DD254297A3 - Entlastungseinrichtung fuer stellspindeln von vertikal bewegten schlitten - Google Patents

Abstract

Die erfindungsgemaesse Entlastungseinrichtung ist fuer spindelgetriebene Maschinenteile mit vertikaler Bewegungsrichtung und relativ grosser Masse geeignet. Das Ziel besteht darin, eine Entlastungseinrichtung mit minimaler Einrichtungsmasse, geringem Platzbedarf und Verringerung des Steuerungsaufwandes zum Einsatz zu bringen. Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Stellspindel von vertikal zu bewegenden Schlitten zu entlasten, so dass die Positioniergenauigkeit durch aeussere Beeinflussungen wie Verformungen, Verschleiss usw. nicht beeintraechtigt wird. Erfindungsgemaess wird parallel zur angetriebenen Stellspindel eine Entlastungsspindel mit Spindelmutter in der Naehe der Schwerelinie des zu bewegenden Schlittens angeordnet. Die Entlastungsspindel wird durch eine vorgespannte Feder abgestuetzt. Die Spindelmutter ist mit dem Schlitten verbunden und die Stellspindel steht ueber ein Raedergetriebe mit der Entlastungsspindel in Verbindung. Das Anwendungsgebiet ist die Robotertechnik. Figur

Description

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt die Figur: Ansicht einer kompletten Stellspindelentlastung einschließlich Ständer, Schlitten und Stellspindel mit Antrieb.

Die erfindungsgemäße Entlastungseinrichtung besteht wie aus der Figur ersichtlich aus einer parallel zur Stellspindel 1 am Ständer 13 angeordneten Entlastungsspindel 2, welche über das Rädergetriebe 9 mit der Stellspindel 1 verbunden ist. Die Entlastungsspindel 2 stützt sich über das Axiallager 4 und den Pendelkörper 5 auf die im Lagergehäuse 6 geführte Feder 7. An ihrem oberen Ende wird die Entlastungsspindel 2 vom rädergetriebeseitigen Kupplungsteil 12 axial beweglich aufgenommen.

Die Spindelmutter 3 der Entlastungsspindel 2 ist in Nähe der Schwerelinie des Schlittens 8 befestigt. Über ein Klemmrollengesperre 11 ist das Rädergetriebe 9 mit dem Bremsgetriebe 10 gekoppelt.

Das Rädergetriebe 9 ist so gestaltet, daß das Produkt aus Drehzahl und Steigung bei der Stellspindel 1 gleich dem der Entlastungsspindel 2 ist.

Die im Gehäuse 6 angeordnete Feder 7 ist so vorgespannt, daß sich das Gewicht des Schlittens 8 annähernd kompensiert.

Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet wie folgt:

Am Ständer 13 wird in bekannter Weise der Schlitten 8 vertikal geführt und durch die Stellspindel 1 über die Spindeimutter 14 auf-oder abwärts bewegt. Zur Entlastung der Stellspindel 1 befindet sich am Ständer 13 ein Lagergehäuse 6, welches die Druckfeder 7 aufnimmt.

Die Druckfeder 7, vorzugsweise als Tellerfederpaket ausgebildet, wird mit Hilfe der Stellschraube 16 und dem Spannkolben 17 so gespannt, daß die Entlastungsspindel 2 über den Pendelkörper 5 und das Axiallager 4 vertikal nach oben bewegt wird. Durch die am Schlitten 8 fest angebrachte Spindelmutter 3 wird die Entlastungsspindel 2 bei ihrer Aufwärtsbewegung gedreht. Die Drehung der Entlastungsspindel 2 erfolgt so lange, bis das Spiel in der Kupplung 18 und dem Rädergetriebe 9 beseitigt ist. Dieser Zustand stellt die Ausgangslage dar, die für die Einstellung der Vorspannung der Feder 7 notwendig ist. Die Feder 7 erhält nun durch weiteres Drehen der Stellschraube 16 eine Vorspannkraft, die annähernd dem Gewicht des Schlittens 8 gleichkommt.

Dabei wird der Schlitten 8 durch die Entlastungsspindel 2 angehoben und entlastet somit die am Ständer 13fixierte Stellspindel

1. Dieser Zustand bleibt ständig erhalten, da die Stellspindel 1 und die Entlastungsspindel 2 über das spielfreie Rädergetriebe 9 starr verbunden sind und auf die Entlastungsspindel 2 die Vorspannkraft der Feder 7 wirkt.

Soll nun der Schlitten 8 am Ständer 13 bewegt werden, so wird die Stellspindel 1 durch den Antriebsmotor 15 in Drehung versetzt. Diese Drehbewegung erhält ebenfalls die Entlastungsspindel 2 über das Rädergetriebe 9. Da an beiden Spindeln 1 /2 das Produkt aus Steigung und Drehzahl gleich ist, erhält der Schlitten 8 über die Spindelmuttern 14 und 3 gleiche Vorschubbewegungen.

Das mit dem Rädergetriebe 9 gekoppelte Bremsgetriebe 10 verhindert ein selbsttätiges Abwärtsbewegen des Schlittens 8. Bei der Aufwärtsbewegung des Schlittens 8 wird die Wirkung des Bremsgetriebes 10 durch das zwischen dem Rädergetriebe 9 und dem Bremsgetriebe 10 angeordnete Klemmrollengesperre 11 aufgehoben.

Claims (3)

1. Entlastungseinrichtung für Stellspindeln von vertikal bewegten Schlitten großer Masse, insbesondere für den Einsatz an Industrierobotern, bestehend aus einer in einem Ständer gelagerten, über eine Spindelmutter mit einem am Ständer vertikal geführten Schlitten verbundene, angetriebene Stellspindel, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der angetriebenen Stellspindel (T) eine Entlastungsspindel (2) mit Spindelmutter (3) angeordnet ist, die sich über ein Axiallager (4) und zugeordnetem Pendelkörper (5) auf einer in einem Lagergehäuse (6) geführten vorgespannten Feder (7) abstützt, die Spindelmutter der Entlastungsspindel (2) mit einem Schlitten (8) verbunden und die Stellspindel (1) über ein Rädergetriebe (9) mitderEnlastungsspindel (2) gekoppelt ist.

2. Entlastungseinrichtung für Stellspindeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungsspindel (2) ein Bremsgetriebe (10) zugeordnet ist.

3. Entlastungseinrichtung für Stellspindeln nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bremsgetriebe (10) und der Entlastungsspindel (2) ein Klemmrollengesperre (11) angeordnet ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Entlastungseinrichtung für spindelangetriebene Maschinenteile mit vertikaler Bewegungsrichtung und relativ großer Masse, bei denen ein herkömmlicher Gewichtsausgleich nicht oder nicht ohne wesentliche Nachteile einsetzbar ist. Das Anwendungsgebiet ist vorzugsweise die Robotertechnik.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Als bekannte technische Lösungen, die zu einer Entlastung von Stellspindeln eingesetzt werden können, sind die unter dem Begriff „Gewichtsausgleich" geführten Erfindungen anzusehen. Es sind Einrichtungen zum Gewichtsausgleich bekannt, die als Ausgleichskraft ein Gegengewicht benutzen, das mittels Seil oder Kette über Umlenkrollen oder -räder mit dem Schlittenkörper in Verbindung steht. Diese Einrichtungen benötigen viel Raum und sind sehr masseintensiv. Sie neigen außerdem zu unerwünschten Masseschwingungen.

In der DE-AS 2260432 wird eine Einrichtung zum Gewichtsausgleich beschrieben, bei der die erforderliche Ausgleichskraft durch einen Hydraulikzylinder übertragen wird. Der notwendige Druck wird dabei entweder mittels Hydraulikpumpe oder Druckspeicher aufgebracht. Nachteilig ist bei diesen Einrichtungen der hohe Steuerungsaufwand bei wechselnden Stellgeschwindigkeiten, die Störanfälligkeit und der große Platzbedarf bei großen Stellwegen. Die DE-OS 2206641 zeigt eine weitere Vorrichtung zur Kompensation des Schlittengewichtes an Portal- und Auslegerwerkzeugmaschinen, bei der ein über eine Hydraulikpumpe erzeugter Ölstrom in den bekannten Einrichtungen erforderlich ist, der über Hydromotor, Seilwinde und Seil die Ausgleichskraft auf den Schlittenkörper überträgt. Diese Einrichtungen haben ebenfalls die Nachteile eines großen Platzbedarfes und hohen Steuerungsaufwandes.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung liegt darin begründet, eine Entlastungseinrichtung zum Einsatz zu bringen, die eine minimale Einrichtungsmasse aufweist, einen geringen Platzbedarf benötigt und den notwendigen Steuerungsaufwand unter gleichzeitiger Verminderung der Störanfälligkeit herabsetzt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stellspindel von vertikal bewegten Schlitten von der Gewichtskraft dieser Schlitten so zu entlasten, daß die geforderte Positioniergenauigkeit weder durch zu große Gewichtskräfte und die davon abhängigen schwer beherrschbaren Verformungen, noch durch zu hohen Verschleiß der Führungsflächen und Lagerungen der Stellspindel in Frage gestellt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß parallel zur angetriebenen Stellspindel eine Entlastungsspindel mit ' Spindelmutter in der Nähe der Schwerelinie des zu bewegenden Schlittens angeordnet ist. Über ein Axiallager und zugeordnetem Pendelkörper wird die Entlastungsspindel auf einer in einem Lagergehäuse geführten vorgespannten Feder abgestützt. Die Spindelmutter der Entlastungsspindel ist mit dem Schlitten verbunden und die Stellspindel über ein Rädergetriebe mit der Entlastungsspindel so gekoppelt, daß das Produkt aus Drehzahl und Steigung für beide Schraubtriebe gleich ist. An der Entlastungsspindel ist ein Bremsgetriebe und zwischengeschaltetes Klemmrollengesperre vorhanden. Im rädergetriebenen Kupplungsteil besitzt die Entlastungsspindel eine axial bewegliche Lagerung.