夾緊裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種夾緊裝置，其具有支承裝置和用于吸取待夾緊的工件的抽吸裝置，其中，支承裝置具有形成圓柱體的殼體，在該殼體上設(shè)有至少三個(gè)軸向突出并且可軸向移動(dòng)的定位銷(xiāo)釘，并且，在圓柱體中在定位銷(xiāo)釘旁設(shè)有可軸向運(yùn)動(dòng)的活塞，其中，卡夾套管作用在定位銷(xiāo)釘上，活塞在其卡夾狀態(tài)中作用在卡夾套管的外殼上并且將徑向力施加于該卡夾套管，使得定位銷(xiāo)釘在殼體中徑向位移并且軸向卡夾。
【專(zhuān)利說(shuō)明】夾緊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的夾緊裝置，該夾緊裝置具有支承裝置和用于吸取待夾緊的工件的抽吸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]這種夾緊裝置從DElO 2007 020 898A1中已知。關(guān)于支承裝置可以從例如US2009/0309284A1, DElO 2005 050 649A1，DE198 10 478B4, DElO 2005 022 887A1 或者DE41 35 490C1中得知。另一這種夾緊裝置例如從DElO 2005 050 649A1中已知。該夾緊裝置具有用于吸取待夾緊的工件的抽吸空間，其中，在該抽吸空間中總共設(shè)有四個(gè)定位銷(xiāo)釘，其或遠(yuǎn)或近地從抽吸空間中突出。另一實(shí)施形式設(shè)計(jì):將抽吸裝置構(gòu)建為氣箱抽吸器(Faltenbalgsauger),其被四個(gè)定位銷(xiāo)釘環(huán)繞。這些定位銷(xiāo)釘沉入到殼體中并且可以在該殼體中軸向移動(dòng)。用于張緊這些銷(xiāo)釘?shù)挠袕较虻刈饔糜谠摱ㄎ讳N(xiāo)釘?shù)穆菟ā⒖▕A該定位銷(xiāo)釘?shù)目▕A襯套或者同樣徑向地作用于該定位銷(xiāo)釘?shù)钠臉?gòu)建并且可旋轉(zhuǎn)的卡夾機(jī)構(gòu)。各個(gè)卡夾機(jī)構(gòu)必須分別單個(gè)地來(lái)控制，例如借助壓力介質(zhì)來(lái)控制。為此，分別需要用于輸送壓力介質(zhì)的通道。該結(jié)構(gòu)在設(shè)有帶有多個(gè)定位銷(xiāo)釘?shù)膴A緊裝置的情況下可能會(huì)非常費(fèi)事。
[0003]從DE197 02 848C1中已知一種用于工件的保持裝置，在該保持裝置中將多個(gè)定位銷(xiāo)釘設(shè)置在殼體中。這些定位銷(xiāo)釘可以在軸向方向上移動(dòng)并且可以在徑向方向上相對(duì)于彼此張緊。以該方式可以將保持銷(xiāo)釘保持在任意軸向位置中。
[0004]最后，從DE198 10 478B4和EPl 249 328B1中已知帶有位置銷(xiāo)釘?shù)闹С醒b置。
[0005]借助上面提及的裝置可以支承具有不平坦的表面、例如帶有三維成形的表面的工件或者斜置的工件。在此，定位或保持銷(xiāo)釘或遠(yuǎn)或近地推入到該裝置中并且然后固定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是提出一種夾緊裝置，其用于夾緊帶有不平坦表面或帶有斜置表面的三維成形的工件，該夾緊裝置具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)并且可以廉價(jià)地制造。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)借助開(kāi)頭提及類(lèi)型的夾緊裝置通過(guò)如下方式、通過(guò)權(quán)利要求1的特征來(lái)解決:支承裝置具有形成圓柱體的殼體，在該殼體上設(shè)有至少三個(gè)軸向突出并且可以軸向移動(dòng)的定位銷(xiāo)釘，并且在圓柱體中在定位銷(xiāo)釘旁設(shè)置有可以軸向運(yùn)動(dòng)的活塞，其中在定位銷(xiāo)釘上作用有卡夾套管，而活塞在其卡夾狀態(tài)中作用在卡夾套管的外殼上并且將徑向力施加到卡夾套管外殼上，使得定位銷(xiāo)釘在殼體中徑向位移或者至少被施加力并且在軸向上被卡夾。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的夾緊裝置中，所有定位銷(xiāo)釘以單個(gè)的夾緊元件、即活塞來(lái)夾緊，其中，活塞作用于卡夾套管?；钊麑⒖▕A套管在徑向方向上推移，由此徑向作用的力作用于定位銷(xiāo)釘，使得定位銷(xiāo)釘在其容納其的鉆孔中被夾緊。取決于徑向力地，可以由定位銷(xiāo)釘支承非常高的力。本發(fā)明的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)在于，僅還必須驅(qū)動(dòng)一個(gè)唯一的元件、即活塞，使得僅還需將一個(gè)唯一的氣動(dòng)或液壓管路引導(dǎo)至活塞。在此，活塞可以以過(guò)壓或負(fù)壓運(yùn)行，其中，過(guò)壓是優(yōu)選的，因?yàn)橛纱丝梢允┘痈叩牧Α；貜椊柚鷱?fù)位彈簧、例如螺旋彈簧或盤(pán)形彈簧來(lái)進(jìn)行。夾緊位置或打開(kāi)位置可以是活塞的最終位置。
[0009]另一實(shí)施方式設(shè)計(jì):活塞僅借助流體來(lái)操作，例如以到夾緊位置中的過(guò)壓或者以回到打開(kāi)位置中的負(fù)壓來(lái)運(yùn)動(dòng)。在該情況下，不需要復(fù)位彈簧。可以將氣體或液體考慮為流體。有利的是使用空氣。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案中定位銷(xiāo)釘設(shè)置在圓柱體的環(huán)周上、尤其以彼此相等的距離設(shè)置在圓柱體的環(huán)周上，并且軸向地沉入圓柱體環(huán)周壁中。圓柱體壁用于引導(dǎo)定位銷(xiāo)釘并且支承該定位銷(xiāo)釘以及置放在其上的工件。還設(shè)有復(fù)位彈簧、尤其是圍繞定位銷(xiāo)釘?shù)穆菪龔椈?，其將定位銷(xiāo)釘從殼體中擠出。定位銷(xiāo)釘于是在其中沒(méi)有工件放置在夾緊裝置上的未負(fù)荷狀態(tài)中處于這樣的位置，在該位置中定位銷(xiāo)釘完全從殼體中駛出。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案中設(shè)計(jì):殼體具有徑向縫隙，其被定位銷(xiāo)釘軸向地穿過(guò)并且在該縫隙中放置有卡夾套管。在此，卡夾套管可以在徑向縫隙的平面中、即在徑向方向上運(yùn)動(dòng)，而卡夾套管尤其在軸向方向上無(wú)間隙地匹配到該徑向縫隙中。優(yōu)選地，在每個(gè)定位銷(xiāo)釘上都設(shè)有卡夾套管。由此各個(gè)定位銷(xiāo)釘可以彼此無(wú)關(guān)地卡夾。
[0012]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，卡夾套管?chē)@定位銷(xiāo)釘，并且定位銷(xiāo)釘在卡夾套管中可以在軸向上移動(dòng)。如果卡夾套管在徑向上相對(duì)于定位銷(xiāo)釘移動(dòng)，則卡夾力施加于定位銷(xiāo)釘，其阻止定位銷(xiāo)釘相對(duì)于卡夾套管的移動(dòng)以及定位銷(xiāo)釘在殼體中的移動(dòng)。
[0013]優(yōu)選地,卡夾套管具有錐形或截錐形的外輪廓。由此,可以通過(guò)將操作元件在軸向上靠近卡夾套管而在徑向上移動(dòng)卡夾套管，其中，通過(guò)錐角可以將按壓力放大多倍。
[0014]優(yōu)選地，活塞在其從圓柱體伸出的端部上具有截錐形的區(qū)段?；钊脑摻劐F形的區(qū)段現(xiàn)在用作操作元件，其中，該截錐形的端部作用在卡夾套管的外輪廓上，并且將該外輪廓徑向向外壓。由此，同時(shí)卡夾所有定位銷(xiāo)釘。優(yōu)選地，活塞的該截錐形的區(qū)段在徑向方向上稍微浮動(dòng)地放置，使得其可以精確地居中并且放置在所有卡夾套管上。在此，根據(jù)本發(fā)明所有卡夾套管具有至活塞相同的徑向間隔。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選變型方案中設(shè)計(jì):設(shè)有將活塞擠壓到最終狀態(tài)中的彈簧、尤其是復(fù)位彈簧。在此，活塞的最終狀態(tài)可以是卡夾狀態(tài)或者松開(kāi)的狀態(tài)。如果活塞通過(guò)復(fù)位彈簧被擠壓到例如卡夾狀態(tài)中，則活塞即使在壓力下降時(shí)也處于該狀態(tài)。
[0016]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，抽吸裝置、例如氣箱抽吸器被定位銷(xiāo)釘環(huán)繞。這意味著，工件不僅精確定位，而且通過(guò)氣箱抽吸器還牢固保持。通過(guò)將氣箱抽吸器集成到定位銷(xiāo)釘之間可以將根據(jù)本發(fā)明的夾緊裝置相對(duì)小地構(gòu)造。
[0017]在另一實(shí)施例中，抽吸裝置、例如氣箱抽吸器緊固在定位銷(xiāo)釘?shù)淖杂啥瞬可?。由此提供如下可能?將抽吸裝置對(duì)齊到待抽吸的工件的表面法線上，使得該工件可以被最優(yōu)地抽吸。
[0018]在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中，卡夾套管具有軸向縫隙。在活塞的自由端部上設(shè)有用于夾緊套管的帶動(dòng)件(Mitnehmer)。夾緊套管搭接(Uebergreifen)卡夾套管，并且可以借助活塞將夾緊套管在軸向上擠壓到卡夾套管上。夾緊套管帶有徑向間隙地緊固在活塞上并且從該活塞起沿軸向方向運(yùn)動(dòng)。由此可以補(bǔ)償制造容差。活塞由此間接作用于卡夾套管。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0019]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)由從屬權(quán)利要求以及下面的描述中得出，其中在參考附圖情況下詳細(xì)描述特別優(yōu)選的實(shí)施例。在此，在附圖中示出的以及在說(shuō)明書(shū)或在權(quán)利要求中提及的特征可以分別單個(gè)地就其本身而言或者按任意組合是對(duì)本發(fā)明重要的。
[0020]其中:
[0021]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施形式的立體圖；
[0022]圖2是根據(jù)圖1的夾緊裝置的側(cè)視圖；
[0023]圖3是根據(jù)圖1的夾緊裝置的縱剖面；
[0024]圖4是第二實(shí)施例的立體實(shí)施形式；
[0025]圖5是根據(jù)第三實(shí)施例的夾緊裝置的縱剖面；
[0026]圖6是根據(jù)圖5的局部IV的放大的再現(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1示出了總體上用10標(biāo)記的、用于夾緊不平坦工件12 (參見(jiàn)圖2)的夾緊裝置的第一立體視圖的第一實(shí)施形式，其中，夾緊裝置10具有氣箱抽吸器16的形式的中央抽吸裝置14。抽吸裝置14由支承裝置18環(huán)繞，其具有多個(gè)定位銷(xiāo)釘20，其中，抽吸裝置14和支承裝置18沿相同的方向(下面稱(chēng)作軸向方向)對(duì)齊。抽吸裝置14和支承裝置18緊固在殼體22上，該殼體在其方面可以安裝在(未示出的)機(jī)器人臂上。
[0028]圖2示出了夾緊裝置10的側(cè)視圖，其中，工件12既被支承又被夾緊。如從圖2中可以清楚看到的，定位銷(xiāo)釘20具有半球形頂部24，其貼靠在工件12上。此外，氣箱抽吸器16的吸取端貼靠在工件12上，其中高柔性的氣箱抽吸器16匹配于工件12的在空間中彎曲的表面。支承裝置18對(duì)于工件12的在空間中彎曲表面的匹配以如下方式進(jìn)行:定位銷(xiāo)釘20或多或少地推入到殼體22中。為此，殼體22 (根據(jù)圖3)具有軸向穿通部26 (鉆孔)，其中在定位銷(xiāo)釘20的下端部上設(shè)有彈簧環(huán)28，其阻止下端部滑出。在頂部24的區(qū)域中同樣設(shè)有彈簧環(huán)28，在該彈簧環(huán)28上作用有構(gòu)建為螺旋彈簧30的復(fù)位彈簧32。該復(fù)位彈簧支承在殼體22的上側(cè)上。
[0029]在圖3中還可以看到，殼體22構(gòu)建為圓柱體34并且容納活塞36，其中，圓柱體34和活塞36包圍沖程空間38，其可以被施加以壓縮空氣，該壓縮空氣通過(guò)饋送管路40饋送。活塞36在圖3中在其靜止位置中示出，在該靜止位置中活塞被復(fù)位彈簧42擠壓。在活塞36的外環(huán)周上可以看到密封部44并且在徑向內(nèi)部環(huán)周面上可以看到密封部46，這些密封部將活塞36密封在圓柱體34中。此外，活塞36的自由的、從圖3中的圓柱體34中向下伸出的端部48具有截錐形區(qū)段50。該區(qū)段50與多個(gè)卡夾套管52相鄰，卡夾套管推移到定位銷(xiāo)釘20上。這些卡夾套管52位于殼體22的徑向縫隙54中，其中，卡夾套管52在縫隙54中可以沿徑向縫隙稍微推移，然而在軸向方向上無(wú)間隙地放置?？▕A套管52具有截錐形的外輪廓，其中，錐角對(duì)應(yīng)于區(qū)段50。如果活塞36軸向地朝著卡夾套管52移位，則區(qū)段50成直線地貼靠在卡夾套管52上。
[0030]如果存在要不僅吸取、而且要支承具有三維彎曲表面的工件12的任務(wù)，則這可以借助根據(jù)本發(fā)明的夾緊裝置10實(shí)現(xiàn)。夾緊裝置10借助機(jī)器人臂單個(gè)地或者與其它夾緊裝置10結(jié)合地駛向待支承和待夾緊的工件12，并且向其擠壓，使得定位銷(xiāo)釘12沉入到殼體22中。這種位置在圖2中示出。定位銷(xiāo)釘20在工件12上的持久性放置通過(guò)復(fù)位彈簧23來(lái)保證。在此，氣箱抽吸器16的自由端部也放置在工件12上。接下來(lái)，通過(guò)饋送管路40將壓縮空氣饋送給沖程空間38，由此將活塞36從圓柱體34中擠出。在此，區(qū)段50放置在各個(gè)卡夾套管52上并且將其徑向向外移位。由此，在卡夾套管52的該區(qū)域中還將定位銷(xiāo)釘20徑向向外擠壓或者至少對(duì)其施加力，由此，定位銷(xiāo)釘卡夾在殼體22的穿通部26中。由此，固定各個(gè)定位銷(xiāo)釘20此刻的位置。工件12的吸取現(xiàn)在通過(guò)如下方式進(jìn)行:在負(fù)壓接頭56上施加負(fù)壓，使得氣箱抽吸器16吸取工件12。這樣被夾緊的工件12現(xiàn)在可以在空間中樞轉(zhuǎn)，而工件12的位置并不相對(duì)于夾緊裝置10改變。
[0031]工件12的松開(kāi)通過(guò)如下方式進(jìn)行:為氣箱抽吸器16通風(fēng)并且將壓縮空氣從沖程空間36中吹出。復(fù)位彈簧42將活塞36擠壓回圓柱體34中，由此松開(kāi)卡夾套管52，使得復(fù)位彈簧32將定位銷(xiāo)釘20從殼體22中駛出。
[0032]圖4示出了本發(fā)明的第二實(shí)施形式，其中殼體22裝配有三個(gè)定位銷(xiāo)釘20。在定位銷(xiāo)釘20的自由端部上以萬(wàn)向節(jié)方式緊固有用于抽吸裝置14 (在該情況下例如為面吸取式抓取器(Flachsauggreifer) 60)的承載體58。如果應(yīng)借助該夾緊裝置10吸取具有不平坦或斜置表面的工件12，則在夾緊裝置10靠近工件12時(shí)面吸取式抓取器60平面地貼靠到該表面上，并且定位銷(xiāo)釘20被或遠(yuǎn)或近地推移到殼體22中。負(fù)壓接頭56近似對(duì)齊于工件12的該表面的法線。定位銷(xiāo)釘20在殼體22中的當(dāng)前位置如上面已經(jīng)描述那樣通過(guò)活塞36和卡夾套管52固定。這具有的主要優(yōu)點(diǎn)是:工件12還可以借助柔性較小的吸取裝置14最優(yōu)地抓取，并且可以施加高的抽吸力。支承在該相對(duì)剛性的抽吸裝置14情況下通過(guò)該抽吸裝置14本身進(jìn)行。
[0033]圖5和6示出了根據(jù)本發(fā)明的夾緊裝置10的第三實(shí)施例，其中活塞36的自由端部42具有環(huán)周槽62。夾緊套管66的環(huán)周隆起物64抓入到環(huán)周槽62中，該夾緊套管66搭接卡夾套管52。夾緊套管66的內(nèi)環(huán)周面具有與卡夾套管52的外環(huán)周面對(duì)應(yīng)的錐形形狀。如果將活塞36推移到卡夾位置中，即從圓柱體34中推移出，則借助活塞36將夾緊套管66沿軸向推移到卡夾套管52上。夾緊套管66的傾斜主要通過(guò)如下方式來(lái)阻止:不僅活塞36的區(qū)段48而且?jiàn)A緊套管66設(shè)有環(huán)周槽62和63并且設(shè)有環(huán)周隆起物64和65。此外，夾緊套管66帶有徑向間隙地作用在活塞36上。此外，在圖5和6中能看出的是，卡夾套管52具有軸向縫隙68，使得該卡夾套管52可以最優(yōu)地放置到定位銷(xiāo)釘22上。
【權(quán)利要求】
1.一種夾緊裝置(10),具有支承裝置(18)和用于吸取待夾緊的工件(12)的抽吸裝置(14)，其中支承裝置(18)具有形成圓柱體(34)的殼體(22)，在所述殼體上設(shè)有至少三個(gè)軸向突出并且能夠軸向移動(dòng)的定位銷(xiāo)釘(20)，其特征在于，在所述圓柱體(34)中在所述定位銷(xiāo)釘(20)旁布置有能軸向運(yùn)動(dòng)的活塞(36)，其中，卡夾套管(52)作用在所述定位銷(xiāo)釘(20)上，所述活塞(36)在其卡夾狀態(tài)中直接或間接作用在所述卡夾套管的外殼上并且將徑向力施加于該外殼上，使得所述定位銷(xiāo)釘(20)在所述殼體(22)中徑向位移并且軸向卡夾，其中，所述卡夾套管(52)圍繞所述定位銷(xiāo)釘(20)并且所述定位銷(xiāo)釘(20)在所述卡夾套管(52)中能夠軸向移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾緊裝置，其特征在于，所述定位銷(xiāo)釘(20)在所述圓柱體(34)的環(huán)周上尤其以彼此相同的間隔布置并且軸向地沉入到圓柱體環(huán)周壁中。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的夾緊裝置，其特征在于，在所述定位銷(xiāo)釘(20)上設(shè)有將這些定位銷(xiāo)釘(20)從所述殼體(22)中擠出的復(fù)位彈簧(32)、尤其是圍繞所述定位銷(xiāo)釘(20)的螺旋彈簧(30)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的夾緊裝置，其特征在于，在所述殼體(22)中設(shè)有徑向縫隙(54)，該縫隙被所述定位銷(xiāo)釘(20)穿過(guò)，并且在該縫隙中放置有所述卡夾套管(52)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的夾緊裝置，其特征在于，在每個(gè)定位銷(xiāo)釘(20)上都作用有卡夾套管(52)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的夾緊裝置，其特征在于，所述卡夾套管(52)具有錐形或截錐形的外輪廓。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的夾緊裝置，其特征在于，所述活塞(36)在其從所述圓柱體(34)中伸出的端部上具有截錐形的區(qū)段(50)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6和7所述的夾緊裝置，其特征在于，所述活塞(36)的截錐形的區(qū)段(50 )在其卡夾狀態(tài)中作用在所述卡夾套管(52 )上。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的夾緊裝置，其特征在于，所有卡夾套管(52)至所述活塞(36)的徑向間隔相同。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的夾緊裝置，其特征在于，設(shè)有將所述活塞(36)擠入到最終狀態(tài)的復(fù)位彈簧(42)、尤其是螺旋彈簧。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的夾緊裝置，其特征在于，所述抽吸裝置(14)、例如氣箱抽吸器(16)被所述定位銷(xiāo)釘(20)環(huán)繞，或者所述抽吸裝置(14)、例如面吸取式抓取器(60)緊固在所述定位銷(xiāo)釘(20)的自由端部上。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的夾緊裝置，其特征在于，所述卡夾套管(52)具有軸向縫隙(68)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的夾緊裝置，其特征在于，在所述活塞(36)的自由端部(48)上設(shè)有用于夾緊套管(66)的帶動(dòng)件，使得所述夾緊套管(66)搭接所述卡夾套管(52 )并且能夠借助所述活塞(36 )軸向地壓到所述卡夾套管(52 )上。
【文檔編號(hào)】B25B11/00GK103878710SQ201310689332
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】拉爾夫·斯托克伯格, 蒂莫·康策爾曼 申請(qǐng)人:J.施邁茨有限公司