, so daß das Werkstück 12 zwischen den entspannten Spannbacken 13, 14 ohne weiteres wieder entnommen werden kann.If the workpiece 12 can be removed again, the DC voltage is switched off again, so that the rheoelectric liquid 40 can return from its solid to its liquid state, in which state the rheoelectric liquid is pumped out again by means of the pump 43 . The elastic holding elements 19, 20 then return to their original cuboid shape, so that the workpiece 12 between the relaxed clamping jaws 13, 14 can easily be removed again.

Gemäß einem weiteren, jedoch nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung sind die Trennschichten 32 bis 34 nicht wabenartig, sondern schwammförmig ausgebildet, so daß die rheoelektrische Flüssigkeit mit Hilfe der Pumpe in die betreffenden kleinen, untereinander in Verbindung stehenden Hohlräume der schwammartig ausgebildeten Trennschichten 32 bis 34 dringen bzw. gefördert werden kann. Auf diese Weise werden die Trennschichten 32 bis 34 mit der rheoelektrischen Flüssigkeit getränkt.According to a further, but not shown embodiment of the present invention, the separating layers 32 to 34 are not honeycomb-like, but rather sponge-shaped, so that the rheoelectric liquid penetrates with the help of the pump into the relevant small, interconnected cavities of the spongy separating layers 32 to 34 or can be funded. In this way, the separating layers 32 to 34 are impregnated with the rheoelectric liquid.

Es versteht sich, daß je nach Geometrie und/oder Größe des Werkstücks 12 auch die Ausgangs-Geometrie der elastischen Halteelemente 19, 20 eine andere sein kann. Es versteht sich ferner, daß auch die Anzahl der elastischen Trennschichten 32 bis 34 innerhalb eines elastischen Halteelementes 19, 20 geändert werden kann.It goes without saying that, depending on the geometry and / or size of the workpiece 12 , the starting geometry of the elastic holding elements 19, 20 can also be different. It is further understood that the number of elastic separating layers 32 to 34 within an elastic holding element 19, 20 can also be changed.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Bewegung der Spannbacken 13, 14 nur dann und auch dann nur vor dem Einführen des Werkstücks 12, wenn gegenüber vorher ein größeres Werkstück fixiert bzw. eingespannt werden soll. Es ist nun aber auch möglich, die Bewegungsmöglichkeit der Spannbacken 13, 14 dazu zu verwenden, die zwar entspannten, aber von vornherein drucklos mit rheoelektrischer Flüssigkeit gefüllten elastischen Halteelemente 19, 20 auf die Spannflächen des Werkstücks 12 zuzubewegen und dadurch eine Anpassung der Geometrie der elastischen Halteelemente 19, 20 an die des Werkstücks 12 zu vollziehen. Sobald die Anpassung der Geometrien aneinander erfolgt ist, wird die Gleichspannung zugeschaltet, so daß sich die rheoelektrische Flüssigkeit in diesem Anpassungszustand verfestigt. Es versteht sich, daß in diesem Falle es auch möglich ist, nicht die gesamte Spannbacke 13, 14 zu verfahren, sondern lediglich deren Schenkel 21 gegenüber dem horizontalen Schenkel 22.In the exemplary embodiment shown, the clamping jaws 13, 14 only move and then only before the workpiece 12 is inserted, if a larger workpiece is to be fixed or clamped in relation to it beforehand. However, it is now also possible to use the possibility of movement of the clamping jaws 13, 14 to move the elastic holding elements 19, 20 , which are relaxed but have been filled from the start without pressure with rheoelectric liquid , towards the clamping surfaces of the workpiece 12 and thereby adapt the geometry of the elastic Holding elements 19, 20 to perform that of the workpiece 12 . As soon as the geometries have been adapted to one another, the DC voltage is switched on, so that the rheoelectric liquid solidifies in this adaptation state. It is understood that in this case it is also possible not to move the entire clamping jaw 13, 14 , but only its leg 21 with respect to the horizontal leg 22 .

Wenn auch beim dargestellten Ausführungsbeispiel von einer Werkstück-Spannvorrichtung 11 ausgegangen ist, versteht es sich, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch bei anderen Vorrichtungen zum automatischen Fixieren von Gegenständen unterschiedlicher Konfiguration angewendet werden können, wie bspw. bei Greifervorrichtungen zum Transportieren und Handhaben von Werkstücken innerhalb einer Werkzeugmaschine oder innerhalb einer Bearbeitungs- oder Montageanlage. Ferner ist es möglich, bei einer Fixiervorrichtung nur ein einziges elastisches Halteelement vorzusehen, das zum Halten eines Gegenstandes diesen gegen ein Widerlager drückt.If a workpiece clamping device 11 is also assumed in the illustrated embodiment, it is understood that the measures according to the invention can also be applied to other devices for automatically fixing objects of different configurations, such as, for example, gripper devices for transporting and handling workpieces within one Machine tool or within a processing or assembly system. Furthermore, it is possible to provide only a single elastic holding element in a fixing device, which presses an object against an abutment for holding an object.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Fixieren von Gegenständen unterschiedlicher Konfiguration, mit mindestens einem Halteelement, zwischen dem und einem Gegenelement der betreffende Gegenstand gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Halteelement (19, 20) ein Paar flexible, an eine elektrische Spannungsquelle (48) anlegbare Elektrodenschichten (36, 37), mindestens eine flexible, elektrisch isolierende Trennschicht (32 bis 34), die eine Vielzahl miteinander verbundener Hohlräume (41) aufweist oder zumindest mit den Elektrodenschichten (36, 37) begrenzt, und eine in den Hohlräumen (41) angeordnete oder in sie ein- und auspumpbare rheoelektrische Flüssigkeit (40) besitzt.1. Device for fixing objects of different configuration, with at least one holding element, between which and a counter element the object in question is held, characterized in that the at least one holding element ( 19, 20 ) a pair of flexible, to an electrical voltage source ( 48 ) electrode layers ( 36, 37 ) that can be applied, at least one flexible, electrically insulating separating layer ( 32 to 34 ) which has a plurality of interconnected cavities ( 41 ) or at least delimits with the electrode layers ( 36, 37 ), and one in the cavities ( 41 ) arranged or pumped in and pumped out rheoelectric liquid ( 40 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere flexible Trennschichten (32 bis 34) zu beiden Seiten der Elektrodenschichten (36, 37) angeordnet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that a plurality of flexible separating layers ( 32 to 34 ) are arranged on both sides of the electrode layers ( 36, 37 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Trennschicht (32 bis 34) wabenartig aufgebaut ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the flexible separating layer ( 32 to 34 ) is constructed like a honeycomb. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Trennschicht schwammartig aufgebaut ist. 4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the flexible separating layer is constructed like a sponge.   5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (19, 20) eine flüssigkeitsdichte, elektrisch isolierende, flexible Hülle (31) aufweist.5. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the holding element ( 19, 20 ) has a liquid-tight, electrically insulating, flexible sleeve ( 31 ). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (31) mit einem rohrförmigen Anschluß (42) für die rheoelektrische Flüssigkeit versehen ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the casing ( 31 ) is provided with a tubular connection ( 42 ) for the rheoelectric liquid. 7. Vorrichtung nach Art eines Greifers mit zwei Greiferbacken nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Greiferbacken mit einem elastischen Halteelement (19, 20) bestückt sind.7. Device in the manner of a gripper with two gripper jaws according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the two gripper jaws are equipped with an elastic holding element ( 19, 20 ). 8. Vorrichtung nach Art eines Werkzeugspanners mit zwei Spannbacken (13, 14), nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spannbacken (13, 14) mit einem elastischen Halteelement (19, 20) bestückt sind.8. Device in the manner of a tool clamp with two clamping jaws ( 13, 14 ), according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the two clamping jaws ( 13, 14 ) are equipped with an elastic holding element ( 19, 20 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der mit dem elastischen Halteelement (19, 20) bestückten Spannbacken (13, 14) gegenüber der anderen verfahrbar ist. 9. The device according to claim 8, characterized in that at least one of the with the elastic holding element ( 19, 20 ) equipped jaws ( 13, 14 ) is movable relative to the other. 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Halteelement (19, 20) an einem starr ausgebildeten Stützelement (17, 18) rückenseitig gehalten ist.10. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the elastic holding element ( 19, 20 ) on a rigid support element ( 17, 18 ) is held on the back.