DE202010014416U1 - Rotary actuator - Google Patents
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Abstract
Schwenkantrieb, insbesondere Rundschalttisch mit einem Teller (12), der von einem Motor (14) zu einer Drehbewegung um eine Drehachse (34) antreibbar ist, und mit einer Lageranordnung (26) zur Lagerung des Tellers (12) in einem Gehäuse (20, 22) des Schwenkantriebs, die zumindest ein Radiallager (38) und zumindest ein erstes Axiallager (36a) und ein zweites Axiallager (36b) umfasst, wobei das Radiallager (38) mit einer durch eine Außenumfangsfläche des Tellers (12) gebildete Radiallagerfläche (39) zusammenwirkt, wobei das erste Axiallager (36a) mit einer ersten Lagerfläche (44a) des Tellers (12) zusammenwirkt und das zweite Axiallager (36b) mit einer zweiten Lagerfläche (44b) des Tellers (12) zusammenwirkt und wobei die Lagerflächen (44a, 44b) in Bezug auf die Drehachse (34) des Tellers (12) parallel versetzt zueinander angeordnet sind.Rotary drive, in particular rotary indexing table with a plate (12) which can be driven by a motor (14) to rotate about an axis of rotation (34), and with a bearing arrangement (26) for mounting the plate (12) in a housing (20, FIG. 22) of the pivoting drive, which comprises at least one radial bearing (38) and at least one first axial bearing (36a) and one second axial bearing (36b), the radial bearing (38) having a radial bearing surface (39) formed by an outer peripheral surface of the plate (12). cooperates, wherein the first thrust bearing (36a) with a first bearing surface (44a) of the plate (12) cooperates and the second thrust bearing (36b) with a second bearing surface (44b) of the plate (12) cooperates and wherein the bearing surfaces (44a, 44b ) are arranged offset parallel to each other with respect to the axis of rotation (34) of the plate (12).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwenkantrieb, insbesondere Rundschalttisch mit einem Teller, der von einem Motor zu einer Drehbewegung um eine Drehachse antreibbar ist, und mit einer Lageranordnung zur Lagerung des Tellers in einem Gehäuse des Schwenkantriebs.The present invention relates to a rotary actuator, in particular rotary indexing table with a plate which can be driven by a motor to a rotational movement about an axis of rotation, and with a bearing assembly for supporting the plate in a housing of the rotary actuator.
Derartige Schwenkantriebe finden eine breite Anwendung unter anderem in der Montage- und/oder Automatisierungstechnik. Auf dem Teller können beispielsweise Werkstücke angeordnet werden, die zu ihrer Bearbeitung und/oder Montage in getaktete oder kontinuierliche Drehbewegung versetzt werden.Such part-turn actuators are widely used, inter alia, in assembly and / or automation technology. On the plate, for example, workpieces can be arranged, which are added to their processing and / or assembly in clocked or continuous rotary motion.
Eine wesentliche Anforderung an derartige Schwenkantriebe ist eine hohe Präzision der Drehbewegung auch bei hoher Belastung. D. h. der Teller bzw. die auf ihm angeordneten Werkstücke sollen stets eine wohl definierte Position/Orientierung relativ zu den Montage-/Bearbeitungswerkzeugen aufweisen. Insbesondere bei schweren Werkstücken ist die Belastung des Tellers sowie der ihn lagernden Lageranordnung sehr hoch, so dass Verformungen und dauerhafte Schädigungen der Komponenten des Schwenkantriebs auftreten können. Dies führt zu Ungenauigkeiten der Drehbewegung des Tellers.An essential requirement of such rotary actuators is a high precision of the rotational movement, even at high loads. Ie. the plate or the workpieces arranged on it should always have a well-defined position / orientation relative to the assembly / processing tools. Particularly in the case of heavy workpieces, the load on the plate and the bearing arrangement supporting it is very high, so that deformations and permanent damage to the components of the pivoting drive can occur. This leads to inaccuracies in the rotational movement of the plate.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwenkantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der hohe Belastungen verkraftet und dabei trotzdem präzise arbeitet. Er soll gleichzeitig konstruktiv einfach und damit kostengünstig aufgebaut sein.It is therefore an object of the present invention to provide a rotary actuator of the type mentioned, which copes with high loads while still working precisely. He should be constructively simple and therefore inexpensive to build at the same time.
Diese Aufgabe wird durch einen Schwenkantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a pivot drive with the features of claim 1.
Der erfindungsgemäße Schwenkantrieb der eingangs genannten Art weist eine Lageranordnung auf, die zumindest ein Radiallager und zumindest ein erstes und ein zweites Axiallager umfasst. Das Radiallager wirkt mit einer durch eine Außenumfangsfläche des Tellers gebildete Radiallagerfläche zusammen, während das erste Axiallager mit einer ersten Lagerfläche des Tellers zusammenwirkt und das zweite Axiallager mit einer zweiten Lagerfläche des Tellers zusammenwirkt. Die Lagerflächen sind in Bezug auf die Drehachse des Tellers parallel versetzt zueinander angeordnet.The pivoting drive according to the invention of the type mentioned has a bearing assembly comprising at least one radial bearing and at least a first and a second thrust bearing. The radial bearing cooperates with a radial bearing surface formed by an outer peripheral surface of the plate, while the first thrust bearing cooperates with a first bearing surface of the disk and the second thrust bearing cooperates with a second bearing surface of the disk. The bearing surfaces are offset parallel to each other with respect to the axis of rotation of the plate.
Mit anderen Worten erfolgt eine radiale Lagerung des Tellers nicht an einer Fläche des Tellers, die der Drehachse zugewandt ist, sondern an einer Außenumfangsfläche des Tellers. Der Durchmesser des Radiallagers kann daher größer gewählt werden. Bei einer gleich großen Belastung wird das Radiallager bei dem erfindungsgemäßen Schwenkantrieb daher weniger stark belastet als bei herkömmlichen Schwenkantrieben mit einer nach innen gewandten Radiallagerfläche. Außerdem können durch die beiden Axiallager auf effiziente Art und Weise in axialer Richtung wirkende Belastungskomponenten aufgenommen werden. Durch die Wahl einer versetzten Anordnung der Lagerflächen der Axiallager kann zudem eine besonders kompakte Bauweise realisiert werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich die Lagerflächen in Richtung der Drehachse gesehen zumindest teilweise, insbesondere vollständig überlappen. Bei einer vollständigen Überlappung ist der radiale Abstand der beiden Lagerflächen von der Drehachse gleich.In other words, a radial bearing of the plate does not take place on a surface of the plate, which faces the axis of rotation, but on an outer peripheral surface of the plate. The diameter of the radial bearing can therefore be chosen larger. In the case of a load of equal magnitude, the radial bearing is therefore less heavily loaded in the pivoting drive according to the invention than in conventional pivoting drives with an inwardly directed radial bearing surface. In addition, can be absorbed by the two thrust bearing in an efficient manner in the axial direction acting stress components. By choosing a staggered arrangement of the bearing surfaces of the thrust bearing also a particularly compact design can be realized. This is especially true when the bearing surfaces seen in the direction of the axis of rotation at least partially, in particular completely overlap. At a complete overlap of the radial distance between the two bearing surfaces of the rotation axis is the same.
Die erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche können sich im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse erstrecken, wobei die erste Lagerfläche einer Telleroberfläche zugewandt ist und wobei die zweite Lagerfläche der Telleroberfläche abgewandt ist. Mit anderen Worten sind die erste und die zweite Lagerfläche an entgegengesetzten axialen Seitenflächen des Tellers angeordnet. Dadurch können beispielsweise auf den Teller wirkende Kippmomente besser aufgenommen werden, wodurch die auf die Axiallager wirkende Maximalbelastung reduziert wird.The first bearing surface and the second bearing surface may extend substantially perpendicular to the axis of rotation, wherein the first bearing surface faces a disk surface and wherein the second bearing surface faces away from the disk surface. In other words, the first and the second bearing surface are arranged on opposite axial side surfaces of the plate. As a result, for example, tilting moments acting on the plate can be better absorbed, whereby the maximum load acting on the thrust bearings is reduced.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Lagerfläche zumindest teilweise radial über einen Außenumfang der Oberfläche des Tellers hinausragen. Mit anderen Worten sind die Lagerflächen in Bezug auf die Oberfläche des Tellers, auf der beispielsweise zu bearbeitende Werkstücke angeordnet sind, in einem radial weiter außen liegenden Bereich angebracht, um möglichst viel Lagerfläche bieten zu können, die die auf den Teller wirkende Belastung aufnimmt. Insbesondere können so auch Kippmomente effizient aufgenommen werden.It can be provided that the first and the second bearing surface at least partially protrude radially beyond an outer circumference of the surface of the plate. In other words, the bearing surfaces are arranged with respect to the surface of the plate on which, for example, workpieces to be machined, in a radially outer region to provide as much storage space can, which absorbs the load acting on the plate. In particular, tilting moments can thus be recorded efficiently.
Eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Lageranordnung ergibt sich, wenn die Lagerflächen und die Radiallagerfläche in etwa rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Beispielsweise können die genannten Flächen ein liegendes ”U” bilden.A structurally simple embodiment of the bearing arrangement results when the bearing surfaces and the radial bearing surface are arranged approximately at right angles to each other. For example, said surfaces may form a horizontal "U".
Gemäß einer Ausführungsform definiert die Radiallagerfläche einen maximalen Außenumfang des Tellers. D. h. kein anderer Abschnitt des Tellers hat einen größeren radialen Abstand von der Drehachse als die Radiallagerfläche. Ausnahmen können Bauteile sein, die für die Dynamik der Drehbewegung des Tellers nur eine sehr untergeordnete Bedeutung aufweisen, wie etwa ein Zeigeelement zur Anzeige einer Drehwinkelposition des Drehtellers.According to one embodiment, the radial bearing surface defines a maximum outer circumference of the plate. Ie. no other portion of the plate has a greater radial distance from the axis of rotation than the radial bearing surface. Exceptions may be components that have only a very minor importance for the dynamics of the rotational movement of the plate, such as a pointing element for indicating a rotational angular position of the turntable.
Zumindest eine der Lagerflächen und/oder die Radiallagerfläche können an einem an dem Teller angeordneten Führungsabschnitt ausgebildet sein. Der Führungsabschnitt kann radial über einen Außenumfang der Oberfläche des Tellers hinausragen, so dass maximale Lagerradien realisiert werden können.At least one of the bearing surfaces and / or the radial bearing surface may be formed on a guide section arranged on the plate. The guide portion may protrude radially beyond an outer periphery of the surface of the plate, so that maximum bearing radii can be realized.
Das Radiallager kann Wälzkörper umfassen, die direkt mit der Radiallagerfläche und mit einer komplementären, an dem Gehäuse angeordneten Gehäuseradiallagerfläche in Kontakt stehen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Axiallager Wälzkörper umfassen, die direkt mit einer der Lagerflächen und mit einer komplementären, an dem Gehäuse angeordneten Gehäuselagerfläche in Kontakt stehen. Mit anderen Worten bilden das Gehäuse und der Teller selbst die Lagerflächen der Lageranordnung, so dass die Bauteilanzahl verringert werden kann.The radial bearing may comprise rolling elements, which are directly in contact with the radial bearing surface and with a complementary, arranged on the housing housing housing surface. Alternatively or additionally, it may be provided that the thrust bearings comprise rolling elements which are in direct contact with one of the bearing surfaces and with a complementary housing bearing surface arranged on the housing. In other words, the housing and the plate itself form the bearing surfaces of the bearing assembly, so that the number of components can be reduced.
Um die Führung der Wälzkörper in den Lagern zu verbessern, können entsprechende Führungsnuten vorgesehen sein. Insbesondere weist die Radiallagerfläche eine Führungsnut auf, in der die Wälzkörper des Radiallagers zumindest teilweise angeordnet sind.In order to improve the leadership of the rolling elements in the camps, corresponding guide grooves may be provided. In particular, the radial bearing surface has a guide groove in which the rolling elements of the radial bearing are at least partially arranged.
Zur vereinfachten Montage und/oder Wartung des Schwenkantriebs kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Gehäuselagerflächen und/oder die Gehäuseradiallagerfläche an einem lösbar mit dem Gehäuse verbundenen Lagerabschnitt ausgebildet sind.For simplified installation and / or maintenance of the pivot drive, provision can be made for at least one of the housing bearing surfaces and / or the housing radiator bearing surface to be formed on a bearing section detachably connected to the housing.
Der Teller kann ringförmig ausgebildet sein, um Montage-/Bearbeitungswerkzeuge oder andere Vorrichtungen im Bereich einer zentralen Mittenöffnung des Tellers anordnen zu können. Dadurch ist der Teller von radial außen besser zugänglich und kann einfacher überwacht werden.The plate may be annular in order to arrange assembly / processing tools or other devices in the region of a central center opening of the plate can. As a result, the plate is more accessible from the outside and can be monitored more easily.
Grundsätzlich kann der Teller direkt zu der Drehbewegung angetrieben werden, beispielsweise durch einen Torque-Motor. Es ist allerdings auch möglich, an dem Teller einen Zahnkranz anzubringen, der mit einem von dem Motor antreibbaren Stirnrad kämmt. Bevorzugt weist der Teller jedoch in eine Antriebsnut einer Kurventrommel eingreifende Mitnehmer auf, wobei der Teller über die Kurventrommel zu der Drehbewegung antreibbar ist, die ihrerseits von dem Motor zu einer Drehbewegung um ihre Längsachse antreibbar ist. Ein derartiger Antrieb ermöglicht eine präzise Drehbewegung des Tellers auch bei hoher Belastung.In principle, the plate can be driven directly to the rotational movement, for example by a torque motor. However, it is also possible to attach to the plate a ring gear, which meshes with a drivable by the motor spur gear. Preferably, however, the plate on engaging in a drive groove of a cam drum driver, wherein the plate is driven via the cam drum to the rotational movement, which in turn is driven by the motor to a rotational movement about its longitudinal axis. Such a drive allows a precise rotational movement of the plate even at high loads.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben.Further embodiments of the invention are given in the description, the drawings and the claims.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform erläutert. Es zeigen:Hereinafter, the present invention will be explained purely by way of example with reference to an advantageous embodiment. Show it:
Um eine Drehbewegung des Drehtellers
Wie in
Gehäuseseitig wirken die Wälzkörper
In entgegengesetzte Richtung wirkende Kräfte, die beispielsweise bei ungleichmäßiger Belastung des Drehtellers
Mit anderen Worten wird der Führungsbund
Eine radiale Lagerung des Drehtellers
Der Führungsbund
Zum Schutz der Lager
Der Antrieb des Drehtellers
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- RundschalttischRotary table
- 1212
- Drehtellerturntable
- 1414
- Motorengine
- 1616
- Getriebetransmission
- 1818
- Bohrungdrilling
- 2020
- Gehäusecasing
- 2222
- KurventrommelgehäuseCam drum housing
- 2424
- Mitnehmertakeaway
- 2626
- Lageranordnungbearing arrangement
- 2828
- Arbeitsflächeworking surface
- 3030
- Mittenöffnungcenter opening
- 3232
- Auflageflächebearing surface
- 3434
- Drehachseaxis of rotation
- 36a, 36b36a, 36b
- Axiallagerthrust
- 3838
- Radiallagerradial bearings
- 3939
- RadiallagerflächeRadial bearing surface
- 40, 40'40, 40 '
- Wälzkörperrolling elements
- 4242
- Führungsbundguide collar
- 44a, 44b44a, 44b
- Lagerflächestorage area
- 4646
- Lagerringbearing ring
- 4848
- Gehäuseringhousing ring
- 5050
- Ringflächering surface
- 5252
- Führungsnutguide
- 5454
- Ringelementring element
- 5656
- WellendichtringShaft seal
- 5858
- Kurventrommelcam drum
- AAAA
- Schnittebenecutting plane
Claims (14)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20110331 |
|
R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20110331 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20140121 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |