DE2441521A1 - Positioniervorrichtung - Google Patents
PositioniervorrichtungInfo
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- DE2441521A1 DE2441521A1 DE2441521A DE2441521A DE2441521A1 DE 2441521 A1 DE2441521 A1 DE 2441521A1 DE 2441521 A DE2441521 A DE 2441521A DE 2441521 A DE2441521 A DE 2441521A DE 2441521 A1 DE2441521 A1 DE 2441521A1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q16/00—Equipment for precise positioning of tool or work into particular locations not otherwise provided for
- B23Q16/001—Stops, cams, or holders therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Description
Patentanwälte
Dipl.-Ing.W,Beyer 2441521
Dipl.-Wirtsch.-Ing.B.Jοchem
Prankfurt/Main Staufenstrasse
Atlas Copco
Aktiebolag
Nacka/Schweden
Positioniervorri'chtung
Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung mit
einem ersten und einem zweiten Hauptteil, die zueinander mittels eines Motors linear verschieblich und in vorbestimmten
Relativstellungen arretierbar sind.
Derartige Positioniervorrichtungen sind beispielsweise
für die Automatisierung verschiedenster Bearbeitungsvorgänge wie dem Bohren von Löchern in ein Werkstück
und-das Gewindeschneiden in diese Löcher äusserst erwünscht. Gewöhnlich muß das Werkstück zunächst eingespannt und dann in verschiedene Stellungen gebracht
und dabei möglicherweise auch gedreht werden. Vorzugsweise kann das Spannen und Instellungbringen pneumatisch
ausgeführt werden, und alle Vorgänge können durch einen bekannten pneumatischen Lochstreifenleser (US-PS 3 745 311)
gesteuert werden. Wichtig ist, daß das ,Positionieren schnell und sehr genau vonstatten geht und es möglich
ist, Stellungen im voraus zu bestimmens, die sehr dicht beieinander liegen. -- .
Ht 8613
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Positioniervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche den vorerwähnten
Anforderungen Rechnung trägt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadruch gelöst, daß
an dem ersten Hauptteil sich in Verschieberichtung erstreckende erste und zweite Führungsmittel angeordnet
sind und daß eine längs dem ersten Führungsmittel verschiebliche und in verschiedenen Stellungen daran festlegbare
erste Anschlageinrichtung und eine längs dem zweiten Führungsmittel verschiebliche und in verschiedenen
Stellungen daran festlegbare zweite Anschlageinrichtung mit Anschlaggliedern vorgesehen sind, die aus
wirkungslosen Stellungen, in denen sie die freie Relativbewegung zwischen den HaUptteilen gestatten, getrennt
in Eingriffsstellungen mit Anschlagmitteln am zweiten Hauptteil zur Begrenzung der Relativbewegung zwischen
den Hauptteilen in einer Richtung aktivierbar sind, und daß der Motor ein Druckmittelmotor ist, der eine Linearbewegung
zwischen den Hauptteilen bewirkt, bis er stehenbleibt, wenn ein aktiviertes Anschlagglied der Anschlageinrichtungen
mit dem Anschlagmittel am zweiten Hauptteil in Eingriff gelangt, um eine ausgewählte Relativstellung
zwischen den Hauptteilen zu bestimmen.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es geigen %
e 1 teilweise weggebrochen eine Positionier vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig* 2 und 3 Querschnitte nach den Linien 2-2 bzw. 3-3 in Fig. 1,
Fig..4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einigen
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Einzelteilen in einer anderen Relativstellung,
Fig. 5 in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch eine Einzelheit aus Fig. 1,
Fig. 6 in schematischer Darstellung eine weitere Einzelheit aus Fig. 1 und
Fig. 7 in schematischer Darstellung eine alternative Ausführungsform zu der in Fig. 5 gezeigten
Einzelheit.
Die in der Zeichnung dargestellte Positioniervorrichtung
besteht aus einem feststehenden Teil, der an einem nicht gezeigten Rahmen angebracht und in seiner Gesamtheit mit
11 bezeichnet ist, und einem beweglichen Teil, der in seiner Gesamtheit mit 12 bezeichnet ist. Der bewegliche
Teil 12 besteht aus einem Arm in Form eines Kastenträgers
13 mit rechteckigem Querschnitt, der in einem stationären Lagergehäuse 14 mittels Wälzlagern 15 so geführt und gelagert
ist, daß er axial bewegt werden kann. Die Wälzlager 15 sind in ihren Einzelheiten nicht gezeigt. Mittels
eines mit einer Zahnstange 18 am Kastenträger 13 kämmenden Zahnrades 17 vermag ein Druckluftmotor 16 der Flügelzellenbauart
den Kastenträger axial in beiden Richtungen zu verschieben. Das rechte Ende des Kastenträgers 13 ist
nicht dargestellt, und es lässt sich verstehen, daß ein
zu positionierendes Werkstück an dem nicht gezeigten Ende des Arms befestigt wird, und zwar entweder unmittelbar,
wenn nur ein lineares Positionieren gewünscht wird, oder mittelbar über eine quergerichtete Positioniervorrichtung,
die von dem Arm für den Fall getragen ist, daß ein orthogonales Positionieren gewünscht wird. Alternativ kann der Teil 11,
der als stationärer Teil bezeichnet wird, natürlich auch von einer quergerichteten linearen Posiloniervorrichtung
derselben Art wie der gezeigten getragen sein. Oft ergänzt eine Möglichkeit von Drehbewegungen das orthogonale
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•If. 2AA 1 5 2
Positionieren.
Der feststehende Teil 11 hat ein Teil, welches aus vier Stangen 19 "besteht, die drei parallele Führungsbahnen für
sieben identische Anschlageinrichtungen 2o - 26 bilden. Diese Anschlageinrichtungen sind in beliebigen Axialstellungen
längs und zwischen den Stangen 19 mithilfe von Schrauben 27 und Klemmstücken 28 festlegbar, wie am
besten aus Pig. 5 hervorgeh+, worin eine Anschlageinrichtung
im größeren Maßstab gegenüber den anderen Figuren gezeigt ist. Ein Gehäuse 3o der Anschlageinrichtung bildet
einen Zylinder für einen Kolben 31, der bei Zufuhr von Druckluft zu einer Druckkammer 29 über einen Schlauch
und einen Schlauchanschluß 33 nach aufwärts in eine Endstellung
gedrückt wird, die von zwei Ringflächen 34 und 35 definiert ist, welche gegeneinander in Anlage gelangen.
Eine Rückstellfeder 36 hält normalerweise den Kolben 31
in seiner in Pig. 5 gezeigten wirkungslosen Stellung. Der Kolben 31 hat eine Kolbenstange 37, und das andere
Ende der Kolbenstange bildet einen Kopf 38, der ein Anschlagelement ist und eine flache Ansehlagfläche 39
und eine querverlaufende Ausnehmung 4o trägt. In der
flachen Anschlagfläche 39 befindet sich ein Loch 41 mit
einer Dichtungsbuchse 42 und einem Schlauchanschluß 43.
Dieser Schlauchanschluß 43 wird mit Druckluft über einen
Signalschiauch 44 versorgt, welchem Druckluft mit sehr
niedrigem Druck durch eine nicht gezeigte Drosselbohrung zugeführt wird. Wenn das Loch 41 abgeschlossen ist, wie
es weiter unten beschrieben wird, wird der Druck im Signalschlauch 44 ansteigen und anzeigen, daß die gewünschte
Stellung erreicht ist. Die Kolbenstange 37 wird von einem Pührung8stift 45 geführt, der in einer Axialnut 46 gleitet,
welche ein Verdrehen der Kolbenstange um einen kleinen Winkel von einem oder einigen Graden gestattet.
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Am Aussenende des Kastenträgers 13 befindet sich ein Kopfstück
oder Rahmen 47 mit zwei festen Anschlagflächen 48,
49· Wenn irgendeine der Anschlageinrichtungen 2o, 21, 22, die sich links von der Anschlagfläche befinden, in ihre
Wirkxmgssteilung gebracht wird, d.h. in die ausgefahrene
Stellung, welche für die Anschlageinrichtung 2o in Pig. I gezeigt ist, wird die Anschlagfläche 39 (siehe Fig. 4)
der Anschlageinrichtung in Anlage gegen einen entsprechenden
Bereich der Anschlagfläche ?8 gelangen, die somit den Anschlageinrichtungen 2o, 21, 22 gemein ist, welche von
den parallelen Führungsbahnen getragen werden. In gleicher
Weise ist die Anschlagfläche 49 gemeinsam für die Anschlageinrichtungen 23, 24, 25, 26 an deren rechter Seite.
Die Anschlageinrichtung 23 ist in Wirkungsstellung gezeigt,
d.h. mit ihrer Kolbenstange 37 ausgefahren, und mit ihrer Anschlagfläche 39 in Stellung zur Anlage gegen
die Anschlagfläche 49·
Zwei Bügel 5o, 51 sind in dem Kopfteil oder Rahmen 47
am äusseren Ende des Kastenträgers 13 schwenkbar um zwei Querachsen 68, 69 aufgehängt. Zwischen dem Bügel
51 und einem am Bügel 5o befestigten Arm 52 ist ein Stoßdämpfer 53 schwenkbar angekuppelt. Der Stoßdämpfer
53 ist schematisch in Fig. 6 gezeigt und enthält eine Druckfeder 54, eine Einwegdrossel 55 und einen Ölvorratsbehälter
56. Die Einwegdrossel 55 besteht aus einem Rückschlagventil 57 und zwei einstellbaren Drosselbohrungen
58, 59· Mittels der Feder 54 spannt der Stoßdämpfer 53 die Bügel 5o, 51 nach auswärts in ihre
mechanisch bestimmten Endstellungen gegen den Rahmen gemäß der Darstellung in Fig. 1 vor. Wenn der Arm 13
sich nach rechts in Fig. 1 bewegt, wird eine Querplatte 6o am Bügel 51 gegen die Ausnehmung 4o in der in Wirkungsstellung
befindlichen Anschlageinrichtung'-43 anfahren,
d.h. der Anschlageinrichtung, der Kopf 38 ausgefahren ist. Als Folge davon verschwenkt der Bügel 51
nach einwärts gegen den Bügel 5o, und der Stoßdämpfer
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wird zusammengedrückt. Die Dämpfungskraft wird durch die einstellbare Drosselbohrung 59 in der Einwegdrossel 55
kontrolliert. Die Anschlagstellung wird durch Berührung
zwischen der flachen Anschlagfläche 39 der Anschlageinrichtung 23 und einem entsprechenden Teil der flachen
Anschlagfläche 4-9 am Kopfteil oder Rahmen 47 gemäß der Darstellung in Fig. 4 bestimmt und veranlasst den Druckluftmotor
16 bei seinem vollen Drehmoment stehenzubleiben. Mithilfe der Aussparung 4o im Anschlagkopf 38 wird dieser
in seiner ausgefahrenen.Stellung auch dann gehalten, wenn die Druckkammer 29 der Anschlageinrichtung 23 (Fig. 5)
entlüftet wird. Der Anschlagkopf 38 ist, wie oben bereits in Verbindung mit Fig. 5 erläutert wurde, begrenzt
drehbar, so daß die flachen Anschlagflächen 39 und 49 immer flächige Berührung bekommen werden und die Dichtungsbuchse 42 an dem Anschlagkopf immer gegen die Anschlagfläche
49 dichten wird. Somit haben die Anschlagköpfe 38 drei Funktionen, nämlich
a) Anschläge für die entsprechenden Dämpfungsbügel 5ο und 51 zu bilden,
b) die Anschlagstellungen des Arms 3o mittels ihrer
flachen Oberflächen 39 zu definieren, die mit entsprechenden Teilen der Anschlagflächen 48 bzw.
49 zusammenwirken, und
c) die erreichten Stellungen mittels der Dichtungsbuchsen 48 und deren Ventilwirkung anzuzeigen.
Die drei Anschlageinrichtungen 23, 24, 25 können so eingestellt
werden, daß die Anschlagstellungen definieren, welche so dicht beieinander liegen, wie dies die Toleranzen
gestatten, da diese drei Anschlageinrichtungen vollständig unabhängig voneinander verschieblich sind und in
Wirkungssteilung gebracht werden können. Eine Vielzahl
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von Anschlageinrichtungen, die in dieselbe Richtung weisen, kann längs derselben Führungsbahn verschieblich
sein, wie durch die Anschlageinrichtungen 23 und 26 im Beispiel verdeutlicht wurde.
Die drei Anschlageinrichtungen 2o, 21 und 22 an der
linken Seite des Kopfteils oder Rahmens 47 wirken in derselben Weise zusammen mit der Anschlagfläche 48 und
dem Bügel 5o, um die Anschlagstellung des Arms 12 zu
definieren, wenn letzterer nach links in Pig. I bewegt
wird. Damit erübrigt sich eine Beschreibung hiervon im einzelnen. Da der Stoßdämpfer 23 zwischen den Bügeln 5o,
51 angekuppelt ist und der Bügel 5o eine Querplatte 61 besitzt, welche der Querplatte 6o des Bügels 51 entspricht, wird der Stoßdämpfer 53 den Bügel 5o in derselben
Weise dämpfen, wie er den Bügel 51 dämpft. Die Drosselbohrung
58 in der Einwegdrossel 55 wirkt sich dahingehend aus, daß die Feder 54 beispielsweise o,2 Sek.
benötigt, um die Bügel 5o, 51 aus ihrer gegeneinander gedrückten Stellung wieder auseinander "zu bringen. Während
einer kurzen Bewegung des Arms 13,. beispielsweise von der durch die Anschlageinrichtung 2o begründenden Stellung
in die von der Anschlageinrichtung 23 begründenden Stellung
in den Stellungen, welche die Anschlageinrichtungen in Fig. 1 eingenommen haben, wird die Feder 54 keine Zeit
haben, um die Bügel 5o, 51 in ihre Ruhestellungen auseinanderzubringen,
in denen sie in Fig. 1 gezeigt sind, und als Folge hiervon wird die Dämpfungsstrecke kürzer
als normal sein. Dies ist vorteilhaft, weil in diesem Fall der Arm 13 nicht seine Normalgeschwindigkeit erreichen
wird. Da der Stoßdämpfer 23 allen Anschlageinrichtungen
2o - 26 in beiden Richtungen gemeinsam ist, werden die Dämpfungsstrecke und dadurch die Dämpfungszeit sich zusammen mit der Bewegungsgeschwindigkeit
ändern. Wenn stattdessen auch nach kurzen Bewegungen des Arms und in Verbindung damit niedrigen Geschwind:! gkej ten
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eine vollständige Dämpfungsstrecke vorhanden wäre, würde
die Dampfungszeit langer als normal nach kurzer Verschiebung
sein.
Eine alternative Ausführungsform einer Anschlageinrichtung
ist in Pig. 7 gezeigt. Anstelle des Ausfahrens mittels
eines Kolbens ist der Anschlagkopf 38 schwenkbar befestigt und kann mittels eines doppelt wirkenden KraftZylinders
62 hoch- und niedergeschwenkt werden, der an das Gelenk
zwischen zwei Hebeln 63, 64 zur Schaffung einer Kniehebelwirkung angekuppelt ist. Pig. 7 ist nur eine
schematische Darstellung, und die drei Befestigungsglieder 65, 66, 67 sind Teil des Gehäuses der Anschlageinrichtung,
das längs zweier der Stangen 9o in der gleichen
Weise verschieblieh ist, wie dies in Verbindung mit der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben wurde. Ein
Vorteil der Ausführungsform nach Pig. 7 besteht darin,
daß der Anschlagkopf 38 aus seiner Wirkungsstellung in
seine wirkungslose Stellung verschwenkt werden kann, d.h. nach unten verschwenkt werden kann, während der
Druckluftmotor 16 sein Ausgangsdrehmoment beibehält.
Ansprüche
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Claims (7)
- Pat entansprücheΓΐJ Positioniervorrichtung mit einem ersten- und einem zweiten Hauptteil, die zueinander mittels eines Motors linear verschieblich und in vorbestimmten Relativstellungen arretierbar sind, d a du r c h gekennz e i chnet, daß an dem ersten Hauptteil (11) sich in Verschieberichtung erstreckende erste und zweite Führungsmittel (19) angeordnet sind und daß eine längs dem ersten Führungsmittel verschiebliche und in verschiedenen Stellungen daran festlegbare erste Anschlageinrichtung (2o) und eine längs dem zweiten Führungsmittel verschiebliche und in.verschiedenen Stellungen daran festlegbare zweite Anschlageinrichtung (21) mit Anschlaggliedern (38) vorgesehen sind, die aus wirkungslosen Stellungen, in denen sie die freie Relativbewegung zwischen den Kauptteilen (11,12) gestatten, getrennt in Eingriffsstellungen mit Anschlagmitteln (48) am zweiten Hauptteil (12) zur Begrenzung der Relativbewegung zwischen den Hauptteilen in einer Richtung aktivierbar sind, und daß der Motor ein Druckmittelmotor (16) ist, der eine Linearbewegung zwischen den Hauptteilen (11,12) bewirkt, bis er stehenbleibt, wenn ein aktiviertes Anschlagglied (38) der Anschlageinrichtungen (2o,21) mit dem Anschlagmittel (4-8) am zweiten Hauptteil (12) in Eingriff gelangt, um eine ausgewählte Relativst ellung zwischen den Hauptteilen zu bestimmen'.At 8613509810/0 880- Io -244Ί52Ί
- 2. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an dem zweiten Hauptteil (12) angebrachte und der ersten und der zweiten Anschlage in richtung (2o bzw. 21) am ersten Hauptteil (11) gemeinaame Dämpfungsvorrichtung (5o - 61),
- 3. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagglieder (38) flache Oberflächen (39) zur Anlage gegen flache Gegenflächen (4-8) aufweisen, welche die Anschlagmittel an dem zweiten Hauptteil (12) bilden.
- 4. Positioniervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den flachen Oberflächen (39) der Anschlagglieder (38) Signalleitungen (41, 44) münden, die von den flachen Gegenflächen (48) am zweiten Hauptteil (12) verschließbar sind.
- 5. Positiniervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagglieder (38) zur selbsttätigen Einstellung in flächiger Berührung mit den flachen Gegenflächen (48) des zweiten Hauptteils (12) begrenzt winkelbeweglich sind.
- 6. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte längs dem ersten Führungsmittel verschiebliche Anschlageinrichtung (23, 26) und eine vierte längs dem zweiten Führungsmittel verschiebliche Anschlageinrichtung (24) mit Anschlaggliedern (38) vorgesehen sind, welche aus wirkungslosen Stellungen, in denen sie eine freie Relativbewegung zwischen den Hauptteilen (11,12) gestatten, getrennt in Eingriffsstellungen gegenüber einem zweiten Anschlagmittel (49) am zweiten Haupt-At 8613 509810/0880teil (12) zur Begrenzung der Relativbewegung zwischen den Hauptteilen entgegengesetzt zur ersten Richtung aktivierbar sind, daß an dem zweiten Hauptteil (12) ein gegen die erste und die zweite Anschlageinrichtung (2o bzw. 21) anfahrbares erstes Dämpfungselement (61) und ein gegen die dritte und die. vierte Anschlageinrichtung (23, 26 bzw. 24) anfahrbares zweites Dämpfungsei enent (6o) beweglich angebracht sind, die gegen mechanische Endanschläge für den Eingriff mit.den zugehörigen. Anschlageinrichtungen (21, 22 bzw. 23, 26, 24) in deren Aktivstellungen vorgespannt sind, und daß die beiden Dämpfungselemente (61, 6o) durch einen doppelt wirkenden Stoßdämpfer (53) miteinander gekoppelt sind.
- 7. Positioniervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dämpfungselemente (6o, 61) Bügel (5o, 51) enthalten, welche um quer zur Verschieberichtung der Hauptteile (11, 12) verlaufende Achsen verschwenkbar sind.509810/0880L ee r s e i t e
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Legal Events
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