DE69600517T2

DE69600517T2 - Betriebseinheit für Schrittantriebe

Info

Publication number: DE69600517T2
Application number: DE69600517T
Authority: DE
Inventors: Franco 21052 Busto Arsizio Varese De Bernardi
Original assignee: Duplomatic Meccanica
Current assignee: Duplomatic Meccanica
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 1999-02-18
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: EP0768585A1; ITMI952068A0; TW443171U; IT1275796B1; KR100411905B1; ITMI952068A1; KR970024488A; EP0768585B1; DE69600517D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Betriebseinheit für Schrittantriebe im allgemeinen.
Der Ausdruck "Schrittantrieb" bezieht sich im Rahmen der vorliegenden Patentbeschreibung auf ein System mechanischer Elemente zum Ausführen von winkligen oder geraden Bewegungen programmierbarer Größenordnungen mit vorbestimmter Beschleunigung, Geschwindigkeit und Verzögerung.
Schrittantriebe werden auch häufig Steuereinrichtungen für Hilfsfunktionen wie z. B. dem Arretieren oder Bewegen anderer Elemente zugeordnet.
Solche Schrittantriebe kommen zur Anwendung z. B. zum Drehen und Positionieren von Revolverköpfen bei Werkzeugmaschinen, bei winkligen oder geraden Bewegungen von Aufspannplatten sowie beim Betrieb von Werkzeugwechslern in automatischen Bearbeitungszentren.
Aus dem Stand der Technik sind Schrittantriebe bekannt, die im wesentlichen aus mindestens einem stationären, mit der Werkzeugmaschine oder dem Bearbeitungszentrum einstückig ausgebildeten Element bestehen, aus einem zwischen verschiedenen Arbeitspositionen bewegbaren, winklig oder geradlinig voneinander beabstandeten Element, einem Mechanismus zum Arretieren und Lösen des in Bezug auf das stationäre Element beweglichen Elementes, einen Motor zum Bewegen des beweglichen Elementes von einer Arbeitsposition in die nächste, einen Motor zum Betreiben des Arretier- und Lösemechanismus sowie schließlich elektronische Betriebes- und Steuereinrichtungen zum Betrieb des Motors sowie zu dessen Koordinierung in der Reihenfolge, die für das Betriebsprogramm des Schrittantriebes erforderlich ist.
Gemäß dem Stand der Technik sind die unterschiedlichen Konstruktionselemente des Schrittantriebes mit Bezug zueinander so angeordnet, daß das die Intelligenz der Vorrichtung bildende Element, nämlich die Komponenten zum Betreiben und Steuern des Motors, vom mechanischen System getrennt ist, vom Benutzer beliebig ausgewählt werden kann und manchmal in so einem Abstand von der Schrittantriebseinheit angeordnet ist, daß langwierige und komplexe Schaltungssysteme erforderlich werden.
Zur befriedigenden Anpassung der Betriebs- und Steuergeräte an die mechanische Vorrichtung ist des weiteren ein hoher Aufwand für die Feinabstimmung des Betriebsprogrammes notwendig.
Aus der US-A-4 989 376 ist eine umgerüstete Anordnung zum Steuern von Schleifschritten einer Schleifmaschine über deren Kreuzwelle bekannt. Sie ist in drei verschiedene Einheiten untergebracht, und der Endbenutzer hat unterschiedliche Steueroptionen zur Auswahl, die mittels eines Steuerpultes aktiviert werden können.
Es ist Aufgabe der Erfindung die obengenannten Nachteile zu beseitigen, indem die die Intelligenz der Einrichtung bildenden elektronischen Betriebs- und Steuergeräte derart innerhalb des Schrittantriebes angeordnet sind, daß die Auswahl der Komponenten und der Betriebssoftware sowie die Optimierung der Steuerparameter nicht länger Aufgabe des Endbenutzers sind, so daß langwierige und komplexe Schaltungssysteme wegfallen.
Diese und weitere in der folgenden Beschreibung deutlich gemachte Aufgaben werden gelöst durch die Betriebseinheit für Schrittantriebe der oben beschriebenen Gattung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein kastenförmiges Gehäuse aufweist, in dem mindestens der Elektromotor zum Antrieb des Schrittantriebes zusammen mit den elektronischen Betriebs- und Steuerelementen angeordnet sind, wobei das kastenförmige Gehäuse mechanisch mit dem Schrittantrieb verbindbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung detaillierter beschrieben, wobei die Zeichnung rein zu Informationszwecken dient und nicht beschränkt ist. Hierbei zeigen
Fig. 1 eine schematische Draufsicht der Einheit;
Fig. 2 eine schematische Ansicht der Einheit des Schnittes entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1.
Bezugnehmend auf die Figuren gibt das Bezugszeichen 1 das Ganze eines kastenförmigen Gehäuse, bestehend z. B. aus einer vierseitigen, hohlen, aus den Teilen 2, 3, 4 und 5 sowie dem Boden 1a gebildeten Anordnung an.
Der Motor 6 zum Antrieb des Schrittantriebes, bei welchem es sich um einen bekannten und herkömmlichen, z. B. einen Revolverkopf einer Werkzeugmaschine, handelt und der über eine Antriebswelle 7 mit dem Motor gekoppelt ist, ist in dem von dieser Anordnung umschlossenen Raum angeordnet.
Der Schrittantrieb, dessen Aufbau zum Zweck der vorliegenden Erfindung nicht beschrieben werden muß, umfaßt eine am Gehäuse 1 angebrachte Wand 8, wobei das Gehäuse 1 so ausgebildet ist, daß es mittels herkömmlicher Befestigungsmittel 8a an der Wand befestigt werden kann.
In der aus den Teilen 2, 3, 4 und 5 bestehenden Anordnung ist der Motor 6 derart angebracht, daß seine Welle 7 direkt mit der Eingangswelle 7a der mechanischen Reduktionseinheit, die einen Teil der Anordnung des Schrittantriebs bildet, gekoppelt werden kann, z. B. mittels eines Keils 7c.
In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel befindet sich der Motor 6 in einer nicht-mittigen Position in der von den Wänden 2 und 3 gebildeten Ecke.
Die elektronischen Betriebs- (11) und Steuerelemente (12), üblicherweise in der Form von Karten, sind im Gehäuse 1 in den vom Motor 6 freigelassenen Räumen 9 und 10 angebracht. Ein Freiraum 13 ist zwischen den Räumen 9 und 10 für eventuellen Bedarf, z. B. für Leitungen, vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Betriebseinheit bietet deshalb den Vorteil, daß sie innerhalb einer einzigen tragenden Anordnung sowohl den Motor als auch sämtliche zu dessen Betrieb und zur Steuerung notwendigen Elemente umschließt und somit die Nachteile beseitigt, die durch Schaltungen zwischen voneinander weit entfernten Position entstehen, was eine beträchtliche Reduzierung in den Herstellungs- und Installationskosten nach sich zieht.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die für den Betrieb eines Schrittantriebes wesentlichen Funktionen in Form einer einzigen Betriebseinheit zur Verfügung stehen, während die übrigen Funktionen, welche rein mechanischer Natur sind, z. B. das Halten der Werkzeuge und die Mechanismen zu deren Arretierung in die oder Lösung aus den Betriebspositionen, wenn es sich bei dem Schrittantrieb um den Revolverkopf einer Werkzeugmaschine handelt, einer unabhängigen Betriebseinheit zugrundeliegen, die physikalisch mit der ersten Einheit verbunden werden kann. Die Integration sämtliche Elemente in einem einzigen Träger bringt die Reduzierung der Verbindungen und Schaltungen mit sich und ermöglicht eine Optimierung der Betriebsparameter zu Beginn, so daß der Benutzer von dieser Aufgabe entbunden wird.
Die Größenordnungen, die Motorleistungen sowie die von den elektronischen Betriebs- und Steuerelementen ausgeführten Funktionen können je nach Anforderung variiert werden, ohne dabei vom Umfang der oben beschriebenen und im folgenden beanspruchten vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Betriebseinheit für Schrittantriebe im allgemeinen, die im wesentlichen aus mindestens einem stationären, mit der Werkzeugmaschine oder dem Bearbeitungszentrum einstückig ausgebildeten Element besteht, aus einem zwischen verschiedenen Arbeitspositionen bewegbaren, winklig oder geradlinig voneinander beabstandeten Element, einem Mechanismus zum Arretieren und Lösen des in Bezug auf das stationäre Element beweglichen Elementes, einen Motor zum Bewegen des beweglichen Elementes von einer Arbeitsposition in die nächste, einen Motor zum Betreiben des Arretier- und Lösemechanismus sowie schließlich elektronische Betriebs- und Steuereinrichtungen zum Betrieb des Motors sowie zu dessen Koordinierung in der Reihenfolge, die für das Betriebsprogramm des Schrittantriebes erforderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß

sie ein kastenförmiges Gehäuse (1) aufweist, in dem mindestens der Motor (6) zum Bewegen des Bewegungselementes des Schrittantriebes zusammen mit den elektronischen Betriebs- (11) und Steuerelementen (12) angeordnet sind, wobei das kastenförmige Gehäuse (1) mechanisch mit dem Schrittantrieb (8) verbindbar ist.

2. Betriebseinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Elektromotor (6) ist.

3. Betriebseinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus einer vierseitigen, hohlen Anordnung (2, 3, 4, 5) besteht und Befestigungsmittel (8a) zu dessen Verbindung mit der Anordnung des Schrittantriebes umfaßt.

4. Betriebseinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (6) am Gehäuse (1) so positioniert ist, daß seine Antriebswelle (7) mit der Leistungseingangswelle (7a) des Schrittantriebes (8) axial ausgerichtet ist.

5. Betriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen elementfreien Raum (13) aufweist.