DE102008027716A1

DE102008027716A1 - Vorrichtung zum Umwandeln einer linearen Hin- und Herbewegung in eine intermittierende Drehbewegung

Info

Publication number: DE102008027716A1
Application number: DE102008027716A
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Roncadelle Maffeis
Original assignee: Gimatic SpA
Current assignee: Gimatic SpA
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2008-12-24
Also published as: US20080314172A1; US8132485B2; ITBS20070084A1; JP2009006473A

Abstract

Eine Vorrichtung zur Umwandlung einer linearen Hin- und Herbewegung in eine intermittierende Drehbewegung, insbesondere zur Ansteuerung eines Indexdrehtisches. Die Vorrichtung umfasst mindestens ein unbewegliches Grundelement (11) mit einer Fläche, die Nockenführungsmittel (14) aufweist. Ferner umfasst die Vorrichtung ein bewegliches Gleitelement (12), das der besagten Fläche des unbeweglichen Grundelements (11) zugeordnet und mit mechanischen Eingriffmitteln (15) versehen ist, die dem Nockenführungsmittel (14) folgen, wobei das bewegliche Gleitelement (12) auf dem unbeweglichen Grundelement (11) aktuiert durch einen Aktor Hin- und Herbewegungen bezüglich des unbeweglichen Grundelements (11) zulässt. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Indexplatte (13), die drehbar bezüglich des unbeweglichen Grundelements (11) angeordnet ist, mechanisch mit dem beweglichen Gleitelement (12) zusammenwirkt und eine schrittweise Winkeldrehung als Reaktion auf die Hin- und Herbewegungen des beweglichen Gleitelements (12) ermöglicht, wobei die Indexplatte (13) mit einem anzusteuernden Teil, insbesondere einem Indexdrehtisch, verbindbar ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung einer linearen Hin- und Herbewegung in eine intermittierende Drehbewegung, insbesondere, aber nicht ausschließlich, zur Ansteuerung von motorisierten Indexdrehtischen, d. h. Drehtischen, deren Drehung in eine beliebige Anzahl von vorgegebenen Schritten unterteilt werden kann.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In mechanischen Fertigungs- oder Bearbeitungsanlagen wie Montagesystemen, Prüfsystemen, Systemen zur schrittweisen Positionierung, Orientierung oder Förderung von Werkstücken, Vereinzelungsvorrichtungen etc. können sich wiederholende Winkelbewegungen benötigen werden. Um dies zu erreichen, werden normalerweise Indexdrehtische verwendet, d. h. motorisierte Drehtische, deren Drehbewegung in einzelne Schritte unterteilt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde für den Betrieb eines solchen Drehtisches, und zwar ausgehend von einem linearen Aktor, der pneumatisch, mechanisch, elektromechanisch oder in sonstiger Weise wirkt, entwickelt.
Hauptaufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst einfache und kostengünstige Vorrichtung zur Umwandlung einer linearen Hin- und Herbewegung in eine intermittierende Drehbewegung anzugeben. Die Vorrichtung sollte dabei flach mit minimalen Gesamtabmessungen sein und ferner eine geringe Anzahl einfach gearteter Komponenten aufweisen, die überdies vorzugsweise über ein Sinterungsverfahren und mit minimalen Kosten herstellbar sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch mindestens ein unbewegliches Grundelement mit einer Fläche, die Nockenführungsmittel aufweist. Ferner umfasst die Vorrichtung ein bewegliches Gleitelement, das der besagten Fläche des unbeweglichen Grundelements zugeordnet und mit mechanischen Eingriffmitteln versehen ist, die den Nockenführungsmittel folgen, wobei das beweglichen Gleitelement auf dem unbeweglichen Grundelement aktuiert durch einen Aktor Hin- und Herbewegungen bezüglich des unbeweglichen Grundelements zulässt. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Indexplatte, die drehbar bezüglich des unbeweglichen Grundelement angeordnet ist, mechanisch mit dem beweglichen Gleitelement zusammenwirkt und eine schrittweise Winkeldrehung als Reaktion auf die Hin- und Herbewegungen des beweglichen Gleitelements ermöglicht, wobei die Indexplatte mit einem anzusteuernden. Teil, insbesondere einem Indexdrehtisch, verbindbar ist.
Ferner kann gemäß der Erfindung dieselbe Vorrichtung dazu verwendet werden, entweder eine Drehung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn zu erzeugen, indem die Vorrichtung einfach um 180° gedreht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHUNGEN
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen. Darin zeigen:
1 eine Explosionsdarstellung der Hauptkomponenten der Vorrichtung;
2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung in der Startposition für eine Drehung um einen Bruchteil einer Umdrehung, d. h. für einen festgelegten Drehschritt eines Drehtisches;
3 eine ähnliche Aufsicht auf die Vorrichtung, aber in einer Zwischenphase der Drehung um einen vollständigen Drehschritt des Drehtisches;
4 eine ähnliche Aufsicht auf die Vorrichtung, aber bei Beendigung der Drehung um einen vollständigen Drehschritt des Drehtisches;
5 einen vergrößerten Querschnitt entsprechend der Pfeile A-A, die in 3 gezeigt sind, wobei hier eine Variante mit einer Abdeckung gezeigt ist;
6 einen vergrößerten Querschnitt entsprechend der Pfeile B-B, die in 3 gezeigt sind, wobei hier eine Variante mit einer Abdeckung gezeigt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung dafür ausgelegt, eine vollständige Umdrehung eines Drehtisches zu bewirken, die in vier gleiche Winkelintervalle von jeweils 90° unterteilt ist. Es ist jedoch offensichtlich, dass die Vorrichtung entsprechend den Bedürfnissen der jeweiligen Anwendung für eine beliebige Anzahl von Unterteilungen einer vollständigen Umdrehung des Drehtisches ausgelegt werden kann.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Vorrichtung im Wesentlichen mindestens ein unbewegliches Grundelement 11, ein bewegliches Gleitelement 12 und eine Indexplatte 13, mit der ein Indexdrehtisch (nicht gezeigt) koaxial und drehfest verbunden ist.
Das Grundelement 11 hat mindestens eine Fläche, die mit Nockenführungsmitteln 14 versehen ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier Nockenführungsmittel 14 in Form einer geschlossenen Nut an den Ecken eines Vierecks angeordnet.
Das bewegliche Gleitelement 12 ist auf der Fläche des unbeweglichen Grundelements 11 angeordnet und gleitet auf dieser. Ferner ist das bewegliche Gleitelement 12 mit mechanischen Eingriffmitteln 15 versehen, die so angeordnet sind, dass jedes in einem entsprechenden Nockenführungsmittel 14 des Grundelements 11 zu liegen kommt. Das Gleitelement 12 ist mit einem nicht gezeigten Aktor, der pneumatisch, mechanisch, elektromechanisch oder dergleichen wirken kann, verbunden und wird von diesem angesteuert. Die Verbindung ist derart, dass das Gleitelement 12 longitudinale Hin- und Herbewegungen in X-Richtung ausführen kann, die entsprechend der eingeschlitzten Form der Nockenführungsmittel 14, in welchen die mechanischen Eingriffmittel 15 gleiten, von Translationen in die transversale Y-Richtung begleitet sein können.
Jedes der mechanischen Eingriffmittel 15 kann als ein Zapfen oder besser als eine Walze oder ein Wälzlager ausgebildet sein, das an dem Gleitelement 12 befestigt ist und in dem entsprechenden Nockenführungsmittel 14 geführt wird. Die Kontaktreibung wird minimiert, wenn jedes Eingriffmittel 15 eine Walze oder ein Wälzlager ist, da dadurch nur Rollreibung vorliegt.
Das Gleitelement 12 hat ferner ein Fenster 16, das an den zwei gegenüberliegenden Seiten, die parallel zu der longitudinalen Bewegungsrichtung X sind, zwei Aussparungen 17 aufweist, die zu der Mitte des Fensters hin offen sind und geeignet geformte Eingänge haben.
Die Indexplatte 13 wird von dem unbeweglichen Grundelement 11 gestützt und dreht sich auf diesem. Die Indexplatte 13 weist ferner auf einer ihrer Ebenen Mitnahmeelemente 18 auf; bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel für die vier 90° Unterteilungen einer Umdrehung sind insgesamt vier solcher Mitnahmeelemente 18 vorgesehen. Die Mitnahmeelemente 18 sind dabei so konstruiert, dass immer eines als Reaktion auf die Hin- und Herbewegungen des Gleitelements 12 in eine Aussparung 17 des Gleitelements 12 eingreift. Die Mitnahmeelemente 18 können Zapfen oder besser Walzen oder Lager sein, um ebenfalls die Kontaktreibung zu minimieren.
Bei einer anderen Konstruktionsvariante kann die Vorrichtung zwei unbewegliche Elemente 11, 11' umfassen, die wie Grund- und Abdeckungselemente übereinander angeordnet sind und eine Kammer zwischen sich bilden (siehe 5 und 6). Das Gleitelement 12 ist in diesem Fall in dieser Kammer beweglich angeordnet und durch entsprechen de Zapfen oder Walzen in Nockenführungsmitteln 14 geführt, die in einem oder in beiden der übereinander angeordneten unbeweglichen Elemente 11, 11' vorgesehen sind.
Die Indexplatte 13 kann zwischen den beiden verbundenen unbeweglichen Elementen 11, 11' gestützt sein und wirkt durch seine Zapfen oder Walzen 18 mit dem Gleitelement 12 in derselben Art und Weise wie oben beschrieben zusammen.
In jedem Fall, und wie aus den 1 und 3 ersichtlich ist, fallen die Vorwärts- und Rückwärtsstöße des Gleitelements 12, dessen Zapfen, Walzen oder Lager 15 in den Nockenführungsmitteln 14 zwangsgeführt sind, mit einer intermittierenden Rotation der Indexplatte 13 und dementsprechend des Indexdrehtisches, der daran befestigt werden kann, zusammen, wobei jedes Mal um einen Winkel gedreht wird, der dem Winkelabstand zwischen den Zapfen oder den Walzen oder Lagern der Indexplatte 13 entspricht. Dadurch kann durch Variation der Anzahl von Stiften, Walzen oder Lagern der Indexplatte 13 und deren Winkelabstände eine vollständige Umdrehung des angetriebenen Indexdrehtisches in eine beliebige Anzahl von Drehschritten unterteilt werden.

Claims

Vorrichtung zur Umwandlung einer linearen Hin- und Herbewegung in eine intermittierende Drehbewegung, insbesondere zur Ansteuerung eines Indexdrehtisches, gekennzeichnet durch a) mindestens ein unbewegliches Grundelement (11) mit einer Fläche, die Nockenführungsmittel (14) aufweist, b) ein bewegliches Gleitelement (12), das der besagten Fläche des unbeweglichen Grundelements (11) zugeordnet und mit mechanischen Eingriffmitteln (15) versehen ist, die den Nockenführungsmittel (14) folgen, wobei das bewegliche Gleitelement (12) auf dem unbeweglichen Grundelement (11) aktuiert durch einen Aktor Hin- und Herbewegungen bezüglich des unbeweglichen Grundelements (11) zulässt, und c) eine Indexplatte (13), die drehbar bezüglich des unbeweglichen Grundelements (11) angeordnet ist, mechanisch mit dem beweglichen Gleitelement (12) zusammenwirkt und eine schrittweise Winkeldrehung als Reaktion auf die Hin- und Herbewegungen des beweglichen Gleitelements (12) ermöglicht, wobei die In dexplatte (13) mit einem anzusteuernden Teil, insbesondere einem Indexdrehtisch, verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Gleitelement (12) zwei Aussparungen (17) hat, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und sich zu einem dazwischenliegenden Fenster hin öffnen, und dass die Indexplatte (13) mehrere winkelmäßig verteilte Mitnahmeelemente (18) hat, von denen immer einer in eine der Aussparungen (17) eingreift, um die Indexplatte (13) aufgrund der Bewegungen des beweglichen Gleitelements (12) in Drehung zu versetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenführungsmittel (14) des unbeweglichen Grundelements (11) die Form einer geschlossenen Nut haben, und dass die Eingriffmittel (15) des beweglichen Gleitelements (12) in den Nockenführungsmitteln (14) zwangsgeführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeelemente (18) der Indexplatte (13) Zapfen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeelemente (18) der Indexplatte (13) Walzen oder Lager sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Eingriffmittel (15) des beweglichen Gleitelements (12) Zapfen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Eingriffmittel (15) des beweglichen Gleitelements (12) Walzen oder Lager sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Gleitelement (12) mit einem pneumatischen, mechanischen oder elektromechanischen Aktor verbunden ist, der die Hin- und Herbewegungen des Gleitelements verursacht, die den intermittierenden Drehungen der Indexplatte (13) entsprechen.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Gleitelement (12) zwischen zwei übereinander angeordneten unbeweglichen Elementen angeordnet ist und von diesen beschränkt wird.