DE3113185C2 - Stop system for the linear unit of a handling device - Google Patents
Stop system for the linear unit of a handling deviceInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Anschlagsystem, insbesondere für Handhabungsgeräte, welches im wesentlichen aus einem einerseits parallel zu einer mit Anschlägen ausgestatteten Positionierspindel und andererseits parallel zu einer Schaltnockenleiste bewegten Schlitten besteht, welchem eine Steuerungseinrichtung, die mit dem Antrieb zum Ansteuern von Zwischenstellungen zusammenwirkt, zugeordnet ist. Durch die Erfindung wird erreicht, daß zwischen Endpositionen befindliche, beliebige Zwischenpositionen von beiden Seiten her ohne Verwendung einer Dämpfungseinrichtung weich angefahren werden können. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zuerst eine Grobpositionierung und danach eine Feinpositionierung vorgenommen wird. Für die Grobpositionierung ist am Schlitten ein Schalter vorgesehen, welcher mit im wesentlichen die Position von Indexmuttern aufweisenden Nocken der Schaltnockenleiste zusammenwirkt. Für die Feinpositionierung ist am Schlitten eine aus beiden Richtungen anfahrbare Indexiereinheit vorgesehen, deren Indexierbolzen in die durch die Indexiereinheit durchfahrbare Indexiermutter eingreift. Nach einem besonderen Ausführungsbeispiel ist die Positionierspindel Teil einer Führungseinheit, welche aus zwei zueinander parallelen Endplatten besteht, zwischen denen wiederum zwei zu der Positionierspindel parallele Führungsstangen befestigt sind. Auf diesen Führungsstangen ist der Schlitten über einen auf ihm befestigten und mit seiner Kolbenstange an der einen ....The invention relates to a stop system, in particular for handling devices, which essentially consists of a carriage that is moved parallel to a positioning spindle equipped with stops and parallel to a switching cam strip, to which a control device that interacts with the drive for controlling intermediate positions is assigned is. The invention achieves that any intermediate positions located between end positions can be approached smoothly from both sides without the use of a damping device. According to the invention, this is achieved in that first a coarse positioning and then a fine positioning is carried out. For coarse positioning, a switch is provided on the slide which interacts with cams of the switching cam bar which essentially have the position of index nuts. For fine positioning, an indexing unit that can be approached from both directions is provided on the slide, the indexing bolt of which engages in the indexing nut that the indexing unit can pass through. According to a particular exemplary embodiment, the positioning spindle is part of a guide unit which consists of two end plates parallel to one another, between which, in turn, two guide rods parallel to the positioning spindle are fastened. The slide is on these guide rods via one attached to it and with its piston rod on one ...
Description
schenstellung sowie abgeschaltetem Antrieb einen antriebsunabhängig betätigbaren Indexierkolben in eine Zentrierkontur der zugeordneten Indexiermutter einpreßbar istposition as well as disconnected drive one independent of the drive actuatable indexing piston can be pressed into a centering contour of the associated indexing nut is
Die Positionierspindel ist Teil einer Führungseinheit, bestehend aus zwischen zwei Endpia ten parallel zueinander und zur Positionsspinde! befestigten zwei Führungsstangen, während der Schlitten, auf welchem ein Zylinder über ein Drehgelenk befestigt ist, wobei die Kolbenstange des Zylinders an der einen Endplatte angelenkt ist, auf den Führungsstangen verschiebbar angeordnet ist, und wobei die Zentrierkontur ein am äußeren Umfang der Indexiermutter befindliche rillenförmige Ausnehmung istThe positioning spindle is part of a guide unit, consisting of between two end pieces parallel to each other and to the position locker! attached two guide rods, while the slide, on which a cylinder is attached via a swivel joint, the Piston rod of the cylinder is hinged to one end plate, arranged displaceably on the guide rods is, and wherein the centering contour is a groove-shaped located on the outer circumference of the indexing nut Recess is
Der mit den Anschlagmuttern zusammenwirkende Anschlag ist als eine Indexiereinheit ausgebildet, deren Indexierbolzen in die rillenförmige Ausnehmung der Indexiermuttern eingreift. Hierdurch wird erreicht, daß die Anschlag- bzw. Indexiermuttern unabhängig von der Translationsrichtung des Schlittens durch den in ihre Rille eingreifenden indexierbolzen genau positioniert wird bzw. festgehalten werden.The stop cooperating with the stop nuts is designed as an indexing unit, whose Indexing bolt engages in the groove-shaped recess of the indexing nuts. This achieves that the stop or indexing nuts regardless of the direction of translation of the slide through the in their Groove engaging indexing bolt is precisely positioned or held.
Die Indexiereinheit besteht dabei in der Regel aus einem auf dem Schlitten befestigten Indexiergehäuse, welches eine zylindrische, mit der Gewindespindel koaxiale Bohrung aufweist, durch welche die Indexiermuttern hindurchgleiten, während noch eine weitere im wesentlichen zur ersten Bohrung senkrechte Bohrung vorgesehen ist, durch welche der Indexbolzen hindurchreicht Dieser Indexbolzen ist seinerseits Teil des Kolbens eines einfachwirkenden Zylinders, der ebenfalls am Schlitten befestigt und zusammen mit dem Indexiergehäuse die Indexiereinheit bildet.The indexing unit usually consists of an indexing housing attached to the slide, which has a cylindrical bore coaxial with the threaded spindle through which the indexing nuts slide through while still another substantially perpendicular to the first bore hole is provided through which the index bolt extends. This index bolt is itself part of the piston a single-acting cylinder, which is also attached to the slide and together with the indexing housing forms the indexing unit.
An dem dem Indexierbolzen entgegengesetzten und aus dem Indexiergehäuse herausragenden Ende der Kolbenstange sind zwei Nocken vorgesehen, während am Indexiergehäuse zwei Schalter derart befestigt sind, daß jeder Schaltnocke ein Schalter zugeordnet ist. Diese Nocken und Schalter dienen dazu, die Position des Indexierbolzens, also sejne vorgerückte oder zurückgezogene Stellung zu überwachen. Dabei sind zur genauen Einstellbarkeit entweder die Nocken verschieblich angeordnet, während die Schalter fest vorgesehen sind oder können auch die Nocken eine feste Position aufweisen, während die Schalter verschieblich befestigt sind.At the end of the opposite to the indexing bolt and protruding from the indexing housing Two cams are provided on the piston rod, while two switches are attached to the indexing housing in such a way that that a switch is assigned to each switching cam. These cams and switches are used to determine the position of the indexing bolt, so monitor your advanced or withdrawn position. Here are the exact Adjustability either the cams are slidably arranged, while the switches are fixed or the cams can also have a fixed position, while the switches are slidably mounted are.
An der Führungseinheit ist eine mit den Führungsstangen parallele und im wesentlichen die Länge der Gewindespindel aufweisende Nockenleiste befestigt, auf welcher im Wesentlichen mit den Anschlagmuttern positionsgleiche Schaltnocken vorgesehen sind. Gleichzeitig ist am Schlitten eine einen Schalter tragende Schalterplatte befestigt. Dieser Schalter wirkt mit den auf der Nockenleiste befindlichen Nocken zusammen und ergibt die elektrische Nockenschaltung, welche der groben Positionierung dient. Die Endschalter, die vorzugsweise Annäherungs-Vielfachschalter sind, können jedoch auch jede andere Art Schalter sein, welche über Nocken betätigt werden können.On the guide unit is a parallel with the guide rods and essentially the length of the Fastened cam ledge having threaded spindle, on which essentially with the stop nuts switching cams in the same position are provided. At the same time there is a switch on the slide Switch plate attached. This switch interacts with the cams located on the cam bar and results in the electrical cam circuit, which is used for rough positioning. The limit switches, preferably Proximity multiple switches are, but can also be any other type of switch that has Cams can be operated.
Das Anschlagsystem nach der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit dem in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel erläutert.The stop system according to the invention is described below explained in connection with the embodiment shown in the drawing.
Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf das Anschlagsystem nach der Erfindung, mit einer Linear-Einheit 1, welche für jede der drei karthesischen Achsen im wesentlichen gleich ausgebildet sein können. Es ist dabei eine Führungseinheit 10 vorgesehen, welche Mils zwei Endplatten 11 und 12 bestehen, zwischen welchen zueinander parallel zwei Führungsstangen 13 und 14 und eine Gewindespindel 15 angeordnet sind.The drawing shows a schematic representation of a plan view of the stop system according to the invention, with a linear unit 1 which is essentially the same for each of the three Cartesian axes could be. A guide unit 10 is provided, which consists of two end plates 11 and 12, between which two guide rods 13 and 14 and a threaded spindle 15 parallel to one another are arranged.
Die Positionsspindel 15 ist als Teil einer Führungseinheit 10 ausgebildet und besteht aus zwischen zwei Endplatten 11,12 parallel zueinander und zur Positionsspindel 15 befestigten zwei Führungsstangen 13, 14, wobei der Schlitten 3, auf welchem ein Zylinder 5 über ein Drehgelenk 6 befestigt, und die Kolbenstange 7 des Zylinders 5 an der einen Endplatte 11 angelenkt ist, auf den Führungsstangen 13, 14 verschiebbar angeordnet und die Zentrierkontur 34 aus einer am äußeren Umfang der Indexiermutter 22 befindlichen rillenförmigen Ausnehmung 34 besteht An dem einen Ende der Endplatten 11 und 12 im wesentlichen parallel zu den Führungsteilen ist eine Nockenleiste 16 befestigt, auf welcher Schaltnocken 17 verschieblich angeordnet sind. Auf den Führungsstangen 13 und 14 ist über Lager 4, welche Kugelbuchsen, Gleitbuchsen o. dgl. enthalten, ein Schlitten 3 verschieblich angeordnet. Auf dem Schlitten 3 ist zwecks Spielausgleich über ein Drehgefenk 6 ein Zylinder 5 befestigt. Die Kolbenstange 7 des Zylinders 5 ist über einen Bolzen 18 an der einen Endplatte 11 angelenkt Die Nockenleiste 16 ist dabei an der Führungseinheit 10 parallel mit den Führungsstangen Ϊ3,14 befestigt und weist im wesentlichen die Länge der Gewindespindel 15 auf. Auf der Nockenleiste 16 sind im wesentlichen mit den Anschlagmuttern 22, 25 positionsgleiche Nokken 17 vorgesehen und an dem Schlitten 3 eine, den Schalter 9 tragende Schalterplatte 8 befestigt ist. An der der Nockenleiste 16 zuweisenden Seite des Schlittens 3 ist eine Schalterplatte 8 befestigt, auf welcher ein Schalter 9 derart vorgesehen ist, daß er mit den Schaltnocken 16 zusammenwirkt. Auf dem Schlitten 3 ist desweiteren eine Indexiereinheit vorgesehen, welche einerseits aus einem vorzugsweise aui' dem Schlitten 3 befestigte Indexiergehäuse 21 besteht, welches eine Bohrung 35 aufweist, durch welche die Gewindespindel 15 koaxial derart hindurchgeführl ist, daß auf der Spindel 15 vorgesehene Indexiermuttern 22 durch die Bohrung 35 hindurchgleiten können. Die Indexiermuttern 22 sind jeweils über eine Kontermutter 24 verspannt und weisen an ihrem Umfang je eine Rille 34 auf. Auf der Gewindespindel 15 sind desweiteren an den beiden äußeren Enden je ein über eine Kontermutter 26 gesicherter Endanschlag 25 vorgesehen. Die Indexiereinheit 20 besteht desweiteren aus einem Indexierbolzen 23, welcher Teil eines Kolbens 33 eines einfachwirkenden am Schlitten 3 befestigten Zylinders 32 ist. Dieser Indexierbolzen weist eine ähnliche V-förmige Ausbildung (zugespitzt) wie die Rille 34 der indexiermutter 22 auf. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Indexierbolzen 23 statt in die Rille eingreift und eine genaue Positionierung erlaubt. An dem äußeren Ende der Kolbenstange 31 des Kolbens 33 sind zwei Schaltnocken 29, 30 vorgesehen, welche mit zwei am Zylinder 32 befestigten Schaltern 27,28 zusammenwirken. Dabei können Schalter und Nocken oder Schaller bzw. Nocken in ihrer Position zueinander einstellbar sein.The position spindle 15 is designed as part of a guide unit 10 and consists of between two end plates 11,12 parallel to each other and to the position spindle 15 attached two guide rods 13, 14, the slide 3 on which a cylinder 5 has a Swivel joint 6 attached, and the piston rod 7 of the cylinder 5 is articulated to the one end plate 11 on the Guide rods 13, 14 arranged displaceably and the centering contour 34 from a on the outer periphery of the There is a groove-shaped recess 34 located in the indexing nut 22 at one end of the end plates 11 and 12 substantially parallel to the guide parts, a cam strip 16 is attached, on which switching cams 17 are arranged displaceably. On the guide rods 13 and 14 is about bearings 4, which ball bushings, Sliding bushes o. The like. Contained, a slide 3 arranged displaceably. On the slide 3 is A cylinder 5 is attached via a pivot 6 for the purpose of compensating for play. The piston rod 7 of the cylinder 5 is Articulated to one end plate 11 via a bolt 18. The cam strip 16 is on the guide unit 10 attached parallel to the guide rods Ϊ3,14 and has essentially the length of the threaded spindle 15. On the cam ledge 16 are essentially provided with the stop nuts 22, 25 position-identical cams 17 and on the carriage 3 one, the Switch 9 supporting switch plate 8 is attached. On the side of the slide 3 facing the cam strip 16 a switch plate 8 is attached, on which a switch 9 is provided in such a way that it is connected to the switching cams 16 cooperates. Furthermore, an indexing unit is provided on the carriage 3, which on the one hand consists of an indexing housing preferably attached to the slide 3 21 consists, which has a bore 35 through which the threaded spindle 15 is coaxial in such a way is carried out that provided on the spindle 15 Indexing nuts 22 can slide through the bore 35. The indexing nuts 22 are each Tightened by a lock nut 24 and each have a groove 34 on their circumference. On the threaded spindle 15 also have an end stop secured by a lock nut 26 at each of the two outer ends 25 provided. The indexing unit 20 also consists of an indexing bolt 23, which part a piston 33 of a single-acting cylinder 32 attached to the slide 3. This indexing bolt has a similar V-shaped formation (pointed) as the groove 34 of the indexing nut 22. This ensures that the indexing pin 23 engages instead of the groove and allows precise positioning. At the outer end of the piston rod 31 of the piston 33 two switching cams 29, 30 are provided, which with two switches 27, 28 attached to the cylinder 32 cooperate. Switches and cams or Schaller or cams can be adjusted in their position to one another.
M) Die Einstellung einer gewünschten Indexierposition
wird in folgender Weise vorgenommen:
Der Indexierbolzen 23 wird ausgefahren, bzw. in seine zurückgezogene Stellung gebracht. Nun wird der Schlitten
3 in die gewünschte Position verschoben und danach die Indexiermuster derart verdreht, bis sie im Indexiergehäuse
21 an den Stirnseiten glatt abschließt. Dann wird zur Probe der Indexierbolzen 23 eingefahren bzw.
in seine vordere Stellung eebracht und eine noch erfor-M) A desired indexing position is set in the following way:
The indexing bolt 23 is extended or brought into its retracted position. Now the carriage 3 is moved into the desired position and then the indexing pattern is rotated until it ends smoothly in the indexing housing 21 at the end faces. Then the indexing bolt 23 is retracted or brought into its front position for testing and a still required
derliche Feinkorrektur durch Verdrehen der Indexiermutter vorgenommen. Ist die Position mit erwünschter Genauigkeit erreicht, wird die Indexiermutter 22 über die Kontermutter24 verspannt.similar fine correction by turning the index nut performed. If the position is reached with the desired accuracy, the indexing nut 22 is over the lock nut24 is tensioned.
Eine Linear-Einheit des Anschlagsysterns nach der ■>
Erfindung arbeitet im wesentlichen folgendermaßen:
Die gewünschte Indexierposition wird durch Betätigung des Zylinders 5 grob angefahren mit Hilfe der durch den
Schalter 8 und einer entsprechend eingestellten Nocke 17 gebildeten Nockenabschaltung. Nunmehr fährt der
Indexierbolzen 23 ein, bei gleichzeitigem Ausschalten der Antriebsenergie (Betätigung des Zylinders 5). wobei
der Indexierbolzen 23 aufgrund seiner konischen Ausbildung und der V-förmigen Rillenausbildung der Indexiermutter
22 die Schlittenstellung exakt korrigiert. Für automatische Arbeitsläufe sind die Indexierbolzenstellungen
mit den über die Nocken 29,30 angesprochenen Schalter 27, 28 abzufragen. Eine Betätigung des
Zylinders 5 wird durch die Einwirkung der Schalter 27, 28 nur dann vorgenommen werden können, wenn der
Indexierbolzen 23 in seiner ausgefahrenen bzw. zurückgezogenen Stellung sich befindet.A linear unit of the stop system according to the invention works essentially as follows:
The desired indexing position is roughly approached by actuating the cylinder 5 with the aid of the cam switch-off formed by the switch 8 and a correspondingly set cam 17. The indexing bolt 23 now moves in while the drive power is switched off at the same time (actuation of the cylinder 5). the indexing bolt 23 precisely correcting the slide position due to its conical configuration and the V-shaped groove configuration of the indexing nut 22. For automatic work processes, the indexing bolt positions are to be queried with the switches 27, 28 addressed via the cams 29, 30. An actuation of the cylinder 5 can only be carried out by the action of the switches 27, 28 when the indexing bolt 23 is in its extended or retracted position.
Der Hub des Schlittens 3 wird durch die beiden konterbaren Endanschläge 25 stufenlos eingestellt. Dabei schlägt die Indexiereinheit mit dem Indexiergehäuse 21 frontal an dem Endanschlag 25 an.The stroke of the slide 3 is continuously adjusted by the two counter-lockable end stops 25. Included the indexing unit strikes with the indexing housing 21 frontally on the end stop 25.
Erfindungsgemäß kann die Gewindespindel auf beliebige Art mit der Führungseinheit 10, wie in der Zeichnung dargestellt oder auch auf dem Schlitten 3 befestigt sein, wobei jedoch bei dieser Ausführung dann die In- 30 dexiereinheit selber auf der Führungseinheit befestigt sein muß.According to the invention, the threaded spindle can be connected to the guide unit 10 in any desired manner, as in the drawing shown or be attached to the carriage 3, but in this embodiment then the In- 30 The dexi unit itself must be attached to the guide unit.
Soll die Linear-Einheit als vertikale Einheit dienen, so werden die Endplatte 11,12 in einem ortsfesten Ständer an den zwei entgegengesetzten Enden der Ständeröff- 35 nung derart befestigt, daß die Führungsstangen 13, 14 eine vertikale Ausrichtung aufweisen. Eine horizontale Lineareinheit ist dann an dem Schlitten quer zu der Vertikaleinheit zu befestigen.If the linear unit is to serve as a vertical unit, the end plates 11, 12 are in a stationary stand attached to the two opposite ends of the stand opening in such a way that the guide rods 13, 14 have a vertical orientation. A horizontal linear unit is then on the carriage transversely to the To attach vertical unit.
Das Anschlagsystem nach der Erfindung ist im Rah- 40 men der Erfindung in verschiedenster Weise abwandelbar und den Gegebenheiten der zu positionierenden Elemente anpaßbar. So kann z. B. die Gewindespindel über separate Lagerböcke an einem Führungselement (wie dem Führungsbett eines Handhabungsgerätes) be- 45 festigt sein und mit einer am Schlitten (z. B. dem Verschiebeschlitten eines Handhabungsgerätes) befindlichen Indexiereinheit zusammenarbeiten, während die Nockenleiste im wesentlichen in Verlängerung der Spindel am gleichen Element befestigt ist. 50The stop system according to the invention can be modified in the most varied of ways within the framework of the invention and adaptable to the circumstances of the elements to be positioned. So z. B. the threaded spindle via separate bearing blocks on a guide element (such as the guide bed of a handling device) be fixed and with one located on the slide (e.g. the sliding slide of a handling device) Indexing unit work together while the cam ledge is essentially in extension of the Spindle is attached to the same element. 50
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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