DE2250039A1

DE2250039A1 - Betaetigungseinrichtung fuer einen transportarm eines arbeitsautomaten

Info

Publication number: DE2250039A1
Application number: DE2250039A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Kitamura; Shigemi Misono
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1971-10-13
Filing date: 1972-10-12
Publication date: 1973-04-19
Also published as: SE7607067L; CH584358A5; JPS4848878A; JPS5414276B2; FR2217577B1; FR2217577A1; US3831500A

Description

Anmelder: Kabushiki Kaisha Daini Seikosha, 31-1, 6-chome, Kameido, Koto-ku, Tokyo, Japan

Betätigungseinrichtung für einen Transportarm eines Arbeitsautomaten .

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für einen Transportarm eines Arbeitsautomaten, durch den kontinuierliche und wiederholte Arbeitsvorgänge durchführbar sind.

Es wurde bereits ein programmierter Arbeitsautomat (P 21 62 372) vorgeschlagen, der beispielsweise in der Feinwerktechnik dazu dient, sich wiederholende Arbeitsvorgänge mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Mit einem Transportarm eines derartigen Arbeitsautomaten können horizontale, vertikale und Überstreich-Bewegungen durchgeführt werden, sowie Dreh-Schwenk und GreifOperationen. Dieser Arbeitsautomat soll ferner eine schnelle Umschaltung mit Hilfe geeigneter Lochkarten ermöglichen. Bei der Antriebseinrichtung dieses Arbeitsautomaten besteht jedoch die Schwierigkeit, die Druckluftkammer zur Betätigung der Schwenkeinrichtung luftdicht derart auszubilden, daß durch Druckluft Kräfte genau vorherbestimmter Größe ausgeübt werden können, die für eine bestimmte Bewegung des Transportarms erforderlich sind. Da der Hubraum der Antriebszylinder möglichst gering sein soll, damit die Betätigungseinrichtung

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möglichst kompakt ausgebildet werden kann, sind die dadurch erzielbaren Antriebskräfte für viele praktische Verwendungszwecke zu gering. Zur Erhöhung der Genauigkeit der Arbeitsweise eines derartigen Arbeitsautomaten wäre es ferner wünschenswert, eine möglichst gute Dämpfung der Antriebseinrichtung zu erzielen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungseinrichtung der eingangs genannten Art unter Vermeidung der genannten Nachteile und Schwierigkeiten derart auszubilden, daß präzisere Arbeitsvorgänge durchführbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Betätigungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Kolbenzylindereinheiten vorgesehen sind, deren Kolben pneumatisch und in entgegengesetzten Richtungen verschiebbar sind, und daß ein Schwenkglied in Abhängigkeit von den Kolbenbewegungen durch eine verbindende Kette drehbar ist. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist an jedem Zylinder eine hydraulische Dämpfungseinrichtung vorgesehen, um auf die Kolben am Ende der Verschiebung und auf das Schwenkglied ausgeübte Stoßkräfte aufzunehmen, so daß das Schwenkglied in einem schnellen Arbeitstakt angetrieben werden kann.

Durch die Erfindung wurde deshalb eine Betätigungseinrichtung geschaffen, deren Schwenkglied durch die entgegengesetzte Bewegung zweier pneumatisch betätigter Kolben bewegt wird, wobei ferner eine hydraulische Dämpfung der Arbeitsbewegungen vorgesehen ist. Besondere Vorteile der Erfindung werden deshalb darin gesehen, daß der Transportarm eines Arbeitsautomaten mit dieser Betätigungseinrichtung mit hoher Geschwindigkeit betätigt werden kann, daß durch die Druckluftzufuhr über nockengesteuerte Ventile in Abhängigkeit von einem vorherbestimmten Programm genaue Bewegungsvorgänge durchführbar sind, und daß auch genaue dreidimensionale Arbeitsvorgänge durchführbar sind, weil das Schwenkglied nicht nur verdrehbar, sondern auch längsverschiebbar angeordnet werden kann.

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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansieht durch die beiden pneumatischen Kolbenzylindereinheiten für eine Betätigungseinrichtung gemäß' der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung; und

, Fig* 3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Kolbenzylindereinheit mit einem metallischen Zylinder 1» einem darin verschiebbaren Kolben 2 und einem Dämpfungskolben 4, der durch Dichtungsringe 5Ä und 5B an dem Dämpfungskolben 4 und ah einer Endabdeckung 3 in einem Führungszylinder 6 luftdicht und verschiebbar angeordnet ist. Ein Stift 3A ist in eine zentrale Bohrung der Endabdeckung 3 eingeschraubt. Ein Dichtungsring 5C ist für eine abdichtende Verbindung des Zylinders 1 mit dem Führungszylinder 6 vorgeseheil. Eine Luftkammer 7 ist durch den rechten Endteil des Führungszylinders 6, die Innenwand des Zylinders 1 und die Stirnfläche 2A des Kolbenkopfs begrenzt. Eine Ö!kammer 8 ist durch die Endkappe 3» die Innenfläche des Führungszylinders 6 und die linke Endfläche des Dämpfungskolbens 4 begrenzt. Das in diese Ölkammer eingefüllte Öl kann in eine ölkammer in einer zweiten Kolbenzylindereinheit durch eine Öffnung 10, eine Ölleitung 11 und eine Öffnung 12 fließen. Die zweite Kolbenzylindereinheit enthält einen Zylinder 13> einen Kolben 15, eine Endabdeckung 16, einen Dämpfungskolben 17 und einen Führungszylinder 1Ö, entsprechend der Ausbildung der ersten Kolbenzylindereinheit. Diese Kolben 2 und 15 sind durch eine Kette derart verbunden, daß der Kolben 2 in den Zylinder 1 hineingezogen wird, wenn der andere Kolben 15 aus dem Zylinder 13 herausgezogen wird. Der Dämpfungskolben 4 ist auf der linken Seite angeordnet, wenn der andere Dämpfungskolben 17 auf der rechten Seite angeordnet ist, so daß das Volumen der zweiten Ölkammer 14 größer bzw» kleiner als desjenigen der ersten Ölkammer 8 ist. Die Kolbenzylindereinheiten mit den Kolben

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2 und 15 sind in einem Gehäuse 20 (Fig. 2) angeordnet. Das Gehäuse 20 enthält ein Schwenkglied 21, das in einem Lager in beiden Drehrichtungen verdrehbar gelagert ist. Am Umfang des Schwenkglieds 21 ist ein Zahnrad 22 vorgesehen das mit einer Kette 23 in Eingriff steht, deren Enden 23A und 23B an dem Gehäuse befestigt sind und die über Zahnräder G, und G₂ verläuft, die an den Enden der Kolben 2 und 15 angeordnet sind. Die Enden der Kolben 2 und 15 sind ferner mit einem Drahtseil 24 verbunden, das sich zwischen diesen über Umlenkrollen 25 erstreckt, um ein Abheben der Kette zu verhindern. Das Schwenkglied 21 treibt beispielsweise einen Schwenkzylinder 21a über eine Rolle R an, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schwenkglied 21 drehbar und verschiebbar in einem Lagerzylinder 26 gelagert, und in dem Schwenkzylinder 21a ist ein zylinder 27 angeordnet.

Mit einer derartigen Konstruktion ist es m'Öglich, gleichzeitig den Schwenkzylinder 21a zu verschwenken und anzuheben, indem dieser mit dem Zylinder 27 durch eine Keilverbindung verbunden wird.

Wenn der Kammer 7 über eine Leitung P. Druckluft zugeführt wird, wird der Kolben 2 nach rechts verschoben, so daß sich das Zahnrad G, im Uhrzeigersinne dreht und die Kette über das Stahlseil 24 anzieht und dadurch das Schwenkglied 21 in Fig. 2 in Pfeilrichtung verdreht wird, um einen vorherbestimmten Arbeitsvorgang durchzuführen. Gleichzeitig wird wegen der Kettenverbindung der zweite Kolben 15 in den Zylinder hineingeschoben. Bevor der rechte Endteil der Kolbenstange 2A gegen einen Zylinderanschlag la anstößt, stößt der linke Endteil des anderen Kolbens 15 gegen den Endteil 17A des Dämpfungskolbens an und verschiebt diesen nach links. Deshalb fließt das in der linken Ölkammer 14 enthaltene Öl in die erste Ölkammer 8 durch die zweite Öffnung 12, die Ölleitung 11 und die Öffnung ΪΟ. In diesem Fall dient die Ölkammer 14 als Dämpfungseinrichtung auf Grund der Viskosität des Öls 9, von dem der größte Teil durch die Öffnung 12 austritt. Dadurch wird der Stoß auf den Kolben

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15 am Ende der Bewegung nach links und der Stoß auf den Kolben 2 bei Beendigung der Bewegung nach rechts gedämpft. Dadurch werden auch auf das Schwenkglied 21 oder den Schwenkzylinder 21a ausgeübte Stoßkräfte bei Beendigung der Drehung in Pfeilrichtung gedämpft.

Bei einer derartigen Einrichtung wird die Druckluft, in der Kammer 19 über übliche Ventile nach außen abgeleitet, weil die Kammer 19 wegen der Erhöhung des Volumens der Kammer 7 ein geringeres Volumen hat, während die Luft in dem Raum auf der rechten Seite des Dampfungskolbens 4 über eine Luftleitung 6a abgeleitet wird, wenn dieser Dämpfungskolben nach rechts bewegt wird. , . . .-/.-■

• Wenn die Druckluft der Kammer 19 über die andere Leitung P₂ zugeführt wird, wird der Kolben 15 in dem Zylinder' 13 nach rechts bewegt, so daß das Zahnrad G_ sich im Uhrzeigersinne dreht und die Kette anzieht. Deshalb wird das Schwenkglied 21 im Uhrzeigersinne verdreht, also entgegengesetzt.zu der Pfeilrichtung in Fig. 2, um den yorherbestimmten Arbeitsvorgang durchzuführen. Dabei wird der erste Kolben 2 in den Zylinder 1 eingeschoben. Bevor das rechte Ende des Kolbenkopfs 15A des Kolbens 15 gegen einen Zylinderanschlag 13a anschlägt, schlägt in diesem Fall das linke Endteil des ersten Kolbens 2 gegen die Kolbenstange 4A des Dämpfungskolbens 4 an und verschiebt diesen nach links. Deshalb fließt das in der linken Ölkammer 8 durch den Dämpfungskolben 4 begrenzte öl 9 in die zweite Ölkammer 14 über die Öffnung 10, die Ölleitung 11 und die Öffnung 12*

■ In diesem Fall dient die Ölkammer 8 als Dämpfungseinriehtuiig auf Grund der Viskosität des Öls 9, das in der Hauptsache durch die Öffnung 10 ausfließt. Deshalb wird die auf den Kolben 2 am Ende der Bewegung nach links ausgeübte Stoßkraft und die auf den Kolben 15 am Ende einer Bewegung nach rechts ausgeübte Stoßkraft durch das Dämpfungssystem gedämpft. Deshalb sind auch auf das Schwenkglied 21 und den Schwenkzylinder 21a ausgeübte Stoßkräfte gedämpft, die bei Beendigung der Bewegung in entgegen-

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gesetzter Pfeilrichtung in Fig. 2 auftreten.

Auch bei dieser Einheit wird die Druckluft in der Kammer 7 nach außen abgegeben, weil das Volumen der Kammer 7 verringert wird, wenn das Volumen der Kammer 19 erhöht wird. Die in dem Raum rechts von dem Dämpfungskolben 17 enthaltene Luft wird über eine Luftleitung 18a des Führungszylinders 18 abgeleitet.

Paten tansprüche

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Claims

Patentansprüche

/1.JBetätigungseinrichtung für einen Transportarm eines Arbeitsautomaten, dadurch gekennzeichnet, daß zwei hin und her verschiebbare pneumatisch angetrieben Einrichtungen (2, 15) vorgesehen sind, daß diese beiden Einrichtungen (2, 15) durch eine Verbindungseinrichtung (23) derart miteinander verbunden sind, daß ihre Längsbewegung in entgegengesetzter Richtung erfolgt, und daß die Verbindungseinrichtung (23) an dem Schwenkglied (21) angreift, um dieses entsprechend der Längsverschiebung der beiden Einrichtungen (2, 15) mit abwechselndem Drehsinn zu verschwenken.
2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Dämpfungseinrichtungen

(4, 17) angrenzend an die Einrichtungen (2, 15) angeordnet sind, durch die Stoßkräfte am Ende der Längsbewegungen der Einrichtungen (2, 15) aufnehmbar sind.
3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet , daß die längsverschiebbaren Einrichtungen Kolben (2, 15) sind, von denen jeder in einem Zylinder (1, 13) angeordnet ist.
4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung eine Kette (23) ist.
5. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e kennze ichnet , daß die Dämpfungseinrichtungen (4, 17) in zweiten Zylindern (6, 18) angeordnet sind, die mit den Zylindern (1, 13) ausgerichtet verbunden sind, daß die Dämpfungseinrichtungen aus Dämpfungskolben (4, 17) bestehen, die in den zweiten Zylindern (6, 18) angeordnet sind, daß ein Ende jedes

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Dämpfungskolbens sich durch dessen Führungszylinder erstreckt, und daß eine Endkappe zum Abdichten der Führungszylinder vorgesehen ist, und daß eine ölkammer (8, 9) durch die Innenfläche der Führungszylinder und die Stirnflächen der Dämpfungskolben (4, 17) begrenzt ist.

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