DE112016003874B4

DE112016003874B4 - Drehtisch

Info

Publication number: DE112016003874B4
Application number: DE112016003874.7T
Authority: DE
Inventors: Takeru Higuchi; Yuichi Iwata; Bungo MATSUMOTO
Original assignee: Hirata Corp
Current assignee: Hirata Corp
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2022-11-03
Anticipated expiration: 2036-12-14
Also published as: MX2018002714A; CN108602628B; KR20180082419A; JPWO2018109841A1; KR102023693B1; DE112016003874T5; US10898980B2; WO2018109841A1; US20180178335A1; CN108602628A; JP6498353B2

Abstract

Drehscheibe (1), umfassend:einen drehbar getragenen Tisch (3);einen elektrischen Zylinder (4); undeinen Nockenmechanismus (5), welcher konfiguriert ist, eine Linearbewegung des elektrischen Zylinders (4) in eine Drehbewegung des Tisches (3) umzuwandeln,wobei der Nockenmechanismus (5) umfasst:zumindest eine Nockennut (50, 51), die an einer Seite des Tisches (3) vorgesehen ist, undzumindest ein Nockenmitnehmer (52, 53), der parallel zu einer linearen Bewegungsrichtung des elektrischen Zylinders (4) bewegt wird und konfiguriert ist, in die zumindest eine Nockennut (50, 51) einzugreifen, wobeieine erste Nockennut (50) und eine zweite Nockennut (51) als die zumindest eine Nockennut (50, 51) vorgesehen sind,ein erster Nockenmitnehmer (52) und ein zweiter Nockenmitnehmer (53) als der zumindest eine Nockenmitnehmer (52, 53) vorgesehen sind,die erste Nockennut (50) beinhaltet:einen Drehführungsabschnitt (501), der konfiguriert ist, mit dem ersten Nockenmitnehmer (52) in Eingriff zu treten und eine Drehung des Tisches (3) zu führen; undeinen ersten Stoppabschnitt (502), der konfiguriert ist, mit dem ersten Nockenmitnehmer (52) in Eingriff zu treten und die Drehung des Tisches (3) zu stoppen,die zweite Nockennut (51) einen zweiten Stoppabschnitt (512) aufweist, der konfiguriert ist, mit dem zweiten Nockenmitnehmer (53) in Eingriff zu treten und die Drehung des Tisches (3) zu stoppen, undder erste Nockenmitnehmer (52) und der zweite Nockenmitnehmer (53) in der linearen Bewegungsrichtung voneinander beabstandet sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drehtisch.
Technischer Hintergrund
Als eine Vorrichtung zur Änderung der Ausrichtung eines Gegenstands ist ein Drehtisch bekannt (z.B. Patentliteratur 1 bis 3). Der Drehtisch dient dazu, die Ausrichtung eines Werkstücks im Förderweg des Werkstücks, z.B. in einer Produktionsstätte, zu verändern. Als Antriebsmechanismus für den Drehtisch wurde ein Mechanismus vorgeschlagen, der die Linearbewegung eines Zylinders in die Drehbewegung eines Tisches umwandelt (z.B. Patentliteratur 2 und 3).
Die US 3 977 263 A beschreibt eine intermittierend drehende Antriebsvorrichtung, umfassend eine zylindrische Basis, eine Nockenscheibe, die drehbar von der zylindrischen Basis gelagert ist und mit einer Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten radialen Nockenrillen einer ungeraden Anzahl versehen ist, eine verschiebbare Welle, die sich durch die zylindrische Basis in deren diametraler Richtung erstreckt, und einen Stift, der an der verschiebbaren Welle befestigt ist, um mit den Nockenrillen zusammenzuwirken.
Die JP000H03115016A beschreibt einen Werkstücktransportmechanismus, bei dem ein Werkstück auf einem Montageständer montiert ist und ein Schiebeständer mittels eines Zylinders in eine Richtung bewegt wird. Zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der Ständer um die Hälfte eines vorbestimmten Abstands bewegt hat, fällt das Werkstück auf dem Montageständer in einen Zustand, in dem es sich in einer Richtung von etwa 45 Grad gegen den Schlitten gedreht hat.
Die DE 10 2007 021 681 B3 beschreibt einen Drehtisch mit zwei Kurvenrollen in einem Gehäuse mit parallelen, beabstandeten Drehachsen. Jede Kurvenrolle wird von je einem Servomotor mit Winkelsensor; Frequenzumrichter und einer Steuer- oder Regeleinrichtung mit frei programmierbarer Gleichlaufsteuerung oder Gleichlaufregelung der Kurvenrollen im Rastweg über ein jeweiliges Getriebe angetrieben.
Zitationsliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-95692
Patentliteratur 2: Japanisches Patent Nr. 5424124
Patentliteratur 3: Japanisches Patent Nr. 4478345

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Um die Ausrichtung des Werkstückst auf dem Tisch sanft und sicher zu ändern, ist es erforderlich, dass der Drehtisch über eine sanfte bzw. ruckfreie Drehbewegung des Tisches verfügt. Darüber hinaus ist es unter dem Gesichtspunkt der Effizienz des Werkstücktransports auch erforderlich, dass die Drehoperation des Tisches reaktionsschnell erfolgt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehtisch bereitzustellen, der eingerichtet ist, einen Tisch mit großer Reaktionsschnelligkeit sanft zu drehen.
Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den in dem Patentanspruch 1 offenbarten Merkmalen gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Tisch mit großer Reaktionsschnelligkeit sanft zu drehen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehtisches gemäß einer Ausführungsform;
2 ist eine perspektivische Ansicht des Drehtisches ohne einen Tisch;
3 ist eine Ansicht, welche die Rückseite des Tisches zeigt;
4 ist eine erläuternde Darstellung der Funktionsweise des in 1 gezeigten Drehtisches;
5 ist eine erläuternde Darstellung der Funktionsweise des in 1 gezeigten Drehtisches;
6 ist eine erläuternde Darstellung der Funktionsweise des in 1 gezeigten Drehtisches;
7 ist eine erläuternde Darstellung der Funktionsweise des in 1 gezeigten Drehtisches;
8 ist eine erläuternde Darstellung der Funktionsweise des in 1 gezeigten Drehtisches;
9 ist eine erläuternde Darstellung der Funktionsweise des in 1 gezeigten Drehtisches;
10 ist eine Draufsicht eines Drehtisches gemäß einer weiteren Ausführungsform;
11 ist eine perspektivische Ansicht des in 10 gezeigten Drehtisches;
12 ist eine Ansicht, welche die Rückseite eines Tisches zeigt; und
13 ist eine erläuternde Darstellung der Funktionsweise des in 10 gezeigten Drehtisches.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es sei bemerkt, dass in den Zeichnungen X und Y zueinander rechtwinklige, horizontale Richtungen darstellen und Z eine vertikale Richtung darstellt.
Erste Ausführungsform
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehtisches 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Drehtisch 1 beinhaltet eine Basis 2, einen Tisch 3, einen elektrischen Zylinder 4, einen Nockenmechanimus bzw. ein Kurvengetriebe 5 (in 1 weitgehend unsichtbar) und einem Führungsmechanismus 6.
Die Basis 2 trägt drehbar den Tisch 3. Die Basis 2 beinhaltet einen plattenförmigen Hauptkörper 20, ein drehbares Stützteil 22, das auf dem Hauptkörper 20 vorgesehen ist, und eine Drehwelle 21, die drehbar von dem drehbaren Stützteil 22 getragen wird. Die axiale Richtung der Drehwelle 21 ist die Z-Richtung.
Ein Werkstück wird auf den Tisch 3 platziert. Der Tisch 3 wird von der Basis 2 drehbar getragen. In dieser Ausführungsform dreht der Tisch 3 wiederholt im Bereich von etwa 90°. Das heißt, die Ausrichtung des platzierten Werkstücks kann um 90° geändert werden. Der Tisch 3 ist insgesamt ein plattenförmiges Element. In dieser Ausführungsform umfasst der Tisch 3 integral einen kreisförmigen Mittelabschnitt 30, der an der Drehwelle 21 befestigt ist, und einen Aufnahmesektorabschnitt 31. Eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie C kennzeichnet die Drehachsenlinie des Tischs 3, d.h. die Drehachsenlinie der Drehwelle 21. Der Aufnahmeabschnitt 31 umfasst eine obere Oberfläche 31a, die eine Oberfläche zur Aufnahme eines Werkstücks bildet, und eine untere Oberfläche 31b (siehe 3) auf der gegenüberliegenden Seite der oberen Oberfläche 31a. Die obere Oberfläche 31a und die untere Oberfläche 31b sind horizontale Flächen.
Der elektrische Zylinder 4 ist eine Antriebsquelle, die konfiguriert ist, eine Kraft zur Drehung des Tischs 3 zu erzeugen. Die Verwendung des elektrischen Zylinders 4 als Antriebsquelle ermöglicht es, die Bildung einer elektrischen (luftlosen) Produktionsanlage zu bewältigen. Der Elektrozylinder 4 besteht aus einem Motor 40, einer Wandlungseinheit 41, einer Stange 42 und einer Schaltungseinheit 43. Der Motor 40 ist z.B. ein Gleichstrommotor und die Richtung seiner Drehwelle ist auf die X-Richtung eingestellt.
Die Wandlungseinheit 41 beinhaltet einen Wandlungsmechanismus, der konfiguriert ist, die Drehung des Motors 40 in die Linearbewegung der Stange 42 umzuwandeln. In dieser Ausführungsform ist der Wandlungsmechanismus ein Kugelgewindetrieb. Die Kugelgewindespindel des Kugelgewindetriebs ist an der Drehwelle des Motors 40 befestigt, und die Kugelgewindemutter ist an der Stange 42 befestigt. Die Wandlungseinheit 41 kann eine elektromagnetische Bremse beinhalten, die zwischen dem Motor 40 und dem Wandlungsmechanismus vorgesehen ist, um die Drehwelle des Motors 40 zu bremsen. Durch Betätigen der elektromagnetischen Bremse kann die Bewegung der Stange 42 zuverlässiger gestoppt werden.
Die Schaltungseinheit 43 beinhaltet die Ansteuerschaltung für den Motor 40 und Sensoren wie z.B. einen Drehgeber, der die Drehzahl des Motors 40 erfasst. Die Schaltungseinheit 43 treibt den Motor 40 in Reaktion auf die Eingabe eines Steuersignals von außen. Das von außen kommende Steuersignal wird z.B. von einem Steuerrechner oder einer Bedieneinheit ausgegeben, die eine Befehlseingabe eines Bedieners entgegennimmt.
Das Kurvengetriebe 5 und der Führungsmechanismus 6 werden anhand von 2 und 3 beschrieben. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Drehtischs 1 ohne den Tisch 3. 3 zeigt die untere Oberfläche 31b des Drehtischs 1.
Das Kurvengetriebe 5 ist ein Mechanismus, der konfiguriert ist, die Linearbewegung des elektrischen Zylinders 4 in die Drehbewegung des Tisches 3 umzuwandeln. Das Kurvengetriebe 5 beinhaltet die Nocken- bzw. Kurvennuten 50 und 51, die auf der Seite des Tischs 3 vorgesehen sind, einen Nockenmitnehmer bzw. eine Kurvenrolle 52 (cam follower), welche in die Kurvennut 50 eingreift, und einen Nockenmitnehmer bzw. eine Kurvenrolle 53 (cam follower), welche in die Kurvennut 51 eingreift. In dieser Ausführung sind die Kurvenrollen 52 und 53 Rollen von gleicher Größe. Es sei bemerkt, dass in dieser Ausführungsform zwei Sätze von Kurvennuten und Kurvenrollen vorgesehen sind. Es kann jedoch ein Satz oder drei oder mehr Sätze zur Verfügung gestellt werden.
Der Führungsmechanismus 6 führt die Linearbewegungen der Kurvenrollen 52 und 53. Die Kurvenrollen 52 und 53 werden in einer Richtung geführt, die durch die Drehachsenlinie C verläuft und parallel zur linearen Bewegungsrichtung (die X-Richtung in dieser Ausführungsform) des elektrischen Zylinders 4 verläuft. Der Führungsmechanismus 6 umfasst eine Schiene 60, ein Trageelement 61, eine Vielzahl von Pfosten 63 und ein Führungselement 64.
Die Schiene 60 ist am Hauptkörper 20 der Basis 2 angebracht und erstreckt sich parallel zur Linearbewegungsrichtung des elektrischen Zylinders 4. Die Schiene 60 führt die Bewegung des Trageelements 61. Das Trageelement 61 ist ein Gleitstück, das mit einem Ende der Stange 42 des elektrischen Zylinders 4 verbunden ist und das auf der Schiene 60 in X-Richtung gleitet, wenn sich die Stange 42 vor- und zurückbewegt.
Zwei in Z-Richtung verlaufende Wellen 61a stehen auf dem Element 61. Die Kurvenrollen 52 und 53 sind drehbar in gleicher Höhe am oberen Ende der einen Welle 61a bzw. am oberen Ende der anderen Welle 61a gelagert. Die beiden Wellen 61a sind in X-Richtung voneinander beabstandet. Dementsprechend sind auch die Kurvenrollen 52 und 53 in X-Richtung voneinander beabstandet.
Das Führungselement 64 ist ein plattenförmiges Element, das von der Vielzahl der Pfosten 63 getragen wird, die auf dem Hauptkörper 20 der Basis 2 stehen, und das sich in horizontaler Richtung erstreckt. Im Führungselement 64 ist eine Führungsnut 64a ausgebildet, die sich in der Dickenrichtung durch das Führungselement 64 erstreckt und die zur Führung der Bewegungen der Kurvenrollen 52 und 53 ausgebildet ist. Die Führungsnut 64a erstreckt sich parallel zur linearen Bewegungsrichtung (X-Richtung) des elektrischen Zylinders 4 und erstreckt sich auch in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachsenlinie C. Mit anderen Worten erstreckt sich die Führungsnut 64a entlang einer Linie, die parallel zur linearen Bewegungsrichtung (X-Richtung) des elektrischen Zylinders 4 ist und durch die Drehachsenlinie C verläuft. Die Kurvenrollen 52 und 53 bewegen sich reziprok entlang der Führungsnut 64a in der X-Richtung.
Die Kurvennuten 50 und 51 sind in der untern Oberfläche 31b des Tischs 3 ausgebildet. Die Kurvennut 50 ist eine Nut, die eine Seitenwand 50a auf der Seite des Drehzentrums C, eine Seitenwand 50b auf der gegenüberliegenden Seite und eine Bodenwand (obere Wand während des Gebrauchs) 50c umfasst und einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Kurvennut 50 ist eine Nut, die sich von der Nähe der Drehachsenlinie C des Tischs 3 zum äußeren Umfangsbereich hin erstreckt und zwei geschlossene Enden aufweist. Die Kurvennut 50 weist in Richtung der Erstreckung drei Abschnitte auf. Genauer gesagt weist die Kurvennut 50 einen Drehführungsabschnitt 501, einen Stoppabschnitt 502 auf der Außenumfangsseite und einen Fluchtabschnitt 503 auf der Innenumfangsseite auf.
Der Drehführungsabschnitt 501 ist ein Abschnitt, der die Drehung des Tisches 3 führt. Auf der Seite des inneren peripheren Endes (Fluchtabschnitt 503) des Drehführungsabschnitts 501 ist der Abstand von der Drehachsenlinie C in radialer Richtung auf R1 gesetzt. Der Abstand von der Drehachse C in radialer Richtung ändert sich kontinuierlich und nimmt über den Drehführungsabschnitt 501 zum äußeren peripheren Seitenende (Stoppabschnitt 502) hin zu. Auf der Seite des äußeren peripheren Endes (Stoppabschnitt 502) ist der Abstand R2 von der Drehachsenlinie C R2 (> R1). Weiter erstreckt sich der Drehführungsabschnitt 501 in Umfangsrichtung um die Drehachsenlinie C vom inneren Umfangsseitenende bis zum äußeren Umfangsseitenende. Wenn sich die mit der Kurvennut 50 in Eingriff stehende Kurvenrolle 52 in X-Richtung bewegt, während sie in gleitendem Kontakt mit der Seitenwand 50a oder der Seitenwand 50b im Drehführungsabschnitt 501 steht, wird auf den Tisch 3 eine drehende Kraft ausgeübt. Dreht sich der Tisch 3 in eine Richtung, kommt die Kurvenrolle 52 in gleitenden Kontakt mit der Seitenwand 50a. Dreht sich der Tisch 3 in die entgegengesetzte Richtung, kommt die Kurvenrolle 52 in gleitenden Kontakt mit der Seitenwand 50b.
Der Stoppabschnitt 502 und der Fluchtabschnitt 503 erstrecken sich in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachsenlinie C des Tischs 3. Mit anderen Worten erstrecken sich der Stoppabschnitt 502 und der Fluchtabschnitt 503 von den beiden Enden des Drehführungsabschnitts 501 in Richtung der Drehachsenlinie C des Tischs 3. Aus diesem Grund wird bei der Bewegung der Kurvenrolle 52 im Stoppabschnitt 502 oder im Fluchtabschnitt 503 die Drehkraft nicht auf den Tisch 3 übertragen. Die Seitenwand 50a des Stoppabschnitts 502 liegt an der Kurvenrolle 52 an und stoppt damit die Drehung des Tisches 3 in eine Richtung. Der Fluchtabschnitt 503 kann als Stoppabschnitt verwendet werden, der die Drehung des Tisches 3 in die andere Richtung stoppt. In dieser Ausführungsform wird jedoch die Kurvennut 51 veranlasst, die Drehung des Tisches 3 in die andere Richtung zu stoppen. Der Fluchtabschnitt 503 ist so ausgebildet, dass die Kurvenrolle 52 zu diesem Zeitpunkt nicht an den Seitenwänden 50a und 50b anliegt.
Die Kurvennut 51 ist eine Nut, die eine Seitenwand 51a auf der Seite des Drehpunkts bzw. Rotationszentrums C, eine Seitenwand 51b auf der gegenüberliegenden Seite und eine untere Wand (obere Wand während des Gebrauchs) 51c beinhaltet. Die Kurvennut 51 ist am äußeren Umfangsbereich des Tisches 3 ausgebildet und hat ein Ende geschlossen und das andere Ende offen zur äußeren Umfangsseitenfläche des Tisches 3. Die Kurvennut 51 beinhaltet auf der Seite des geschlossenen Endes einen Stoppabschnitt 512 und auf der Seite des offenen Endes einen offenen Abschnitt 511.
Der offene Abschnitt 511 ist ein Abschnitt, der es der Kurvenrolle 53 erlaubt, von außen in die Kurvennut 51 einzutreten und aus der Kurvennut 51 auszutreten. Zwischen dem offenen Abschnitt 511 und dem Stoppabschnitt 512 wird ein Drehführungsabschnitt 511a gebildet, der zur Führung der Drehung des Drehtisches 3 konfiguriert ist. Der Stoppabschnitt 512 erstreckt sich in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachsenlinie C des Tischs 3. Mit anderen Worten, der Stoppabschnitt 512 erstreckt sich von einem Ende (ein Ende auf der gegenüberliegenden Seite des Endes auf der Seite des offenen Abschnitts 511) des Drehführungsabschnitts 511a in Richtung der Drehachsenlinie C des Tischs 3. Wenn die Kurvenrolle 52 den Stoppabschnitt 512 bewegt, wird deshalb die Drehkraft nicht auf der Tisch 3 übertragen. Die Seitenwand 51b des Stoppabschnitts 512 liegt an der Kurvenrolle 52 an und stoppt damit die Drehung des Tisches 3 in entgegengesetzter Richtung. Der Stoppabschnitt 512 ist im Abstand von dem Stoppabschnitt 502 in Umfangsrichtung um die Drehachsenlinie C angeordnet. Der Stoppabschnitt 512 und der Fluchtabschnitt 503 sind in einer Linie entlang einer Linie angeordnet, die durch die Drehachsenlinie C verläuft. Der Stoppabschnitt 512 und der Fluchtabschnitt 503 sind durch den Trennungsabstand zwischen den beiden Kurvenrollen 52 und 53 voneinander beabstandet.
Die Funktionsweise des Drehtisches 1 wird anhand von 4 bis 9 beschrieben. Ein in 4 gezeigter Zustand ST1 zeigt einen Zustand, bei dem sich der Tisch 3 am Ende seines Drehbereichs befindet. Die Sensoren 23 und 24, welche konfiguriert sind, die Position des Tischs 3 zu erfassen, sind auf der Basis 2 angeordnet. Die Sensoren 23 und 24 sind Sensoren, die ein auf der unteren Oberfläche 31b des Tischs 3 vorgesehenes Erkennungszielstück 35 erfassen und jeweils durch einen magnetischen Sensor (Näherungssensor) gebildet sind. Der Sensor 24 erkennt, dass sich der Tisch 3 am Ende seines Drehbereichs befindet. Wie durch den Zustand ST1 angezeigt, befinden sich das Erkennungszielstück 35 und der Sensor 24 an einander gegenüberliegenden Positionen in einer horizontalen Ebene (XY-Ebene). Der Sensor 23 erkennt, dass sich der Tisch 3 am anderen Ende seines Drehbereichs befindet. Das Umschalten zwischen den Fahr-, Stopp- und Expansions- bzw. Kontrahierungsvorgängen des elektrischen Zylinders 4 kann auf der Grundlage der Erkennungsergebnisse der Sensoren 23 und 24 erfolgen.
Im Zustand ST1 gemäß 4 befindet sich die Kurvenrolle 52 im Stoppabschnitt 502 der Kurvennut 50. Die Kurvenrolle 53 befindet sich außerhalb der Kurvennut 51. Der Elektrozylinder 4 befindet sich im ausgefahrenen Zustand. Wenn der Elektrozylinder 4 aus diesem Zustand heraus angetrieben wird, um die Stange 42 zu kontrahieren, bewegen sich die Kurvenrolle 52 und 53 zur Seite der Drehachsenlinie C in X-Richtung, wie durch einen Zustand ST2 in 5 angezeigt. Die Kurvenrolle 52 wird zum Drehführungsabschnitt 501 geführt, und der Tisch 3 beginnt sich in einer Richtung zu drehen (im Uhrzeigersinn in 5), entsprechend dem Eingriff zwischen der Kurvenrolle 52 und dem Drehführungsabschnitt 501. Das Erkennungszielstück 35 trennt sich somit vom Sensor 24, die Erkennung des Erkennungszielstücks 35 durch den Sensor 24 wird abgeschaltet und es wird bestätigt, dass der Tisch 3 mit der Drehung begonnen hat.
Wenn die Stange 42 weiter kontrahiert wird, ändert die Kurvenrolle 52 ihre Position von der Außenumfangsseite zur Innenumfangsseite entlang des Drehführungsabschnitts 501, und die Drehung des Tischs 3 schreitet somit voran, wie durch einen Zustand ST3 in 6 angezeigt. Zusätzlich beginnt, wie durch den Zustand ST4 in 7 dargestellt, die Kurvenrolle 53 in die Kurvennut 51 einzutreten. Im Stadium eines in 8 gezeigten Zustandes ST5 tritt die Kurvenrolle 53 vollständig in den offenen Abschnitt 511 ein, und die Kurvenrolle 52 nähert sich dem inneren peripheren Seitenende des Drehführungsabschnitts 501.
Wenn die Stange 42 weiter kontrahiert wird, tritt die Kurvenrolle 52 aus dem Drehführungsabschnitt 501 in den Fluchtabschnitt 503 ein, und die Kurvenrolle 53 tritt aus dem offenen Abschnitt 511 in den Stoppabschnitt 512 ein. Die Kurvennuten 50 und 51 sind so ausgebildet, dass die Kurvenrolle 53 mit dem geschlossenen Ende des Stoppabschnitts 512 in Eingriff kommt, bevor die Kurvenrolle 52 mit dem geschlossenen Ende des Fluchtabschnitts 503 in Eingriff kommt (an dieses anschlägt). Mit anderen Worten ist die Auszugslänge im Fluchtabschnitt 503 in Richtung der Drehachsenlinie C geringfügig größer als die Auszugslänge im Stoppabschnitt 512 in Richtung der Drehachsenlinie C. Dementsprechend, bevor die Kurvenrolle 52 an das geschlossene Ende des Fluchtabschnitts 503 angreift, liegt die Kurvenrolle 53 an dem geschlossenen Ende des Stoppabschnitts 512 an, um die Drehung des Tischs 3 zu stoppen. Ein in 9 gezeigter Zustand ST6 zeigt einen Zustand an, in dem sich der Tisch 3 am anderen Ende seines Drehbereichs befindet. Der Elektrozylinder 4 befindet sich in einem kontrahierten Zustand. Die Kurvenrolle 53 befindet sich am geschlossenen Ende des Stoppabschnitts 512, die Kurvenrolle 52 am geschlossenen Ende des Fluchtabschnitts 503. Das Erkennungszielstück 35 und der Sensor 23 stehen sich auf der horizontalen Ebene (XY-Ebene) gegenüber, und die Erkennung des Erkennungszielstücks 35 durch den Sensor 23 wird eingeschaltet, wodurch festgestellt wird, dass sich der Tisch 3 am anderen Ende seines Drehbereichs befindet. Der Drehbetrieb des Tisches 3 in eine Richtung ist damit abgeschlossen.
Um den Tisch 3 in umgekehrter Richtung (gegen den Uhrzeigersinn) zu drehen, wird eine umgekehrte Prozedur (Zustand ST6 → Zustand ST1) durchgeführt. Dies soll kurz beschrieben werden. Wenn der Elektrozylinder 4 aus dem in 9 gezeigten Zustand ST6 herausgefahren wird, beginnen sich die Kurvenrolle 52 und 53 in X-Richtung in einer Richtung zu bewegen, die sich von der Drehachsenlinie C trennt. Die Kurvenrolle 53 wird zum Drehführungsabschnitt 511a geführt. Wenn die Kurvenrolle 53 in den Drehführungsabschnitt 511a eingreift, beginnt sich der Tisch 3 in umgekehrter Richtung zu drehen. Das Erkennungszielstück 35 trennt sich somit vom Sensor 23, die Erkennung des Erkennungszielstücks 35 durch den Sensor 23 wird abgeschaltet und es wird bestätigt, dass sich der Tisch 3 in umgekehrter Richtung gedreht hat.
Zusammen mit der Rückwärtsdrehung des Tisches 3 wird die Kurvenrolle 52 zum Drehführungsabschnitt 501 geführt. Die Rückwärtsdrehung des Tischs 3 verläuft fortan entsprechend dem Eingriff zwischen der Kurvenrolle 52 und dem Drehführungsabschnitt 501. Zusätzlich tritt zu einem bestimmten Zeitpunkt die Kurvenrolle 53 aus der Kurvennut 53 aus (springt heraus). Beim Wechsel von dem in 4 gezeigten Zustand ST2 in den Zustand ST1 stößt die Kurvenrolle 52 gegen das geschlossene Ende des Stoppabschnitts 502, um die Rückwärtsdrehung des Tischs 3 zu stoppen. Zu diesem Zeitpunkt, da die Kurvenrolle 53 aus der Kurvenrolle 53 ausgetreten ist, steht die Kurvenrolle 53 und nicht mehr mit der Kurvennut 53 in Eingriff.
Wie oben beschrieben verwendet der Drehtisch 1 gemäß dieser Ausführungsform das Kurvengetriebe 5 als einen Mechanismus, der die Linearbewegung des elektrischen Zylinders 4 in die Drehbewegung des Tisches 3 umwandelt. Insbesondere wird ein Kurvengetriebe verwendet, bei dem die Kurvenrollen 52 und 53 gegen die Kurvennuten 50 und 51 gleiten. Dadurch ist es möglich, den Tisch 3 stufenlos und mit hoher Reaktionsfähigkeit zu drehen. Da die Struktur relativ einfach ist, ist zudem die Anzahl der Teile gering und es können hervorragende Wartungseigenschaften erzielt werden.
Wenn ein schwerer Gegenstand auf den Tisch 3 platziert wird, wirkt eine große Trägheitskraft in einer Richtung, um die Drehung des Tisches 3 fortzusetzen, wenn die Drehung des Tisches 3 gestoppt wird. In dieser Ausführungsform wird das äußere periphere Seitenende der Kurvennut 50 als Stoppabschnitt 502 ausgebildet, und das innere periphere Seitenende ist kein Stoppabschnitt, sondern der Fluchtabschnitt 503. Der Stoppabschnitt 512 ist in der Kurvennut 51 ausgebildet. Wenn der Fluchtabschnitt 503 ein Stoppabschnitt ist, wirkt eine große Trägheitskraft auf den Fluchtabschnitt 503, der gemäß dem Hebelprinzip als Drehpunkt dient, da sich der Fluchtabschnitt 503 an einer Position nahe der Drehachsenlinie C befindet. Dies verstärkt die Wirkung des Anschlags zwischen der Kurvennut 50 und der Kurvenrolle 52. Um zu verhindern, dass der Tisch 3 oder die Kurvenrolle 52 brechen, müssen diese Teile eine hohe Steifigkeit aufweisen. Andererseits befinden sich in dieser Ausführungsform die beiden Stoppabschnitte 502 und 512 auf der äußeren Umfangsseite des Tisches 3. Mit anderen Worten ist, da sich die Stoppabschnitte 502 und 512 an Positionen außerhalb der Drehachsenlinie C befinden, die Trägheitskraft, die auf die Stoppabschnitte 502 und 512 wirkt, die jeweils als Drehpunkt des Hebelprinzips dienen, gering. Dadurch verringert sich die Wirkung des Anschlags zwischen den Kurvennuten 50 und 51 und den Kurvenrollen 52 und 53. Dadurch ist es möglich, einen Bruch der Komponenten zu vermeiden und gleichzeitig die Steifigkeit der Komponenten relativ gering zu halten.
Zweite Ausführungsform
In der Drehscheibe 1 gemäß der ersten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der Tisch 3 durch 90° mit einem Elektrozylinder 4 zum Drehen gebracht wird. Der Drehbereich des Drehtisches ist jedoch nicht auf 0° bis 90° beschränkt und kann 0° bis 180° sein.
Als Anordnung, die den Tisch 3 im Bereich von 0° bis 180° drehbar macht, kann auch eine Anordnung mit mehreren Elektrozylindern 4 in einem Tisch 3 verwendet werden. 10 bis 13 zeigen ein Beispiel. 10 ist eine Draufsicht eines Drehtisches 1A entsprechend der Ausführungsform. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht des Drehtisches 1A wenn durch einen Tisch 3A betrachtet. 12 zeigt die Rückseite des Tischs 3A. 13 ist eine erläuternde Darstellung der Funktionsweise des Drehtisches 1A. 13 ist eine perspektivische Draufsicht, die die drehbare Form des Tischs 3A zeigt. Die gleichen Referenzziffern wie in der ersten Ausführungsform bezeichnen die gleichen Teile in 10 bis 13, und eine Beschreibung davon entfällt. Die Grundanordnung des Drehtisches 1A ist die gleiche wie in der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass eine Vielzahl von Elektrozylindern 4 in einem Tisch 3 vorgesehen ist. Dieser Punkt wird hauptsächlich erläutert.
Wie in 10 dargestellt, beinhaltet der Drehtisch 1A gemäß dieser Ausführungsform zwei Sätze von Komponenten (Elektrozylinder 4A und 4B und Führungsmechanismen 6A und 6B), die jeweils dem Elektrozylinder 4 und dem Führungsmechanismus 6 in der ersten Ausführungsform entsprechen. Wie in 11 gezeigt, umfasst ein Kurvengetriebe 5A, der dem Kurvengetriebe 5 entsprechend der ersten Ausführungsform entspricht, Kurvenrollen 52A, 52B, 53A und 53B und Kurvennuten 150A, 150B, 151A und 151B. Die Linearbewegungen der Kurvenrollen 52A und 53A werden durch den Führungsmechanismus 6A und die Linearbewegungen der Kurvenrollen 52B und 53B durch den Führungsmechanismus 6B geführt.
Der Satz der Kurvenrollen 52A und 53A und der Satz der Kurvenrollen 52B und 53B werden unabhängig voneinander bewegt, indem die entsprechenden Elektrozylinder 4A und 4B angetrieben werden. In dieser Ausführungsform bewegen sich der Satz der Kurvenrollen 52A und 53A und der Satz der Kurvenrollen 52B und 53B auf derselben Linie, die durch die Drehachsenlinie des Tischs 3A verläuft. Sie können sich jedoch auf verschiedenen Linien bewegen.
Wie in 12 dargestellt, sind die Kurvennuten 150A, 150B, 151A und 151B in einer unteren Oberfläche 31b des Tischs 3A ausgebildet. Die Kurvennut 150A ist eine Nut, die ein offenes Ende auf der Außenseite und ein geschlossenes Ende auf der Innenseite aufweist und in Eingriff mit der Kurvenrolle 52A steht. Die Kurvennut 150A beinhaltet einen Drehführungsabschnitt 501A, einen Stoppabschnitt 502A auf der Außenumfangsseite und einen Fluchtabschnitt 503A auf der Innenumfangsseite. Definiert man die Ausgangsposition als 0°, so führt der Drehführungsabschnitt 501A die Drehbewegung des Tisches 3A im Bereich von 0° bis 90°. Die Kurvennut 151A ist an der äußeren Umfangsseite des Tisches 3A ausgebildet und umfasst einen offenen Abschnitt 511A an der Seite des offenen Endes und einen Stoppabschnitt 512A an der Seite des geschlossenen Endes. Die Kurvenrolle 53A greift in die Kurvennut 151A ein.
Die Kurvennut 150B ist eine Nut, die zwei geschlossene Enden aufweist und in die Kurvenrolle 52B eingreift. Die Kurvennut 150B beinhaltet einen Drehführungsabschnitt 501B, einen Stoppabschnitt 502B auf der Außenumfangsseite, einen Fluchtabschnitt 503B auf der Innenumfangsseite und einen Störungsvermeidungsabschnitt 504B. Definiert man die Ausgangsposition als 0°, so führt der Drehführungsabschnitt 501B die Drehbewegung des Tisches 3A im Bereich von 90° bis 180°. Der Störungsvermeidungsabschnitt 504B ist als konzentrischer Bogen in Bezug auf den Drehpunkt des Tischs 3A ausgebildet. Wenn der Tisch 3A im Bereich von 0° bis 90° dreht, vermeidet der Störungsvermeidungsabschnitt 504B eine Störung bzw. Behinderung zwischen der Kurvenrolle 52B und dem Tisch 3A.
Die Kurvennut 151B ist an der äußeren Umfangsseite des Tisches 3A ausgebildet und umfasst einen offenen Abschnitt 511B an der Seite des offenen Endes und einen Stoppabschnitt 512B an der Seite des geschlossenen Endes. In dieser Ausführungsform ist die Kurvennut 151B in einem weiten Bereich ausgebildet. Wenn der Tisch 3A im Bereich von 90° bis 180° dreht, vermeidet die Kurvennut 151B ein sich Stören zwischen der Kurvenrolle 52A und dem Tisch 3A. Wenn der Tisch 3A im Bereich von 0° bis 90° dreht, vermeidet die Kurvennut 151B ein sich Stören zwischen der Kurvenrolle 53B und dem Tischs 3A.
Die Wirkungsweise des Kurvengetriebes 5A und die Form der Drehung des Tischs 3A werden unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Ein Zustand ST11 kennzeichnet einen Fall, in dem sich der Tisch 3A an der Ausgangsposition befindet. Die Kurvenrollen 52A, 52B, 53A und 53B befinden sich ebenfalls an den Anfangspositionen (Positionen, die dem Drehzentrum am nächsten liegen). Die Kurvenrolle 52A befindet sich im Fluchtabschnitt 503A, die Kurvenrolle 52B befindet sich im Störungsvermeidungsabschnitt 504B und die Kurvenrolle 53A befindet sich im Stoppabschnitt 512A.
Wenn die Kurvenrolle 52A und 53A aus dem Zustand ST11 in eine Richtung bewegt werden, um sich vom Drehzentrum des Tischs 3A wegzubewegen, indem der Elektrozylinder 4A angetrieben wird, beginnt sich der Tisch 3A entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, wie durch einen durchgezogenen Pfeil in Übereinstimmung mit dem Eingriff zwischen der Kurvenrolle 52A und dem Drehführungsabschnitt 501A angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Kurvenrolle 52B im Störungsvermeidungsabschnitt 504B und führt zu keinem Zeitpunkt die Drehung des Tisches 3A oder behindert die Führung der Drehung.
Wenn der Tisch 3A um 90° gedreht ist, befindet sich die Kurvenrolle 52A im Stoppabschnitt 502A, und die Anwendung der Drehkraft auf der Tisch 3A stoppt, wie durch einen Zustand ST12 angezeigt. Es tritt jedoch kein Anschlag zwischen der Kurvenrolle 52A und dem Stoppabschnitt 502A auf. Die Kurvenrolle 53B befindet sich im Stoppabschnitt 512B und stoppt damit die Drehung des Tisches 3A. Wenn der Anschlag zwischen der Kurvenrolle 53B und dem Stoppabschnitt 512B auf der äußeren Umfangsseite des Tisches 3A auftritt, kann die Wirkung des Anschlags klein gemacht werden.
Wenn die Kurvenrolle 52B und 53B aus dem Zustand ST11 in eine Richtung bewegt werden, um sich durch Ansteuern des elektrischen Zylinders 4B vom Drehzentrum des Tisches 3A wegzubewegen, dreht sich entsprechend dem Eingriff zwischen der Kurvenrolle 52B und dem Drehführungsabschnitt 501B der Tisch 3A entgegen dem Uhrzeigersinn weiter. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Kurvenrolle 52A in der Kurvennut 151B und führt zu keiner Zeit die Drehung des Tisches 3A oder behindert die Führung der Drehung.
Wenn der Tisch 3A um 90° (180° insgesamt) weitergedreht wird, befindet sich die Kurvenrolle 52B im Stoppabschnitt 502B, um die Drehung des Tischs 3A zu stoppen. Wenn der Anschlag zwischen der Kurvenrolle 52B und dem Stoppabschnitt 502B auf der äußeren Umfangsseite des Tisches 3A auftritt, kann die Wirkung des Anschlags klein gemacht werden. Der Tisch 3A wird auf diese Weise um 180° gegen den Uhrzeigersinn gedreht.
Als nächstes wird nachstehend ein Fall beschrieben, in dem der Tisch 3A um 180° im Uhrzeigersinn gedreht wird, was durch einen gestrichelten Pfeil angezeigt, und von einem Zustand ST13 in den Zustand ST11 zurückgeführt wird. Grundsätzlich wird ein umgekehrter Vorgang durchgeführt.
Wenn die Kurvenrolle 52B und 53B aus dem Zustand ST13 in eine Richtung bewegt werden, um sich durch Ansteuern des elektrischen Zylinders 4B in der Nähe des Drehzentrums des Tisches 3A zu bewegen, beginnt der Tisch 3A sich entsprechend dem Eingriff zwischen der Kurvenrolle 52B und dem Drehführungsabschnitt 501B im Uhrzeigersinn zu drehen. Wenn der Tisch 3A um 90° dreht, kehrt der Zustand in den Zustand ST12 zurück. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Kurvenrolle 52A im Stoppabschnitt 502A, um die Drehung des Tisches 3A zu stoppen. Wenn der Anschlag zwischen der Kurvenrolle 52A und dem Stoppabschnitt 512B auf der äußeren Umfangsseite des Tisches 3A auftritt, kann die Wirkung des Anschlags klein gemacht werden.
Wenn die Kurvenrollen 52A und 53A aus dem Zustand ST12 in eine Richtung bewegt werden, um sich durch Ansteuern des elektrischen Zylinders 4A nahe zum Drehzentrum des Tisches 3A zu bewegen, dreht sich der Tisch 3A weiter entsprechend dem Eingriff zwischen der Kurvenrolle 52A und dem Drehführungsabschnitt 501A im Uhrzeigersinn. Wenn der Tisch 3A um weitere 90° gedreht ist (insgesamt um 180°), befindet sich die Kurvenrolle 52A im Fluchtabschnitt 503A, und die Aufbringung der Drehkraft auf der Tisch 3A stoppt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Kurvenrolle 53A im Stoppabschnitt 512A, um die Drehung des Tisches 3A zu stoppen. Wenn der Anschlag zwischen der Kurvenrolle 53A und dem Stoppabschnitt 512A auf der äußeren Umfangsseite des Tisches 3A auftritt, kann die Wirkung des Anschlags klein gemacht werden. Der Tisch 3A wird also um 180° im Uhrzeigersinn gedreht und in die Ausgangsposition zurückgeführt.
Als nächstes kann, als eine Anordnung, die den Tisch 3 im Bereich von 0° bis 180° drehen lässt, beispielsweise eine Anordnung mit zwei Stufen, einer oberen und einer unteren, gebildet werden, indem ein weiterer Drehtisch 1 auf dem Tisch 3 des Drehtisches 1, der der ersten Ausführungsform entspricht, montiert wird, als eine sich von der in den 10 bis 13 gezeigte Ausführungsform unterscheidende Ausführungsform. Wenn sich daher der Tisch 3 der unteren Stufe dreht, dreht sich der Tisch 3 der oberen Stufe im Bereich von 0° bis 90°. Wenn sich darüber hinaus der Tisch 3 der oberen Stufe im Bereich von 0° bis 90° dreht, kann ein Werkstück, das auf den Tisch 3 der oberen Stufe platziert ist, im Bereich von 0° bis 180° gedreht werden.
Was das Timing von jedem der Tische 3 betrifft, so kann zunächst eine der Drehtische 1 um 0° bis 90° gedreht werden, und dann der andere Drehtisch 1 um 0° bis 90° gedreht werden, wodurch die gesamte Struktur um 0° bis 180° gedreht wird (abwechselnder Betrieb). Alternativ können beide Tische 3 synchron angetrieben werden, um die Drehscheiben 3 im Bereich von 0° bis 45° synchron zu drehen und damit die gesamte Struktur im Bereich von 0° bis 90° zu drehen. Anschließend können die Drehscheiben 3 synchron im Bereich von 45° bis 90° gedreht werden, wodurch die gesamte Struktur im Bereich von 90° bis 180° (Synchronbetrieb) gedreht wird. Die Synchronbetriebsart kann die Tische 3 in kürzerer Zeit drehen als der abwechselnde Betrieb.

Claims

Drehscheibe (1), umfassend: einen drehbar getragenen Tisch (3); einen elektrischen Zylinder (4); und einen Nockenmechanismus (5), welcher konfiguriert ist, eine Linearbewegung des elektrischen Zylinders (4) in eine Drehbewegung des Tisches (3) umzuwandeln, wobei der Nockenmechanismus (5) umfasst: zumindest eine Nockennut (50, 51), die an einer Seite des Tisches (3) vorgesehen ist, und zumindest ein Nockenmitnehmer (52, 53), der parallel zu einer linearen Bewegungsrichtung des elektrischen Zylinders (4) bewegt wird und konfiguriert ist, in die zumindest eine Nockennut (50, 51) einzugreifen, wobei eine erste Nockennut (50) und eine zweite Nockennut (51) als die zumindest eine Nockennut (50, 51) vorgesehen sind, ein erster Nockenmitnehmer (52) und ein zweiter Nockenmitnehmer (53) als der zumindest eine Nockenmitnehmer (52, 53) vorgesehen sind, die erste Nockennut (50) beinhaltet: einen Drehführungsabschnitt (501), der konfiguriert ist, mit dem ersten Nockenmitnehmer (52) in Eingriff zu treten und eine Drehung des Tisches (3) zu führen; und einen ersten Stoppabschnitt (502), der konfiguriert ist, mit dem ersten Nockenmitnehmer (52) in Eingriff zu treten und die Drehung des Tisches (3) zu stoppen, die zweite Nockennut (51) einen zweiten Stoppabschnitt (512) aufweist, der konfiguriert ist, mit dem zweiten Nockenmitnehmer (53) in Eingriff zu treten und die Drehung des Tisches (3) zu stoppen, und der erste Nockenmitnehmer (52) und der zweite Nockenmitnehmer (53) in der linearen Bewegungsrichtung voneinander beabstandet sind.
Drehscheibe gemäß Anspruch 1, wobei der erste Stoppabschnitt (502) und der zweite Stoppabschnitt (512) in einer Umfangsrichtung des Tisches (3) voneinander beabstandet sind, die zweite Nockennut (51) so ausgebildet ist, dass ein Eingriff zwischen dem zweiten Nockenmitnehmer (53) und der zweiten Nockennut (51) aufgehoben wird, wenn der erste Nockenmitnehmer (52) in Eingriff mit dem ersten Stoppabschnitt (502) kommt, und die erste Nockennut (50)so ausgebildet ist, dass ein Eingriff zwischen dem ersten Nockenmitnehmer (52) und der ersten Nockennut (50) aufgehoben wird, wenn der zweite Nockenmitnehmer (53)mit dem zweiten Stoppabschnitt (512) in Eingriff kommt.
Drehscheibe gemäß Anspruch 2, wobei sich die erste Nockennut (50) von einer Nachbarschaft eines Rotationszentrums (C) des Tisches (3) bis zu einer Nachbarschaft eines äußeren Umfangsabschnitts des Tisches (3) erstreckt, zwei geschlossene Enden aufweist und den ersten Stoppabschnitt (502) umfasst, der an einem Ende auf dem äußeren Umfangsabschnitt ausgebildet ist, und die zweite Nockennut (51) am äußeren Umfangsabschnitt des Tisches (3) ausgebildet ist, ein geschlossenes Ende aufweist und das andere Ende offen ist, und den zweiten Stoppabschnitt (512) umfasst, der an dem einen Ende gebildet ist.
Drehscheibe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Nockenmechanismus (5) umfasst: ein Stützelement, das mit dem elektrischen Zylinder (4) verbunden ist und konfiguriert ist, den ersten Nockenmitnehmer (52) und den zweiten Nockenmitnehmer (53) zu tragen; und ein Führungselement (64) mit einer Führungsnut (64a), die sich parallel zur linearen Bewegungsrichtung erstreckt, und wobei der erste Nockenmitnehmer (52) und der zweite Nockenmitnehmer (53) entlang der Führungsnut (64a) bewegt werden.
Drehscheibe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich der erste Stoppabschnitt (502) und der zweite Stoppabschnitt (512) in radialer Richtung in Bezug auf das Rotationszentrum (C) des Tisches (3) erstrecken.