抓夹装置以及抓夹装置的应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种构造得可沿运动路径运动的抓夹装置(16；30；56；90；120)，所述装置用于抓住和夹持工件(70)以及使工件沿运动路径运动，所述装置具有至少一个第一接触部段(18；38；66)，为构成实现抓住和夹持的、带有工件的作用对，第一接触部段(18；38；66)相对于第二接触部段(20；40；68)可驱动，对第一接触部段分配致动器器件(22；44；54；128)，致动器器件构建为作为对磁场作用的响应施加驱动力，所述致动器器件(22；44；54；128)由磁性形状记忆合金材料制成，其中，致动器器件构造为为了实现磁性共同作用而利用磁场生成器件形成磁场作用，磁场生成器件构建为在运动路径的点位上不动(52；80；86；88)和/或能够独立于抓夹装置地运动。

Gripping device and application of gripping device

The invention relates to a clamping device can be configured to move along the path of motion (16; 30; 56; 90; 120), the device for holding and clamping the workpiece (70) and the workpiece along a motion path, the device has at least a first contact section (18; 38; 66), for grasping and holding a workpiece, with the effect of, first contact section (18; 38; 66) compared to the second contact section (20; 40; 68) can be driven on the distribution of actuator device first contact section (22; 44; 54; 128), actuator device as a response to the construction of the applied magnetic field driving force, the actuator device (22; 44; 54; 128) made by magnetic shape memory alloy material, actuator device structure in order to realize the interaction of magnetic and magnetic field generator is formed by the magnetic field, the magnetic field generating device construction Do not move (52, 80, 86; 88) for the points in the motion path; and / or be able to move independently of the gripping device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抓夹装置以及抓夹装置的应用本专利技术涉及一种按照独立权利要求的前序部分所述的、构造得可沿运动路径运动的抓夹装置，该抓夹装置用于抓住和夹持工件以及使工件沿运动路径运动。本专利技术还涉及一种对这种抓夹装置的应用。从机器人、工厂自动化和材料处理的
中广泛已知这种抓夹装置。为了使各种工件运动而在运动路径上的第一位置上抓夹并且然后带至在运动路径的与第一位置不同的第二位置上，这种抓夹装置作为工作机构通常借助构造用于抓夹的臂或者爪实现，其对(通常是气动式的或者电磁式的)驱动做出反应形成与工件的(与工件摩擦配合和/或形状配合地作用的)作用对，然后通过抓夹装置的运动也实现工件的(随同的)运动。根据运动或者输送目的、工件的类型、轮廓或者表面构成的不同，采用已知的抓夹原则之一是有利的，其中，在工件的性质之外，其他的边界条件例如(用于抓夹或者运输运动的)循环时间、循环数或者待确保的使用寿命或者其他的环境条件(如湿度、低温或者灰尘的承受能力)也产生影响。由现有技术中已知作为前提，原则上为这种抓夹目的使用借助磁性形状记忆合金(也被称为MSM＝MagneticShapeMemory)实现的致动器；为了这个目的以已知方式、尤其通过合适的包围致动器晶体(Aktorkristall)的线圈，对线圈通电做出反应而可以膨胀的致动器用于抓夹工件，其中，相对于气动式的或者电磁式实现的抓夹器系统，MSM材料的优点在于驱动运动的反应时间和运动速度。所有被认为是这种的和已知的致动器器件和所属的驱动和控制原理还是共同的，即致动器器件必须配设耗费的外围单元包括管线，如气动系统的流体(压力)管线和在电磁式或者基于MSM的系统中的电线及所述线圈。然而这种额外的管路设施正好在具有高速度、大运动节拍数和/或在有压力的使用环境中使用的系统中受引起较高磨损的负荷的不利影响，这通常限制了相应于有效的运行时长实现的系统，或者决定了维护和返修间隔，这正好是在工业式输送、物流和制造环境中值得改进的。此外，在已知抓夹装置上的所述管线和驱动设施的这种配设使得运动组件、例如构成第一和第二接触部段的臂或者爪额外地受运动的质量的负荷，使得抓夹装置的动力表现被影响。因此，磁式的MSM致动器的可能的潜在(切换)速度优势部分地又由此被削弱，使得在整个系统范围内在MSM晶体以及管线上为磁场作用所需的线圈器件提高了整个系统的机械惯性。相应地对于电机式或者气动式的致动器器件适用的是，其运动性(或者加速性)一样被所说的管线设施影响或者限制。因此本专利技术要解决的技术问题在于，实现一种按照独立权利要求前序部分所述的抓夹装置，其既在可运动地构造的抓夹装置的设计简单方面有改进，又在抓夹装置的动力学方面尤其通过为致动器器件减小运动的质量和降低管线设施的影响有改进。在此，尤其实现一种可运动地构造的抓夹装置，其适用于工件的工业式输送和运输目的，其在可实现的工件速度和加速度方面、尤其在减小节拍和循环时间方面有改进，同时显示出更低的磨损和更长的使用寿命，并且实现设立运行安全的、较少维护的和在构造上可以简单实现的抓夹系统。上述技术问题通过具有独立权利要求的特征的抓夹装置解决。有利的改进设计方案在从属权利要求中说明。还要求对使用这种按照本专利技术的抓夹装置的抓夹系统的在本专利技术的范围内独立的保护，其尤其和有利地可以用于工业式制造和输送技术的目的。以按照本专利技术有利的方式，将驱动力加在第一接触部段上的和因此使其为驱动作用对的、由磁性形状记忆合金材料制成的致动器器件与磁场生成器件共同作用，磁场生成器件从抓夹装置转移出去，即不机械式地与在合适的爪或者臂上构造成接触部段的抓夹器体机械式连接，而是与抓夹器体分开地和优选不动地配设。在此并不排除，抓夹装置自身、约在抓夹器体上也具有(额外的)磁场生成器件。本专利技术的重要优点、并且在此作为优选的实施方式实现的是，为了产生(抓夹器侧的)致动器器件的磁场作用，按照本专利技术配设的磁场生成器件与抓夹器体分开地，并且在此优选地配设在静止的、对应于在运动路径上的点位的位置上，就在该位置上实现共同作用。换句话说，按照本专利技术的措施，在抓夹装置位于该点位上或者与其相邻时，不动的、转移出去的磁场生成器件允许用于致动器器件的磁场作用的磁性的共同作用，磁场生成器件位于在所述点位上构造和配设，以便在该点位上就可以以已知的方式进行磁场感应的、磁性形状记忆合金的膨胀或者压缩，用于实现建立(或者解除)到工件的作用对。通过磁场生成器件相对于抓夹装置和致动器器件的按照本专利技术的静止的(或者机械式独立地必要时可以在其他方面运动的)配设，磁性共同作用仅在磁场器件的相应的点位上进行。在沿运动路径的另外的点位上不进行这种磁性的交互作用，但在通过在磁场生成器件的不动的点位上的磁性的共同作用实现预期的工件的抓夹或者解除，然后在沿运动路径的另外的运动过程(和点位)仅允许在抓夹装置上夹持工件时，这种磁性的交互作用尤其也是不必要的，然而其中在本专利技术的范围中不必要有磁场作用。按照改进设计方案配设的具有(额外的)磁场生成器件的、运动路径的另外的(第二)点位就作为目标点位允许与致动器器件的(重新的)磁性的共同作用，以便解除或者交出(之前被容纳的)工件。按照本专利技术的措施的明显的优点主要在于，用于与致动器器件的磁性共同作用的或者用于磁场作用的磁场生成器件(因为不再是抓夹装置的运动的部件)不必作为运动的质量、自身不必加速，并且因此显著地改进装置的机械动力性质。此外显著地简化了实现抓夹装置的抓夹器体的结构，因为其必须以最简单的形式仅实现接触部段并且合适地容纳或者锚固用驱动力作用在第一接触部段上的致动器器件，相反的是，电磁式线圈器件以及电管线，作为补充地或者备选地还有(可能影响重量的和脆性的、因此碰撞有危险的)永磁体作为典型的磁场生成器件不动地或者因而不运动地配设，相应地不影响显著的磨损表现并且如所述地不削弱系统的动力学性质。在此，在本专利技术的实现可能性的范围内，对按照本专利技术的作用对做广泛和全面的理解；其中既应包括第一或者第二接触部段在(近似可以任意构造的)工件的合适的(外)表面上的夹、摩擦或者类似的侧向的抓取，也包括(形状配合实现的)携带、嵌接或者锁定在合适的槽、底切、凸起部或者工件类似的抓取部段中，其中，相应于在夹住或者夹持时预期的作用可以相应地设计或者构造第一或者第二接触部段。在本专利技术的优选改进设计方案的范围内，接触部段借助钳式作用的抓夹器实现，并且在此优选地配设用于夹住或者夹持工件的夹爪或者夹臂，然而这种设计方案是优选的，而不应局限地理解。在进一步优选的设计方案中，可以用平的、基本上金属的和/或由塑料材料制成的抓夹器体以尤其合适的方式实现本专利技术，这带来简单的可制造性和不易受干扰的较高的连续负载能力和较低的制造成本。在此既可以想到一体式的设计方案(基本上通过塑料材料注塑实现的弓架的方式，其具有用于构成接触部段的臂，然后将作为致动器器件的MSM体合适地定位在可弹性运动的臂之间)，备选地也能想到在多件式抓夹器体的组件之间具有一个或者多个铰链或者关节部段的设计方案，其中，该部段然后再在合适的位置上为了形成和施加驱动力连接实现接触部段的机械组件。根据为实现抓夹器体和其对于(基本上在一体式实现的抓夹器的情况中的)变形或者多体的倾向使用的材料的不同，本领域技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造得可沿运动路径运动的抓夹装置(16；30；56；90；120)，所述装置用于抓住和夹持工件(70)以及使工件沿运动路径运动，所述装置具有至少一个第一接触部段(18；38；66)，为构成实现抓住和夹持的、带有工件的作用对，第一接触部段(18；38；66)相对于第二接触部段(20；40；68)可驱动，对第一接触部段分配致动器器件(22；44；54；128)，致动器器件构建为作为对磁场作用的响应施加驱动力，所述致动器器件(22；44；54；128)由磁性形状记忆合金材料制成，其特征在于，致动器器件构造为为了实现磁性共同作用而利用磁场生成器件形成磁场作用，其中，磁场生成器件构建为在运动路径的点位上不动(52；80；86；88)和/或能够独立于抓夹装置地运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.01 DE 102014110954.61.一种构造得可沿运动路径运动的抓夹装置(16；30；56；90；120)，所述装置用于抓住和夹持工件(70)以及使工件沿运动路径运动，所述装置具有至少一个第一接触部段(18；38；66)，为构成实现抓住和夹持的、带有工件的作用对，第一接触部段(18；38；66)相对于第二接触部段(20；40；68)可驱动，对第一接触部段分配致动器器件(22；44；54；128)，致动器器件构建为作为对磁场作用的响应施加驱动力，所述致动器器件(22；44；54；128)由磁性形状记忆合金材料制成，其特征在于，致动器器件构造为为了实现磁性共同作用而利用磁场生成器件形成磁场作用，其中，磁场生成器件构建为在运动路径的点位上不动(52；80；86；88)和/或能够独立于抓夹装置地运动。2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于至少一个第一和至少一个第二接触部段实现与工件优选钳式的共同作用地构造的抓夹器，其中，第一或者第二接触部段构造在抓夹器的夹爪或者夹臂(12；14；34；36；62；64)上。3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，抓夹器配设一体式或者多件式抓夹器体的、实现第一和/或第二接触部段的本体部段的转动、扭动、变形、摆动和/或相对移动，以作为对致动器器件的驱动力的响应。4.按照权利要求2或者3所述的装置，其特征在于，抓夹器至少部分地由塑料和/或金属材料构造，致动器器件布置在抓夹器上或者致动器器件优选地不可拆卸地集成在其中。5.按照权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，作用对实现第一和/或第二接触部段在工件上的夹、抓、携带、锁定和/或摩擦、尤其静摩擦。6.按照权利要求1至5之一所述的装置，其特征在于，尤其沿膨胀方向伸长地构造的致动器器件作为对磁场作用的响应沿膨胀方向可以膨胀和/或压缩地构造和布置。7.按照权...

【专利技术属性】
技术研发人员：T席普，M劳芬伯格，M拉布，B厄恩斯特，
申请(专利权)人：ETO电磁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE