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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren
einer Objekthaltevorrichtung.
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Derartige
Vorrichtungen zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung finden
bevorzugt Anwendung für
das Einlegen und Entnehmen von Werkstücken an Bearbeitungsanlagen,
beispielsweise an Pressen oder Pressenlinien.
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In
derartigen Bearbeitungsanlagen werden großflächige Blechformteile und Platinen
vor, zwischen und nach Abschluß der
einzelnen Umformvorgänge
mittels Einlege- und
Entnahmevorrichtungen transportiert.
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Eine
solche Einlege- und Entnahmevorrichtung ist aus der
EP 0 394 724 bekannt, wobei ein Kurvenantrieb
zum Bewegen eines Transportorgans in einer horizontalen Umsetz-
und Rücklaufbewegung und
einer sich anschließenden
vertikalen Entnahme- und
Ablegebewegung mit einem Lenkerparallelogramm und einem ersten und
einem zweiten Kurvenfolgerhebel vorgeschlagen wird.
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Die
Kurvenfolgerhebel werden über
Kurvenscheiben bewegt. Der erste Kurvenfolgerhebel greift über einen
Anlenkhebel an einer der Parallelstangen des Lenkerparallelogramms
an. Als Folge einer Kreisbogenbewegung des Anlenkhebels während der
Entnahme und Ablegebewegung und einer Schwenkbewegung der Parallelstangen
auf Kreisbögen
während
der Umsetz- und Rücklaufbewegung werden
die Blechformteile oder Platinen auf Kreisbögen bewegt. Zur Erzeugung linearer
vertikaler und horizontaler Bewegungen sind Korrekturbereiche an den
Kurvenscheiben vorgesehen.
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Hierbei
besteht jedoch der Nachteil, daß aufwendige
Kurven- und Hebelgetriebe zur Erzeugung einer Vertikalbewegung und/oder
einer Horizontalbewegung notwendig sind. Anpassungen an verschiedene
Einlege- und Entnahmebewegungen dieser Vorrichtung sind zeit- und
kostenaufwendig. Zudem ist eine Dynamik der beschriebenen Einlege-
und Entnahmevorrichtung aufgrund einer Vielzahl an bewegten Bauelementen
der beschriebenen Vorrichtung begrenzt.
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Weiterhin
ist aus der
DE 32 25
416 A1 eine Förder-
oder Umsetzvorrichtung bekannt, mit der ein Gegenstand bzw. ein
Werkstück
mittels einer Schwenkbewegung überführbar ist.
Die Förder-
oder Umsetzvorrichtung weist einen antriebsseitigen und einen abtriebseitigen
Parallel-Lenker mit ersten und zweiten Antriebsstangen auf. Der
antriebsseitige Parallel-Lenker ist schwenkbeweglich an einem ortsfest angeordneten
Tragelement gelagert. Der abtriebsseitige Parallel-Lenker ist am
antriebsseitigen Parallel-Lenker schwenkbar gelagert. Die Verbindungspunkte
der beiden Parallel-Lenker sind durch ein Kurvensteuerteil verbunden.
Der Gegenstand bzw. das Werkstück
ist über
Saugnäpfe,
die am abtriebsseitigen Parallel-Lenker angeordnet sind, gehalten.
Alleinige Antriebseinheit der Förder-
oder Umsetzvorrichtung ist ein ortsfest angeordneter Arbeitszylinder,
der am antriebseitigen Parallel-Lenker angreift. Eine Veränderung
der Schwenkbewegung erfolgt durch Austausch des Kurvensteuerteils.
Dementsprechend ist die Förder-
oder Umsetzvorrichtung nur durch einen manuellen mechanischen Eingriff
an meine Bewegungsabläufe
anzupassen. Anpassungen des Bewegungsablaufes sind daher zeit- und
kostenintensiv.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
Positionieren einer Objekthaltevorrichtung zu schaffen, die eine
geringe Anzahl an im Kraftfluß befindlichen
mechanischen Bauteilen aufweist, und auf einfache Weise an veränderte Bewegungsabläufe anpaßbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die
erfindungsnache Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung
weist demzufolge einen Steuerschlitten und einen Lagerschlitten auf,
wobei der Steuerschlitten und der Lagerschlitten entlang zumindest
einer Führungseinrichtung
unabhängig
voneinander verlagerbar sind. Der Steuerschlitten und der Lagerschlitten
sind über
eine Kopplungsvorrichtung mit einer Aufnahmevorrichtung, in der
die Objekthaltevorrichtung gehalten ist, verbunden, wobei die Kopplungsvorrichtung
zumindest an dem Lagerschlitten gelenkig gelagert ist.
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Dabei
ist es vorteilhaft, wenn der Steuerschlitten entlang einer ersten
Führungseinrichtung und
der Lagerschlitten entlang einer zweiten Führungseinrichtung verlagerbar
angeordnet sind und sowohl die erste als auch die zweite Führungseinrichtung
als Führungsschienen
ausgeführt
werden. Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Kopplungsvorrichtung
zumindest eine Lenkerstange und eine Trägerstange aufweist.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
der Steuerschlitten über
eine mit dem Steuerschlitten verbundene erste Antriebsvorrichtung
und der Lagerschlitten über
eine mit dem Lagerschlitten verbundene zweite Antriebsvorrichtung
verlagerbar.
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Aufgrund
einer linearen Verlagerung des Steuerschlittens und/oder einer linearen
Verlagerung des Lagerschlittens entlang der ersten bzw. der zweiten
Führungsvorrichtung
wird die Aufnahmevorrichtung und damit die Objekthaltevorrichtung
in einer vertikalen Bewegung und/oder einer horizontalen Bewegung
verlagert.
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Durch
eine programmierbare Ansteuerung der ersten bzw. der zweiten Antriebsvorrichtung
des Steuerschlittens bzw. des Lagerschlittens wird die vertikale
Bewegung und/oder die horizontale Bewegung der Objekthaltevorrichtung
auf einfache Weise realisiert.
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Durch
diese programmierbare Ansteuerung wird eine hohe Anpaßbarkeit
der Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung an
einzelne auszuführende
Bewegungsabläufe
ermöglicht, ohne
daß ein
mechanischer Eingriff in das System notwendig wird.
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Dabei
wird vorteilhafterweise eine Position des Steuerschlittens und eine
Position des Lagerschlittens über
zumindest ein direkt oder indirekt arbeitendes Meßsystem
erfaßt
und ein entsprechendes Positionssignal an eine gemeinsame Steuervorrichtung
weitergeleitet.
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Dabei
ist eine Antriebsleistung ausschließlich für eine bevorzugt horizontale
Verlagerung des Steuerschlittens und des Lagerschlittens aufzuwenden.
Durch die wenigen im Kraftfluß angeordneten mechanischen
Bauteile ist eine bewegte Masse im System gering, die Antriebsleistung
ist demzufolge minimiert. Zudem wird eine Bewegungsgeschwindigkeit
gegenüber
bekannten Vorrichtungen erhöht, ohne
dadurch die Positioniergenauigkeit zu vermindern.
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Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsnachen Vorrichtung sind
in den übrigen
Unteransprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung
mit den zugehörigen
Zeichnungen näher
erläutert.
In diesen zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer
Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung für ein erstes
Ausführungsbeispiel
in schematischer Darstellung,
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2 eine Vorderansicht der
Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung nach 1, und
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3 eine perspektivische Darstellung
der Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung nach 1 und 2.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der
Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 mit
einer in einer vertikalen und/oder einer horizontalen Bewegung verlagerbaren
Objekthaltevorrichtung 21.
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Die
Objekthaltevorrichtung 21 der Vorrichtung zum Positionieren
einer Objekthaltevorrichtung 1 umfaßt einen Werkstückträger 4 und
ein Festhaltemittel 5. Die Objekthaltevorrichtung 21 wird
dabei über
ein Andocksystem 3a in einer Aufnahmevorrichtung 3 der
Vorrichtung zum Positionieren der Objekthaltevorrichtung 1 gehalten.
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Mittels
der Objekthaltevorrichtung 21 wird beispielsweise eine
Platine gehalten, um mittels der Vorrichtung zum Positionieren einer
Objekthaltevorrichtung 1 diese Platine in eine Presse einzulegen oder
ein umgeformtes Werkstück
aus einer Presse zu entnehmen. Über
eine entsprechende Wahl der Festhaltemittel 5 ist die Objekthaltevorrichtung 21 an verschiedene
Objekte anpaßbar.
Dabei wird der Werkstückträger 4 mit
einem bestimmten Festhaltemittel 5 über das Andocksystem 3a von
der Ausnahmevorrichtung 3 gelöst bzw. ein weiterer Werkstückträger 4 mit
einem veränderten
Festhaltemittel 5 mit der Aufnahmevorrichtung 3 verbunden.
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Die
Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 weist
weiterhin einen Lagerschlitten 8 und einen Steuerschlitten 13 auf,
wobei der Lagerschlitten 8, der Steuerschlitten 13 und
die Aufnahmevorrichtung 3 über eine Kopplungsvorrichtung 2 miteinander
verbunden sind. Über
diese Kopplungsvorrichtung 2 wird eine Bewegung des Steuerschlittens 13 und/oder
eine Bewegung des Lagerschlittens 8 an die Aufnahmevorrichtung 3 und
somit an die Objekthaltevorrichtung 21 übertragen.
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In
dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
weist die Kopplungsvorrichtung 2 zumindest ein erstes und
ein zweites jeweils stabförmig
ausgebildetes Verbindungselement 11a und 11b auf.
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Dabei
ist das erste stabförmige
Verbindungselement 11a der Kopplungsvorrichtung 2 an
einem ersten Verbindungspunkt 6 gelenkig mit der Aufnahmevorrichtung 3 und
an einem ersten Lagerpunkt 7 gelenkig mit dem Lagerschlitten 8 verbunden.
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Das
zweite stabförmige
Verbindungselement 11b der Kopplungsvorrichtung 2 ist
an einem zweiten Verbindungspunkt 12 gelenkig mit dem Steuerschlitten 13 verbunden.
Weiterhin sind das erste Verbindungselement 11a und das
zweite Verbindungselement 11b an einem ebenfalls gelenkig
ausgebildeten dritter Verbindungspunkt 10 miteinander verbunden.
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Dabei
sind sowohl der Lagerpunkt 7 als auch der erste, zweite
und dritte Verbindungspunkt 6, 12 und 10 bevorzugt
als Scharniergelenk ausgeführt.
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Durch
das am Lagerschlitten 8 abgestützte erste stabförmige Verbindungselement 11a der Kopplungsvorrichtung 2 wird
die Aufnahmevorrichtung 3 getragen bzw. geführt. Aufgrund
dieser Funktion wird das erste Verbindungselement im weiteren als
Trägerstange 11a bezeichnet.
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Über das
mit dem Steuerschlitten 13 verbundene zweite Verbindungselement 11b ist
eine Kraft in die Trägerstange 11a einleitbar.
Aufgrund dieser Funktion wird das zweite Verbindungselement im folgenden
als Lenkerstange 11b bezeichnet.
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In
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
sind der Steuerschlitten 13 entlang einer ersten Längsführung der
ersten Führungsschiene 14 und der
Lagerschlitten 8 entlang der zweiten Längsführung der zweiten Führungsschiene 9 geführt. Die
erste und die zweite Führungsschiene 14 und 9 sind
dabei bevorzugt als geradlinige Führungsschienen ausgeführt. Die
erste und die zweite Führungsschiene 14 und 9 sind
zudem bevorzugt parallel zueinander angeordnet.
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Entlang
der ersten und der zweiten Führungsschiene 14 und 9 sind
der Steuerschlitten 13 bzw. der Lagerschlitten 8 linear
bewegbar. Dabei ist der Steuerschlitten 13 mittels einer
direkt mit dem Steuerschlitten 13 verbundenen ersten Antriebsvorrichtung
und der Lagerschlitten 8 mittels einer mit dem Lagerschlitten 8 direkt
verbundenen zweiten Antriebsvorrichtung bevorzugt unabhängig voneinander verlagerbar.
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Dadurch
ist ein Abstand zwischen dem Steuerschlitten 13 und dem
Lagerschlitten 8 veränderbar. Eine Änderung
des Abstandes zwischen dem Steuerschlitten 13 und dem Lagerschlitten 8 wird
dabei durch die beschriebene Anordnung von Trägerstange 11a und
Lenkerstange 11b ausgeglichen.
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Der
Abstand zwischen dem Steuerschlitten 13 und dem Lagerschlitten 8 ist
somit im allgemeinen verschieden zu einem Abstand zwischen der ersten und
der zweiten Führungsschiene 14 und 9,
auf denen der Steuerschlitten 13 bzw. der Lagerschlitten geführt sind.
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Die
Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 ist
jedoch nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung 2 beschränkt. In
einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Lenkerstange 11a und/oder
die Trägerstange 11b als
Teleskopstangen ausgeführt.
Prinzipiell ist es zudem denkbar, für die Kopplungsvorrichtung 2 im
Bereich zwischen Steuerschlitten 13 und Lagerschlitten 8 eine
andere, nicht gezeigte längenveränderbare
Vorrichtung einzusetzen, die bezogen auf ihre Längsachse Längs- und Querkräfte übertragen
kann, wie beispielsweise hydraulische oder pneumatische Zylinder.
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Die
erste und die zweite Antriebsvorrichtung des Steuerschlittens 13 bzw.
des Lagerschlittens 8 weisen in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel Linearmotoren
auf. Es sind jedoch in weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen
ebenfalls andere Antriebsvorrichtungen, wie beispielsweise Linearantriebe
mit Servomotoren oder hydraulische oder servohydraulische Antriebe,
die nicht unmittelbar zwischen den Führungen und den Führungsleisten angeordnet
sind, einsetzbar. Darüber
hinaus ist auch eine Verlagerung des Steuerschlittens 13 und/oder eine
Verlagerung des Lagerschlittens 8 durch hydraulische oder
pneumatische Zylinderanordnungen denkbar.
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Bei
einer Änderung
des relativen Abstandes zwischen dem Steuerschlitten 13 und
dem Lagerschlitten 8 wird über die Anordnung von Trägerstange 11a und
Lenkerstange 11b ein Moment um den Lagerpunkt 7 als
Drehpunkt in die Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 eingeleitet.
Ein Hebelarm ist dabei durch einen Abstand zwischen dem zweiten
Verbindungspunkt 12 am Steuerschlitten 13 und
dem Lagerpunkt 7 am Lagerschlitten 8 gegeben.
Es entsteht eine Drehbewegung der Trägerstange 11a um den
Lagerpunkt 7. Diese Drehbewegung wird über die Trägerstange 11a an die
Aufnahmevorrichtung 3 vermittelt.
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Somit
wird eine lineare Bewegung des Steuerschlittens 13 und/oder
eine lineare Bewegung des Lagerschlittens 8 über die
Kopplungsvorrichtung 2 an die Aufnahmevorrichtung 3 und
darüber
an die Objekthaltevorrichtung 21 vermittelt. Aufgrund dieser
linearen Bewegungen wird die Objekthaltevorrichtung 21 entsprechend
der beschriebenen Drehbewegung in einer vertikalen und/oder einer
horizontalen Bewegung verlagert.
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Dabei
ist es vorteilhaft, eine Bewegung des Steuerschlittens 13 und/oder
eine Bewegung des Lagerschlittens 8 über zumindest eine bevorzugt
programmierbare Steuervorrichtung (nicht gezeigt) zu steuern.
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Zudem
ist es vorteilhaft, wenn eine Ist-Position des Steuerschlittens 13 und/oder
des Lagerschlittens 8 über
zumindest ein Meßsystem
erfaßt
und ein dementsprechendes Positionssignal an die Steuervorrichtung
geleitet wird.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die Steuervorrichtung eine Speichervorrichtung
(nicht gezeigt) aufweist, in der vordefinierte Bewegungsabläufe der Aufnahmevorrichtung 3 und
damit der Objekthaltevorrichtung 21 als Funktion der linearen
Bewegung des Steuerschlittens 13 und des Lagerschlittens 8 hinterlegt
sind.
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Wie
beschrieben ist die Aufnahmevorrichtung 3 der Vorrichtung
zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 in dem
in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
mit der Trägerstange 11a der
Kopplungsvorrichtung 2 an dem ersten Verbindungspunkt 6 drehbar
gelagert.
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Eine
mögliche,
in 1 durch den Pfeil
S angedeutete Drehbewegung S um den ersten Verbindungspunkt 6 wird
in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
durch eine Abstützungsvorrichtung 17 abgestützt, wobei
die Abstützungsvorrichtung 17 zwischen
der Aufnahmevorrichtung 3 und dem Lagerschlitten 8 angeordnet
ist.
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Die
Abstützungsvorrichtung 17 ist
bevorzugt als stabförmige,
im wesentlichen parallel zu der Trägerstange 11a der
Kopplungsvorrichtung 2 ausgerichtete Abstützstange
ausgeführt.
Dabei ist die Abstützstange 17 an
einem vierten Verbindungspunkt 18 mit der Aufnahmevorrichtung 3 und
in einem fünften
Verbindungspunkt 19 mit dem Lagerschlitten 8 gelenkig
verbunden. Der vierte und der fünfte
Verbindungspunkt 18 und 19 sind dabei als Scharniergelenk
ausgeführt.
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Die
Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 ist
jedoch nicht auf das in 1 gezeigte
Ausführungsbeispiel
der Abstützungsvorrichtung 17 als
Abstützstange
beschränkt. In
einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abstützungsvorrichtung 17 längenveränderbar
ausgeführt.
Die Abstützungsvorrichtung 17 weist
dabei pneumatisch oder hydraulische Zylinder, mechanische Federn
oder Teleskopstäbe
auf.
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Durch
eine Änderung
einer Länge
der längenveränderbaren
Abstützungsvorrichtung 17 ist
die Aufnahmevorrichtung 3 und damit die Objekthaltevorrichtung 21 um
den Verbindungspunkt 6 schwenkbar.
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Über eine
solche längenveränderbare
Abstützungsvorrichtung 17 ist
abhängig
von einer Gewichtsverteilung der Objekthaltevorrichtung 21 mit und/oder
ohne einem zu haltenden Objekt ein Ausgleichsvorrichtung für eine sich
verändernde
Gewichtsverteilung geschaffen. Zudem ist die Objekthaltevorrichtung 21 in
einem beliebigen Winkel zwischen einer horizontalen Stellung (0°) und einer
vertikalen Stellung (90°)
schwenkbar.
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In
einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die im bevorzugten
Ausführungsbeispiel
beschriebene Abstützungsstange 17 auf
einem Führungsschlitten,
der entlang der ersten oder der zweiten Führungsschiene 14 und 9 verlagerbar
ist, gelagert. Über
eine Differenzbewegung zum Lagerschlitten 8 ist ebenfalls
eine Drehbewegung S der Aufnahmevorrichtung 3 um den Verbindungspunkt 6 durchführbar.
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2 zeigt eine Vorderansicht
der Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 mit
der ersten und der zweiten Führungsschiene 9 und 14,
auf denen der Lagerschlitten 8 bzw. der Steuerschlitten 13 verlagerbar
angeordnet sind.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
weisen die Trägerstange 11a und
die Lenkerstange 11b der Kopplungsvorrichtung 2 sowie
die Abstützungsvorrichtung 17 jeweils
zwei stabförmige
Verbindungselemente auf. Die jeweiligen Verbindungselemente der
Trägerstange 11a,
der Lenkerstange 11b sowie der Abstützungsvorrichtung 17 sind
dabei jeweils benachbart zu Seitenflächen des Steuerschlittens 13, des
Lagerschlittens 8 und der Aufnahmevorrichtung 3 angeordnet
und mit diesen Seitenflächen über die Verbindungspunkte 6, 12, 18 und 19 und
den Gelenkpunkt 7 gelenkig verbunden. Zudem sind die jeweiligen
Verbindungselemente der Trägerstange 11a,
der Lenkerstange 11b und der Abstützungsvorrichtung 17 jeweils
parallel zueinander ausgerichtet. Nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist weiterhin der Verbindungspunkt 10 zwischen der Trägerstange 11a und
Lenkerstange 11b als Scharniergelenk ausgeführt.
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Die
vorliegende Vorrichtung zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 ist
jedoch nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel mit zwei getrennten
Führungsschienen 9 und 14 beschränkt. In
einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Steuerschlitten 13 und
der Lagerschlitten 9 entlang einer gemeinsamen Führungsschiene
geführt.
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In 3 ist die Vorrichtung zum
Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 in einer perspektivischen
Darstellung gezeigt.
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In
dieser Darstellung ist das Andocksystem 3a zur Aufnahme
des Werkstückträgers 4 mit
den Festhaltemitteln 5 der Aufnahmevorrichtung 3 der Vorrichtung
zum Positionieren der Objekthaltevorrichtung 1 näher gezeigt.
Dieses Andocksystem 3a weist eine Anordnung von Indexbolzen
und Spanner auf.
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Bei
einem Wechsel des Werkstückträgers 4 mit
dem Festhaltemittel 5 kann der Werkstückträger 4 von der Aufnahmevorrichtung 3 auf
einfache und zeitsparende Weise getrennt werden. Ein horizontales
Ablegen des Werkstückträgers 4 mit
einem jeweils teilespezifischen Festhaltemittel 5 wird
ermöglicht.
Dadurch wird eine einfache Art des Wechsels von werkstückspezifischen
Haltevorrichtungen geschaffen.
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Anhand
von exemplarisch geschilderten Bewegungsabläufen des Steuerschlittens 13 und
des Lagerschlittens 8 soll nun die Funktionsweise der Vorrichtung
zum Positionieren einer Objekthaltevorrichtung 1 näher erläutert werden.
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In
einem ersten Beispiel für
einen Bewegungsablauf werden der Steuerschlitten 13 und
der Lagerschlitten 8 jeweils um eine Strecke mit dem Betrag
X in eine Richtung entlang der ersten bzw. der zweiten Führungsschiene 14 und 9 verschoben.
Der relative Abstand zwischen dem Steuerschlitten 13 und
dem Lagerschlitten 8 bleibt somit konstant.
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Dadurch
bewegt sich die mit dem Lagerschlitten 9 und dem Steuerschlitten 13 verbundene Aufnahmevorrichtung 3 und
damit die darin aufgenommene Objekthaltevorrichtung 21 und
somit auch ein gehaltenes Objekt parallel zu den Führungsschienen 9 und 14 in
einer geradlinigen Bewegung.
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Sind
die Führungsschienen 9 und 14 horizontal
angeordnet, bewegt sich somit die Objekthaltevorrichtung 21 und
dadurch eine gehaltenes Objekt in einer horizontalen Ebene um den
Betrag X in eine den der Bewegungsrichtungen des Steuerschlittens 13 bzw.
des Lagerschlittens 8 entsprechende Richtung.
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Eine
solche Vorwärts-
oder Rückwärtsbewegung
wird lediglich durch die Abmaße
der Führungsschienen 9, 14 begrenzt.
Eine Änderung
des Betrages einer Vorwärts-
oder Rückwärtsbewegung
ist durch Anpassung von Parametern der Steuereinrichtung schnell
und einfach realisierbar.
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In
einem zweiten Beispiel für
einen Bewegungsablauf wird der Steuerschlitten 13 um eine Strecke
mit dem Betrag X in eine erste Richtung entlang der ersten Führungsschiene 14 verschoben. Weiterhin
wird der Lagerschlitten 8 in seiner Position auf der zweiten
Führungsschiene 9 festgehalten.
Dabei wird wie beschrieben eine Änderung
des relativen Abstandes von Steuerschlitten 13 zu Lagerschlitten 8 durch
die Anordnung von Trägerstange 11a und
Lenkerstange 11b der Kopplungsvorrichtung 2 ausgeglichen.
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Als
Folge der Änderung
des relativen Abstandes zwischen Steuerschlitten 13 und
Lagerschlitten 8 erfolgt eine Drehung der Kopplungsvorrichtung 2 um
den Lagerpunkt 7, an dem die Trägerstange 11a der
Kopplungsvorrichtung 2 mit dem Lagerschlitten 8 verbunden
ist. Somit bewegt sich auch die Aufnahmevorrichtung 3 auf
einer Kreisbahn um den Lagerpunkt 7. Die Kreisbewegung
der Aufnahmevorrichtung 3 wird über den Lagerschlitten 8 abgestützt.
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Entsprechend
der beschriebenen Kreisbewegung der Aufnahmevorrichtung 3 wird
die Objekthaltevorrichtung 21 und somit ein gehaltenes
Objekt auf einer Kreisbahn bewegt, wobei die Kreisbahn einen horizontalen
und einen vertikalen Anteil aufweist. Somit führt die Objekthaltevorrichtung 21 eine
kombinierte horizontale und vertikale Bewegung aus.
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Aufgrund
der für
das in 1 gezeigte bevorzugte
Ausführungsbeispiel
beschriebenen Anordnung von Abstützstange 17 und
Trägerstange 11a wird
eine relative Ausrichtung der Aufnahmevorrichtung 3 und
des Lagerschlittens 8 beibehalten. Für das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel bleibt somit
eine parallele Ausrichtung des Lagerschlittens 8 und der
Aufnahmevorrichtung 3 erhalten. Ist weiterhin die Führungsschiene 9 des
Lagerschlittens 8 horizontal ausgerichtet, behält ein durch
die Objekthaltevorrichtung 21 gehaltenes Objekt eine horizontale Lage
auch während
der beschriebenen kombinierten horizontalen und vertikalen Bewegung
bei.
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Bewegt
sich in diesem zweiten Beispiel der Steuerschlitten 13 in
Richtung des Führungsschlittens 8,
wird die Aufnahmevorrichtung und damit die Objekthaltevorrichtung 21 auf
einer Kreisbahn um den Gelenkpunkt 9 von der Führungsschiene 9 wegbewegt.
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Bewegt
sich in diesem zweiten Beispiel hingegen der Steuerschlitten 13 weg
vom Lagerschlitten 8, d.h. der relative Abstand zwischen
Steuerschlitten 13 und Lagerschlitten 8 vergrößert sich,
wird die Aufnahmevorrichtung und damit die Objekthaltevorrichtung 21 auf
einer Kreisbahn um den Gelenkpunkt 9 zu der Führungsschiene 9 hinbewegt.
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In
einem dritten Beispiel für
einen Bewegungsablauf wird der Steuerschlitten 13 um die
Strecke mit dem Betrag X und der Lagerschlitten 8 um eine
Strecke mit dem Betrag Y verschoben. Wird eine Differenz der Beträge X und
Y auf den horizontalen Anteil der Kreisbewegung derart abgestimmt,
daß die Differenz
der Beträge
X und Y entgegengesetzt und gleich groß zu dem horizontale Anteil
der Kreisbewegung ist, wird dieser horizontale Anteil kompensiert. Folglich
führt die
Aufnahmevorrichtung und damit die Objekthaltevorrichtung 21 eine
ausschließlich
vertikale Bewegung durch.
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Somit
läßt sich
ein gehaltenes Objekt ausschließlich
vertikal bewegen, indem der Steuerschlitten 13 und der
Lagerschlitten 8 entsprechend vordefinierter Bewegungsabläufe relativ
zueinander bewegt werden.
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Eine Überlagerung
der beschriebenen Bewegungsabläufe
des Steuerschlittens 13 und des Lagerschlittens 8 durch
eine entsprechende programmierbare Ansteuerung der ersten bzw. der
zweiten Antriebsvorrichtung ermöglicht
eine Abbildung einer beliebigen Bewegungskurve in vertikalen und
horizontalen Bewegungsrichtung mit einer frei wählbaren Abfolge an horizontalen
und vertikalen Abschnitten, wobei ein Ausmaß der jeweiligen horizontalen
und vertikalen Abschnitte ebenfalls frei wählbar ist.
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Ist
die Abstützungsvorrichtung 17 zudem
in einer Längenausdehnung
veränderbar,
kann zudem die Bewegungskurve der Aufnahmevorrichtung 3 mit einer
Schwenkbewegung der Aufnahmevorrichtung 3 um den Verbindungspunkt 6 kombiniert
werden. Dadurch kann die Objekthaltevorrichtung 21 ein
Objekt unter einem beliebigen Winkel zur Horizontalen aufnehmen
oder ablegen.
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Weiterhin
ist es möglich,
die beschriebene zwei-dimensionale Vertikal- und Horizontalbewegung in
eine dritte Dimension zur erweitern, indem die Aufnahmevorrichtung 3 drehbeweglich
um eine Achse normal zu der ersten bzw. der zweiten Führungsschiene 14,9 ausgeführt wird.
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Zu
diesem Zweck ist auch denkbar, eine zusätzliche, gelenkige Verbindung
zwischen der Aufnahmevorrichtung 3 und dem Werkstückträger 4 für eine solche
horizontale Drehbewegung zu nutzen.