DE19542059C2 - Lineareinheit - Google Patents
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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 (13)
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.
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