DE19715108B4

DE19715108B4 - Pneumatisch drehbarer Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag mit Positionskennung

Info

Publication number: DE19715108B4
Application number: DE1997115108
Authority: DE
Inventors: Johann Weiss
Original assignee: JOHANN WEISS MASCHB; JOHANN WEISS MASCHINENBAU
Current assignee: JOHANN WEISS MASCHB; JOHANN WEISS MASCHINENBAU
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2017-04-12
Also published as: DE19715108A1

Abstract

Pneumatisch drehbarer Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag mit Positionskennung, mit einem Gehäuse, das einen Druckluftanschluß hat, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (2), ein druckluftbetätigbarer Kolben (3) axial verschiebbar gelagert ist, der über eine kurvenförmige Kulisse (4) eine Scheibe (5) mit mehreren Anschlägen antreibt, und Dauermagnete (6) in der Scheibe (5) mit gehäusefest angeordneten, magnetfeldabhängigen Sensoren (7) zur Bildung eines Binärcods für eine elektronische Steuerung zur Betätigung des Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlags (1) zusammenarbeiten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumatisch drehbaren Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag mit Positionskennung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bekannt, Positionierungen mittels eines einzelnen, manuell verstellbaren Anschlags zu realisieren. Bei bekannten, manuell drehbaren Revolveranschlägen sind mehrere verschiedene, voreingestellte Anschläge auswählbar. Positionieraufgaben werden mittels Schrittmotor-Lineareinheiten oder anderer Systemen realisiert, die Einrichtungen zur Wegmessung und eigene Antriebe haben. Manuell veränderbare Anschläge sind naturgemäß in automatisch arbeitenden Maschinen nicht verwendbar. Positioniersysteme mit Schrittmotoren und Einrichtungen zur Wegmessung verlangen zu ihrem Betrieb eine aufwendige Elektronik zur Steuerung bzw. Regelung, was die bekannten Systeme für einfache Positionieraufgaben zu aufwendig und zu teuer hinsichtlich ihrer Anschaffung und ihrem Service macht.

Die DE 41 16 774 C1 beschreibt einen Werkzeugrevolver, der zwei konzentrisch zur Drehachse seines Rollrevolverkopfes radial nebeneindander angeordnete und relativ zum Revolverkopf bzw. zum Revolvergehäuse unbewegliche Zahnkränze aufweist.

Die DE 38 14 595 A1 beschreibt einen Werkzeugträgerrevolveraufnahmesatz mit einem Kupplungsteil zum Blockieren und Freigeben von Elementen, sowie Einrichtungen zum Antrieb der Achsen. Dabei weist das Kupplungsteil einen Zahnkranz auf, der einer Aussenwand gegenüber liegt, die durch konzentrische Zahnkränze gebildet wird. Dabei sind die Zahnkränze im Grundkörper und auf der Achse des Werkzeugträgerkörpers gelagert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag mit Positionskennung so weiterzubilden, daß er trotz geringen Bauaufwands dennoch automatisch und betriebssicher arbeitet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Im folgenden wird der Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag kurz als Revolveranschlag bezeichnet.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß der Revolveranschlag trotz geringen Bauaufwands dennoch automatisch und betriebssicher arbeitet, kompakt aufgebaut ist, und die Positionskennung verschleißfrei und schmutzunempfindlich ist. Zwischenstellungen des Revolveranschlags werden sofort erkannt, was zur Erkennung von Fehlfunktionen ausgewertet werden kann. Es sind mehrere voreingestellte Positionen automatisch anwählbar. Die gewünschten Positionen sind einfach über Luftimpulse durchschaltbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen
1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Revolveranschlag, mit Gehäuse und demgegenüber drehender Scheibe,
2 in gegenüber der 1 vergrößerter Darstellung eine Abwicklung der Kulisse in der Kulissenwelle,
3 schematisch die gegenüber dem Gehäuse drehende Scheibe mit Gewindebohrungen und die Lage von Magneten, Sensoren.
In einem länglichen, vorzugsweise im wesentlichen zylindrischen, mit einem Deckel 10 verschlossenen Gehäuse 2 (1) mit einem Druckluftanschluß 9 ist ein Kolben 3 axial verschiebbar gelagert.
Hat das Gehäuse 2 im Querschnitt runde Außenkontur, so wird es mittels (in der Zeichnung nicht dargestellter) Klemmen stationär befestigt, hat es dagegen eckige Außenkontur, so befestigt man es mittels (in der Zeichnung nicht dargestellte) Querbohrungen.
Gegen Verdrehung gegenüber dem Gehäuse 2 ist der Kolben 3 mittels eines oder mehrerer Führungszapfen 14 gesichert. Der Kolben 3 ist einseitig hohlgebohrt und umgreift eine Kulissenwelle 8. Im Inneren ist eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Feder 15 gelagert, die sich gegen die Kulissenwelle 8 abstützt.
In den Kolben 3 sind zwei Rastbolzen 16 eingepreßt, die radial in eine kurvenförmige Kulisse 4 der Kulissenwelle 8 eingreifen. Die Kulissenwelle 8 wurde vor dem Einsetzen des Kolbens 3 in das Gehäuse 2 in letzteres eingesetzt. Sie stützt sich mit ihrer Schulter 17 am Gehäuse 2 axial ab und ist mittels eines Gleitlagers im Gehäuse 2 drehbar gelagert. Ferner ist die Kulissenwelle 8 mit einer Scheibe 5 drehfest verbunden, die der schrittweisen Drehung eines (in der Zeichnung nicht dargestellten) Teils, beispielsweise einer Werkzeugmaschine, dient, verbunden.
Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Revolveranschlag 1 auf sechs Positionen ausgelegt. Dementsprechend schließen jeweils zwei benachbarte Anschläge bzw. Positionen einen Winkel von 60° ein.
Aus der 2 der Zeichnung gehen die Positionen des Rastbolzens – zugeordnet zu den einzelnen Schritten – hervor. Dabei ist die Pos. A die Ruhestellung und zugleich Ausgangsstellung. Die Pos. B wird nach einer 30°-Drehung der Kulissenwelle 8 und damit der Scheibe erreicht. Die Pos. C bezeichnet die Endstellung, erreicht nach einer weiteren 30°-Drehung mittels Federkraft durch die Feder 15.
Ein zweiter Rastbolzen läuft in einer um ein Vielfaches von 60° zum ersten Bolzen gedrehten Stellung und ist aus der 2 der Zeichnung nicht ersichtlich.
Die in der Scheibe 5 in 60°-Schritten angeordneten Gewindebohrungen 13 dienen der Aufnahme von je nach Anwendung unterschiedlich langen Anschlagstiften.
Die Position der Scheibe 5 kann zur vollautomatischen Anwahl des gewünschten (in der Zeichnung nicht dargestellten) Anschlagstifts von einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) elektronischen Steuerung ermittelt werden. Zu diesem Zweck sind in die Scheibe 5, die auch als "Revolverscheibe" bezeichnet wird, und zwar auf ihrer dem Gehäuse 2 zugekehrten Seite, kleine Dauermagnete 6 eingelassen. Gegenüberstehend an der Stirnseite des Gehäuses 2 ist vertieft eine Platine 12 mit elektrischen Bauteilen angeordnet. Die elektrischen Bauteile sind vor allem magnetfeldempfindliche Sensoren 7.
Die Sensoren 7 – beim Ausführungsbeispiel der Erfindung werden drei Sensoren 7 verwendet – sind auf der Platine 12 derart angeordnet, daß in einer Raststellung der Scheibe 5 jeweils ein oder zwei Sensoren 7 einem oder zwei Dauermagneten 6 gegenüberstehen. Die Beaufschlagung bzw. fehlende Beaufschlagung der drei Sensoren 7 durch die Magnetfelder der Dauermagneten 6 ergeben für jede Position der Scheibe 5 einen bestimmten Binärcode. Die (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektronische Steuerung, an welche die elektrischen Bauteile auf der Platine 12 angeschlossen sind, kann auf diese Weise jede momentane Position der Scheibe 5 erkennen.
Bei einer Zwischenstellung der Scheibe 5, also beispielsweise während eines Transportvorgangs der Scheibe 5 oder bei deren unbeabsichtigter Blockierung, reagiert keiner der Sensoren 7, so daß auch die elektronische Steuerung keine der vorgesehenen Positionen der Scheibe 5 registrieren kann. Dieser Zustand kann als Information zur Störungserkennung ausgewertet werden.
Die Platine 12 mit den Sensoren 7 ist an dem Gehäuse 1 so angebracht, daß zwischen den Sensoren 7 und der Scheibe 5 ein ausreichender Spalt verbleibt, der das beschriebene Abfragesystem weitgehend verschmutzungs- und verschleißunempfindlich macht.
Funktionsweise
Wird dem Gehäuse 2 über den Druckluftanschluß 9 Druckluft zugeführt, gelangt diese in einen Druckraum 11, und der Kolben 3 bewegt sich von einer Ausgangslage (1) aus in Richtung eines Pfeils 18. Hierbei tasten die Rastbolzen 16 im Kolben 3 die Kulisse 4 in der Kulissenwelle 8 ab. Durch entsprechende Formgebung der Kulisse 4 führt die Kulissenwelle 8 eine 30°-Drehung aus. Wird der Druckraum 11 im Gehäuse 2 des Revolveranschlags 1 wieder entlüftet, so kann sich die zentrale Feder 15 entspannen und schiebt den Kolben 3 wieder in seine Ausgangslage zurück, die aus 1 der Zeichnung zu sehen ist. Beim Zurückgehen des Kolbens 3 entgegen der Richtung des Pfeils 18 führt die Kulissenwelle 8 eine weitere 30°-Drehung aus.
Somit bewirkt das Hin- und Hergehen des Kolbens 3 bei jeweils einem solchen Zyklus eine 60°-Drehung der Kulissenwelle 8 und damit der Scheibe 5. Bei sechsfachem Zyklus führen die Kulissenwelle 8 und damit die Scheibe 5 sechs 60°-Schritte aus, also eine volle Umdrehung von 360°.
Die Zuführung von Druckluft zu dem Druckluftanschluß 9 im Gehäuse 2 erfolgt ebenfalls gesteuert durch die (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektronische Steuerung.

1: Revolveranschlag
2: Gehäuse
3: Kolben
4: Kulisse
5: Scheibe
6: Dauermagnet
7: Sensor
8: Kulissenwelle
9: Druckluftanschlu
10: Deckel
11: Druckraum
12: Platine
13: Gewindebohrung
14: Führungszapfen
15: Feder
16: Rastbolzen
17: Schulter
18: Pfeil

Claims

Pneumatisch drehbarer Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlag mit Positionskennung, mit einem Gehäuse, das einen Druckluftanschluß hat, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (2), ein druckluftbetätigbarer Kolben (3) axial verschiebbar gelagert ist, der über eine kurvenförmige Kulisse (4) eine Scheibe (5) mit mehreren Anschlägen antreibt, und Dauermagnete (6) in der Scheibe (5) mit gehäusefest angeordneten, magnetfeldabhängigen Sensoren (7) zur Bildung eines Binärcods für eine elektronische Steuerung zur Betätigung des Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlags (1) zusammenarbeiten.
Revolveranschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die funktionale Verbindung zwischen dem Kolben (3) und der Scheibe (5) mit mehreren Anschlägen durch eine Kulissenwelle (8) gebildet ist.
Revolveranschlag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenwelle (8) mit der Scheibe (5) drehfest verbunden ist.
Revolveranschlag nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kulissenwelle (8) und dem Kolben (3) eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Feder (15) eingespannt ist.
Revolveranschlag nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) über einen oder mehrere Rastbolzen (16) in eine Kulisse (4) der Kulissenwelle (8) eingreift
Revolveranschlag nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenwelle (8) lose in das Gehäuse (2) des Werkzeug- und/oder Werkstück-Revolveranschlags (1) eingesetzt ist.
Revolveranschlag nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (5) unmittelbar an der Kulissenwelle (8) angebracht ist.
Revolveranschläge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetfeldabhängigen Sensoren (7) auf der Stirnseite des Gehäuses (3) angeordnet sind, die der Scheibe (5) gegenüberliegt.