DE1938771A1 - Koordinaten-Praezisionsantrieb - Google Patents

Description

• KOORDINATEN-PRÄZISIONSANTRIEB Die Erfindung betrifft einen Koordinaten-Präzieionsantrieb für zwei winklig, vorzugeweise rechtwinklig, zueinander geführte und verfahrbare Schlitten, von denen der erste Schlitten in einer ortsfesten Führung und der zweite Schlitten in einer an oder auf dem ersten Schlitten vorgesehenen Führung gelagert sind, mit je einem jedem Schlitten zugeordneten Antriebselement und einem zwischen diesen sowie dem jeweils zugeordneten Schlitten wirksamen Kraftübertragungsglied.
• Bei bekannten Antrieben der erwähnten Art ist zur Vermeidung einer gegenseitigen Besinflussung der Einstellungen der beiden Schlitten das Antriebselement fUr den zweiten Sohlitten nebst dem zugeordneten Kraftübertragungsglied nicht ortsfest, sondern u-ittelbar au einem der beiden Schlitten angebracht bzw. geführt. Dies wiederum bedingt eine entsprechende Auslegung der Führungen und der Stabilität der beiden Schlitten im Hinblick auf das gegebenenfalle relativ hahe Gewicht des Antriebselements sowie des Kraftübertragungsgliedes. Dies gilt insbesondere in dem Fall, wenn das Antriebselement ein Elektro-@otor und das Kraftübertragungeglied eine Schraubspindel, beispielsweise Mikrometersohraubepindel, ist.
• Andere bekennte Antriebs, bei denen die Antriebselemente und Kraftübertragungaglieder für beide Schlitten ortsfe@t angebracht bzw. unabhängig von den Schlitten geführt sind, gewährleisten keine ausreichende gegenseitige Beeinflussungsfreiheit der Einstellung beider Schlitten.
• Zweck der vorlieganden @rfindung ist die Sohaffung eines Koordinaten -Prä@isionsantriebss mit einer auch bei Anlogung stranger Maßstäbe au@reichenden Be@influssungsfreiheit hinsiohtlich der Einst@llung dar beiden Schlitten, bei dem die Antriebselemente und Kraftäbertragungsglieder heider Sohlitten ort@fest angebracht bzw. unabhängig von den Schlitten geführt sind. Erreicht wird dies allgemein durch zwei an dem zweiten Schlitten vorgesehene, voneinander abgewendete, parallel z der Verfahrebene verlafende Führungsbehnen mit einer der maximalen Verfahrstreoke des ersten Schlittens mindestens entsprechenden Länge, von denenzumindest die eine parallel zu der Verfahrrichtunhg des ersten Schlittens geradlinig verläuft, einen gegenüber den Schlitten unabhängig gelagertan oder geführten, mit seinem freien Ende gegen die geradlinige PUhrungsbabn anliegenden Arm von einer die maximale Vorfahratreoke des ersten Schlittens übersteigenden Zngew welcher mit dem Kraftübertragungsglied fUr den zweiten Schlitten verbunden ist, und ein ebenfalls gegenüber den Schlittan unabhängig gelagertes oder geführtes, gegen die andere Führungsbahn elsetisch anliegendes Vorspannungsglied, dessen Kraft im we@entlichen @enkrocht zu der Verfahrrichtung des ersten Schlittens sowie senkr@oht zu dem Ar@ hin verläuft.
• De das Vorspannungsglied den zweiten Schlitten stets gegen den Arm drückt, so dass dessen freies Ende gegen die @@geordnete geradlimige Führungabahn anliegt, ist die jeweilige Einstellung des zweiten Schlittens in einer von zwei Koordinaten ausschließlich und unabhängig von der jeweiligen Einstellung des ersten Schlittens durch die Einstellung des Armes eindeutig bestimmt.
• In jeder beliebigen Einstellung des Armes und damit des zweiten Sohlittens lässt sich der erste Schlitten beliebig verfahren, ohme dase dies die Einstellung des gegenüber den beiden Schlitten unmbhängig gelagerten oder geführten limes bzw. des zweiten Schlitten@ in irgendeiner Weise besinflußt.
• Al@ Kraftübertragungsglied können z.B. eine Schraubspindel, eine Zahnstange in Verbindung mit einem Ritzel, ein Seil oder eine Kette in Verbindung mit einem Kettenritzel verwendet werden.
• Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erl$utert.
• Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Antriebes unter Verwendung siner Schraubspindel als Kraftübertragungsglied für den zweiten Schlitten in Draufsicht sowie in @ereinfachter und schematischer Darstellung, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines exfindungsgemässen Antriebes unter Verwendung eines Seiles als Kraftübertragungaglied für den zweiten Schlitten im Draufsicht sowie in einer Darstellung ähnlich Fig. 1, wobei jedoch der Übersicht halbe lediglich der zweite Schlitten nicht jedoch der erste Schlitten nebst zugeordnetem Antriebselement und Kraftübertragungsglied veranschaulicht sind.
• Gemäss Fig. 1 ist auf einer Grundplatte 1 eine ertefeste Führung Pa, 2b fUr einen eraten, in y-Richtung verfahrbaren Schlitten 3 vorgesehen. Auf dem ersten Schlitten 3 ist eine Führung 4a, 4b für einen gegenüber dem ersten Schlitten 3 in einer x-Richtung verfahrbaren zweiten Schlitten 5 vorgesehen0 Dem ersten Schlitten 3 ist ein an sich bekannter Antrieb geordnet, dessen Antriebselement aus einer ortsfest gelagerten Rolle 6 und dessen Kraftübertragungsglied aus einem Seil 7 bestoht. Das Seil 7 ist an einem Vor@prung 8 des ersten Schlittens 3 verankert, un zwei kleine Umlenkrollen 9, 10 geführt und mittels einer Schraubenfeder 11 dauernd unter Spannung gehalten. Durch Drehung der Rolle 6 läßt sich der erste Schlitten 3 in y-Richtung verfahren, wie dies durch den Doppelpfeil neben dem Vorsprung 8 angedeutet i8t In zwei auf der Grundplatte 1 angebrachten Lagern 12, 13 ist eine als Antriebselement für den zweiten Schlitten 5 dienende Schraub spindel 14 n@bat Rändeleinstellknopf 15 gelagert. Die Schraubspindel 14 verläuft durch einen auf der Grundplatte 1 geführten Träger 16, alt dem ein rechtwinklig hierzu verlaufender Arm 17 starr verbunden ist. An den Träger 16 ist ein Vorspannungsglied in Porm eines Hilfsarmes 18 am einen Zapfen 19 drehbar angelenkt; welcher durch eine Blattfeder 30 gegen den zweiten Schlitten 5 vorgespannt wird. Die freien Enden des Armes 17 sowie des Hilfsarmes 18 sind mit Rollenlagern 20 bzw. 21 versehen und liegen gegen voneinander abgewendete, parallel zu der Verfahrebene so wie parallel zueinander geradlinig verlaufende Führungsbahnen 22, 23 an.
• Da der zweite Schlitten 5 in Jeder beliebigen Einstellung des ersten Schlittens 3 mittels dee durch die Feder 20 vorgespannten Hilfsarmes 18 Gegen das Rollenlager 20 des Armes 17 gedrucks wird, ist die Einstellung des zweiten Schlittens 5 eindentig und aussohlieselioh durch die Jeweilige Einstellung des Trägers 16 bestimmt, wobei mittels der Sohraubipindel 14 bzw. des Einstellknopfes 15 eine x-Koordinate gesäas dem oberhalb des Trägers 16 veranschaulichten Doppelpfeil einstellbar ist. Anstelle des Einstellknopfes 15 kann selbstverständlich auoh ein Antriebsmotor, insbesondere Elektromotor, vorgesehen nein.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3?ig. 2 sind ein Arm 17' und ein Hilfaarm 18' im wesentlichen gleich ausgebildet und mit je einem ide ausserhalb des Verfahrbereiches der Schlitten um senkrecht zu der Verfahrebene verlaufende Achsen 24 bzw.
• 19' gelagert. Ein Kraftübertragungsglied in Form eines Seiles 25 ist mit seinen Enden an dem freien Ende des Armes 17' bzw.
• des Hilfsarmes 18' vorankert und wird durch eine Schraubenfeder 26 gespannt gehalten. Das Seil 25 verläuft ausgehend von dem Arm 17' um eine Antriebsrolle 26 bzw. ausgehend von dem Hilfsarm 16' um eine VnlenkroUe 27 und von dort au der jeweils spiegelay@@@trisch hierzu angeordneten Unlenkrolle 27 bzw. Antrieberolle 26. In jeder heliebigen Einstellung des Schlittens 5 bleibt die Gesamtlänge des Seilen 25 konstant.
• Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eignet sich bevorzugt für Handbetätigang, wobei indessen die erzielbaren Vorteile denjenigen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entsprechen.

Claims (8)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Ko@rdi@aten-Präsisionsantrieb für zwei winklig, vorzugsweise rechtwinklig, zueinander geführte und verfahrbare Schlitten, von denen der erste Schlitten in einer ortsfesten Führung und der zweite Schlitten In einer an oder auf dem ersten Schlitten vorgesehenen Führung gelagert sind, mit Je einem Jedem Schlitten zugeordneten Antriebselement und einer zwischen diesem sowie dem jeweils zugeordneten Schlitten wirksamen Kraftübertragungsglied, gekennzeichnet durch zwei an dem zweiten Schlitten (5) vorgesehen@, voneinander abgewendete, parallel zu der Vorfahrebene verlaufende Führungsbahnen (22, 23) mit einer der maximalen Verfahrstrecke des ersten Schlittens (3) mindestens entsprechenden Länge, von danen zumindest die eine (22) parallel zu der Verfehrrichtung des er@ten Schlitten@ (3) geradlinig verläuft, einon gegenüber den Schlitten (3, 5) unabhängig gelagerten oder geführten, alt seinem freien Ende gegen die geradlinige PUhrnngubahn (22) anliegenden Arm (17 bzw. 17') von einer die maximale Verfahrstreoke des ersten Schlittens (3) übersteigenden Länge, welcher mit den Kraftübertragungsglied (14 bzw. 25) für den zweiten Schlitten (5) verbunden ist und ein ebenfalls gegenüber den Schlitten (3, 5) unabhängig gelagertes oder geführtes, gegan die ander@ Führungsbahn (23) el@@tisch anliegendes Vorspannungsglied (Ari 18 bzw. 18'), dessen Kraft im wesentlichen senkrecht zu der Verfchrrichtung des ersten Schlittens (3) sowie senkrecht zu dem Arm (17) hin verläuft.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das beide Führungsbahnen (22, 25) geradlinig sowie parallel zueinander verlaufen.

3. Antrieb nach einen der Ansprüche 1, 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, dass beide Führungsbahnen (22, 23) in einer parallel zu der Verfahrebene verlaufenden Ebene liegen.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1-3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das gegen die eine Führungsbahn (22) anliegende freie Ende des Armes (17) sowie ein gegen die andere Führungsbahn (23) anliegender Teil des Vorspannungsgliedes (Arm 18 bzw. 18') als Lager, vorzugsmeise Rollenlager (20, 21), ausgebildet sind.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche bprA dadurch gekennzeichnet, dass der gegen die eine Führungsbahn (22) anliegende Arm (17 bzw. 17') Bit einer winklig hierzu etwa in Verfahrrichtung des zweiten Schlittens (5) verlaufenden Träger (16) fest verbunden ist und dass des Vorspannungeglied in Form eines gegen die andere Führungabahn (23) anliegenden Hilfsarmes (18) ausgebildet ist, dessen eines Ende an den Träger (16) federnd angelenkt ist.

6. Antrieb nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Träger (16) in einer ortsfesten Führung gelagert ist, die parallel zu der Verfahrrichtung des zweiten Schlittens (5) verläuft.

7. Antrieb nach eisam der Anspruche 5, 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (16) Bit einem Kraftübertragungsglied in Form einer Schraubspindel (14) in Eingriff steht.

8. Antrieb nach einem der Ansprilohe 1-4, dadurch gekennzeichnet, dase das Vorspannungsglied in Form eines Hilfsarmes (18') ähnlich dem Arm (17') ausgebildet ist, darms der Arm (17') sowie der Hilfsarm (18') mit je einem Knde susserhalb des Verfahrbereiches um senkrecht a der Verfahrebene verlaufende Achsen (24, l9' ) schwenkbar gelagert sind, dass das Kraftübertragungaglied ein Seil (25) ist, dessen Enden an den freien Enden des Armes (17') sowie des Hilfsarmes (18') verankert sind, und dass das Seil (25) ausgehend von dem Arm (17') bzws. Hilfsarm (18') in Richtung w dem Hilfsarm (18s) bzw. Arm (17') hin in einer ausserhalb des Verfahrbersiches ortsfast gelagerten zugeordneten Rolle (27 bzw. 26) und von dort zu der jeweils etwa spiegelsymmetrisch hierzu angeordneten gegenüberliegenden Rolle (26 bzws. 27) geführt ist, wobei eine der beiden Rollen (26) ale Antriebselement ausgebildet ist.

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