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EP4501544A2 - Clamping or gripping device with integrated fluid drive - Google Patents

Clamping or gripping device with integrated fluid drive Download PDF

Info

Publication number
EP4501544A2
EP4501544A2 EP24192445.5A EP24192445A EP4501544A2 EP 4501544 A2 EP4501544 A2 EP 4501544A2 EP 24192445 A EP24192445 A EP 24192445A EP 4501544 A2 EP4501544 A2 EP 4501544A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
pressure
gripping device
piston
clamping element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24192445.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP4501544A3 (en
Inventor
Mathias Siber
Philipp Schräder
Benjamin Hirz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schunk SE and Co KG
Original Assignee
Schunk SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schunk SE and Co KG filed Critical Schunk SE and Co KG
Publication of EP4501544A2 publication Critical patent/EP4501544A2/en
Publication of EP4501544A3 publication Critical patent/EP4501544A3/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00Vices
    • B25B1/06Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B1/18Arrangements for positively actuating jaws motor driven, e.g. with fluid drive, with or without provision for manual actuation

Definitions

  • the invention relates to a clamping and/or gripping device, in particular a chuck and/or a zero-point clamping module, for clamping and/or gripping components and/or component carriers.
  • Clamping systems are known from the state of the art which are driven by an external, in particular hydraulic or pneumatic, energy source. Such clamping systems require complex cable laying to the clamping system, in particular in multi-axis machining centers or systems. In addition, such clamping systems have leakage losses and poor efficiency.
  • Electromechanical clamping systems are also known from the prior art, which have an electric motor with a downstream gear and a spindle drive. Such clamping systems have little structural flexibility, since the drive unit must always be arranged in the force flow of the clamping system.
  • the invention is based on the object of providing a clamping and/or gripping device which has a simple and flexible construction and low operating costs.
  • the clamping and/or gripping device comprises a base housing with a central longitudinal axis.
  • the component and/or the component carrier is preferably fed along the central longitudinal axis to the clamping and/or gripping device.
  • the clamping and/or gripping device further comprises a clamping element, in particular a clamping jaw and/or gripping jaw, which is mounted in the base housing so as to be displaceable radially to the central longitudinal axis.
  • the clamping and/or gripping device also has a fluid drive for driving the at least one clamping element.
  • the fluid drive of the clamping and/or gripping device is arranged in or on the base housing and/or is integrated in the base housing.
  • a fluid drive integrated in the base housing provides an advantageous combination of a drive integrated in the clamping and/or gripping device and a drive arranged outside the force flow.
  • the clamping element is preferably designed separately from the base housing.
  • the base housing preferably has a guide in which the clamping element is guided in a translational manner.
  • the fluid drive comprises an electric motor arranged in the base housing and/or a hydraulic pump arranged in the base housing.
  • the hydraulic pump is preferably reversible and/or designed as a miniature hydraulic pump and/or as a gear pump.
  • the integration of the motor and/or the hydraulic pump provides a self-contained assembly that can be easily integrated into existing machining centers or systems.
  • Gear pumps enable a uniform fluid flow, high pressures and easy maintenance.
  • gear pumps are self-priming, i.e. they can lift fluids and pump them against a pressure, have a compact design so that the clamping and/or gripping device is particularly flat, and can also pump viscous fluids.
  • the fluid drive is designed in such a way that a change in the direction of rotation of the motor causes a change in the direction of displacement of the at least one clamping element.
  • the direction of displacement of the at least one clamping element extends perpendicular to the central longitudinal axis, wherein the at least one clamping element can be displaced towards the central longitudinal axis into an inner position and away from the central longitudinal axis into an outer position.
  • the clamping element When gripping and/or clamping inside, the clamping element is in the closed position in the inner position and in the open position in the outer position.
  • gripping and/or clamping outside the clamping element is in the closed position in the outer position and in the open position in the inner position.
  • Such a design enables the opening (clamping element in the open position) and closing (clamping element in the closed position) of the clamping and/or gripping device and limiting the maximum pressure without the use of expensive and large valve technology, in particular solenoid-controlled directional valves.
  • solenoid-controlled directional valves an additional electrical cable is required for control, which can be omitted here.
  • To switch between opening and closing the delivery direction of the hydraulic pump and/or gear pump, in particular the reversing pump, must be reversed by reversing the direction of rotation of the motor.
  • the clamping and/or gripping device has a pressure cylinder arranged in the base housing, the pressure cylinder extending along a cylinder axis running perpendicular to the central longitudinal axis.
  • the fluid drive also preferably has a pressure piston arranged in the pressure cylinder and mounted so as to be displaceable along the cylinder axis.
  • the pressure piston is preferably displaceable parallel to the clamping elements.
  • the pressure cylinder and the pressure piston preferably delimit a first pressure chamber to which a fluid pressure can be applied and a second pressure chamber to which a fluid pressure can be applied.
  • the first pressure chamber is preferably arranged radially on the outside and the second pressure chamber is arranged radially on the inside.
  • the first pressure chamber can be subjected to a fluid pressure in order to move the at least one clamping element into the closed position
  • the second pressure chamber can be subjected to a fluid pressure in order to move the at least one clamping element into the open position.
  • a fluid drive in particular a cylinder-piston unit, has the advantages of providing a high clamping and gripping force, high positioning accuracy, a simple construction and high resistance to harsh environmental conditions.
  • one pressure cylinder is provided for each clamping element or for each two clamping elements.
  • one pressure piston is provided for each clamping element.
  • the fluid drive has a volume balance between the open position and the closed position or between the first pressure chamber and the second pressure chamber, so that the same fluid volume has to be provided for opening and closing the clamping elements in the first pressure chamber or in the second pressure chamber. Accordingly, a compensation tank for balancing the volumes of the first pressure chamber and the second pressure chamber can be dispensed with.
  • the level of clamping force can be variably adjusted to the clamping device by selecting the piston cross-section of the pressure piston and/or that the jaw stroke of the clamping elements can be variably adjusted by selecting the hydraulic piston stroke of the pressure piston.
  • a fluid tank is provided in or on the base housing, which serves as a reservoir for the fluid of the fluid drive.
  • An integrated fluid tank supports the integration of the fluid drive in the clamping or gripping device.
  • the fluid drive has a fluid line system closed in the base housing. External line connections are therefore not required.
  • An advantageous development of the invention provides that the at least one pressure piston is coupled directly to the at least one clamping element.
  • a high volume balance between the first pressure chamber and the second pressure chamber can also preferably be achieved by means of a piston rod-less fluid drive. This is preferably possible by means of the direct coupling between the pressure piston and the clamping element.
  • the piston movement along the cylinder axis and the movement of the clamping elements parallel to the cylinder axis are synchronous and/or parallel to the piston movement.
  • the volume between the opening and closing chambers are identical and therefore do not have to be balanced with each other via an equalizing container.
  • the at least one pressure piston is coupled to at least one clamping element by means of a synchronization, in particular a synchronization means, preferably a pinion-rack mechanism and/or connecting rod synchronization, preferably a synchronization pinion.
  • a synchronization means preferably a pinion-rack mechanism and/or connecting rod synchronization, preferably a synchronization pinion.
  • the synchronization can be achieved by means of a connecting rod.
  • the at least one pressure piston has a rack profile which is in engagement with the synchronization pinion during operation.
  • rack profiles can also be provided on the clamping elements, which engage with the synchronization pinion during operation.
  • the clamping and/or gripping device has a, in particular purely, electrical or electronic system interface in the low voltage range with a maximum input power of 100 W.
  • the permissible voltage of the system interface is preferably in a range between 0-48 V DC, preferably 24 V DC.
  • the permissible current is preferably in a range between 0-10 A, in particular 4 A. Due to the low input power and/or only one electrical supply, a particularly simple energy supply is possible, in particular by means of a contactless interface, preferably by means of induction.
  • the clamping and/or gripping device has a control unit arranged in or on the base housing for controlling and/or regulating the fluid drive and/or the at least one clamping element.
  • the control unit can also be additionally or alternatively set up for communication with a higher-level control system and/or a system control system.
  • the clamping and/or gripping device is designed to collect and process the information of the clamping or gripping situation and to take it into account when controlling and regulating the clamping and/or gripping device.
  • the clamping and/or gripping device is preferably designed to regulate the fluid drive, in particular the motor, and/or its torque, speed, direction of rotation.
  • the clamping and/or gripping device is preferably designed to detect the fluid pressure in the clamping and/or gripping device.
  • the clamping and/or gripping device is preferably designed to detect the vibration during processing in the clamping and/or gripping device, in particular near or at the clamping or gripping point.
  • the clamping and/or gripping device preferably has a power booster or power amplifier arranged in or on the base housing for the short-term provision of a higher power to the fluid drive.
  • the power booster can therefore provide additional power in addition to the power provided by the system interface.
  • the high clamping pressure can be built up in this way.
  • the power booster can preferably be designed as a capacitive or electromechanical dispenser.
  • the power booster can also have a voltage transformer, which in particular transforms the voltage provided to the motor of the fluid drive and/or provides a higher voltage for the motor in the short term.
  • the clamping and/or gripping device has a sensor device arranged in or on the base housing with at least one pressure sensor for detecting the fluid pressure in the clamping and/or gripping device and/or with at least one vibration sensor for detecting the shrinkage during processing of the clamping and/or gripping device and/or a position sensor arranged in or on the base housing.
  • the sensor device preferably generates signals which are transmitted to the control unit.
  • the control unit is preferably set up in such a way that it controls the fluid drive and/or the clamping elements depending on the signals from the sensor device.
  • the clamping and/or gripping device has a pressure amplifier arranged in or on the base housing for increasing the fluid pressure.
  • the pressure amplifier preferably has a differential piston.
  • a differential piston has two working surfaces of different sizes. The larger working surface of the differential piston is used to absorb a lower input pressure and to transfer the resulting force to the smaller working surface of the pressure piston, which leads to a higher output pressure. It is advantageous if the differential piston is part of the pressure piston.
  • the fluid drive can be operated in a rapid motion and in a power motion.
  • the hydraulic pump preferably provides a lower first fluid pressure, in particular in a range between 30 bar and 60 bar, at a maximum fluid flow rate.
  • the hydraulic pump can be set up to only move the pressure pistons and/or the clamping elements without force. to be used.
  • the pressure amplifier in particular the differential piston, is preferably connected downstream of the hydraulic pump, which provides a higher second fluid pressure, in particular in a range between 180 bar and 250 bar, with a lower fluid flow rate. The combination of the hydraulic pump with the pressure amplifier thus serves for the rapid movement and powerful closing of the pressure pistons and/or the clamping elements.
  • a fluid drive in particular a hydraulic pump, with a low power consumption, in particular of less than 100 W, can be used.
  • the fluid pressure is negatively proportional to the fluid flow rate, with the fluid pressure determining the clamping or gripping force of the clamping elements and/or the fluid flow rate determining the travel speed of the clamping elements and/or the pressure pistons.
  • only the hydraulic pump can be used for rapid traverse and the hydraulic pump and the pressure amplifier in combination can be used for power traverse.
  • the fluid drive is preferably designed in such a way that the pressure amplifier is only switched on when the fluid pressure is in a range of 30 bar to 60 bar.
  • a pressure-controlled, passive valve in particular a pressure sequence valve or pressure switching valve or connection valve and/or check valve, is preferably provided.
  • the valve can also be actively controlled, e.g. by means of electricity.
  • the clamping and/or gripping device can be operated at 60 bar in rapid and power mode without a pressure amplifier.
  • the object underlying the invention is also achieved by a clamping device of claim 12.
  • the clamping device serves to clamp a clamping element of a clamping and/or gripping device, in particular a previously described clamping and/or gripping device.
  • the clamping and/or gripping device has a pressure cylinder extending along a cylinder axis, in which a clamping ring and a pressure piston with a piston section that is displaceably mounted along the cylinder axis are arranged.
  • the clamping ring is not movable relative to the pressure cylinder and has a ring slope that runs obliquely relative to the cylinder axis.
  • the clamping device comprises a first clamping element that is movable along the cylinder axis relative to the piston section and/or the clamping ring and has a first clamping slope, wherein in particular the first clamping slope runs obliquely to the cylinder axis.
  • the clamping device further comprises a second clamping element that is movable along the cylinder axis relative to the piston section and/or the clamping ring and/or the first clamping element and has a second clamping slope and a third clamping slope.
  • the second clamping slope and/or the third clamping slope preferably run obliquely to the cylinder axis.
  • the clamping device comprises a clamping element arranged along the cylinder axis relative to the piston section and/or the clamping ring and/or the first clamping element and/or the second clamping element movable clamping slide.
  • the at least one clamping element of the clamping and/or gripping device can be fixed by means of the clamping device, in particular by means of the first clamping element and/or the second clamping element and/or the clamping ring.
  • the clamping device can be used to ensure that the clamping elements are fixed in position and/or that their gripping force is maintained.
  • the clamping device is designed in such a way that, in the clamped state, the first clamping element can be acted upon and/or displaced towards the central longitudinal axis by means of a fluidic pressure in a first pressure chamber and/or the second clamping element can be acted upon and/or displaced away from the central longitudinal axis by means of the clamping slide.
  • the clamping slide is preferably urged away from the central longitudinal axis by a spring means and/or the gripped component and/or component carrier. Due to the bidirectional mode of action of the clamping device, the clamping effect of the clamping device increases with increasing load on the clamping elements, so that the position maintenance and/or the gripping force maintenance also increases with increasing load until the components of the clamping device are destroyed.
  • the clamping device is preferably designed in such a way that a fluid pressure can be applied to a second pressure chamber to release the clamped state of the clamping device.
  • the first clamping element can thus be displaced away from the central longitudinal axis and the clamping is released.
  • first clamping element is trapezoidal and/or the first clamping bevel is provided on an outer circumference of the first clamping element.
  • second clamping element is hollow and/or the second clamping bevel is provided on an inner circumference of the second clamping element and the third clamping bevel is provided on an outer circumference of the second clamping element.
  • clamping ring is hollow and/or the ring bevel is provided on an inner circumference of the clamping ring. It is also advantageous if, when the clamping device is in a clamping state, the first clamping bevel comes into contact with the second clamping bevel and the third clamping bevel comes into contact with the ring bevel. A particularly high clamping effect can be achieved due to the two clamping points acting simultaneously in the clamping state.
  • the clamping device is designed to be spring-loaded.
  • the clamping slide is pre-tensioned away from the and/or the piston section towards and/or the first clamping element towards the central longitudinal axis by means of at least one spring means. Accordingly, a clamping or gripping force on the clamping element can be applied without operating the fluid drive. Furthermore, vibration during operation can be compensated by means of the spring means.
  • the control unit is preferably designed to control and/or regulate the position and/or the reaction force of the at least one clamping element. It is also advantageous if the clamping device is part of the pressure piston. It is also advantageous if the control unit is designed such that the power booster, in particular the capacity and/or the battery, are charged in the clamped state. In the clamped state, the fluid drive, in particular the motor, can additionally or alternatively be switched off.
  • the clamping and/or gripping device has a plurality of clamping elements, wherein the plurality of clamping elements are mounted so as to be displaceable along a clamping plane.
  • the volume center of the clamping elements is preferably located in the clamping plane.
  • the fluid drive in particular the motor and/or the hydraulic pump and/or the fluid tank and/or the control unit and/or the sensor device and/or the pressure amplifier and/or the power booster, is located in the clamping plane and/or intersects the clamping plane.
  • the clamping and/or gripping device preferably has two, three, four or six clamping elements, which are arranged in a cross or star shape. It is advantageous if the motor and/or the hydraulic pump and/or the fluid tank and/or the control unit and/or the sensor device and/or the pressure amplifier and/or the power booster are arranged in or on the base housing between two clamping elements.
  • the description further relates to a previously described clamping and/or gripping device with a power booster arranged in or on the base housing.
  • the description further relates to a previously described clamping and/or gripping device with a pressure amplifier arranged in or on the base housing.
  • the description further relates to a previously described clamping and/or gripping device with a clamping device arranged in or on the base housing.
  • a pressure piston with the features of claim 17.
  • a pressure bolt for a clamping and/or gripping device in particular as described above, with a piston section integrated in the pressure piston and either with a clamping device integrated in the pressure piston, in particular as described above, and/or with a pressure amplifier integrated in the pressure piston, in particular a differential piston.
  • a clamping and/or gripping device 10 for clamping or gripping a component or component carrier (not shown) is shown with a base housing 12 and with a central longitudinal axis 14.
  • four clamping elements 16 are arranged which are mounted so as to be displaceable radially to the central longitudinal axis 14 and are preferably guided in a guide 13 so as to be movable in translation.
  • the clamping and/or gripping device 10 can be designed as a clamping means, gripping means, chuck or zero-point clamping module.
  • the clamping and/or gripping device 10 can be arranged on a machine table 20 of a machining center 22 or a machining system by means of a clamping pallet 18.
  • the clamping pallet 18 has clamping bolts 24 which can be received in bolt receptacles (not shown) of the machine table 20, in particular in at least one zero-point clamping module (not shown).
  • the clamping and/or gripping device 10 has according to Fig. 2 a fluid drive 26 integrated in the base housing.
  • the fluid drive 26 has an electric motor 28 and a hydraulic pump 30.
  • the clamping elements 16 can be driven by means of the fluid drive 26.
  • the hydraulic pump 30 can be designed as a gear pump 32.
  • the gear pump 32 has a pump housing 34, a first pump gear 36 arranged in the pump housing 34 and a second pump gear 38 arranged in the pump housing 34.
  • the first pump gear 36 can be driven by means of the motor 28.
  • the first pump gear 36 meshes with the second Pump gear 38 so that it is moved along.
  • the first pump gear 36 has the same direction of rotation as the output shaft of the motor 28 (not shown).
  • the second pump gear 38 has an opposite direction of rotation to the direction of rotation of the output shaft of the motor 28 (not shown) and the first pump gear 36.
  • a single-stage gear in particular a spur gear, is arranged between the first pump gear 36 and the motor 28.
  • the first pump gear 36 rotates against the direction of rotation of the motor 28.
  • the first pump gear 36 and the second pump gear 38 are rotatably mounted by means of a gear shaft bearing in the pump housing 34 about a drive axis 42 running parallel to the output shaft of the motor 28.
  • the first pump gear 36 and the second pump gear 38 are preferably mounted on both sides in bearing glasses.
  • the drive axis 42 preferably runs parallel or perpendicular to the central longitudinal axis 14.
  • the first pump gear 36 and the second pump gear 38 transport the fluid between the teeth of the pump gears 36, 38 and the pump housing 34.
  • the gear pump 32 according to Fig. 5 a first connecting channel 44 and a second connecting channel 46, wherein, depending on the direction of rotation of the motor 28, fluid is conveyed from the first connecting channel 44 to the second connecting channel 46 and vice versa.
  • a hydraulic oil is preferably used as the fluid.
  • the clamping and/or gripping device 10 according to Fig. 2 a fluid tank 48 integrated in the base housing.
  • the fluid tank 48 is preferably fluidically connected to the first connecting channel 44 and/or the second connecting channel 46.
  • a cylinder-piston unit is provided for each clamping element 16.
  • a pressure cylinder 52 extending along a cylinder axis 50 is provided in the base housing 12, the cylinder axis 50 preferably running perpendicular to the central longitudinal axis 14.
  • a pressure piston 54 is mounted in the pressure cylinder 52 so as to be displaceable along the cylinder axis 50.
  • the pressure piston 54 has a piston section 56, the piston section 56 and the pressure cylinder 52 each defining a first pressure chamber 58 to which fluid pressure can be applied and a second pressure chamber 60 to which fluid pressure can be applied.
  • the first pressure chamber 58 is preferably arranged radially outward relative to the central longitudinal axis 14 and the second pressure chamber 60 is arranged radially inward relative to the central longitudinal axis 14.
  • the first pressure chamber 58 can be subjected to a fluid pressure so that the clamping element 16 is pushed and displaced into the closed position
  • the second pressure chamber 60 can be subjected to a fluid pressure so that the clamping element 16 is moved into the open position is pushed and displaced.
  • the first connecting channel 44 is fluidically connected to the first pressure chamber 58.
  • the second connecting channel 46 is fluidically connected to the second pressure chamber 60. Accordingly, depending on the direction of rotation of the motor 28, a fluid can be conveyed from the hydraulic pump 30 into the first pressure chamber 58 or the second pressure chamber 60.
  • the connecting channels 44, 46 and the pressure chambers 58, 60 form a closed fluid line system 61.
  • the pressure pistons 54 in particular the piston section 56, are Fig. 9 , 11 and 13 by means of a coupling section 62 each with the clamping element 16. Accordingly, the movement of the pressure piston 54, in particular the piston section 56, is synchronized with the clamping element 16. Due to the direct coupling between the piston section 56 and the clamping element 16, a piston rod can be dispensed with, since the pressure pistons 54 are also guided by means of the guide of the clamping elements 16.
  • synchronization pinion 64 On the central longitudinal axis 14, in particular in the center of the clamping and/or gripping device 10, according to Fig. 8 , 10 and 12 in synchronization pinion 64 is provided, which cooperates with at least two pressure pistons 54.
  • the pressure pistons 54 have a rack profile 68 on a free piston end 66 facing the central longitudinal axis 14, which is in engagement with the synchronization pinion 64 during operation. Consequently, the movement of the pressure pistons 54 and clamping elements 16 in engagement with the synchronization pinion 64 is synchronized with one another.
  • the clamping and/or gripping device 10 according to Fig. 2 , 6 and 7 a control unit 70 arranged in the base housing for controlling and regulating the clamping and/or gripping device 10, in particular the fluid drive 26.
  • the control unit 70 preferably has according to Fig. 6 a logic and/or communication module 70A and/or a pump control module 70B and/or a sensor module 70C and/or a power supply and/or communication module 70D and/or a capacitive energy storage module 70E and/or a pump connection unit 70F and/or a pressure sensor connection unit 70G.
  • the clamping and/or gripping device 10 has a sensor device 72 arranged in the base housing 12, which according to Fig. 2 and 7 a pressure sensor 74 for detecting the fluid pressure in the fluid line system 61, in particular in the pressure chambers 58, 60 and/or in the hydraulic pump 30, and/or a vibration sensor 76 for detecting the shrinkage during the processing of the clamping and/or gripping device 10 and/or a motor sensor for detecting the motor current of the motor 28.
  • the sensor device 72 is preferably linked to the sensor module 70C.
  • the control unit 70 is set up in such a way that it controls the clamping and/or gripping device 10 depending on the signals from the sensor device 72.
  • the control unit 70 is preferably set up to control and regulate the fluid drive 26, in particular the motor 28, with regard to the torque, the speed setting and/or the direction of rotation.
  • the control unit 70 is preferably set up in such a way that the fluid pressure provided in the clamping and/or gripping device 10 is determined depending on a measurement of the actual pressure at the pressure sensor and/or the motor current, so that no pressure relief valve is required to switch off the fluid drive 26 when the fluid pressure to be set is reached.
  • the compact design of the clamping and/or gripping device 10 and the control unit 70 integrated in the base housing 12 are advantageous here.
  • the clamping and/or gripping device 10 preferably has a purely electrical or electronic system interface in the low voltage range with a maximum input power of 100 W.
  • the permissible voltage of the system interface 78 is preferably in a range between 0-48 V DC, preferably 24 V DC.
  • the permissible current is preferably in a range between 0-10 A, in particular 4 A. Due to the low input power and/or only one electrical supply, a particularly simple media supply, in particular contactless and/or by means of induction, is possible between the machining center 22 and the clamping and/or gripping device 10.
  • the system interface 78 is preferably linked to the logic and/or communication module 70A and/or to the power supply and/or communication module 70D.
  • the clamping and/or gripping device 10 a power booster 80 or power amplifier for the short-term provision of a higher power at the fluid drive 26.
  • the power booster 80 can therefore provide additional power in addition to the power provided by the system interface.
  • the power booster 80 can preferably be designed as a capacitive or electrochemical storage device.
  • the power booster 80 can also be integrated in the energy storage module 70E.
  • the power booster 80 can have a voltage transformer 82, which in particular transforms the voltage provided for the motor 28 of the fluid drive 26, so that a constant voltage and/or a short-term higher voltage can be provided for the motor 28.
  • the voltage transformer 82 can preferably be integrated in the voltage supply and/or communication module 70D.
  • the clamping and/or gripping device 10 also has the pressure amplifier 71 shown for increasing the fluid pressure, which is designed in particular as a differential piston.
  • a differential piston has two working surfaces of different sizes. The larger working surface of the differential piston is used to absorb a lower input pressure and the resulting reaction force to the smaller working surface of the pressure piston, which leads to a higher output pressure. It is advantageous if the differential piston is part of the pressure piston 54.
  • the clamping and/or gripping device 10 according to the Fig. 9 , 11 and 13 a clamping device 100. Due to the clamping device 100, a self-locking form fit is provided, in which the position and the clamping or gripping force are maintained even when the fluid pressure on the clamping elements 16 is removed. It is advantageous if the clamping device 100 is arranged in or on the base housing 12, in particular integrated in the base housing 12.
  • the clamping device 100 serves to clamp the clamping elements 16 and can be operated in a clamping state and a release state.
  • the Fig. 8 and 9 show the clamping and/or gripping device 10 in the open position and in the release state.
  • the Fig. 10 and 11 show the clamping and/or gripping device 10 in the closed position and in the released state.
  • the Fig. 12 and 13 show the clamping and/or gripping device 10 in the closed position and in the clamping state.
  • the clamping device 100 is preferably integrated in the pressure piston 54.
  • the clamping device 100 has according to the Fig. 9 , 11 and 13 a clamping ring 102 with a ring bevel 104, a first clamping element 106 with a first clamping bevel 108, a second clamping element 110 with a second clamping bevel 112 and a third clamping bevel 114 and a clamping slide 116 with a push section 118.
  • the clamping ring 102 is arranged immovably in the pressure cylinder 52, in particular clamped, and/or hollow.
  • the clamping ring 102 can alternatively be formed in one piece with the base housing 12.
  • the ring bevel 104 is arranged at an angle, in particular at an angle of 25°, to the cylinder axis 50.
  • the first clamping element 106 has a conical foot section 120, which tapers in particular towards the central longitudinal axis 14, and a cylindrical head section 122.
  • the first clamping bevel 108 is arranged on an outer circumference of the first clamping element 106, in particular on the foot section 120.
  • the first clamping bevel 108 is arranged at an angle, in particular self-locking, preferably at an angle of less than 15°, in particular 10°, to the cylinder axis 50.
  • the second clamping element 110 is cylindrical or hollow and/or ring-shaped.
  • the second clamping bevel 112 is arranged on an inner circumference of the second clamping element 110 and/or the third clamping bevel 114 is arranged on an outer circumference of the second clamping element 110, wherein the inner circumference tapers towards the central longitudinal axis 14 and/or the outer circumference tapers away from the central longitudinal axis 14.
  • the second clamping bevel 112 and/or the third clamping bevel 114 is inclined, in particular at an angle of 25°, to the cylinder axis 50.
  • the clamping slide 116 is also hollow and has Fig. 11 on its inner circumference a guide portion 124 in which the first clamping element 106, in particular the head portion 122, is guided.
  • the pressure piston 54 is displaceable relative to the pressure cylinder 52 and the clamping ring 102 along the cylinder axis 50.
  • the first clamping element 106 is displaceable relative to the clamping ring 102 and the piston section 56 along the cylinder axis 50.
  • the second clamping element 106 is displaceable relative to the clamping ring 102, the piston section 56 and the first clamping element 106.
  • the clamping slide 116 is displaceable relative to the clamping ring 102, the piston section 56 and the first clamping element 106.
  • a first spring means 126 is provided which preloads the piston section 56 towards the central longitudinal axis 14 and/or which preloads the clamping slide 116 away from the central longitudinal axis 14. This allows preloading to be provided on the clamping elements 16 which maintains the gripping force. Furthermore, this allows the clamping of the clamping elements 106, 110 and the clamping ring 102 to be strengthened.
  • the driving and displacement of the clamping elements 16 is carried out as follows: In the initial state, the clamping elements 16 are in accordance with Fig. 8 and 9 in the open position and in the release state, taking into account external clamping or external gripping. With internal gripping or internal clamping, the orientation is reversed.
  • the pressure piston 54 and the clamping device 100 in particular the first clamping element 106 and/or the second clamping element 110 and/or the clamping slide 116, are arranged radially outward relative to the central longitudinal axis 16.
  • a fluid pressure is applied to the first pressure chambers 58 by means of the fluid drive 26.
  • Fig. 10 and 11 shows the clamping and/or gripping device 10 in this closed position.
  • the clamping device 100 in particular the first clamping element 106 and/or the second clamping element 110 and/or the clamping slide 116, do not move relative to the piston section 56 and/or relative to one another.
  • the reaction force increases.
  • the pressure amplifier is now switched on so that a higher clamping or gripping force can be provided on the clamping elements 16.
  • the fluid drive 26 and the pressure amplifier can be operated continuously.
  • the clamping device 100 can be in the clamping state according to Fig. 12 and 13 be moved. In the clamped state, the clamping device 100 receives the position and/or clamping or gripping force of the clamping elements 16. For this purpose, the clamping element 16 comes into contact with the component to be clamped or gripped. Consequently, a reaction force is transmitted to the pressure piston 56 by means of the coupling section 62. Furthermore, the first pressure chamber 58 is subjected to a fluid pressure.
  • the clamping slide 116 is pushed radially outwards with respect to the central longitudinal axis 14 by means of the first spring means 126 and, on the other hand, the first clamping element 106 is pushed radially inwards with respect to the central longitudinal axis 14.
  • the first clamping bevel 108 slides over the second clamping bevel 112. Due to the opposite orientation of the first clamping bevel 108 and the second clamping bevel 112, the second clamping element 110 is pushed radially outward relative to the cylinder axis 50.
  • the third clamping bevel 114 slides over the annular bevel 104.
  • the freedom of movement of the second clamping element 110 radially inward toward the central longitudinal axis 14 is limited by the clamping slide 116. Consequently, in the gripped or tensioned state, the second clamping element 110 is pushed radially inward relative to the central longitudinal axis 14 and radially outward relative to the cylinder axis 50. Accordingly, in the clamped state, the first clamping bevel 108 and the second clamping bevel 112 as well as the third clamping bevel 114 and the ring bevel 104 lie against one another, with their contact surfaces in particular intersecting a clamping plane 128 running perpendicular to the cylinder axis 50. With increasing gripping or clamping force and increasing reaction force, the clamping device 100 is clamped more tightly due to the first pressure chamber 58 and the clamping slide 116.
  • the second pressure chamber 60 To release the clamping state, the second pressure chamber 60 must be subjected to a fluid pressure.
  • the pressure piston 54 has a through hole 130 running parallel to the central longitudinal axis 14, which fluidically connects the second pressure chamber 60 to the inner circumference of the clamping slide 116 and/or to the first clamping element 106, in particular the head section 122.
  • the head section 122 preferably has a head seal 132, which fluidically separates the first pressure chamber 58 and the second pressure chamber 60 from one another.
  • the first clamping element 106 is prestressed towards the central longitudinal axis 14 by means of a second spring means 134, wherein the second spring means 134 is arranged in the clamping slide 116, in particular on its inner circumference.
  • the first clamping element 106 When the second pressure chamber 60 is subjected to a fluid pressure which is greater than the fluid pressure in the first pressure chamber 58 and the pressure resulting from the second spring means 134, the first clamping element 106 is displaced radially outward away from the central longitudinal axis 14. In the process, the clamping between the first clamping element 106, the second clamping element 110 and the clamping ring 102 is released. After the clamping is released, the pressure piston 54 and the clamping element 16 are moved in relation to the central longitudinal axis 14 radially outward, so that the clamping and/or gripping device 10 is again in the initial state, i.e. in the open position and in the release state, according to Fig. 8 and 9 is located.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) umfassend:- ein Grundgehäuse (12) mit einer Mittellängsachse (14),- ein im Grundgehäuse (12) radial zur Mittellängsachse (14) verschieblich gelagertes Spannelement (16),- ein Fluidantrieb (26) zum Antreiben des wenigstens einen Spannelements (16),wobei der Fluidantrieb (26) im oder am Grundgehäuse (12) angeordnet ist.The invention relates to a clamping and/or gripping device (10) comprising:- a base housing (12) with a central longitudinal axis (14),- a clamping element (16) mounted in the base housing (12) so as to be displaceable radially to the central longitudinal axis (14),- a fluid drive (26) for driving the at least one clamping element (16),wherein the fluid drive (26) is arranged in or on the base housing (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Spann- und/oder Greifvorrichtung, insbesondere ein Spannfutter und/oder ein Nullpunktspannmodul, zum Spannen und/oder Greifen von Bauteilen und/oder Bauteilträgern.The invention relates to a clamping and/or gripping device, in particular a chuck and/or a zero-point clamping module, for clamping and/or gripping components and/or component carriers.

Aus dem Stand der Technik sind Spannsysteme bekannt, welche über eine externe, insbesondere hydraulische oder pneumatische, Energiequelle angetrieben werden. Derartige Spannsysteme erfordern eine aufwändige Leitungsverlegung bis zum Spannsystem, insbesondere bei mehrachsigen Bearbeitungszentren bzw. Anlagen. Zudem weisen derartige Spannsysteme Leckageverluste sowie einen schlechten Wirkungsgrad auf.Clamping systems are known from the state of the art which are driven by an external, in particular hydraulic or pneumatic, energy source. Such clamping systems require complex cable laying to the clamping system, in particular in multi-axis machining centers or systems. In addition, such clamping systems have leakage losses and poor efficiency.

Aus dem Stand der Technik sind ferner elektromechanische Spannsysteme bekannt, welche einen Elektromotor mit einem nachgeschalteten Getriebe und einem Spindelantrieb aufweisen. Derartige Spannsysteme weisen eine geringe konstruktive Flexibilität auf, da die Antriebseinheit stets im Kraftfluss des Spannsystems angeordnet sein muss.Electromechanical clamping systems are also known from the prior art, which have an electric motor with a downstream gear and a spindle drive. Such clamping systems have little structural flexibility, since the drive unit must always be arranged in the force flow of the clamping system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spann- und/oder Greifvorrichtung bereitzustellen, welche eine einfache und flexible Konstruktion und geringe Betriebskosten mit sich bringt.The invention is based on the object of providing a clamping and/or gripping device which has a simple and flexible construction and low operating costs.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Spann- und/oder Greifvorrichtung umfasst ein Grundgehäuse mit einer Mittellängsachse. Zum Spannen und/oder Greifen wird das Bauteil und/oder der Bauteilträger vorzugsweise entlang der Mittellängsachse zur Spann- und/oder Greifvorrichtung zugeführt. Die Spann- und/oder Greifvorrichtung umfasst ferner ein im Grundgehäuse radial zur Mittellängsachse verschieblich gelagertes Spannelement, insbesondere Spannbacke und/oder Greifbacke. Ferner weist die Spann- und/oder Greifvorrichtung einen Fluidantrieb zum Antreiben des wenigstens einen Spannelements auf. Der Fluidantrieb der Spann- und/oder Greifvorrichtung ist im oder am Grundgehäuse angeordnet und/oder ist im Grundgehäuse integriert.The object underlying the invention is achieved by an object with the features of claim 1. The clamping and/or gripping device comprises a base housing with a central longitudinal axis. For clamping and/or gripping, the component and/or the component carrier is preferably fed along the central longitudinal axis to the clamping and/or gripping device. The clamping and/or gripping device further comprises a clamping element, in particular a clamping jaw and/or gripping jaw, which is mounted in the base housing so as to be displaceable radially to the central longitudinal axis. The clamping and/or gripping device also has a fluid drive for driving the at least one clamping element. The fluid drive of the clamping and/or gripping device is arranged in or on the base housing and/or is integrated in the base housing.

Mit einem im Grundgehäuse integrierten Fluidantrieb gehen die Vorteile einher, dass keine aufwändige Leitungsverlegung zwischen der Anlage und der Spann- und/oder Greifvorrichtung erfolgen muss. Zudem liegt ein hoher Wirkungsgrad vor, da kein Leckageverlust beim Übergang zwischen Anlage und Spann- und/oder Greifvorrichtung hinzunehmen ist, wobei damit geringe Betriebskosten erzielbar sind. Ferner lässt die Nähe zwischen dem Fluidantrieb und dem wenigstens einen Spannelement eine zuverlässigere und genauere Aussage über die Spannsituation zu. Da der Fluidantrieb nicht im Kraftfluss angeordnet werden muss, ergibt sich eine hohe Flexibilität bei der Konstruktion und der Integration des Fluidantriebs in die Spann- und/oder Greifvorrichtung. Ferner muss die Reaktionskraft der Spannkraft nicht über den Fluidantrieb aufgenommen werden, sodass kleine Lager für den Fluidantrieb Verwendung finden können. Ein im oder am Grundgehäuse angeordneter Fluidantrieb stellt eine vorteilhafte Kombination eines in den Spann- und/oder Greifvorrichtung integrierten Antriebs und eines außerhalb der Kraftflusses angeordneten Antriebs bereit.The advantages of a fluid drive integrated in the base housing are that no complex wiring is required between the system and the clamping and/or gripping device. In addition, there is a high level of efficiency, as there is no leakage loss at the transition between the system and the clamping and/or gripping device, which means that low operating costs can be achieved. Furthermore, the proximity between the fluid drive and the at least one clamping element allows for more reliable and more precise information about the clamping situation. Since the fluid drive does not have to be arranged in the force flow, there is a high degree of flexibility in the design and integration of the fluid drive into the clamping and/or gripping device. Furthermore, the reaction force of the clamping force does not have to be absorbed by the fluid drive, so that small bearings can be used for the fluid drive. A fluid drive arranged in or on the base housing provides an advantageous combination of a drive integrated in the clamping and/or gripping device and a drive arranged outside the force flow.

Das Spannelement ist vorzugsweise separat zum Grundgehäuse ausgebildet. Das Grundgehäuse weist vorzugsweise eine Führung auf, in welchem das Spannelement translatorisch geführt ist.The clamping element is preferably designed separately from the base housing. The base housing preferably has a guide in which the clamping element is guided in a translational manner.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass der Fluidantrieb einen im Grundgehäuse angeordneten elektrischen Motor und/oder eine im Grundgehäuse angeordnete Hydraulikpumpe umfasst. Die Hydraulikpumpe ist vorzugsweise reversierend wirkend und/oder als Miniaturhydraulikpumpe und/oder als Zahnradpumpe ausgebildet. Die Integration des Motors und/oder der Hydraulikpumpe stellt eine abgeschlossene Baugruppe bereit, welche einfach in bestehende Bearbeitungszentren bzw. Anlagen integrierbar ist. Zahnradpumpen ermöglichen einen gleichmäßigen Fluidfluss, hohe Drücke und eine einfache Wartung. Zudem sind Zahnradpumpen selbstansaugend, können also Fluide anheben und gegen einen Druck fördern, weisen ein kompaktes Design auf, sodass die Spann- und/oder Greifvorrichtung besonders flach baut, und können ferner viskose Fluide fördern.An advantageous embodiment of the invention provides that the fluid drive comprises an electric motor arranged in the base housing and/or a hydraulic pump arranged in the base housing. The hydraulic pump is preferably reversible and/or designed as a miniature hydraulic pump and/or as a gear pump. The integration of the motor and/or the hydraulic pump provides a self-contained assembly that can be easily integrated into existing machining centers or systems. Gear pumps enable a uniform fluid flow, high pressures and easy maintenance. In addition, gear pumps are self-priming, i.e. they can lift fluids and pump them against a pressure, have a compact design so that the clamping and/or gripping device is particularly flat, and can also pump viscous fluids.

Es ist vorteilhaft, wenn der Fluidantrieb derart ausgebildet ist, dass eine Änderung einer Drehrichtung des Motors eine Änderung einer Verschieberichtung des wenigstens einen Spannelements bewirkt. Die Verschieberichtung des wenigstens einen Spannelements erstreckt sich senkrecht zur Mittellängsachse, wobei das wenigstens eine Spannelement hin zur Mittellängsachse in eine Innenposition und weg von der Mittellängsachse in eine Außenposition verschieblich ist. Beim Innengreifen und/oder Innenspannen ist das Spannelement in der Innenposition in der Schließstellung und in der Außenposition in der Öffnungsstellung. Beim Außengreifen und/oder Außenspannen ist das Spannelement in der Außenposition in der Schließstellung und in der Innenposition in der Öffnungsstellung. Eine derartige Ausbildung ermöglicht das Öffnen (Spannelement in der Öffnungsstellung) und Schließen (Spannelement in der Schließstellung) der Spann- und/oder Greifvorrichtung und begrenzen des Maximaldrucks ohne den Einsatz von teurer und groß bauender Ventiltechnik, insbesondere von magnetgesteuerten-Wegeventilen. Bei magnetgesteuerten Wegeventilen sind eine weitere elektrische Leitung zur Steuerung erforderlich, auf welche hier verzichtet werden kann. Zum Umschalten zwischen Öffnen und Schließen muss die Förderrichtung der, insbesondere reversierend wirkenden, Hydraulikpumpe und/oder Zahnradpumpe umgekehrt werden, indem die Motordrehrichtung umgekehrt wird.It is advantageous if the fluid drive is designed in such a way that a change in the direction of rotation of the motor causes a change in the direction of displacement of the at least one clamping element. The direction of displacement of the at least one clamping element extends perpendicular to the central longitudinal axis, wherein the at least one clamping element can be displaced towards the central longitudinal axis into an inner position and away from the central longitudinal axis into an outer position. When gripping and/or clamping inside, the clamping element is in the closed position in the inner position and in the open position in the outer position. When gripping and/or clamping outside, the clamping element is in the closed position in the outer position and in the open position in the inner position. Such a design enables the opening (clamping element in the open position) and closing (clamping element in the closed position) of the clamping and/or gripping device and limiting the maximum pressure without the use of expensive and large valve technology, in particular solenoid-controlled directional valves. For solenoid-controlled directional valves, an additional electrical cable is required for control, which can be omitted here. To switch between opening and closing the delivery direction of the hydraulic pump and/or gear pump, in particular the reversing pump, must be reversed by reversing the direction of rotation of the motor.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Spann- und/oder Greifvorrichtung einen im Grundgehäuse angeordneten Druckzylinder aufweist, wobei der Druckzylinder sich entlang einer senkrecht zur Mittellängsachse verlaufenden Zylinderachse erstreckt. Der Fluidantrieb weist ferner vorzugsweise einen im Druckzylinder angeordneten, entlang der Zylinderachse verschieblich gelagerten Druckkolben auf. Der Druckkolben ist vorzugsweise parallel zu den Spannelementen verschieblich. Der Druckzylinder und der Druckkolben begrenzen vorzugsweise einen mit einem Fluiddruck beaufschlagbaren ersten Druckraum und einen mit einem Fluiddruck beaufschlagbaren zweiten Druckraum. In Bezug auf die Mittellängsachse ist der erste Druckraum vorzugsweise radial außen und der zweite Druckraum radial innen angeordnet. Beim Innenspannen und/oder Innengreifen ist der erste Druckraum mit einem Fluiddruck beaufschlagbar, um das wenigstens eine Spannelement in die Schließstellung zu verlagern, und der zweite Druckraum mit einem Fluiddruck beaufschlagbar, um das wenigstens eine Spannelement in die Öffnungsstellung zu verlagern. Beim Außenspannen und/oder beim Außengreifen ist es umgekehrt. Ein derartiger Fluidantrieb, insbesondere eine Zylinder-Kolben-Einheit, geht mit den Vorteilen einher, dass eine hohe Spann- und Greifkraft, eine hohe Positioniergenauigkeit, eine einfache Konstruktion und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen raue Umgebungsbedingungen bereitgestellt wird. Vorzugsweise ist je Spannelement oder je zwei Spannelemente ein Druckzylinder vorgesehen. Vorzugsweise ist je Spannelement ein Druckkolben vorgesehen.It is also advantageous if the clamping and/or gripping device has a pressure cylinder arranged in the base housing, the pressure cylinder extending along a cylinder axis running perpendicular to the central longitudinal axis. The fluid drive also preferably has a pressure piston arranged in the pressure cylinder and mounted so as to be displaceable along the cylinder axis. The pressure piston is preferably displaceable parallel to the clamping elements. The pressure cylinder and the pressure piston preferably delimit a first pressure chamber to which a fluid pressure can be applied and a second pressure chamber to which a fluid pressure can be applied. In relation to the central longitudinal axis, the first pressure chamber is preferably arranged radially on the outside and the second pressure chamber is arranged radially on the inside. During internal clamping and/or internal gripping, the first pressure chamber can be subjected to a fluid pressure in order to move the at least one clamping element into the closed position, and the second pressure chamber can be subjected to a fluid pressure in order to move the at least one clamping element into the open position. During external clamping and/or external gripping, it is the other way round. Such a fluid drive, in particular a cylinder-piston unit, has the advantages of providing a high clamping and gripping force, high positioning accuracy, a simple construction and high resistance to harsh environmental conditions. Preferably, one pressure cylinder is provided for each clamping element or for each two clamping elements. Preferably, one pressure piston is provided for each clamping element.

Vorzugsweise weist der Fluidantrieb ein Volumengleichgewicht zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung bzw. der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer auf, sodass dasselbe Fluidvolumen zum Öffnen und zum Schließen der Spannelemente in der ersten Druckkammer bzw. in der zweiten Druckkammer bereitgestellt werden muss. Demnach kann auf einen Ausgleichsbehälter zum Ausgleich der Volumen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer verzichtet werden.Preferably, the fluid drive has a volume balance between the open position and the closed position or between the first pressure chamber and the second pressure chamber, so that the same fluid volume has to be provided for opening and closing the clamping elements in the first pressure chamber or in the second pressure chamber. Accordingly, a compensation tank for balancing the volumes of the first pressure chamber and the second pressure chamber can be dispensed with.

Es ist ferner vorteilhaft, dass durch die Wahl des Kolbenquerschnitts des Druckkolbens die Höhe der Spannkraft variabel auf das Spannmittel abgestimmt werden kann und/oder dass durch die Wahl des hydraulischen Kolbenhubes des Druckkolbens der Backenhub der Spannelemente variabel eingestellt werden kann.It is also advantageous that the level of clamping force can be variably adjusted to the clamping device by selecting the piston cross-section of the pressure piston and/or that the jaw stroke of the clamping elements can be variably adjusted by selecting the hydraulic piston stroke of the pressure piston.

Vorzugsweise ist im oder am Grundgehäuse ein Fluidtank vorgesehen, welcher als Speicher für das Fluid des Fluidantriebs dient. Ein integrierter Fluidtank unterstützt die Integration des Fluidantriebs in der Spann- oder Greifvorrichtung. Alternativ oder zusätzlich weist der Fluidantrieb ein im Grundgehäuse geschlossenes Fluidleitungssystem auf. Demnach sind externe Leitungsanbindungen nicht erforderlich.Preferably, a fluid tank is provided in or on the base housing, which serves as a reservoir for the fluid of the fluid drive. An integrated fluid tank supports the integration of the fluid drive in the clamping or gripping device. Alternatively or additionally, the fluid drive has a fluid line system closed in the base housing. External line connections are therefore not required.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der jeweils wenigstens eine Druckkolben direkt mit dem wenigstens einen Spannelement gekoppelt ist. Ein hohes Volumengleichgewicht zwischen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer ist ferner vorzugsweise mittels eines kolbenstangenlosen Fluidantriebs realisierbar. Dies ist vorzugsweise mittels der direkten Kopplung zwischen dem Druckkolben und dem Spannelement möglich. Die Kolbenbewegung entlang der Zylinderachse und die Bewegung der Spannelemente parallel zur Zylinderachse verlaufen synchron und/oder parallel zur Kolbenbewegung. Das Volumen zwischen Öffnungs-/ und Schließkammer sind identisch und müssen somit nicht über einen Ausgleichsbehälter zueinander ausgeglichen werden. Alternativ oder zusätzlich ist der wenigstens eine Druckkolben mittels einer Synchronisierung, insbesondere eines Synchronisierungsmittels, bevorzugt einer Ritzel-Zahnstangen-Mechanik und/oder Pleuelsynchronisierung, vorzugweise eines Synchronisierungsritzels, mit wenigstens einem Spannelement gekoppelt. Alternativ ist die Synchronisierung mittels einer Pleuelstange erzielbar. Dazu weist der wenigstens eine Druckkolben ein Zahnstangenprofil auf, welches mit dem Synchronisierungsritzel im Betrieb im Eingriff ist. Bei Verwendung mehrerer Druckkolben und/oder mehrerer Spannelemente kann mittels des Synchronisierungsritzels die Bewegung der Druckkolben bzw. der Spannelemente synchronisiert werden. Ferner können an den Spannelementen ebenfalls Zahnstangenprofile vorgesehen sein, welche im Betrieb mit dem Synchronisierungsritzel im Eingriff stehen.An advantageous development of the invention provides that the at least one pressure piston is coupled directly to the at least one clamping element. A high volume balance between the first pressure chamber and the second pressure chamber can also preferably be achieved by means of a piston rod-less fluid drive. This is preferably possible by means of the direct coupling between the pressure piston and the clamping element. The piston movement along the cylinder axis and the movement of the clamping elements parallel to the cylinder axis are synchronous and/or parallel to the piston movement. The volume between the opening and closing chambers are identical and therefore do not have to be balanced with each other via an equalizing container. Alternatively or additionally, the at least one pressure piston is coupled to at least one clamping element by means of a synchronization, in particular a synchronization means, preferably a pinion-rack mechanism and/or connecting rod synchronization, preferably a synchronization pinion. Alternatively, the synchronization can be achieved by means of a connecting rod. For this purpose, the at least one pressure piston has a rack profile which is in engagement with the synchronization pinion during operation. When using multiple pressure pistons and/or multiple clamping elements, the movement of the pressure pistons or clamping elements can be synchronized using the synchronization pinion. Furthermore, rack profiles can also be provided on the clamping elements, which engage with the synchronization pinion during operation.

Es ist vorteilhaft, wenn die Spann- und/oder Greifvorrichtung eine, insbesondere rein, elektrische oder elektronische Anlagenschnittstelle im Niederspannungsbereich mit einer maximalen Aufnahmeleistung von 100 W aufweist. Die zulässige Spannung der Anlagenschnittstelle liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0-48 V DC, vorzugsweise bei 24 V DC. Die zulässige Stromstärke liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0-10 A, insbesondere bei 4 A. Durch die niedrige Aufnahmeleistung und/oder durch nur eine elektrische Versorgung ist eine besonders einfache Energieversorgung, insbesondere mittels einer kontaktlosen Schnittstelle, bevorzugt mittels Induktion, möglich.It is advantageous if the clamping and/or gripping device has a, in particular purely, electrical or electronic system interface in the low voltage range with a maximum input power of 100 W. The permissible voltage of the system interface is preferably in a range between 0-48 V DC, preferably 24 V DC. The permissible current is preferably in a range between 0-10 A, in particular 4 A. Due to the low input power and/or only one electrical supply, a particularly simple energy supply is possible, in particular by means of a contactless interface, preferably by means of induction.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Spann- und/oder Greifvorrichtung eine im oder am Grundgehäuse angeordnete Steuereinheit zur Steuerung und/oder zur Regelung des Fluidantriebs und/oder des wenigstens einen Spannelements aufweist. Die Steuereinheit kann ferner zusätzlich oder alternativ zur Kommunikation mit einer übergeordneten Steuerung und/oder einer Anlagesteuerung eingerichtet sein.It is also advantageous if the clamping and/or gripping device has a control unit arranged in or on the base housing for controlling and/or regulating the fluid drive and/or the at least one clamping element. The control unit can also be additionally or alternatively set up for communication with a higher-level control system and/or a system control system.

Es ist zudem vorteilhaft, wenn die Spann- und/oder Greifvorrichtung derart eingerichtet ist, die Information der Spann- oder Greifsituation zu sammeln, zu verarbeiten und bei der Steuerung und Regelung der Spann- und/oder Greifvorrichtung zu berücksichtigen. Die Spann- und/oder Greifvorrichtung ist vorzugsweise zur Regelung des Fluidantriebs, insbesondere des Motors, und/oder dessen Drehmoment, Drehzahl, Drehrichtung eingerichtet. Die Spann- und/oder Greifvorrichtung ist vorzugsweise zum Erfassen des Fluiddrucks in der Spann- und/oder Greifvorrichtung eingerichtet. Die Spann- und/oder Greifvorrichtung ist vorzugsweise zum Erfassen der Schwingung während der Bearbeitung in der Spann- und/oder Greifvorrichtung, insbesondere nahe des oder am Spann- oder Greifpunkt, eingerichtet.It is also advantageous if the clamping and/or gripping device is designed to collect and process the information of the clamping or gripping situation and to take it into account when controlling and regulating the clamping and/or gripping device. The clamping and/or gripping device is preferably designed to regulate the fluid drive, in particular the motor, and/or its torque, speed, direction of rotation. The clamping and/or gripping device is preferably designed to detect the fluid pressure in the clamping and/or gripping device. The clamping and/or gripping device is preferably designed to detect the vibration during processing in the clamping and/or gripping device, in particular near or at the clamping or gripping point.

Vorzugsweise weist die Spann- und/oder Greifvorrichtung einen im oder am Grundgehäuse angeordneten Leistungsbooster bzw. Leistungsverstärker zur kurzfristigen Bereitstellung einer höheren Leistung am Fluidantrieb auf. Der Leistungsbooster kann demnach eine zusätzliche Leistung neben der mittels der Anlagenschnittstelle bereitgestellten Leistung bereitstellen. So kann z.B. der hohe Spanndruck aufgebaut werden. Der Leistungsbooster kann vorzugsweise als kapazitiver bzw. elektromechanischer Speier ausgebildet sein. Ferner kann der Leistungsbooster einen Spannungstransformator aufweisen, welcher insbesondere die bereitgestellte Spannung an den Motor des Fluidantriebs transformiert und/oder kurzfristig eine höhere Spannung für den Motor bereitstellt.The clamping and/or gripping device preferably has a power booster or power amplifier arranged in or on the base housing for the short-term provision of a higher power to the fluid drive. The power booster can therefore provide additional power in addition to the power provided by the system interface. For example, the high clamping pressure can be built up in this way. The power booster can preferably be designed as a capacitive or electromechanical dispenser. The power booster can also have a voltage transformer, which in particular transforms the voltage provided to the motor of the fluid drive and/or provides a higher voltage for the motor in the short term.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Spann- und/oder Greifvorrichtung eine im oder am Grundgehäuse angeordnete Sensoreinrichtung mit wenigstens einem Drucksensor zum Erfassen des fluidischen Drucks in der Spann- und/oder Greifvorrichtung und/oder mit wenigstens einem Schwingungssensor zum Erfassen der Schwindungen während der Bearbeitung der Spann- und/oder Greifvorrichtung und/oder einen im oder am Grundgehäuse angeordneten Positionssensor aufweist. Die Sensoreinrichtung erzeugt vorzugsweise Signale, welche an die Steuereinheit übertragen werden. Die Steuereinheit ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass diese den Fluidantrieb und/oder die Spannelemente in Abhängigkeit der Signale der Sensoreinrichtung steuert.An advantageous development of the invention provides that the clamping and/or gripping device has a sensor device arranged in or on the base housing with at least one pressure sensor for detecting the fluid pressure in the clamping and/or gripping device and/or with at least one vibration sensor for detecting the shrinkage during processing of the clamping and/or gripping device and/or a position sensor arranged in or on the base housing. The sensor device preferably generates signals which are transmitted to the control unit. The control unit is preferably set up in such a way that it controls the fluid drive and/or the clamping elements depending on the signals from the sensor device.

Eine weitere vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass die Spann- und/oder Greifvorrichtung einen im oder am Grundgehäuse angeordneten Druckverstärker zum Erhöhen des fluidischen Drucks aufweist. Der Druckverstärker weist vorzugsweise einen Differentialkolben auf. Ein Differentialkolben weist zwei, verschieden große Arbeitsflächen auf. Die größere Arbeitsfläche des Differentialkolbens wird dazu verwendet, einen niedrigeren Eingangsdruck aufzunehmen und die resultierende Kraft auf die kleinere Arbeitsfläche des Druckkolbens zu übertragen, was zu einem höheren Ausgangsdruck führt. Es ist vorteilhaft, wenn der Differentialkolben Teil des Druckkolbens ist.A further advantageous development of the invention provides that the clamping and/or gripping device has a pressure amplifier arranged in or on the base housing for increasing the fluid pressure. The pressure amplifier preferably has a differential piston. A differential piston has two working surfaces of different sizes. The larger working surface of the differential piston is used to absorb a lower input pressure and to transfer the resulting force to the smaller working surface of the pressure piston, which leads to a higher output pressure. It is advantageous if the differential piston is part of the pressure piston.

Es ist vorteilhaft, wenn der Fluidantrieb in einem Eilgang und in einem Kraftgang betreibbar ist. Die Hydraulikpumpe stellt vorzugsweise einen niedrigeren ersten Fluiddruck, insbesondere in einem Bereich zwischen 30 bar und 60 bar, bei einem maximalen Fluidförderstrom bereit. Die Hydraulikpumpe kann dazu eingerichtet sein, nur zum kraftlosen Verfahren der Druckkolben und/oder der Spannelemente Verwendung zu finden. Der Hydraulikpumpe ist vorzugsweise der Druckverstärker, insbesondere der Differentialkolben, nachgeschaltet, welcher einen höheren zweiten Fluiddruck, insbesondere in einem Bereich zwischen 180 bar und 250 bar, bei einem niedrigeren Fluidförderstrom bereitstellt. Die Kombination der Hydraulikpumpe mit dem Druckverstärker dient somit zum schnellen Verfahren und kraftvollen Schließen der Druckkolben und/oder der Spannelemente. Demnach kann ein Fluidantrieb, insbesondere eine Hydraulikpumpe, mit einer geringen Leistungsaufnahme, insbesondere von unter 100 W, Verwendung finden. Der Fluiddruck ist dabei negativ proportional zum Fluidförderstrom, wobei der Fluiddruck die Spann- oder Greifkraft der Spannelemente bestimmt und/oder wobei der Fluidförderstrom die Verfahrgeschwindigkeit der Spannelemente und/oder der Druckkolben bestimmt. Demnach kann für den Eilgang nur die Hydraulikpumpe und für den Kraftgang die Hydraulikpumpe und der Druckverstärker in Kombination zum Einsatz kommen. Der Fluidantrieb ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass erst bei einem Fluiddruck in einem Bereich von 30 bar bis 60 bar der Druckverstärker dazu geschaltet wird. Zum Hinzuschalten des Druckverstärkers ist vorzugsweise ein druckgesteuertes, passives Ventil, insbesondere ein Druckfolgeventil bzw. Druckschaltventil bzw. Zuschaltventil und/oder Rückschlagventil, vorgesehen. Alternativ kann das Ventil auch aktiv z.B. mittels Strom angesteuert werden.It is advantageous if the fluid drive can be operated in a rapid motion and in a power motion. The hydraulic pump preferably provides a lower first fluid pressure, in particular in a range between 30 bar and 60 bar, at a maximum fluid flow rate. The hydraulic pump can be set up to only move the pressure pistons and/or the clamping elements without force. to be used. The pressure amplifier, in particular the differential piston, is preferably connected downstream of the hydraulic pump, which provides a higher second fluid pressure, in particular in a range between 180 bar and 250 bar, with a lower fluid flow rate. The combination of the hydraulic pump with the pressure amplifier thus serves for the rapid movement and powerful closing of the pressure pistons and/or the clamping elements. Accordingly, a fluid drive, in particular a hydraulic pump, with a low power consumption, in particular of less than 100 W, can be used. The fluid pressure is negatively proportional to the fluid flow rate, with the fluid pressure determining the clamping or gripping force of the clamping elements and/or the fluid flow rate determining the travel speed of the clamping elements and/or the pressure pistons. Accordingly, only the hydraulic pump can be used for rapid traverse and the hydraulic pump and the pressure amplifier in combination can be used for power traverse. The fluid drive is preferably designed in such a way that the pressure amplifier is only switched on when the fluid pressure is in a range of 30 bar to 60 bar. To switch on the pressure amplifier, a pressure-controlled, passive valve, in particular a pressure sequence valve or pressure switching valve or connection valve and/or check valve, is preferably provided. Alternatively, the valve can also be actively controlled, e.g. by means of electricity.

Es ist alternativ denkbar, dass beim TANDEM-Spannen die Spann- und/oder Greifvorrichtung bei 60 bar im Eil- und Kraftgang ohne Druckverstärker betreibbar ist.Alternatively, it is conceivable that in TANDEM clamping the clamping and/or gripping device can be operated at 60 bar in rapid and power mode without a pressure amplifier.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ebenfalls durch eine Klemmeinrichtung des Anspruchs 12 gelöst. Die Klemmeinrichtung dient zum Verklemmen eines Spannelements einer Spann- und/oder Greifvorrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Spann- und/oder Greifvorrichtung. Die Spann- und/oder Greifvorrichtung weist einen entlang einer Zylinderachse erstreckenden Druckzylinder auf, in welchem ein Klemmring und ein entlang der Zylinderachse verschieblich gelagerten Druckkolben mit einem Kolbenabschnitt angeordnet ist. Der Klemmring ist relativ zum Druckzylinder nicht beweglich und weist eine gegenüber der Zylinderachse schräg verlaufende Ringschräge auf. Die Klemmeinrichtung umfasst ein entlang der Zylinderachse relativ zum Kolbenabschnitt und/oder zum Klemmring bewegliches erstes Klemmelement mit einer ersten Klemmschräge, wobei insbesondere die erste Klemmschräge schräg zur Zylinderachse verläuft. Die Klemmeinrichtung umfasst ferner ein entlang der Zylinderachse relativ zum Kolbenabschnitt und/oder zum Klemmring und/oder zum ersten Klemmelement bewegliches zweites Klemmelement mit einer zweiten Klemmschräge und einer dritten Klemmschräge. Die zweite Klemmschräge und/oder die dritte Klemmschräge verlaufen vorzugsweise schräg zur Zylinderachse. Zudem umfasst die Klemmeinrichtung einen entlang der Zylinderachse relativ zum Kolbenabschnitt und/oder zum Klemmring und/oder zum ersten Klemmelement und/oder zum zweiten Klemmelement beweglichen Klemmschieber. In einem Klemmzustand ist das wenigstens eine Spannelement der Spann- und/oder Greifvorrichtung mittels der Klemmeinrichtung, insbesondere mittels des ersten Klemmelements und/oder des zweiten Klemmelements und/oder des Klemmrings, festsetzbar. Mittels der Klemmeinrichtung kann eine Positionsfestsetzung und/oder eine Greifkrafterhaltung der Spannelemente sichergestellt werden.The object underlying the invention is also achieved by a clamping device of claim 12. The clamping device serves to clamp a clamping element of a clamping and/or gripping device, in particular a previously described clamping and/or gripping device. The clamping and/or gripping device has a pressure cylinder extending along a cylinder axis, in which a clamping ring and a pressure piston with a piston section that is displaceably mounted along the cylinder axis are arranged. The clamping ring is not movable relative to the pressure cylinder and has a ring slope that runs obliquely relative to the cylinder axis. The clamping device comprises a first clamping element that is movable along the cylinder axis relative to the piston section and/or the clamping ring and has a first clamping slope, wherein in particular the first clamping slope runs obliquely to the cylinder axis. The clamping device further comprises a second clamping element that is movable along the cylinder axis relative to the piston section and/or the clamping ring and/or the first clamping element and has a second clamping slope and a third clamping slope. The second clamping slope and/or the third clamping slope preferably run obliquely to the cylinder axis. In addition, the clamping device comprises a clamping element arranged along the cylinder axis relative to the piston section and/or the clamping ring and/or the first clamping element and/or the second clamping element movable clamping slide. In a clamped state, the at least one clamping element of the clamping and/or gripping device can be fixed by means of the clamping device, in particular by means of the first clamping element and/or the second clamping element and/or the clamping ring. The clamping device can be used to ensure that the clamping elements are fixed in position and/or that their gripping force is maintained.

Es ist vorteilhaft, wenn die Klemmeinrichtung derart ausgebildet ist, dass im Klemmzustand das erste Klemmelement mittels eines fluidischen Drucks in einer ersten Druckkammer zur Mittellängsachse hin beaufschlagbar und/oder verlagerbar ist und/oder das zweite Klemmelement mittels des Klemmschiebers weg von der Mittellängsachse beaufschlagbar und/oder verlagerbar ist. Der Klemmschieber wird vorzugsweise durch ein Federmittel und/oder das gegriffene Bauteil und/oder Bauteilträger weg von der Mittellängsachse gedrängt. Durch die bidirektionale Wirkweise der Klemmeinrichtung steigt die Klemmwirkung der Klemmeinrichtung bei steigender Belastung an den Spannelementen, sodass die Positionserhaltung und/oder die Greifkrafterhaltung mit steigender Belastung bis zur Zerstörung der Komponenten der Klemmeinrichtung ebenfalls steigt. Die Klemmeinrichtung ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass zum Lösen des Klemmzustands der Klemmeinrichtung ein Fluiddruck auf eine zweite Druckkammer beaufschlagbar ist. Somit ist das erste Klemmelement weg von der Mittellängsachse verlagerbar und die Klemmung wird aufgelöst.It is advantageous if the clamping device is designed in such a way that, in the clamped state, the first clamping element can be acted upon and/or displaced towards the central longitudinal axis by means of a fluidic pressure in a first pressure chamber and/or the second clamping element can be acted upon and/or displaced away from the central longitudinal axis by means of the clamping slide. The clamping slide is preferably urged away from the central longitudinal axis by a spring means and/or the gripped component and/or component carrier. Due to the bidirectional mode of action of the clamping device, the clamping effect of the clamping device increases with increasing load on the clamping elements, so that the position maintenance and/or the gripping force maintenance also increases with increasing load until the components of the clamping device are destroyed. The clamping device is preferably designed in such a way that a fluid pressure can be applied to a second pressure chamber to release the clamped state of the clamping device. The first clamping element can thus be displaced away from the central longitudinal axis and the clamping is released.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn das erste Klemmelement trapezförmig ausgebildet ist und/oder an einem Außenumfang des ersten Klemmelements die erste Klemmschräge vorgesehen ist. Es ist ferner vorteilhaft, wenn das zweite Klemmelement hohl ausgebildet ist und/oder an einem Innenumfang des zweiten Klemmelements die zweite Klemmschräge und an einem Außenumfang des zweiten Klemmelements die dritte Klemmschräge vorgesehen sind. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Klemmring hohl ausgebildet ist und/oder an einem Innenumfang des Klemmrings die Ringschräge vorgesehen ist. Zudem ist es vorteilhaft, wenn in einem Klemmzustand der Klemmeinrichtung die erste Klemmschräge mit der zweiten Klemmschräge zur Anlage kommt und die dritte Klemmschräge mit der Ringschräge zur Anlage kommt. Aufgrund der zwei im Klemmzustand gleichzeitig wirkenden Klemmstellen von eine besonders hohe Klemmwirkung erzielt werden.It is also advantageous if the first clamping element is trapezoidal and/or the first clamping bevel is provided on an outer circumference of the first clamping element. It is also advantageous if the second clamping element is hollow and/or the second clamping bevel is provided on an inner circumference of the second clamping element and the third clamping bevel is provided on an outer circumference of the second clamping element. It is also advantageous if the clamping ring is hollow and/or the ring bevel is provided on an inner circumference of the clamping ring. It is also advantageous if, when the clamping device is in a clamping state, the first clamping bevel comes into contact with the second clamping bevel and the third clamping bevel comes into contact with the ring bevel. A particularly high clamping effect can be achieved due to the two clamping points acting simultaneously in the clamping state.

Es ist zudem vorteilhaft, wenn die Klemmeinrichtung federbeaufschlagt ausgebildet ist. Vorzugsweise wird mittels wenigstens eines Federmittels der Klemmschieber weg von der und/oder der Kolbenabschnitt hin zur und/oder das erste Klemmelement hin zur Mittellängsachse vorgespannt. Demnach kann eine Spann- oder Greifkraft am Spannelement ohne Betrieb des Fluidantriebs bereitgestellt werden. Ferner können mittels der Federmittel Schwingung im Betrieb kompensiert werden.It is also advantageous if the clamping device is designed to be spring-loaded. Preferably, the clamping slide is pre-tensioned away from the and/or the piston section towards and/or the first clamping element towards the central longitudinal axis by means of at least one spring means. Accordingly, a clamping or gripping force on the clamping element can be applied without operating the fluid drive. Furthermore, vibration during operation can be compensated by means of the spring means.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass eine zuvor beschriebene Spann- und/oder Greifvorrichtung eine zuvor beschriebene Klemmeinrichtung aufweist. Demnach kann der Nachteil bei Hydraulikanwendung kompensiert werden, dass bei einem Abfall des Fluiddrucks auch die Spannkraft linear dazu reduziert wird, da die meisten Spannelemente nicht mechanisch selbsthemmend sind. Aufgrund der integrierten Ausbildung des Fluidantriebs sind diesbezüglich keine externen Leistungsanbindungen möglich. In dem Fall ist es erforderlich, den Fluidantrieb dauerhaft zu betreiben, was nachteilig aufgrund des Energieverbrauchs und der Wärmeentwicklung in der Spann- und/oder Greifvorrichtung ist. Aufgrund der Klemmeinrichtung wird ein selbsthemmender Formschluss bereitgestellt, bei welchem die Position und die Spann- oder Greifkraft auch bei Wegfall des Fluiddrucks aufrechterhalten bleibt. Es ist vorteilhaft, wenn die Klemmeinrichtung im oder am Grundgehäuse angeordnet, insbesondere im Grundgehäuse integriert ist.An advantageous development provides that a previously described clamping and/or gripping device has a previously described clamping device. Accordingly, the disadvantage in hydraulic applications that when the fluid pressure drops, the clamping force is also reduced linearly can be compensated for, since most clamping elements are not mechanically self-locking. Due to the integrated design of the fluid drive, no external power connections are possible in this regard. In this case, it is necessary to operate the fluid drive continuously, which is disadvantageous due to the energy consumption and heat development in the clamping and/or gripping device. Due to the clamping device, a self-locking form fit is provided, in which the position and the clamping or gripping force are maintained even when the fluid pressure is removed. It is advantageous if the clamping device is arranged in or on the base housing, in particular if it is integrated in the base housing.

Die Steuereinheit ist vorzugsweise zur Steuerung und/oder Regelung der Position und/oder der Reaktionskraft des wenigstens einen Spannelements eingerichtet. Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Klemmeinrichtung Teil des Druckkolbens ist. Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Steuereinheit derart eingerichtet ist, dass im Klemmzustand der Leistungsbooster, insbesondere die Kapazität und/oder der Akku geladen werden. Im Klemmzustand kann zusätzlich oder alternativ der Fluidantrieb, insbesondere der Motor, ausgeschaltet werden.The control unit is preferably designed to control and/or regulate the position and/or the reaction force of the at least one clamping element. It is also advantageous if the clamping device is part of the pressure piston. It is also advantageous if the control unit is designed such that the power booster, in particular the capacity and/or the battery, are charged in the clamped state. In the clamped state, the fluid drive, in particular the motor, can additionally or alternatively be switched off.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Spann- und/oder Greifvorrichtung mehrere Spannelemente aufweist, wobei die mehreren Spannelemente entlang einer Spannebene verschieblich gelagert sind. Vorzugsweise liegt der Volumenmittelpunkt der Spannelemente in der Spannebene. Es ist zudem vorteilhaft, wenn der Fluidantrieb, insbesondere der Motor und/oder die Hydraulikpumpe und/oder der Fluidtank und/oder die Steuereinheit und/oder die Sensoreinrichtung und/oder der Druckverstärker und/oder der Leistungsbooster, in der Spannebene liegt und/oder die Spannebene schneidet.It is also advantageous if the clamping and/or gripping device has a plurality of clamping elements, wherein the plurality of clamping elements are mounted so as to be displaceable along a clamping plane. The volume center of the clamping elements is preferably located in the clamping plane. It is also advantageous if the fluid drive, in particular the motor and/or the hydraulic pump and/or the fluid tank and/or the control unit and/or the sensor device and/or the pressure amplifier and/or the power booster, is located in the clamping plane and/or intersects the clamping plane.

Vorzugsweise weist die Spann- und/oder Greifvorrichtung zwei, drei, vier oder sechs Spannelemente auf, wobei diese kreuzförmig oder sternenförmig angeordnet sind. Es ist vorteilhaft, wenn im oder am Grundgehäuse zwischen zwei Spannelementen der Motor und/oder die Hydraulikpumpe und/oder der Fluidtank und/oder die Steuereinheit und/oder die Sensoreinrichtung und/oder der Druckverstärker und/oder der Leistungsbooster angeordnet sind.The clamping and/or gripping device preferably has two, three, four or six clamping elements, which are arranged in a cross or star shape. It is advantageous if the motor and/or the hydraulic pump and/or the fluid tank and/or the control unit and/or the sensor device and/or the pressure amplifier and/or the power booster are arranged in or on the base housing between two clamping elements.

Die Beschreibung betrifft ferner eine zuvor beschriebene Spann- und/oder Greifvorrichtung mit einem im oder am Grundgehäuse angeordneten Leistungsbooster.The description further relates to a previously described clamping and/or gripping device with a power booster arranged in or on the base housing.

Die Beschreibung betrifft ferner eine zuvor beschriebene Spann- und/oder Greifvorrichtung mit einem im oder am Grundgehäuse angeordneten Druckverstärker.The description further relates to a previously described clamping and/or gripping device with a pressure amplifier arranged in or on the base housing.

Die Beschreibung betrifft ferner eine zuvor beschriebene Spann- und/oder Greifvorrichtung mit einer im oder am Grundgehäuse angeordneten Klemmeinrichtung.The description further relates to a previously described clamping and/or gripping device with a clamping device arranged in or on the base housing.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ebenfalls durch einen Druckkolben mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Ein Druckbolzen für eine, insbesondere zuvor beschriebene, Spann- und/oder Greifvorrichtung, mit einem im Druckkolben integrierten Kolbenabschnitt und entweder mit einer im Druckkolben integrierten, insbesondere zuvor beschriebenen, Klemmeinrichtung und/oder mit einem im Druckkolben integrierten Druckverstärker, insbesondere Differentialkolben.The object underlying the invention is also achieved by a pressure piston with the features of claim 17. A pressure bolt for a clamping and/or gripping device, in particular as described above, with a piston section integrated in the pressure piston and either with a clamping device integrated in the pressure piston, in particular as described above, and/or with a pressure amplifier integrated in the pressure piston, in particular a differential piston.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer Ausführungsbeispiele der Erfindung weiter beschrieben und erläutert sind.Further details and advantageous embodiments of the invention can be found in the following description, on the basis of which embodiments of the invention are further described and explained.

Es zeigen:

Fig. 1
eine perspektivische Ansicht einer Spann- und/oder Greifvorrichtung;
Fig. 2
eine Oberansicht der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 3
eine Seitenansicht der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 4
eine Seitenansicht der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 1 mit einer Spannpalette;
Fig. 5
eine Schnittansicht einer Hydraulikpumpe der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 6
eine Vorderansicht einer Steuereinheit der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 7
eine Detailansicht im Schnitt der Steuereinheit und der Sensorvorrichtung der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 8
eine Oberansicht der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Öffnungsstellung und in einem Lösezustand;
Fig. 9
eine Schnittansicht der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 8;
Fig. 10
eine Oberansicht der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Schließstellung und in einem Lösezustand;
Fig. 11
eine Schnittansicht der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 10;
Fig. 12
eine Oberansicht der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Schließstellung und in einem Klemmzustand; und
Fig. 13
eine Schnittansicht der Spann- und/oder Greifvorrichtung gemäß Fig. 13.
They show:
Fig. 1
a perspective view of a clamping and/or gripping device;
Fig. 2
a top view of the clamping and/or gripping device according to Fig. 1 ;
Fig. 3
a side view of the clamping and/or gripping device according to Fig. 1 ;
Fig. 4
a side view of the clamping and/or gripping device according to Fig. 1 with a clamping pallet;
Fig. 5
a sectional view of a hydraulic pump of the clamping and/or gripping device according to Fig. 1 ;
Fig. 6
a front view of a control unit of the clamping and/or gripping device according to Fig. 1 ;
Fig. 7
a detailed view in section of the control unit and the sensor device of the clamping and/or gripping device according to Fig. 1 ;
Fig. 8
a top view of the clamping and/or gripping device according to Fig. 1 in an open position and in a release state;
Fig. 9
a sectional view of the clamping and/or gripping device according to Fig. 8 ;
Fig. 10
a top view of the clamping and/or gripping device according to Fig. 1 in a closed position and in a released state;
Fig. 11
a sectional view of the clamping and/or gripping device according to Fig. 10 ;
Fig. 12
a top view of the clamping and/or gripping device according to Fig. 1 in a closed position and in a clamped state; and
Fig. 13
a sectional view of the clamping and/or gripping device according to Fig. 13 .

In den Fig. 1 bis 4 ist eine Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 zum Spannen oder Greifen eines nicht dargestellten Bauteils oder Bauteilträgers mit einem Grundgehäuse 12 und mit einer Mittellängsachse 14 gezeigt. Im Grundgehäuse 12 sind vier radial zur Mittellängsachse 14 verschieblich gelagerte Spannelemente 16 angeordnet, welche vorzugsweise in einer Führung 13 translatorisch beweglich geführt sind. Die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 kann als Spannmittel, Greifmittel, Spannfutter oder Nullpunktspannmodul ausgebildet sein.In the Fig. 1 to 4 a clamping and/or gripping device 10 for clamping or gripping a component or component carrier (not shown) is shown with a base housing 12 and with a central longitudinal axis 14. In the base housing 12, four clamping elements 16 are arranged which are mounted so as to be displaceable radially to the central longitudinal axis 14 and are preferably guided in a guide 13 so as to be movable in translation. The clamping and/or gripping device 10 can be designed as a clamping means, gripping means, chuck or zero-point clamping module.

Gemäß Fig. 4 kann die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 mittels einer Spannpalette 18 an einem Maschinentisch 20 eines Bearbeitungszentrums 22 bzw. einer Bearbeitungsanlage angeordnet werden. Dazu weist die Spannpalette 18 Spannbolzen 24 auf, welche in nicht dargestellten Bolzenaufnahmen des Maschinentischs 20, insbesondere in wenigstens ein nicht dargestelltes Nullpunktspannmodul, aufnehmbar sind.According to Fig. 4 the clamping and/or gripping device 10 can be arranged on a machine table 20 of a machining center 22 or a machining system by means of a clamping pallet 18. For this purpose, the clamping pallet 18 has clamping bolts 24 which can be received in bolt receptacles (not shown) of the machine table 20, in particular in at least one zero-point clamping module (not shown).

Die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 weist gemäß Fig. 2 einen im Grundgehäuse integrierten Fluidantrieb 26 auf. Der Fluidantrieb 26 weist einen elektrischen Motor 28 und eine Hydraulikpumpe 30 auf. Mittels des Fluidantriebs 26 sind die Spannelemente 16 antreibbar.The clamping and/or gripping device 10 has according to Fig. 2 a fluid drive 26 integrated in the base housing. The fluid drive 26 has an electric motor 28 and a hydraulic pump 30. The clamping elements 16 can be driven by means of the fluid drive 26.

Gemäß Fig. 5 kann die Hydraulikpumpe 30 als Zahnradpumpe 32 ausgebildet sein. Die Zahnradpumpe 32 weist ein Pumpengehäuse 34, ein im Pumpengehäuse 34 angeordnetes erstes Pumpenzahnrad 36 und ein im Pumpengehäuse 34 angeordnetes zweites Pumpenzahnrad 38 auf. Das erste Pumpenzahnrad 36 ist mittels des Motors 28 antreibbar. Das erste Pumpenzahnrad 36 kämmt mit dem zweiten Pumpenzahnrad 38, sodass dieses mitbewegt wird. Das erste Pumpenzahnrad 36 weist dieselbe Drehrichtung wie die nicht dargestellte Abtriebswelle des Motors 28 auf. Das zweite Pumpenzahnrad 38 weist eine entgegengesetzte Drehrichtung als die Drehrichtung der nicht dargestellten Abtriebswelle des Motors 28 und des ersten Pumpenzahnrads 36 auf. Alternativ ist denkbar, dass zwischen dem ersten Pumpenzahnrad 36 und dem Motor 28 ein einstufiges Getriebe, insbesondere ein Stirnradgetriebe angeordnet ist. In dem Fall dreht sich das ersten Pumpenzahnrad 36 entgegen der Drehrichtung des Motors 28. Das erste Pumpenzahnrad 36 und das zweite Pumpenzahnrad 38 sind mittels einer Zahnradwellenlagerung im Pumpengehäuse 34 um eine parallel zur Abtriebswelle des Motors 28 verlaufende Antriebsachse 42 drehbar gelagert. Das ersten Pumpenzahnrad 36 und das zweite Pumpenzahnrad 38 sind vorzugsweise beidseitig in Lagerbrillen gelagert. Im montierten Zustand verläuft die Antriebsachse 42 vorzugsweise parallel oder senkrecht zur Mittellängsachse 14. Das ersten Pumpenzahnrad 36 und das zweite Pumpenzahnrad 38 transportiert das Fluid zwischen den Zähnen der Pumpenzahnräder 36, 38 und dem Pumpengehäuse 34.According to Fig. 5 the hydraulic pump 30 can be designed as a gear pump 32. The gear pump 32 has a pump housing 34, a first pump gear 36 arranged in the pump housing 34 and a second pump gear 38 arranged in the pump housing 34. The first pump gear 36 can be driven by means of the motor 28. The first pump gear 36 meshes with the second Pump gear 38 so that it is moved along. The first pump gear 36 has the same direction of rotation as the output shaft of the motor 28 (not shown). The second pump gear 38 has an opposite direction of rotation to the direction of rotation of the output shaft of the motor 28 (not shown) and the first pump gear 36. Alternatively, it is conceivable that a single-stage gear, in particular a spur gear, is arranged between the first pump gear 36 and the motor 28. In this case, the first pump gear 36 rotates against the direction of rotation of the motor 28. The first pump gear 36 and the second pump gear 38 are rotatably mounted by means of a gear shaft bearing in the pump housing 34 about a drive axis 42 running parallel to the output shaft of the motor 28. The first pump gear 36 and the second pump gear 38 are preferably mounted on both sides in bearing glasses. In the assembled state, the drive axis 42 preferably runs parallel or perpendicular to the central longitudinal axis 14. The first pump gear 36 and the second pump gear 38 transport the fluid between the teeth of the pump gears 36, 38 and the pump housing 34.

Ferner weist die Zahnradpumpe 32 gemäß Fig. 5 einen ersten Verbindungskanal 44 und einen zweiten Verbindungskanal 46 auf, wobei je nach Drehrichtung des Motors 28 Fluid vom ersten Verbindungskanal 44 zum zweiten Verbindungskanal 46 gefördert wird und vice versa. Als Fluid kommt vorzugsweise ein Hydrauliköl zum Einsatz.Furthermore, the gear pump 32 according to Fig. 5 a first connecting channel 44 and a second connecting channel 46, wherein, depending on the direction of rotation of the motor 28, fluid is conveyed from the first connecting channel 44 to the second connecting channel 46 and vice versa. A hydraulic oil is preferably used as the fluid.

Zur Bereitstellung des Fluids weist die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 gemäß Fig. 2 einen im Grundgehäuse integrierten Fluidtank 48 auf. Der Fluidtank 48 ist vorzugsweise mit dem ersten Verbindungskanal 44 und/oder dem zweiten Verbindungskanal 46 fluidisch verbunden.To provide the fluid, the clamping and/or gripping device 10 according to Fig. 2 a fluid tank 48 integrated in the base housing. The fluid tank 48 is preferably fluidically connected to the first connecting channel 44 and/or the second connecting channel 46.

Zum Verschieben der Spannelemente 16 senkrecht zur Mittellängsachse ist gemäß Fig. 9, 11 und 13 je Spannelement 16 eine Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen. Im Grundgehäuse 12 ist ein entlang einer Zylinderachse 50 erstreckender Druckzylinder 52 vorgesehen, wobei die Zylinderachse 50 vorzugsweise senkrecht zur Mittellängsachse 14 verläuft. Im Druckzylinder 52 ist ein Druckkolben 54 entlang der Zylinderachse 50 verschieblich gelagert. Der Druckkolben 54 weist einen Kolbenabschnitt 56 auf, wobei der Kolbenabschnitt 56 und der Druckzylinder 52 jeweils einen mit Fluiddruck beaufschlagbaren ersten Druckraum 58 und einen mit Fluiddruck beaufschlagbaren zweiten Druckraum 60 begrenzt. Der erste Druckraum 58 ist vorzugsweise zur Mittellängsachse 14 radial außen und der zweite Druckraum 60 ist zur Mittellängsachse 14 radial innen angeordnet.To move the clamping elements 16 perpendicular to the central longitudinal axis, Fig. 9 , 11 and 13 A cylinder-piston unit is provided for each clamping element 16. A pressure cylinder 52 extending along a cylinder axis 50 is provided in the base housing 12, the cylinder axis 50 preferably running perpendicular to the central longitudinal axis 14. A pressure piston 54 is mounted in the pressure cylinder 52 so as to be displaceable along the cylinder axis 50. The pressure piston 54 has a piston section 56, the piston section 56 and the pressure cylinder 52 each defining a first pressure chamber 58 to which fluid pressure can be applied and a second pressure chamber 60 to which fluid pressure can be applied. The first pressure chamber 58 is preferably arranged radially outward relative to the central longitudinal axis 14 and the second pressure chamber 60 is arranged radially inward relative to the central longitudinal axis 14.

Beim Innenspannen oder Innengreifen ist der erste Druckraum 58 mit einem Fluiddruck beaufschlagbar, sodass das Spannelement 16 in die Schließstellung gedrängt und verschoben wird, und der zweite Druckraum 60 mit einem Fluiddruck beaufschlagbar, sodass das Spannelement 16 in die Öffnungsstellung gedrängt und verschoben wird. Vorzugsweise ist der erste Verbindungskanal 44 mit dem ersten Druckraum 58 fluidisch verbunden. Vorzugsweise ist der zweite Verbindungskanal 46 mit dem zweiten Druckraum 60 fluidisch verbunden. Demnach kann je nach Drehrichtung der Motors 28 ein Fluid aus der Hydraulikpumpe 30 in den ersten Druckraum 58 bzw. den zweiten Druckraum 60 gefördert werden. Vorzugsweise bilden die Verbindungskanäle 44, 46 und die Druckräume 58, 60 ein geschlossenes Fluidleitungssystem 61.During internal clamping or internal gripping, the first pressure chamber 58 can be subjected to a fluid pressure so that the clamping element 16 is pushed and displaced into the closed position, and the second pressure chamber 60 can be subjected to a fluid pressure so that the clamping element 16 is moved into the open position is pushed and displaced. Preferably, the first connecting channel 44 is fluidically connected to the first pressure chamber 58. Preferably, the second connecting channel 46 is fluidically connected to the second pressure chamber 60. Accordingly, depending on the direction of rotation of the motor 28, a fluid can be conveyed from the hydraulic pump 30 into the first pressure chamber 58 or the second pressure chamber 60. Preferably, the connecting channels 44, 46 and the pressure chambers 58, 60 form a closed fluid line system 61.

Zum Verschieben der Spannelemente 16 sind die Druckkolben 54, insbesondere der Kolbenabschnitt 56, gemäß Fig. 9, 11 und 13 mittels jeweils eines Koppelabschnitts 62 mit dem Spannelement 16 direkt gekoppelt. Demnach ist die Bewegung des Druckkolbens 54, insbesondere des Kolbenabschnitts 56, mit dem Spannelement 16 synchronisiert. Aufgrund der direkten Kopplung zwischen dem Kolbenabschnitt 56 und dem Spannelement 16 kann auf eine Kolbenstange verzichtet werden, da die Druckkolben 54 mittels der der Führung der Spannelemente 16 ebenfalls geführt sind.To move the clamping elements 16, the pressure pistons 54, in particular the piston section 56, are Fig. 9 , 11 and 13 by means of a coupling section 62 each with the clamping element 16. Accordingly, the movement of the pressure piston 54, in particular the piston section 56, is synchronized with the clamping element 16. Due to the direct coupling between the piston section 56 and the clamping element 16, a piston rod can be dispensed with, since the pressure pistons 54 are also guided by means of the guide of the clamping elements 16.

An der Mittellängsachse 14, insbesondere im Zentrum der Spann- und/oder Greifvorrichtung 10, ist gemäß Fig. 8, 10 und 12 in Sychronisierungsritzel 64 vorgesehen, welcher mit wenigstens zwei Druckkolben 54 zusammenwirkt. Dazu weisen die Druckkolben 54 an einem der Mittellängsachse 14 zugewandten freien Kolbenende 66 ein Zahnstangenprofil 68 auf, welches im Betrieb im Eingriff mit dem Synchronisierungsritzel 64 steht. Folglich wird die Bewegung der im Eingriff mit dem Synchronisierungsritzel 64 stehenden Druckkolben 54 und Spannelemente 16 miteinander synchronisiert.On the central longitudinal axis 14, in particular in the center of the clamping and/or gripping device 10, according to Fig. 8 , 10 and 12 in synchronization pinion 64 is provided, which cooperates with at least two pressure pistons 54. For this purpose, the pressure pistons 54 have a rack profile 68 on a free piston end 66 facing the central longitudinal axis 14, which is in engagement with the synchronization pinion 64 during operation. Consequently, the movement of the pressure pistons 54 and clamping elements 16 in engagement with the synchronization pinion 64 is synchronized with one another.

Ferner weist die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 gemäß Fig. 2, 6 und 7 eine im Grundgehäuse angeordnete Steuereinheit 70 zur Steuerung und Regelung der Spann- und/oder Greifvorrichtung 10, insbesondere des Fluidantriebs 26, auf. Die Steuereinheit 70 weist vorzugsweise gemäß Fig. 6 ein Logik- und/oder Kommunikationsmodul 70A und/oder ein Pumpensteuerungsmodul 70B und/oder ein Sensorikmodul 70C und/oder ein Spannungsversorgungs- und/oder Kommunikationsmodul 70D und/oder ein kapazitives Energiespeichermodul 70E und/oder einen Pumpenanschlusseinheit 70F und/oder eine Drucksensoranschlusseinheit 70G auf.Furthermore, the clamping and/or gripping device 10 according to Fig. 2 , 6 and 7 a control unit 70 arranged in the base housing for controlling and regulating the clamping and/or gripping device 10, in particular the fluid drive 26. The control unit 70 preferably has according to Fig. 6 a logic and/or communication module 70A and/or a pump control module 70B and/or a sensor module 70C and/or a power supply and/or communication module 70D and/or a capacitive energy storage module 70E and/or a pump connection unit 70F and/or a pressure sensor connection unit 70G.

Ferner weist die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 eine im Grundgehäuse 12 angeordnete Sensoreinrichtung 72 auf, wobei diese gemäß Fig. 2 und 7 einen Drucksensor 74 zum Erfassen des Fluiddrucks im Fluidleitungssystem 61, insbesondere in den Druckräumen 58, 60 und/oder in der Hydraulikpumpe 30, und/oder einen Schwingungssensor 76 zum Erfassen der Schwindungen während der Bearbeitung der Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 und/oder einen Motorsensor zum Erfassen des Motorstroms des Motors 28. Die Sensoreinrichtung 72 ist vorzugsweise mit dem Sensorikmodul 70C verknüpft. Die Steuereinheit 70 ist derart eingerichtet, dass diese die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 in Abhängigkeit der Signale der Sensoreinrichtung 72 ansteuert. Die Steuereinheit 70 ist vorzugsweise derart eingerichtet, den Fluidantrieb 26, insbesondere den Motor 28, hinsichtlich des Drehmoments, der Drehzahlvorgabe und/oder der Drehrichtung, zu steuern und zu regeln. Die Steuereinheit 70 ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass der in der Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 bereitgestellte Fluiddruck in Abhängigkeit einer Messung des Istdrucks am Drucksensor und/oder des Motorstroms bestimmt wird, sodass zum Abschalten des Fluidantriebs 26 bei Erreichen des einzustellenden Fluiddrucks kein Überdruckventil erforderlich ist. Dabei ist die kompakte Bauweise der Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 und die im Grundgehäuse 12 integrierte Steuereinheit 70 von Vorteil.Furthermore, the clamping and/or gripping device 10 has a sensor device 72 arranged in the base housing 12, which according to Fig. 2 and 7 a pressure sensor 74 for detecting the fluid pressure in the fluid line system 61, in particular in the pressure chambers 58, 60 and/or in the hydraulic pump 30, and/or a vibration sensor 76 for detecting the shrinkage during the processing of the clamping and/or gripping device 10 and/or a motor sensor for detecting the motor current of the motor 28. The sensor device 72 is preferably linked to the sensor module 70C. The control unit 70 is set up in such a way that it controls the clamping and/or gripping device 10 depending on the signals from the sensor device 72. The control unit 70 is preferably set up to control and regulate the fluid drive 26, in particular the motor 28, with regard to the torque, the speed setting and/or the direction of rotation. The control unit 70 is preferably set up in such a way that the fluid pressure provided in the clamping and/or gripping device 10 is determined depending on a measurement of the actual pressure at the pressure sensor and/or the motor current, so that no pressure relief valve is required to switch off the fluid drive 26 when the fluid pressure to be set is reached. The compact design of the clamping and/or gripping device 10 and the control unit 70 integrated in the base housing 12 are advantageous here.

Die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 weist vorzugsweise eine rein elektrische oder elektronische Anlagenschnittstelle im Niederspannungsbereich mit einer maximalen Aufnahmeleistung von 100 W auf. Die zulässige Spannung der Anlagenschnittstelle 78 liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0-48 V DC, vorzugsweise bei 24 V DC. Die zulässige Stromstärke liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0-10 A, insbesondere bei 4 A. Durch die niedrige Aufnahmeleistung und/oder durch nur eine elektrische Versorgung ist eine besonders einfache Medienzuführung, insbesondere kontaktlos und/oder mittels Induktion, zwischen dem Bearbeitungszentrum 22 und der Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 möglich. Die Anlagenschnittstelle 78 ist vorzugsweise mit dem Logik- und/oder Kommunikationsmodul 70A und/oder mit dem Spannungsversorgungs- und/oder Kommunikationsmodul 70D verknüpft.The clamping and/or gripping device 10 preferably has a purely electrical or electronic system interface in the low voltage range with a maximum input power of 100 W. The permissible voltage of the system interface 78 is preferably in a range between 0-48 V DC, preferably 24 V DC. The permissible current is preferably in a range between 0-10 A, in particular 4 A. Due to the low input power and/or only one electrical supply, a particularly simple media supply, in particular contactless and/or by means of induction, is possible between the machining center 22 and the clamping and/or gripping device 10. The system interface 78 is preferably linked to the logic and/or communication module 70A and/or to the power supply and/or communication module 70D.

Zudem weist die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 gemäß Fig. 6 einen Leistungsbooster 80 bzw. Leistungsverstärker zur kurzfristigen Bereitstellung einer höheren Leistung am Fluidantrieb 26 auf. Der Leistungsbooster 80 kann demnach eine zusätzliche Leistung neben der mittels der Anlagenschnittstelle bereitgestellten Leistung bereitstellen. So kann z.B. beim Anfahren der Spannelemente 16 die Haftreibung überwunden werden. Der Leistungsbooster 80 kann vorzugsweise als kapazitiver bzw. elektrochemischer Speicher ausgebildet sein. Der Leistungsbooster 80 kann zu dem im Energiespeichermodul 70E integriert sein. Ferner kann der Leistungsbooster 80 einen Spannungstransformator 82 aufweisen, welcher insbesondere die bereitgestellte Spannung für den Motor 28 des Fluidantriebs 26 transformiert, sodass eine konstante Spannung und/oder kurzfristig eine höhere Spannung für den Motor 28 bereitstellbar ist. Der Spannungstransformator 82 kann vorzugsweise im Spannungsversorgungs- und/oder Kommunikationsmodul 70D integriert sein.In addition, the clamping and/or gripping device 10 according to Fig. 6 a power booster 80 or power amplifier for the short-term provision of a higher power at the fluid drive 26. The power booster 80 can therefore provide additional power in addition to the power provided by the system interface. For example, when starting up the clamping elements 16, the static friction can be overcome. The power booster 80 can preferably be designed as a capacitive or electrochemical storage device. The power booster 80 can also be integrated in the energy storage module 70E. Furthermore, the power booster 80 can have a voltage transformer 82, which in particular transforms the voltage provided for the motor 28 of the fluid drive 26, so that a constant voltage and/or a short-term higher voltage can be provided for the motor 28. The voltage transformer 82 can preferably be integrated in the voltage supply and/or communication module 70D.

Die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 weist ferner dargestellten Druckverstärker 71 zum Erhöhen des Fluiddrucks auf, welcher insbesondere als Differentialkolben ausgebildet ist. Ein Differentialkolben weist zwei, verschieden große Arbeitsflächen auf. Die größere Arbeitsfläche des Differentialkolbens wird dazu verwendet, einen niedrigeren Eingangsdruck aufzunehmen und die daraus resultierende Reaktionskraft auf die kleinere Arbeitsfläche des Druckkolbens zu übertragen, was zu einem höheren Ausgangsdruck führt. Es ist vorteilhaft, wenn der Differentialkolben Teil des Druckkolbens 54 ist.The clamping and/or gripping device 10 also has the pressure amplifier 71 shown for increasing the fluid pressure, which is designed in particular as a differential piston. A differential piston has two working surfaces of different sizes. The larger working surface of the differential piston is used to absorb a lower input pressure and the resulting reaction force to the smaller working surface of the pressure piston, which leads to a higher output pressure. It is advantageous if the differential piston is part of the pressure piston 54.

Zur Kompensation des Nachteils bei Hydraulikanwendungen, dass bei einem Abfall des Fluiddrucks auch die Spannkraft linear abfällt, da die meisten Spannelemente 16 nicht mechanisch selbsthemmend sind, weist die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 gemäß der Fig. 9, 11 und 13 eine Klemmeinrichtung 100 auf. Aufgrund der Klemmeinrichtung 100 wird ein selbsthemmender Formschluss bereitgestellt, bei welchem die Position und die Spann- oder Greifkraft auch bei Wegfall des Fluiddrucks an den Spannelementen 16 aufrechterhalten bleibt. Es ist vorteilhaft, wenn die Klemmeinrichtung 100 im oder am Grundgehäuse 12 angeordnet, insbesondere im Grundgehäuse 12 integriert, ist.To compensate for the disadvantage in hydraulic applications that when the fluid pressure drops, the clamping force also drops linearly, since most clamping elements 16 are not mechanically self-locking, the clamping and/or gripping device 10 according to the Fig. 9 , 11 and 13 a clamping device 100. Due to the clamping device 100, a self-locking form fit is provided, in which the position and the clamping or gripping force are maintained even when the fluid pressure on the clamping elements 16 is removed. It is advantageous if the clamping device 100 is arranged in or on the base housing 12, in particular integrated in the base housing 12.

Die Klemmeinrichtung 100 dient zum Verklemmen der Spannelemente 16 und kann in einen Klemmzustand und einen Lösezustand betrieben werden. Die Fig. 8 und 9 zeigen die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 in der Öffnungsstellung und im Lösezustand. Die Fig. 10 und 11 zeigen die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 in der Schließstellung und im Lösezustand. Die Fig. 12 und 13 zeigen die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 in der Schließstellung und im Klemmzustand.The clamping device 100 serves to clamp the clamping elements 16 and can be operated in a clamping state and a release state. The Fig. 8 and 9 show the clamping and/or gripping device 10 in the open position and in the release state. The Fig. 10 and 11 show the clamping and/or gripping device 10 in the closed position and in the released state. The Fig. 12 and 13 show the clamping and/or gripping device 10 in the closed position and in the clamping state.

Die Klemmeinrichtung 100 ist vorzugsweise im Druckkolben 54 integriert. Die Klemmeinrichtung 100 weist gemäß der Fig. 9, 11 und 13 einen Klemmring 102 mit einer Ringschräge 104, ein erstes Klemmelement 106 mit einer ersten Klemmschräge 108, ein zweites Klemmelement 110 mit einer zweiten Klemmschräge 112 und einer dritten Klemmschräge 114 sowie einen Klemmschieber 116 mit einem Schubabschnitt 118 auf.The clamping device 100 is preferably integrated in the pressure piston 54. The clamping device 100 has according to the Fig. 9 , 11 and 13 a clamping ring 102 with a ring bevel 104, a first clamping element 106 with a first clamping bevel 108, a second clamping element 110 with a second clamping bevel 112 and a third clamping bevel 114 and a clamping slide 116 with a push section 118.

Der Klemmring 102 ist im Druckzylinder 52 unbeweglich angeordnet, insbesondere verklemmt, und/oder hohl ausgebildet. Der Klemmring 102 kann alternativ einteilig mit dem Grundgehäuse 12 ausgebildet sein. Die Ringschräge 104 ist schräg, insbesondere in einem Winkel von 25°, zur Zylinderachse 50 angeordnet. Das erste Klemmelement 106 weist einen kegelförmigen, insbesondere zur Mittellängsachse 14 hin verjüngenden, Fußabschnitt 120 und einen zylinderförmigen Kopfabschnitt 122 auf. An einem Außenumfang des ersten Klemmelements 106, insbesondere am Fußabschnitt 120, ist die erste Klemmschräge 108 angeordnet. Die erste Klemmschräge 108 ist schräg, insbesondere selbsthemmend ausgebildet, vorzugweise in einem Winkel von kleiner 15°, insbesondere 10°, zur Zylinderachse 50 angeordnet. Das zweite Klemmelement 110 ist zylinderförmig oder hohl und/oder ringförmig ausgebildet. An einem Innenumfang des zweiten Klemmelements 110 ist die zweite Klemmschräge 112 und/oder an einem Außenumfang des zweiten Klemmelements 110 ist die dritte Klemmschräge 114 angeordnet, wobei sich der Innenumfang hin zur Mittellängsachse 14 und/oder der Außenumfang weg von der Mittellängsachse 14 verjüngt. Die zweite Klemmschräge 112 und/oder die dritte Klemmschräge 114 ist schräg, insbesondere in einem Winkel von 25°, zur Zylinderachse 50 angeordnet. Der Klemmschieber 116 ist ebenfalls hohl ausgebildet und weist gemäß Fig. 11 an seinem Innenumfang einen Führungsabschnitt 124 auf, in welcher das erste Klemmelement 106, insbesondere der Kopfabschnitt 122, geführt ist.The clamping ring 102 is arranged immovably in the pressure cylinder 52, in particular clamped, and/or hollow. The clamping ring 102 can alternatively be formed in one piece with the base housing 12. The ring bevel 104 is arranged at an angle, in particular at an angle of 25°, to the cylinder axis 50. The first clamping element 106 has a conical foot section 120, which tapers in particular towards the central longitudinal axis 14, and a cylindrical head section 122. The first clamping bevel 108 is arranged on an outer circumference of the first clamping element 106, in particular on the foot section 120. The first clamping bevel 108 is arranged at an angle, in particular self-locking, preferably at an angle of less than 15°, in particular 10°, to the cylinder axis 50. The second clamping element 110 is cylindrical or hollow and/or ring-shaped. The second clamping bevel 112 is arranged on an inner circumference of the second clamping element 110 and/or the third clamping bevel 114 is arranged on an outer circumference of the second clamping element 110, wherein the inner circumference tapers towards the central longitudinal axis 14 and/or the outer circumference tapers away from the central longitudinal axis 14. The second clamping bevel 112 and/or the third clamping bevel 114 is inclined, in particular at an angle of 25°, to the cylinder axis 50. The clamping slide 116 is also hollow and has Fig. 11 on its inner circumference a guide portion 124 in which the first clamping element 106, in particular the head portion 122, is guided.

Der Druckkolben 54 ist relativ zum Druckzylinder 52 und zum Klemmring 102 entlang der Zylinderachse 50 verschiebbar. Das erste Klemmelement 106 ist relativ zum Klemmring 102 und zum Kolbenabschnitt 56 entlang der Zylinderachse 50 verschiebbar. Das zweite Klemmelement 106 ist relativ zum Klemmring 102, zum Kolbenabschnitt 56 und zum ersten Klemmelement 106 verschiebbar. Der Klemmschieber 116 ist relativ zum Klemmring 102, zum Kolbenabschnitt 56 und zum ersten Klemmelement 106 verschiebbar.The pressure piston 54 is displaceable relative to the pressure cylinder 52 and the clamping ring 102 along the cylinder axis 50. The first clamping element 106 is displaceable relative to the clamping ring 102 and the piston section 56 along the cylinder axis 50. The second clamping element 106 is displaceable relative to the clamping ring 102, the piston section 56 and the first clamping element 106. The clamping slide 116 is displaceable relative to the clamping ring 102, the piston section 56 and the first clamping element 106.

Zwischen dem Kolbenabschnitt 56 und dem Klemmschieber 116 ist gemäß Fig. 9, 11 und 13 ein erstes Federmittel 126 vorgesehen, welches den Kolbenabschnitt 56 hin zur Mittellängsachse 14 und/oder welches den Klemmschieber 116 weg von der Mittellängsachse 14 vorspannt. Damit kann greifkrafterhaltende Vorspannung an den Spannelementen 16 vorgesehen werden. Ferner kann damit die Verklemmung der Klemmelemente 106, 110 und des Klemmrings 102 verstärkt werden.Between the piston section 56 and the clamping slide 116 is according to Fig. 9 , 11 and 13 a first spring means 126 is provided which preloads the piston section 56 towards the central longitudinal axis 14 and/or which preloads the clamping slide 116 away from the central longitudinal axis 14. This allows preloading to be provided on the clamping elements 16 which maintains the gripping force. Furthermore, this allows the clamping of the clamping elements 106, 110 and the clamping ring 102 to be strengthened.

Das Antreiben und Verschieben der Spannelemente 16 erfolgt wie folgt: Im Ausgangszustand befinden sich die Spannelemente 16 gemäß Fig. 8 und 9 in der Öffnungsstellung und im Lösezustand unter Berücksichtigung des Außenspannens oder Außengreifens. Beim Innengreifen oder Innenspannen ist die Orientierung umgekehrt. Dabei sind der Druckkolben 54 und die Klemmeinrichtung 100, insbesondere das erste Klemmelement 106 und/oder das zweite Klemmelement 110 und/oder der Klemmschieber 116, relativ zur Mittellängsachse 16 radial außen angeordnet. Zum Verschieben der Spannelemente 16 in die Schließstellung wird mittels des Fluidantriebs 26 ein Fluiddruck auf die ersten Druckräume 58 beaufschlagt. Fig. 10 und 11 zeigt die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 in dieser Schließstellung. Die Klemmeinrichtung 100, insbesondere das erste Klemmelement 106 und/oder das zweite Klemmelement 110 und/oder der Klemmschieber 116, bewegen sich dabei nicht relativ zum Kolbenabschnitt 56 und/oder nicht relativ zueinander. Sobald ein Bauteil oder ein Bauteilträger an dem Spannelementen 16 gespannt oder gegriffen wird, erhöht sich die Reaktionskraft. Aufgrund der kleinen Dimensionierung des Fluidantriebs 26 wird nun der Druckverstärker dazu geschaltet, sodass eine höhere Spann- oder Greifkraft an den Spannelementen 16 bereitgestellt werden kann. Zur Erhaltung der Position und/oder Spann- oder Greifkraft kann der Fluidantrieb 26 und der Druckverstärker dauerhaft betrieben werden.The driving and displacement of the clamping elements 16 is carried out as follows: In the initial state, the clamping elements 16 are in accordance with Fig. 8 and 9 in the open position and in the release state, taking into account external clamping or external gripping. With internal gripping or internal clamping, the orientation is reversed. The pressure piston 54 and the clamping device 100, in particular the first clamping element 106 and/or the second clamping element 110 and/or the clamping slide 116, are arranged radially outward relative to the central longitudinal axis 16. To move the clamping elements 16 into the closed position, a fluid pressure is applied to the first pressure chambers 58 by means of the fluid drive 26. Fig. 10 and 11 shows the clamping and/or gripping device 10 in this closed position. The clamping device 100, in particular the first clamping element 106 and/or the second clamping element 110 and/or the clamping slide 116, do not move relative to the piston section 56 and/or relative to one another. As soon as a component or a component carrier is clamped or gripped on the clamping elements 16, the reaction force increases. Due to the small dimensions of the fluid drive 26, the pressure amplifier is now switched on so that a higher clamping or gripping force can be provided on the clamping elements 16. To maintain the position and/or clamping or gripping force, the fluid drive 26 and the pressure amplifier can be operated continuously.

Es ist denkbar, dass je nach Orientierung des Spannens auch die Orientierung der Klemmeinrichtung 100 geändert wird.It is conceivable that, depending on the orientation of the clamping, the orientation of the clamping device 100 is also changed.

Alternativ kann die Klemmeinrichtung 100 in den Klemmzustand gemäß Fig. 12 und 13 bewegt werden. Im Klemmzustand erhält die Klemmeinrichtung 100 die Position und/oder Spann- oder Greifkraft der Spannelemente 16. Dazu gelangt das Spannelement 16 zur Anlage an das zu spannende oder zu greifende Bauteil. Folglich wird eine Reaktionskraft mittels des Koppelabschnitts 62 auf den Druckkolben 56 übertragen. Weiterhin wird der erste Druckraum 58 mit einem Fluiddruck beaufschlagt. Dabei wird zum einen der Klemmschieber 116 in Bezug auf die Mittellängsachse 14 nach radial außen mittels des ersten Federmittels 126 gedrängt und zum anderen das erste Klemmelement 106 in Bezug auf die Mittellängsachse 14 nach radial innen gedrängt. Bei der Bewegung des ersten Klemmelements 106 gegenüber der Mittellängsachse 14 nach radial innen gleitet die erste Klemmschräge 108 über die zweite Klemmschräge 112. Aufgrund der entgegengesetzten Orientierung der ersten Klemmschräge 108 und der zweiten Klemmschräge 112 wird das zweite Klemmelement 110 gegenüber der Zylinderachse 50 nach radial außen gedrängt. Dabei gleitet die dritte Klemmschräge 114 über die Ringschräge 104. Jedoch ist die Bewegungsfreiheit des zweiten Klemmelements 110 nach radial innen zur Mittellängsachse 14 durch den Klemmschieber 116 beschränkt. Folglich wird im gegriffenen bzw. gespannten Zustand das zweite Klemmelement 110 in Bezug auf die Mittellängsachse 14 nach radial innen und in Bezug auf die Zylinderachse 50 nach radial außen gedrängt. Demnach liegen im Klemmzustand die erste Klemmschräge 108 mit der zweiten Klemmschräge 112 sowie die dritte Klemmschräge 114 und die Ringschräge 104 aneinander an, wobei insbesondere deren Kontaktflächen eine senkrecht zur Zylinderachse 50 verlaufende Klemmebene 128 schneiden. Mit steigender Greif- oder Spannkraft sowie steigender Reaktionskraft wird aufgrund des ersten Druckraums 58 und des Klemmschiebers 116 die Klemmeinrichtung 100 stärker verspannt.Alternatively, the clamping device 100 can be in the clamping state according to Fig. 12 and 13 be moved. In the clamped state, the clamping device 100 receives the position and/or clamping or gripping force of the clamping elements 16. For this purpose, the clamping element 16 comes into contact with the component to be clamped or gripped. Consequently, a reaction force is transmitted to the pressure piston 56 by means of the coupling section 62. Furthermore, the first pressure chamber 58 is subjected to a fluid pressure. On the one hand, the clamping slide 116 is pushed radially outwards with respect to the central longitudinal axis 14 by means of the first spring means 126 and, on the other hand, the first clamping element 106 is pushed radially inwards with respect to the central longitudinal axis 14. When the first clamping element 106 moves radially inward relative to the central longitudinal axis 14, the first clamping bevel 108 slides over the second clamping bevel 112. Due to the opposite orientation of the first clamping bevel 108 and the second clamping bevel 112, the second clamping element 110 is pushed radially outward relative to the cylinder axis 50. The third clamping bevel 114 slides over the annular bevel 104. However, the freedom of movement of the second clamping element 110 radially inward toward the central longitudinal axis 14 is limited by the clamping slide 116. Consequently, in the gripped or tensioned state, the second clamping element 110 is pushed radially inward relative to the central longitudinal axis 14 and radially outward relative to the cylinder axis 50. Accordingly, in the clamped state, the first clamping bevel 108 and the second clamping bevel 112 as well as the third clamping bevel 114 and the ring bevel 104 lie against one another, with their contact surfaces in particular intersecting a clamping plane 128 running perpendicular to the cylinder axis 50. With increasing gripping or clamping force and increasing reaction force, the clamping device 100 is clamped more tightly due to the first pressure chamber 58 and the clamping slide 116.

Zum Lösen des Klemmzustands ist der zweite Druckraum 60 mit einem Fluiddruck zu beaufschlagen. Dazu weist der Druckkolben 54 eine parallel zur Mittellängsachse 14 verlaufende Durchgangsbohrung 130 auf, welche den zweiten Druckraum 60 fluidisch mit dem Innenumfang der Klemmschiebers 116 und/oder mit dem ersten Klemmelement 106, insbesondere den Kopfabschnitt 122, verbindet. Der Kopfabschnitt 122 weist vorzugsweise eine Kopfdichtung 132 auf, welche den ersten Druckraum 58 und den zweiten Druckraum 60 fluidisch voneinander trennt. Ferner ist das erste Klemmelement 106 mittels eines zweiten Federmittels 134 hin zur Mittellängsachse 14 vorgespannt, wobei das zweite Federmittel 134 im Klemmschieber 116, insbesondere an dessen Innenumfang, angeordnet. Beim Beaufschlagen des zweiten Druckraums 60 mit einem Fluiddruck, welcher größer als der Fluiddruck im ersten Druckraum 58 und der durch das zweite Federmittel 134 resultierende Druck ist, wird das erste Klemmelement 106 weg von der Mittellängsachse 14 nach radial außen verschoben. Dabei löst sich die Verklemmung zwischen dem ersten Klemmelement 106, dem zweiten Klemmelement 110 und dem Klemmring 102. Nach Lösen der Verklemmung wird der Druckkolben 54 und das Spannelement 16 in Bezug auf die Mittellängsachse 14 nach radial außen verschoben, sodass sich die Spann- und/oder Greifvorrichtung 10 wieder im Ausgangszustand, also in der Öffnungsstellung und im Lösezustand, gemäß Fig. 8 und 9 befindet.To release the clamping state, the second pressure chamber 60 must be subjected to a fluid pressure. For this purpose, the pressure piston 54 has a through hole 130 running parallel to the central longitudinal axis 14, which fluidically connects the second pressure chamber 60 to the inner circumference of the clamping slide 116 and/or to the first clamping element 106, in particular the head section 122. The head section 122 preferably has a head seal 132, which fluidically separates the first pressure chamber 58 and the second pressure chamber 60 from one another. Furthermore, the first clamping element 106 is prestressed towards the central longitudinal axis 14 by means of a second spring means 134, wherein the second spring means 134 is arranged in the clamping slide 116, in particular on its inner circumference. When the second pressure chamber 60 is subjected to a fluid pressure which is greater than the fluid pressure in the first pressure chamber 58 and the pressure resulting from the second spring means 134, the first clamping element 106 is displaced radially outward away from the central longitudinal axis 14. In the process, the clamping between the first clamping element 106, the second clamping element 110 and the clamping ring 102 is released. After the clamping is released, the pressure piston 54 and the clamping element 16 are moved in relation to the central longitudinal axis 14 radially outward, so that the clamping and/or gripping device 10 is again in the initial state, i.e. in the open position and in the release state, according to Fig. 8 and 9 is located.

Claims (17)

Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) umfassend: - ein Grundgehäuse (12) mit einer Mittellängsachse (14), - wenigstens ein im Grundgehäuse (12) radial zur Mittellängsachse (14) verschieblich geführtes Spannelement (16), - ein Fluidantrieb (26) zum Antreiben des wenigstens einen Spannelements (16), wobei der Fluidantrieb (26) im oder am Grundgehäuse (12) angeordnet ist.Clamping and/or gripping device (10) comprising: - a base housing (12) with a central longitudinal axis (14), - at least one clamping element (16) guided in the base housing (12) so as to be displaceable radially to the central longitudinal axis (14), - a fluid drive (26) for driving the at least one clamping element (16), wherein the fluid drive (26) is arranged in or on the base housing (12). Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der Fluidantrieb (26) einen im oder am Grundgehäuse (12) angeordneten elektrischen Motor (28) und/oder eine im oder am Grundgehäuse (12) angeordnete Hydraulikpumpe (30) umfasst.Clamping and/or gripping device (10) according to claim 1, wherein the fluid drive (26) comprises an electric motor (28) arranged in or on the base housing (12) and/or a hydraulic pump (30) arranged in or on the base housing (12). Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei eine Änderung einer Drehrichtung des Motors (28) eine Änderung einer Verschieberichtung hin zur oder weg von der Mittellängsachse (14) des wenigstens einen Spannelements (16) bewirkt.Clamping and/or gripping device (10) according to claim 2, wherein a change in a direction of rotation of the motor (28) causes a change in a direction of displacement towards or away from the central longitudinal axis (14) of the at least one clamping element (16). Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Grundgehäuse (12) wenigstens einen entlang einer senkrecht zur Mittellängsachse (14) verlaufenden Zylinderachse (50) erstreckenden Druckzylinder (52) aufweist, wobei der Fluidantrieb (26) jeweils einen im oder am Druckzylinder (52) angeordneten, entlang der Zylinderachse (50) verschieblich gelagerten Druckkolben (54) aufweist, und
wobei insbesondere der Druckzylinder (52) und der Druckkolben (54) jeweils einen mit Druck beaufschlagbaren ersten Druckraum (58) zum Verlagern des Spannelements (16) aus einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung und einen mit Druck beaufschlagbaren zweiten Druckraum (60) zum Verlagern des Spannelements (16) aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung begrenzt.
Clamping and/or gripping device (10) according to one of the preceding claims, wherein the base housing (12) has at least one pressure cylinder (52) extending along a cylinder axis (50) running perpendicular to the central longitudinal axis (14), wherein the fluid drive (26) has a pressure piston (54) arranged in or on the pressure cylinder (52) and displaceably mounted along the cylinder axis (50), and
wherein in particular the pressure cylinder (52) and the pressure piston (54) each delimit a pressurizable first pressure chamber (58) for displacing the clamping element (16) from an open position into a closed position and a pressurizable second pressure chamber (60) for displacing the clamping element (16) from the closed position into the open position.
Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei diese einen im oder am Grundgehäuse (12) angeordneten Fluidtank (48) aufweist, und/oder wobei der Fluidantrieb (26) ein im Grundgehäuse (12) geschlossenes Fluidleitungssystem (61) aufweist.Clamping and/or gripping device (10) according to one of the preceding claims, wherein it has a fluid tank (48) arranged in or on the base housing (12), and/or wherein the fluid drive (26) has a fluid line system (61) closed in the base housing (12). Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jeweils der Druckkolben (54) direkt und/oder mittels einem Synchronisierungsmittel (64) mit dem wenigstens einen Spannelement (16) gekoppelt ist.Clamping and/or gripping device (10) according to one of the preceding claims, wherein the pressure piston (54) is coupled to the at least one clamping element (16) directly and/or by means of a synchronization means (64). Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei diese eine elektrische Anlagenschnittstelle im Niederspannungsbereich mit einer maximalen Aufnahmeleistung von 100 W aufweist.Clamping and/or gripping device (10) according to one of the preceding claims, wherein it has an electrical system interface in the low-voltage range with a maximum input power of 100 W. Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei diese eine Steuereinheit (70) zur Steuerung und/oder Regelung des Fluidantriebs (26) und/oder des wenigstens einen Spannelements (16) umfasst.Clamping and/or gripping device (10) according to one of the preceding claims, wherein it comprises a control unit (70) for controlling and/or regulating the fluid drive (26) and/or the at least one clamping element (16). Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei diese einen Leistungsbooster (80) zur kurzfristigen Bereitstellung einer höheren Leistung am Fluidantrieb (26) aufweist.Clamping and/or gripping device (10) according to one of the preceding claims, wherein it has a power booster (80) for the short-term provision of a higher power at the fluid drive (26). Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei diese eine Sensoreinrichtung (72) mit wenigstens einem Drucksensor (74) zum Erfassen des fluidischen Drucks in der Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) und/oder mit wenigstens einem Schwingungssensor (76) zum Erfassen der Schwindungen während des Betriebs der Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) und/oder mit wenigstens einem Positionssensor umfasst.Clamping and/or gripping device (10) according to one of the preceding claims, wherein it comprises a sensor device (72) with at least one pressure sensor (74) for detecting the fluidic pressure in the clamping and/or gripping device (10) and/or with at least one vibration sensor (76) for detecting the shrinkages during operation of the clamping and/or gripping device (10) and/or with at least one position sensor. Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei diese einen Druckverstärker (71) zum Erhöhen des fluidischen Drucks, insbesondere einen Differentialkolben, umfasst.Clamping and/or gripping device (10) according to one of the preceding claims, wherein it comprises a pressure amplifier (71) for increasing the fluidic pressure, in particular a differential piston. Klemmeinrichtung (100) zum Verklemmen eines Spannelements (16) einer Spann- und/oder Greifvorrichtung (10), insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) einen entlang einer Zylinderachse (50) erstreckenden Druckzylinder (52) mit einem fixierten, eine Ringschräge (104) umfassenden Klemmring (102) und einen Druckkolben (54) mit einem Kolbenabschnitt (56) aufweist, und wobei die Klemmeinrichtung (100) umfasst: - ein relativ zum Kolbenabschnitt (54) bewegliches erstes Klemmelement (106) mit einer ersten Klemmschräge (108), - ein relativ zum Kolbenabschnitt (54) und zum ersten Klemmelement (106) bewegliches zweites Klemmelement (110) mit einer zweiten Klemmschräge (112) und einer dritten Klemmschräge (114), und - einen relativ zum Kolbenabschnitt (54), zum ersten Klemmelement (106) und zum zweiten Klemmelement (110) beweglichen Klemmschieber (116), wobei in einem Klemmzustand das Spannelement (16) mittels der Klemmeinrichtung (100) festsetzbar ist. Clamping device (100) for clamping a clamping element (16) of a clamping and/or gripping device (10), in particular according to one of the preceding claims, wherein the clamping and/or gripping device (10) has a pressure cylinder (52) extending along a cylinder axis (50) with a fixed clamping ring (102) comprising a ring bevel (104) and a pressure piston (54) with a piston portion (56), and wherein the clamping device (100) comprises: - a first clamping element (106) movable relative to the piston section (54) with a first clamping slope (108), - a second clamping element (110) movable relative to the piston portion (54) and the first clamping element (106) with a second clamping bevel (112) and a third clamping bevel (114), and - a clamping slide (116) movable relative to the piston portion (54), the first clamping element (106) and the second clamping element (110), wherein in a clamping state the clamping element (16) can be fixed by means of the clamping device (100). Klemmeinrichtung (100) nach Anspruch 12, wobei diese derart ausgebildet ist, dass im Klemmzustand das erste Klemmelement (106) mittels eines Fluiddrucks in der ersten Druckkammer (58) zur Mittellängsachse (14) hin beaufschlagbar und/oder verlagerbar ist und/oder das zweite Klemmelement (110) mittels des Klemmschiebers (116) weg von der Mittellängsachse (14) beaufschlagbar und/oder verlagerbar istClamping device (100) according to claim 12, wherein it is designed such that in the clamping state the first clamping element (106) can be acted upon and/or displaced towards the central longitudinal axis (14) by means of a fluid pressure in the first pressure chamber (58) and/or the second clamping element (110) can be acted upon and/or displaced away from the central longitudinal axis (14) by means of the clamping slide (116). Klemmeinrichtung (100) nach Anspruch 12 oder 13, wobei das erste Klemmelement (106) keilförmig ausgebildet ist und an einem Außenumfang die erste Klemmschräge (108) vorgesehen ist, wobei das zweite Klemmelement (110) hohl ausgebildet ist und an einem Innenumfang die zweite Klemmschräge (112) und an einem Außenumfang die dritte Klemmschräge (114) vorgesehen sind, wobei der Klemmring (102) hohl ausgebildet ist und an einem Innenumfang die Ringschräge (104) vorgesehen ist, und/oder wobei die Klemmeinrichtung (100) derart ausgebildet ist, dass in einem Klemmzustand die erste Klemmschräge (108) mit der zweiten Klemmschräge (112) zusammenwirkt und die dritte Klemmschräge (114) mit der Ringschräge (104) zusammenwirkt.Clamping device (100) according to claim 12 or 13, wherein the first clamping element (106) is wedge-shaped and the first clamping bevel (108) is provided on an outer circumference, wherein the second clamping element (110) is hollow and the second clamping bevel (112) and the third clamping bevel (114) are provided on an inner circumference, wherein the clamping ring (102) is hollow and the annular bevel (104) is provided on an inner circumference, and/or wherein the clamping device (100) is designed such that in a clamping state the first clamping bevel (108) cooperates with the second clamping bevel (112) and the third clamping bevel (114) cooperates with the annular bevel (104). Klemmeinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei mittels wenigstens eines ersten Federmittels (126) der Klemmschieber (116) weg von der und/oder mittels wenigstens eines zweiten Federmittels (134) der Kolbenabschnitt (56) hin zur und/oder das erste Klemmelement (106) hin zur Mittellängsachse (14) vorgespannt ist.Clamping device (100) according to one of claims 12 to 14, wherein by means of at least one first spring means (126) the clamping slide (116) is prestressed away from and/or by means of at least one second spring means (134) the piston portion (56) is prestressed towards and/or the first clamping element (106) is prestressed towards the central longitudinal axis (14). Spann- und/oder Greifvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei diese eine Klemmeinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 15 aufweist.Tensioning and/or gripping device (10) according to one of claims 1 to 11, wherein it has a clamping device (100) according to one of claims 12 to 15. Druckkolben (54) für eine Spann- und/oder Greifvorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem im Druckkolben (54) integrierten Kolbenabschnitt (56) und mit einer im Druckkolben (54) integrierten Klemmeinrichtung (100), insbesondere nach einem der Ansprüche 12 bis 15, und/oder mit einem im Druckkolben (54) integrierten Druckverstärker (71). Pressure piston (54) for a clamping and/or gripping device (10), in particular according to one of claims 1 to 11, with a piston section (56) integrated in the pressure piston (54) and with a clamping device (100) integrated in the pressure piston (54), in particular according to one of claims 12 to 15, and/or with a pressure amplifier (71) integrated in the pressure piston (54).
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