CN1899761A - 止挡模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种止挡模块，尤其用于自动加工设备和运输设备，该止挡模块具有一个设置在一个基体(15)上的止挡元件(16)用于在一个运动平面中沿当前作业运动方向(12、13)移动的物体(14)，该止挡元件(16)借助于电动操作从该运动平面移出并回到该平面中，对于该止挡模块，为电动操作设置一个电动旋转驱动机构(17)。

Description

止挡模块
技术领域
本发明涉及一种止挡模块，尤其是用于自动加工设备和运输设备，该止挡模块具有一个设置在一基体上的止挡元件用于在一个运动平面中沿当前作业运动方向移动的物体，该止挡元件可以借助于电动操作从该运动平面中移出并重新移入该运动平面中。
背景技术
可流体操作的止挡模块是公知的，例如由EP 0 484 648公开。那里描述的止挡可以借助于可气动操纵的伺服活塞将从运动轨道驶来的工件移出并回到该运动轨道中。对于压缩空气加载，在壳体上设置了一个压缩空气接口，通过该接口将压缩空气受控地输入。另外为止挡配设一个减震机构，从而可以对待止挡的工件的运动进行减震。
但是在某些自动加工设备和运输设备中利用流体工作介质、尤其是压缩空气驱动的止挡模块是不适合的，因为流体工作介质在加工过程中可能会导致损坏。作为例子例如是油漆涂装线。为了提供一种辅助已知止挡模块，其止挡元件可以电动操纵。
发明内容
本发明的任务是提供一种开头所述类型的止挡模块，该止挡模块相对于传统的电动驱动的止挡模块来说可以更普遍以及更成本经济地使用。
根据本发明，该任务通过一种具有独立权利要求1所述特征的止挡模块解决。本发明的改进方案在从属权利要求中给出。
按本发明的止挡模块的特征在于，为了电动操纵止挡元件设置了一个电动旋转驱动机构。
这种电动旋转驱动机构的特征在于其比较紧凑的结构形式，从而其可以集成在止挡模块中。相对于传统的可电动操纵的止挡模块来说其能量消耗也是很小的。也就是按本发明的止挡模块总体上具有相对紧凑的结构形式，从而由于其电动旋转驱动机构的相对小的能量消耗可以用于不同的自动加工设备和运输设备中，特别是在那些对于使用流体工作介质来说重要的设备中。
作为电动旋转驱动机构例如使用一种电动伺服马达。借助于电动旋转驱动机构可以产生旋转输出运动，该旋转输出运动可以通过转换机构转换成止挡元件的朝着物体的运动平面以及从该运动平面出来的线性运动。但是原理上也可以将旋转运动直接地、也就是旋转地作用到止挡元件上，例如通过将止挡元件可摆动地支承，并借助于旋转运动从物体的运动平面中摆出或者摆入该运动平面。
特别优选作为转换机构设置曲柄连杆机构，该曲柄连杆机构一侧与电动旋转驱动机构的一个旋转驱动的输出轴耦联，另一侧与止挡元件耦联。这种曲柄连杆机构的特征在于其相对简单的结构形式，并且可以相应简单地维护，并在需要时进行维修。
曲柄连杆机构可以具有一个不可相对转动地与输出轴连接的曲柄圆盘和一个一侧与输出轴的旋转轴线偏心、尤其是可拆卸地铰接在曲柄圆盘上的、另一侧铰接在止挡元件上的曲柄连杆。由于偏心铰接可以使执行元件在曲柄圆盘转动一圈的情况下在最高点和最深点之间来回移动。
为了对曲柄连接进行升程调节，该曲柄连杆可以有选择地在相对于旋转轴线偏心的不同铰接点上铰接在曲柄圆盘上。
作为曲柄连杆机构的替代方案，转换机构也可以是齿条-小齿轮组合，其中例如在可旋转驱动的输出轴上安置一个小齿轮，该小齿轮与跟止挡元件连接的齿条相啮合，由此小齿轮的旋转运动可以转换成齿条的线性向上或向下运动。但是这里要求，当要在齿条的向上和向下运动之间进行交替时，对旋转方向进行转换。
止挡模块的一种特别紧凑的结构形式如此实现，即电动旋转驱动机构是主轴驱动机构。该主轴驱动机构作为转换机构可以具有一个主轴以及与该主轴共同作用的主轴螺母。
可以为电动旋转驱动机构、尤其是主轴驱动机构配设升程辅助机构，升程辅助机构以附加力辅助由电动旋转驱动机构产生的止挡机构从运动平面出来的向下升程。如果该止挡元件在其上部功能位置、并且止挡住一个物体，那么在向下升程时在止挡元件和待止挡的物体之间产生摩擦，从而在向下升程时需要附加的起重力。该附加的起重力或者附加力可以由升程辅助机构提供。
优选作为升程辅助机构设置至少一个弹簧，其一侧位置固定、并且另一侧支承在主轴驱动机构的线性向上或者向下移动的主轴螺母上，从而其在向上升程时张紧，并在向下升程时提供了回弹力形式的附加力。
在本发明的一种改进方案中，止挡元件如此构成，并且借助于支承机构支承在位于物体的运动平面中的上部功能位置中，即可以选择地将沿第一作业运动方向移动的物体或者将沿着基本上与第一作业运动方向垂直的第二作业运动方向移动的物体止住或者将其分离。由此可以根据对加工设备和运输设备的位置需求将止挡模块沿不同的安装方向进行安装，因为没有优选的止挡方向用于止挡在止挡元件上。也可以将止挡模块安装在结点上或者运输设备的交叉口上，从而可选择地或者同时将来自基本上相互垂直错开的作业运动方向的物体进行分离。
止挡模块特别优选具有一个导向单元用于在止挡元件从物体的运动平面中移出或者移入该运动平面时导引止挡元件。导向单元可以具有一个尤其是狭缝形的容纳槽，止挡元件可以在一个下部静止位置中尤其是完全沉入到该容纳槽中，并且止挡元件在上部功能位置从该容纳槽中部分地伸出。沿着物体的至少一个作业运动方向，导向单元的一个在当前的作业运动方向上位于止挡元件后面的壁部可以用作支承机构。
止挡元件可以借助于滑动支承件滑动地支承在导向单元的容纳槽中。可以使用润滑剂、例如润滑油脂，以便减小向上和向下运动的止挡元件和导向单元之间的摩擦。
附图说明
本发明的优选的实施例在附图中示出，下面对其进行详细说明。
附图示出：
图1示出了按本发明的止挡模块的第一实施例的透视图；
图2示出了图1中的止挡模块的侧视图；
图3示出了图1中的止挡模块沿着图1中的线III-III的局部纵剖；
图4示出了图1中的止挡模块沿着图1中的线IV-IV的横截面；
图5示出了按本发明的止挡模块的第二实施例根据图1中沿线III-III的局部纵剖面的放大视图。
具体实施方式
图1至4示出了按本发明的止挡模块11的一种第一实施例，该止挡模块优选用于自动加工设备和运输设备中，用于将在一个运动平面中沿着第一作业运动方向12(图2)或者沿着与第一作业运动方向12基本上垂直的第二作业运动方向13(图1)运动的物体14、例如工件或者类似物进行分离。在物体分离后，可以将物体进行单独处理，例如加工、改变路线等。
止挡模块11具有一个基体15，在该基体上设置了一个止挡元件16，该止挡元件可以借助于一个电动旋转驱动机构17从物体14的运动平面中移出以及移回该平面中。
根据第一实施例，该电动旋转驱动机构17是电动伺服马达，并且位于一个与基体15和止挡元件16分开的驱动模块单元18中。该驱动模块单元18在必要时可以可拆卸地固定在基体15上。电动旋转驱动机构17的伺服马达旋转驱动输出轴19，在该输出轴上在远离马达的端部将曲柄连杆机构21的曲柄圆盘20不可相对转动地与输出轴19连接。
曲柄圆盘20具有一个在端面侧向外伸出的轴颈22，其轴颈轴线23与输出轴19的旋转轴线24偏心。
在轴颈22上可旋转运动地套上了曲柄连杆机构21的曲柄臂25，该曲柄臂本身在其远离曲柄圆盘的端部可旋转运动地固定在止挡元件16的尤其是圆柱形的基体26上。
曲柄圆盘20和曲柄臂25位于基体15中的容纳室40中，而止挡元件16容纳在一个导向单元28的狭缝形容纳槽27中。该导向单元28具有两个壁部35a、35b，其设置在止挡元件16的两侧，并且以下面详细描述的方式在物体14碰撞时用作支承机构。
如上所述，止挡元件16具有一个基体26，在其一侧可旋转地铰接了曲柄连杆机构21的曲柄轴25，在其另一侧通过固定机构、尤其是固定螺纹件29固定止挡元件16的端部30，在驶出状态中待分离的物体14可以止挡在该端部上。端部30和止挡元件16的基体26特别如图4所示具有一个大致T形的形状，其中端部30比较宽，并且基本上在导向单元28的整个宽度上延伸。基体16通过滑动支承件滑动地支承在狭缝形容纳槽27的圆柱形的加长孔31中。为了避免加长孔31的内壁和圆柱形基体26之间的摩擦，使用润滑剂，尤其是润滑油脂形式的润滑剂。
在导向单元28中还有一个固定架32，通过该固定架可以将整个止挡模块固定在加工设备和运输设备(未示出)上。该固定架32例如具有两个位于同一高度上的开槽块33，其分别可旋转地支承在一个螺栓上。由此可以将止挡模块11例如悬挂在一个轨道(未示出)中。
另外还设置了一个电接口34用于电动旋转驱动机构17的供电，其中该电接口34如在图2至4中示例性所示位于驱动模块单元18的外侧面上。
为了对到达的物体14进行分离，首先起动电动旋转驱动机构17，从而旋转驱动输出轴19。在此安置在输出轴19上的曲柄圆盘20一起旋转，并且曲柄臂25根据先前的位置通过偏心铰接或者向上或者向下运动。输出轴19的旋转运动一直进行，直到固定在曲柄臂上的止挡元件16到达其最高点，并因此处于其上部功能位置。然后关闭伺服马达，由此输出轴19的旋转运动结束。止挡元件16现在就以及将到达的物体14进行了分离或者使其停止。物体可选择地或者也可以同时沿着第一作业运动方向12和/或沿着基本上垂直于该第一作业运动方向的第二作业运动方向13运动。尤其如图1和2中所示，止挡元件16的端部30在碰撞到沿着第一作业运动方向12运动的物体14时通过导向单元28的在碰撞方向上位于止挡元件16后面的壁部35a支承。也就是在该方向上也可以阻挡相对重的物体，而端部的窄的端面36适合阻挡较轻的物体，因为在这个方向上没有通过导向单元进行支承。
为了释放阻挡的物体14，重新起动伺服马达，从而输出轴19重新旋转，由此止挡元件16的端部30重新驶入其狭缝形容纳槽27中，从而物体14可以通过。
图5示出了按本发明的止挡模块11的一种第二实施例，该止挡模块与第一实施例的区别在于，作为电动旋转驱动机构使用了主轴驱动机构17。该主轴驱动机构主要包括一个旋转驱动与其耦联的主轴46的驱动单元49。驱动单元49和主轴46位置固定地支承。主轴46具有一个外螺纹50，该外螺纹与在主轴螺母48上形成的内螺纹共同作用，使得主轴螺母48根据主轴46的旋转方向或多或少地与主轴46旋在一起，也就是说主轴螺母48可选择地实施向上或者向下升程。
如图5所示，主轴螺母48由基体26的下面部分构成，基体的上面部分与端部30连接。主轴螺母48还具有一个套筒段52，该套筒段套筒形包围主轴驱动机构的驱动单元49。在套筒段52的外壳表面上有一个空心圆柱形的凹槽53，在该凹槽中集成了弹簧47形式的升程辅助机构。弹簧47一侧位置固定地支承在基体15上，而在另一侧则支承在套筒段52的端部区域上。
为了将止挡元件16带到其驶出位置，起动驱动单元49，并使得主轴46作旋转运动，从而主轴螺母48从主轴46旋下，也就是向上运动。在此耦联的止挡元件16同样向上运动。同时弹簧47在向上升程时张紧。如果止挡元件16要从物体14的运动平面中移出并重新移入其驶入位置，那么将主轴46的运动方向反转，从而主轴螺母48旋到主轴46上，由此使得耦联的止挡元件16进行向下升程。在止挡元件16的驶出位置中一般将待分离的物体14止挡在止挡元件16上，也就是与止挡元件16接触。由此在止挡元件16向下升程时会在止挡元件16和物体14之间产生摩擦。这就要求附加的起重力，该起重力在此通过弹簧47形式的升程辅助机构施加。因为弹簧47在止挡元件16的驶出状态下是预张紧的，因此该弹簧可以在向下升程时重新松开，并由此将其回弹力附加在由主轴驱动机构17施加的起重力上供使用。
总的来说按本发明的止挡模块11的第二实施例的特征在于其非常紧凑的结构形式，因为主轴驱动机构17基本上可以沿一条直线安置在止挡元件16下方。

Claims (14)

1.止挡模块，尤其用于自动加工设备和运输设备，该止挡模块具有一个设置在一个基体(15)上的止挡元件(16)用于在一个运动平面中沿当前作业运动方向(12、13)移动的物体(14)，该止挡元件借助于电动操作从该运动平面移出并回到该平面中，其特征在于：为电动操作设置一个电动旋转驱动机构(17)。
2.按权利要求1所述的止挡模块，其特征在于：借助于所述电动旋转驱动机构(17)产生旋转输出运动，该旋转输出运动可以通过转换机构(21)转换成止挡元件(16)的朝着物体(14)的运动平面或者从该平面出来的线性运动。
3.按权利要求2所述的止挡模块，其特征在于：作为转换机构设置一个曲柄连杆机构(21)，该曲柄连杆机构一侧与电动旋转驱动机构(17)的可旋转驱动的输出轴(19)耦联，而另一侧则与止挡元件(16)耦联。
4.按权利要求3所述的止挡模块，其特征在于：所述曲柄连杆机构(21)具有一个不可相对转动地与输出轴(19)连接的曲柄圆盘(20)和一个一侧与输出轴(19)的旋转轴线(24)偏心、尤其是可拆卸地铰接在曲柄圆盘(20)上的、并且另一侧铰接在止挡元件(16)上的曲柄连杆(25)。
5.按权利要求4所述的止挡模块，其特征在于：所述曲柄连杆(25)为了止挡元件(16)的升程调节可选择地在与旋转轴线(24)偏心的不同铰接点上铰接在曲柄圆盘(20)上。
6.按权利要求2所述的止挡模块，其特征在于：所述电动旋转驱动机构是主轴驱动机构(17)。
7.按权利要求6所述的止挡模块，其特征在于：所述主轴驱动机构(17)作为转换机构具有一个主轴(46)和一个与该主轴(46)共同作用的主轴螺母(48)。
8.按前述权利要求中任一项所述的止挡模块，其特征在于：设置为所述电动旋转驱动机构、尤其是主轴驱动机构(17)配设的升程辅助机构(47)，该升程辅助机构以附加力支持止挡元件(16)的由电动旋转驱动机构(17)产生的从运动平面出来的向下升程。
9.按前述权利要求8所述的止挡模块，其特征在于：作为升程辅助机构设置至少一个弹簧(47)，其一侧位置固定地并且另一侧支承在线性向上或者向下运动的主轴螺母(48)上，从而其在向上升程时张紧，而在向下升程时释放出回弹力形式的附加力。
10.按前述权利要求中任一项所述的止挡模块，其特征在于：所述止挡元件(16)如此构造，并且借助于支承机构支承在位于物体(14)的运动平面中的上部功能位置中，即可以选择地止挡沿第一作业运动方向(12)移动的物体(14)或者沿基本上垂直于该第一作业运动方向(12)的第二作业运动方向(13)移动的物体。
11.按前述权利要求中任一项所述的止挡模块，其特征在于：设置一个导向单元(28)用于在止挡元件(16)从物体(14)的运动平面移出或移入该平面时导引止挡元件(16)。
12.按权利要求11所述的止挡模块，其特征在于：所述导向单元(28)具有一个尤其是狭缝形的容纳槽(27)，止挡元件(16)在下部静止位置中尤其可以完全沉入该容纳槽中，并且所述止挡元件在上部功能位置从该容纳槽中部分伸出，其中在物体(14)的至少一个作业运动方向(12、13)上，导向单元(28)的一个在当前作业运动方向(12、13)上位于止挡元件(16)后面的壁部用作支承机构。
13.按权利要求12所述的止挡模块，其特征在于：所述止挡元件(16)借助于滑动支承件滑动地支承在所述容纳槽(27)中。
14.按权利要求4至13中任一项所述的止挡模块，其特征在于：所述止挡元件(16)具有一个与曲柄连杆(25)或者与主轴(46)耦联的基体(26)和一个与基体(26)通过固定机构连接的、用于阻挡物体(14)的端部(30)。
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