DD300155A7 - Device for driving and guiding a cutting bridge - Google Patents
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- DD300155A7 DD300155A7 DD32337388A DD32337388A DD300155A7 DD 300155 A7 DD300155 A7 DD 300155A7 DD 32337388 A DD32337388 A DD 32337388A DD 32337388 A DD32337388 A DD 32337388A DD 300155 A7 DD300155 A7 DD 300155A7
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb und zur Fuehrung einer Schneidbruecke fuer vorzugsweise numerisch gesteuerte Glastafelschneidmaschinen. Mit ihr sollen eine gleichbleibend hohe Schnittgenauigkeit und Schnittgeschwindigkeit erreicht werden, die Vorrichtung hat ein gutes dynamisches Verhalten bei unkomplizierter und platzsparender Konstruktion zu zeigen. Erfindungsgemaesz wird das dadurch geloest, dasz ein Antrieb mittig und starr an einer Schneidbruecke angeordnet ist, der zwei gegenueberliegende, elastisch verformbare Antriebswellen besitzt, sich an den aeuszeren Enden der Antriebswellen Zahnraeder befinden, die in mit nach unten weisender Verzahnung versehenen Zahnstangen eingreifen. Vor den Zahnraedern sind an den aeuszeren Enden der Antriebswellen in vertikaler Richtung geringfuegig bewegliche und federbelastete Lagerungen angebracht. Fig. 1{Antrieb; Fuehrung; Schneidbruecke; Glastafelschneidmaschine; Schnittgenauigkeit; Schnittgeschwindigkeit, dynamisch; Antriebswelle, mittig, starr, federbelastet; Verzahnung; Zahnstange}The invention relates to a device for driving and for guiding a cutting bridge for preferably numerically controlled glass panel cutting machines. With her a consistently high cutting accuracy and cutting speed can be achieved, the device has to show a good dynamic behavior with uncomplicated and space-saving design. According to the invention, this is achieved by arranging a drive centrally and rigidly on a cutting bridge which has two opposite, elastically deformable drive shafts, at the outer ends of the drive shafts are toothed wheels which mesh with toothed racks facing downwards. Before the sprockets are slightly movable and spring-loaded bearings mounted on the outer ends of the drive shafts in the vertical direction. Fig. 1 {drive; Guide; Schneidbruecke; Glass plate cutting machine; Cutting accuracy; Cutting speed, dynamic; Drive shaft, center, rigid, spring-loaded; teeth; Rack}
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
ZIoI der ErfindungZIoI the invention
Es soll eine Vorrichtung zum Antrieb und zur Führung einer Schneidbrücke, vorzugsweise für eine numerisch gesteuerte Glastafelschneidmaschine für Gerad- und Kurvenschnitte, geschaffen werden, die die Nachteile bekannter Lösungen beseitigt. Vor allem sind eine gleichbleibend hohe Schnittgenauigkeit, hohe Schnittgeschwindigkeit, ein geringer Verschleiß, ein gutes dynamisches Verhalten und ein geringer konstruktiver Aufwand zu gewährleisten.It is a device for driving and guiding a cutting bridge, preferably for a numerically controlled glass sheet cutting machine for straight and curved cuts, created, which eliminates the disadvantages of known solutions. Above all, a consistently high cutting accuracy, high cutting speed, low wear, a good dynamic behavior and a low design effort to ensure.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Antrieb und zur Führung einer Schneidbrücke fQr vorzugsweise numerisch gesteuerte Glastafelschneidmaschinen für Gerad- und Kurvenschnitte zu schaffen, wobei der Antrieb aus einem Stellmotor und einem Getriebe besteht, mit der ein selbsttätiger Spielausgleich und damit eine gleichbleibend hoho Schnittgenauigkeit sowie Schnittgeschwindigkeit und ein gutes dynamisches Vorhalten erreicht wird, die zuverlässig und verschleißarm arbeitet und eine unkomplizierte und platzsparende Konstruktion aufweist.The invention has for its object to provide a device for driving and guiding a cutting bridge for preferably numerically controlled glass panel cutting machines for straight and curved cuts, the drive consists of a servomotor and a gearbox, with an automatic clearance compensation and thus a consistently hoho Cutting accuracy and cutting speed and a good dynamic Vorhalten is achieved, which works reliably and low-wear and has a simple and space-saving design.
Erfindur.gsgemäß wird die Aufgabe mit aus Stellmotor und Getriebe bestehendem Antrieb, Rollen und Rundführungsschienen dadurch gelöst, daß durch die Verschmelzung folgender Merkmale ein selbsttätiger Spielausgleich erreicht wird:Erfindur.gsgemäß the object is achieved with servomotor and gear existing drive, rollers and round guide rails characterized in that an automatic clearance compensation is achieved by the merger of the following features:
- am Antrieb sind zwei gegenüberliegende, durch Biegung elastisch verformbare Antriebswellen befestigt,- On the drive two opposite, fixed by bending elastically deformable drive shafts,
- an den äußeren Enden der Antriebswellen befinden sich Zahnräder, die in an Führungsträgern befestigte Zahnstangen eingreife.!,- At the outer ends of the drive shafts are gears that intervene in fixed to guide rails racks.,
- an den äußeren Enden der Antriebswellen, unmittelbar vor den Zahnrädern, sind in vertikaler Richtung geringfügig bewegliche und federbelastete Lagerungen angebracht,- At the outer ends of the drive shafts, immediately in front of the gears, slightly movable and spring-loaded bearings are mounted in the vertical direction,
- die die Lagerungen tragenden Lagergehäuse sind über Schwenkbolzen in vertikaler Richtung geringfügig beweglich,the bearing housings bearing the bearings are slightly movable via pivot pins in the vertical direction,
- unterhalb der Lagergehäuse sind über Stellschrauben und Kontermuttern einstellbare Tellerfederpakete angeordnet,- Underneath the bearing housings adjustable cup spring sets are arranged via set screws and lock nuts.
- der Antrieb ist an einer Rückseite einer Schneidbrücke mittig und starr angeordnet.- The drive is centrally and rigidly arranged on a rear side of a cutting bridge.
Die Lagerungen der Antriebswellen bestehen vorzugsweise aus je einem Pendelkugellager und sind über feste Lag*erböcke an der Schneidbrücke befestigt. Die Zahnstanr; η und die an den Führungsträgern befestigten Rundfünrungsschienen besitzen nach unten weisende Verzahnungen. Die Führungsträger befinden sich seitlich rechts und links oberhalb der Arbeitsfläche des Tisches.The bearings of the drive shafts preferably each consist of a self-aligning ball bearings and are fixed to the cutting bridge via fixed bearing blocks. The toothed rod; η and attached to the guide carriers Rundfünrungsschienen have down facing teeth. The guide carriers are located on the right and left side above the working surface of the table.
Die zugehörigen Zeichnungen zeigen inThe accompanying drawings show in
Fig. 1: einen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig.2: eine Draufsicht nach Fig. 1.FIG. 1 shows a section of the device according to the invention, FIG. 2 shows a plan view according to FIG. 1.
Auf dem Tischgestell 1 einer numerisch gesteuerte»! Glastafelschneidmaschine sind rechts und links die Führungeträger 2 und 3 montiert, zwischen denen die Schneidbrücke 4 angeordnet ist, die sich oberhalb des Tisches 5 mit dem Transportband β zum Zu- bzw. Abführen der Glastafel 7 befindet. An der Vorderseite der Schneidbrücke 4 ist der bewegliche Schneidwagen 8 mit dem Schneidkopf 9 angeordnet. Die Schneidbrücko 4 und der Schneidwagen 8 bilden eine übliche XY-Kreuzschlittenanordnung mit der der Schneidkopf 9 in Abhängigkeit von der Vorgabe der numerischen Steuerung Gerad- oder Kurvenschnitte ausführen kann. Die Führung der Schneidbrücke 4 erfolgt in bekannter Weise durch die Rollen 10 und 11 auf den Rundführungsschienen 12 und 13, die an den Führungsträgern 2 und 3 befestigt sind.On the table frame 1 a numerically controlled »! Glass panel cutting machine, the guide beams 2 and 3 are mounted on the right and left, between which the cutting bridge 4 is arranged, which is located above the table 5 with the conveyor belt β for feeding or discharging the glass sheet 7. At the front of the cutting bridge 4, the movable cutting carriage 8 is arranged with the cutting head 9. The cutting bridge 4 and the cutting carriage 8 form a conventional XY cross slide arrangement with which the cutting head 9 can execute straight or curved cuts as a function of the specification of the numerical control. The leadership of the cutting bridge 4 is carried out in a known manner by the rollers 10 and 11 on the circular guide rails 12 and 13, which are fixed to the guide beams 2 and 3.
Der aus dem Stellmotor 14 und dem Getriebe 15 bestehende Antrieb der Schneidbrücke 4 ist durch die Schrauben 16 starr und mittig an der Rückseite der Schneidorücke 4 befestigt. Das Getriebe 15 besitzt auf dar Abtriebsseite zwei koaxiale Wellenenden, die über die starren Schalenkupplungen 17 und 18 mit den Antriebswellen 19 und 20 verbunden sind.The consisting of the servomotor 14 and the transmission 15 drive the cutting bridge 4 is fixed by the screws 16 rigid and centered on the back of Schneidorücke 4. The transmission 15 has on the driven side two coaxial shaft ends, which are connected via the rigid shell clutches 17 and 18 with the drive shafts 19 and 20.
An den äußeren Enden der Antriebswellen 19 und 20 sind die Zahnräder 21 und 22 angebracht, die in die zugehörigen und mit nach unten zeigender Verzahnung versehenen Zahnstangen 23 und 24 eingreifen. Die Zahnstangen 23 und 24 sind an den Führungsträgern 2 und 3 befestigt. Unmittelbar vor den Zahnrädern 21 und 22 sind auf den Antriebswellen 19 und 20 die Pendelkugellager 25 und 26 angeordnet, die sich in den Lagergehäusen 27 und 28 befinden.At the outer ends of the drive shafts 19 and 20, the gears 21 and 22 are mounted, which engage in the associated and provided with downwardly facing toothing racks 23 and 24. The racks 23 and 24 are attached to the guide beams 2 and 3. Immediately before the gears 21 and 22, the self-aligning ball bearings 25 and 26 are arranged on the drive shafts 19 and 20, which are located in the bearing housings 27 and 28.
Die Lagergehäuse 27 und 28 sind über die Schwenkbolzen 29 und 30 η vertikaler Richtung geringfügig beweglich mit den festen Lagerböcken 31 und 32 an der Schneidbrücke 4 befestigt. Unterhalb der Lagergehäuse 27 und 28 befinden sich Tellerfederpakete 33 und 34, die über die Stellschrauben 35 und 36 und Kontermuttern 37 und 38 in der Höhe einstellbar sind.The bearing housings 27 and 28 are attached via the pivot pins 29 and 30 η vertical direction slightly movable with the fixed bearing blocks 31 and 32 on the cutting bridge 4. Below the bearing housings 27 and 28 are plate spring packets 33 and 34, which are adjustable via the screws 35 and 36 and lock nuts 37 and 38 in height.
Die Tellerfederpakete 33 und 34 sorgen für eine ständige vertikale Federbelastung der Lagergehäuse 27 und 28 und damit auch der Antriebswellen 19 und 20.The disc spring assemblies 33 and 34 provide a constant vertical spring loading of the bearing housings 27 and 28 and thus also the drive shafts 19 and 20.
Die wirksame Federkraft der Tellerfederpakete 33 und 34 kann über die Stellschrauben 35 und 36 und die Kontermuttern 37 und 38 eingestellt werden.The effective spring force of the disc spring assemblies 33 and 34 can be adjusted via the screws 35 and 36 and the lock nuts 37 and 38.
Die Antriebswellen 19 und 20 sind so dimensioniert, daß sie bei auftretendem Spiel zwischen den Zahnrädern 21 und 22 und den Zahnstangen 23 und 24 durch die Federkraft der Tellerfederpakete 33 und 34 durch Biegung elastisch verformt werden.The drive shafts 19 and 20 are dimensioned so that they are elastically deformed by flexion occurring in the game between the gears 21 and 22 and the racks 23 and 24 by the spring force of the disc spring assemblies 33 and 34.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß die Zahnräder 21 und 22 am Ende der Antriebswellen 19 und 20 ständig unter einer Federvorspannung an den Zahnstangen 23 und 24 anliegen und somit ein selbsttätiger Spielausgleich gewährleistet ist. Die erforderliche Federkraft der Tellerfederpakete 33 und 34 ist relativ gering und setzt sich nur aus dem Betrag zur Verformung der Antriebswellen 19 und 20 und der Radialkomponenten an den Zahnrädern 21 und 22 zusammen.With the device according to the invention it is achieved that the gears 21 and 22 at the end of the drive shafts 19 and 20 constantly rest under a spring bias on the racks 23 and 24 and thus an automatic clearance compensation is ensured. The required spring force of the disc spring assemblies 33 and 34 is relatively low and is composed only of the amount for the deformation of the drive shafts 19 and 20 and the radial components of the gears 21 and 22 together.
Beispielsweise sind die Antriebswellen 19 und 20 so dimensioniert, daß bei einer Federkraft von 8kp die Verformung an den äußeren Enden der Antriebswellen 19 und 20 0,3mm beträgt. Unter Berücksichtigung der Radialkomponenten an den Zahnrädern 21 und 22 ist in diesem Fall eine Federkrafteinstellung an den Tellerfederpaketen 33 und 34 von ca. 28kp ausreichend.For example, the drive shafts 19 and 20 are dimensioned so that at a spring force of 8kp, the deformation at the outer ends of the drive shafts 19 and 20 is 0.3mm. Taking into account the radial components on the gears 21 and 22 in this case, a spring force setting on the plate spring assemblies 33 and 34 of about 28kp is sufficient.
Diese Werte sind jedoch abhängig von der max. Beschleunigung, der Gesamtmasse der zu bewegenden Bauteile und der Länge der Schneidbrücke 4.However, these values depend on the max. Acceleration, the total mass of the components to be moved and the length of the cutting bridge. 4
Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß der Antrieb, bestehend aus Stellmotor 14 und Getriebe 15, fest angeordnet ist und trotzdem eine gleichmäßige und spielfreie Übertragung des Antriebsmomentes zu den Zahnstangen 23 und 24 mit geringstem Aufwand und bei hoher Steifheit erreicht wird.The advantage of this arrangement is the fact that the drive, consisting of servo motor 14 and gear 15, is fixed and still a smooth and play-free transmission of the drive torque to the racks 23 and 24 is achieved with minimal effort and high rigidity.
Durch den selbsttätigen Spielausgleich ergibt sich eine Erhöhung der Schnittgenauigkeit und eine selbsttätige Kompensation von eventuellem Verschleiß am Zahnstangenantrieb und den Führungselementen.The automatic clearance compensation results in an increase in the cutting accuracy and an automatic compensation of any wear on the rack drive and the guide elements.
Gleichzeitig verringern sich die Anforderungen an die Parallelität und die Geradheit der Zahnstangen 23 und 24 und der Randführungsschienen 12 und 13 in vertikaler Richtung.At the same time, the demands on the parallelism and the straightness of the racks 23 and 24 and the edge guide rails 12 and 13 in the vertical direction are reduced.
Der mittig angeordnete Antrieb bewirkt außerdem eine günstige Masseverteilung und eine gleichmäßige Drehmornentenaufteilung nach links und rechts, so daß ein Beitrag für ein gutes dynamisches Verhalten geleistet und eine gleichmäßige, geringe Belastung der Antriebs- und Führungselemente erreicht wird.The centrally located drive also causes a favorable mass distribution and a uniform Drehmornentenaufteilung to the left and right, so that a contribution made for a good dynamic behavior and a uniform, low load on the drive and guide elements is achieved.
Durch die feste Anordnung des Antriebes ist eine aufwendige bewegliche Antriebsaufhängung nicht erforderlich.Due to the fixed arrangement of the drive a complex movable drive suspension is not required.
Diese erfindungsgemäße Lösung schließt gleichzeitig eine Schwingungsanregung über die Antriebsaufhängung aus und trägt '.somit zu einem guten dynamischen Verhalten bei. Da durch die Anordnung der Antriebs- und Führungselemente ein minimaler vertikaler Abstand zwischen Führungsmittelpunkt, Kraftangriffspunkt an den Zahnstangen 23 und 24 und dem Schwerpunkt der Schneidbrücke 4 gegeben ist, können optimale dynamische Verhältnisse erreicht werden.This solution according to the invention simultaneously excludes vibration excitation via the drive suspension and thus contributes to a good dynamic behavior. Since the arrangement of the drive and guide elements a minimum vertical distance between the center of guidance, force application point on the racks 23 and 24 and the center of gravity of the cutting bridge 4 is given optimal dynamic conditions can be achieved.
Die Anordnung der Rundführungsschienen 12 und 13 und der Zahnstangen 23 und 24 mit nach unten zeigender Verzahnung auf den Führungsträgern 2 und 3 seitlich oberhalb der Tischfläche reduziert wesentlich ihre Verschmutzung. Ein Auftreten von Fremdkörpern, z. B. von Glasscherben, zwischen den Führungselementen und dem Zahnstangenantrieb wird nahezu ausgeschlossen. Daraus ergibt sich ein geringer Verschleiß und ein minimaler Wartungsaufwand. Zusätzliche Schutzmaßnahmen für dia Zahnstangen 23 und 24 sind nicht erforderlich.The arrangement of the round guide rails 12 and 13 and the racks 23 and 24 with pointing down teeth on the guide rails 2 and 3 laterally above the table surface significantly reduces their contamination. An occurrence of foreign bodies, eg. B. of broken glass, between the guide elements and the rack drive is almost impossible. This results in low wear and minimal maintenance. Additional protective measures for dia racks 23 and 24 are not required.
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