DE3411991C2 - Positionierverfahren und Positioniereinrichtung zum Positionieren von Trägern für Werkstücke, Werkzeuge o. dgl. an Handhabungsvorrichtungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum stufenlosen Positionieren von Maschinenteilen (2) bzw. Werkstücken in einer anschlagbegrenzten Position (14, 15). Dazu ist ein im Verlauf einer Bewegungsbahn des Maschinenteiles (2) bzw. Werkstückes und unabhängig von diesem verstellbarer Anschlag (12, 13) vorgesehen. Der Anschlag (12, 13) wird in eine vorherbestimmbare Position verbracht und in dieser gehalten. Danach wird unabhängig vom Anschlag (12, 13) der Maschinenteil (2) bzw. der Werkstückträger in die durch den Anschlag (12, 13) festgelegte Position (14, 15) verbracht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Positionierverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Positioniereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 5.

Aus der DE-OS 30 35 191 sind bereits ein Positionierverfahren und eine Positioniereinrichtung der gattungsgemäßen Art bekann*., bei welchen zur Begrenzung der Bewegung der Träger in verschiedenen Positionen mehrere ortsfeste Anschläge vorgesehen sind. Jc nach der gewünschten Position des Trägers wird einer der Anschläge in die Bevvegungsbahn des Trägers verbracht. Zum Dämpfen der Schläge beim Auflaufen der Träger auf den jeweiligen Anschlag sind diesen Anschlägen Stoßdämpferanordnungen zugeordnet.

Das Erreichen der Endstellung des Trägers kann zusätzlich mittels Endschalter abgefragt werden. Derartige Positioniereinrichtungen haben sich vor allem beim Einsatz an vollautomatischen Montagemaschinen außerordentlich bewährt, da auch bei einer hohen Anzahl von Arbeitsspielen die gewünschten Endstellungcn mit hoher Genauigkeit reproduziert werden können. Die Vorteile derartiger Positionicreinrichtungcn könnten jedoch nicht in allen Anwcndungsfällcn genutzt werden, da die Anzahl der derart zu erreichenden anschkigbcgrenzten Endstellungen des Trägers begrenzt sind.

Weiterhin sind auch Handhabungsgeräte bekannt, deren auf Führungsbahnen verschiebbare Träger bzw.

Greiferanordnungen durch das Zusammenwirken eines Antriebes und einer Vorrichtung zur Positionserfassung in beliebigen, vorherbestimmbaren Positionen angehalten werden können. In der Praxis werden derartige lineare Verstellvorrichtungen vielfach auch als NC-Achsen bezeichnet Umfaßt ein Handhabungsgerät zumindest drei derartige in ihrer Lage stufenlose überwachbare und in verschiedenen Raumriehtungen angeordnete Antriebseinhei.'en, so werden derartige Handhabungsgeräte vielfach auch als Roboter bezeichnet. Diese frei programmierbaren Verschiebevorrichtungen ermöglichen es, jede beliebige Stellung entlang ihrer Führungsbahn anzufahren, wodurch es einfach möglich ist, bei Änderungen des Betriebsablaufes neue Positionen über das Steuersystem einzuspeichern. Die Anpassung der einzelnen Geräte an die unterschiedlichen Beanspruchungen, insbesondere an unterschiedliche Teilgewichte oder Geschwindigkeiten bei Bewegungsvorgängen, ist jedoch nur begrenzt möglich, so daß derartige Einrichtungen nicht für alle in der Praxis vorkommenden Anwcndungsfäiie geeignet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr uie Aufgabe zugrunde, ein Positionierverfahren und eine Positioniereinrichtung jeweils der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit welchen es möglich ist, die Träger für Werkstücke, Werkzeuge od. dgl. in einer Vielzahl vorher festgelegter Positionen auch bei oftmaliger Wiederholung der Bewegungsvorgänge genau zu positionieren. Darüber hinaus soll ein rasches Verstellen und Positionieren der Träger in den unterschiedlichsten Positionen gewährleistet werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Positionierverfahren der gattungsgemäßen Art durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung werden durch die Aufteilung der Vcrsieübewegung in einen Positioniervorgang und eine Verfahrbewegung erreicht. Dies ermöglicht nunmehr in einfacher Weise das rasche Und exakte Festlegen einer beliebigen Endstellung entlang der Bewegungsbahn eines Trägers, da der Anschlag mit geringer Masse ausgebildet und daher positionsgenau und rasch bewegt worden kann. Gleichzeitig wird dadurch aber auch erreicht, daß einfach und kostengünstige Vorrichtungen zur Positionserfassung bzw. maßgenaue Antricbsvorrichiungen, wie Schrittschaltmotoren, eingesetzt werden können. Ein zusätzlicher Vorteil, den die erfindungsgemäße Lösung bietet, liegt aber auch darin, daß die Verstellbewegung sehr rasch erfolgen kann und die hohe Geschwindigkeit auch bei hohen Massen der Träger mit Werkstücken bzw. Werkzeugen bis in den Endbereich der Bewegung beibehalten werden kann, da diese Endstellung bzw. Position durch den Anschlag, der in seiner Position gehalten ist, einwandfrei fesigelegt ist. Da riamit der positionierantrieb für die exakte Einstellung und Positionierung des Anschlages nur mit geringen Massen belastet wird, wird eine lange Lebensdauer bei hoher Genauigkeit erreicht, so daß die einzelnen vorherbestimmbaren Positionen entlang der Bewegungsbahn eines Trägers auch bei einer hoher Anzahl von Arbeitsspielen exakt reproduzierbar sind.

Durch die Maßnahmen nacli Anspruch 2 steht ein größerer Zeitraum zur exakten Positionierung des Anschlages zur Verfügung, ohne daß die Bewegung des Trägers verzögert wird.

Durch die Maßnahmen nach Anspruch 3 ist sichergestellt, daß sich der schlittenartige Träger während der Positionierung eines Anschlages in einer exakt definierten Stellung befindet, so daß Fehlbedicnungen vermieden werden können. Darüber hinaus ist es möglich, bei diesem Verfahrensablauf mit einer Vorrichtung zur Positionserfassung mehrere Anschläge in ihrer Stellung zu überwachen bzw. zu positionieren.

Die Weiterbildung nach Anspruch 4 ermöglicht eine Erhöhung der Genauigkeit bei der Positionierung der Anschläge, vor allem dann, wenn der Antrieb zur Bewegung des Anschlages gleichzeitig Zur Positionsüberwachung herangezogen wird.

!0 Die Positioniereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 5 weist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 5 angegebenen Merkmale auf. Damit ist es möglich, auch Anschläge mit geringen Massen zum Abis bremsen bzw. Positionieren von schüttenartigen Trägern zu verwenden, die gegebenenfalls mit von ihnen getragenen Werkstücken, Werkzeugen od. dgl. eine große Masse aufweisen.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 6 ist lediglieh die Fixierkraft des Anschlages in \ bhängigkeit Von der abzufangenden Energie zu bemessen, um ein einwandfreies positionieren zu ermöglichen.

Durch die abgewandelte Ausführungsform nach Anspruch 7 wird eine kompakte Konstruktion der Vorrichtung zur Positionierung des Anschlages erreicht. Durch die Selbsthemmung zwischen Wandermutter und Gewindespindel wird in jeder beliebigen Stellung bei Stillsetzung des Antriebes eine Fixierung des Anschlages gegenüber der Führungsbahn erreicht, und der Antrieb kann unmittelbar zur positionierung des Anschlages mitverwendet werden. Ein Weiterer Vorteil dieser Ausbildung liegt darin, daß der Verstellantrieb für den Anschlag die gleiche Länge aufweisen kann wie die Führungsbahn für den Träger.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 8 kann die .Anordnung zusätzlicher aufwendiger Abstützvorrichtungen eingespart werden, da die Führungsbahnen für die schlittenartigen Träger, ausgehend von derer Massen, dimensioniert sind und somit auch die Energie zum Abfangen der Träger beim Auflaufen auf die Anschläge aufnehmen können. Überdies wird bei dieser Äusführungsform die Kraft in nahezu denselben Bereichen, wo sie auf den Anschlag einwirkt, auf die a;s Abstützelemente dienenden Führungsbahnen abgeleitet, so daß eine sehr leichte Konstruktion des Anschlages auch bei großen Verzögerungsenergien ausreichend ist.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 9 wird eine sehr kostensparende und exakte Vorrichtung zur Positionserfassung des Anschlages geschaffen.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 10 werden die Vorteile der exakten Positionserfassung mit den Vorteilen einer sparsamen Konstruktion in günstiger Weis: kombiniert.

Die Maßnahmen nach Anspruch 11 ermöglichen es, den Träger durch .einen genau vorherbestimmten Verzögerungsablauf abzubremsen und anzuhalten und gleichzeitig das Erreichen dieser Endposition des Trägers am Anschlag festzustellen.

Durch die feinfühlige Einstellmöglichkeit der Anschlagplatte bzw. des auf dem Anschlag bzw. der verstellbaren Anschlagplatte angeordneten Endschdtorganes und der Stoßdämpferanordnung entsprechend der Weiterbildung nach Anspruch 12 ist eine sichere Funktion des Endschaltorganes sowie eine exakte, den gewünschten Bedingungen entsprechende Verzögerung des Trägers beim Auflaufen auf den Anschlag möglich, und es können in einfacher Weise die Endpositionen des Trägers noch zusätzlich zu der Steuerung des Anschla-

ges justiert und eingestellt werden. Dies ermöglicht ein äußerst präzises Positionieren der Träger für Werkzeuge oder Werkstücke.

Aus der DK-OS 19 10 233 ist eine Vorrichtung zur Begrenzung der Schlittenbewegung einer Werkzeugmaschine bekannt, bei der am Maschinenbett eine mittels einer Spindel in ihrer Position Veränderbare Einstellmutter angeordnet ist. Am Schlitten ist ein Kipphebel mit zwei Anschlagnasen bekannt, der eine neutrale Position oder eine Position einnehmen kann, in der eine seiner Nase an der Einstellmutter zur Anlage kommt. Die Verschwenkung dieses Kipphebels erfolgt über hydraulische Antriebe. Bei Werkzeugmaschinen dient eine Begrenzung des Schlittenhubes dazu, keinen unnötigen Leerhub eines Schlittens zu fahren. Die eigentliche Bearbeitung erfolgt jeweils während des Schlittenhubes, so daß es auf eine Postiionsgenauigkeit beim Endanschlag fiir den Schlitten nicht ankommt. Exakte Positionierungen von Endlagen sind mit dieser bekannten Ausgestaltung nicht möglich und sind auch nicht notwendig.

Weiterhin ist aus der GB-PS 11 19 121 bekannt, am Schlitten einer Werkzeugmaschine motorisch verstellbare Schaltnocken vorzusehen, die beim Vorbeifahren mit am Maschinengestell angebrachten Endschaltern zusammenwirken, wodurch jeweils ein Reversieren des Schlittenantriebes herbeigeführt wird. Auch hier dient die Verstellbarkeit der Schaltnocken nur dazu. Leerhübe des Werkzeugschlittens zu vermeiden. Eine Positioniergenauigkeit ist nicht notwendig.

Zum besseren Verständis werden im folgenden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Positioniereinrichtung zum stufenlosen Positionieren eines schlittenartigen Trägers mit der diesem zugeordneten Steuervorrichtung in stark vereinfachter schematiFcher Darstellung und in Draufsicht,

Fig. 2 die Positioniereinrichtung gemäß Fig. 1 in Stirnansicht und geschnitten gemäß den Linien 11-11 in Fig. 1.

F i g. 3 eine Ausführungsvariante einer Positioniereinrichtung zum stufenlosen Positionieren von schlittenartigen Trägern, ebenfalls in stark vereinfachter schematischer Darstellung und in Draufsicht,

Fig. 4 eine Stirnansicht der Positioniereinrichtung nach F i g. 3 im Schnitt gemäß den Linien IV-IV in F i g. 3.

F i g. 5 eine Anwendungsmöglichkeit der Positioniereinrichtung zum stufenlosen Positionieren von schlittenartigen Trägern für Werkzeuge oder Werkstücke im Zuge einer Fertig! mgsanlage Zur Montage von Werkstücken in stark vereinfachter schematischer Darstellung und Draufsicht;

F i g. 6 eine Stirnansicht der Positioniereinrichtung nach Fig.5 im Schnitt gemäß den Linien VI-Vl in F i g. 5.

In F i g. 1 ist eine Positioniereinrichtung 1 zum stufenlosen Positionieren von schlittenartigen Trägern 2, d. h. einem Schlitten 3. einer Handhabungsvorrichtung 4. dargestellt. Der Träger ist mit einem Verstellantrieb 5, z. B. einer kolbenstangenlosen Zylinderkolbenanordnung 6 über einen Mitnehmer 7 verbunden und entlang einer Bewegungsbahn 8. die durch Führungssäulen 9 einer Führungsbahn 10, gebildet ist, in Führungsbahnlängsrichtung — Pfeil 11 — verfahrbar. Zum stufenlosen Festlegen von verschiedenen Positionen entlang der Bewegungsbahn 8 sind dem Träger 2 zwei verstellbare Anschläge 12, 13 zugeordnet. Der Anschlag 12 befindet sich in einer mit einer strichpunktierten Linie angedeuteten Position 14, in der der Träger 2 mil dem Anschlag 12 lagegenau positioniert ist. Durch eine Verstellung des Anschlages 13 in die mit strichliertcn Linien gezeichnete Stellung in eine mit einer strichpunktierten Linie gekennzeichnete Position 15 wird diese als Kndsicllung für die Bewegung des Trägers 2, während sich dieser noch im Bereich des Anschlages 12 bciindcl, festgelegt, leder der beiden Anschläge 12, 13 ist mil einem Vcrsiellantrieb 16, 17 entlang der Führungsbahn IO auf den 1"Uhrungssäulen 9 für den Träger 2 verschiebbar gelagert. Die Verstellantriebe 16 und 17 sind gleichartig ausgebildet, wodurch für gleiche Teile gleiche Bczugszeichen verwendet werden, und bestehen aus einer Gewindespindel 18, die mit einem Antriebsmotor 19, bevorzugt einem Schrittschaltmotor 20 gekuppelt sind. Wird als Antriebsmotor 19 ein Schrittschaltmotor 20 verwendet, so dient dieser gleichzeitig als Vorrichtung zur Positionserfassung 21. Die Vorrichtung ist daher über ein Schaitglied 22 mit einer Energiequelle 23 und mit einer Steuervorrichtung 24 verbunden. Der Steuervorrichtung 24 sind für jeden Anschlag 12, 13 getrennte Einstellorgane 25, 26 zugeordnet. Weiterhin sind auch der Verstellantrieb 5 und die Endschalter 27, 28 die eine Bezugsposition 29 für die beiden Anschläge 12, 13 festlegen, mit der Steuervorrichtung 24 verbunden. Weiterhin können auch Endschaltorgane 30, 31. die auf einem Anschlag 13 bzw. auf dem Träger 2 angeordnet sind, mit der Steuervorrichtung 24 gekuppelt sein. Auf dem Anschlag 13 ist weiterhin, ein Stoßdämpfer 32 angeordnet,

jo Während zum Zusammenwirken mit dem gegenüberliegenden Anschlag 12 ein Stoßdämpfer 32 am Träger 2 befestigt ist. Selbstverständlich ist es möglich, beide Stoßdämpfer 32 entweder am Träger 2 oder jeweils am Anschlag 12 und 13 anzuordnen.

In F i g. 2 ist ersichtlich, daß die beiden Führungssäulen 9 der Führungsbahn 10 in einer um 45" zur Horizontalen geneigten Ebene angeordnet sind, wodurch sich eine annähernd gleiche Stabilität der Führungsbahn 10 in horizontaler und vertikaler Richtung ergibt. Dies erhöht die Führungsgenauigkeii für den Träger 2. Weiterhin ist die Lage der Gewindespindeln 18 Zu entnehmen und weiterhin ist ersichtlich, daß der Verstellantrieb 5 unterhalb einer der beiden Gewindespindel 18 angeordnet ist. Der Träger 2 ist mit einem Greifer 33 zum Erfassen eines Bauteiles 34 ausgestattet. Zur Versteifung der Führungsbahn 10 sind parallel zu dieser die beiden Stirnplatten35 — Fig. I — über hochkam angeordnete Seitenplatten 36 verbunden. Dadurch sind die Führungssäulen 9 in einem feststehenden Gehäuse angeordnet und die durch den Träger 2 auf die Führungssäi 't.n 9 ausgeübten Biegebeanspruchungen können auf /wei Lagerstellen in einem massiven Gehäuse aufgeteilt werden.

In Fig. 3 ist eine Positioniereinrichtung 37 zum stufenlosen Positionieren eines Anschlages 38 für einen schlittenartigen Träger 2. beispielsweise eine Halterung 39 einer Werkzeugmaschine 40. dargestellt. Auf dem Anschlag 38 ist ein Stoßdämpfer 41 und ein Endschaltorgan 42 angeordnet. Sowohl der Stoßdämpfer 41 als auch das Endschaltorgan 42 sind an ihrem Umfang mit einem Gewinde 43 versehen, um in ihrer Lage gegenüber einem Anschlag 38 stufenlos positioniert Zu werden.

Dem Anschlag 38 ist zur Erfassung seiner Position eine Vorrichtung zur Positionserfassung 44 zugeordnet, die einen umlaufenden Seilzug 45. der auf Umlenkrollcn 46, 47 geführt ist, umfaßt. Die Umlenkrolle 47 ist mit einem mit dieser gekuppelten Drehpotcniiometer 48

verbunden. Diimil kann die Bewegung des Seil/uges und somit des Anschlages 38 entlang der Bewegnngsbahn 8 des Trägers 2 überwacht werden. Das Drehpoleniiometer 48 dient als Meßwertgeber 49 für die Steuervorrichtung 24.

Keim vorliegenden Ausführungsbeispiel dient die Vonich'Mitg 44 zur l'ositionserfassung des Anschlages 38 gleichzeitig als Antrieb 50. wozu die Umlenkrolle 47 mit einem Antriebsmotor 51 gekuppelt ist. Durch die kontinuierliche Überwachung der Bewegung des Seil-/iiges 45 mit dem Meßwertgeber 49 kann jeder beliebige Antriebsmotor zum Bewegen des Seilzuges 45 verwendet werden. Hat der Anschlag 38 die gewünschte Position erreicht, so wird er mit einer fixiervorrichtung 52 in seiner Position festgehalten bzw. fixiert. In Fig. 4 ist gezeigt, daß diese Fixiervorrichtung 52 für den Anschlag 38 durch Bremsvorrichtungen 53 gebildet ist. Diese Bremsvorrichtungen wirken mit Führungssäulen 54. auf welchen der Träger 2 und der Anschlag 38 verschiebbar gelagert sind, zusammen. Zum Bremsen bzw. Fixieren des Anschlages 38 werden die beiden zangenartigen Hebel mit einem Antrieb 55 aufeinander zubewegt und so auf den Führungssäulen 54 festgeklemmt. Die Längsbewegung des Trägers 2 erfolgt mit einem Verstellantrieb 5. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel dient der Vcrstellantricb 5. z. B. das Gehäuse einer kolbenstangenlosen /ylindcr-Koiben-Anordnung 6 als .Seilenwange zur Verbindung der beiden Stirnplatten des die Führungssäulen 54 aufnehmenden Gehäuses. Bei Vcrw ndung von Kugelführungen für die Führungssäulen 54 ist der Anschlag 38 mit äußerst geringem Kraftaufwand entlang der Bewegungsbahn 8 verschiebbar, so daß es auch möglich ist. anstelle der Kombination von Antriebsmotor 51 und Meßwertgeber 49 einen Schrittschaltmotor zu verwenden, der beide Funktionen in sich vereinigt. Die Genauigkeit derartiger Schrittschaltmotoren ist dann sehr hoch, wenn die bewegten Massen sehr gering sind.

Der Vorteil, daß durch diese Ausführungsform erzielt Wird, liegt darin, daß der Anschlag eine geringe Masse aufweisen kann und damit mit hoher Geschwindigkeit und ohne großen Kraftaufwand mit großen Beschleunigungen in unterschiedliche Positionen verbracht und dort mit geringem Energieaufwand exakt abgebremst werden kann. Die Aulnahme der großen Verzögerungskriiftc zum Positionieren des eine große Masse und Bewegungsenergie aufweisende Maschinenteile wird durch das Festklemmen des Anschlages 38 auf den Führungssäulen 54 mit den Bremsvorrichtungen 53 erreicht. Durch entsprechende Steuerung der Bremsvorrichtungen 53 ist praktisch jede beliebige Haltekraft erzielbar, wobei Schlagbeanspruchungen beim Auftreffen des Trägers 2 auf dem Anschlag 38 durch Stoßdämpfer 41 abgefangen werden können. Damit ist es möglich, den Verstellantrieb 5 für den Träger 2 mit voller Kraft zu beaufschlagen und diesen mit hoher Geschwindigkeit zu verfahren. Ohne daß komplizierte Verzögerungsregelungen zum Einhalten der gewünschten Endposition des Trägers 2 erforderlich sind.

In F i g. 5 ist eine Positioniereinrichtung 56 zum Positionieren von Werkstückträgern 57 einer Fertigungsanlage 58 zum Montieren von, aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzten Werkstücken gezeigt. Die Werkstückträger 57 Stellen in diesem Fall die stufenlos zu positionierenden Schiittenartigen Träger 2 dar.

Die Positioniereinrichtung 56 umfaßt einen Anschlag 59, der entlang einer Führungsbahn 60 verschiebbar gelagert ist Diese Führungsbahn besteht aus zwei parallel zueinander verlaufenden l-'ührungssäulen 61, 62. die ihrerseits parallel zu einer Bewegungsbahn 63 fur die Werkstückträger 57 ausgerichtet sind. Wie weiterhin mit strichlierten Linien angedeutet ist, können auf dieser ί Führungsbahn 60 auch mehrere Anschläge 59 angeordnet und unabhängig voneinander entlang dieser Führungsbahn bewegt werden. Um einen Anschlaghcbel 64 des Anschlages 59 außer Eingriff mit dem Träger 57 zu bringen, ist dieser gegenüber den Führungssäulen 61,62

ίο und senkrecht zu diesen mit einem Antrieb 65 verstellbar. Mit 66 sind Antriebsrollen bezeichnet, mit welchen die Werkstückträger 57 entlang der Bewegungsbahn 63 weiter bewegt werden. Diese Antriebsrollen 66 sind bevorzugt über Rutschkupplungen mit Antriebsorganen, Wie Zahnriemen oder dgl. verbunden, so daß beim Auftreffen von Werkstückträgern 57 auf einen Anschlaghebel 64 die Antriebsrollen 66 selbsttätig stillgestzt werden und eine zu starke Abnutzung derselben verhindert wird.

In Fig. 6 ist gezeigt, daß die Führungssäule 62 an ihrer Unterseite abgeflacht ist und eine Bremsfläche 67 aufweist. Auf der gegenüberliegenden Oberseite der Führungssäule 62 ist eine Zahnstange 68 angeordnet. Der Bremsfläche 67 ist eine am Anschlag 59 gelagerte Bremsvorrichtung 69 Und der Zahnstange ein über einen Verstellantrieb 70, z. B. einen Schrittschaltmotor 71, angetriebenes Ritze! 72 zugeordnet. Die Bremsvorrichtung 69 bildet die Fixiervorrichtung 52 für den Anschlag 59. Durch die Ausbildung der Einrichtung 56 zum stufenlosen Positionieren von Werkstückträgern 57 ist es möglich, nämlich die Positionierbewegung von der Verfahrbewegung des Trägers 57 zu trennen. Damit können die Anschläge unabhängig von der Bewegung der Werkstückträger 57 in die gewünschte Position mit hoher Geschwindigkeit und exakt verfahren werden, wobei diese dann in der gewünschten Position mit der Bremsvorrichtung 69 festgelegt und fixiert Werden können. Durch die Verwendung eines Schrittschaltmotors dient der Verstellantrieb 70 zugleich auch als Vorrichtung zur Positionserfassung 73 und es können zusätzliche Bauteile eingespart werden.

Der Ablauf beim Positionieren der Anschläge 12, 13, insbesondere unter Verwendung der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Positioniereinrichtung 1 ist nun folgendermaßen:

Während der Träger 2 sich in der durch den Anschlag

12 festgelegten Position 14 befindet, wird der Anschlag

13 aus einer in vollen Linien gezeichneten Position in die Bezugsposition 29 verbracht, um einen exakten Ausgangspunkt für die Meßwertermittlung einer Wegstrekke 74 Zwischen der Bezugsposition 29 und der neuen gewünschten Soll-Position 15 mit dem Schrittschaltmotor 20 des dem Anschlag 13 zugeordneten Verstellantriebes 17 festlegen zu können.

Nach Erreichen der neuen Position 15 wird der Schrittschaltmotor 20 stillqesetzt. und der Träger 2 kann dann mit hoher Geschwindigkeit unter voller Beaufschlagung des Verstellantriebes 5 in die neue Position 15 verfahren werden. Um Schläge auf den Träger 2 bzw. auf den Anschlag 13 zu verringern, ist am Anschlag 13 ein Stoßdämpfer 32 angeordnet, der in der Endphase der Bewegung des Trägers 2 dessen Bewegungsenergie vernichtet Und ein sanftes Anschlagen am Anschlag 13 ermöglicht. Die Fixierung bzw. Blockierung des An-Schlages 13 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel durch die selbsthemmende Wirkung der im Anschlag 13 angeordneten, auf der Gewindespindel 18 geführten Wandermutter. Durch entsprechende Gestaltung der

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Gewindeflanken, insbesondere der Ausbildung als Trapezgewinde, kann bei nicht allzu hohen Belastungen eine ausreichende Fixierung gegen Ausweichbewegungen des Anschlages erzielt werden. Zusätzlich ist es aber auch in diesem Ausführungsbeispiel möglich, am Anschlag 12 bzw. 13 Bremsvorrichtungen anzuordnen, so daß auch Träger, die eine hohe Bewegungsenergie aufweisen, beispielsweise bedingt durch eine hohe Masse und große Verstellgeschwindigkeit positionsgenau und auch bei einer hohen Anzahl von Positionierspielen exakt reproduzierbar angehalten werden können.

Anstelle der mit dem Verstellantrieb für den Anschlag kombinierten Vorrichtung zur Positionserfassung kann jeweils auch eine getrennte Vorrichtung zur Positionserfassung vorgesehen sind. Diese kann anstelle der zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung in Fig. 3 gezeigten mechanischen bzw. elektromechanischen Wandler durch berührungslose elektrische bzw. elektrooptische Meßvorrichtungen, Wie kapazitive oder Lichtstrahl-Meßsysteme gebildet sein. Überdies ist es auch möglich, als Verstellantrieb für den Anschlag anstelle der gezeigten Gewindespindel bzw. Zahnstangenanordnung oder umlaufenden Seilzüge unabhängige Antriebsrollen bzw. Linearmotoren oder mit Druckmittel beaufschlagte und stufenlos verstellbare Zylinder-Kolben-Anordnung zu verwenden. Anstelle der gezeigten Säulenführungen können auch Schwalbenschwanzführungen verwendet werden, und die Führungsbahn für den Träger kann auch unabhängig von dem Führungssystem für den Anschlag sein. So ist es ohne weiteres auch möglich, den Anschlag auf über Rollen entlang von Führungsbahnen verfahrbaren Schlitten anzuordnen. Es können sowohl Rastensysteme, als auch durch Druckmittel beaufschlagte Bremsvorrichtungen sowie Klemmsysteme und dgl. zur Anwendung kommen. Um 35 ein Vorbeifahren der Träger an nicht im Einsatz befindlichen Anschlägen zu ermöglichen, können diese mit verstellbaren Anschlagteilen versehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuncen

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Claims (12)

Patentansprüche:

1. Positionierverfahren zum positionieren von auf FOhrungsbahnen verschiebbaren schlittenartigen Trägern für Werkstücke, Werkzeuge od dgL einer Handhabungsvorrichtung in einem anschlagbegrenzten Bereich, bei dem ein Anschlag in eine Bewegungsbahn des Trägers gebracht und in einer vorherbestimmbaren position gehalten wird und bei dem anschließend der Träger unabhängig von der Positionierbewegung des Anschlages an diesen angelegt und zum Stillstand gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (12,13,38, 59) stufenlos um eine voreinstellbare mittels einer Vorrichtung zur Positionserfassung (21, 44, 73) des Anschlages (12, 13, 38, 59) überwachte Wegstrecke (74) in Richtung der Bewegungsbahn (8,63) des Trägers (2, 57) in die vorherbestimmbare Position (14, 15) verstelltiind in dieser gehalten wird.

2. Positionierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (12,13,38,59) in die gewünschte Position (15) verstellt wird. Während sich der Träger (2, 57) in einer davon distanzierten Position (14) befindet.

3. Positionierverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer von zwei die Bewegungsbahn des Trägers (2) in entgegengesetzten Richtungen begrenzenden Anschläge (13) in eine gewünschte vorherbestimmbare Position (15) gebracht wird, während sich der andere Anschlag (12) in einer Position (14J befindi'»

4. Positionierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (12, 13,38,59) in eine festgelegte, anschlagbegrenzte BezugspoMtion (23) gebracht wird und daran anschließend in die vorherbestimmbare Position (15) verstellt wird.

5. Positioniereinrichtung mit jeweils einem Verstellantrieb für den Träger und den Anschlag, zur Durchführung des Positionierverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb (5,70) des Anschlages (12,13,38, 59) mit einer Steuervorrichtung (24) zusammengeschaltet ist, die diesen Verstellantrieb (5, 70) mit einem Signal beaufschlagt, wenn ein Ausgangssignal eines Einstellorgans (25) für die Anschlagposition und der Vorrichtung zur positionserfassung (21, 44) des Anschlages (12,13,38,59) übereinstimmen.

6. Positioniereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Anschlag (12,13,38, 59) eine Fixiervorrichtung (52) zugeordnet ist, und daß die Fixiervorrichtung (52) mit der Steuervorrichtung (24) zusammengeschaltet ist.

7. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüehe 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (12, 13) auf der Führungsbahn (10) für die Träger (2) verschiebbar gelagert ist und über eine Wandermutter mit einer Gewindespindel (18) eines Verstellantriebes (16, 17) gekuppelt ist. wobei der Antriebsmotor (19) für die Gewindespindel (18) gleichzeitig die Vorrichtung (21) /ur Positionserfassung des Anschlages (12,13) bildet.

8. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (59) auf einer parallel zur Bewegungsbahn (63) für die Trager (2) verlaufenden Führungsbahn (60) gelagert ist. und daß die Führungsbahn (60) einen Teil des Verstellantriebes (70), z. B. eine Zahnstange (68) für eine am Anschlag (59) angeordnetes Ritzel (72), lagert sowie mit einer am Anschlag (59) angeordneten Bremsvorrichtung (69) zusammenwirkende Bremsflächen (67) aufweist.

9. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Positionserfassung (44) des Anschlages (38) durch einen parallel zur Bewegungsbahn (8) des Trägers (2) verlaufenden umlaufenden Seilzug (45) gebildet ist, in dessen Verlauf ein vorzugsweise mit einer Umlenkrolle (47) des Seilzuges (45) verbundener Meßwertgeber (49), z. B. ein Drehpotentiometer (48), angeordnet ist.

10. Positioniereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Positionserfassung (44) des Anschlages (38) gleichzeitig den Verstellantrieb bildet, der Wegabhängig verstellbar ist, und der vorzugsweise mit der Umlenkrolle (47) des Seilzuges (45) der Vorrichtung zur Positionserfassung (44) des Anschlages (38) verbunden ist

11. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlag (12, 13, 38,59) auf der dem Träger (2) zugewandten Seite ein Stoßdämpfer (32, 41) und ein mit diesem bzw. dem Träger (2) zusammenwirkendes Endschaltorgan (30,31,42), z. B. ein elektrischer Näherungsschalter, angeordnet ist.

12. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11. dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlag (12,13,38,59) eine einstellbare Anschlagplatte für einen Träger (2) angeordnet ist, und daß das auf der Anschlagplatte bzw. dem Anschlag (12, 13, 38,59) angeordnete Endschallorgan (30,31,42) bzw. der Stoßdämpfer (32, 41) in Bewegungsrichtung des Trägers (2), z. B. über ein Gewinde (43), versteilbar gelagert ist.