DE4113770C2 - Tisch zur Verwendung beim Verstellen eines Werkstücks in eine vorbestimmte Position - Google Patents

Tisch zur Verwendung beim Verstellen eines Werkstücks in eine vorbestimmte Position

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Description

Die Erfindung betrifft einen Tisch zur Verwendung beim Verstellen eines Werkstückes in eine vorbestimmte Position in einer Ebene.
Ein bekannter Tisch dieser Art ist aus JP-OS 63-2 37 831 bekannt und in den Fig. 11 und 12 dargestellt. Er weist eine Tischbasis 41 auf, auf der zwei lineare Lager 42 und 43 angeordnet sind, die sich senkrecht zueinander erstrecken und ein Joch 44 für die X-Achse und ein Joch 45 für die Y-Achse derart abstützen, daß diese Joche senkrecht zueinander verstellt werden können. Die Joche 44 und 45 sind mit Führungsöffnungen 46 bzw. 47 ausgestattet, die langgestreckt senkrecht zur Verstellrichtung des betreffenden Jochs verlaufen. Eine Bühne 48 ist oberhalb der Joche 44, 45 an der Schnittstelle der Führungsöffnungen 46 und 47 angeordnet und hat Führungsrollen 49 und 50, die an den innenliegenden Seitenflächen der Führungsöffnungen 46 und 47 geführt anliegen. Die Bühne 48 wird von den Führungsrollen 49 und 50 und zusätzlich je einer Schiebeführung an der Außenseite jedes Joches 44, 45 derart geführt, daß sie entlang den Führungsöffnungen 46 und 47 verstellt werden kann. Des weiteren sind Linearantriebseinheiten 51 und 52 auf der Oberseite der Tischbasis 41 gelagert, um die Joche 44 und 45 parallel zu den betreffenden linearen Lagern 42 und 43 zu verstellen.
Wenn sich bei dieser Anordnung entweder das X-Achsen-Joch 44 oder das Y-Achsen-Joch 45 bewegt, wird die Bühne 48 entweder in Richtung der X-Achse oder der Y-Achse verstellt, wobei sie von den Rollen 49 und 50 und den Führungsöffnungen 46 und 47 sowie den zusätzlichen Schiebeführungen geführt ist.
Bei diesem Tisch müssen jedoch die Führungsöffnungen 46 und 47 groß sein und insbesondere eine ausreichende Breite aufweisen, um die Führungsrollen 49 und 50 aufnehmen zu können. Die Joche 44 und 45 haben daher die Gestalt von langgestreckten Rahmen, wie dies aus Fig. 11 hervorgeht. Die Steifigkeit solcher Joche ist gering. Wird ein schweres Werkstück auf die Bühne 48 aufgelegt, besteht die Gefahr, daß sich die Joche 44 und 45 verformen, wobei sich auch die sehr schmal bemessene Schiebeführung mitverformen wird.
Mit der Erfindung soll ein Tisch zur Verwendung beim Verstellen eines Werkstückes in eine vorbestimmte Position geschaffen werden, der stabil ist und der es erlaubt, Einstellungen in den zwei zueinander senkrechten Richtungen mit hoher Genauigkeit vorzunehmen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Tisch werden durch den Eingriff zwischen den Bühnenführungen und den Schiebelagern, die sich senkrecht zu der Verstellrichtung der Joche erstrecken, die Bühne und die Joche bezüglich der Verstellrichtung der Joche miteinander gekuppelt. Durch Verstellen des oberen Jochs bewegt sich infolgedessen die Bühne entlang der Bühnenführungen auf dem unteren Joch, während durch Verstellen des unteren Joches eine Bewegung der Bühne entlang den Bühnenführungen auf dem oberen Joch erfolgt.
Weil bei dieser Anordnung das obere Joch nur mit der Durchgangsöffnung zur Aufnahme der Schiebelager der Bühne versehen werden muß, kann jedes Joch in Gestalt einer relativ breiten Platte ausgeführt werden. Auf diese Weise wird die Steifigkeit der Joche gesteigert.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung sind zwei Jochführungen auf der Oberseite der Tischbasis vorgesehen, und diese Jochführungen verlaufen senkrecht zueinander, um die Joche abzustützen. Die Joche tragen an ihrer Unterseite jeweils ein Paar von Schiebelagern. Die Schiebelager werden mit den Jochführungen in Eingriff gehalten, die sich zu beiden Seiten an der Oberseite befinden. Zwei Antriebseinheiten sind an den Seiten der Tischbasis vorgesehen und mit den Jochen gekuppelt, um die Joche anzutreiben.
Weil die Joche in geringerer Höhe gelagert werden können und die Höhe des Tisches um einen Betrag vermindert werden kann, welcher der Höhe der Antriebseinheiten entspricht, wird ein besonders kompakter Tisch erhalten.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf den verstellbaren Tisch entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Tisches,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Tisches im zusammengebauten Zustand,
Fig. 6 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Darstellung eines Schiebelagers und der damit in Eingriff stehenden Jochführung,
Fig. 7 einen lotrechten Schnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 6,
Fig. 8 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf einen verstellbaren Tisch entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 8,
Fig. 10 einen lotrechten Teilschnitt der Anordnung nach den Fig. 8 und 9,
Fig. 11 eine Draufsicht auf einen bekannten verstellbaren Tisch und
Fig. 12 einen lotrechten Schnitt durch den Tisch gemäß Fig. 11.
Bei dem in den Fig. 1 bis 7 veranschaulichten verstellbaren Tisch sind zwei Paare von Jochführungen 2 und 3 auf einer Tischbasis 1 derart montiert, daß sie sich parallel zu zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen entlang den betreffenden Seiten erstrecken. Ein Joch 4 für die X-Achse und ein Joch 5 für die Y-Achse sind auf den Jochführungen 2 bzw. 3 gelagert. Die Joche liegen übereinander und verlaufen in zueinander senkrechten Richtungen.
Das Joch 4 und das Joch 5 sind auf den betreffenden Jochführungen 2 und 3 über Schiebelager 6 bzw. 7 abgestützt, die an der Unterseite der Joche 4 und 5 zu beiden Enden dieser Joche 4, 5 sitzen und mit den betreffenden Jochführungen 2 und 3 in Eingriff stehen.
Wie in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht ist, weist jedes Schiebelager 6 einen umgekehrt U-förmigen, auf der Jochführung 2 gelagerten Gleitstückkörper 8 und eine Mehrzahl von Kugeln 9 auf, die in Kanälen drehbar gelagert sind, welche in dem Gleitstückkörper 8 ausgebildet sind. Die Kugeln 9 kommen mit der Oberseite und den Seitenflächen der Jochführung 2 in Kontakt. Das Schiebelager 6 und die zugehörige Jochführung 2 bilden ein lineares Lager. Die Jochführungen 2 sind mit Nuten 10 ausgestattet, in welchen die Kugeln 9 geführt sind.
Das Schiebelager 6 kann sich mit Hilfe der als Wälzkörper wirkenden Kugeln 9 in der Längsrichtung der Jochführung 2 frei bewegen; es wird jedoch an einer Bewegung in einer zu der Jochführung 2 senkrechten Richtung gehindert, weil dabei die Kugeln 9 mit der Jochführung 2 in Eingriff kommen. Bühnenführungen 16 und 17 sowie Schiebelager 19 und 20, die weiter unten erläutert sind, bilden gleichfalls lineare Lager, bei denen es zu einem entsprechenden gegenseitigen Eingriff kommt.
Jeweils eines der Paare der Jochführungen 2 und 3 ist länger als das andere. Antriebseinheiten 11 und 12 sind auf der Tischbasis 1 auf der Seite montiert, wo sich die längeren Jochführungen 2 und 3 befinden, um das Joch 4 und das Joch 5 geradlinig zu verstellen.
Jede der Antriebseinheiten 11 und 12 weist einen Motor 13, eine mittels des Motors 13 rotierend antreibbare Gewindespindel 14 und eine mit der Gewindespindel 14 in Kämmeingriff stehende Spindelmutter 15 auf. Die Spindelmuttern 15 sind an den Seiten der Joche 4 und 5 befestigt. Wenn bei dieser Anordnung die Gewindespindeln 14 mittels der Motore 13 gedreht werden, bewegen sich die Spindelmuttern 15 entlang den Gewindespindeln 14, wodurch die Joche 4 und 5 geradlinig entlang den Jochführungen 2 bzw. 3 verstellt werden.
Die Antriebseinheiten 11 und 12 sind so angeordnet, daß im zusammengebauten Zustand ihre Oberseiten im wesentlichen bündig zu der Oberseite des Jochs 5 liegen. Als Antriebseinheiten 11 und 12 können Spindelvorrichtungen verwendet werden, wie sie in der US-Patentanmeldung 07/5 49 836 vorgeschlagen werden.
Die Bühnenführungen 16 sind auf der Oberseite des Joches 4 zu dessen beiden Seiten angeordnet, und sie erstrecken sich in einer Richtung, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Joches 4 ist, d. h. senkrecht zu der auf der Tischbasis 1 montierten Jochführung 2. Die Bühnenführungen 17 sind dagegen auf der Oberseite des Joches 5 zu dessen beiden Seiten montiert; sie verlaufen senkrecht zu der Jochführung 3.
Das Joch 5 ist mit einer Durchgangsöffnung 21 versehen, die parallel zu den Bühnenführungen 17 verläuft. Die an der Unterseite einer Bühne 18 angebrachten Schiebelager 19 können in die Durchgangsöffnung 21 eingesetzt werden, die etwas länger als der Hub der Schiebelager 6 ist, wenn diese entlang den Jochführungen 2 verstellt werden. Letztere erstrecken sich in Richtung der Bühnenführungen 17, und sie verlaufen parallel dazu.
Die rahmenförmige Bühne 18 befindet sich an der Schnittstelle des Joches 4 und des Joches 5. Die Schiebelager 20 sind an der Unterseite der Bühne 18 an gegenüberliegenden Seite der Bühne 18 angebracht, und sie kommen mit den Bühnenführungen 17 auf dem Joch 5 in Eingriff. Die Schiebelager 19 sitzen an der Unterseite der Bühne 18 an den einander gegenüberliegenden Bühnenseiten, die senkrecht zu den zuvor genannten Bühnenseiten verlaufen. Die Schiebelager 19 erstrecken sich durch die Durchgangsöffnung 21 des Joches 5 hindurch, und sie werden mit den Bühnenführungen 16 auf dem Joch 4 in Eingriff gehalten.
Das Joch 5 weist in seinem zentralen Teil eine Lichtdurchtrittsöffnung 22 auf, die senkrecht zu der Durchgangsöffnung 21 verläuft. Die Lichtdurchtrittsöffnung 22 ist etwas länger als die Strecke, um welche die Schiebelager 19 entlang der Bühnenführungen 16 verstellt werden, d. h. der Hub der Bühne 18 in der Richtung der Y-Achse.
Das Joch 4 weist eine in der Bewegungsrichtung des Joches 4 langgestreckte Lichtdurchtrittsöffnung 23 auf. Die Lichtdurchtrittsöffnung 23 ist etwas länger als die Strecke, um welche die Schiebelager 20 entlang der Bühnenführungen 17 verstellt werden, d. h. der Hub der Bühne 18 in Richtung der X-Achse.
Die Lichtdurchtrittsöffnung 23 in dem Joch 4 und die Lichtdurchtrittsöffnung 22 in dem Joch 5 sind so angeordnet, daß selbst dann, wenn die Bühne 18 in der X-Richtung oder in der Y-Richtung um den maximal möglichen Betrag verstellt wird, eine in der Tischbasis 1 ausgebildete Lichtdurchtrittsöffnung 1a offengehalten wird. Dadurch wird verhindert, daß das durch die Lichtdurchtrittsöffnung 1a hindurchtretende Licht unterbrochen wird.
Wenn sich bei dem verstellbaren Tisch A dieser Ausführungsform das Joch 4 entlang den Jochführungen 2 bewegt, bewegt sich die Bühne 18 entlang den Bühnenführungen 17 auf dem Joch 5 in Richtung der X-Achse, weil die Bühnenführungen 16 auf dem Joch 4 mit den Schiebelagern 19 in Eingriff stehen.
Bewegt sich dagegen das Joch 5 entlang den Jochführungen 3, wird die Bühne 18 in Richtung der Y-Achse entlang den Bühnenführungen 16 auf dem Joch 4 verstellt, weil die Bühnenführungen 17 und die Schiebelager 20 miteinander in Eingriff stehen.
Auch beim Verstellen der Bühne 18 kann Licht, das durch die Lichtdurchtrittsöffnung 1a der Tischbasis 1 hindurchgeschickt wird, durch die Lichtdurchtrittsöffnung 23 in dem Joch 4, die Lichtdurchtrittsöffnung 22 in dem Joch 5 und eine in der Bühne 18 ausgebildete Öffnung 18a hindurchtreten. Auf diese Weise kann von der Lichtdurchtrittsöffnung 1a ausgehendes Licht die Oberseite der Bühne 18 erreichen, ohne unterbrochen zu werden. Auf der Bühne 18 können daher Arbeiten, wie das Ermitteln von Fehlern in Flüssigkristall- oder anderen Wiedergabeeinrichtungen problemlos und störungsfrei durchgeführt werden.
Bei dem vorstehend erläuterten Aufbau sind die Durchgangsöffnung 21 und die Lichtdurchtrittsöffnungen 23 und 22, die in dem Joch 4 und dem Joch 5 ausgebildet sind, schmal, und die Joche 4 und 5 stellen im wesentlichen flache Platten von ausreichender Breite dar. Die Steifigkeit der Joche 4 und 5 ist daher wesentlich höher als bei der in Fig. 11 veranschaulichten konventionellen Anordnung, wo die Joche die Gestalt von Rahmen haben.
Weil ferner die Joche 4 und 5 auf den Schiebelagern 6, 7 abgestützt werden, die auf die Jochführungen 2, 3 derart aufgesetzt werden können, daß sie deren beide Seiten erreichen, erfordern die Joche 4 und 5 und ihre Lagerung nur eine geringere Bauhöhe, als dies bei der Anordnung gemäß Fig. 12 der Fall ist, wo die Führungsschienen über die Lager an obenliegenden Teilen abgestützt sind. Dadurch, daß die Antriebseinheiten 11 und 12 an den Seiten der Tischbasis 1 so angeordnet sind, daß sie im wesentlichen auf der gleichen Höhe wie das Joch 5 liegen, läßt sich die Höhe des Tisches ebenfalls beträchtlich reduzieren.
Bei der in den Fig. 8 bis 10 veranschaulichten Ausführungsformen ist ein Wagen 24 auf der Bühne 18 des verstellbaren Tisches A derart gelagert, daß er eine Schwenkbewegung ausführen kann.
Der Wagen 24 hat die gleiche Rahmenform wie die Bühne 18, und er ist im Bereich seines einen Eckes mit einer lotrechten Welle 25 verstellbar verbunden, die an der einen Ecke der Bühne 18 über zwei Winkellager 26 befestigt ist.
Die Bühne 18 und der Wagen 24 sind ferner an ihren drei anderen Ecken mit einander gegenüberliegenden Nuten 27 und 28 versehen. In jedem Nutenpaar sind als Wälzkörper dienende Kugeln 29 in Schubrichtung verstellbar gelagert.
Eine Antriebseinheit 30 ist an der der Welle 25 gegenüberliegenden Seite der Bühne 18 auf der Bühne 18 fest angebracht. Die Welle der Antriebseinheit 30 steht über einen Zapfen 31 mit einem von dem Wagen 24 abstehenden Anschlag 32 in Schwenk- und Gleitverbindung.
Durch Ein- und Ausfahren der Antriebseinheit 30 läßt sich dabei der Wagen 24 um die Welle 25 schwenken, wobei der Wagen 24 durch die Wälzbewegung der Kugeln 29 geführt wird.
Außer der Schwenkbewegung läßt sich der Wagen 24 durch Verstellen der Bühne 18 in Richtung der X-Achse oder der Y-Achse zusammen mit den Jochen 4 und 5 in jeder Richtung in jede in einer Ebene liegende Position bringen. Auf diese Weise ist eine Feineinstellung oder -ausrichtung möglich.
Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform werden zum Führen der Bühne 18 und des Wagens 24 Kugeln 29 verwendet. Für eine derartige Führung können statt dessen aber auch Wälzlager, statische Drucklager und Schublager, wie Gleitkontaktlager, benutzt werden.

Claims (4)

1. Tisch zur Verwendung beim Verstellen eines Werkstückes in eine vorbestimmte Position mit einer Tischbasis (1), mit zwei Jochen (4, 5), die auf der Tischbasis (1) übereinanderliegend in zwei zueinander senkrechten Richtungen verstellbar gelagert und an ihren Oberseiten mit jeweils zwei senkrecht zu der Verstellrichtung der Joche (4, 5) verlaufenden Bühnenführungen (16, 17) versehen sind und von denen das obere Joch (5) eine Durchgangsöffnung (21) aufweist, deren Länge durch die Länge der betreffenden Bühnenführungen (17) bestimmt ist, und mit einer oberhalb der Joche (4, 5) an deren Treffstelle gelagerten Bühne (18), die an ihrer Unterseite sitzende und mit den Bühnenführungen (17) auf dem oberen Joch (5) in Eingriff stehende erste Schiebelager (20) sowie an ihrer Unterseite sitzende, durch die Durchgangsöffnung (21) hindurchreichende und mit den Bühnenführungen (16) auf dem unteren Joch (4) in Eingriff stehende zweite Schiebelager (19) aufweist.
2. Tisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich zwei an der Oberseite der Tischbasis (1) angeordnete Jochführungen (2, 3) aufweist, die senkrecht zueinander verlaufen und die Joche (4, 5) abstützen, daß die Joche (4, 5) an ihrer Unterseite mit zwei Schiebelagern (6, 7) versehen sind, die mit den Jochführungen (2, 3) in Eingriff gehalten sind, und daß zwei Antriebseinheiten (11, 12) an den Seiten der Tischbasis (1) angeordnet und mit den Jochen (4, 5) zum Antrieb derselben gekuppelt sind.
3. Tisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochführungen (2, 3) und die damit zusammenwirkenden Schiebelager (6, 7) jeweils an beiden Seiten der Tischbasis (1) bzw. der Joche (4, 5) angeordnet sind.
4. Tisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Joche (4, 5) mit einer langgestreckten Lichtdurchtrittsöffnung (23, 22) versehen ist, die sich in Richtung der auf dem jeweils anderen Joch sitzenden Bühnenführung (17, 16) erstreckt und deren Länge dem Verstellweg der zugehörigen Schiebelager (20, 19) entspricht.
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