(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6452004
(24)【登録日】2018年12月21日
(45)【発行日】2019年1月16日
(54)【発明の名称】ツイングリッパー
(51)【国際特許分類】
B25J 15/08 20060101AFI20190107BHJP
【FI】
B25J15/08 A
B25J15/08 N
【請求項の数】9
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2016-528020(P2016-528020)
(86)(22)【出願日】2014年11月10日
(65)【公表番号】特表2016-538141(P2016-538141A)
(43)【公表日】2016年12月8日
(86)【国際出願番号】EP2014074184
(87)【国際公開番号】WO2015071222
(87)【国際公開日】20150521
【審査請求日】2016年6月21日
(31)【優先権主張番号】102013112572.7
(32)【優先日】2013年11月14日
(33)【優先権主張国】DE
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】516127189
【氏名又は名称】ラトゥンデ アンド シーオー ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100091683
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄
(72)【発明者】
【氏名】ラトゥンデ,ウーリッヒ
【審査官】
松田 長親
(56)【参考文献】
【文献】
特開平11−114868(JP,A)
【文献】
実開昭61−099448(JP,U)
【文献】
実開平05−084405(JP,U)
【文献】
実開平03−117587(JP,U)
【文献】
特開2011−025377(JP,A)
【文献】
特開2001−159422(JP,A)
【文献】
米国特許第05820333(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B25J 1/00−21/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の軸受手段(6a)およびさらなる第1の軸受手段(6b)を有する第1の取付台(6)、ならびに、第2の軸受手段(7a)およびさらなる第2の軸受手段(7b)を有する第2の取付台(7)を有する、2つの丸形材部分(2、3)を同時に把持するためのツイングリッパーであって、
前記第1の軸受手段(6a)および前記第2の軸受手段(7a)は、固定位置において互いに接続され、前記第1のさらなる軸受手段(6b)および前記第2のさらなる軸受手段(7b)は弾力的に互いに接続され、2つの前記軸受手段(6a、7a)を、2つの前記さらなる軸受手段(6b、7b)との関連で変位方向(V)に前後に変位させることができ、
2つの前記さらなる軸受手段(6b、7b)は、一体型あご(5)に形成され、前記一体型あご(5)は第1のあご部分(5a)および第2のあご部分(5c)からなり、前記第1のあご部分(5a)および前記第2のあご部分(5c)は間隙(30)によって互いに分離され、弾性力を形成する細いばね部分(5b)が、前記第1のさらなる軸受手段(6b)を含む第1のあご部分(5a)と、前記第2のさらなる軸受手段(7b)を含む第2のあご部分(5c)との間に形成され、
2つの丸形材部分(2、3)を同時に把持する際に、前記細いばね部分(5b)が弾性変形し、前記第2のあご部分(5c)が前記第1のあご部分(5a)に対して近づく方向に移動し、前記間隙(30)が狭くなる、ツイングリッパー。
【請求項2】
前記第2のさらなる軸受手段(7b)は、前記変位方向(V)に弾力的に移動可能であることを特徴とする、請求項1に記載のツイングリッパー。
【請求項3】
前記間隙(30)は、一方で開放され、他方で前記ばね部分(5b)によって制限されることを特徴とする、請求項1に記載のツイングリッパー。
【請求項4】
前記間隙(30)は、一定の間隙幅を有して延伸されていることを特徴とする、請求項3に記載のツイングリッパー。
【請求項5】
張力をかけていない状態の前記第2の軸受手段(7a、7b)の互いからの距離は、前記第1の軸受手段(6a、6b)の互いからの距離より大きいことを特徴とする、請求項1〜4のうちいずれか一項に記載のツイングリッパー。
【請求項6】
前記第2のさらなる軸受手段(7b)の弾性的な移動は、前記変位方向(V)に平行に生じることを特徴とする、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のツイングリッパー。
【請求項7】
把持アーム(70)であって、この把持アームの一端において、2つの前記取付台(6、7)を有する把持ヘッドが配置される把持アーム(70)を特徴とする、請求項1〜6のうちいずれか一項に記載のツイングリッパー。
【請求項8】
前記把持ヘッドは、互いに対して変位させることができる2つのあご(4、5)を含み、1つの前記あご(4)は前記2つの軸受手段(6a、7a)を含み、もう1つの前記あご(5)は前記2つのさらなる軸受手段(6b、7b)を含む前記一体型あご(5)であることを特徴とする、請求項7に記載のツイングリッパー。
【請求項9】
縦方向(L)における前記軸受手段(6a、6b、7a、7b)の長さは、ツイングリッパーのタイプに応じて、調節可能に設計されるが、前記縦方向(L)の前記ばね部分(5b)の長さは、前記縦方向(L)における前記軸受手段(6a、6b、7a、7b)の長さとは関係なく、設計されることを特徴とする、請求項8に記載のツイングリッパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はツイングリッパーに関する。
【背景技術】
【0002】
現代の管切断機は、管がある長さに切断される中央を鋸切断しかつ機械加工するように設計され、管端部はさらなる作業ステップにおいて追加の機械加工が施される。ある長さに切断されたパイプ部分をある機械加工ステーションから次の機械加工ステーションへ移送するために、鋸切断ステーションにおいてある長さに切断されたパイプ部分を把持し、かつ、例えば、面取り装置へ供給するグリッパーが設けられる。パイプ部分は面取り装置で締め付けられかつ面取りされ、面取りプロセスが終了すると、この時面取りされたパイプ部分は、さらなるグリッパーによって次の機械加工ステーション、例えば、長さ測定設備へ供給され、ここで、パイプ部分の長さの検査が行われるが、そのパイプ部分は試験される状態で利用可能とすることができる。
【0003】
ある長さに切断され、機械加工され、および試験されるパイプ部分の時間単位当たりの数を増加させるために、ツイン機械加工プロセスがますます行われるようになり、すなわち、2つのパイプ部分が2つの長さの形材から同時にある長さに切断される。次いで、これらは、ツイングリッパーによって同時に把持され、かつ、機械加工のさらなる過程の対応する次の機械加工ステーションへ対にして移送されなければならない。
【0004】
2つのパイプ部分を同時に把持することは、パイプ部分が直径に関して厳密には同じでなく、些細な変化量を示し、2つのパイプ部分をそれぞれの場合に2つのあご間で締め付けることは、一般的に、調整に関して不正確であり、それによって2つのパイプ部分のうちの1つが典型的には締め付けられておらず、しっかりと把持されていないようになる限りにおいて、問題を生じさせている。
【0005】
特許文献1は、吊り上げ荷重としてレールを扱うためのレールグリッパーを開示している。この点において、それぞれが2つの把持用あごを有する2つの把持要素が設けられ、この場合、種々の把持要素の把持用あごは交差するため、2つの把持用あごのそれぞれは、吊り上げられるレールの両方に割り当てられる。
【0006】
特許文献2において、個々の把持装置が2つまたはそれ以上の把持要素を装備する場合がある把持装置であって、把持装置の把持要素の全てを、時間的に同時発生するように互いに変位させることができる把持装置が記載されている。
【0007】
特許文献3は、移動方向に対して横方向に連続的につぎ穂を挿入するための多重グリッパーを開示している。不利には、これは、機械工学における高精度の応用には適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】独国実用新案第202009010757号明細書
【特許文献2】独国特許出願公開第102010021422号明細書
【特許文献3】旧東独国特許第273597号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
従って、本発明の目的は、2つの丸形材部分を同時にしっかりと把持できるようにするツイングリッパーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
該目的は請求項1の特徴を有する冒頭で述べたツイングリッパーによって実現される。
【0011】
2つの丸形材部分を同時に把持するための、本発明によるツイングリッパーは、第1の軸受手段およびさらなる第1の軸受手段を有する第1の取付台、ならびに、第2の軸受手段およびさらなる第2の軸受手段を有する第2の取付台を備える。
【0012】
本発明によると、第1の軸受手段および第2の軸受手段は、第1の軸受手段および第2の軸受手段が互いに関連する位置を変更しないことを意味する固定位置において、把持プロセス中でも、および、2つの丸形材部分に力がかけられる時でも、互いに接続される。一方で、第1のさらなる軸受手段および第2のさらなる軸受手段は弾力的に互いに接続されることで、2つの丸形材部分を把持する際の大まかに位置合わせされた不精密さが、4つの軸受手段のうちの1つ、すなわちここでは第2のさらなる軸受手段が、第1のさらなる軸受手段との関連で弾力的に配置されるため、4つの軸受手段によって補償されるようにする。
【0013】
2つの丸形材部分を把持するために、動作時に、2つの軸受手段を、2つのさらなる軸受手段との関連で変位方向に前後に変位させることができる。
【0014】
第2のさらなる軸受手段は、好ましくは、変位方向に弾力的に移動可能であり、それによって、把持中に、好ましくは厳密に変位方向において、第2のさらなる軸受手段の弾性降伏が生じ、そのため、第2のさらなる軸受手段を変位方向に垂直に移行させることは除外され、好ましくは角柱状断面が形成されている4つの軸受手段によって、2つの丸形材部分のそれぞれは、把持プロセス中、2つの取付台のそれぞれにおいて対応する4つの接触線上に回転して固定されるように載置される。
【0015】
便宜的には、2つのさらなる軸受手段は、一体型あごから形成され、弾性力を形成する細いばね部分がさらなる軸受手段を含む2つのあご部分間に形成される。
【0016】
当今の管切断機およびそれらの構成部品は、高精度に動作させなくてはならないため、弾性ツイングリッパーに対しても高い精度が要求されている。本発明によると、ばね機構は、ひいては、例えば、ワイヤー腐食法によって、好ましくは、さらなる軸受手段を含む2つのあご部分間で、金属ブロックにおいて間隙を形成することによって形成される。その間隙は、一方で開放され、他方でばね部分によって制限される。円形セグメントの形状で、好ましくは金属から成る細いばね部分は、2つのあご部分間に実際のばねを形成する。
【0017】
便宜的には、該間隙は、その拡張範囲の最大面積にわたる一定の間隙幅を有する。これによって、ワイヤー腐食法において間隙を生じさせることがより容易になる。
【0018】
ツイングリッパーによって異なる直径を有する2つの丸形材部分を同時にかつしっかりと把持できるようにするために、張力をかけていない状態の2つの軸受手段の互いからの距離は、第1の軸受手段の互いからの距離よりわずかに大きく、それによって、わずかにより細長い管がさらなる取付台によって把持される場合でも、この管を依然しっかりと締め付けることができるようにする。第2のさらなる軸受手段の弾性的な移動は、好ましくは、変位方向に平行に生じる。
【0019】
本発明のとりわけ好ましい実施形態では、ツイングリッパーは把持アームを含み、この把持アームの一端において、中心締め付けバイスを有する把持ヘッド、および、中心締め付けバイスにおいて互いに対して対称に変位させることができる2つの取付台を有する2つのあごが配置される。便宜的には、把持ヘッドは、変位方向に互いに対して変位させることができるあごを含み、第1のあごは2つの軸受手段を含み、第2のあごは2つのさらなる軸受手段を含む。2つのあごの移動は電子的にまたは空気圧で制御される。
【0020】
縦方向における軸受手段の拡張範囲は、好ましくは、ツイングリッパーのタイプに左右され、調節可能に設計されるが、縦方向のばね部分の拡張範囲は、ツイングリッパーのタイプにかかわらずばね定数が実質的に同じままになるように、ばねの拡張範囲にかかわらず等しく設計される。
【0021】
本発明は、12個の図における4つの例示の実施形態によって説明され、これら図は下記を示す。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【
図1】本発明によるツイングリッパーの第1の実施形態の側面図である。
【
図2】
図1におけるツイングリッパーの上面図である。
【
図3】
図1におけるツイングリッパーの第1の斜視図である。
【
図4】
図1におけるツイングリッパーの第2の斜視図である。
【
図5】第1の実施形態と比較してより細い取付台を有する、本発明によるツイングリッパーの第2の実施形態を示す図である。
【
図6】
図5におけるツイングリッパーの第2の斜視図である。
【
図7】本発明によるツイングリッパーの第3の実施形態の側面図である。
【
図8】
図7における本発明によるツイングリッパーの第3の実施形態の上面図である。
【
図9】
図7におけるツイングリッパーの第1の斜視図である。
【
図10】
図7におけるツイングリッパーの第2の斜視図である。
【
図11】第3の実施形態と比較してより短い取付台を有する、本発明によるツイングリッパーの第4の実施形態の第1の斜視図である。
【
図12】
図11におけるツイングリッパーの第2の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
ツイングリッパー1は、2つの丸形材または丸形材部分を同時に把持するのに適している。その丸形材とは、実質的に、縦方向に沿って円形である断面外側を有する非中空または中空形材として理解される。丸形材は、金属部を含むことができる、または、完全に金属から形成できる。
【0024】
図1に示されるツイングリッパー1の一部は、ツイングリッパーヘッドの一部である多関節ツイングリッパーアームなしで示されている。ツイングリッパーアームは、
図1に示されるツイングリッパーヘッドを受け取り位置内へ移動させて2つの管部分2、3を同時に把持し、2つのグリッパーヘッドを解放位置内へ移して2つの管部分2、3を解放する。本発明によるツイングリッパー1は、例えば、1つの機械加工ステーションから次の機械加工ステーションまで2つの管部分2、3を運ぶために、管切断機に応用される。
【0025】
好ましくは互いに平行に隣接して配設される2つの管からの2つの管部分2、3が同時に、鋸切断ステーションで締め付けられ、かつ、ある長さに切断された後、管部分2、3は、本発明によるツイングリッパー1を用いて同時に把持され、鋸切断ステーションで締め付け解除されてさらなる機械加工ステーション、例えば面取り装置へ供給され、そのさらなる機械ステーションにおいて締め付けられ、ツイングリッパー1によって解放される。2つの管部分2、3は、面取りされた後、もう一度さらなるツイングリッパー1による把持、面取り装置からの解放、および、長さ制御設備への供給が可能であり、この長さ制御設備で、2つの面取りされた管部分2、3はその長さに関する最終検査を受ける。
【0026】
本発明によるツイングリッパー1は、2つの管部分2、3を同時にかつしっかりと把持するのに適している。ツイングリッパー1は、あご4およびさらなるあご5を含む。第1の軸受手段6aおよび第2の軸受手段7aは
図1の頂部で引き寄せられている1つのあご4上に配置され、さらなるあご5は、第1のさらなる軸受手段6bおよび第2のさらなる軸受手段7bを含む。2つの第1の軸受手段6a、6bは第1の管部分2のための第1の取付台6を形成し、2つの第2の軸受手段7a、7bは、第2の管部分3のための第2の取付台7を形成する。
【0027】
動作中、および、把持プロセス中も、第1の軸受手段6aおよび第2の軸受手段7aは、常に、互いに関連する位置に固定されるように配置される。第1の軸受手段6aおよび第2の軸受手段7aは、一体型構成部品に、好ましくは金属構成部品に鋳造される。
【0028】
一方では、第1のさらなる軸受手段6bおよび第2のさらなる軸受手段7bは、締め付けプロセス中、常に、互いに対して適所に厳密に固定されるように配置されないが、第2のさらなる軸受手段7bは、典型的には、第1のさらなる軸受手段6bとの関連で把持プロセス中に移動している。把持状態で、第2のさらなる軸受手段7bは弾性的に第1のさらなる軸受手段6bに対して締め付けられる。4つの軸受手段6a、6b、7a、7bのうちの1つの弾性的配置によって、両方の管部分2、3を同時にかつしっかりと、ツイングリッパー1によってほぼ同じ力で把持することが可能になる。
【0029】
1つのあご4およびさらなるあご5を変位方向Vに互いに対して変位させることができる。
図1において、変位方向Vは縦方向Lに垂直に配置される。縦方向Lは、管部分の縦方向に平行に及ぶ。
図1において、縦方向Lは図面において垂直に配置され、変位方向Vは図面において垂直方向に配置される。
【0030】
図2は、
図1のツイングリッパー1を上面図において示す。1つのあご4は、中心締め付けバイスのガイド21においてスタッド20によって案内される。その外側の縦方向Lにおいて、スタッド20はガイド21においてスタッド20の案内面を拡大し、ひいては、案内の安定性を確実に改良する鋸歯状断面を有する形材22を含む。
図2において、同時に締め付けられる2つの管部分2、3を見ることができる。ガイド21を有する中心締め付けバイス、スタッド20および鋸歯状形材22は、従来技術において既知である。2つのあご4、5を、ねじによってスタッド20において締めることができる。
【0031】
図3は、第1の斜視図における
図1のツイングリッパー1を示す。2つの管部分2、3は、ほぼ同じ力で同時にかつしっかりと把持される。さらなるあご5はまた、一体型構成部品、好ましくは一体型金属構成部品から形成される。さらなるあご5は、第1のさらなる軸受手段6bを備える第1のあご部分5aを含む。第1のあご部分5aは、半円形状に形成されるばね部分5bによって第2のさらなる軸受部分7bを備える第2のあご部分5cに接続される。第1あご部分5aおよび第2のあご部分5cは、細い間隙30によって互いに完全に分離され、細いばね部分5bによって弾性的に互いにのみ接続される。さらなるあご5は、例えば、ワイヤー腐食法によって金属ブロックから一体型に生産できる。
【0032】
リングセグメントの形状の細いばね部分5bの異なる厚さを有する種々のツイングリッパー1を製造することによって、ばね力を変更できる。ばね部分5bが細長いほど、ばね力は小さくなり、その逆もまた同様である。
【0033】
2つの第1の軸受手段6a、6b、および、2つの第2の軸受手段7a、7bは、変位方向Vに互いの頂部上に直接配置される。把持プロセス中、第2のさらなる軸受手段7bに力がかけられ、第2のあご部分5cは、第1のあご部分5aの方向に間隙30に弾性的に押し込まれる。この間、第2のあご部分5cの移動は、少なくとも、第1の管部分2および第2の管部分3両方ともがそれぞれしっかりと締め付けられかつ把持されるように、厳密に変位方向Vにもたらされる締め付けプロセスの開始中である。4つの軸受手段6a、6b、7a、7bには、取付台6、7に横たわっている管部分2、3が軸受手段のそれぞれとの2つの平行な接触線を形成するように、縦方向Lに垂直に角柱状断面が形成される。
【0034】
ある長さに切断された管部分2、3の直径は通常、0.2mm異なる。ツイングリッパー1は、約0.5mmの管部分間の直径の変化量を補償できるように設計される。縦方向Lに垂直の、かつ、変位方向Vに垂直の、第2のさらなる軸受手段7bの垂直移動は、
図1および
図3に示される実施形態において0.005mmのみである。
【0035】
図4は、底部からさらなるあご5上への第2の斜視図のツイングリッパー1を示す。
【0036】
図5および
図6は、4つの軸受手段6a、6b、7a、7bが縦方向Lに際立って短く形成される、
図1〜
図4に示されるツイングリッパー1と同様のツイングリッパー1を示す。しかしながら、ガイド21における2つのあご4、5の変位機構は同一であり、2つのあご4、5はとりわけ、縦方向Lにおいてガイド21に隣接するエリアにおいて
図1〜
図4と同一の拡張範囲を含む。2つの取付台6、7が位置する2つのあご4、5のエリアのみが、第1の実施形態におけるものよりも縦方向Lにおいて際立て短く形成される。
図5および
図6にまた示されるように、第1の実施形態のばね部分5bおよび第2の実施形態のばね部分5bは同じ長さを有する。この点において、第1の実施形態のばね定数および第2の実施形態のばね定数は、同様に少なくとも実質的に同一である。第2の実施形態のツイングリッパー1は、当然ながら、とりわけ、ある長さに切断されたより短い管部分2、3を把持するのに適している。
図6はまた、4つのねじによって既知の中心締め付けバイスのスタッド20上の2つのあご4、5の取り付けを示す。
【0037】
図7は、本発明によるツイングリッパー1の第3の実施形態を示す。2つの管部分2、3は第1の2つの実施形態において変位方向Vに実質的に垂直に互いに隣り合って配置されるが、第3の実施形態の2つの管部分2、3は、変位方向Vに実質的に平行に互いに隣り合って配置される。
【0038】
図7において、同一の参照符号は、第1の2つの実施形態のものと同一の構成部品を示す。2つのさらなる軸受手段6b、7bは、弾性的に互いに接続される。2つのさらなる軸受手段6b、7bは、ここでも、ワイヤー腐食法によって金属構成部品から一体型に形成される。
【0039】
第1の実施形態および第2の実施形態と対照的に、第1のあご部分5aと第2のあご部分5cとの間に形成される間隙30は、ここでは、実質的に、変位方向Vに平行に及ぶが、第1の実施形態および第2の実施形態においては、実質的に、変位方向Vに垂直に形成される。ばね部分5bは、同様に、その全縦方向拡張範囲にわたって、縦方向Lに垂直に半円形断面が形成されている。
【0040】
図8は、第1の実施形態および第2の実施形態のツイングリッパー1のガイド21と構成上同一に形成される、
図7における2つのあご4、5のガイド21を示す。
【0041】
図7における第3の実施形態の第1の軸受手段6aは、第2のあご部分5cにおける開口部71を通過するアーム70上に配置される。
【0042】
図9および
図10は配置をある程度より明確に示す。張力がかけられる時でも、第1の軸受手段6aおよび第2の軸受手段7aは、開口部71を通過するアーム70によって適所に固定させて互いに接続される。
【0043】
図11および
図12は、第3の実施形態とは異なる限りにおいて、第3の実施形態と比較して、縦方向Lにおける軸受手段6a、6b、7a、7bの拡張範囲を際立って短くした、本発明によるツイングリッパー1の、
図5および
図6と類似の第4の実施形態を示す。第4の実施形態および第2の実施形態の縦方向Lにおける軸受手段6a、6b、7a、7bのそれぞれの拡張範囲は、縦方向Lに垂直に軸受手段6a、6b、7a、7bの全拡張範囲に沿って10mmであるが、第1の実施形態および第3の実施形態の縦方向Lにおける軸受手段6a、6b、7a、7bの拡張範囲は60mmである。当然ながら、他の拡張範囲も考えられる。しかしながら、第3の実施形態および第4の実施形態の縦方向Lにおけるばね部分5bの拡張範囲は、第3の実施形態および第4の実施形態のばね定数が同様に少なくとも実質的に同一であるように、同じである。
【0044】
しかしながら、
図11および
図12に示されるツイングリッパー1は、第2のあご部分において開口部71を含まず、代わりに第2のあご部分5cを含み、アーム70は重なり合うエリアにおいて互いを補完するように先細になっている。縦方向Lにおけるアーム70の拡張範囲のみならず第2のあご部分5cの拡張範囲は、縦方向Lにおけるアーム70および第2のあご部分5cの他の拡張範囲の半分よりも、重なり合うエリアがわずかに小さい。この例示の実施形態において、縦方向における他の拡張範囲は10mmである。これによって、縦方向の拡張範囲も、アーム70および第2のあご部分5cの重なり合うエリアにおいて10mmの他の縦方向の拡張範囲を超えない。
【符号の説明】
【0045】
1 ツイングリッパー
2 管部分
3 管部分
4 あご
5 さらなるあご
5a 第1のあご部分
5b ばね部分
5c 第2のあご部分
6 第1の取付台
6a 第1の軸受手段
6b 第1のさらなる軸受手段
7 第2の取付台
7a 第2の軸受手段
7b 第2のさらなる軸受手段
20 スタッド
21 ガイド
22 鋸歯状形材
30 細い間隙
70 アーム
71 開口部
L 縦方向
V 変位方向