(57)【要約】      （修正有）【課題】多数の製造に対応した、単純化された内側グリッパを提供する。【解決手段】少なくとも緊締位置と解除位置との間において移動可能な操作手段２を備えた内側グリッパ１であって、操作手段２に、軸方向移動可能な緊締円錐３が対応配置されており、該緊締円錐３は、保持プレート４に一体に形成されていてかつ工具および／またはワークと相互作用する緊締エレメント５内に係合している。【選択図】図１
2017061029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも緊締位置と解除位置との間において移動可能な操作手段（２）を備えた内側グリッパ（１）であって、前記操作手段（２）に、軸方向移動可能な緊締円錐（３）が対応配置されており、該緊締円錐（３）は、保持プレート（４）に一体に形成されていてかつ工具および／またはワークと相互作用する緊締エレメント（５）内に係合していることを特徴とする、内側グリッパ（１）。
【請求項２】
前記緊締エレメント（５）が緊締形状に関して半径方向で前記緊締円錐（３）によって拡開されるように、前記操作手段（２）は前記保持プレート（４）に連結されている、請求項１記載の内側グリッパ（１）。
【請求項３】
前記緊締エレメント（５）は、前記保持プレート（４）に結合された連結部分（６）と、内側円錐部（１９）を備えて成形された円錐部分（７）と、外周部において先細の端部部分（８）とから一体に形成されている、請求項１または２記載の内側グリッパ（１）。
【請求項４】
前記緊締エレメント（５）は外周面に溝（９）を有していて、該溝（９）内に、半径方向に作用する戻しエレメント（１０）が挿入または配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の内側グリッパ（１）。
【請求項５】
前記戻しエレメント（１０）はＯリングとしてまたはばねコードとして形成されている、請求項４記載の内側グリッパ（１）。
【請求項６】
前記緊締エレメント（５）に、半径方向に方向付けられたスリット（１１）が形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の内側グリッパ（１）。
【請求項７】
前記保持プレート（４）は少なくとも１つの案内部分（１２）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の内側グリッパ（１）。
【請求項８】
前記保持プレート（４）は少なくとも１つの孔（１３）を有していて、該孔（１３）に、前記保持プレート（４）と前記操作手段（２）とを結合するための固定手段（１４）が取り付けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の内側グリッパ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具、ワークまたはこれに類したものの内輪郭に係合する内側グリッパに関する。内側グリッパは、操作技術において使用され、このとき内側グリッパには、多くの場合位置決めシステムが対応配置されていて、特にいわゆるピック＆プレース適用時に使用される。さらにこのような内側グリッパは、ロボットにおいて使用される。
【０００２】
従来技術に基づいて公知の内側グリッパは、多くの場合複雑に、複数の個々の部材から形成されている。このようなグリッパを多数製造したい場合には、これらのグリッパは、長い製造時間を必要とし、これは不都合と感じられる。
【０００３】
ゆえに本発明の課題は、単純化された内側グリッパを提供することである。
【０００４】
この課題は、請求項１に記載の特徴を備えた内側グリッパによって解決される。特にこの内側グリッパは、少なくとも緊締位置と解除位置との間において移動可能な操作手段を有しており、この操作手段に、軸方向移動可能な緊締円錐が対応配置されている。この緊締円錐は、保持プレートに一体に成形されていてかつ工具および／またはワークと相互作用することができる緊締エレメント内に係合している。つまり内側グリッパを移動させるために、操作手段が働き、この操作手段は、特に圧力媒体作動式のシリンダとして実現することができる。保持プレートが緊締エレメントと一体に形成されていることによって、緊締エレメントは、ただ１回の製造ステップにおいて製造することができ、次いで緊締エレメントは、操作手段に結合することができる。
【０００５】
このとき、保持プレートが緊締エレメントと一緒に造形的若しくは創成的な製造方法（generatives Fertigungsverfahren）を用いて製造されると、好適であることが判明している。このとき特に、選択的レーザ溶融法（ＳＬＭ）または選択的レーザ焼結法（ＳＬＳ）のようなパウダーベッド法が使用されると好適であることが判明している。さらに緊締エレメントを備えた保持プレートは、例えば熱溶融積層法（ＦＤＭ）または薄膜積層法（ＬＯＭ）によって、または低温ガス噴射によってまたは電子ビーム溶融によって、自由空間法（Freiraumverfahren）において製造することも可能である。さらに、緊締エレメントを備えた保持プレートを製造するために、例えばステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）またはリキッドコンポジットモールディング（ＬＣＭ）のような、液体材料法（Fluessigmaterialverfahren）を使用することもできる。
【０００６】
本発明の枠内において好適であることが判明している態様では、緊締エレメントが緊締形状に関して半径方向で緊締円錐によって拡開されるように、操作手段は保持プレートに連結されている。このように構成されていると、緊締円錐によって、工具またはワークと相互作用する緊締エレメントを半径方向において拡開させることができ、かつこれによって内輪郭を緊張させることができる。造形的若しくは創成的な製造方法に基づいて、それぞれの複雑な輪郭を製造することが可能であり、これによって緊締エレメントを、グリップすべきワークまたは工具に正確に適合させることができる。
【０００７】
別の好適な態様によれば、緊締エレメントは、保持プレートに結合された連結部分と、内側円錐部を備えて成形された円錐部分と、外周部において先細の端部部分とから一体に形成されている。このとき連結部分は、保持プレートを緊締エレメントに結合し、かつ円錐部分は、緊締エレメントの、操作手段の緊締円錐と相互作用する部分である。先細になる端部分によって、グリップすべき工具および／またはワークの内側円錐部内への緊締エレメントの導入が簡単化される。それというのは、これによってワークのセルフアライメントが行われるからである。
【０００８】
さらに、好適であることが判明している別の態様では、緊締エレメントは外周面に溝を有していて、該溝内に、半径方向に作用する戻しエレメントが挿入または配置されている。緊締位置において緊締円錐は、緊締エレメントを半径方向に拡開するように位置決めされている。操作手段が解除位置に戻り移動させられる場合には、緊締エレメントもまた解除形状（Loesekonfiguration）に変化する必要があり、これは、半径方向に作用する戻しエレメントによって追加的に促進される。つまりこれによって、一方では、緊締エレメントの材料に基づく戻し力が存在しており、この戻し力は、他方において、半径方向に作用する戻しエレメントの追加的な戻し力によって促進または強化される。これによって緊締エレメントのさらに画定された移動を実現することができる。
【０００９】
本発明の枠内において、好適であることが判明している別の態様では、戻しエレメントはＯリングとしてまたはばねコードとして形成されている。
【００１０】
緊締エレメントの弾性を高めるために好適であることが分かっている別の態様では、緊締エレメントに、半径方向に方向付けられたスリットが形成されている。
【００１１】
保持プレートと一体に造形的若しくは創成的な製造方法において製造された緊締エレメントに基づいて、複雑な構造を備えた保持プレートを形成することが可能であり、このとき、保持プレートに少なくとも１つの案内部分が対応配置されていると好適である。このように構成されていると、例えばロボットアームまたはこれに類したものにおける保持プレートひいては内側グリッパの位置決めが容易になる。
【００１２】
保持プレートを操作手段に確実に結合できるようにするために、本発明の枠内において同様に好適であると判明している態様では、保持プレートは少なくとも１つの孔を有していて、該孔に、保持プレートと操作手段とを結合するための固定手段が取り付けられている。
【００１３】
次に、図面に示した実施形態を参照しながら本発明を詳説する：
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る内側グリッパの縦断面図である。
【図２】図１に示したグリッパの斜視図である。
【００１５】
図面には、操作手段２を備えた内側グリッパ（Innengreifer）１が示されている。この操作手段２は本実施形態では、流体作動式の緊締シリンダとして形成されており、この緊締シリンダ内において、ピストン１５が軸方向移動可能に案内されている。このピストン１５には、引張りおよび／または押圧棒１６が取り付けられており、この引張りおよび／または押圧棒１６自体は、緊締円錐３に結合されている。そのために緊締円錐３は、雄ねじ山を備えたねじ山部分を有しており、この雄ねじ山は、引張り棒１６の雌ねじ山にねじ込まれている。緊締円錐３は、円錐形状の外輪郭を有しており、この外輪郭は、本実施形態では、操作手段２は反対の側において先細に形成されている。言い換えれば、緊締円錐３は、外側円錐部２０を有している。緊締円錐３の別の実施形態は、操作手段２に向かって先細の外側円錐部２０を使用するようになっており、この場合には外側円錐部２０において、引張り操作によってワークの緊締が生ぜしめられる。つまり操作手段２によって緊締円錐３は、軸方向移動可能に支持されていて、同様に緊締位置と解除位置との間において移動することができる。
【００１６】
さらに保持プレート４が設けられており、この保持プレート４は、緊締エレメント５と一体に形成されている。そのために保持プレート４は貫通孔１７を有しており、この貫通孔１７を貫いて緊締円錐３が案内されている。緊締円錐３は、緊締エレメント５の内壁に、特に内側円錐部１９に接触していて、緊締エレメント５を拡開するように設計されている。保持プレート４は、緊締エレメント５が緊締形状（Spannkonfiguration）において半径方向に緊締円錐３によって膨張または拡開されるように、操作手段２に連結されている。そのために緊締円錐３の円錐形の外輪郭は、緊締エレメント５の、図示の実施形態では同様に円錐形の内輪郭と、相互作用させられる。図１に示した実施形態において、ピストン１５が軸方向で保持プレート４に向かって移動させられると、これによって、緊締円錐３によって緊締エレメント５が拡開され、これによってワークおよび／または工具の内部との係合を達成することができる。ピストン１５が逆方向に移動させられると、緊締エレメント５の材料弾性に基づいて、緊締エレメント５は再び図１に示した出発位置にもたらされる。図１に示した解除位置への緊締エレメント５の追加的な戻り運動を加えるために、緊締エレメント５は外周部に溝９を有している。この溝９には戻しエレメント１０が挿入されており、この戻しエレメント１０は半径方向で緊締エレメント５に作用する。この戻しエレメント１０はＯリングとして形成されている。
【００１７】
特に図２から分かるように、緊締エレメント５は半径方向に方向付けられたスリット１１を備えて成形されており、これによって緊締エレメント５の弾性が高められている。これらのスリット１１は、例えばエラストマのような材料によって満たされていてもよい。択一的に緊締エレメント５はまた閉じられて成形されている。図２からさらに分かるように、図示の発明の緊締エレメント５は、複数の、本実施形態では正確に３つの部分、つまり保持プレート４に結合された連結部分６と、内側円錐部１９を備えて成形された円錐部分７と、外周部において先細の端部部分８とに分けられている。
【００１８】
図２から分かるように、連結部分６は追加的な切欠き１８を備えて成形されており、これによって連結部分６は、特別なもしくは択一的な実施形態において、軸方向に圧縮可能に形成されている。この構成は、ワークまたは工具を解除するのに役立つ。緊締円錐３が軸方向で操作手段２に向かって移動させられると、緊締円錐３は、内側円錐部１９と外側円錐部２０との間における摩擦に基づいて、緊締エレメント５を軸方向において連行する。これによって連結部分６は、軸方向において圧縮される。これにより、緊締されたワークの端面が、保持プレート４の面と接触する（これは既にそうなっていない場合に限る）。緊締円錐３がさらに移動させられると、緊締円錐３は、緊締エレメント５を連結部分６の圧縮によってさらに連行し、これによりワーク（端面側）は保持プレート４によって緊締円錐３から押し離される。その結果ワークは簡単に解除される。
【００１９】
最後に、保持プレート４自体は案内部分１２を有しており、これによって案内部分１２を、所望の装置（例えばロボットアーム）に簡単に取り付けることができる。さらに、保持プレート４と操作手段２とを結合するために、保持プレート４は孔１３を備えて形成されており、これらの孔１３には固定手段１４を取り付けることができる。
【００２０】
結局、本発明に係る内側グリッパ１は、そのコンパクトさによって傑出しており、かつその製造時には、僅かな実施時間しかかからない。それというのは、保持プレート４と緊締エレメント５とが１つの製造ステップにおいて一体に製造されるからである。
【符号の説明】
【００２１】
１  内側グリッパ
２  操作手段
３  緊締円錐
４  保持プレート
５  緊締エレメント
６  連結部分
７  円錐部分
８  端部部分
９  溝
１０  戻しエレメント
１１  スリット
１２  案内部分
１３  孔
１４  固定手段
１５  ピストン
１６  引張りおよび／または押圧棒
１７  貫通孔
１８  切欠き
１９  内側円錐部
２０  外側円錐部
【図１】
2017061029.tif 000003
【図２】
2017061029.tif 000004
【外国語明細書】
2017061029.tif 000005
2017061029.tif 000006
2017061029.tif 000007
2017061029.tif 000008
2017061029.tif 000009
2017061029.tif 000010
2017061029.tif 000011
2017061029.tif 000012
2017061029.tif 000013
2017061029.tif 000014
2017061029.tif 000015
2017061029.tif 000016
2017061029.tif 000017