DE4230781A1 - Linear module for handling systems with function unit coupling flange plates - has additional cylinder(s) with separate pressure supply, coacting with main cylinder for path division - Google Patents
Linear module for handling systems with function unit coupling flange plates - has additional cylinder(s) with separate pressure supply, coacting with main cylinder for path divisionInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Linearmodul für Handling-Systeme nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a linear module for Handling systems according to the preamble of the claim 1.
Derartige Linearmodule sind regelmäßig so ausgelegt, daß das Linearmodul zwei Endstellungen einnehmen kann. Hierzu wird der mit den beiden Flanschplatten in Verbindung ste hende Kolben entlang eines einzigen Zylinders bewegt. Die Einsatzmöglichkeiten eines solchen Linearmoduls sind unter schiedlich, regelmäßig wird der Grundkörper mit einem fest stehendem Montageständer verbunden, so daß die Anordnung bestehend aus Führungswellen und daran angeordneten Flanschplatten gleichsam wie ein Schlitten sich zwischen den beiden fest definierten Endstellungen relativ zum Grundkörper bewegen kann. Bei unterschiedlichsten Anwen dungsbereichen gibt es jedoch häufig die Notwendigkeit, ne ben den beiden Endstellungen eine oder mehrere sog. "Zwischenposition(en)" anzufahren, bei der beispielsweise ein zusätzlicher Handling-Schritt erfolgen soll. Hierzu werden in der Regel zusätzliche NC-Achsen verwendet, die jedoch einen hohen Kostenaufwand in Höhe von bis zu DM 15.000,00 und mehr mit sich bringen.Such linear modules are regularly designed so that the linear module can assume two end positions. For this will be connected to the two flange plates piston moving along a single cylinder. The Possible uses of such a linear module are under differently, the basic body becomes solid with one standing assembly stand connected so that the arrangement consisting of guide shafts and arranged on them Flange plates like a sled between themselves the two fixed end positions relative to Basic body can move. For a wide variety of applications However, there is often a need for areas of application ben the two end positions one or more so-called Approach "intermediate position (s)", for example an additional handling step is to take place. For this As a rule, additional NC axes are used however, a high cost of up to DM Bring 15,000.00 and more.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Linearmodul der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit dem neben den beiden Endstellungen zusätzlich eine oder mehrere Zwischenposition(en) angefahren werden kann bzw. können.The object of the present invention is a To create linear module of the generic type with which in addition to the two end positions, one or more Intermediate position (s) can be approached.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Linearmodul durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils gelöst. Die Unteran sprüche betreffen zweckmäßige Ausgestaltungen der erfin dungsgemäßen Lehre. This task is accomplished by the generic linear module solved the characteristics of the characteristic part. The Unteran sayings relate to appropriate embodiments of the inventions teaching according to the invention.
Kern der vorliegenden Erfindung ist es, neben dem einen Zy linder (Hauptzylinder) einen weiteren Zylinder (Zusatzzylinder) vorzusehen, dessen Hub ein Teil des Gesamthubs, d. h. der zwischen den beiden Endstellungen des Linearmoduls liegenden Strecke ausmacht, wodurch eine oder mehrere eindeutig definierbare Zwischenposition(en) des Li nearmoduls erzielbar ist bzw. sind. Das Linearmodul stoppt ausgehend von einer der beiden Endstellungen bei der Zwischenposition und fährt bei zusätzlicher Druckbeauf schlagung des Haupt- und/oder Zusatzzylinders in die zweite Endstellung. Die Zwischenposition kann demzufolge direkt aus der jeweiligen Endstellung heraus angefahren werden oder umgekehrt.The essence of the present invention is, in addition to the one Zy linder (master cylinder) another cylinder (Additional cylinder) to be provided, the stroke of which is part of the Total hubs, d. H. the between the two end positions of the Linear module lies lying distance, whereby one or several clearly definable intermediate positions of the Li near module is achievable. The linear module stops starting from one of the two end positions in the Intermediate position and moves with additional pressure Impact of the master and / or additional cylinder in the second End position. The intermediate position can therefore be direct be approached from the respective end position or the other way around.
Zweckmäßigerweise weist jeder Zylinderraum von Haupt- und Zusatzzylinder eine eigene Druckzufuhr auf.Each cylinder space expediently has the main and Additional cylinder on its own pressure supply.
Der Gegenstand des Anspruchs 3 beschreibt die Möglichkeit, Haupt- und Zusatzzylinder separat, d. h. mit völlig voneinan der getrennten Kolben sowie Kolbenstangen vorzusehen. Diese Ausgestaltung erfordert etwas mehr Platz, hat jedoch den Vorteil, daß der konstruktive Aufbau allgemein, insbeson dere die Zufuhr von Druckmedium sowie das Anbringen der Po sitionskontrollschalter konstruktiv einfach ist.The subject of claim 3 describes the possibility Master and auxiliary cylinders separately, d. H. with each other completely the separate pistons and piston rods. This Design requires a little more space, but it has that Advantage that the constructive structure in general, in particular the supply of pressure medium and the attachment of the bottom sition control switch is structurally simple.
Der Gegenstand des Anspruchs 4 beschreibt eine Ausgestal tung des erfindungsgemäßen Linearmoduls unter Verwendung zweier getrennter Kolben zur Einstellung einer einzigen Zwischenposition. Zweckmäßigerweise sind entweder die Durchmesser der beiden Zylinder unterschiedlich ausgestal tet (größerer Durchmesser des Zusatzzylinders) oder es wer den bei beiden Zylindern unterschiedlich hohe Drucke be nutzt. Diese Ausgestaltung ist konstruktiv besonders ein fach zu realisieren. Die Druckmittelzufuhr ist einfach.The subject of claim 4 describes a Ausgestal device of the linear module according to the invention using two separate pistons for adjusting a single one Intermediate position. Conveniently, either Different diameters of the two cylinders tet (larger diameter of the additional cylinder) or who the different pressures in both cylinders uses. This design is particularly constructive to realize professionally. The pressure medium supply is simple.
Aus platztechnischen Gründen ist es vorteilhaft, wenn bei der voranstehenden Ausgestaltung Haupt- und Zusatzzylinder im Grundkörper nebeneinanderliegend angeordnet sind. Der Grundkörper bleibt hierdurch relativ kurz.For reasons of space, it is advantageous if at the above design master and auxiliary cylinder are arranged side by side in the base body. Of the As a result, the base body remains relatively short.
Sofern die jeweiligen Gegebenheiten des Einsatzes es zulassen, können Haupt- und Zusatzzylinder jedoch auch ent lang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sein.Provided the respective circumstances of the use of it allow, but master and auxiliary cylinders can also ent be aligned along a common axis.
Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 bietet eine besonders platzsparende Lösung, da aufgrund des als Hohlkolben ausge bildeten Kolbens des Zusatzzylinders lediglich nur noch eine einzige mit dem Hauptzylinder verbundene Kolbenstange vorgesehen ist. Dieses Linearmodul stellt ein zweifach wir kendes Doppelhubsystem dar mit der Möglichkeit, insgesamt vier Positionen, davon zwei Zwischenpositionen, anzufahren.The embodiment according to claim 7 offers a special space-saving solution, because of the hollow piston only formed pistons of the additional cylinder a single piston rod connected to the master cylinder is provided. This linear module represents a double we double lift system with the possibility of total four positions, two of which are intermediate positions.
Die Endstellungen des als Hohlkolben ausgebildeten Kolbens des Zusatzzylinders definieren die beiden Zwischenpositio nen des Linearmoduls. Diese Zwischenpositionen können durch verstellbare Anschläge in ihrer Länge verändert werden.The end positions of the piston designed as a hollow piston of the additional cylinder define the two intermediate positions the linear module. These intermediate positions can be through adjustable stops can be changed in length.
Anspruch 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Linearmoduls nach Anspruch 7, die in ih rem Aussehen den bekannten Linearmodulen mit lediglich zwei Endstellungen unter Verwendung eines doppelt wirkenden Zy linders entsprechen.Claim 8 shows a further embodiment of the linear module according to the invention according to claim 7, which in ih Rem the known linear modules with only two End positions using a double acting zy linders correspond.
Zweckmäßigerweise sind die Zwischenpositionen durch mit dem Haupt- oder Zusatzzylinder verbundene Anschläge festgelegt, die mit den Flanschplatten und/oder mit dem Grundkörper zusammenwirken.The intermediate positions are expediently through with the Stops connected to master or additional cylinders are defined, those with the flange plates and / or with the base body work together.
Diese Anschläge können als zusätzliche entlang der Führungswellen verschiebbare Anschlagplatten ausgestaltet sein. Die Anschlagplatten stehen über ein Verbindungsteil bewegungsfest mit dem Kolben des Zusatzzylinders in Verbin dung. Die Anschläge bzw. Anschlagplatten bewirken bei der jeweiligen Zwischenposition einen Anschlag mit der benach barten Flanschplatte bzw. der benachbarten Stirnseite des Grundkörpers, wodurch definierte Zwischenpositionen ange fahren werden können.These stops can be used as additional along the Guide shafts designed slidable stop plates his. The stop plates are above a connecting part in motion with the piston of the additional cylinder in connection dung. The stops or stop plates cause the each intermediate position a stop with the adj beard flange plate or the adjacent face of the Basic body, whereby defined intermediate positions are indicated can drive.
Die Anschläge zwischen Grundkörper und Anschlagplatten und/oder Anschlagplatten und Flanschplatten sind in ihrer Axialposition vorzugsweise verstellbar. Hierzu können an den Flanschplatten, Anschlagplatten und/oder am Grundkörper Stellschrauben vorgesehen sein.The stops between the base body and the stop plates and / or stop plates and flange plates are in their Axial position preferably adjustable. You can do this at the flange plates, stop plates and / or on the base body Set screws may be provided.
Der Gegenstand von Anspruch 14 hat den Vorteil, daß der zwischen Kolbenstange und Hohlwelle gebildete Ringspalt zur Zuführung von Druckmedium für die Zylinderräume, eines Zylinders z. B. des Hauptzylinders verwendet werden kann.The object of claim 14 has the advantage that annular gap formed between the piston rod and the hollow shaft Supply of pressure medium for the cylinder rooms, one Cylinders z. B. the master cylinder can be used.
Alternativ kann der Antrieb von Haupt- und Zusatzzylinder zum Anfahren der beiden Endstellungen bzw. Zwischenposi tion(en) als Differentialkolbensystem ausgelegt sein. Hier bei erfolgt die Antriebsrichtung jeweils durch die wirksame Differentialkolbenfläche.Alternatively, the main and auxiliary cylinders can be driven for moving to the two end positions or intermediate positions tion (s) be designed as a differential piston system. Here at the drive direction takes place through the effective Differential piston surface.
Sofern der Grundkörper ortsfest z. B. an einem Montagestän der angeordnet ist, erfolgt die Zuführung von Druckmedium über Haupt- und Zusatzzylinder zweckmäßigerweise am Grund körper.If the base body is fixed z. B. on an assembly stand which is arranged, the supply of pressure medium takes place via the master and auxiliary cylinders, conveniently at the bottom body.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 17 hat den Vorteil, daß auch das für den Zusatzzylinder bestimmte Druckmedium am üblicherweise ortsfest angeordneten Grundkörper zugeführt werden kann, obwohl sich der Hauptzylinder relativ zum Grundkörper bewegt.The embodiment according to claim 17 has the advantage that also the pressure medium for the additional cylinder Usually supplied stationary body can be, although the master cylinder is relative to the Basic body moves.
Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, das Druckme dium an den Flanschplatten oder Anschlagplatten zuzuführen, wobei Kolbenstange und gegebenenfalls ein Ringspalt, der durch eine die Kolbenstange umgebende Hohlwelle gebildet ist, Druckmedium zugeführt werden kann. Alternatively, however, it is also possible to use the pressure gauge dium on the flange plates or stop plates, where piston rod and possibly an annular gap, the formed by a hollow shaft surrounding the piston rod is, print medium can be fed.
Insbesondere, wenn eine koaxiale Anordnung von Haupt- sowie Zusatzzylinder vorgesehen ist, ist es zweckmäßig, das Druckmedium über Ringkammern und Zuführungen in die Zylin derräume des innenliegenden Hauptzylinders zuzuführen.Especially when a coaxial arrangement of main as well Additional cylinder is provided, it is appropriate that Pressure medium via ring chambers and feeds into the cylinder of the interior master cylinder.
Um das Linearmodul vor Beschädigungen zu schützen, sind sowohl die Zwischenposition(en) als auch die Endstellungen gedämpft. Hierzu sind Dämpfungsglieder z. B. in Form von Stoßfängern oder eine sog. Endlagendämpfung durch kompri miertes Druckmedium in den Endlagen vorzusehen.To protect the linear module from damage, both the intermediate position (s) and the end positions subdued. For this purpose, attenuators z. B. in the form of Bumpers or a so-called end position damping by kompri Provide lubricated pressure medium in the end positions.
Zweckmäßigerweise wirken die Dämpfungsglieder mit den Stellschrauben zusammen.The attenuators expediently work with the Set screws together.
Zur Steuerung der Druckzufuhr sind Näherungsschalter vorgesehen, die neben den beiden Endstellungen auch die je weilige Zwischenposition erfassen und die betreffenden Si gnale einer Steuereinheit zuführen.Proximity switches are used to control the pressure supply provided that in addition to the two end positions also each Detect the intermediate position and the relevant Si Feed signals to a control unit.
Die Näherungsschalter können von einem Schaltnocken betä tigt werden, der sich synchron z. B. an einer fest mit den jeweiligen Flanschplatten verbundenen Schaltstange mit dem Linearmodul mitbewegt, wobei die Näherungsschalter als in duktive Näherungsschalter ausgebildet sind.The proximity switches can be actuated by a switch cam Tigt who synchronously z. B. at a firm with the respective flange plates connected shift rod with the Linear module moves with the proximity switch as in ductive proximity switches are designed.
Als Druckmedium wird insbesondere Luft verwendet. Es be steht jedoch hier auch die Möglichkeit, anderweitige Gase oder Flüssigkeiten wie z. B. Öl zu verwenden.Air is used in particular as the pressure medium. It be however, there is also the possibility of other gases or liquids such as B. to use oil.
Zur Erläuterung der Erfindung werden nachstehend mehrere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Linearmoduls näher erläutert. Es zeigen:Several of the following will explain the invention Embodiments of the linear module according to the invention closer explained. Show it:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Linearmo duls mit voneinander getrennten Haupt- und Zusatzzylindern in der Darstellung der drei möglichen Einstellungen (a-c) in stark verein fachter, schematischer Darstellungsweise; Figure 1 shows an embodiment of the Linearmo module according to the invention with separate master and auxiliary cylinders in the representation of the three possible settings (ac) in a highly simplified, schematic representation.
Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Linearmoduls mit koaxialer Anordnung von Haupt- und Zusatzzylinder mit zweifachem Doppelhub zur Erzielung von insgesamt vier Stellungen in stark vereinfachter, schematischer Darstellungsweise;2 shows a further embodiment of the linear actuator according to the invention with a coaxial arrangement of the main and auxiliary cylinder with double double stroke to achieve a total of four positions in a highly simplified, schematic representation.
Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Linearmoduls im Schnitt; Fig. 3 shows a further embodiment of the linear actuator according to the invention in section;
Fig. 4 eine Darstellung der linken Anschlagplatte aus Fig. 3 im Teilschnitt; FIG. 4 shows a partial section of the left stop plate from FIG. 3;
Fig. 5 eine Darstellung in Form einer "Abwicklung" eines Teils des Linearmoduls nach Fig. 3 in unter schiedlichen Ebenen zur Verdeutlichung der Zufüh rung von Druckmedium zum Zusatzzylinder entspre chend dem Schnittverlauf A-A in Fig. 4; Fig. 5 is a representation in the form of a "settlement" of a part of the linear module of Figure 3 in different levels to illustrate the supply of pressure medium to the additional cylinder accordingly the section AA in Fig. 4.
Fig. 6 eine Draufsicht des Linearmoduls gemäß der Fig. 3 und 4; Fig. 6 is a plan view of the linear actuator according to the Figures 3 and 4.
Fig. 7 eine Darstellung der Endstellungen sowie Zwischenpositionen des Linearmoduls gemäß der Fig. 3-6. FIG. 7 shows the end positions and intermediate positions of the linear module according to FIGS. 3-6.
Bezugsziffer 1 in Fig. bezeichnet das erfindungsgemäße Linearmodul in seiner Gesamtheit. Der Übersichtlichkeit halber sind lediglich die technischen Merkmale in der Dar stellung gemäß Fig. 1a mit Bezugszeichen versehen, die bei den weiteren Darstellungen gemäß Fig. 1b und c sollen le diglich die Zwischenposition sowie die weitere Endstellung des Linearmoduls 1 verdeutlichen. Reference number 1 in FIG. 1 designates the linear module according to the invention in its entirety. For the sake of clarity, only the technical features in the position shown in FIG. 1a are provided with reference numerals which, in the further representations according to FIGS . 1b and c, are intended to illustrate the intermediate position and the further end position of the linear module 1 .
Das Linearmodul umfaßt einen Grundkörper 4, welcher bei spielsweise an einem (nicht dargestellten) Montageständer ortsfest montiert wird.The linear module comprises a base body 4 , which is mounted in a fixed position, for example on a (not shown) assembly stand.
In dem Grundkörper 4 laufen in der üblichen Weise gelagerte Führungswellen 5, 6, an denen jeweils eine Flanschplatte 2, 3 befestigt ist. Letztere dienen dazu, eine (nicht darge stellte) Handling-Einheit z. B. einen Greifer oder dgl. an der jeweiligen Flanschplatte 2 bzw. 3 anzubringen. Das Linearmodul umfaßt einen Hauptzylinder 12 mit einem darin bewegbar angeordneten Kolben 9 mit Kolbenstange 7, wobei die Kolbenstange 7 mit den beiden Flanschplatten 2, 3 eben falls fest verbunden ist.Guide shafts 5 , 6 , in which a flange plate 2 , 3 is fastened, run in the usual manner in the base body 4 . The latter serve a (not shown) handling unit z. B. to install a gripper or the like on the respective flange plate 2 or 3 . The linear module comprises a master cylinder 12 with a piston 9 movably arranged therein with a piston rod 7 , the piston rod 7 with the two flange plates 2 , 3 also being firmly connected.
Der Hauptzylinder 12 weist abhängig von der jeweiligen Seite des Kolbens angeordnete Zylinderräume 14, 15 auf, die eine eigene Zuführung 28, 29 an Druckmedium, insbesondere Druckluft aufweisen.Depending on the respective side of the piston, the master cylinder 12 has cylinder spaces 14 , 15 which have their own feed 28 , 29 of pressure medium, in particular compressed air.
Unmittelbar neben dem Hauptzylinder 12 ist ein weiterer Zy linder (Zusatzzylinder 13) angeordnet, der ebenfalls zwei mit getrennten Zuführungen 30, 31 ausgestattete Zylinder räume 16, 17 beidseits des bewegbaren Kolbens 10 aufweist. Der Kolben 10 besitzt eine einseitig angeordnete Kolben stange 8, die an der Flanschplatte 2 gleichsam wie ein An schlag angreift, jedoch nicht mit dieser verbunden ist. Die wirksame Kolbenfläche des Zusatzzylinders 13 ist größer als die des Hauptzylinders 12.Immediately next to the master cylinder 12 , a further cylinder (additional cylinder 13 ) is arranged, which also has two cylinder 30 , 31 equipped with separate feeds 16 , 17 on both sides of the movable piston 10 . The piston 10 has a piston rod 8 arranged on one side, which acts on the flange plate 2 as if it were an impact, but is not connected to it. The effective piston area of the additional cylinder 13 is larger than that of the master cylinder 12 .
Die Stellung gemäß Fig. 1a entspricht der ersten Endstel lung des Linearmoduls. Durch Druckbeaufschlagung im Zylin derraum 14 des Hauptzylinders 12 wird der Kolben 9 des Hauptzylinders 12 soweit verfahren, bis die in Fig. 1a) rechte Flanschplatte 2 an der Kolbenstange 8 des Zusatzzy linders 13 anschlägt, wodurch das Linearmodul 1 die Zwi schenposition (gemäß Fig. 1b) einnimmt. Aufgrund der Unter schiede der wirksamen Kolbenflächen von Haupt- 12 und Zu satzzylinder 13 wirkt die Kolbenstange 8 des Zusatzzylin ders 13 als fester Anschlag.The position of FIG. 1 corresponds to the first Endstel averaging of the linear module. By pressurizing the cylinder 14 of the master cylinder 12 , the piston 9 of the master cylinder 12 is moved until the right-hand flange plate 2 in FIG. 1a) strikes the piston rod 8 of the additional cylinder 13 , whereby the linear module 1 takes the intermediate position (according to FIG. 1b) occupies. Due to the differences of the effective piston areas of the main 12 and to set cylinder 13 the piston rod 8 acts of Zusatzzylin DERS 13 as a fixed stop.
Anschließend wird der Zylinderraum 16 des Zusatzzylinders 13 über die Zuführung 30 mit Druck beaufschlagt, woraufhin das Linearmodul 1 in seine weitere Endstellung gemäß Fig. 1c fährt.Subsequently, the cylinder chamber 16 is applied to the auxiliary cylinder 13 via the supply 30 with pressure, after which the linear actuator 1 in its other end position according to Fig. 1c travels.
Im Gegensatz zum Linearmodul gemäß Fig. 1 besitzt das Linearmodul gemäß Fig. 2 einen Zusatzzylinder 13, in dem der zugehörige Kolben 10 als Hohlkolben ausgebildet ist und dieser Hohlkolben den Hauptzylinder 12 bildet. Im Hauptzy linder 12 ist wiederum der Kolben 9 mit einseitig angeord neter Kolbenstange 36 vorgesehen. Die Kolbenstange 36 ist nach außen geführt und mit einer Flanschplatte 2 fest ver bunden.In contrast to the linear module according to FIG. 1, the linear module according to FIG. 2 has an additional cylinder 13 , in which the associated piston 10 is designed as a hollow piston and this hollow piston forms the master cylinder 12 . In the Hauptzy cylinder 12 , the piston 9 is in turn provided with a piston rod 36 arranged on one side. The piston rod 36 is guided to the outside and with a flange plate 2 a related party.
Auch hier sind die Zylinderräume 14, 15 des Hauptzylinders 12 sowie 16, 17 des Zusatzzylinders 13 mit separaten Druck mediumzuführungen 46, 47 versehen, wobei das Druckmedium für die beiden Zylinderräume 14, 15 des Hauptzylinders 12 über außen am Grundkörper 4 angeordnete Druckmediumzufüh rungen 28, 29 und zwei Ringkammern 28, 29 den Zylinderräu men 14, 15 zugeführt wird. Die beweglichen Teile sind in der üblichen Weise gegeneinander abgedichtet.Here, too, the cylinder spaces 14 , 15 of the master cylinder 12 and 16 , 17 of the auxiliary cylinder 13 are provided with separate pressure medium feeds 46 , 47 , the pressure medium for the two cylinder spaces 14 , 15 of the master cylinder 12 via pressure medium feedings 28 arranged on the outside of the base body 4 , 29 and two annular chambers 28 , 29 the Zylinderräu men 14 , 15 is supplied. The moving parts are sealed against each other in the usual way.
Aus der in Fig. 2 dargestellten Endstellung wird das Linearmodul durch z. B. Beaufschlagung des Zylinderraums 14 des Hauptzylinders 12 in eine erste Zwischenposition ge bracht. Daraufhin wird der Zylinderraum 16 des Zusatzzylin ders 13 mit Druck beaufschlagt, wodurch sich der als Hohl kolben ausgebildete Kolben 10 in die in Fig. 2 rechte Posi tion am Grundkörper 4 begibt, gleichzeitig wird der Zylin derraum 14 des Hauptzylinders 12 entlastet sowie der Zylin derraum 15 des Hauptzylinders 12 belastet, wodurch der Kol ben 10 mit Kolbenstange 36 in die linke Position innerhalb des Hauptzylinders 12 zurückfährt und das Linearmodul 1 hierdurch die zweite Zwischenposition einnimmt. Schließlich wird der Zylinderraum 14 erneut mit Druck beaufschlagt, wo durch das Linearmodul 1 seine zweite Endstellung einnimmt. Das Linearmodul 1 gemäß Fig. 2 ermöglicht damit die Einstellung von insgesamt vier Positionen.From the end position shown in Fig. 2, the linear module by z. B. loading of the cylinder space 14 of the master cylinder 12 is brought into a first intermediate position. Thereupon, the cylinder chamber 16 of the additional cylinder 13 is pressurized, causing the piston 10 , which is designed as a hollow piston, to enter the base body 4 in the right position in FIG. 2, at the same time relieving the cylinder space 14 of the master cylinder 12 and the cylinder chamber 15 of the master cylinder 12 loaded, whereby the Kol ben 10 with the piston rod 36 returns to the left position within the master cylinder 12 and the linear module 1 thereby occupies the second intermediate position. Finally, the cylinder chamber 14 is pressurized again, where the linear module 1 assumes its second end position. Thus the linear actuator 1 according to Fig. 2 enables adjustment of a total of four positions.
Das Linearmodul 1 aus Fig. 3 ist ebenfalls so ausgelegt, daß insgesamt vier Positionen (2 Endstellungen, 2 Zwischenpositionen) von dem Linearmodul angefahren werden können. Das Linearmodul umfaßt zwei Flanschplatten 2, 3, die mit zwei Führungswellen 5, 6 fest verschraubt sind.The linear module 1 from FIG. 3 is also designed so that a total of four positions (2 end positions, 2 intermediate positions) can be approached by the linear module. The linear module comprises two flange plates 2 , 3 , which are firmly screwed to two guide shafts 5 , 6 .
Die beiden Führungswellen 5, 6 erstrecken sich durch entsprechende Bohrungen am Grundkörper 4, wobei eine Lage rung von Grundkörper 4 zu den jeweiligen Führungswellen 5, 6 durch Lagerbuchsen erfolgt, von denen der Übersichtlich keit halber lediglich nur eine mit dem Bezugszeichen 37 versehen ist.The two guide shafts 5 , 6 extend through corresponding bores on the base body 4 , wherein a position tion of the base body 4 to the respective guide shafts 5 , 6 takes place through bearing bushes, of which only one is provided with the reference number 37 for the sake of clarity.
Die beiden Flanschplatten 2, 3 sind mit einer weiteren, mittig angeordneten Stange verbunden, die die gemeinsame Kolbenstange 36 der beiden im Inneren des Grundkörpers 4 angeordneten Zylinder darstellt. Der Zusatzzylinder ist mit dem Bezugszeichen 13 gekennzeichnet und bildet die größere Ausnehmung innerhalb des Grundkörpers 4. Innerhalb dieses Zusatzzylinders 13 ist der als Hohlkolben ausgebildete Kol ben 10 des Zusatzzylinders 13 angeordnet. Der Hohlkolben bildet gleichzeitig den Hauptzylinder 12. Innerhalb des Hauptzylinders 12 befindet sich der Kolben 9, welcher mit der Kolbenstange 36 fest verbunden ist.The two flange plates 2 , 3 are connected to a further, centrally arranged rod, which represents the common piston rod 36 of the two cylinders arranged in the interior of the base body 4 . The additional cylinder is identified by reference number 13 and forms the larger recess within the base body 4 . Within this additional cylinder 13 is formed as a hollow piston Kol ben 10 of the additional cylinder 13 is arranged. The hollow piston simultaneously forms the master cylinder 12 . The piston 9 , which is fixedly connected to the piston rod 36 , is located within the master cylinder 12 .
Der Hauptzylinder 12 ist aufgeteilt in die Zylinderräume 14 sowie 15, der Zusatzzylinder 13 ist aufgeteilt in die Zylinderräume 16 sowie 17. Jeder Zylinderraum steht mit ei ner eigenen Druckmittelzuführung 28-31 in Verbindung, wo rauf später noch einzugehen ist. The master cylinder 12 is divided into the cylinder spaces 14 and 15 , the additional cylinder 13 is divided into the cylinder spaces 16 and 17 . Each cylinder chamber is connected to its own pressure medium supply 28 - 31 , which will be discussed later.
Der Hauptzylinder 12 ist beidseitig über je eine Hohlwelle 20 bzw. 25 mit je einer Anschlagplatte 18 bzw. 19 fest ver bunden, wobei die Anordnung bestehend aus Hauptzylinder 13, Hohlwellen 20, 25 sowie Anschlagplatten 18 bzw. 19 in Längsrichtung zu den beiden Führungswellen 5 bzw. 6 sowie zur Kolbenstange 36 bewegbar angeordnet ist.The master cylinder 12 is on both sides via a hollow shaft 20 or 25 , each with a stop plate 18 or 19 , a related party, the arrangement consisting of master cylinder 13 , hollow shafts 20 , 25 and stop plates 18 and 19 in the longitudinal direction to the two guide shafts 5th or 6 and the piston rod 36 is movably arranged.
Um das System dicht zu halten bzw. vor Verunreinigungen von außen zu schützen, sind die beiden Anschlagplatten 18 und 19 sowie der Grundkörper 4 an seinen beiden Stirnseiten je weils mit Dichtmanschetten versehen, von denen der Übersichtlichkeit halber lediglich nur zwei in Fig. 3 mit den Bezugsziffern 40 sowie 41 versehen sind.In order to keep the system tight or to protect it from contamination from the outside, the two stop plates 18 and 19 and the base body 4 are each provided on both ends with sealing sleeves, of which only two in FIG. 3 are used for the sake of clarity Reference numerals 40 and 41 are provided.
Die Anschlagplatten 18 sowie 19, die mit dem Hauptzylinder 12 in Verbindung stehen, wirken als Anschläge zur Festle gung der beiden Zwischenpositionen des Linearmoduls 1.The stop plates 18 and 19 , which are connected to the master cylinder 12 , act as stops for fixing the two intermediate positions of the linear module 1 .
Die Hohlwelle 20 bzw. 25 bildet mit der Kolbenstange 36 je einen Ringspalt 22 bzw. 21, dessen Funktion später noch nä her erläutert wird.The hollow shaft 20 or 25 forms with the piston rod 36 each an annular gap 22 or 21 , the function of which will be explained in more detail later.
Aus den Fig. 4 und 5 ist ein fest mit der Anschlagplatte 18 verbundener Hohlstab 23 ersichtlich, welcher in eine am Grundkörper 4 angeordnete Bohrung 24 längsverschieblich aber abgedichtet eintaucht. Die Bohrung 24 steht mit der Druckmedium- bzw. Druckluftzufuhr 30 in Verbindung. Der in Fig. 5 linke Endabschnitt des Hohlstabs 23 mündet (vgl. auch Fig. 4) in eine in der Anschlagplatte 18 radial nach innen verlaufende und in den Ringspalt 22 mündende Querboh rung 11, der Ringspalt mündet wiederum in den Zylinderraum 14 des Hauptzylinders 12.From FIGS. 4 and 5, a hollow rod 23 which is firmly connected to the stop plate 18 can be seen and which plunges into a bore 24 arranged on the base body 4 in a longitudinally displaceable but sealed manner. The bore 24 communicates with the pressure medium or compressed air supply 30 . The left end section in FIG. 5 of the hollow rod 23 opens (see also FIG. 4) into a transverse bore 11 running radially inward in the stop plate 18 and opening into the annular gap 22 , the annular gap in turn opens into the cylinder space 14 of the master cylinder 12 .
Über die Druckluftzufuhr 30 am Grundkörper 4 wird demzu folge Druckluft über die Bohrung 24, den Hohlstab 23, die Querbohrung 11 sowie den Ringspalt 22 dem Zylinderraum 14 des Hauptzylinders 12 zugeführt. Accordingly, compressed air is supplied via the compressed air supply 30 to the base body 4 via the bore 24 , the hollow rod 23 , the transverse bore 11 and the annular gap 22 to the cylinder space 14 of the master cylinder 12 .
Die Druckluftversorgung des Zusatzzylinders 13 erfolgt über eine ebenfalls am Grundkörper 4 angeordnete Druckluftzufuhr 28.The compressed air supply to the additional cylinder 13 takes place via a compressed air supply 28 also arranged on the base body 4 .
Die Merkmale wie sie aus Fig. 5 ersichtlich sind, sind beidseitig am Grundkörper 4 vorgesehen.The features as can be seen from FIG. 5 are provided on both sides of the base body 4 .
Fig. 6 zeigt das Linearmodul 1 gemäß Fig. 3 in der Drauf sicht. Der Grundkörper 4 weist an seinen beiden Stirnseiten zwei Dämpfungsglieder 26, 27 auf, die als sogenannte Endla gendämpfungen ausgebildet sein können. In entsprechender Position an der jeweiligen Anschlagplatte 8 bzw. 9 befindet sich je eine Stellschraube 44, von der lediglich eine der Übersichtlichkeit halber mit Bezugszeichen versehen ist. Fig. 6 shows the linear module 1 according to FIG. 3 in a top view. The base body 4 has on its two end faces two attenuators 26 , 27 , which can be designed as so-called Endla gene damping. In the corresponding position on the respective stop plate 8 or 9 there is a set screw 44 , only one of which is provided with reference numerals for the sake of clarity.
Sofern die Anschlagplatten 18, 19 sowie der Hauptzylinder 12 relativ zum Grundkörper 4 bewegt werden, erfolgt der An schlag zwischen den Dämpfungsgliedern 26, 27 am Grundkör per und der jeweiligen Stellschraube 44 an einer der beiden Anschlagplatten 18, 19. Da die jeweiligen Zwischenpositio nen durch den Anschlag der Anschlagplatten 18, 19 am Grund körper 4 festgelegt werden, kann durch die Stellschrauben 44 eine Änderung der jeweiligen Zwischenposition durch Ver stellung der betreffenden Stellschraube 44 erzielt werden.If the stop plates 18 , 19 and the master cylinder 12 are moved relative to the base body 4 , the impact occurs between the damping members 26 , 27 on the base body and the respective adjusting screw 44 on one of the two stop plates 18 , 19 . Since the respective Zwischenpositio NEN by the abutment of the stop plates 18, 19 are fixed to the base body 4, by Ver position of the screw in question can be obtained 44 by the set screws 44 to change the respective intermediate position.
Der Anschlag zwischen den jeweiligen Anschlagplatten 18, 19 und den Flanschplatten 2 bzw. 3 erfolgt in analoger Weise über an den Anschlagplatten 18, 19 vorgesehenen Dämpfungs gliedern 38 bzw. 39, die mit den entsprechenden, an den beiden Flanschplatten 2, 3 vorgesehenen Stellschrauben 46 zusammenwirken. Durch Veränderung der Stellung der Stell schrauben 46 in den jeweiligen Anschlagplatten 2, 3 lassen sich die beiden Endstellungen des Linearmoduls den jeweili gen Bedürfnissen anpassen. The stop between the respective stop plates 18 , 19 and the flange plates 2 and 3 takes place in an analogous manner via damping members 38 and 39 provided on the stop plates 18 , 19 , which are provided with the corresponding set screws 46 provided on the two flange plates 2 , 3 work together. By changing the position of the adjusting screws 46 in the respective stop plates 2 , 3 , the two end positions of the linear module can be adapted to the respective requirements.
Die Steuerung der Bewegung des Linearmoduls in den Endstel lungen sowie Zwischenposition(en) erfolgt über induktive Näherungsschalter 32-35, die ortsfest am Grundkörper 4 angeordnet sind. Mit den Näherungsschaltern 32-35 wirkt eine fest mit den beiden Flanschplatten 2, 3 verbundene und daher synchron mit diesen sich mitbewegende Schaltstange 43 mit Schaltnocken 42 zusammen, wobei der Schaltnocken 42 je nach Lage der Flanschplatten 2, 3 einen der vier Näherungs schalter aktiviert. Die Signale der Näherungsschalter wer den einer nicht dargestellten Steuerungseinheit zugeführt, die wiederum die Zufuhr an Druckluft steuert. Die einzelnen Näherungsschalter 32-35 sind entlang einer Befestigungs schiene 45 verschiebbar aber feststellbar angeordnet.The control of the movement of the linear actuator in the lungs and Endstel intermediate position (s) is via inductive proximity switches 32-35, the fixed position on the basic body 4 are arranged. With the proximity switches 32 - 35 a firmly connected to the two flange plates 2 , 3 and therefore synchronously moving with it moving rod 43 with switching cams 42 together, the switching cams 42 depending on the position of the flange plates 2 , 3 activates one of the four proximity switches. The signals from the proximity switches are supplied to a control unit, not shown, which in turn controls the supply of compressed air. The individual proximity switches 32 - 35 are arranged along a fastening rail 45 displaceable but lockable.
In Fig. 7 sind die vier Positionen des Linearmoduls gemäß den Fig. 3-6 schematisch dargestellt. Ausgehend von der ersten Endstellung gemäß Fig. 7a wird das Linearmodul in die erste Zwischenposition gemäß Fig. 6b um den Hub des Hauptzylinders nach links gefahren, wobei die rechte An schlagplatte 19 am Grundkörper 4 anschlägt. FIG. 7 shows the four positions of the linear module according to FIGS. 3-6 schematically. Starting from the first end position according to FIG. 7a, the linear module is moved to the left in the first intermediate position according to FIG. 6b by the stroke of the master cylinder, the right stop plate 19 striking the base body 4 .
Daraufhin wird der Hauptzylinder 12 wieder zurückgefahren bis die linke Anschlagplatte 18 am Grundkörper 4 anschlägt. Gleichzeitig wird der Zusatzzylinder betätigt, wodurch die Flanschplatten 2, 3 sich nach links bewegen bis die rechte Flanschplatte 3 an der Anschlagplatte 19 angreift, wodurch die zweite Zwischenposition gemäß Fig. 1c definiert wird.The master cylinder 12 is then moved back again until the left stop plate 18 strikes the base body 4 . At the same time, the additional cylinder is actuated, as a result of which the flange plates 2 , 3 move to the left until the right flange plate 3 engages the stop plate 19 , as a result of which the second intermediate position according to FIG. 1c is defined.
Durch Beaufschlagung des Hauptzylinders wird das Linearmo dul aus der Zwischenposition um den Hub des Hauptzylinders in die zweite Endposition gemäß Fig. 1d gefahren.By loading the master cylinder, the linear module is moved from the intermediate position by the stroke of the master cylinder to the second end position according to FIG. 1d.
Durch die Erfindung wird ein neuartiges Linearmodul geschaffen, welches neben den beiden Endstellungen zusätz lich eine oder mehrere Zwischenpositionen anfahren kann, wodurch kostenaufwendige zusätzliche NC-Achsen vermieden werden können. Die Erfindung stellt daher einen ganz beson deren Fortschritt auf dem Gebiet der Zusatzmodule für Hand ling-Systeme dar.The invention provides a new type of linear module created, which in addition to the two end positions can move to one or more intermediate positions, thereby avoiding costly additional NC axes can be. The invention therefore represents a very special one their progress in the field of additional modules for hand ling systems.
BezugszeichenlisteReference list
1 Linearmodul
2 Flanschplatte
3 Flanschplatte
4 Grundkörper
5 Führungswelle
6 Führungswelle
7 Kolbenstange (Haupt)
8 Kolbenstange (Zusatz)
9 Kolben (Haupt)
10 Kolben (Zusatz)
11 Querbohrung
12 Hauptzylinder
13 Zusatzzylinder
14 Zylinderraum
15 Zylinderraum
16 Zylinderraum
17 Zylinderraum
18 Anschlagplatte
19 Anschlagplatte
20 Hohlwelle
21 Ringspalt
22 Ringspalt
23 Hohlstab
24 Bohrung
25 Hohlwelle
26 Dämpfungsglied
27 Dämpfungsglied
28 Druckluftzufuhr
29 Druckluftzufuhr
30 Druckluftzufuhr
31 Druckluftzufuhr
32 Näherungsschalter
33 Näherungsschalter
34 Näherungsschalter
35 Näherungsschalter
36 Kolbenstange (einzige)
37 Lagerbuchse
38 Dämpfungsglied
40 Abstreifermanschette
41 Abstreifermanschette
42 Schaltnocken
43 Schaltnocken
44 Stellschraube
45 Befestigungsschiene
46 Druckluftzufuhr
47 Druckluftzufuhr
48 Ringkammer
49 Ringkammer 1 linear module
2 flange plate
3 flange plate
4 basic bodies
5 guide shaft
6 guide shaft
7 piston rod (main)
8 piston rod (additional)
9 pistons (main)
10 pistons (add-on)
11 cross hole
12 master cylinders
13 additional cylinders
14 cylinder space
15 cylinder space
16 cylinder space
17 cylinder space
18 stop plate
19 stop plate
20 hollow shaft
21 annular gap
22 Annular gap
23 hollow rod
24 hole
25 hollow shaft
26 attenuator
27 attenuator
28 Compressed air supply
29 Compressed air supply
30 compressed air supply
31 Compressed air supply
32 proximity switches
33 proximity switches
34 proximity switches
35 proximity switches
36 piston rod (only)
37 bearing bush
38 attenuator
40 wiper sleeve
41 wiper collar
42 switching cams
43 switching cams
44 set screw
45 mounting rail
46 Compressed air supply
47 Compressed air supply
48 ring chamber
49 ring chamber
Claims (27)
- a) neben dem Zylinder (Hauptzylinder 12) mindestens ein weiterer Zylinder (Zusatzzylinder 13) vorgesehen ist,
- b) der Zusatzzylinder (13) eine eigene Druckversor gung aufweist;
- c) der Zusatzzylinder (13) mit dem Hauptzylinder (12) derart zusammenwirkt, daß durch den Hub von Haupt- (12) und Zusatzzylinder (13) eine Auftei lung des Wegs zwischen den beiden Endstellungen des Linearmoduls (1) erfolgt und
- d) mindestens eine Zwischenposition des Linearmoduls durch die Einstellung einer definierten Position des Zusatzzylinders (13) festlegbar ist und durch Änderung der Druckverhältnisse im Haupt- (12) und/oder Zusatzzylinder (13) die Endstellungen des Linearmoduls (1) anfahrbar sind.
- a) at least one further cylinder (additional cylinder 13 ) is provided in addition to the cylinder (master cylinder 12 ),
- b) the additional cylinder ( 13 ) has its own Druckversor supply;
- c of the auxiliary cylinder (13) cooperating) with the master cylinder (12) such that by the stroke of the main (12) and auxiliary cylinder (13) has a Auftei development of the path between the two end positions of the linear actuator (carried out 1) and
- d) at least one intermediate position of the linear actuator can be fixed by the setting of a defined position of the additional cylinder (13) and the end positions of the linear actuator (can be approached by changing the pressure ratios in the main (12) and / or auxiliary cylinder (13) 1).
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