DE19542059C2

DE19542059C2 - Lineareinheit

Info

Publication number: DE19542059C2
Application number: DE19542059A
Authority: DE
Inventors: Josef Nusser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2015-11-11
Also published as: DE19542059A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine ansteuerbare, mit tels Umschlingungsantrieb bewirkte Bahnbewegung und Positionierung des Schlittens bei Lineareinheiten. Dabei hat sich gezeigt, daß die geforderte Bahn- bzw. Positioniergenauigkeit oftmals nicht erreicht werden konnte. Dies trifft bei verhältnismäßig großen Längen des Verfahrweges bzw. der Lineareinheit verstärkt zu. Auch die Verfahr- und Haltekraft ist nicht immer ausrei chend. Beim Plotten und beim Bearbeiten von Werk stücken kann es zu unzulässigen Toleranzabweichungen mit weiteren nachteiligen Folgen kommen. Die ganze Anlage ist einer starken Beanspruchung mit der Folge von Verschleiß und hohen Wartungsaufwand ausge setzt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher mit geringem Auf wand und einfachen baulichen Mitteln eine betriebssi chere, verschleißarme Vorschubeinrichtung für Linea reinheiten der vorgenannten Gattung zu schaffen und bei der die bekannten Nachteile vermieden werden. Da bei soll auch bei gesteigerter Verfahrgeschwindigkeit, hoher Beschleunigungs- bzw. Verzögerung und großer Schlittenmasse sowie bei starken Bearbeitungskräften die Bahn- und Positioniergenauigkeit erhöht werden. Auch soll die Haltbarkeit und die Wirtschaftlichkeit ge steigert und die Belastung, Verschleiß und der War tungsaufwand gesenkt werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, indem eine Lineareinheit mindestens zwei motorisch angetrie bene Antriebsscheiben aufweist und jeder Antriebs scheibe ein Antriebsmotor zugeordnet ist, wobei die Antriebsmotoren vorzugsweise in Bezug zueinander ei nen synchronen Bewegungsablauf aufweisen und mit tels elektrischer Verknüpfung synchron miteinander ge koppelt sind. Dabei kann die elektrische Verknüpfung durch Übertragung einer übereinstimmenden Anzahl elektrischer Impulse auf die regelbaren Motoren erfol gen.

Die Ausgestaltung der Erfindung sowie vorteilhafte Weiterbildungen sind den Patentansprüchen zu entneh men. Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und Zeichnung.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Lineareinheit von der Seite,

Fig. 2 eine x-y Bewegungseinheit,

Fig. 3 eine Lineareinheit,

Fig. 4 die beidseitige Lagerung einer Antriebs- bzw. Spannscheibe und

Fig. 5 eine Lineareinheit aus zwei Linearachsen zu sammengesetzt.

Bei der Lineareinheit gemäß Fig. 1 werden die beiden Antriebsscheiben 1 von einem Synchronriemen 7 oder einer Kette umschlungen. Dadurch ist eine formschlüs sige Antriebsverbindung gegeben. Der Schlitten 6 wird durch die Führungsschiene 8 geführt und ist an der Rie meneinspannstelle 9 mit dem Synchronriemen 7 verbun den. Zum Einstellen der vorgesehenen Riemenvor spannkraft soll mindestens eine Antriebsscheibe 1 in Bezug zur gegenüberliegenden Antriebsscheibe 1 und zur Führungsschiene 8 verstellbar gehalten sein. Jeder Antriebsscheibe 1 ist ein Antriebsmotor 2 zugeordnet. Dabei kann es zweckmäßig sein ein Getriebe zwischen zuschalten oder eine Motor-Getriebeeinheit 2 mit ange flanschter Antriebsscheibe 1 auszuführen. Die Motoren 2 können regelbar als Norm-, Stell-, Schritt-, Servo-, Brems- oder Spezialmotoren ausgebildet sein. Durch elektrische Verknüpfung 3 haben beide Motoren 2 ei nen synchronen Lauf.

Dabei soll zwischen den Motoren 2 eine Null-Justie rung einstellbar sein. Dadurch kann der vorgesehene Bahnverlauf und die Positionierung des Schlittens 6 ex akt eingehalten werden. Dabei ergibt sich eine wechsel seitige Drehrichtung 10 der Antriebsscheiben 1 und eine Hin- und Herbewegung 11 des Schlittens 6. Durch die Verwendung zweier synchron angetriebener Antriebs scheiben 1 wird die Länge des Last- und Leertrums des Synchronriemens 7 verkürzt und dessen Belastung so wie der ganzen Lineareinheit herabgesetzt und vielfälti ge Störbeeinflussung vermieden und die Verfahrge schwindigkeit des Schlittens 6 gesteigert. Gegebenen falls kann auch die Vorspannkraft des Synchronriemens 7 reduziert werden.

Die Fig. 2 zeigt eine x-y Bewegungseinheit die aus zwei Lineareinheiten gebildet ist. Dabei stellt die Brüc ke 12 die Verbindung zwischen der Führungsschiene 8 und dem Schlitten 6a her. Dadurch ergibt sich eine Be weglichkeit des Schlittens 6 auf der x und y Achse. Zwi schen beiden Lineareinheiten ist eine elektrische Ver knüpfung 13 vorgesehen.

Die in Fig. 3 dargestellte Lineareinheit wird durch parallele Linearachsen 4 gebildet indem die Schlitten 6 mittels einer Traverse 5 verbunden sind. Jeder Linear achse 4 ist eine Antriebsscheibe 1 mit einem Antriebs motor 2 zugeordnet. Diese sind mittels elektrischer Ver knüpfung 3 synchron regelbar. Dabei werden die Schlit ten 6 und die Traverse 5 in Richtung R bewegt.

Gemäß Fig. 4 ist die Antriebsscheibe 1 zur Erzielung eines gleichmäßigen, lastunabhängigen Rundlaufs beid seitig an der Führungsschiene 8 bzw. einer Haltevor richtung in Lagern 14 gelagert.

Zwei zusammengesetzte Linearachsen 16 wie in Fig. 5 dargestellt bilden eine Lineareinheit mit großen Verfahrweg des Schlittens 6. Dabei sind die Motoren 2 jeder Linearachse 16 durch elektrische Verknüpfung verbunden. Zwischen den Linearachsen 16 ist eine elek trische Verknüpfung 13 vorgesehen.

Claims

1.

a) Vorrichtung zur ansteuerbaren, mittels Umschlingungs antrieb bewirkten Bahnbewegung und Positionierung des Schlittens (6) bei Lineareinheiten, wobei
b) jede Synchronriemen (7) einer Lineareinheit von zweier Antriebsscheiben (1) angetrieben wird,
c) jeder Antriebsscheibe (1) ein Antriebsmotor (2) zugeordnet ist,
d) die Antriebsmotoren (2) mittels elektrischer Verknüpfung synchron miteinander gekoppelt sind,
e) der Schlitten (6) an einer Riemeneinspannstelle (9) mit dem Synchronriemen (7) verbunden ist, wobei
f) der Verfahrweg des Schlittens (6) durch den Abstand zwischen den beiden Antriebsscheiben (1) begrenzt wird, und
g) mindestens eine der Antriebsscheiben (1) als Spannrolle ausgebildet ist.

2. Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Ver knüpfung (3) durch Übertrag einer überein stimmender Anzahl elektrischer Impulse erfolgt.

3. Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (2) re gelbar sind.

4. Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (2) als ansteuerbare Schrittmotoren ausgebildet sind.

5. Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheiben (1) beidseitig gelagert gehalten sind.

6. Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Traverse (5) die Schlitten (6) zweier paralleler Linearachsen (4) ver bindet und dadurch eine Lineareinheit gebildet wird.

7. Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lineareinheiten miteinander verbunden eine x-y Bewegungseinheit bilden.

8. Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß drei Lineareinhei ten miteinander verbunden eine x-y-z Bewegungs einheit bilden.

9. Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Linea reinheiten miteinander verbunden beliebige Bewe gungen zulassen.

10. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Motor (2) und Antriebsscheibe (1) ein Getriebe zwischen geschaltet ist.

11. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Motor (2) und Ge triebe gekoppelt eine Motor-Getriebeeinheit bil den.

12. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei synchron gekoppelten Motoren (2) eine Null-Ju stierung einstellbar ist.

13. Lineareinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Linear achsen (4, 16) eine elektrische Verknüpfung vorge sehen ist.