DE8800622U1

DE8800622U1 - Einrichtung zur Begrenzung von Bewegungen eines auf einer Führung laufenden Maschinenteils

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Publication number: DE8800622U1
Application number: DE8800622U
Authority: DE
Original assignee: LGZ Landis and Gyr Zug AG
Current assignee: Siemens Building Technologies AG
Priority date: 1987-02-03
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1988-06-01

Description

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Einrichtung ZUf Begrenzung vor! Bewegungen eines auf einer Führung laufenden Maschinenteils

Die Neuerung bezieht sich auf eine Einrichtung zur nacheinander erfolgenden, gleiehschrittigen, einseitigen Begrenzung von Bewegungen elftes auf einer Führung vor- und zurücklaufenden Maschinenteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Einrichtungen können auf verschiedenen Gebieten des Maschinenbaus eingesetzt werden. Es gibt verschiedene Wege, die zugehörige Aufgabe unabhängig von den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen zu lösen.

Die beschriebene Einrichtung dient vorzugsweise zur Herstellung einer Vorstufe für eine automatische Montageeinrichtusag, die gleiche Bauteile, die nacheinander am selben Ort in stets gleicher Stellung bereitgestellt werden, zellenförmig auf einer Palette anordnen soll. Die Bauteile werden mit einem als Greifer dienenden, auf einer Führung laufenden Maschinenteil erfasst und nacheinander an aufeinanderfolgenden Stellen auf der Palette abgelegt. Dabei läuft der Greifer auf einem Weg, der an der Bereitstellung stets an der gleichen Stelle, an der Ablegestelle aber nacheinander schrittweise begrenzt ist. Als Wiederkehrgenauigkeit werden hier einige hundertstel Millimeter gefordert. Die Einrichtung kann aber auch zum Entpalettieren oder für e*idere Aufgaben verwendet werden.

Eingesetzt werden für solche Einrichtungen beispielsweise Elektromotoren, die den Maschinenteil über einen zur Führung parallelen Kettenantrieb antreiben. Die Bewegung wird durch eine Reihe von Näherungsschaltern begrenzt, von denen jeweils einer so aktiviert wird, dass der Maschinenteil bei ihm anhält. Unter Umständen sieht man dabei, beispielsweise durch jeweils einen Vorschalter eingeleitet, ein Abbremsen vor, um den Maschinenteil nicht ruckartig zum Stehen zu bringen, muss dann

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aber Motoren einsetzen, die in der Geschwindigkeit regelbar fejLiidi Die Wiederkehrgenauigkeit der Haltepunkte ist bei dieser Methede Verhältnismässig schlecht. Sie liegt mindestens in der Grössenordnung von einigen Millimetern. Die Dauer, die zum Anfahren eines Punktes benötigt wird, insbesondere wenn man einen Bremsvorgang vorsieht, ist gross. Verwendet man Abbremsverfahrsn, wird der Antrieb teuer.

Verbessert wird die Wiederkehrgenauigkeit der Haltepunkte, wenn man zum Antrieb einen Schrittmotor einsetzt. Die Zeitdauer für das Anfahren eines Punktes ist vergleichbar, die Kosten sind höher als bei der im obigen Abschnitt erwähnten Methode.

Es sind ferner Pressluft- oder Hydraulikantriebe bekanntgeworden, bei denen eine den Maschinenteil bewegende kolbenstange so weit fährt, bis diese Bewegung bei Annäherung an einen Schalter abschaltet. Auch hier können eine Reihe von Schaltern schrittweise angeordnet werden. Jeweils einer davon wirct aktiviert, sie werden nacheinander angefahren. Die Geschwindigkeit der Bewegung kann merklich grosser sein als bei einem Antrieb durch einen Elektromotor. Es lassen sich hier Abbremsverfahren einsetzen, die preisgünstiger als die für Elektromotoren sind. Die Wiederkehrgenauigkeit der Haltepunkte ist aber nicht besser als bei der erstgenannten Methode.

Um die Wiederkehrgenauigkeit der Haltepunkte wesentlich zu verbessern, wird in der DE-OS 31 09 684 vorgeschlagen, den Weg eines Maschinenteils, der durch eine pneumatische Vorrichtung bewegt wird, durch einen automatisch einstellbaren Anschlag zu begrenzen. Mit der Methode sollen Wiederkehrgenauigkeiten von einigen hundertstel Millimeter erreicht werden. Zur Einstellung des Anschlages wird eine hydraulische Einrichtung benutzt, die Stellung des Anschlages wird durch eine Messeinrichtung fernangezeigt und kann durch Zufluss oder durch Abfluss des hydraulischen Mittels sehr fein verstellt werden. Der Maschinenteil kann schnell gegen den Anschlag und wieder zurück

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bewegt werden, die Verstellung des Anschlages selbst benötigt aber deutlich mehr Zeit. Die beschriebene Einrichtung wird z. B. angewendet, um Bremsvorrichtungen zu testen.

Darüber hinaus existieren Einrichtungen, an denen ein Anschlagteil an einer mit Bohrungen versehenen Schiene von Hand verstellt werden kann, wobei der Ansohlagteil jeweils durch einen Zapfen an seinem Platz in der Schiene gesichert wird, Diese Einrichtungen haben eine Wiederkehrgenauigkeit von einigen hundertstel Millimeter, die Verstellung benötigt aber viel Zeit und eine Arbeitskraft.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher der Anschlag automatisch verstellt werden kann, die in einfacher Weise der wechselnden Schrittweite verschiedener Aufgaben anpassbar ist, die eine schnelle Bewegung des Maschinenteils ermöglicht, eine Wiederkehrgenauigkeit des Haltepunktes von einigen hundertstel Millimeter besitzt und die preisgünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäss durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Kennzeichen gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Einrichtung zur gleichschrittigen, einseitigen Begrenzung von Bewegungen eines auf einer Führung laufenden Maschinenteils und

Fig. 2 das Bewegungsschama der genannten Einrichtung.

Gleichartige Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

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Die Fig. 1 zeigt als Beispiel in Fig. la eine Aüfsic&t und in Fig. Ib eine Seitenansicht einer Einrichtung zur gleichsehrittigen, einseitigen Begrenzung Von Bewegungen eines auf einer Führung vorwärts und rückwärts laufenden Maschinenteils, der in den Figuren nicht gezeichnet ist, beispielsweise eines Greifers. Dieser Greifer nimmt zur Montagevorbereitung nacheinander jeweils einen Bauteil an einer festen Aufnahmestelle auf und legt diese Bauteile an in Richtung einer Schiene i in festen Abständen angeordneten Plätzen ab, um dann zur Aufnahmestelle zurückzulaufen. Der Greifer kann an der Schiene 1 oder an einer anderen Vorrichtung geführt sein. Der Maschinenteil kann aber auch zu anderen Zwecken dienen, falls nur sein Weg einseitig gleichschrittig begrenzt ist.

Längs der Schiene 1, die Bohrungen 2 trägt, läuft ein Anschlagteil 3, der hier einen Anschlag 4 aufweist. Der Anschlagteil 3 ist schrittweise verstellbar und bildet mit dem Anschlag 4 eine einseitige, in den Figuren rechtsliegende Begrenzung des Weges des Maschinenteils. Der Anschlagteil 3 weist einen ersten Zapfen 5 auf. Dieser besitzt, durch einen ersten Anhebezylinder 6 bewegt, zwei Stellungen, so dass er entweder in eine der Bohrungen 2 eingreift und so den Anschlagteil 3 an der Schiene 1 festhält oder aber so weit hochgehoben wird, dass er nicht mehr in die Bohrung 2 eingreift, so dass sich der Anschlagteil 3 auf der Schiene bewegen kann. Der Anschlagteil 3 besitz ferner einen ersten Bolzen 7, der in einem Langloch 8 in einer Lasche 9 läuft. In Richtung der Schiene 1 ist der Änschlagteil 3 durch die Kolbenstange 10 eines Zylinders 11 mitnehmbar.

Weiter läuft längs der Schiene 1 ein Verschiebsteil 1?. ^r weist einen zweiten Zapfen 13 auf, der von einem zweiten Anhebezylinder 14 so betätigt wird, dass er entweder in der einen Stellung in eine Bohrung 2 eingreift und der Verschiebeteil 12 an dem betreffenden Ort der Schiene 1

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festgehalten wird oder in der zweiten Stellung so weit hochgehoben wird, dass sich der Verschiebeteil 12 auf der Schiene 1 bewegen kann. Der Verschiebeteil 12 besitzt einen zweiten Bolzen 15, der fest auf der Lasche 9 sitzt, so dass sich die Lasche 9 nur mit dem Verschiebeteil 12 zusammen bewegen kann*. Der Verschiebeteil 12 ist fest mit dem Zylinder 11 verbunden.

Die Antriebseinrichtung, also der Zylinder 11 sowie die Anhebezylinder 6 und 14 können pneumatisch oder hydraulisch angetrieben werden. Sie besitzt eine programmierbare Steuerung, läuft also automatisch. Statt der Zapfen 5, 13 können auch andere Bauteile zu vergleichbaren Funktionen verwendet werden.

Der Anschlagteil 3 und der Verschiebeteil 12 laufen auf präzisen Querführungen 17, 18, können aber auch auf der Schiene 1 laufen. Die Querführungen 17, 18 sind durch seitliche Träger 20 verbunden und versteifen die Einrichtung. Weiter ist noch ein pneumatischer oder hydraulischer Hauptzylinder 19 vorhanden, der den nicht gezeichneten Maschinenteil antreibt. Am Hauptzylinder 19 sind Nährungsschalter 21 angebracht, von denen nur einer gezeichnet ist und die zur Steuerung der später besprochenen Rücklaufbewegung dienen.

In Form der Lasche 9 mit dem Langloch 8 besitzt die Einrichtung eine Vorrichtung, die, wie in der Fig. 2 gezeigt wird, den Anschlagteil 3 und den Verschiebeteil 12 verbindet und mit deren Hilfe unter der Wirkung der Antriebseinrichtung der Anschlagteil 3 alle ihm zugänglichen, durch die Bohrungen 2 bezeichneten Schritte für die Begrenzung des Anschlages 4 des Maschinenteils nacheinander anfahren kann.

Wie die Fig. 2 mit Hilfe der Teilfiguren 2a bis 2e zoigt, kann mit der Einridhtung der Anschlagteil 3 und damit der Anschlag schrittweise bewegt und damit der Weg des Maschinenteils um jeweils einen Schritt Weiter eingeschränkt Werden. Die fig. 2a

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zeigt die Einrichtung in einer Ruhestellung_/ in der sie die Bewegung des Maschinenteils durch den Anschlag 4 begrenzt. Der erste Zapfen 5 und der zweite Zapfen 13 greifen in die entsprechenden Bohrungen 2 ein und halten sowohl den Anschlagteil 3 wie auch den Verschiebeteil 12 fest. Die Lasche 9 wird so von dem zweiten Bolzen 15 festgehalten, dass der erste Bolzen 7 an dem in der Bewegungsrichtung der Einrichtung liegenden linken Rand des Langloches 8 der Lasche 9 anliegt.

Nachdem der Maschinenteil nach links vom Anschlag weggefahren ist, wird, wie die Fig. 2b zeigt, der zweite Zapfen 13 am Verschiebeteil 12 so weit vom zweiten Anhebezylinder 14 angehoben, dass sich der Verschiebeteil 12 längs der Schiene 1 bewegen kann. Durch Wegnahme des Druckes im Zylinder 11 wird die Kolbenstange 10 eingefahren, dadurch bewegt sich der Varschiebeteil 12 nun nach links in die in der Fig. 2c gezeichnete Stellung. Diese Bewegung wird dadurch begrenzt, dass die fest mit dem Verschiebeteil 3 verbundene Lasche 9 nur so weit bewegt werden kann, bis der erste Bolzen 7 an dem immer noch durch den ersten Zapfen 5 festgehaltenen Anschlagteil 3 am rechten Rand des Langlochs 8 der Lasche 9 anliegt. Durch die Abmessung des Langloches 8, die einer Schrittlänge entspricht, kommt damit der zweite Zapfen 13 wieder über einer Bohrung 2 zum Stehen und wird vom zweiten Anhebezylinder 14 in diese abgesenkt..

Um zu der durch die Fig. 2d dargestellten Stellung zu gelangen, wird der erste Zapfen 5 vom ersten Anhebezylinder 6 angehoben, dass sich der Anschlagteil 3 unter der Wirkung der Kolbenstange 10 längs der Schiene 1 so weit nach links bewegt, dass der Bolzen 7 nun am linken Rand des Langlochs 8 anliegt, wobei die das Langloch 8 aufweisende Lasche 9 immer noch von dem durch den zweiten Zapfen 13 in seiner Bohrung 2 festgelegten VetfSchiebestück 12 festgehalten wifd. Wegen der Abmessung des Latigloehes 8 steht der erste Zapfen 5 übeE einer

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Bohrung 2 und wird, wie in Fig. 2e gezeigt, in die Bohrung 2 abgesenkt. Damit ist dieselbe Stellung wie in Fig. 2a wieder erreicht, die Einrichtung hat sich jedoch um einen Schritt nach links bewegt. Kommt nun der Maschinenteil von links zurück, so wird er in seinem Weg um einen durch die Bohrungen 2 gegebenen Schritt eher als in Fig. 2a durch den Anschlag 4 begrenzt.

Die Schrittweite der Einrichtung ist in einfacher Weise änderbax, indem die Schiene 1 gegen eine andere Schiene 1 ausgetauscht wird, die eine andere Schrittlänge zwischen den Bohrungen 2 aufweist. Dabei muss auch die Lasche 9 gegen eine solche mit einem zu der neuen Schrittlänge passenden Langloch 8 ausgetauscht werden.

Bei der Einrichtung sind somit:

- Die Zapfen 5, .13, mit denen der Anschlagteil 3 und der Verschiebeteil 12 in den Bohrungen 2 der Schiene 1 festhaltbar sind, jeweils einzeln mit zur Antriebseinrichtung gehörenden Bewegungselementen ein- und ausfahrbar.

- Der Anschlagteil 3 und der Verschiebeteil 12 sind zeitlich getrennt in einer gegebenen Reihenfolge verschiebbar.

- Der Antrieb des Anschlagteils 3 und des Verschiebeteils 12 wird durch einen Zylinder 11 mittels der Kolbenstange 10 bewirkt.

Ir jeder der Ruhestellungen (wie in Fig. 2a bzw. 2e) läuft der Maschinenteil gegen den Anschlag 4 und wird so schrittweise in seiner Bewegung begrenzt. Dort bleibt die Einrichtung so lange stehen, bis der Maschinenteil sich wieder nach rechts vom Anschlag entfernt. Ist dies geschehen, wird der nächste Bewegungsschifitt der Einrichtung veranlasst, wobei der Maschinenteil um einen Schritt weiter links als vorher stehenbleibt. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis der

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erste Zapfen 5 des Anschlagteils 3 in der vordersten linken Bohrung 2 der Schiene 1 abgesenkt ist, die Einrichtung also die vom Ausgangspunkt des Bewegungszyklus am weitesten entfernte Ruhestellung einnimmt und der Maschinenteil den dort vorgesehenen Arbeitsgang beendet hat. Daraufhin wird die gesamte Einrichtung entweder in umgekehrter Reihenfolge schrittweise zurückgefahren, oder die beiden Zapfen 5 und 13 werden beide hochgehoben und durch den mittels des Hauptzylinders 19 verfahrbaren Maschinenteil wird dir? ganze Einrichtung in einer einzigen Bewegung so weit nach recnts zurückgefahren, dass der Verschiebeteil 12 über der letzten rechten Bohrung 2 der Schiene 1 in d.3r Stellung nach Fig. 2c zu stehen kommt. Damit ist der Ausgangspunkt für einen neuen Bewegungszyklus erreicht.

Die Einrichtung arbeitet automatisch, schnell und zuverlässig, hat eine Viiederkehrgenauigkeit der Haltepunkte von wenigen hundertstel Millimetern und kann preiswert hergestellt werden. Die Schrittlänge ist in einfacher Weise änderbar, wobei nur die Schiene 1 und die Lasche 9 ausgetauscht werden müssen.

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Claims

g* SCHUTZANSPRUECHE

1. Einrichtung zur nacheinander erfolgenden, gleichschrittigen, einseitigen Begrenzung von Bewegungen eines vor- und zurücklaufenden Maschinenteils, mit einem Anschlagteil, der einen Anschlag zur Bewegungsbegrenzung trägt, wobei der Anschlagteil längs einer Schiene parallel zur Bewegung des Maschinenteils geführt wird, die Schiene Bohrungen im Abstand der Schrittlängen aufweist, der Anschlagteil nach jedem Schritt durch einen Zapfen in einer der Bohrungen festhaltbar ist und eine Antriebseinrichtung mit einer programmierbaren Steuerung vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Verschiebeteil (12) längs der Schiene (1) gefährt wird, der ebenfalls nach jedem Schritt durch einen zweiten Zapfen (13) in einer anderen Bohrung (2) der Schiene (1) festhaltbar ist, und dass der Anschlagtau (3) und der Verschiebeteil (12) mit einer Vorrichtung (8, 9) so verbunden sind, dass unter der Wirkung der Antriebseinrichtung für den Anschlagteil (3) alle ihm zugänglichen, durch die Bohrungen (2) bezeichneten Schritte nacheinander erreichbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch X₁ dadurch gekennzeichnet, dass zum Vorschub des Anschlagteils (3) durch Wirkung der Antriebseinrichtung der Anschlagteil (3) und der Verschiebeteil (12) getrennt in einer vorgegebenen Reihenfolge bewegbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

Z¹ m Vorschub des Anschlagteils (3) und des Verschiebeteils (12) ein mit einem dieser Teile fest verbundener Zylinder (11) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagteil (3) und! der Verschiebeteil (12) durch eine ein Langlöch (8) aufweisende Lasche (9) verbunden sind, die in einem dieser Teile fest angebracht ist, während sich der andere

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Teil in dem Langloch (8) bewegbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch I₇ dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (5, 13), mit denen der Anschlagteil (3) und der VerschiebetGil (12) in den Bohrungen (2) der Schiene (1) festhaltbar sind, jeweils einzeln von der Antriebseinrichtung zugehörigen Antriebselementen in die Bohrungen (2) d^r Schiene (1) ein- und ausfahrbar sind.

6. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihre schrittweise Bewegung umkehrbar ist, nachdem der Maschinenteil den Anschlag (4) in der vom Ausgangspunkt des Bewegungszyklus am weitesten entfernten Ruhestellung verlassen hat.

7. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer einzigen Bewegung wieder in den Ausgangspunkt des Bewegungszyklus zurückfahrbar ist, nachdem der Maschinenteil seine Aufgabe am Anschlag (4) in der vom Ausgangspunkt des Bewegungszyklus am weitesten entfernten Ruhestellung beendet hat.

8. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenteil ein Greifer ist, der jeweils einen Bauteil an einer festen Stelle aufnimmt/abgibt und diese Bauteile an in Richtung der Schiene (1) durch Bohrungen (2) gekennzeichneten, in festen, gleichen Abständen angeordneten Plätzen nacheinander abgibt/aufnimmt, und dazwischen jeweils zur festen Stelle zurückläuft.

9. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (1) gegen eine solche mit anderem Abstand der Bohrungen und die Lasche (9) gegen eine mit dazu passendem Langloch (8) austauschbar ist«

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