(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体（３，４）であって、相互に対して移動可能であり、その相互に対向する内側壁に、回転可能な歯車（２）の対向する区分（３１，３２）とそれぞれ協働する歯状形状（６，７）が設けられる支持体（３，４）を含み、歯車の回転によって、支持体（３，４）が逆方向に同期して同時に移動可能であり、歯車（２）がその周縁に沿って異なる先端円直径（ｄ）を有する、装置において、先端円直径（ｄ）は歯車（２）の一方の区分（３１，３２）に沿って回転方向にかつ連続的に増加し、歯車（２）の有効外径（ｄｗ）は把持回転位置において支持体（３，４）間に存在し、有効外径（ｄｗ）は公称直径に対応することを特徴とする装置。
【請求項２】
対向する区分（３２）は、歯車（２）の回転軸まわりの１８０°の回転によって一方の区分（３１）上に表示可能であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
先端円直径（ｄ）の最大変化は、０．０１ｍｍ〜０．１５ｍｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
各支持体（３，４）は把持ジョー（１１，１２）を有し、該把持ジョー（１１，１２）は協働し、歯車（２）は、把持ジョー（１１，１２）が相互に離間して移動する解放回転位置と、２つの把持ジョー（１１，１２）が物品（１６）を把持するように相互に向かって移動する把持回転位置との間で回転可能であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に従う、相互に対して移動可能な支持体を備える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
該装置は、長尺形状部分のための把持装置の一部として、先行技術において、たとえばＤＥ１４６３２２６Ａから知られている。
【０００３】
管部分のための既知の把持装置は、別個の把持ジョーを有し、これによって、ある長さに切断された管部分が機械加工工具、たとえばベベリングヘッドに対して固定的に配置可能である。この種の把持工具はある長さに切断された管部分を十分に強固に把持するけれども、それにもかかわらず、その精度は不十分である。数メートルの長さを有してもよく１００ｋｇ以上にまでなってもよい、ある長さに切断された管部分の数マイクロメートルの範囲の許容偏差は、上述の把持工具によって示すことはできない。
【発明の概要】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、高精度の把持工具を提供することである。
【０００５】
本目的は、請求項１の特徴を備える、冒頭部分に記載された装置によって達成される。本発明の好適な実施形態は、従属請求項の主題をなす。
【０００６】
該装置は、相互に対して移動可能である２つの支持体を有し、相互に対向する内側壁は、好ましくは、歯車の対向する区分とそれぞれ協働するラックの形態で歯状形状を有し、２つの支持体は、好ましくは、シリンダまたは他の作動部材によって直接駆動される。支持体は、好ましくは、逆方向に同時に駆動される。次いで、歯車は、逆方向への２つの正確な同期を可能にする。支持体はまた、歯車自体を介して駆動されてもよい。請求された装置は、把持装置の要素部分であってもよい。把持装置は、たとえば長尺形状物の部分をある長さに切断するための一体化された機械の追加機能の一部であってもよい。表現「長尺形状」は、所望の断面の中空および中実形状であると理解されるべきである。長尺形状部分は、プラスチック材料からなっていてもよいが、特に、金属からなっていてもよく、金属を含有してもよい。
【０００７】
個々の要素、特に歯車のみならず支持体を高い精度で、たとえばワイヤエロージョンによって製造する可能性にもかかわらず、製造された要素の公称寸法から偏差が生じるが、この偏差は、歯車のみならず支持体に対して適所に固定された２つの把持ジョーによる長尺形状部分の十分に正確な把持にもかかわらず、支持体の十分に正確な同期された案内が提供されないほど大きい。この重要な理由は、たとえ非常に小さくても、歯車の有効外径が公称直径から偏差があるからである。
【０００８】
したがって、実際のところ、一連の歯車全体がまず正確に製造されて、次いで、特に先端円直径に対して、公称値から依然として許容可能な偏差を有する一連の製造物から歯車を選択しなければならない。異なる歯車と、同様に製造されるラックとは、その歯の半径方向最外領域によって形成される外周に沿って異なる先端円直径を有するのが通常である。偏差はわずかであり１／１００ｍｍの範囲であるけれども、それにもかかわらず、要求される精度に対して大きすぎる。経験によれば、おおよそ４つのうち１つの歯車だけが該装置に適合するために使用可能である。１μｍの範囲における要素のより精度のある製造が必要とされるが、経済的ではない。
【０００９】
したがって、本発明に従えば、２つの支持体の同期を改善するために歯車が設けられ、該歯車は、意図的に、歯の半径方向最外領域によって形成されるその先端円に沿って異なる長さの先端円直径を有する。先端円直径は、この場合、２つの対向する歯の外方点間の距離であると理解されるべきである。したがって、本発明に従う歯車は、２つの支持体間の角度位置に応じて、それぞれ異なる有効外径を有する。有効先端円直径はまた、この場合、有効外径として単純に指定される。
【００１０】
本発明の好適な実施形態において、各支持体は、適所に固定配置される把持ジョーを有し、これらの把持ジョーは、物品を正確な位置に把持するために協働する。２つの把持ジョーが相互から離反して移動するとき、それらは物品を解放し、２つの把持ジョーが相互に向かって移動するとき、それらは物品を把持する。２つの支持体、したがって２つの把持ジョーの正確な同期は、支持体の２つの歯状形状に係合する本発明に従う歯車によって達成される。歯車は、解放位置と把持位置との間で回転する。
【００１１】
好ましくはアームを介して支持体に配置される２つの把持ジョーによって、ある長さに切断された管部分を把持するとき、歯車の有効外径は、２つの支持体間に設けられ、歯車の正確な公称直径に対応する必要がある。歯車の公称直径は、理想的な歯車が物品を正確に中央に把持し、把持状態で工具に対して正確に位置付けるために有するであろう理論的に正確な先端円直径であると理解されるべきである。
【００１２】
その周縁に沿う歯車の異なる先端円直径のために、歯車は、支持体間で有効な外形が公称直径に正確に対応する位置に、回転によって移動可能である。用語「正確に」は、この場合、±２μｍ以下のわずかな偏差をも意味するとして理解されるべきである。
【００１３】
好ましくは連続的に異なる直径を有する製造された各歯車が、このようにして本発明に従う装置のために本質的に用いられることが有利である。一連の歯車全体がまず製造されて、次いで、この一連の製造物から理想的な歯車を選択し、他のものを分離する必要はもはやない。
【００１４】
支持体の最大移動経路は、この場合、物品を把持し解放するために、歯車が一周の一部だけ、好ましくは５°〜２０°だけ回転する必要があるように選択される。結果として、歯車の扇形の外径が連続的に増加することができ、この場合、この扇形は歯車の１８０°の周縁を含んでもよく、次いで、歯車が、１８０°だけ回転対称に配置される２つの部分を含むことが好ましい。大きさのオーダーに関して、本発明に従う歯車の最大および最小先端円直径の差は、０．０１ｍｍ〜０．１５ｍｍである。直径の差は、扇形の大きさおよび歯の間隔に応じて、±２μｍの依然としてわずかな許容偏差の約１０〜１５０倍にもなる。
【００１５】
しかしながら、可変の先端円直径を有する歯車の他の実施形態も可能である。一例として、先端円の半径は、１つの扇形にわたって一定のままであってもよく、異なる扇形は異なる半径を有していてもよい。混合された形態も可能である。
本発明は、３つの図面における２つの実施形態を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】把持された管部分を有する、本発明に従う把持装置の一部の斜視図である。
【図２】２つの支持体と非対称歯車とを備える図１の内部構造を示す図である。
【図３ａ】解放状態における図１の把持装置の正面図である。
【図３ｂ】把持状態における図１の把持装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、特に金属製管端部１６を把持するための把持装置１の一部を示す。把持装置１は、形状のこ盤（図示せず）の一部である。形状のこ盤は、部分を、長尺形状物の特別な形態としての特に金属製管または金属製中実形状物から切り出すことを可能にする。次いで、切り出された形状部分は、切り出しに続く機械加工において、機械加工装置によってその端部がさらに機械加工されてもよい。さらなる機械加工は、たとえば、ベベリング工具１７によるベベリング加工において、または特に中実形状物の場合、心立てボアによる心立て中ぐりによって行われる。機械加工の精度要求は非常に高いので、たとえば管部分端部のベベリング中、把持誤差による材料の外面に対する斜面の偏心は、要求に応じて、最大限でも０．０１〜０．０５ｍｍにすべきである。
【００１８】
このような高い位置精度を達成するために、特に、工具が精度良く動作し、この目的を達成するために、精度よく製造される必要がある。また、把持工具のために使用される個々の要素は、高い精度でなければならない。これは、図２の把持装置１に示される歯車２に関して、歯車２の先端円直径ｄと、歯車２と協働するラック６，７の精度とが最大限でも公称値から１〜２μｍだけ逸脱することを意味する。従来の製造技術は、ワイヤエロージョン法であってさえ、歯車２およびラック６，７の十分な精度の製造を可能にしない。製造された歯車２は、個々に試験されなければならず、精度良く製造された歯車２だけが把持工具１への取付けに選択され使用される。
【００１９】
図１に示される把持工具１の場合において、２つの相互に対向する支持体３，４が設けられ、それらは逆方向に移動可能であり、その互いに対向する内側壁に、ラック６，７が形成される。２つのラック６，７はそれぞれ、歯車２と協働し、該歯車２は支持体３，４の２つのラック６，７間に回転可能に装着され、したがって支持体３，４の同期を確保する。
【００２０】
支持体３，４は、この場合、関連する第１のシリンダ４１および第２のシリンダ４２を介して駆動される。あるいは、しかしながら、駆動は、歯車２によって直接実行されてもよい。図１に従う図において、左側の支持体３は上方に移動し、右側の支持体は下方に移動し、この場合歯車２は時計回りに回転し、歯車２が反時計回りに回転するとき、２つの支持体３，４はしたがって逆方向に移動する。歯車２は、２つの支持体の正確な同期を確保する。図１に示されるように、２つの支持体３，４には、それぞれ、把持ジョー１１，１２を備えるアーム８，９が設けられ、該把持ジョー１１，１２は、ある長さに切断された管部分１６を把持することを可能にし、この把持された管部分１６をベベリング工具１７によってさらなる機械加工のために供給することを可能にする。
【００２１】
先行技術によれば、複数の歯車２が、特にその先端円直径ｄに関してできるだけ高い精度で製造され、そのうち、少なくとも一方の区分において十分に正確な先端円直径ｄを有する、おおよそ４つまたは５つのうち１つ歯車２だけが使用されて、支持体３，４が正確に案内され得る。
【００２２】
本発明は、歯車２がその先端円に沿って変化する先端円直径ｄを有するということで、本課題を解決する。実施形態が図３ａおよび図３ｂに示される。図３ａに示される本発明に従う歯車２の実施形態は、１８０°だけずれて回転対称に配置される２つの半区分３１，３２を有する。歯車半区分３１，３２のそれぞれの先端円直径ｄは、図２の反時計回りに半区分３１，３２のそれぞれに全体にわたって連続的に増加する。
【００２３】
この場合、先端円直径ｄは、歯車２の中心から歯車軸を通って歯車２の外周、すなわち先端円の半径方向最外点までの距離であると理解されるべきであり、この場合、歯車２の先端円は、個々の歯の最外点に沿う概念上の接続線によって形成される。先端円は、図３ａおよび図３ｂにおいて破線によって示される。
【００２４】
図３ａおよび図３ｂは、図２に示される把持装置１の一部の２つの正面図である。図３ａおよび図３ｂの２つの正面図は、歯車２の位置と支持体３，４の位置とが異なる。図３ａの歯車２は、管部分１７を解放する回転位置において示され、図３ｂの歯車２は、管部分１６を把持する回転位置において示されている。図１に示される装置１は、ラック６，７の長さ、歯の大きさ、歯の距離および歯車２の先端円直径ｄに関して、支持体３，４の最大移動経路が、歯車２が１８０°未満回転して最大移動経路を完全に通過する必要があるほど長くなるように寸法決めされる。歯車２の先端円直径ｄは、およそ０．０１〜０．１５ｍｍだけ最小値と最大値との間で変化する。したがって、反時計回りにおける先端円直径ｄの増加は、図３ａおよび図３ｂでは大いに誇張して示されている。図３ａ、図３ｂにそれぞれ相互に平行に移動可能な２つの支持体３，４に垂直に存在する有効外径ｄｗは、歯車２の回転位置によって変化する。有効外径ｄｗはまた、支持体３，４の歯状形状６，７に垂直に、好ましくは２つの支持体３，４間に水平に存在する。
【００２５】
動作のために、歯車２は、図３に示される把持状態において、すなわち２つの把持ジョー１１，１２が把持されるべき管部分１６を強固に抱えるとき、有効外径ｄｗが先端円直径ｄの公称値に可能性のある最も大きな精度で、好ましくは正確に対応するように、２つの支持体３，４間のその回転位置において位置付けられる。把持された管部分１６は、この正確な位置、すなわち公称要求値に正確に対応する位置におけるその端部の機械加工を受けることができる。
【００２６】
把持ジョー１１，１２を解放するために、第１のシリンダ４１は下方に移動し、第２のシリンダ４２は上方に移動し、このようにして、歯車２は図３ｂの反時計回りに回転し、他方の有効外径ｄｗは、非把持中次第により小さくなるが、２つの支持体３，４間に存在する。決定的なことは、支持体３，４に配置される２つの把持ジョー１１，１２によって管部分１６を把持するときにおける位置決めの正確かつ高い精度である。
【符号の説明】
【００２７】
１  把持装置
２  歯車
３  左側の支持体
４  右側の支持体
６  歯状形状
７  歯状形状
８  アーム
９  アーム
１１  把持ジョー
１２  把持ジョー
１６  管端部
１７  ベベリング工具
３１  歯車区分
３２  歯車区分
４０  外周
４１  第１のシリンダ
４２  第２のシリンダ
ｄ  先端円直径
ｄｗ  有効外径
【図１】
0006046162.tif 000002
【図２】
0006046162.tif 000003
【図３ａ】
0006046162.tif 000004
【図３ｂ】
0006046162.tif 000005