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DE10026196B4 - Druckluftspannfutter mit Messfunktion - Google Patents

Druckluftspannfutter mit Messfunktion Download PDF

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DE10026196B4
DE10026196B4 DE10026196A DE10026196A DE10026196B4 DE 10026196 B4 DE10026196 B4 DE 10026196B4 DE 10026196 A DE10026196 A DE 10026196A DE 10026196 A DE10026196 A DE 10026196A DE 10026196 B4 DE10026196 B4 DE 10026196B4
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DE
Germany
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housing
pair
guide
compressed air
magnetic scale
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Seiji Yawara Takanashi
Katsumi Yawara Hagiwara
Kouichirou Yawara Kanda
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SMC Corp
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Publication date
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Abstract

Ein Paar von Klauenelementen 7a und 7b, die an beiden Seiten eines Gehäuses 1 angeordnet sind, sind sowohl mit den Spitzen eines Paares paralleler Kolbenstangen 6a und 6b, die sich unter der Wirkung von Luftdruck in gegenüberliegenden Richtungen synchron auseinander- bzw. zusammenziehen, als auch den Spitzen eines Paares von Führungsstangen 13a und 13b, die sich über einen Zahnstangenmechanismus in gegenüberliegenden Richtungen synchron auseinander- bzw. zusammenziehen, verbunden. Durch Ausbilden einer magnetischen Skala 18 an einer Seitenfläche einer der Führungsstangen 13b wird die Führungsstange 13b auch als Teil eines Dimensionsmessmechanismus genutzt. Eine Sensoreinheit 20 zum Ablesen der magnetischen Skala 18 ist an dem Gehäuse 1 angebracht.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druckluftspannfutter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein Druckluftspannfutter zum Ergreifen eines Werkstücks über eine Vielzahl von Klauenkomponenten, die mit Hilfe von Luftdruck geöffnet und geschlossen werden, ist bekannt. Beispielsweise beschreibt die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung JP 30 23 095 U ein Druckluftspannfutter dieser Art, bei dem ein Paar paralleler Kolbenstangen, die sich mit Hilfe von Luftdruck synchron zueinander in entgegengesetzten Richtungen erstrecken bzw. zusammenziehen, in einem Gehäuse mit rechteckiger parallelepipedförmiger Gestalt vorgesehen ist, wobei eine Klauenkomponente an der Spitze jeder der Kolbenstangen angebracht ist, die von Endflächen der gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses vorstehen, und wobei ein Werkstück durch das Paar von Klauenkomponenten, die entsprechend der Ausstreckung bzw. Zusammenziehung der Kolbenstangen geöffnet und geschlossen werden, ergriffen wird. Bei dem Druckluftspannfutter ist zur sanften Öff nungs/Schließbetätigung der Klauenkomponenten ein Paar von Führungsstangen, die sich über einen Zahnstangenmechanismus in entgegengesetzten Richtungen synchron ausdehnen bzw. zusammenziehen, in dem Gehäuse angebracht, wobei die Spitzen der Führungsstangen mit den Klauenkomponenten verbunden sind und wobei die Öffnungs/Schließbetätigung der Klauenkomponenten durch die Führungsstangen geführt wird.
  • Da der Abstand zwischen den Klauenkomponenten, der Öffnungs/Schließhub, und dgl. auf relativ große Werte eingestellt sind, hat das Druckluftspannfutter den Vorteil, dass Werkstücke mit unterschiedlichen Größen sicher gegriffen werden können. Obwohl das Druckluftspannfutter Werkstücke unterschiedlicher Größen ergreifen kann, kann das Druckluftspannfutter die Größe eines gegriffenen Werkstückes nicht erkennen. Dementsprechend kann das Druckluftspannfutter Werkstücke unterschiedlicher Größen anhand ihrer Größen nicht selektieren und das Werkstück nicht zentrieren.
  • Wenn ein Öffnungs/Schließhub der Klauenkomponenten über elektrische oder magnetische Einrichtungen gemessen wird, kann die Größe eines Werkstücks erfasst werden. Wenn derartige Messeinrichtungen zusammengesetzt werden, wird jedoch der Aufbau des Spannfutters kompliziert und die Größe vergrößert.
  • So ist es aus der DE 198 01 091 A1 grundsätzlich bekannt, zur Erfassung des Hubes eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders eine magnetische Skala zu verwenden, die von einem Sensor abgetastet wird. Dieses grundsätzliche Messprinzip ist bereits in der DE 36 03 565 A1 beschrieben. Die magnetische Skala ist hierbei an der Kolbenstange vorgesehen, so dass sie zwangsläufig mit dem Antriebsfluid in Verbindung tritt. Dies führt zu Verschmutzungen der Skala, so dass die Genauigkeit der Positionserfassung beeinträchtigt wird. Die Sensoreinheit ist zudem in einem gesonderten Gehäuse im Anschluss an den Zylinder angeordnet, wobei dieses Gehäuse ebenfalls von der Kolbenstange durchtreten wird. Bei einem symmetrisch aufgebauten Druckspannfutter würde dies eine entsprechende Verlängerung an der gegenüberliegenden Endseite des Gehäuses erforderlich machen, so dass das Druckluftspannfutter unnötig vergrößert würde.
  • In der US 4,484,391 ist ein magnetischer Detektor beschrieben, bei dem ein Detektionselement an einem in einer Zylinderöffnung gleitenden kolbenartigen Element mit einer zentralen Öffnung angeordnet ist. In der zentralen Öffnung ist eine Stange mit einer magnetischen Skala aufgenommen, welche an dem Detektorgehäuse fixiert ist, so dass das Detektionselement mit dem kolbenartigen Element an der magnetischen Skala entlang gleitet, um den Kolbenhub zu messen. Dieser Aufbau des Detektors ist kompliziert und erfordert das Vorsehen einer gesonderten Stange für die magnetische Skala.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druckluftspannfutter mit einfacher rationeller Gestalt vorzuschlagen, das in der Lage ist, die Größe eines gegriffenen Werkstücks zu messen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung ein Druckluftspannfutter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.
  • Das erfindungsgemäße Druckluftspannfutter mit dem obigen Aufbau kann die Größe eines durch das Paar von Klauenelementen gegriffenen Werkstückes messen, indem die magnetische Skala an der Führungsstange, die zusammen mit den Klauenkomponenten gleitet, über eine Sensoreinheit abgelesen werden. Durch Greifen eines Werkstücks an einer Vielzahl von Orten und Messen der Dimension an den gegriffenen Positionen, kann auch die Gestalt des Werkstückes ermittelt werden.
  • Wenn das Druckluftspannfutter mit dem Größenmessmechanismus ausgestattet ist, indem die magnetische Skala an der Führungsstange als Führugnsmittel, das die Öffnungsschließbewegung der Klauenkomponenten sanft macht, vorgesehen wird, wird die Führungsstange als Teil des Dimensionsmessmechanismus verwendet, so dass es nicht notwendig ist, eine separate Stange vorzusehen, die die magnetische Skala aufweist. Dementsprechend kann das Druckluftspannfutter mit Dimensionsmessmechanismus sehr einfach und mit rationeller Gestalt ausgebildet werden. Außerdem wird eine Vergrößerung des Druckluftspannfutters durch das Anbringen des Dimensionsmessmechanismus verhindert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hat das Gehäuse eine im Wesentlichen rechteckige parallelepipedförmige Gestalt. Das Paar von Führungsstangen und das Paar von Kolben und Kolbenstangen sind in oberen bzw. unteren Abschnitten in dem Gehäuse vorgesehen. Die obere Fläche des Gehäuses dient als Befestigungsfläche zur Anbringung an einem Roboterarm. Die Sensoreinheit wird an der Seitenfläche des Gehäuses an einer der Führungsstange mit der magnetischen Skala entsprechenden Stelle an einer Höhe angebracht, an der die Sensoreinheit nicht von der oberen Fläche des Gehäuses nach oben vorsteht.
  • Dementsprechend kann der Dimensionsmessmechanismus einfach an dem Druckluftspannfutter angebracht werden, ohne ein bekanntes Spannfutter wesentlich zu modifizieren und ohne beim Anbringen des Druckluftspannfutters an einem Roboterarm Probleme hinsichtlich einer Behinderung durch die Sensoreinheit hervorzurufen.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoreinheit einen Lesekopf mit einem Sensor zum Ablesen der magnetischen Skala in einem Sensorgehäuse und eine Verstärkungseinheit mit einem Verstärkungsschaltkreis zur Verstärkung eines Lesesignals von dem Lesekopf in einem Verstärkungsgehäuse auf. Der oben genannte Lesekopf ist an einer in dem Gehäuse ausgebildeten Kopfbefestigungsöffnung angebracht. Die Verstärkungseinheit ist in dem Gehäuse angebracht, um den gesamten Lesekopf abzudecken, wobei zwischen dem Verstärkungsgehäuse und dem Gehäuse eine wasserdichte Dichtung vorgesehen ist.
  • Durch derartige Anbringung der Sensoreinheit an dem Gehäuse wird der Lesekopf durch das Verstärkungsgehäuse und die wasserdichte Dichtung vollständig vor Feuchtigkeit geschützt. Dementsprechend wird auch dann, wenn das Druckluftspannfutter in einer sehr feuchten Umgebung verwendet wird, das Eindringen von Feuchtigkeit in den Lesekopf und eine dadurch bewirkte negative Beeinflussung der Messung verhindert. Dadurch kann eine hohe Maßgenauigkeit beibehalten werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckluftspannfutters,
  • 2 eine Draufsicht auf das Druckluftspannfutter gemäß 1,
  • 3 eine Seitenansicht des Druckluftspannfutters gemäß 1,
  • 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 2,
  • 5 einen Schnitt entlang der Linie B-B in 1,
  • 6 ein Wellendiagramm eines zweiphasigen Signals, das von einem Lesekopf ausgegeben wird, und
  • 7 ein Wellendiagramm eines Pulssignals, das von einer Verstärkungseinheit ausgegeben wird.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Wie in den 1 bis 5 dargestellt ist, weist ein erfindungsgemäßes Druckluftspannfutter ein Gehäuse 1 mit im Wesentlichen rechteckiger parallelepipedförmiger Gestalt auf. Die in 1 obere Fläche des Gehäuses 1 dient als Befestigungsfläche 1a, die zur Befestigung an einem Roboterarm im Wesentlichen flach ausgebildet ist. Gewindelöcher 1b zur Befestigung sind an den vier Ecken der Befestigungsfläche vorgesehen. In der Darstellung gemäß 4 ist in dem Gehäuse 1 ein Paar von rechten und linken zylindrischen Löchern 2a und 2b vorgesehen, die sich parallel zueinander in dem unteren Bereich des Gehäuses 1 erstrecken, und ein Paar rechter und linker Führungsöffnungen 3a und 3b, die in dem oberen Bereich des Gehäuses 1 vorgesehen sind.
  • Kolben 5a und 5b (5b nicht dargestellt) sind gleitend in den zylindrischen Öffnungen 2a bzw. 2b aufgenommen. Kolbenstangen 6a und 6b, die integral mit dem Kolben 5a und 5b verbunden sind, sind so vorgesehen, dass ihre als Spitzen bezichneten freien Enden von den gegenüberliegenden Endflächen des Gehäuses 1 durch die zylindrischen Löcher 2a und 2b vorstehen. Klauenkomponenten 7a und 7b zum Ergreifen eines Werkstücks sind einzeln an den Spitzen der Kolbenstangen 6a bzw. 6b angebracht.
  • Eine erste Druckkammer 10a an der Spitzenseite der Kolbenstangen 6a und 6b und eine zweite Druckkammer 10b an der näherliegenden Seite der Kolbenstangen 6a und 6b sind zwischen den Kolben 5a und 5b in den zylindrischen Öffnungen 2a und 2b und an beiden Enden der zylindrischen Öffnungen 2a bzw. 2b vorgesehenen Dichtungselementen 9, 9 ausgebildet. Die ersten Druckkammern 10a, 10a in den beiden zylindrischen Öffnungen 2a und 2b stehen gemeinsam mit einem ersten Anschluss 11a in Verbindung, der sich an einer Seitenfläche des Gehäuses 1 öffnet. Die zweiten Druckkammern 10b, 10b stehen gemeinsam mit einer zweiten Öffnung 11b in Verbindung. Die Kolbenstangen 6a und 6b durchtreten über wasserdichte Dichtungselemente 9a gleitend die Dichtungselemente 9.
  • Wenn unter Druck stehende Luft von der zweiten Öffnung 11b zu den zweiten Druckkammern 10b, 10b der beiden zylindrischen Öffnungen 2a und 2b zugeführt wird, wie es in den Diagrammen dargestellt ist, gleiten die beiden Kolben 5a und 5b in gegenüberliegenden Richtungen zu den ersten Druckkammern 10a, 10a. Dementsprechend bewegen sich die beiden Kolbenstangen 6a und 6b vorwärts und der Abstand zwischen dem Paar von Klauenelementen 7a und 7b wird vergrößert. Wenn dagegen Druckluft von der ersten Öffnung 11a zu den ersten Druckkammern 10a, 10a zugeführt wird, gleiten die beiden Kolben 5a und 5b in entgegengesetzten Richtungen zu den zweiten Druckkammern 10b bzw. 10b, die beiden Kolbenstangen 6a und 6b bewegen sich rückwärts und der Abstand zwischen dem Paar von Klauenelementen 7a und 7b wird verringert. Dementsprechend kann ein Werkstück zwischen den Klauenkomponenten 7a und 7b eingeklemmt werden. Hierbei sind an ein Werkstück angepasste Anlageelemente an den Klauenkomponenten 7a und 7b angebracht, und das Werkstück wird über die Anlageelemente ergriffen.
  • Führungsstangen 13a und 13b, die eine Führungseinrichtung für eine sanftere Öffnungs- und Schließbetätigung der Klauenkomponenten 7a und 7b bilden, sind gleitend in die beiden Führungsöffnungen 3a bzw. 3b eingesetzt, wobei die Spitzen der Führungsstangen 13a und 13b von gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 1 vorstehen. Die Spitzen der Führungsstange 13a und 13b sind mit den Klauenkomponenten 7a und 7b verbunden. An beiden Enden der Führungslöcher 3a und 3b ist eine Staubdichtung 14, die hermetisch abgedichtet gleitend um jede der Führungsstangen 13a und 13b angebracht ist, und ein Lagerelement 17 vorgesehen. Die Staubdichtung 14 verhindert das Eintreten von Staub und anderen Fremdkörpern in die Führungslöcher 3a und 3b.
  • In einem mittleren Abschnitt jeder der beiden Führungsstangen 13a und 13b sind teilweise Zahnstangen 15 vorgesehen. Die Zahnstangen 15, 15 kämmen mit einem gemeinsamen Zahnrad 16, das drehbar an einer Stelle zwischen den beiden Führungsstangen 13a und 13b in dem Gehäuse 1 vorgesehen ist. Durch den Zahnstangenmechanismus gleiten die beiden Führungsstangen 13a und 13b synchron in entgegengesetzten Richtungen. Indem sie durch die Führungsstangen 13a und 13b geführt werden, können die beiden Klauenkomponenten 7a und 7b sanft geöffnet und geschlossen werden.
  • An einer Seitenfläche der Führungsstange 13b als einer der beiden Führungsstangen 13a und 13b ist eine magnetische Skala 18 ausgebildet, die durch abwechselndes Anordnen magnetischer Abschnitte und nicht magnetischer Abschnitte in einem festgelegten Abstand (bspw. einem Abstand (pitch) von 0,8 mm) über einen Teilbereich in Axialrichtung der Stange angebracht sind. An einer Seitenfläche des Gehäuses 1 ist eine Sensoreinheit 20 zum Ablesen der magnetischen Skala 18 angebracht.
  • Die Sensoreinheit 20 weist einen Lesekopf 21 und eine Verstärkungseinheit 22 auf. Der Lesekopf 21 wird durch Befestigen eines Sensors 24 zum Ablesen der magnetischen Skala 18 in einem Sensorgehäuse 23 gebildet. Ein Magnetoresistenzelement, dessen elektrischer Widerstandswert sich entsprechend einer magnetischen Kraft ändert, wird vorzugsweise als Sensor 24 verwendet. Die Verstärkungseinheit 22 weist in einem Verstärkungsgehäuse 25, das eine ringförmige Kappenform besitzt, einen Signalverarbeitungsschaltkreis 26 mit einem Verstärkungsschaltkreis zur Verstärkung eines Lesesignals von dem Lesekopf 21 und einen Teilungsschaltkreis zum Aufteilen des verstärkten Signals auf. Der Lesekopf 21 und die Ver stärkungseinheit 22 sind miteinander über einen Leitungsdraht (nicht dargestellt) verbunden.
  • Die Sensoreinheit 20 ist an einer Seitenfläche des Gehäuses 1 auf folgende Weise angebracht. In einem Kopfbefestigungsloch 28, das sich an der Seitenfläche des Gehäuses 1 öffnet, wird der Lesekopf 21 so angebracht, dass der Sensor 24 nahe der magnetischen Skala 18 der Führungsstange 13a angeordnet ist. Der gesamte Lesekopf 21 ist vollständig von dem Verstärkungsgehäuse 25 der Verstärkungseinheit 22 abgedeckt. In einem Zustand, in dem eine wasserdichte Dichtung 29 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Umfang des Lesekopfes 21 vorgesehen ist, wird die Sensoreinheit 20 in eine Stufe 30 eingesetzt, die in der Seitenfläche des Gehäuses 1 ausgebildet ist, und über geeignete Mittel, bspw. Schrauben, an dem Gehäuse 1 befestigt. Durch Anbringen der Sensoreinheit 20 an dem Gehäuse 1 in der oben beschriebenen Weise kann der Lesekopf 21 durch den Verstärkungskasten 25 und die wasserdichte Dichtung 29 vollständig vor Feuchtigkeit geschützt werden. Dementsprechend wird auch dann, wenn das Druckluftspannfutter in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit eingesetzt wird, das Eintreten von Feuchtigkeit, die einen negativen Einfluss auf die Messung hat, in den Lesekopf 21 verhindert. Dadurch kann eine hohe Messgenauigkeit erreicht werden.
  • Die Sensoreinheit 20 wird an einer Höhe angebracht, an der die Sensoreinheit 20 nicht von der oberen Fläche des Gehäuses, die als Befestigungsfläche 1a für den Roboterarm dient, vorsteht. Dies verhindert, dass die Einheit 20 die Befestigung des Druckluftspannfutters an einem Roboterarm behindert.
  • Die Sensoreinheit 20 liest den Bewegungshub der Führungsstange 13b (d.h. den Öffnungs/Schließhub der Klauenkomponenten 7a und 7b) von der magnetischen Skala 18 ab und gibt den Hub als Pulssignal aus. Insbesondere, wenn die beiden Klauenkomponen ten 7a und 7b geöffnet/geschlossen und die Führungsstange 13b mit der magnetischen Skala 18 bewegt werden, liest der Lesekopf 21 die magnetische Skala 18 ab und gibt ein zweiphasiges Signal einer A-Phase und einer B-Phase mit Sinus- und Kosinuswellenformen aus, wie es in 6 gezeigt ist. Die Wellenformen einer Periode entsprechen einem Abstand auf der magnetischen Skala 18.
  • Das Signal wird durch die Verstärkungseinheit 22 verstärkt und in eine Vielzahl von Pulsen unterteilt. Ein Pulssignal, wie es in 7 dargestellt ist, wird von der Verstärkungseinheit 22 zu einer nicht dargestellten Steuerung ausgegeben. Durch Zählen der Pulse über einen Zähler kann die Position der Führungsstange 13b (d.h. die Position der Klauenkomponenten 7a und 7b) festgestellt und auf der Basis dieser Position die Größe des von den beiden Klauenkomponenten 7a und 7b ergriffenen Werkstückes gemessen werden.
  • Beispielsweise wird in einem Fall, in dem die magnetische Skala 18 auf eine 0,8 mm Abstand kalibriert ist, bei einer Verstärkung und Aufteilung in 1/8 eines Signal von dem Lesekopf 21 ein Pulssignal mit einer Phasendifferenz von 90° für 0,1 mm/Puls ausgegeben. Dementsprechend kann die Größe des Werkstücks mit einer Auflösung von 0,1 mm gemessen werden. Wenn das Signal in 1/20 aufgeteilt wird, kann die Größe des Werkstücks mit einer hohen Auflösung von 0,04 gemessen werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann das Druckluftspannfutter die Größe eines von dem Paar von Klauenelementen ergriffenen Werkstücks über die Sensoreinheit durch Ablesen der magnetischen Skala an der Führungsstange, die zusammen mit den Klauenkomponenten gleitet, messen.
  • Wenn der Dimensionsmessmechanismus an dem Druckluftspannfutter angebracht wird, indem die Führungsstange als Führungsmittel, das über eine sanfte Öffnungs/Schließbetätigung der Klauenkomponenten sorgt, mit der magnetischen Skala ausgestattet wird, wird die Führungsstange als Teil des Dimensionsmessmechanismus verwendet, so dass eine gesonderte Stange für die magnetische Skala nicht vorgesehen sein muss. Dementsprechend kann das Druckluftspannfutter mit Dimensionsmessmechanismus sehr einfach und mit rationeller Gestalt aufgebaut werden. Außerdem kann eine Vergrößerung des Druckluftspannfutters durch Anbringen des Dimensionsmessmechanismus verhindert werden.

Claims (3)

  1. Druckluftspannfutter mit: einem Gehäuse (1), das ein Paar zylindrischer Öffnungen (2a, 2b) und ein Paar von abgedichteten Führungsöffnungen (3a, 3b) aufweist, die sich parallel zueinander erstrecken, Kolben (5a, 5b), die gleitend in dem Paar zylindrischer Öffnungen (2a, 2b) aufgenommen sind und mit Hilfe von Druckluft synchron in gegenüberliegenden Richtungen angetrieben werden, einem Paar von Kolbenstangen (6a, 6b), die integral mit den Kolben (5a, 5b) verbunden sind und deren Spitzen in gegenüberliegenden Richtungen von beiden Endflächen des Gehäuses (1) vorstehen, einem Paar von Führungsstangen (13a, 13b), die gleitend in die Führungsöffnungen (3a, 3b) eingesetzt sind, und deren Spitzen in gegenüberliegenden Richtungen von beiden Endflächen des Gehäuses (1) vorstehen, Zahnstangen (15), die an dem Paar von Führungsstangen (13a, 13b) ausgebildet sind, einem Zahnrad (16), das in dem Gehäuse drehbar an einer Stelle zwischen dem Paar von Führungsstangen (13a, 13b) angebracht ist und in Eingriff mit den Zahnstangen (15) steht, einem Paar von Klauenelementen (7a, 7b) zum Ergreifen eines Werkstücks, die an den Spitzen der Kolbenstangen (6a, 6b) und den Spitzen der Führungsstangen (13a, 13b) auf beiden Seiten des Gehäuses (1) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seitenfläche einer der Führungsstangen (13b) entlang einer Axiallinie der Führungsstangen (13a, 13b) eine durch eine Vielzahl abwechselnd angeordneter, magnetischer und nicht magnetischer Abschnitte gebildete magnetische Skala (18) vorgesehen und an einer der Führungsstange (13b) mit der magnetischen Skala (18) zugeordneten Seitenfläche des Gehäuses (1) eine Sensoreinheit (20) zum Ablesen der magnetischen Skala (18) angebracht ist.
  2. Druckluftspannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine im Wesentlichen rechteckige parallelepipedförmige Gestalt aufweist, dass das Paar von Führungsstangen (13a, 13b) und das Paar von Kolbenstangen (6a, 6b) in oberen bzw. unteren Abschnitten im dem Gehäuse (1) angeordnet sind, dass die obere Fläche des Gehäuses (1) als Befestigungsfläche (1a) zur Befestigung an einem Roboterarm dient, und dass die Sensoreinheit (20) an der Seitenfläche des Gehäuses (1) an einer der Führungsstange (13b) mit der magnetischen Skala (18) entsprechenden Stelle an einer Höhe angebracht ist, an der die Sensoreinheit (20) von der oberen Fläche des Gehäuses (1) nicht nach oben vorsteht.
  3. Druckluftspannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) in einem Sensorgehäuse (23) einen Lesekopf (21) mit einem Sensor (24) zum Ablesen der magnetischen Skala (18), und in einem Verstärkungsgehäuse (25) eine Verstärkungseinheit (22) mit einem Verstärkungsschaltkreis zur Verstärkung eines Lesesignals von dem Lesekopf (21) aufweist, wobei der Lesekopf (21) in einer Kopfbefestigungsöffnung (28) angebracht ist, die sich an einer Seitenfläche des Gehäuses (1) öffnet, so dass sie mit der Führungsöffnung in Verbindung steht, wobei der Sensor (24) nahe der magnetischen Skala (18) an der Führungsstange (13b) angeordnet und die Verstärkungseinheit (22) in einer ausgesparten Stufe (30) befestigt ist, die um die Kopfbefestigungsöffnung (28) an der Seitenfläche des Gehäuses (1) ausgebildet ist, wobei der gesamte Lesekopf (21) von dem Verstärkungsgehäuse (25) abgedeckt wird und eine wasserdichte Dichtung (29) zwischen dem Verstärkungsgehäuse (25) und dem Gehäuse (1) angeordnet ist.
DE10026196A 1999-07-01 2000-05-26 Druckluftspannfutter mit Messfunktion Expired - Lifetime DE10026196B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18794199A JP3292709B2 (ja) 1999-07-01 1999-07-01 計測機能付きエアチャック
JP11-187941 1999-07-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10026196A1 DE10026196A1 (de) 2001-01-25
DE10026196B4 true DE10026196B4 (de) 2006-11-02

Family

ID=16214865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10026196A Expired - Lifetime DE10026196B4 (de) 1999-07-01 2000-05-26 Druckluftspannfutter mit Messfunktion

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US (1) US6308431B1 (de)
JP (1) JP3292709B2 (de)
DE (1) DE10026196B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111673634A (zh) * 2020-05-08 2020-09-18 北京点域科技有限公司 一种建筑钢结构加工用水平翻转的机械夹持机构
DE102021132054A1 (de) 2021-12-06 2023-06-07 König Automatisierungstechnik GmbH Verfahren zur Steuerung eines Systems zur Bearbeitung eines Werkstücks

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202004019369U1 (de) * 2004-12-15 2006-04-20 Staudinger Forschungs- Und Entwicklungs Gmbh & Co. Kg Spannvorrichtung
JP2006218580A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 Smc Corp ワーク把持用チャック及びその制御方法
US7415776B2 (en) * 2005-04-07 2008-08-26 Sony Corporation Magnetic scale
US20070002488A1 (en) * 2005-07-04 2007-01-04 Yamaha Corporation Slide control device
JP4929935B2 (ja) * 2006-03-24 2012-05-09 ヤマハ株式会社 磁気スケール体
US8141264B2 (en) * 2007-05-31 2012-03-27 Brunson Instrument Company Length reference bar system and method
DE202011106379U1 (de) * 2011-10-07 2011-11-16 Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik Greif- oder Spannvorrichtung
CN103367012B (zh) * 2012-04-10 2015-09-09 纬创资通股份有限公司 用来启动电子装置的休眠模式的开关模块及电子装置
CN103112009B (zh) * 2012-12-27 2016-01-20 宁波大正工业机器人技术有限公司 一种自动送料机手指气缸专用检测装置及检测方法
CN103029080A (zh) * 2013-01-30 2013-04-10 山大鲁能信息科技有限公司 一种自定心夹具
TWM477342U (zh) * 2013-09-25 2014-05-01 China Steel Corp 加工機台之量測裝置
KR102238107B1 (ko) * 2014-05-22 2021-04-12 삼성전자주식회사 계측 시스템 및 계측 방법
CN104235136B (zh) * 2014-09-03 2016-08-24 苏州震昇机电设备有限公司 一种手动圆带粘接机
CN105945617B (zh) * 2016-06-30 2018-04-13 何淑琼 电磁阀阀盖加工设备的限位组件
CN111152250A (zh) * 2018-11-07 2020-05-15 天津职业技术师范大学 高精度单向平转末端夹持执行器
DE102019201803B3 (de) 2019-02-12 2020-06-25 Festo Se & Co. Kg Greifeinrichtung
CN109719652A (zh) * 2019-03-05 2019-05-07 哈尔滨理工大学 一种用于扩散实验的刀-工夹紧装置
CN110039461A (zh) * 2019-03-13 2019-07-23 江苏理工学院 一种便携式金属薄板夹紧装置
US20220212308A1 (en) * 2019-09-11 2022-07-07 Prosharp Inc. Method and system for control of ice skate blade grinding apparatus
CN111037341B (zh) * 2019-12-30 2021-01-19 大连理工大学 一种便携式磁流变柔性装夹方法
CN111361757B (zh) * 2020-03-25 2021-10-26 西京学院 一种无人机用悬臂动力系统水平安装装置
CN111438554A (zh) * 2020-04-13 2020-07-24 安徽士必达液压器材有限公司 一种新型液压夹具
CN111673643B (zh) * 2020-06-23 2021-03-09 江苏睿岑车业有限公司 一种可调节夹持力的不规则构件夹具
CN111922845A (zh) * 2020-07-31 2020-11-13 安徽安旺门业股份有限公司 一种用于防火门窗磨加工的固定装置
CN113001220B (zh) * 2021-02-25 2022-05-17 杭州希纳博智能机电科技有限公司 一种用于管螺纹加工设备的钢管夹具
CN113334270B (zh) * 2021-05-24 2023-08-01 临沂金瑞液压科技有限公司 一种可以自定心的液压工装固定调整装置
CN114083320A (zh) * 2021-12-02 2022-02-25 山东金润德新材料科技股份有限公司 一种不锈钢管道坡口机免更换夹紧装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4484391A (en) * 1981-10-15 1984-11-27 Sony Magnescale Inc. Magnetic scaling device
DE3603565A1 (de) * 1985-02-12 1986-08-14 Sokkisha Co., Ltd., Tokio/Tokyo Messwertgeraet mit magnetskala
JPH0323095U (de) * 1989-07-15 1991-03-11
US5163729A (en) * 1991-08-22 1992-11-17 Nicky Borcea Parallel gripper assembly
DE4306634A1 (de) * 1992-03-04 1993-09-30 Sony Magnescale Inc Positionsermittlungsvorrichtung
DE4344290A1 (de) * 1992-12-24 1994-06-30 Kayaba Industry Co Ltd Axialer Positionsdetektor für eine Stange
US5620223A (en) * 1995-08-28 1997-04-15 Gabco Air, Inc. Gripping device
DE19801091A1 (de) * 1997-01-31 1998-08-06 Samsung Heavy Ind Huberfassungszylinderstange zur Bezugspositionserfassung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0236683Y2 (de) * 1985-04-30 1990-10-04
DD270881A1 (de) * 1988-02-26 1989-08-16 Adw Ddr Kybernetik Inf Rutschsensor zum messen zweidimensionaler verschiebungen
US5016359A (en) * 1988-05-31 1991-05-21 Sony Magnescale Inc. Linear scale arrangement
DE3825182C2 (de) * 1988-07-25 1997-05-22 Tiefenbach Gmbh Weichenantrieb
FR2638670B1 (fr) * 1988-11-09 1990-12-14 Roudaut Philippe Pince pneumatique
JP2742535B2 (ja) 1989-06-20 1998-04-22 ワールド工業株式会社 ろう付方法とその装置
EP0836078B1 (de) * 1996-10-11 2002-12-18 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Massstab einer Längenmesseinrichtung sowie Verfahren zur Anbringung eines Massstabs
JP4174095B2 (ja) * 1998-03-31 2008-10-29 ソニーマニュファクチュアリングシステムズ株式会社 位置検出装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4484391A (en) * 1981-10-15 1984-11-27 Sony Magnescale Inc. Magnetic scaling device
DE3603565A1 (de) * 1985-02-12 1986-08-14 Sokkisha Co., Ltd., Tokio/Tokyo Messwertgeraet mit magnetskala
JPH0323095U (de) * 1989-07-15 1991-03-11
US5163729A (en) * 1991-08-22 1992-11-17 Nicky Borcea Parallel gripper assembly
DE4306634A1 (de) * 1992-03-04 1993-09-30 Sony Magnescale Inc Positionsermittlungsvorrichtung
DE4344290A1 (de) * 1992-12-24 1994-06-30 Kayaba Industry Co Ltd Axialer Positionsdetektor für eine Stange
US5620223A (en) * 1995-08-28 1997-04-15 Gabco Air, Inc. Gripping device
DE19801091A1 (de) * 1997-01-31 1998-08-06 Samsung Heavy Ind Huberfassungszylinderstange zur Bezugspositionserfassung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111673634A (zh) * 2020-05-08 2020-09-18 北京点域科技有限公司 一种建筑钢结构加工用水平翻转的机械夹持机构
DE102021132054A1 (de) 2021-12-06 2023-06-07 König Automatisierungstechnik GmbH Verfahren zur Steuerung eines Systems zur Bearbeitung eines Werkstücks

Also Published As

Publication number Publication date
US6308431B1 (en) 2001-10-30
JP2001009769A (ja) 2001-01-16
JP3292709B2 (ja) 2002-06-17
DE10026196A1 (de) 2001-01-25

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