DE102013109307A1

DE102013109307A1 - Drehtisch

Info

Publication number: DE102013109307A1
Application number: DE201310109307
Authority: DE
Inventors: Norbert Hofstetter
Original assignee: Taktomat Kurvengesteuerte Antriebssysteme GmbH
Current assignee: Taktomat Kurvengesteuerte Antriebssysteme GmbH
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2015-03-05

Abstract

Drehtische mit einem Aufnahme zur Aufnahme eines Werkstücks oder Werkzeugs, wobei die Aufnahme durch einen Antrieb (3) gesteuert um eine Aufnahmeachse schwenk- oder drehbar ist und wobei der Antrieb als Antriebselement einen Torquemotor aufweist.

Description

In der Herstellung und/oder Bearbeitung und/oder Verarbeitung von Werkstücken werden üblicherweise Drehtische verwendet, die u.a. eine um eine Aufnahmeachse dreh- und/oder schwenkbare Werkstück- und/oder Werkzeugaufnahme, beispielsweise in Form eines Tischelementes aufweisen, auf der ein Werkstück oder Werkstückteil oder aber ein Werkzeug befestigt werden kann, und zwar insbesondere auch so, dass der Massenschwerpunkt des Werkstückes oder Werkzeugs radial gegenüber der Aufnahmeachse versetzt ist. Gefordert wird für derartige Drehtische eine hohe Genauigkeit und Spielfreiheit des Antriebs, so dass jede erforderliche Dreh- oder Winkelstellung der Werkstück- und/oder Werkzeugaufnahme mit hoher Präzision angefahren werden kann. Insbesondere dann, wenn die Aufnahmeachse nicht eine vertikale oder im Wesentlichen vertikale Achse ist, wie dies sehr häufig der Fall ist, wird weiterhin gefordert, dass die jeweils angefahrene Dreh- oder Winkelstellung auch bei abgeschalteten Antrieb stabil eingehalten wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehtisch aufzuzeigen, der die vorgenannten Forderungen in optimaler Weise erfüllt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Drehtisch entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Drehtisch vermeidet Getriebe im Antriebsstrang zwischen einem als Antriebsmotor dienenden Torquemotor und einer die Aufnahme drehenden Trommelkurve sowie zwischen dieser Trommelkurve und der Aufnahme. Hierdurch sind mit einem Getriebespiel behaftete Getriebe im Antriebsstrang vermieden und eine hohe Positioniergenauigkeit der Aufnahme erreicht. Der Torquemotor weist in der dem Fachmann bekannten Weise, nicht nur ein hohes Drehmoment auch beim Anfahren auf, sondern erlaubt auch eine Steuerung der Dreh- und/oder Winkelstellung mit hoher Genauigkeit. Der Antrieb über die Trommelkurve ist spielfrei. Außerdem wird mit diesem Antrieb eine Selbsthemmung erreicht, so dass selbst bei einer gegenüber der Vertikalen geneigten Aufnahmeachse ein unerwünschtes Drehen der Aufnahmees aufgrund einer exzentrisch zu Aufnahmeachse angeordneten Masse vermieden ist.
Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bzw. „etwa“ bzw. „ca.“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/– 10%, bevorzugt um +/– 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
1 in schematischer Darstellung und in Seitenansicht einen Drehtisch gemäß der Erfindung mit einer durch einen Antrieb gesteuert drehbaren Aufnahme und mit einem auf dieser Aufnahme aufgespannten Werkstück;
2 in schematischer Darstellung und im Schnitt den erfindungsgemäßen Antrieb
3 in perspektivischer Einzeldarstellung die Trommelkruve.
In den Figuren ist 1 ein Drehtisch mit einer Aufnahme 2, die um eine Aufnahmeachse TA dreh- bzw. schwenkbar ist, und zwar derart, dass die Aufnahme 2 mit einem Antrieb 3 gesteuert in jede erforderliche Dreh- oder Winkelstellung gebracht werden kann. Auf der beider dargestellten Ausführungsform als Tischelement ausgebildeten Aufnahme 2 ist ein Werkstück 4 befestigt, und zwar derart, dass der Masseschwerpunkt der Gesamtmasse der Aufnahme 2 und des Werkstückes 4 radial gegenüber der Aufnahmeachse TA versetzt ist.
Die Aufnahme 2 ist an einem nicht dargestellten Vorrichtungsgestell oder Manipulator, beispielsweise auch Roboter drehbar gelagert, und zwar derart, dass die Aufnahmeachse TA in jede erforderliche Lage bewegt werden kann, insbesondere auch in eine Schrägstellung, in der diese Achse gegenüber der Vertikalen geneigt ist.
Der Antrieb 3 umfasst einen elektrischen Torquemotor 5, mit dessen Ausgangswelle 6 eine Trommelkurve 7 unmittelbar verbunden ist, die bzw. deren Steuernut 7.1 einen die Achse WA der Ausgangswelle 6 wendelartigen Verlauf aufweist und in die Mitnehmer 8 an der Aufnahme 2 bzw. an einem antriebsmäßig mit der Aufnahme 2 starr verbundenen und achsgleich mit der Aufnahmeachse TA angetriebenen Element 2.1 eingreifen, so dass bei angesteuertem Torquemotor 5 die Aufnahme 2 um die Aufnahmeachse TA drehend oder schwenkend bewegt wird. Die Ausbildung ist dabei so getroffen, dass zu jedem Zeitpunkt wenigstens ein Mitnehmer 8, bevorzugt aber mehrere Mitnehmer 8 mit der Trommelkurve 7 in Eingriff sind. Die Trommelkurve 7 weist bei der dargestellten Ausführungsform eine konstante Steigung auf.
Die Ansteuerung des Torquemotors 5 erfolgt über eine elektrische und/oder elektronische Steuerung 9 auch in Abhängigkeit von dem Signal wenigstens eines die jeweilige Drehstellung des Torquemotors 5 und damit der Aufnahme 2 erfassenden Sensors 10. Mit dem Antrieb 3, der ein spielbehaftetes Getriebe im Antriebsstrang zwischen dem Torquemotor 5 und der Aufnahme 2 vermeidet, ist nicht nur ein spielfreies Drehen bzw. Schwenken der Aufnahme um die Aufnahmeachse TA möglich, sondern durch die Verwendung der Trommelkurve 7 ist auch gewährleistet, dass trotz der exzentrischen Anordnung des Werkstückes 4 auf der Aufnahme und trotz der Schräglage der Aufnahmeachse TA das Aufnahme 2 jede erforderliche Dreh- oder Winkelstellung einnehmen kann und hierbei durch den Antrieb über die Trommelkurve 7 eine Selbsthemmung gegen ein unerwünschtes Drehen der Aufnahme 2 aufgrund der exzentrischen Anordnung des Werkstücks 4 vermieden ist.
In den Figuren ist mit 11 schematisch noch eine Bremse bezeichnet, mit der der Antrieb 3 zusätzlich blockiert werden kann, und zwar beispielsweise bei einem Stromausfall.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste

1: Drehtisch
2: Aufnahme oder Werkstückträger
2.1: Antriebselement
3: Antrieb
4: Werkstück
5: Torquemotor
6: Ausgangswelle
7: Trommelkurve
7.1: Steuernut
8: Mitnehmer
9: Steuerelektronik
10: Sensor
11: Bremse
TA: Dreh- oder Schwenkachse der Aufnahme 2
WA: Achse der Trommelkurve 7

Claims

Drehtische mit einem Aufnahme (2) zur Aufnahme eines Werkstücks (4) oder Werkzeugs, wobei die Aufnahme (2) durch einen Antrieb (3) gesteuert um eine Aufnahmeachse (TA) schwenk- oder drehbar ist und wobei der Antrieb als Antriebselement einen Torquemotor (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Ausgangswelle (6) des Torquemotors (5) eine Trommelkurve (7) unmittelbar verbunden ist, die eine Achse (WA) der Ausgangswelle (6) wendelartig umschließt und in die für den Antrieb der Aufnahme (2) mit dieser verbundene Mitnehmer (8) eingreifen.
Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeachse (TA) der Aufnahme (2) verlagerbar ist.
Drehtisch nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen die Drehstellung der Aufnahme (2) und/oder des Torquemotors (5) erfassenden Sensor (10) einer Steuereinrichtung (9, 10) zum Ansteuern des Torquemotors (5).