DE20220658U1

DE20220658U1 - Positioniersystem für Werkzeugschlitten

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Publication number: DE20220658U1
Application number: DE20220658U
Authority: DE
Original assignee: NEWTEC HANDELS und DIENSTLEIST; NEWTEC HANDELS- und DIENSTLEISTUNGSGESELLSCHAFT MBH
Current assignee: NEWTEC HANDELS und DIENSTLEIST; NEWTEC HANDELS- und DIENSTLEISTUNGSGESELLSCHAFT MBH
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2012-06-19

Abstract

Positioniersystem für Werkzeugschlitten auf einer geradlinigen Führung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Position jedes einzelnen Werkzeugschlittens (1;20) durch einen Absolutsensor (5), über einen Messstab (4) bestimmt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Positioniersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Geradlinige Positioniersysteme, beispielsweise zum Positionieren von Ober (19)- und Untermessern (11) (Scherenschnitt) in einer Rollenschneidmaschine ermöglichen es, dass die einzelnen Messerhalter (18) (Obermesser) bzw. Schneidbüchsen (Untermesser) über einen linearen Positionierantrieb automatisch entsprechend der geforderten Schnittbreiten in Stellung gebracht werden. Dabei werden die Messerhalter und Schneidbuchsen, welche sich jeweils auf einem Schlitten bzw. auf einer Welle befinden, nacheinander, gesteuert über entsprechende Software, durch einen Positionierantrieb mittels Zahnriemen oder Kugelumlaufspindel in einer Achse einzeln verfahren und positioniert.
Da die Werkzeugschlitten keine eigenen Positioniersensoren besitzen, muss deren tatsächliche Position vorher und auch nachher in einem separaten Messdurchlauf ermittelt werden. Diese Vorgänge benötigen je nach Anzahl der zu positionierenden Messer viel Zeit. Zudem sind Positionierantriebe und die dazugehörigen Steuermodule sehr kostenintensive Bauteil-Komponenten.
Die bekannten Positioniersysteme sind auf Grund ihrer Bauweise (großer seitlicher Platzbedarf) oftmals nicht zum Nachrüsten in vorhandene Maschinen geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Positioniersystem der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, dass es möglich ist, die Werkzeugschlitten unabhängig voneinander einzeln oder zu mehreren, schnellstmöglich präzise in Position zu bringen. Der technische Aufwand soll weitgehend reduziert und durch kompaktere Konstruktion der nachträgliche Einbau in vorhandene Maschinen ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1–9 gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 eine Übersichtsskizze in Längsansicht;
2 eine Draufsicht von 1;
3 einen Schnitt quer zur Längsansicht durch einen Werkzeugschlitten (1) mit fest verbundenem Werkzeug (Obermesser 18; 19);
4 einen Schnitt quer zur Längsansicht durch einen Werkzeugschlitten (20) mit Mitnehmerstift (10) zur lösbaren Verbindung zum Werkzeug (Untermesser 11)
5 einen Schnitt durch ein Untermesser (11) mit eingerastetem Mitnehmerstift(10).
Wie 1 zeigt, sind die Werkzeugschlitten (1; 20) auf einer geradlinigen Führung (2) angeordnet und können über einen zentralen Antriebsriemen (3) einzeln oder zu mehreren verfahren und positioniert werden. Über die gesamte Arbeitsbreite erstreckt sich ein Messstab (4), an dem die jeweilige Stellung der Werkzeugschlitten über einen Absolutsensor (5) elektronisch ermittelt und mit Hilfe eines Softwareprogramms bestimmt bzw. neu definiert wird.
Eine Kupplung (6) am Werkzeugschlitten ermöglicht für den Transport eine kraftschlüssige Verbindung zum Antriebsriemen, gleichzeitig löst sich der Stopper (7) in direkter Abhängigkeit zur Kupplung, so dass der Werkzeugschlitten entsprechend der Riemengeschwindigkeit mitfährt.
Die Riemengeschwindigkeit kann über einen kostengünstigen, frequenzgeregelten Drehstrommotor (8) vor- bzw. rückwärts, z.B. in zwei Stufen, eine schnelle für größere Distanzen und eine langsame zum exakten Positionieren erzeugt und über das Softwareprogramm je nach geforderter Positioniergenauigkeit abgestimmt werden.
Da jeder Werkzeugschlitten über einen Absolutsensor verfügt und somit selbst seine Position jederzeit erkennt, ist es möglich, mehrere oder alle Werkzeugschlitten gleichzeitig zu verfahren und in bestimmten Ausnahmefällen auch zu positionieren. Und zwar dann, wenn alle Werkzeugschlitten um das gleiche Maß versetzt werden sollen.
In den meisten Fällen ändern sich aber bei einer Neueinstellung auch die Abstände zwischen den Werkzeugschlitten, so dass zunächst alle Werkzeugschlitten im Schnellgang verfahren werden. Kurz bevor der erste Werkzeugschlitten seine Position erreicht, verlangsamt sich die Geschwindigkeit. Ist die Position erreicht, löst die Kupplung die Verbindung zum Riemen, gleichzeitig fixiert der Stopper den Werkzeugschlitten in seiner neuen Position. Anschließend werden die restlichen Werkzeugschlitten im Schnellgang weiter transportiert, bis der nächste Werkzeugschlitten annähernd seine neue Position erreicht hat. Dieser Ablauf wiederholt sich solange, bis alle Werkzeugschlitten positioniert sind.
Die Kupplung des Werkzeugschlittens kann an einer beliebigen Stelle des Riemens den Kontakt für den Transport erzeugen. Eine Bewegung des Werkzeugschlittens erfolgt, sobald Getriebeumkehrspiel, Schlupf oder Dehnung des Riemens überwunden sind.
Diese möglichen Ungenauigkeiten haben keinen Einfluss auf die Positioniergenauigkeit, da die tatsächliche Stellung des Werkzeugschlittens ausschließlich über seinen Absolutsensor ermittelt und bestimmt ist.
Für den Fall, dass der Istwert der Position eines Werkzeugschlittens nicht mit dem Sollwert innerhalb der vorgegebenen Toleranz übereinstimmt, wird der Werkzeugschlitten solange neu positioniert, bis die vorgegebenen Toleranzen eingehalten sind.
Dauert dieser Vorgang zu lange, (die maximale Zeit kann über das Softwareprogramm definiert werden), wird eine Störung angezeigt und es ist zu prüfen, ob evtl. die Einstellungen insbesondere die Positioniergenauigkeit, welche über den Absolutsensor mit einer Toleranz von ± 5μ erkannt wird, zu verändern ist, oder ob möglicherweise ein mechanisches Problem vorliegt.
Sind alle Werkzeugschlitten richtig positioniert, können sie gemeinsam über einen pneumatischen Flachschlauch (9) oder andere geeignete Maßnahmen zusätzlich zentral arretiert werden.
Das Messsystem erkennt die Stellungen der Absolutsensoren ab einem bestimmten Mindestabstand zueinander. Um sicherzustellen, dass dieses Maß nicht unterschritten wird, befinden sich zwischen den Werkzeugschlitten mitlaufende Distanzstücke (17) entsprechender Länge.
Sind kleinere Abstände zwischen den Werkzeugschlitten erforderlich, wird über einen zweiten Messstab der Mindestabstand halbiert, so dass jeder zweite Werkzeugschlitten über seinen Absolutsensor auf jeweils einem der beiden Messstäbe seine Position erkennt.
Bei der Verwendung von drei Messstäben verringert sich der Mindestabstand auf ein Drittel usw.
Die Werkzeugschlitten können für unterschiedliche Zwecke entsprechend den Anforderungen mit Halterungen, Greifern etc. ausgestattet sein.
Beispielsweise wird bei dem Werkzeugschlitten(20; 4) über einen Mitnehmerstift (10) ein Untermesser (11) (Schneidbuchse) verschoben und positioniert.
Der konisch angeflachte Mitnehmerstift greift für das Positionieren in eine Nut (12) der Schneidbuchse. Anschließend verschiebt der Werkzeugschlitten das Messer. Ist die gewünschte Position erreicht, zieht sich der Stift in Abhängigkeit von der Stellung der Kupplung, welche gleichzeitig die Verbindung zum Antriebsriemen löst, geringfügig zurück, sodass der Freilauf des Messers durch den Mitnehmer nicht behindert wird.
Sind alle Untermesser in Position, werden sie über pneumatische Flachschläuche (13) auf der Welle (14) fixiert.
Der Antrieb der Werkzeugschlitten über einen Flachriemen ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise. Vor allem die seitlichen Überstände (22) im Bezug zur Arbeitsbreite (23) können gemessen an bisherigen Positioniersystemen weitgehend reduziert werden, da die Umlenkrolle (15) und der quer zur Führung angeordnete Motor (8) mit Getriebe (21) und Antriebsrolle (16) nur wenig Platz beanspruchen.
Damit ist das Nachrüsten für die meisten Rollenschneidmaschinen älterer Bauart möglich.

Claims

Positioniersystem für Werkzeugschlitten auf einer geradlinigen Führung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Position jedes einzelnen Werkzeugschlittens (1;20) durch einen Absolutsensor (5), über einen Messstab (4) bestimmt ist.
Positioniersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugschlitten über einen zentralen Antrieb (8) unabhängig voneinander einzeln oder zu mehreren gleichzeitig verfahren bzw. positioniert werden.
Positioniersystem nach Anspruch 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Werkzeugschlitten über einen Riemen , vorzugsweise einen Flachriemen (3), erfolgt.
Positioniersystem nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Werkzeugschlitten (1;20) über eine Kupplung (6) verfügt, mit der zum Verfahren in eine neue Position ein Kontakt zum Antriebsriemen (3) hergestellt bzw. bei Erreichen der Position der Kontakt gelöst wird.
Positioniersystem nach Anspruch 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Werkzeugschlitten (1;20) über einen Stopper (7) verfügt.
Positioniersystem nach Anspruch 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopper (7) in direkter Abhängigkeit von der Stellung der Kupplung (6) den Werkzeugschlitten (1;20) fixiert bzw. freigibt.
Positioniersystem nach Anspruch 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugschlitten (20) in einer erweiterten Ausführung mit einem konischen Mitnehmerstift (10) ausgestattet sind.
Positioniersystem nach Anspruch 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Mitnehmerstift (10) in direkter Abhängigkeit zur Kupplung (6) betätigt wird.
Positioniersystem nach Anspruch 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugschlitten (1) zentral über einen pneumatischen Flachschlauch (9) arretiert werden.
Positioniersystem nach Anspruch 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugschlitten (1) je nach Anforderung mit Halterungen, Greifern etc. ausgestattet sind.