Die Erfindung betrifft ein Positioniersystem, mit einem durch Verschieben in einer durch ein kartesisches x-y-Koordinatensystem definierten Positionierebene variabel positionierbaren Schlitten, wobei der Schlitten in Richtung der x-Achse verschiebbar an einer Quertraverse und die Quertraverse in Richtung der y-Achse verschiebbar an einer Grundplatte gelagert ist, und wobei an dem Schlitten ein biegeflexibler Antriebsstrang angreift, der in einer H-Konfiguration um zwei in der x-Achse zueinander beabstandete erste Paare von jeweils in der Richtung der y-Achse zueinander beabstandeten und ortsfest bezüglich der Grundplatte angeordneten ersten Umlenkmitteln sowie um zwei in Richtung der y-Achse zueinander beabstandete zweite Paare von jeweils in der Richtung der x-Achse zueinander beabstandeten und ortsfest bezüglich der Quertraverse angeordneten zweiten Umlenkmitteln umläuft, wobei wenigstens zwei der Umlenkmittel zum Antrieben des Antriebsstranges rotativ antreibbar sind.The invention relates to a positioning system, with a variable positionable by moving in a defined by a Cartesian xy coordinate system positioning slide, wherein the carriage in the x-axis displaceable on a cross-beam and the cross-beam in the direction of the y-axis displaceable on a base plate is mounted on the carriage and a bendable drive train engages in an H-configuration about two spaced apart in the x-axis first pair of spaced apart in the direction of the y-axis and stationary with respect to the base plate arranged first deflection means and about two spaced apart in the direction of the y-axis second pairs of spaced apart in the direction of the x-axis and stationary with respect to the cross member arranged second deflection means rotates, wherein at least two of the deflection means for driving the drive train are driven in rotation.
Ein aus der WO 96/37346 A1 bekanntes Positioniersystem dieser Art verfügt über eine stationäre Grundplatte, an der zwei erste Paare erster Umlenkmittel angeordnet sind und die außerdem zwei in Richtung einer x-Achse zueinander beabstandete Führungsschienen trägt, an denen eine sich in der Richtung der x-Achse erstreckende Quertraverse in Richtung einer zur x-Achse rechtwinkeligen Y-Achse verschiebbar gelagert ist.One from the WO 96/37346 A1 known positioning system of this type has a stationary base plate on which two first pairs of first deflection means are arranged and which also carries two in the direction of an x-axis spaced guide rails, in which an extending in the direction of the x-axis cross member in the direction of is mounted displaceably to the x-axis perpendicular Y-axis.
Die Quertraverse ihrerseits ist mit zwei zueinander beabstandeten weiteren Führungsschienen ausgestattet, an denen ein Führungsschlitten in Richtung der x-Achse verschiebbar gelagert ist. An der Quertraverse sind außerdem zwei Paare zweiter Umlenkmittel angeordnet. Um die diversen Umlenkmittel herum ist in einer H-Konfiguration ein biegeflexibler, beispielsweise als Zahnriemen oder Kette ausgebildeter Antriebsstrang herumgeschlungen, der an einer Stelle mit dem Schlitten verbunden ist. Von den an der Grundplatte angeordneten ersten Umlenkmitteln sind zwei durch je einen zugeordneten Antriebsmotor rotativ antreibbar, wobei die Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten variabel sind, so dass es durch aufeinander abgestimmte Ansteuerung der Antriebsmotoren möglich ist, den Schlitten in einer x-y-Positionierebene variabel zu positionieren.The cross-beam in turn is equipped with two spaced apart another guide rails on which a guide carriage is slidably mounted in the direction of the x-axis. On the crossbeam also two pairs of second deflection means are arranged. Around the various deflection means in a H-configuration a bend flexible, for example, designed as a toothed belt or chain drive train wrapped around, which is connected at one point to the carriage. Of the first deflecting means arranged on the base plate, two are rotationally drivable by a respective associated drive motor, the directions of rotation and rotational speeds being variable, so that it is possible by coordinated control of the drive motors to variably position the carriage in an x-y positioning plane.
Ein Nachteil des bekannten Positioniersystems besteht darin, dass die Grundplatte zum Hervorrufen einer hohen Steifigkeit relativ dick ausgebildet werden muss und dass außerdem die Umlenkmittel und der Antriebsstrang eine sehr exponierte Lage einnehmen, so dass eine relativ hohe Verschmutzungs- und Beschädigungsgefahr vorliegt.A disadvantage of the known positioning system is that the base plate for generating a high rigidity must be made relatively thick and also that the deflection and the drive train occupy a very exposed position, so that there is a relatively high risk of contamination and damage.
Auch die DE 100 17 041 A1 beschreibt ein Positioniersystem mit einem eine H-Konfiguration aufweisenden Antriebsstrang der zuvor geschilderten Art. Dieses Positioniersystem unterliegt ebenfalls der erwähnten Problematik.Also the DE 100 17 041 A1 describes a positioning system with a H-configuration having powertrain of the type described above. This positioning system is also subject to the mentioned problem.
Aus der US 6,591,757 B1 ist ein Linearbewegungssystem bekannt, bei dem ein Schlitten an einem im Wesentlichen U-förmig gestalteten, mehrfach abgestuften Grundkörper verschiebbar geführt ist. Die Linearbewegung wird mittels eines Linearmotors erzeugt. Aufgrund seiner Profilierung hat der Grundkörper zwar eine hohe Steifigkeit. Der Schlitten kann jedoch nur in einer einzigen Richtung positioniert werden.From the US 6,591,757 B1 a linear motion system is known in which a carriage is guided displaceably on a substantially U-shaped, multi-stepped base body. The linear movement is generated by means of a linear motor. Due to its profiling, the base body has a high rigidity. However, the carriage can only be positioned in a single direction.
Gleiches gilt für den aus der US 4,013,280 bekannten Werkstück-Positioniertisch. Dort ist ein plattenförmiger Schlitten im Bereich der Öffnung eines U-förmigen Grundkörpers verschiebbar gelagert und kann mit Hilfe eines stirnseitig angeflanschten Antriebsmotors zu einer reinen Linearbewegung angetrieben werden.The same applies to the from the US 4,013,280 known workpiece positioning table. There, a plate-shaped carriage is slidably mounted in the region of the opening of a U-shaped base body and can be driven by means of a front side flanged drive motor to a pure linear motion.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein x-y-Positioniersystem zu schaffen, das bei hoher Stabilität eine geringe Anfälligkeit für Beschädigungen und/oder Verschmutzungen aufweist.It is the object of the present invention to provide an x-y positioning system which has a high stability and a low susceptibility to damage and / or contamination.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die Grundplatte den Mittelabschnitt eines quer zur y-Achse C-förmig profilierten einstückigen Grundprofilkörpers bildet, an dessen beiden Längsrändern quer zu der Positionierebene zur gleichen Seite hin jeweils eine mit dem Mittelabschnitt einstückige Seitenwand wegragt, wobei die beiden Seitenwände gemeinsam mit dem Mittelabschnitt einen Arbeitsraum begrenzen, in dem die Quertraverse zumindest teilweise angeordnet ist, und dass die beiden Seitenwände eine derart aufeinander zu gerichtete Formgebung haben, dass sie jeweils gemeinsam mit einem von ihnen überragten Randabschnitt des Mittelabschnittes eine zu dem Arbeitsraum hin offene, rinnenförmige Aufnahmevertiefung definieren, in der jeweils eines der beiden ersten Umlenkmittelpaare sowie die dem betreffenden ersten Umlenkmittelpaar zugeordneten, sich in Richtung der y-Achse erstreckenden Längenabschnitte des Antriebsstranges aufgenommen sind.To solve this problem, it is provided that the base plate forms the central portion of a transversely to the y-axis C-shaped profiled integral base profile body, protruding at the two longitudinal edges transversely to the positioning plane to the same side each one integral with the central portion side wall, the two Side walls define together with the central portion of a working space in which the cross-beam is at least partially disposed, and that the two side walls have a mutually facing shaping, that they each open together with a surmounted by them edge portion of the central portion to the working space, define groove-shaped receiving recess, in each of which one of the two first Umlenkmittelpaare and the respective first Umlenkmittelpaar associated, are received in the direction of the y-axis extending longitudinal sections of the drive train.
Somit ist als tragendes Element des Positioniersystems nicht eine einfache Grundplatte vorgesehen, sondern ein C-förmig profilierter einstückiger Grundprofilkörper, in den die Grundplatte so integriert ist, dass sie den Mittelabschnitt dieses Grundprofilkörpers bildet. Aufgrund der C-Kontur verfügt dieser Grundprofilkörper an seinen Längsseiten über einstückig mit dem Mittelabschnitt bzw. der Grundplatte ausgebildete Seitenwände, die ausgehend von dem Mittelabschnitt quer zur Positionierebene zur gleichen Seite hin wegragen, so dass der Grundprofilkörper eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verformungen aufweist. Die Seitenwände bewirken eine Stabilisierung und Versteifung der Struktur. Trotz dieser von dem Mittelabschnitt wegragenden Seitenwände kann das Positioniersystem mit einer geringen Bauhöhe realisiert werden, weil die Quertraverse zumindest teilweise in dem von den Seitenwänden flankierten Arbeitsraum aufgenommen ist. Hinzu kommt, dass jede Seitenwand zusammen mit einem gegenüberliegenden Randabschnitt des Mittelabschnittes eine zu dem Arbeitsraum hin offene rinnenförmige Aufnahmevertiefung definiert, die die darin angeordneten ersten Umlenkmittel und sich in Richtung der y-Achse erstreckenden Längenabschnitte des Antriebsstranges zur Umgebung hin abschirmen und dadurch vor Fremdeinwirkung und Verschmutzung schützen. Die Seitenwände haben also zusätzlich zu ihrer versteifenden auch noch eine abschirmende bzw. schützende Wirkung.Thus, as a supporting element of the positioning not a simple base plate provided, but a C-shaped profiled one-piece basic profile body, in which the base plate is integrated so that it forms the central portion of this basic profile body. Due to the C-contour of this basic profile body has on its longitudinal sides integrally formed with the central portion and the base plate side walls, starting from the central portion transverse to the positioning plane to protrude the same side, so that the basic profile body has a very high resistance to deformation. The sidewalls cause a stabilization and stiffening of the structure. Despite this projecting from the central portion side walls, the positioning system can be realized with a low overall height, because the cross-beam is at least partially received in the flanked by the side walls of the working space. In addition, each side wall together with an opposite edge portion of the central portion defines an open towards the working space groove-shaped receiving recess which shield the therein arranged first deflection means and extending in the direction of the y-axis longitudinal portions of the drive train to the environment and thereby against external influence and Protect pollution. The side walls thus have in addition to their stiffening also a shielding or protective effect.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zweckmäßigerweise sind die beiden Seitenwände im Querschnitt gesehen im Wesentlichen L-förmig profiliert, wobei sie einen vom Mittelabschnitt hochragenden ersten Wandschenkel und einen sich ausgehend von dem ersten Wandschenkel ein Stück weit in Richtung zur gegenüberliegenden Seitenwand ragenden zweiten Wandschenkel aufweisen. Die Wanddicke dieses zweiten Wandschenkels ist zweckmäßigerweise geringer als diejenigen des ersten Wandschenkels. Der zweite Wandschenkel ragt vorzugsweise vergleichbar eine Vordaches von dem ersten Wandschenkel weg.The two side walls are expediently profiled essentially in the shape of an L in cross-section, wherein they have a first wall limb projecting from the middle section and a second wall limb projecting from the first wall limb a distance in the direction of the opposite side wall. The wall thickness of this second wall leg is expediently lower than those of the first wall leg. The second wall limb preferably protrudes, comparable to a canopy, away from the first wall limb.
Um die in den Aufnahmevertiefungen untergebrachten Komponenten auch vor Einflussnahmen in der y-Richtung abzuschotten, ist zweckmäßigerweise an mindestens eine Stirnfläche des einstückigen Grundprofilkörpers eine Abdeckplatte in bevorzugt lösbarer Weise angesetzt, die die beiden an dieser Stirnfläche angeordneten stirnseitigen Öffnungen der Aufnahmevertiefungen abdeckt.In order to seal off the accommodated in the receiving recesses components from influencing in the y-direction, a cover plate is expediently attached to at least one end face of the one-piece basic profile body in a preferably releasable manner covering the two arranged on this end face frontal openings of the receiving recesses.
Die Abdeckplatte ist vorzugsweise so gestaltet, dass sie keine nennenswerte Begrenzung des Arbeitsraumes hervorruft. Dies erreicht man insbesondere dadurch, dass die Abdeckplatte eine der Kontur des Arbeitsraumes zumindest im Wesentlichen entsprechende Randaussparung aufweist. Somit können bei Bedarf Komponenten, die an dem Schlitten angeordnet sind, ungehindert an einer oder beiden Stirnseiten des Grundprofilkörpers aus dem Arbeitsraum herausragen.The cover plate is preferably designed so that it causes no appreciable limitation of the working space. This is achieved in particular by the fact that the cover plate has one of the contour of the working space at least substantially corresponding edge recess. Thus, if necessary, components which are arranged on the carriage can protrude unhindered on one or both end faces of the basic profile body from the working space.
Die bevorzugt eine gebogene und/oder abgewinkelte Querschnittskontur aufweisenden Seitenwände des Grundprofilkörpers können in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, mindestens ein Umlenkmittel jedes ersten Umlenkmittelpaares am Grundprofilkörper zu fixieren. Beispielsweise kann daran eine Lagerachse befestigt sein, an der ein als Umlenkrolle gestaltetes Umlenkmittel frei drehbar gelagert ist.The preferably a curved and / or angled cross-sectional contour having side walls of the base profile body can be used advantageously to fix at least one deflection of each first Umlenkmittelpaares on the base profile body. For example, it can be attached to a bearing axis, on which a designed as a deflection roller deflection is freely rotatably mounted.
Die für den Antrieb des Antriebsstranges verantwortlichen Umlenkmittel sind zweckmäßigerweise als Antriebsräder gestaltet und werden von je einem insbesondere als elektrischer Schrittmotor ausgebildeten Antriebsmotor angetrieben. Die beiden Antriebsmotoren sind vorzugsweise an der den Seitenwänden entgegengesetzten Unterseite an den Mittelabschnitt des Grundprofilkörpers angesetzt.The responsible for the drive of the drive train deflecting means are suitably designed as drive wheels and are driven by a particular designed as an electric stepper motor drive motor. The two drive motors are preferably attached to the side walls opposite underside of the central portion of the base profile body.
Vorzugsweise sind zwei Antriebsmotoren für den Antrieb des Antriebsstranges vorhanden, die insbesondere im Bereich einer der beiden in der y-Richtung orientierten Stirnseiten des Grundprofilkörpers an dessen dem Arbeitsraum entgegengesetzter Unterseite angeordnet sind. Die Antriebsmotoren liegen sich vorzugsweise in der x-Richtung mit Abstand gegenüber. Der zwischen den Antriebsmotoren vorhandene Zwischenraum kann insbesondere dafür genutzt werden, eine mit den beiden Antriebsmotoren zusammenwirkende elektronische Steuereinheit aufzunehmen, die zweckmäßigerweise unabhängig von den Antriebsmotoren ebenfalls an dem Mittelabschnitt des Grundprofilkörpers befestigt ist.Preferably, two drive motors for the drive of the drive train are present, which are arranged in particular in the region of one of the two oriented in the y-direction end faces of the base profile body at its opposite the working space bottom. The drive motors are preferably spaced apart in the x-direction. The existing between the drive motors intermediate space can be used in particular for receiving a cooperating with the two drive motors electronic control unit, which is suitably also attached to the central portion of the base profile body independently of the drive motors.
Die Quertraverse ist zweckmäßigerweise an einer zentralen, also in Richtung der x-Achse mittig in dem Mittelabschnitt des Grundprofilkörpers ausgebildeten Führungsnut in Richtung der y-Achse verschiebbar geführt. Auch für die Linearführung des Schlittens wird zweckmäßigerweise eine breitenmittig in einem traversen Körper der Quertraverse ausgebildete Führungsnut genutzt. In beiden Fällen ergibt sich der Vorteil, dass sich Justiermaßnahmen zur Parallelausrichtung mehrerer Führungseinheiten erübrigen. Das Positioniersystem ist somit sehr einfach und schnell montierbar. Die Führungsnuten können bei der Herstellung des Grundprofilkörpers und/oder des Traversenkörpers direkt eingeformt werden, was insbesondere dann vorteilhaft möglich ist, wenn die vorgenannten Komponenten als Strangpreß-Profilteile ausgebildet sind. Zusätzlich oder alternativ zu der Führungsnut kann auch eine einzige, mittig angeordnete Führungsrippe vorhanden sein.The crossbeam is expediently guided displaceably in the direction of the y-axis on a central guide groove, ie in the direction of the x-axis in the middle section of the basic profile body. Also for the linear guide of the carriage expediently a wide center formed in a transverse body of the cross-beam guide groove is used. In both cases, there is the advantage that adjustment measures for parallel alignment of multiple guide units unnecessary. The positioning system is thus very simple and quick to install. The guide grooves can be formed directly in the production of the base profile body and / or the truss body, which is particularly advantageous if the aforementioned components are formed as extruded profile parts. In addition or as an alternative to the guide groove, a single, centrally arranged guide rib may also be present.
Ein den Schlitten verschiebbar tragender Traversenkörper der Quertraverse ist vorzugsweise, wie der Grundprofilkörper, als einstückiges Bauteil ausgeführt. Auf diese Weise kann der Traversenkörper sehr einfach hergestellt werden. Sämtliche zweiten Umlenkmittel sind zweckmäßigerweise an dem Traversenkörper fixiert.A trolley body of the cross-beam displaceably carrying the carriage is preferably designed as a one-piece component, like the basic profile body. In this way, the truss body can be made very easily. All second deflection means are expediently fixed to the truss body.
Besonders zweckmäßig ist eine dahingehende Ausgestaltung des Traversenkörpers, dass er über zwei zueinander parallele Durchgangskanäle verfügt, die sich in seiner Längsrichtung, welche mit der x-Richtung zusammenfällt, erstrecken und die jeweils zu beiden den Seitenwänden zugewandten Stirnflächen des Traversenkörpers ausmünden. Die Durchgangskanäle werden in vorteilhafter Weise dazu genutzt, die sich in der x-Richtung erstreckenden Längenabschnitte des Antriebsstranges aufzunehmen, so dass selbige vor äußeren Einflüssen geschützt sind, wenn sie den Arbeitsraum in der x-Richtung durchqueren. Auch die zweiten Umlenkmittel sind vorzugsweise zumindest größten Teils im Innern der Durchgangskanäle angeordnet und dadurch zur Umgebung hin abgeschirmt, was die Verschmutzungsanfälligkeit und die Beschädigungsgefahr um ein Weiteres minimiert. A pertinent embodiment of the truss body is particularly expedient in that it has two mutually parallel passage channels which extend in its longitudinal direction, which coincides with the x-direction, and which respectively open to the side walls facing end faces of the truss body. The passageways are advantageously used to receive the longitudinally extending portions of the drive train in the x-direction so that they are protected from outside influences when passing through the working space in the x-direction. The second deflection means are preferably arranged at least for the most part in the interior of the passage channels and thereby shielded from the environment, which minimizes the susceptibility to soiling and the risk of damage by a further.
Während einer der Durchgangskanäle umfangsseitig vollständig geschlossen ausgebildet sein kann, ist der andere Durchgangskanal an einer Stelle seines Umfanges zweckmäßigerweise durchgehend offen. Die auf diese Weise vorliegende Kanalöffnung ermöglicht einen Durchgriff zur antriebsmäßigen Kopplung des Schlittens mit dem in dem umfangsseitig offenen Durchgangskanal verlaufenden Längenabschnitt des Antriebsstranges. Die Kanalöffnung ist zweckmäßigerweise in Richtung der y-Achse orientiert, so dass ein Eintritt von Verunreinigungen verhindert wird, wenn das Positioniersystem mit horizontal ausgerichteter Positionierebene betrieben wird.While one of the passageways may be circumferentially formed completely closed, the other passageway at one point of its circumference is suitably open continuously. The channel opening provided in this way allows a penetration for the drive-driven coupling of the carriage with the longitudinal section of the drive train running in the circumferentially open through-channel. The channel opening is expediently oriented in the direction of the y-axis, so that entry of impurities is prevented when the positioning system is operated with a horizontally oriented positioning plane.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:
1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Positioniersystemes in einer perspektivischen Darstellung, 1 a preferred embodiment of the positioning system according to the invention in a perspective view,
2 das Positioniersystem aus 1 in einer Draufsicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil II, 2 the positioning system off 1 in a plan view as viewed in accordance with arrow II,
3 einen Längsschnitt durch das Positioniersystem gemäß Schnittlinie III-III aus 2, 3 a longitudinal section through the positioning system according to section line III-III 2 .
4 eine Stirnansicht des Positioniersystemes mit Blickrichtung gemäß Pfeil IV aus 2 bei abgenommener stirnseitiger Abdeckplatte, 4 an end view of the positioning system as seen from arrow IV 2 with removed frontal cover plate,
5 einen Querschnitt durch das Positioniersystem gemäß Schnittlinie V-V aus 5, 5 a cross section through the positioning system according to section line VV 5 .
6 einen weiteren Querschnitt durch das Positioniersystem gemäß Schnittlinie VI-VI aus 2, und 6 another cross section through the positioning system according to section line VI-VI 2 , and
7 einen Schnitt durch das Positioniersystem in der durch die x-Achse und die y-Achse aufgespannten Positionierebene gemäß VII-VII aus 3 und 5. 7 a section through the positioning in the spanned by the x-axis and the y-axis positioning plane according to VII-VII 3 and 5 ,
Das in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Positioniersystem ermöglicht die vorzugsweise stufenlose Positionierung eines Schlittens 2 in einer als Positionierebene 3 bezeichneten Ebene, die durch ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Achse und einer hierzu rechtwinkeligen y-Achse definiert ist.That in its entirety with reference number 1 designated positioning allows the preferably stepless positioning of a carriage 2 in a positioning plane 3 designated plane, which is defined by a Cartesian coordinate system with an x-axis and a y-axis perpendicular thereto.
Beispielhaft ist das Positioniersystem 1 in einer Ausrichtung gezeigt, in der die Positionierebene 3 eine Horizontalebene ist. Im Folgenden verwendete Begriffe wie „oben” oder „unten” oder dergleichen beziehen sich auf diese Ausrichtung, wobei allerdings darauf hinzuweisen ist, dass das Positioniersystem 1 auch mit hiervon abweichender Ausrichtung betrieben werden kann.An example is the positioning system 1 shown in an orientation in which the positioning plane 3 is a horizontal plane. Terms used hereinafter, such as "up" or "down" or the like, refer to this orientation, although it should be understood that the positioning system 1 can also be operated with this deviating orientation.
Das Positioniersystem 1 enthält eine Grundeinheit 4, deren Hauptbestandteil ein vorzugsweise als Strangpreßprofilteil ausgebildeter einstückiger Grundprofilkörper 5 ist. Der Grundprofilkörper 5 hat eine sich in Richtung der y-Achse erstreckende Längsachse 6 und eine mit der x-Achse zusammenfallende Breitenrichtung. In einem Querschnitt rechtwinkelig zur y-Achse gesehen hat der Grundprofilkörper 5 eine C-förmige Gestalt.The positioning system 1 contains a basic unit 4 whose main component is a one-piece basic profile body, preferably designed as an extruded profile part 5 is. The basic profile body 5 has a longitudinal axis extending in the direction of the y-axis 6 and a width direction coincident with the x-axis. Seen in a cross section perpendicular to the y-axis of the basic profile body 5 a C-shaped figure.
Bedingt durch die C-förmige Profilierung weist der Grundprofilträger 5 einen auch als Grundplatte bezeichenbaren plattenförmigen Mittelabschnitt 7 auf, dessen Plattenebene parallel zu der Positionierebene 3 ausgerichtet ist. Außerdem verfügt der Grundprofilkörper 5 an seinen beiden Längsrändern – dies sind die sich parallel zur Längsachse 6 erstreckenden Seitenränder – über je eine einstückig mit dem Mittelabschnitt 7 verbundene Seitenwand 8, die sich leistenähnlich über die gesamte Länge des Mittelabschnittes 7 erstreckt und die quer zur der Positionierebene 3 von dem Mittelabschnitt 7 wegragt. Beiden Seitenwände 8 ragen dabei ausgehend vom Mittelabschnitt 7 zur gleichen Seite hin weg, beim Ausführungsbeispiel nach oben hin. Jede Seitenwand 8 verfügt im Querschnitt gesehen über eine bogenförmige oder abgewinkelte Gestalt und erstreckt sich somit nicht nur nach oben vom Mittelabschnitt 7 weg, sondern auch in Richtung zur jeweils in Achsrichtung der x-Achse gegenüberliegenden anderen Seitenwand 8.Due to the C-shaped profiling, the basic profile support 5 a plate-shaped middle section which can also be designated as a base plate 7 whose plate plane is parallel to the positioning plane 3 is aligned. In addition, the basic profile body has 5 at its two longitudinal edges - these are the parallel to the longitudinal axis 6 extending side edges - via one piece with the middle section 7 connected side wall 8th , which afford similar over the entire length of the middle section 7 extends and transversely to the positioning plane 3 from the middle section 7 projecting. Both side walls 8th protrude starting from the middle section 7 towards the same side, in the embodiment upwards. Every sidewall 8th has seen in cross section over an arcuate or angled shape and thus extends not only upwards from the central portion 7 away, but also in the direction opposite to each other in the axial direction of the x-axis other side wall 8th ,
Bevorzugt ist jede Seitenwand 8 im Wesentlichen L-förmig profiliert. Ein erster Wandschenkel 12 erstreckt sich ausgehend vom Mittelabschnitt 7 in Richtung einer zur Positionierebene 3 rechtwinkeligen z-Achse vom Mittelabschnitt 7 weg, wobei sich an den ersten Wandschenkel 12 ein in Querrichtung abgehender zweiter Wandschenkel 13 anschließt, der im Wesentlichen in der x-Richtung zur gegenüberliegenden Seitenwand 8 hin auskragt.Preferably, each side wall 8th profiled essentially L-shaped. A first wall thigh 12 extends from the middle section 7 in the direction of the positioning plane 3 right-angled z-axis from the middle section 7 away, taking on the first wall leg 12 a in Transverse direction of the outgoing second wall leg 13 connects, essentially in the x-direction to the opposite side wall 8th cantilevered out.
Somit hat jede Seitenwand 8 einen beim Ausführungsbeispiel von dem zweiten Wandschenkel 13 definierten, frei endenden Endabschnitt – im Folgenden als freier Endabschnitt 14 bezeichnet – der einem längsseitigen Randabschnitt 15 des Mittelabschnittes 7 mit Abstand in Richtung der z-Achse gegenüberliegt und somit, mit anderen Worten, diesen längsseitigen Randabschnitt 15 mit zur Positionierebene rechtwinkeligem Abstand überragt bzw. überlappt.Thus, every sidewall has 8th one in the embodiment of the second wall leg 13 defined, free-ending end portion - hereinafter referred to as a free end portion 14 referred to - the one longitudinal edge portion 15 of the middle section 7 at a distance in the direction of the z-axis and thus, in other words, this longitudinal edge portion 15 surmounted or overlapped with perpendicular to the positioning plane distance.
Die in Richtung der x-Achse gemessene Überlappung des Mittelabschnittes 7 durch eine jeweilige Seitenwand 8 ist relativ gering. Auf diese Weise ergibt sich in der x-Richtung ein relativ großer Abstand zwischen den beiden Seitenwänden 8, wobei der durch diesen Abstand generierte, nach unten hin vom Mittelabschnitt 7 begrenzte Zwischenraum als Arbeitsraum 16 bezeichnet sei.The overlap of the middle section measured in the direction of the x-axis 7 through a respective side wall 8th is relatively low. In this way results in the x-direction, a relatively large distance between the two side walls 8th , which is generated by this distance, downwards from the middle section 7 limited space as a working space 16 is designated.
Jede Seitenwand 8 definiert gemeinsam mit dem von ihr überragten längsseitigen Randabschnitt 15 des Mittelabschnittes 7 eine rinnenförmige Aufnahmevertiefung 17 mit einer dem Arbeitsraum 16 zugewandten schlitzförmigen Vertiefungsöffnung 18.Every sidewall 8th defines together with the long edge section above it 15 of the middle section 7 a gutter-shaped receiving recess 17 with a work space 16 facing slot-shaped recess opening 18 ,
An beide in Achsrichtung der y-Achse orientierte Stirnflächen 22 des Grundprofilkörpers 5 ist zweckmäßigerweise jeweils eine bevorzugt aus Blech bestehende Abdeckplatte 23 angesetzt und insbesondere angeschraubt. Die Abdeckplatte 23 hat zweckmäßigerweise eine der Umfangskontur des Grundprofilkörpers 5 folgende Außenkontur und verfügt über zwei an den beiden Endbereichen angeordnete deckelförmige Abdeckabschnitte 24, die stirnseitig an jeweils einer Seitenwand 8 und an dem dieser zugeordneten längsseitigen Randabschnitt 15 anliegen, wobei sie die stirnseitig offene Aufnahmevertiefung 17 stirnseitig komplett abdecken. Auf diese Weise ist jede Aufnahmevertiefung 17 ausschließlich zu dem Arbeitsraum 16 hin offen.At both in the axial direction of the y-axis oriented faces 22 of the basic profile body 5 is expediently each one preferably made of sheet metal cover plate 23 attached and screwed in particular. The cover plate 23 has expediently one of the peripheral contour of the basic profile body 5 following outer contour and has two arranged at the two end portions cover-shaped cover sections 24 , the front side on each side wall 8th and at the associated longitudinal side edge portion 15 abut, wherein they the frontally open receiving recess 17 completely cover the front. In this way, every recording recess is 17 exclusively to the workroom 16 open.
Um in etwa der Querschnittsform des Mittelabschnittes 7 zu entsprechen, verfügt die Abdeckplatte 23 im Bereich des Arbeitsraumes 16 über eine Randaussparung 25. Selbige ist seitlich durch die beiden Abdeckabschnitte 24 und nach unten hin durch einen die beiden Abdeckabschnitte 24 verbindenden, stirnseitig am Mittelabschnitt 7 anliegenden Verbindungssteg 26 begrenzt, wobei die in der z-Richtung gemessene Höhe des Verbindungssteges 26 geringer ist als diejenige der Abdeckabschnitte 24. Aufgrund der Randaussparung 25 ist somit der Arbeitsraum 16 in Richtung der y-Achse an beiden Stirnseiten offen und zugänglich.To approximately the cross-sectional shape of the middle section 7 to comply, has the cover plate 23 in the area of the workspace 16 over an edge recess 25 , The same is laterally through the two cover sections 24 and down through one of the two cover sections 24 connecting, frontally at the middle section 7 adjacent connecting bridge 26 limited, wherein measured in the z-direction height of the connecting web 26 is less than that of the cover sections 24 , Due to the edge recess 25 is thus the working space 16 in the direction of the y-axis open and accessible at both ends.
In dem Arbeitsraum 16 ist eine sich in der x-Richtung erstreckende Quertraverse 27 angeordnet, die zweckmäßigerweise eine Längsgestalt mit zur x-Achse paralleler Längsachse 28 aufweist. Die Quertraverse 27 ist in Richtung der y-Achse verschiebbar an dem eine integrierte Grundplatte des Grundprofilkörpers 5 bildenden Mittelabschnitt 7 gelagert. Zur diesbezüglichen Verschiebelagerung sind erste Linearführungsmittel 32 vorhanden, die zweckmäßigerweise eine – insbesondere einzige – erste Führungsnut 33 enthalten, welche in der dem Arbeitsraum 16 zugewandten Oberseite des Mittelabschnittes 7 ausgebildet ist. Die erste Führungsnut 33 ist also insbesondere ein integraler Bestandteil des Mittelabschnittes 7 und ist zweckmäßigerweise bei der Strangpreßherstellung des Grundprofilkörpers 5 unmittelbar mit eingeformt worden.In the workroom 16 is a cross-beam extending in the x-direction 27 arranged, which expediently a longitudinal shape with the x-axis parallel longitudinal axis 28 having. The crossbar 27 is displaceable in the direction of the y-axis on the one integrated base plate of the basic profile body 5 forming middle section 7 stored. For related displacement bearing first linear guide means 32 present, which expediently a - in particular only - first guide groove 33 included, which in the working space 16 facing top of the middle section 7 is trained. The first guide groove 33 is thus in particular an integral part of the middle section 7 and is expediently in the extrusion of the basic profile body 5 Immediately with molded.
Die erste Führungsnut 33 verläuft in der y-Richtung und mündet zu beiden Stirnflächen 22 des Grundprofilkörpers 5 aus, wobei sie an diesen Stirnflächen 22 zweckmäßigerweise von dem schmalen Verbindungssteg 26 der Abdeckplatte 23 überdeckt ist.The first guide groove 33 runs in the y-direction and leads to both faces 22 of the basic profile body 5 from, taking on these faces 22 expediently from the narrow connecting web 26 the cover plate 23 is covered.
Die erste Führungsnut 33 weist eine zentrale Platzierung in dem Grundprofilkörper 5 auf. Sie erstreckt sich in einer in x-Achsrichtung mittigen Anordnung längs des Mittelabschnittes 7, und somit zweckmäßigerweise mit gleichem x-Abstand zu den beiden Seitenwänden 8.The first guide groove 33 has a central placement in the basic profile body 5 on. It extends in a central arrangement in the x-axis direction along the middle section 7 , and thus expediently with the same x-distance to the two side walls 8th ,
Bedingt durch die mittige Anordnung und insbesondere auch die Integration der ersten Führungsnut 33 in den Mittelabschnitt 7 ist eine sehr exakte Herstellung und Parallelausrichtung zur y-Achse möglich, ohne dass zusätzliche Justiermaßnahmen erforderlich wären.Due to the central arrangement and in particular the integration of the first guide groove 33 in the middle section 7 is a very accurate production and parallel alignment to the y-axis possible without additional adjustment measures would be required.
Die ersten Linearführungsmittel 22 enthalten desweiteren ein in der ersten Führungsnut 33 linear verschiebbar geführtes Führungselement 35. Das Führungselement 35 ist zweckmäßigerweise plattenförmig ausgebildet und taucht großflächig in die erste Führungsnut 33 ein, in der sie sowohl in der x-Richtung als auch in der y-Richtung abgestützt ist. Somit kann das erste Führungselement 34 nur in Richtung der y-Achse relativ zum Grundprofilkörper 5 bewegt werden. Der Führungskontakt zwischen dem ersten Führungselement 34 und den von der ersten Führungsnut 33 gebildeten Führungsflächen ist beim Ausführungsbeispiel durch Gleitflächen definiert, könnte aber ebenso mittels Wälzlagerelementen verwirklicht sein.The first linear guide 22 also contain a in the first guide groove 33 linearly displaceable guided guide element 35 , The guide element 35 is expediently plate-shaped and dives over a large area in the first guide 33 in that it is supported in both the x-direction and in the y-direction. Thus, the first guide element 34 only in the direction of the y-axis relative to the basic profile body 5 to be moved. The guide contact between the first guide element 34 and that of the first guide groove 33 formed guide surfaces is defined in the embodiment by sliding surfaces, but could also be realized by means of rolling bearing elements.
Das erste Führungselement 34 ist an der dem Mittelabschnitt 7 zugewandten Unterseite eines bevorzugt einstückigen Traversenkörpers 35 der Quertraverse 27 angebracht. Mithin kann sich der Traversenkörper 35 und somit die gesamte Quertraverse 27 relativ zum Grundprofilkörper 5 ausschließlich in Richtung der y-Achse bewegen.The first guide element 34 is at the middle section 7 facing underside of a preferably one-piece truss body 35 the crossbeam 27 appropriate. Thus, the truss body can 35 and thus the entire crossbeam 27 relative to the basic profile body 5 move only in the direction of the y-axis.
Mit zumindest einem Höhenabschnitt ihres Traversenkörpers 35 taucht die Quertraverse 27 in den Arbeitsraum 16 ein, so dass davon gesprochen werden kann, dass die Quertraverse 27 zumindest teilweise in dem Arbeitsraum 16 angeordnet ist. Eine positive Folge hiervon ist, dass die Quertraverse 27 entweder gar nicht oder – wie beim Ausführungsbeispiel – nur mit einem geringen Ausmaß in der z-Richtung aus dem Arbeitsraum 16 hinausragt. Die Quertraverse 27 steht also in der z-Richtung nur geringfügig über die beiden Seitenwände 8 über. Dies ermöglicht in der z-Richtung die Einhaltung sehr kleiner Abmessungen.With at least one height section of her truss body 35 dive the crossbeam 27 in the workroom 16 so that it can be said that the crossbeam 27 at least partially in the workspace 16 is arranged. A positive consequence of this is that the cross-beam 27 either not at all or - as in the embodiment - only with a small extent in the z-direction from the working space 16 protrudes. The crossbar 27 So in the z-direction is only slightly above the two side walls 8th above. This allows compliance with very small dimensions in the z-direction.
Die Linearführung der Quertraverse 27 wird insbesondere auch dadurch realisiert, dass vom Boden der ersten Führungsnut 33 eine einzige Führungsrippe 36 der ersten Linearführungsmittel 32 mittig hochragt, die sich in der y-Richtung erstreckt und auf die das plattenförmige erste Führungselement 34 mit einer komplementären, mittig angeordneten nutartigen Führungsaussparung 37 gleitverschieblich aufgesetzt ist.The linear guide of the crossbeam 27 is also realized in particular by the fact that from the bottom of the first guide 33 a single guide rib 36 the first linear guide means 32 protrudes centrally, which extends in the y-direction and on the plate-shaped first guide element 34 with a complementary, centrally located groove-like guide recess 37 slidably mounted.
Die Länge des Traversenkörpers 35 ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass er stirnseitig mit minimalem Abstand vor den beiden Seitenwänden 8 endet.The length of the truss body 35 is suitably chosen so that it frontally with a minimum distance in front of the two side walls 8th ends.
Der schon erwähnte Schlitten 2 ist durch zweite Linearführungsmittel 38 an der Quertraverse 27 in deren Längsrichtung und mithin in Richtung der x-Achse verschiebbar gelagert. In alle anderen Richtungen ist der Schlitten 2 durch die zweiten Linearführungsmittel 38 bezüglich der Quertraverse 27 abgestützt.The already mentioned sledge 2 is by second linear guide means 38 at the crossbeam 27 slidably mounted in the longitudinal direction and thus in the direction of the x-axis. In all other directions is the sled 2 by the second linear guide means 38 with respect to the crossbar 27 supported.
Somit kann der Schlitten 2 durch bezüglich der Quertraverse 27 erfolgende Relativbewegung in Richtung der x-Achse bewegt werden und außerdem durch bezüglich des Grundprofilkörpers 5 erfolgende Relativbewegung der Quertraverse 27 in der Richtung der y-Achse. Auf diese Weise kann der Schlitten 2 in der Positionierebene 3 variabel bewegt und positioniert werden.Thus, the carriage can 2 with respect to the crossbar 27 relative movement in the direction of the x-axis are moved and also by respect to the basic profile body 5 taking place relative movement of the cross-beam 27 in the direction of the y-axis. That way, the sled can 2 in the positioning plane 3 can be variably moved and positioned.
Der grundsätzliche Aufbau der zweiten Linearführungsmittel 38 entspricht demjenigen der ersten Linearführungsmittel 32. So ist in dem Traversenkörper 35 an seiner von dem Mittelabschnitt 7 abgewandten Oberseite, in Richtung der y-Achse mittig, eine sich in Richtung der x-Achse erstreckende zweite Führungsnut 42 ausgebildet, die zu den beiden den Seitenwänden 8 zugewandten Stirnflächen 43 des Traversenkörpers 35 ausmündet. In der zweiten Führungsnut 42 ist, in Längsrichtung verschiebbar und in Querrichtung dazu abgestützt, ein bevorzugt plattenförmig ausgebildetes zweites Führungselement 44 aufgenommen, das am Schlitten 2 befestigt ist. Der Schlitten 2 übergreift den Traversenkörper 35 zweckmäßigerweise an dessen Oberseite, wobei das zweite Führungselement 44 an der Unterseite des Schlittens 2 angeordnet ist und von diesem vorzugsweise zumindest annähernd überdeckt wird.The basic structure of the second linear guide means 38 corresponds to that of the first linear guide means 32 , So is in the truss body 35 at its from the middle section 7 facing away from the top, in the direction of the y-axis center, extending in the direction of the x-axis second guide groove 42 formed, leading to the two side walls 8th facing end faces 43 of the truss body 35 opens. In the second guide groove 42 is, displaceable in the longitudinal direction and supported in the transverse direction, a preferably plate-shaped second guide element 44 taken on the sledge 2 is attached. The sled 2 overlaps the truss body 35 expediently on its upper side, wherein the second guide element 44 at the bottom of the carriage 2 is arranged and is preferably at least approximately covered by this.
Wie schon die ersten Linearführungsmittel 32 können auch die zweiten Linearführungsmittel 38 eine sich breitenmittig in Richtung der Längsachse 28 erstreckende Führungsrippe 45 enthalten, die einstückig an der Oberseite des Traversenkörpers 35 ausgebildet ist und die zweckmäßigerweise vom Nutgrund der zweiten Führungsnut 42 hochragt. Das zweite Führungselement 44 ist an seiner Unterseite mit einer nutartigen Führungsaussparung 46 versehen, in die die Führungsrippe 45 eintaucht, so dass das zweite Führungselement 44 daran gleitverschieblich geführt ist.Like the first linear guide 32 can also be the second linear guide means 38 a broad center in the direction of the longitudinal axis 28 extending guide rib 45 included in one piece at the top of the truss body 35 is formed and expediently from the groove bottom of the second guide 42 towering. The second guide element 44 is on its underside with a groove-like guide recess 46 provided in which the guiding rib 45 dips, leaving the second guide element 44 slidably guided by it.
Bei beiden Linearführungsmitteln 32, 38 ist daher zweckmäßigerweise das Zusammenwirken zwischen der jeweils einzigen Führungsrippe 36, 45 mit der zugeordneten nutartigen Führungsaussparung 37, 46 für die exakte Linearführung verantwortlich. Die sich ausgehend von der jeweiligen Führungsaussparung 37, 46 quer zu deren Längsrichtung nach beiden Seiten hin erstreckenden plattenförmigen Abschnitte des zugeordneten Führungselementes 34, 44 bewirken vor allem eine zuverlässige Aufnahme von Kippkräften zur Stabilisierung der Relativlage zwischen den beiden aneinander geführten Komponenten. Darüberhinaus können die beiden längsseitigen Randabschnitte 47 eines jeweiligen Führungselementes 34, 44 von je einem den seitlichen Randbereich der zugeordneten Führungsnut 33, 42 ein Stück weit übergreifenden leistenförmigen Abstützfortsatz 48 übergriffen werden, so dass das Führungselement 34, 44 nicht in der z-Richtung aus der Führungsnut 33, 42 herausgehoben werden kann. Die Führungselemente 34, 44 werden daher zweckmäßigerweise durch stirnseitiges Einschieben in die jeweilige Führungsnut 33, 42 installiert.For both linear guides 32 . 38 is therefore expediently the interaction between the only guide rib 36 . 45 with the associated groove-like guide recess 37 . 46 responsible for the exact linear guide. The starting from the respective guide recess 37 . 46 transverse to the longitudinal direction to both sides extending plate-shaped portions of the associated guide element 34 . 44 cause above all a reliable absorption of tilting forces to stabilize the relative position between the two components guided together. In addition, the two longitudinal edge portions 47 a respective guide element 34 . 44 of one each the lateral edge region of the associated guide groove 33 . 42 a bit overarching strip-shaped support extension 48 be overlapped, so that the guide element 34 . 44 not in the z direction from the guide groove 33 . 42 can be lifted out. The guide elements 34 . 44 are therefore expediently by frontal insertion into the respective guide 33 . 42 Installed.
An dem Schlitten 2 ist mindestens eine Befestigungsschnittstelle 52 ausgebildet, an der sich eine zu positionierende Komponente insbesondere lösbar befestigen lässt. Eine solche Komponente kann beispielsweise ein Greifer sein, wenn das Positioniersystem 1 als Handhabungseinrichtung zum Umsetzen von Teilen eingesetzt wird. In einer bevorzugten Anwendung wird an der Befestigungsschnittstelle 52 eine Aufnahmeeinheit fixiert, die durch externe Handhabungsmittel mit Teilen beliebiger Art bestückbar ist. Durch Positionierung des Schlittens kann die Aufnahmeeinheit dann so positioniert werden, dass an ihr vorgesehene Aufnahmeplätze nacheinander in gewünschte, eine Bestückung ermöglichende Positionen verbracht werden.On the sledge 2 is at least one mounting interface 52 formed, at which a component to be positioned can be fastened in particular releasably. Such a component may, for example, be a gripper when the positioning system 1 is used as a handling device for converting parts. In a preferred application, at the attachment interface 52 a receiving unit fixed, which can be equipped by external handling means with parts of any kind. By positioning the carriage, the receiving unit can then be positioned so that its intended recording positions are successively spent in desired, a placement enabling positions.
Exemplarisch befindet sich die Befestigungsschnittstelle 52 an der über der Quertraverse 27 liegenden, von der Quertraverse 27 wegweisenden Oberseite des Schlittens 2. Die Befestigungsschnittstelle 52 enthält zweckmäßigerweise mehrere Befestigungsmittel 53, beispielsweise Gewindebohrungen zum Festschrauben der zu befestigenden Komponente. An example is the attachment interface 52 at the above the crossbeam 27 lying, from the cross-beam 27 pioneering top of the sled 2 , The mounting interface 52 conveniently contains several fasteners 53 For example, threaded holes for tightening the component to be fastened.
Für den x-y-Bewegungsantrieb des Schlittens 2 verantwortlich ist ein in einer vorteilhaften H-Konfiguration verlaufender, in sich geschlossener biegeflexibler Antriebsstrang 54. Der Antriebsstrang 54 hat in Längsrichtung eine hohe Zugfestigkeit, so dass er ungeachtet der in seiner Querrichtung vorhandenen Flexibilität die zum Bewegen des Schlittens 2 erforderlichen Zugkräfte übertragen kann. Der Antriebsstrang 54 des Ausführungsbeispiels ist als aus Kunststoffmaterial bestehender Zahnriemen ausgebildet. Prinzipiell könnte er allerdings beispielsweise auch in Form einer Gliederkette konzipiert sein.For the xy-motion drive of the sled 2 responsible is a running in an advantageous H-configuration, self-contained flexurally flexible drive train 54 , The powertrain 54 has a high tensile strength in the longitudinal direction, so that it, regardless of the flexibility present in its transverse direction which for moving the carriage 2 required tensile forces can transmit. The powertrain 54 of the embodiment is designed as existing of plastic material timing belt. In principle, however, it could for example also be designed in the form of a link chain.
Für den H-förmigen Verlauf des Antriebsstranges 54 verantwortlich sind diverse erste und zweite Umlenkmittel 55a–d und 56a–d, die von dem Antriebsstrang 54 umschlungen sind bzw. um die der Antriebsstrang 54 umläuft. Die Umlaufebene 57 des Antriebsstranges 54 fällt mit der Positionierebene 3 zusammen.For the H-shaped course of the drive train 54 responsible are various first and second deflection 55a -D and 56a -D, that of the powertrain 54 are entwined or around the drive train 54 circulates. The orbital plane 57 of the drive train 54 coincides with the positioning plane 3 together.
Vorzugsweise sind sämtliche ersten und zweiten Umlenkmittel 55a–d; 56a–d als Umlenkräder 58 ausgebildet, die jeweils um eine Drehachse 62 rotieren können, die sich senkrecht zu der Positionierebene 3 erstreckt. Zumindest teilweise sind diese Umlenkräder 58 zweckmäßigerweise als Zahnräder ausgebildet, die mit dem Antriebsstrang 54 in formschlüssigem Eingriff stehen. Abgesehen von solchen Umlenkmitteln, die dem Antreiben des Antriebsstranges 54 dienen, können diese Umlenkmittel auch als feststehende Gleitflächen ausgebildet sein, an denen der Antriebsstrang 54 abgleiten kann.Preferably, all first and second deflection means 55a -d; 56a -D as divert wheels 58 formed, each about an axis of rotation 62 can rotate, which is perpendicular to the positioning plane 3 extends. At least partially, these deflecting wheels 58 expediently designed as gears connected to the drive train 54 in positive engagement. Apart from such deflection means driving the drive train 54 serve, these deflection can also be designed as a fixed sliding surfaces on which the drive train 54 can slide off.
Jeweils zwei erste Umlenkmittel 55a, 55b; 55c, 55d bilden eines von zwei ersten Umlenkmittelpaaren 63a, 63b. Außerdem bilden jeweils zwei zweite Umlenkmittel 56a, 56b; 56c, 56d eines von zwei zweiten Umlenkmittelpaaren 64a, 64b. Die beiden ersten Umlenkmittelpaare 63a, 63b sind am Grundprofilkörper 5 angeordnet, die beiden zweiten Umlenkmittelpaare 64a, 64b an der Quertraverse 47, genauer gesagt an deren Traversenkörper 35.Two first deflection means 55a . 55b ; 55c . 55d form one of two first Umlenkmittelpaaren 63a . 63b , In addition, each form two second deflection 56a . 56b ; 56c . 56d one of two second Umlenkmittelpaaren 64a . 64b , The first two deflection pairs 63a . 63b are at the base profile body 5 arranged, the two second Umlenkmittelpaare 64a . 64b at the crossbeam 47 , more precisely on their truss body 35 ,
Die zu einem jeweiligen ersten Umlenkmittelpaar 63a, 63b gehörenden ersten Umlenkmittel 55a, 55b; 55c, 55d sind in Richtung der y-Achse mit Abstand zueinander angeordnet, wobei sie auf einer zur y-Achse parallelen Linie liegen. Das eine erste Umlenkmittelpaar 63a ist in der einen, in 7 links liegenden Aufnahmevertiefung 17 angeordnet, das andere erste Umlenkmittelpaar 63b in der von der anderen, in 7 rechts liegenden Seitenwand 8 definierten zweiten Aufnahmevertiefung 17. Jedes erste Umlenkmittel 55a–d ist benachbart zu einer der Stirnflächen 22 angeordnet, liegt jedoch zur Gänze innerhalb der zugeordneten Aufnahmevertiefung 17. Bevorzugt sind die ersten Umlenkmittel 55a–d so verteilt, dass sie in den Eckbereichen eines Rechteckes zu liegen kommen.The to a respective first Umlenkmittelpaar 63a . 63b belonging first deflecting means 55a . 55b ; 55c . 55d are spaced apart in the y-axis direction, lying on a line parallel to the y-axis. The one first deflection pair 63a is in the one, in 7 left-lying receiving recess 17 arranged, the other first deflection pair 63b in the one from the other, in 7 right side wall 8th defined second receiving recess 17 , Each first deflecting means 55a -D is adjacent to one of the faces 22 arranged, but is entirely within the associated receiving recess 17 , The first deflection means are preferred 55a -D distributed so that they lie in the corners of a rectangle.
Die zweiten Umlenkmittel 56a–d sind ebenfalls bevorzugt in den Eckbereichen eines Rechteckes platziert. Die zu einem jeweiligen zweiten Umlenkmittelpaar 64a, 64b gehörenden zweiten Umlenkmittel 56a, 56b; 56c, 56d sind in der Richtung der x-Achse beabstandet zueinander angeordnet, wobei sie auf einer zur x-Achse parallelen Linie liegen. Die Umlenkmittel sind dabei zweckmäßigerweise im Bereich der beiden Stirnflächen 43 des Traversenkörpers platziert, über die sie zweckmäßigerweise ein Stück weit hinausragen, so dass sie gleichzeitig mit einem Abschnitt ihres Umfanges durch die Vertiefungsöffnung 18 hindurch in die gegenüberliegenden Aufnahmevertiefung 17 eintauchen.The second deflection means 56a -D are also preferably placed in the corner areas of a rectangle. The to a respective second Umlenkmittelpaar 64a . 64b belonging second deflecting means 56a . 56b ; 56c . 56d are spaced apart in the x-axis direction, lying on a line parallel to the x-axis. The deflection means are expediently in the region of the two end faces 43 placed on the truss body over which they expediently protrude a piece so that they simultaneously with a portion of its circumference through the recess opening 18 through into the opposite receiving recess 17 plunge.
Wenn sich die Quertraverse 27 in der y-Richtung bewegt, machen die am Traversenkörper 35 angeordneten zweiten Umlenkmittel 56a–d diese Bewegung unmittelbar mit.When the crossbeam 27 moving in the y-direction, make those on the truss body 35 arranged second deflection means 56a -D this movement directly with.
Der in der x-Richtung gemessene Abstand zwischen den zweiten Umlenkmitteln 56a, 56b; 56c, 56d eines jeden zweiten Umlenkmittelpaars 64a, 64b ist geringer als der in der x-Richtung gemessene Abstand zwischen jedem ersten Umlenkmittel 55a, 55b des ersten Umlenkmittelpaars 63a und dem jeweils in x-Richtung gegenüberliegenden ersten Umlenkmittel 55c, 55d des anderen zweiten Umlenkmittelpaars 64b.The distance measured in the x-direction between the second deflection means 56a . 56b ; 56c . 56d each second Umlenkmittelpaars 64a . 64b is less than the distance measured in the x-direction between each first deflection means 55a . 55b of the first deflection pair 63a and the first deflection means respectively opposite in the x-direction 55c . 55d the other second Umlenkmittelpaars 64b ,
Der Antriebsstrang 54 läuft um die ersten Umlenkmittel 55a–d an der der jeweils benachbarten Stirnfläche 22 zugewandten Außenseite herum, wobei hier die Umlenkung 180° beträgt. Die zweiten Umlenkmittel 56a–d umläuft der Antriebsstrang mit einem Umschlingungswinkel von 90° an ihren der benachbarten Seitenwand 8 zugewandten Außenseiten. Auf diese Weise wird der Antriebsstrang 54 in mehrere sich in Richtung der y-Achse erstreckende Längenabschnitte – im Folgenden „y-Längenabschnitte” genannt – und in mehrere sich in Richtung der x-Achse erstreckende Längenabschnitte – im Folgenden „x-Längenabschnitte” genannt – unterteilt.The powertrain 54 runs around the first deflection 55a -D at the adjacent end face 22 facing outer side, in which case the deflection is 180 °. The second deflection means 56a -D the drive train rotates at a wrap angle of 90 ° to its adjacent sidewall 8th facing outer sides. That way, the powertrain becomes 54 in several extending in the direction of the y-axis longitudinal sections - hereinafter called "y-length sections" - and in a plurality of extending in the direction of the x-axis longitudinal sections - hereinafter called "x-length sections" - divided.
Jeweils ein äußerer y-Längenabschnitt 65 erstreckt sich zwischen den zweiten Umlenkmitteln 56a, 56b; 56c, 56d eines jeden zweiten Umlenkmittelpaars 64a, 64b. Außerdem erstreckt sich mit Parallelabstand dazu je ein innerer y-Längenabschnitt 66 zwischen jedem ersten Umlenkmittel 55a–d und dem in Richtung der y-Achse benachbarten zweiten Umlenkmittel 56a–d. Die einem jeweiligen ersten Umlenkmittelpaar 63a, 63b zugeordneten y-Längenabschnitte 65, 66 sind dabei zur Gänze innerhalb derjenigen Aufnahmevertiefung 17 aufgenommen, die auch das zugeordnete ersten Umlenkmittelpaar 63a, 63b enthält.In each case an outer y-length section 65 extends between the second deflection means 56a . 56b ; 56c . 56d each second Umlenkmittelpaars 64a . 64b , In addition, parallel to each distance extends an inner y-length section 66 between each first deflecting means 55a -D and the in the direction of the y-axis adjacent second deflection means 56a d. The one respective first deflection pair 63a . 63b associated y-length sections 65 . 66 are completely within the scope of the recording 17 taken, which is also the associated first Umlenkmittelpaar 63a . 63b contains.
Die sich jeweils in Richtung der x-Achse gegenüberliegenden y-Längenabschnitte 66 sind jeweils über einen von zwei x-Längenabschnitten 67, 68 miteinander verbunden, die sich parallel zueinander in der Längsrichtung 28 des Traversenkörpers 35 erstrecken.The opposite in each case in the direction of the x-axis y-length sections 66 are each over one of two x-length sections 67 . 68 connected to each other, which are parallel to each other in the longitudinal direction 28 of the truss body 35 extend.
Der Schlitten 2 ist über einen Kupplungsabschnitt 72 mit dem einen der beiden x-Längenabschnitte 67 fest verbunden. Dieser Kupplungsabschnitt 72 bildet beim Ausführungsbeispiel auch ein Kupplungsglied um die geschlossene Struktur des Antriebsstranges 54 herzustellen. Derjenige x-Längenabschnitt 67, an dem der Schlitten 2 befestigt ist, sei im Folgenden auch als Antriebsabschnitt 67a bezeichnet.The sled 2 is via a coupling section 72 with one of the two x-length sections 67 firmly connected. This coupling section 72 forms in the embodiment, a coupling member to the closed structure of the drive train 54 manufacture. The one x-length section 67 where the sled 2 is attached, is hereinafter also as a drive section 67a designated.
Zwei der ersten Umlenkmittel 55b, 55d sind als Antriebsräder 73 ausgebildet. Sie sind derart rotativ antreibbar, dass sie um die zugeordnete Drehachse 62 rotieren. Für diesen Drehantrieb zuständig ist exemplarisch jeweils einer von zwei elektrisch betätigbaren Antriebsmotoren 74, 75, die an der Grundeinheit 4 befestigt sind.Two of the first deflecting means 55b . 55d are as drive wheels 73 educated. They are rotatably driven so that they are about the associated axis of rotation 62 rotate. Responsible for this rotary drive is exemplarily one of two electrically actuated drive motors 74 . 75 attached to the basic unit 4 are attached.
Zweckmäßigerweise ist jeweils ein erstes Umlenkmittel 55b, 55d jedes ersten Umlenkmittelpaares 63, 63b als Antriebsrad 73 ausgebildet. Zweckmäßigerweise sind solche zwei erste Umlenkmittel 55b, 55d als Antriebsräder 73 konzipiert, die ein und derselben Stirnfläche 22 des Grundprofilkörpers 5 benachbart sind.Conveniently, in each case a first deflection means 55b . 55d each first Umlenkmittelpaares 63 . 63b as a drive wheel 73 educated. Conveniently, such two first deflection means 55b . 55d as drive wheels 73 designed, one and the same face 22 of the basic profile body 5 are adjacent.
Jedem der beiden Antriebsräder 73 ist ein eigener Antriebsmotor 74, 75 zugeordnet, der zweckmäßigerweise auf der der zugeordneten Seitenwand 8 entgegengesetzten Unterseite an den Mittelabschnitt 7 des Grundprofilkörpers 5 angebaut ist. Zur Befestigung können geeignete Befestigungsschrauben dienen. Jeder Antriebsmotor 74, 75 weist eine den zugeordneten längsseitigen Randabschnitt 15 des Mittelabschnittes 7 durchsetzende Antriebswelle 76 auf, die in die zugeordnete Aufnahmevertiefung 17 hineinragt und in dieser mit einem Antriebsrad 73 versehen ist.Each of the two drive wheels 73 is a separate drive motor 74 . 75 assigned, which expediently on the associated side wall 8th opposite bottom to the middle section 7 of the basic profile body 5 is grown. For fixing suitable fixing screws can serve. Every drive motor 74 . 75 has an associated longitudinal side edge portion 15 of the middle section 7 penetrating drive shaft 76 on that in the associated receiving recess 17 protrudes and in this with a drive wheel 73 is provided.
Zweckmäßigerweise durchgreift jede Antriebswelle 76 eine in dem Mittelabschnitt 7 ausgebildete Lagerausnehmung 71, in der eine die Antriebswelle 76 umschließende Wälzlagereinrichtung 77 fixiert ist. Jede Antriebswelle 76 endet zweckmäßigerweise frei mit einem Abstand vor dem gegenüberliegenden freien Endabschnitt 14 der Seitenwand 8.Conveniently, passes through each drive shaft 76 one in the middle section 7 trained Lagerausnehmung 71 in which one the drive shaft 76 enclosing rolling bearing device 77 is fixed. Every drive shaft 76 expediently ends freely with a distance in front of the opposite free end portion 14 the side wall 8th ,
Werden die Antriebsmotoren 74, 75 gegensinnig mit gleicher Geschwindigkeit betrieben, verlagert sich je nach Drehsinn die Quertraverse 27 mit dem daran angeordneten Schlitten 2 in der Richtung der y-Achse, ohne dass sich die x-Position des Schlittens 2 verändert. Bei dieser Bewegung verändern sich die Längenverhältnisse der zwei einem jeweiligen zweiten Umlenkmittelpaar 64, 64b zugeordneten inneren y-Längenabschnitte.Be the drive motors 74 . 75 operated in opposite directions at the same speed, shifts depending on the direction of rotation of the crossbeam 27 with the carriage arranged thereon 2 in the direction of the y-axis, without affecting the x-position of the carriage 2 changed. In this movement, the length ratios of the two change a respective second Umlenkmittelpaar 64 . 64b associated inner y-length sections.
Bei gleichsinniger Rotation der Antriebsräder 73 mit gleicher Geschwindigkeit verändert sich lediglich die x-Position des Schlittens 2, während die Quertraverse 27 ihre y-Position beibehält. Indem nur ein Antriebsmotor 74 oder 75 betätigt wird oder indem die beiden Antriebsmotoren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden, lassen sich beliebige Verfahrwege des Schlittens 2 in der Positionierebene 3 realisieren.For the same direction rotation of the drive wheels 73 At the same speed, only the x position of the carriage changes 2 while the crossbeam 27 maintains its y-position. By only one drive motor 74 or 75 is operated or by the two drive motors are operated at different speeds, can be any travels of the carriage 2 in the positioning plane 3 realize.
Für die elektrische Ansteuerung der bevorzugt als Schrittmotoren ausgebildeten Antriebsmotoren 73 ist zweckmäßigerweise eine elektronische Steuereinheit 78 vorhanden, die mit einer nicht weiter abgebildeten externen Steuerelektronik kommunizieren kann und die gleichzeitig mit beiden elektrischen Antriebsmotoren 74, 75 in elektrischer Verbindung stehen. Die elektronische Steuereinheit 78 ist an der Grundeinheit 4 angeordnet, wobei sie zweckmäßigerweise in einem zwischen den beiden nach unten vom Mittelabschnitt 7 wegragenden Antriebsmotoren 74, 75 definierten Zwischenraum 79 angeordnet ist. Die Steuereinheit 78 ist dabei vorzugsweise unabhängig von den Antriebsmotoren 74, 75 an der Unterseite des Mittelabschnittes 7 des Grundprofilkörpers 5 befestigt. Die Befestigung erfolgt zweckmäßigerweise durch eine Schraubverbindung.For the electrical control of preferably designed as a stepper motors drive motors 73 is expediently an electronic control unit 78 present, which can communicate with a not further shown external control electronics and simultaneously with both electric drive motors 74 . 75 be in electrical connection. The electronic control unit 78 is at the basic unit 4 arranged, expediently in one between the two down from the central portion 7 widening drive motors 74 . 75 defined gap 79 is arranged. The control unit 78 is preferably independent of the drive motors 74 . 75 at the bottom of the middle section 7 of the basic profile body 5 attached. The attachment is advantageously carried out by a screw connection.
In 5 und 6 ist die elektronische Steuereinheit 78 nicht gezeigt, so dass der Zwischenraum 79 dort unbestückt erscheint. Man erkennt jedoch an der Unterseite des Mittelabschnittes 7 angeordnete Verankerungsnuten 82, die zur Schraubbefestigung der Steuereinheit 78 nutzbar sind und die sich zweckmäßigerweise über die gesamte Länge des Grundprofilkörpers 5 hinweg erstrecken.In 5 and 6 is the electronic control unit 78 not shown, leaving the gap 79 there appears to be empty. However, it can be seen on the underside of the middle section 7 arranged anchoring grooves 82 used to screw the control unit 78 can be used and expediently over the entire length of the basic profile body 5 extend.
Die ausschließlich Umlenkzwecken dienenden ersten Umlenkmittel 55a, 55c sind zweckmäßigerweise zumindest unter anderem an der zugeordneten Seitenwand 8 befestigt. Gemäß 6 geschieht dies insbesondere dadurch, dass jedes dieser ersten Umlenkmittel 55a, 55c als Umlenkrad 58 ausgebildet ist, das drehbar auf einer nach Art einer Welle ausgebildeten Lagerachse 83 sitzt, die die zugeordnete Aufnahmevertiefung 17 in der z-Richtung durchquert und mit ihren beiden Endabschnitten einerseits in dem freien Endabschnitt 14 der Seitenwand 8 und andererseits im gegenüberliegenden längsseitigen Randabschnitt 15 des Mittelabschnittes 7 fixiert ist. Der freie Endabschnitt 14 ist beim Ausführungsbeispiel von dem oben erwähnten zweiten Wandschenkel 13 gebildet.The only deflection purposes serving first deflection 55a . 55c are expediently at least among others on the associated side wall 8th attached. According to 6 This happens in particular in that each of these first deflection 55a . 55c as a diverting wheel 58 is formed, rotatably mounted on a shaft formed in the manner of a bearing axis 83 sitting, the associated receiving cavity 17 traversed in the z-direction and with both of them End portions on the one hand in the free end portion 14 the side wall 8th and on the other hand in the opposite longitudinal edge portion 15 of the middle section 7 is fixed. The free end section 14 is in the embodiment of the above-mentioned second wall leg 13 educated.
Der Traversenkörper 35 ist in der x-Richtung von zwei zueinander parallelen ersten und zweiten Durchgangskanälen 84, 85 durchsetzt, die jeweils zu beiden Stirnflächen 43 ausmünden. Im ersten Durchgangskanal 84 befindet sich das eine zweite Umlenkmittelpaar 64a, im zweiten Durchgangskanal 85 das andere zweite Umlenkmittelpaar 64b. Dementsprechend wird je einer der beiden Durchgangskanäle 84, 85 in seiner Längsrichtung von jeweils einem der beiden x-Längenabschnitte 67, 68 des Antriebsstranges 54 durchsetzt.The truss body 35 is in the x-direction of two mutually parallel first and second passageways 84 . 85 interspersed, each to both faces 43 open out. In the first passageway 84 there is a second deflection pair 64a , in the second passageway 85 the other second deflection pair 64b , Accordingly, each one of the two passageways 84 . 85 in its longitudinal direction of one of the two x-length sections 67 . 68 of the drive train 54 interspersed.
Alle zweiten Umlenkmittel 56a–d sind zweckmäßigerweise als Umlenkräder 58 ausgebildet und sind drehbar an je einer nach Art einer Welle ausgebildeten Lagerachse 86 drehgelagert, die den zugeordneten Durchgangskanal 84, 85 in der z-Richtung durchsetzt. Jede Lagerachse 86 ist mit ihren beiden Endabschnitten in einem unteren und einem oberen, den zugeordneten Durchgangskanal 84, 85 begrenzenden Wandabschnitt 87, 88 fixiert.All second deflection means 56a -D are suitably as deflection wheels 58 are formed and are rotatable on each formed in the manner of a shaft bearing axis 86 rotatably mounted, the associated passage 84 . 85 interspersed in the z-direction. Every bearing axis 86 is with its two end sections in a lower and an upper, the associated passageway 84 . 85 bounding wall section 87 . 88 fixed.
Während der zweite Durchgangskanal 85 umfangsseitig vollständig geschlossen ist, weist der von dem Antriebsabschnitt 67a des Antriebsstranges 54 durchsetzte erste Durchgangskanal 84 umfangsseitig eine Kanalöffnung 89 auf. Die Kanalöffnung 89 ist insbesondere nach Art eines Längsschlitzes gestaltet und erstreckt sich in Richtung der x-Achse zweckmäßigerweise über die gesamte Länge des Traversenkörpers 35. Die Kanalöffnung 89 dient dem Durchgriff des Kupplungsabschnittes 72, über den der Schlitten 2 mit dem Antriebsabschnitt 67a in Mitnahmeverbindung steht.During the second passageway 85 is circumferentially completely closed, that of the drive section 67a of the drive train 54 interspersed first passageway 84 a channel opening on the circumference 89 on. The channel opening 89 is designed in particular in the manner of a longitudinal slot and extends in the direction of the x-axis expediently over the entire length of the truss body 35 , The channel opening 89 serves the passage of the coupling portion 72 about which the sled 2 with the drive section 67a in driving connection stands.
Vorzugsweise liegt die Kanalöffnung 89 an einer in der y-Richtung orientierten Außenseite des Traversenkörpers 35. Sie kann insbesondere parallel zu der Positionierebene 3 verlaufen. Der Schlitten 2 greift von oben her an der vorgenannten Außenseite vorbei nach unten und durch die Kanalöffnung 89 hindurch in den ersten Durchgangskanal 84 hinein.Preferably, the channel opening is located 89 on an outside of the truss body oriented in the y-direction 35 , In particular, it can be parallel to the positioning plane 3 run. The sled 2 engages from above on the aforementioned outside over down and through the channel opening 89 through into the first passageway 84 into it.
Bereits durch die Unterbringung der ersten Umlenkmittel 55a–d und der y-Längenabschnitte 65, 66 in den Aufnahmevertiefungen 17 werden funktionsrelevante Komponenten des Positioniersystems gegen äußere Einflüsse zuverlässig abgeschirmt. Ein weiterer positiver Schutzeffekt resultiert daraus, dass auch die zweiten Umlenkmittel 56a–d und die x-Längenabschnitte 67, 68 zur Umgebung hin abgeschirmt sind, indem sie sich innerhalb der beiden Durchgangskanäle 84, 85 befinden.Already by the accommodation of the first deflection 55a -D and the y-length sections 65 . 66 in the recording pits 17 Functionally relevant components of the positioning system are reliably shielded against external influences. Another positive protective effect results from the fact that the second deflection means 56a -D and the x-length sections 67 , 68 are shielded to the environment by moving within the two passageways 84 . 85 are located.
Der Traversenkörper 35 lässt sich vorteilhaft als Strangpressprofilteil erzeugen.The truss body 35 can be advantageously produced as extruded profile part.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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WO 96/37346 A1 [0002] WO 96/37346 A1 [0002]
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DE 10017041 A1 [0005] DE 10017041 A1 [0005]
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US 6591757 B1 [0006] US 6591757 B1 [0006]
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US 4013280 [0007] US 4013280 [0007]
