JP6452004B2 - ツイングリッパー - Google Patents

Description

本発明はツイングリッパーに関する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

独国実用新案第２０２００９０１０７５７号明細書 独国特許出願公開第１０２０１００２１４２２号明細書 旧東独国特許第２７３５９７号明細書

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１におけるツイングリッパーの上面図である。 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１におけるツイングリッパーの第２の斜視図である。 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５におけるツイングリッパーの第２の斜視図である。 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７におけるツイングリッパーの第１の斜視図である。 図７におけるツイングリッパーの第２の斜視図である。 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１１におけるツイングリッパーの第２の斜視図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (9)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

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