DE19715108B4 - Pneumatically rotatable tool and / or workpiece turret stop with position identification - Google Patents

Pneumatically rotatable tool and / or workpiece turret stop with position identification Download PDF

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Abstract

Pneumatisch drehbarer Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag mit Positionskennung, mit einem Gehäuse, das einen Druckluftanschluß hat, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (2), ein druckluftbetätigbarer Kolben (3) axial verschiebbar gelagert ist, der über eine kurvenförmige Kulisse (4) eine Scheibe (5) mit mehreren Anschlägen antreibt, und Dauermagnete (6) in der Scheibe (5) mit gehäusefest angeordneten, magnetfeldabhängigen Sensoren (7) zur Bildung eines Binärcods für eine elektronische Steuerung zur Betätigung des Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlags (1) zusammenarbeiten.Pneumatically rotatable tool and / or workpiece turret stop with position identification, with a housing which has a compressed air connection, characterized in that a piston (3) which can be actuated by compressed air is axially displaceably mounted in the housing (2) and is displaceable via a curved link ( 4) drives a disc (5) with several stops, and permanent magnets (6) in the disc (5) with fixed magnetic field-dependent sensors (7) to form a binary code for an electronic control for actuating the tool and / or workpiece Work the turret stop (1) together.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumatisch drehbaren Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag mit Positionskennung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a Pneumatically rotatable tool and / or workpiece turret stop with position identification according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Positionierungen mittels eines einzelnen, manuell verstellbaren Anschlags zu realisieren. Bei bekannten, manuell drehbaren Revolveranschlägen sind mehrere verschiedene, voreingestellte Anschläge auswählbar. Positionieraufgaben werden mittels Schrittmotor-Lineareinheiten oder anderer Systemen realisiert, die Einrichtungen zur Wegmessung und eigene Antriebe haben. Manuell veränderbare Anschläge sind naturgemäß in automatisch arbeitenden Maschinen nicht verwendbar. Positioniersysteme mit Schrittmotoren und Einrichtungen zur Wegmessung verlangen zu ihrem Betrieb eine aufwendige Elektronik zur Steuerung bzw. Regelung, was die bekannten Systeme für einfache Positionieraufgaben zu aufwendig und zu teuer hinsichtlich ihrer Anschaffung und ihrem Service macht.It is known positioning by means of a single, manually adjustable stop. In known, manually rotatable turret stops, several different, preset stops selectable. Positioning tasks are performed using stepper motor linear units or other systems realized the devices for distance measurement and own drives to have. Manually changeable attacks are naturally in automatic working machines cannot be used. Positioning systems with stepper motors and devices for distance measurement require a for their operation elaborate electronics for control or regulation, what the known Systems for simple positioning tasks too complex and too expensive in terms of your purchase and service.

Die DE 41 16 774 C1 beschreibt einen Werkzeugrevolver, der zwei konzentrisch zur Drehachse seines Rollrevolverkopfes radial nebeneindander angeordnete und relativ zum Revolverkopf bzw. zum Revolvergehäuse unbewegliche Zahnkränze aufweist.The DE 41 16 774 C1 describes a tool turret which has two gear rings which are arranged radially next to one another concentrically to the axis of rotation of its turret head and which are immovable relative to the turret head or the turret housing.

Die DE 38 14 595 A1 beschreibt einen Werkzeugträgerrevolveraufnahmesatz mit einem Kupplungsteil zum Blockieren und Freigeben von Elementen, sowie Einrichtungen zum Antrieb der Achsen. Dabei weist das Kupplungsteil einen Zahnkranz auf, der einer Aussenwand gegenüber liegt, die durch konzentrische Zahnkränze gebildet wird. Dabei sind die Zahnkränze im Grundkörper und auf der Achse des Werkzeugträgerkörpers gelagert.The DE 38 14 595 A1 describes a tool carrier turret holder set with a coupling part for blocking and releasing elements, as well as devices for driving the axes. The coupling part has a ring gear that is opposite an outer wall that is formed by concentric ring gears. The ring gears are mounted in the base body and on the axis of the tool carrier body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag mit Positionskennung so weiterzubilden, daß er trotz geringen Bauaufwands dennoch automatisch und betriebssicher arbeitet.The invention is based on the object a generic tool and / or workpiece turret stop with position ID so that he can despite the low construction costs works automatically and reliably.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Im folgenden wird der Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag kurz als Revolveranschlag bezeichnet.According to the invention, the object is achieved by listed in claim 1 Features solved. In the following, the tool and / or workpiece turret stop is briefly called Revolver stop called.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß der Revolveranschlag trotz geringen Bauaufwands dennoch automatisch und betriebssicher arbeitet, kompakt aufgebaut ist, und die Positionskennung verschleißfrei und schmutzunempfindlich ist. Zwischenstellungen des Revolveranschlags werden sofort erkannt, was zur Erkennung von Fehlfunktionen ausgewertet werden kann. Es sind mehrere voreingestellte Positionen automatisch anwählbar. Die gewünschten Positionen sind einfach über Luftimpulse durchschaltbar.The invention points to that Known the advantages of that The turret stop is automatic despite the low construction effort and works reliably, is compact, and the position identifier wear and is insensitive to dirt. Intermediate positions of the revolver stop are immediately recognized, what is evaluated for the detection of malfunctions can be. Several preset positions can be selected automatically. The desired Positions are just about Air pulses switchable.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.Further advantageous configurations the invention go from the dependent claims and the following Description.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigenThe invention is based on an embodiment explained using a drawing. Show it

1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Revolveranschlag, mit Gehäuse und demgegenüber drehender Scheibe, 1 2 shows a longitudinal section through the turret stop according to the invention, with the housing and the rotating disc,

2 in gegenüber der 1 vergrößerter Darstellung eine Abwicklung der Kulisse in der Kulissenwelle, 2 in opposite of the 1 enlarged representation of a development of the backdrop in the backdrop wave,

3 schematisch die gegenüber dem Gehäuse drehende Scheibe mit Gewindebohrungen und die Lage von Magneten, Sensoren. 3 schematic of the rotating disc with respect to the housing with threaded holes and the location of magnets, sensors.

In einem länglichen, vorzugsweise im wesentlichen zylindrischen, mit einem Deckel 10 verschlossenen Gehäuse 2 (1) mit einem Druckluftanschluß 9 ist ein Kolben 3 axial verschiebbar gelagert.In an elongated, preferably substantially cylindrical, with a lid 10 closed housing 2 ( 1 ) with a compressed air connection 9 is a piston 3 axially displaceable.

Hat das Gehäuse 2 im Querschnitt runde Außenkontur, so wird es mittels (in der Zeichnung nicht dargestellter) Klemmen stationär befestigt, hat es dagegen eckige Außenkontur, so befestigt man es mittels (in der Zeichnung nicht dargestellte) Querbohrungen.Has the case 2 The outer contour is round in cross section, so it is fixed in place by means of clamps (not shown in the drawing), whereas if it has a square outer contour, it is fastened by means of cross holes (not shown in the drawing).

Gegen Verdrehung gegenüber dem Gehäuse 2 ist der Kolben 3 mittels eines oder mehrerer Führungszapfen 14 gesichert. Der Kolben 3 ist einseitig hohlgebohrt und umgreift eine Kulissenwelle 8. Im Inneren ist eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Feder 15 gelagert, die sich gegen die Kulissenwelle 8 abstützt.Against rotation against the housing 2 is the piston 3 by means of one or more guide pins 14 secured. The piston 3 is drilled hollow on one side and encompasses a link shaft 8th , Inside is a spring designed as a helical compression spring 15 stored, which is against the backdrop shaft 8th supported.

In den Kolben 3 sind zwei Rastbolzen 16 eingepreßt, die radial in eine kurvenförmige Kulisse 4 der Kulissenwelle 8 eingreifen. Die Kulissenwelle 8 wurde vor dem Einsetzen des Kolbens 3 in das Gehäuse 2 in letzteres eingesetzt. Sie stützt sich mit ihrer Schulter 17 am Gehäuse 2 axial ab und ist mittels eines Gleitlagers im Gehäuse 2 drehbar gelagert. Ferner ist die Kulissenwelle 8 mit einer Scheibe 5 drehfest verbunden, die der schrittweisen Drehung eines (in der Zeichnung nicht dargestellten) Teils, beispielsweise einer Werkzeugmaschine, dient, verbunden.In the flask 3 are two locking bolts 16 pressed in radially into a curved backdrop 4 the backdrop wave 8th intervention. The backdrop wave 8th was before inserting the piston 3 in the housing 2 used in the latter. She supports herself with her shoulder 17 on the housing 2 axially and is by means of a plain bearing in the housing 2 rotatably mounted. Furthermore, the backdrop wave 8th with a disc 5 rotatably connected, which is used for the gradual rotation of a part (not shown in the drawing), for example a machine tool.

Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Revolveranschlag 1 auf sechs Positionen ausgelegt. Dementsprechend schließen jeweils zwei benachbarte Anschläge bzw. Positionen einen Winkel von 60° ein.In the embodiment of the invention, the turret stop 1 designed for six positions. Accordingly, two adjacent stops or positions enclose an angle of 60 °.

Aus der 2 der Zeichnung gehen die Positionen des Rastbolzens – zugeordnet zu den einzelnen Schritten – hervor. Dabei ist die Pos. A die Ruhestellung und zugleich Ausgangsstellung. Die Pos. B wird nach einer 30°-Drehung der Kulissenwelle 8 und damit der Scheibe erreicht. Die Pos. C bezeichnet die Endstellung, erreicht nach einer weiteren 30°-Drehung mittels Federkraft durch die Feder 15.From the 2 the drawing shows the positions of the locking pin - assigned to the individual steps. Pos. A is the rest position and at the same time the starting position. Item B after a 30 ° rotation of the link shaft 8th and thus reached the disc. Pos. C denotes the end position, reached after a further 30 ° turn by spring force by the spring 15 ,

Ein zweiter Rastbolzen läuft in einer um ein Vielfaches von 60° zum ersten Bolzen gedrehten Stellung und ist aus der 2 der Zeichnung nicht ersichtlich.A second locking pin runs in a position rotated by a multiple of 60 ° to the first pin and is out of 2 not visible in the drawing.

Die in der Scheibe 5 in 60°-Schritten angeordneten Gewindebohrungen 13 dienen der Aufnahme von je nach Anwendung unterschiedlich langen Anschlagstiften.The one in the disc 5 tapped holes arranged in 60 ° steps 13 are used to hold stop pins of different lengths depending on the application.

Die Position der Scheibe 5 kann zur vollautomatischen Anwahl des gewünschten (in der Zeichnung nicht dargestellten) Anschlagstifts von einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) elektronischen Steuerung ermittelt werden. Zu diesem Zweck sind in die Scheibe 5, die auch als "Revolverscheibe" bezeichnet wird, und zwar auf ihrer dem Gehäuse 2 zugekehrten Seite, kleine Dauermagnete 6 eingelassen. Gegenüberstehend an der Stirnseite des Gehäuses 2 ist vertieft eine Platine 12 mit elektrischen Bauteilen angeordnet. Die elektrischen Bauteile sind vor allem magnetfeldempfindliche Sensoren 7.The position of the disc 5 can be determined by an electronic control (not shown in the drawing) for the fully automatic selection of the desired stop pin (not shown in the drawing). For this purpose are in the disc 5 , which is also referred to as a "turret disk", on its housing 2 facing side, small permanent magnets 6 admitted. Opposite on the front of the housing 2 is a recessed board 12 arranged with electrical components. The electrical components are primarily sensors sensitive to magnetic fields 7 ,

Die Sensoren 7 – beim Ausführungsbeispiel der Erfindung werden drei Sensoren 7 verwendet – sind auf der Platine 12 derart angeordnet, daß in einer Raststellung der Scheibe 5 jeweils ein oder zwei Sensoren 7 einem oder zwei Dauermagneten 6 gegenüberstehen. Die Beaufschlagung bzw. fehlende Beaufschlagung der drei Sensoren 7 durch die Magnetfelder der Dauermagneten 6 ergeben für jede Position der Scheibe 5 einen bestimmten Binärcode. Die (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektronische Steuerung, an welche die elektrischen Bauteile auf der Platine 12 angeschlossen sind, kann auf diese Weise jede momentane Position der Scheibe 5 erkennen.The sensors 7 - In the embodiment of the invention, three sensors 7 used - are on the board 12 arranged such that in a locked position of the disc 5 one or two sensors 7 or one or two permanent magnets 6 face. The exposure or lack of exposure to the three sensors 7 through the magnetic fields of the permanent magnets 6 result for each position of the disc 5 a certain binary code. The electronic control (not shown in the drawing) to which the electrical components on the circuit board 12 can be connected in this way to any current position of the disc 5 detect.

Bei einer Zwischenstellung der Scheibe 5, also beispielsweise während eines Transportvorgangs der Scheibe 5 oder bei deren unbeabsichtigter Blockierung, reagiert keiner der Sensoren 7, so daß auch die elektronische Steuerung keine der vorgesehenen Positionen der Scheibe 5 registrieren kann. Dieser Zustand kann als Information zur Störungserkennung ausgewertet werden.With the disc in an intermediate position 5 , for example during a transport process of the disk 5 or if they are blocked unintentionally, none of the sensors react 7 so that the electronic control does not have any of the intended positions of the disk 5 can register. This status can be evaluated as information for fault detection.

Die Platine 12 mit den Sensoren 7 ist an dem Gehäuse 1 so angebracht, daß zwischen den Sensoren 7 und der Scheibe 5 ein ausreichender Spalt verbleibt, der das beschriebene Abfragesystem weitgehend verschmutzungs- und verschleißunempfindlich macht.The circuit board 12 with the sensors 7 is on the case 1 so attached that between the sensors 7 and the disc 5 a sufficient gap remains which largely makes the interrogation system described insensitive to dirt and wear.

Funktionsweisefunctionality

Wird dem Gehäuse 2 über den Druckluftanschluß 9 Druckluft zugeführt, gelangt diese in einen Druckraum 11, und der Kolben 3 bewegt sich von einer Ausgangslage (1) aus in Richtung eines Pfeils 18. Hierbei tasten die Rastbolzen 16 im Kolben 3 die Kulisse 4 in der Kulissenwelle 8 ab. Durch entsprechende Formgebung der Kulisse 4 führt die Kulissenwelle 8 eine 30°-Drehung aus. Wird der Druckraum 11 im Gehäuse 2 des Revolveranschlags 1 wieder entlüftet, so kann sich die zentrale Feder 15 entspannen und schiebt den Kolben 3 wieder in seine Ausgangslage zurück, die aus 1 der Zeichnung zu sehen ist. Beim Zurückgehen des Kolbens 3 entgegen der Richtung des Pfeils 18 führt die Kulissenwelle 8 eine weitere 30°-Drehung aus.Will the housing 2 via the compressed air connection 9 Compressed air is fed into a pressure chamber 11 , and the piston 3 moves from a starting position ( 1 ) in the direction of an arrow 18 , The locking pins feel here 16 in the piston 3 the scenery 4 in the backdrop wave 8th from. By appropriate shaping of the backdrop 4 leads the backdrop wave 8th a 30 ° turn. Will the pressure room 11 in the housing 2 of the revolver attack 1 vented again, so the central spring 15 relax and push the piston 3 back to its starting position, the out 1 the drawing can be seen. When the piston returns 3 against the direction of the arrow 18 leads the backdrop wave 8th another 30 ° turn.

Somit bewirkt das Hin- und Hergehen des Kolbens 3 bei jeweils einem solchen Zyklus eine 60°-Drehung der Kulissenwelle 8 und damit der Scheibe 5. Bei sechsfachem Zyklus führen die Kulissenwelle 8 und damit die Scheibe 5 sechs 60°-Schritte aus, also eine volle Umdrehung von 360°.Thus, the piston reciprocates 3 with such a cycle, a 60 ° rotation of the link shaft 8th and thus the disc 5 , With a sixfold cycle, the link shaft leads 8th and with it the disc 5 six 60 ° steps, i.e. a full rotation of 360 °.

Die Zuführung von Druckluft zu dem Druckluftanschluß 9 im Gehäuse 2 erfolgt ebenfalls gesteuert durch die (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektronische Steuerung.The supply of compressed air to the compressed air connection 9 in the housing 2 is also controlled by the electronic control (not shown in the drawing).

11
Revolveranschlagturret stop
22
Gehäusecasing
33
Kolbenpiston
44
Kulissescenery
55
Scheibedisc
66
Dauermagnetpermanent magnet
77
Sensorsensor
88th
Kulissenwellerocking shaft
99
DruckluftanschluDruckluftanschlu
1010
Deckelcover
1111
Druckraumpressure chamber
1212
Platinecircuit board
1313
Gewindebohrungthreaded hole
1414
Führungszapfenspigot
1515
Federfeather
1616
RastbolzenIndexing plungers
1717
Schultershoulder
1818
Pfeilarrow

Claims (8)

Pneumatisch drehbarer Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag mit Positionskennung, mit einem Gehäuse, das einen Druckluftanschluß hat, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (2), ein druckluftbetätigbarer Kolben (3) axial verschiebbar gelagert ist, der über eine kurvenförmige Kulisse (4) eine Scheibe (5) mit mehreren Anschlägen antreibt, und Dauermagnete (6) in der Scheibe (5) mit gehäusefest angeordneten, magnetfeldabhängigen Sensoren (7) zur Bildung eines Binärcods für eine elektronische Steuerung zur Betätigung des Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlags (1) zusammenarbeiten.Pneumatically rotatable tool and / or workpiece turret stop with position identification, with a housing that has a compressed air connection, characterized in that in the housing ( 2 ), a piston operated by compressed air ( 3 ) is axially displaceably mounted on a curved backdrop ( 4 ) a disk ( 5 ) drives with several stops, and permanent magnets ( 6 ) in the disc ( 5 ) with fixed magnetic field dependent sensors ( 7 ) to form a binary code for an electronic control for actuating the tool and / or workpiece turret stop ( 1 ) work together. Revolveranschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die funktionale Verbindung zwischen dem Kolben (3) und der Scheibe (5) mit mehreren Anschlägen durch eine Kulissenwelle (8) gebildet ist.Revolver stop according to claim 1, characterized in that the functional connection between between the piston ( 3 ) and the disc ( 5 ) with multiple stops through a link shaft ( 8th ) is formed. Revolveranschlag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenwelle (8) mit der Scheibe (5) drehfest verbunden ist.Turret stop according to claim 2, characterized in that the link shaft ( 8th ) with the disc ( 5 ) is non-rotatably connected. Revolveranschlag nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kulissenwelle (8) und dem Kolben (3) eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Feder (15) eingespannt ist.Turret stop according to claim 2 or 3, characterized in that between the link shaft ( 8th ) and the piston ( 3 ) a spring designed as a helical compression spring ( 15 ) is clamped. Revolveranschlag nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) über einen oder mehrere Rastbolzen (16) in eine Kulisse (4) der Kulissenwelle (8) eingreiftTurret stop according to one of claims 2 to 4, characterized in that the piston ( 3 ) via one or more locking bolts ( 16 ) in a setting ( 4 ) the backdrop wave ( 8th ) intervenes Revolveranschlag nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenwelle (8) lose in das Gehäuse (2) des Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlags (1) eingesetzt ist.Turret stop according to one of claims 2 to 5, characterized in that the link shaft ( 8th ) loose in the housing ( 2 ) of the tool and / or workpiece turret stop ( 1 ) is used. Revolveranschlag nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (5) unmittelbar an der Kulissenwelle (8) angebracht ist.Turret stop according to one of claims 2 to 6, characterized in that the disc ( 5 ) directly on the backdrop shaft ( 8th ) is attached. Revolveranschläge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetfeldabhängigen Sensoren (7) auf der Stirnseite des Gehäuses (3) angeordnet sind, die der Scheibe (5) gegenüberliegt.Turret stops according to one of claims 1 to 7, characterized in that the magnetic field-dependent sensors ( 7 ) on the front of the housing ( 3 ) are arranged, the disc ( 5 ) is opposite.
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