DE749700C - Device for automatic control of the path of a tool for conveying or inserting workpieces - Google Patents

Description

Einrichtung zur automatischen Steuerung des Weges eines Werkzeuges. zum Fördern oder Einsetzen von Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Steuerung des Weges eines Werkzeuges zum Fördern oder Einsetzen von Werkstücken. .Device for the automatic control of the path of a tool. for conveying or inserting workpieces The invention relates to a device for the automatic control of the path of a tool for conveying or inserting of workpieces. .

Derartige Einrichtungen finden vorteilhaft Verwendung bei Maschinen zur Ausführung von Zusammensetz- oder ähnlichen Arbeiten dieser Art. Hierbei ist es bekannt, eine Vorrichtung zum Abtasten eines filmartig fortbewegten Kurvenbandes als Geber und einen mittels eines Kraftschalters gesteuerten Servomotor als Empfänger zu verwenden und von diesem eine Mehrzahl in verschiedenen Koordinatenrichtungen des Raumes wirkend aufeinanderzubauen, wobei jeder Empfänger für sich unabhängig von: den anderen von einer Kurve (Geber) gesteuert wird.Such devices are advantageously used in machines to carry out assembly or similar work of this type. Here is it is known a device for scanning a film-like moving curved belt as a transmitter and a servomotor controlled by a power switch as a receiver to use and of this a plurality in different coordinate directions of the room acting on one another, each recipient being independent by: the other is controlled by a curve (encoder).

Die bekannten Einrichtungen dieser Art, die sich hauptsächlich bei Werkzeugmaschinen finden, zeigen den konstruktiven Mangel, daß die durch einen Geber, auf den zugehörigen Empfänger einer Bewegungskomponente einwirkende Steuerung durch starre Verbindungen vorgenommen wird. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit einer Konstruktion, die folgende Vorgänge berücksichtigen muß.The well-known bodies of this type, which are mainly at Find machine tools, show the structural deficiency that the encoder, acting on the associated receiver of a movement component by control rigid connections are made. Hence the need for one Construction that must take the following processes into account.

Die Bewegung c soll auf einen Punkt übertragen werden, der die Bewegungen a und b gegen den Geber von c macht (Überlagerung). Die Bewegung c wird zunächst, beispielsweise über eine Nutenwelle, auf ein Element (Schieberad) übertragen, das in einem Körper der Maschine, z. B. Schlitten, gelagert ist, der nur die Bewegung a ausführt. Von hier aus wird die Bewegung in ähnlicher Weise auf ein Element übertragen, das in einem anderen Körper gelagert ist, der gegen den letztgenannten die Bewegung b, also im ganzen die beiden Bewegungen a und b zusammen ausführt. Dabei werden so viele Zwischeneletnente benötigt, wie Bewegungen überlagert werden. Der Aufbau der Steuerung der einzelnen Komponenten wird also in stärkster Weise von der Bewegungsüberlagerung beeinflußt und ist daher in der dritten Überlagerungsstufe außerordentlich verwickelt.The movement c is to be transferred to a point that makes the movements a and b against the encoder of c (superposition). The movement c is first transmitted to an element (sliding wheel), for example via a grooved shaft, which is located in a body of the machine, e.g. B. carriage is mounted, which only executes the movement a. From here the movement is transmitted in a similar way to an element which is mounted in another body which, against the latter, carries out movement b, i.e. as a whole the two movements a and b together. As many intermediate elements are required as movements are superimposed. The structure of the control of the individual components is thus influenced to the greatest possible extent by the superposition of movements and is therefore extremely involved in the third superposition level.

Mit der Erfindung wird eine wesentlich bessere Lösung der vorliegenden Aufgabe dadurch gefunden, daß Geber und Empfänger durch eine mechanische Fernsteuerung, die bei beliebiger gegenseitiger räumlicher Verschiebung von Geber und Empfänger die Übereinstimmung ihrer Stellungen gewährleistet, zur 1;Tbertragung der Geber- bzw. Empfängerstellung zum Kraftschalter verbunden sind. Hierbei besteht keine Schwierigkeit in der Steuerung, selbst wenn der Empfänger als letzte Komponente der überlagerung zu wirken und deshalb unter Umständen sehr verwickelte Bewegungsvorgänge auszuführen hat, oder auch in der Rückführung zum Zwecke des Stellungsvergleiches in umgekehrter Richtung, die Fernsteuerung vorn Geber über die Überlagerung hinweg unmittelbar zu dem zugehörigen Empfänger zu führen.With the invention, a much better solution becomes the present one Task thereby found that giver and receiver by a mechanical Remote control that occurs with any mutual spatial displacement of encoder and receiver ensures the correspondence of their positions, for 1; transmission the transmitter or receiver position are connected to the force switch. Here is no difficulty in control, even if the receiver is the last component the superposition and therefore under certain circumstances very complex movement processes has to carry out, or also in the return for the purpose of the position comparison in the opposite direction, the remote control in front of the encoder across the overlay to lead directly to the associated recipient.

Als mechanische Fernsteuerung kann jede Vorrichtung. dienen, die eine 'C.%ereinstimmung der Geber- und Empfängerstellung bei beliebiger räumlicher Verschiebung derselben gewährleistet. Hierfür kommt in Betracht jede Fernsteuerung, die sowohl in dem Mittel zur Übertragung der Bewegung oder der Kraft als auch in einer Leitung oder Führung biegsam oder gelenkig ist. Eine vorteilhafte Ausführungsform wird durch den an sich bekannten Bowdenzug gegeben, der nach der Erfindung für die Fernsteuerung verwendet wird.Any device can be used as a mechanical remote control. serve that one C.% correspondence of the transmitter and receiver positions with any spatial shift same guaranteed. Any remote control that has both in the means for transmitting the movement or the force as well as in a line or guide is flexible or articulated. An advantageous embodiment is through given the known Bowden cable, according to the invention for remote control is used.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind in den Abbildungen Ausführungsbeispiele dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden sollen.To further explain the invention, the figures show exemplary embodiments which are to be described in more detail below.

Fig. i stellt eine hydraulisch betätigte Steuerung für eine Schubbewegung, Fig. 2 eine hydraulisch betätigte Steuerung für eine Drehbewegung und Fig. 3 eine hydraulisch betätigte Steuerung einer Schubbewegung mit biegsamer Welle als Rückführung (zum Stellungsvergleich) dar.Fig. I shows a hydraulically operated control for a push movement, FIG. 2 shows a hydraulically operated control for a rotary movement and FIG. 3 shows a hydraulically operated control of a push movement with flexible shaft as feedback (to compare positions).

Fig. q. zeigt die Überlagerung einer Horizontalbewegung mit einer Vertikalbewegung unter Fortlassung der Geber.Fig. Q. shows the superposition of a horizontal movement with a Vertical movement omitting the encoder.

Jede der Fig. i bis 3 zeigt die Steuermittel, die für eine Bewegungskomponente erforderlich sind. Die Steuerung durch die Kurve wirkt sich auf einen mittels Öldruckes betriebenen Servomotor als Empfänger aus. In Fig. i ist die Steuerkurve mit i bezeichnet, die von einer Rolle 9 eines Differentialhebels 2 abgegriffen wird. Dieser verstellt beim Abgreifen der Kurve über eine Schubstange 5 ein Üldrttckventil 3, das als Kraftschalter zur Steuerung des Empfängers dient. Dieser besteht aus einem Servomotor, der hier beispielsweise als einfacher Ölzylinder io ausgebildet ist. Bei diesem sind mit 11, 12 und 13 Führungspunkte für die Schubbewegung bezeichnet, wobei i i und 12 zugleich als Abdichtungen des Zvlinders an der Kolbentange dienen. Die Servosteuerung kann eine Nachlaufsteuerung sein, bei der die CTbertragung zwischen Geber und Empfänger in einer P@e@elun g der Bewegungen des Servomotors und in einer Rückführung zum Stellungsvergleich besteht. Die Übertragung richtet sich danach, je nachdem der Kraftschalter am Geber oder ain Empfänger angebracht wird. In der Zeichnung ist der Kraftschalter dem Geber zugeordnet. Mit 6 und ; sind die Üldruckleitungen zwischen dem Kraftschalter 3 und dem Servomotor io bezeichnet. Als Rückführung findet ein Bowdenzug S Verwendung, der auf der Geberseite über eine lose Rolle .4 am Diiterentialliebel2 geführt ist. Auf der Empfiiugerseite ist eine lose Rolle i.1 vorgesehen, durch die das eine Fortleitung der Bewegitiiä hewirkende Kabel ins Schnelle übersetzt wird. Mit 15 und 16 sind Vorrichtungen angedeutet, die zum Befestigen des Empfängers zur Überlagerung an dem beweglichen Teil der Empfänger einer anderen Bewegungsrichtung oder, bei dein letzten Empfänger der Überlagerung, zum Anbringen eines Werkzeuges dienen sollen. Die Biegsamkeit der Übertragung zwischen Geber und Empfänger macht es möglich, den 1Techanisintis der N-Zascliine dadurch sehr vorteilhaft auszuführen, daß der Mechanismus für jede Bewegungskomponente des Empfängers für sieh allein funktionsfähig ist, d. h. in der Lage ist, eine von einer Kurve dem zeitlichen Verlauf nach gesteuerte Bewegung auszuführen, ohne in einen Gesamtmechanismus eingebaut zu sein, und daß sein Aufbau von der Art des Aufbaues der ganzen Maschine unabhängig ist.Each of Figs. I to 3 shows the control means for a movement component required are. The control by the curve affects one by means of oil pressure operated servo motor as a receiver. In Fig. I the control curve is denoted by i, which is picked up by a roller 9 of a differential lever 2. This adjusted when tapping the curve via a push rod 5, a Üldrttckventil 3, which acts as a power switch is used to control the receiver. This consists of a servo motor, which is here is designed, for example, as a simple oil cylinder io. With this are with 11, 12 and 13 denote guide points for the push movement, where i i and 12 at the same time serve as seals of the cylinder on the piston rod. The servo control can be a follow-up control in which the C transmission between the transmitter and receiver in a P @ e @ elun g of the movements of the servomotor and in a return to the Comparison of positions exists. The transfer depends on it, depending on the Force switch is attached to the encoder or ain receiver. In the drawing is the force switch is assigned to the encoder. With 6 and; are the oil pressure lines between the force switch 3 and the servo motor io. A return takes place Bowden cable S use, which is on the encoder side via a loose roller .4 on the Diiterentialliebel2 is led. A loose roller i.1 is provided on the receiver side through which that a transmission of the movement is translated into a fast cable. With 15 and 16 devices are indicated that are used for attaching the receiver Overlay on the moving part of the receiver of a different direction of movement or, at your last recipient of the overlay, to attach a tool should serve. The flexibility of the transmission between transmitter and receiver makes it is possible to carry out the 1Techanisintis of the N-Zascliine very advantageously, that the mechanism for each component of the movement of the receiver is unique is functional, d. H. is able to trace one of a curve over time to perform according to controlled movement without being built into an overall mechanism and that its structure is independent of the structure of the whole machine is.

Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. i hauptsächlich durch die Drehbewegung des Empfängers. Zu dein Zweck ist der Servomotor 2o als Zahnradölinotor ausgebildet. Als Rückführung i9 ist hier eine biegsame Welle vorgesehen. Die Verbindung' der Rückführung mit dem Differentialhebel 2 erfolgt durch einen Zahntrieb 18. Mit 21 ist die Führung für die zu steuernde Drehbewegung bezeichnet. Auf einer Plattform 22 kann ein weiterer Empfänger oder das Werkzeug o. dgl. befestigt werden. Bei 23 ist eine Vorrichtung zum Befestigen des Empfängers zur Überlagerung auf einen anderen angedeutet. Mit 2q. ist ein Getriebe bezeichnet, das eine schnellere Bewegung des Ülinotors und auch der biegsamen Welle gegenüber der zu betätigenden Plattform 22 zur Folge hat. Die übrigen Teile entsprechen denen der Fig. i.FIG. 2 differs from FIG. 1 mainly in the rotational movement Recipient. For your purpose, the servo motor 2o is designed as a gear oil motor. A flexible shaft is provided here as the feedback i9. The connection 'the Return with the differential lever 2 takes place through a gear drive 18. With 21 is the guide for the rotary movement to be controlled. On one platform 22 another receiver or the tool or the like can be attached. At 23 is a device for mounting the receiver for superposition on another indicated. With 2q. is a gear that allows faster movement of the Ülinotors and also the flexible shaft opposite the platform 22 to be actuated has the consequence. The other parts correspond to those of FIG.

Fig. 3 unterscheidet sich von der Fig. i nur dadurch, daß die Rückführung durch eine biegsame Welle 25 erfolgt. Durch die Bewegang des Kolbengestänges 26 wird über eine an diesem angebrachte Zahnstange 27 und Rädergetriebe 28 die biegsame Welle 25 verdreht, deren anderes Ende, übereinstimmend mit Fig. 2, durch einen Zahntrieb 18 mit -dem Differentialhebel 2 am Geber verbunden ist.Fig. 3 differs from Fig. I only in that the return takes place by a flexible shaft 25. Through the movement of the piston rod 26 will have a attached to this rack 27 and gear train 28 rotates the flexible shaft 25, the other end of which, in accordance with Fig. 2, is connected to the differential lever 2 on the encoder by a pinion 18.

Die in Fig. q. schematisch dargestellte Überlagerung .einer Horizontalbewegung mit einer Vertikalbewegung soll nur die Teile jedes Empfängers umfassen, die sich zu einem Steuersatz vereinigen lassen, um diesen für sich allein funktionsfähig zu machen. Vorteilhaft ist dieses, wenn der Kraftschalter mit dem Empfänger konstruktiv vereinigt wird. Ein solcher Steuersatz bildet das Grundelement, das genormt sein kann, so daß von diesem j e nach Bedarf zwei oder drei zur Überlagerung der Bewegung aufeinandergebaut werden können. Andere Vorteile ergeben sich, wenn der Kraftschalter, wie die Fig. i bis 3 veranschaulichten, dem Geber zugeordnet wird. In Fig. q. ist der Empfänger für die Horizontalbewegung mit 29 und der Empfänger für die Vertikalbewegung mit 3o bezeichnet. Die Doppelpfeile geben die Bewegungsrichtung an.The in Fig. Q. schematically shown superposition of a horizontal movement with a vertical movement is intended to encompass only those parts of each receiver that are can be combined into one tax rate in order to make it work on its own close. This is advantageous if the force switch is constructive with the receiver is united. Such a tax rate forms the basic element that must be standardized can, so that two or three of this j e as required to superimpose the movement can be built on top of each other. Other advantages result when the force switch, as illustrated in FIGS. i to 3, is assigned to the encoder. In Fig. Q. is the receiver for the horizontal movement at 29 and the receiver for the vertical movement labeled 3o. The double arrows indicate the direction of movement.

Die Leitung zwischen dem Steuersatz und dem .zugehörigen Geber ist eine feste hänge, in der sich das Übertragungsmittel für die Bewegung oder für die Steuerkraft, z. B. als Zugseil des Bowdenzuges, verschieben oder als biegsame Welle verdrehen kann.The line between the tax rate and the associated giver is a fixed hang in which the means of transmission for the movement or for the Control force, e.g. B. as a pull rope of the Bowden cable, move or as a flexible shaft can twist.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur automatischen Steuerung des Weges eines Werkzeuges zum Fördern oder Einsetzen von Werkstücken mit einer Vorrichtung zum Abtasten eines filmartig fortbewegten Kurvenbandes als Geber und einem mittels eines Kraftschalters gesteuerten Servomotor als Empfänger, von dem eine Mehrzahl in verschiedenen- Koordinatenrichtungen des Raumes wirkend aufeinandergebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß Geber und Empfänger durch eine mechanische Fernsteuerung; die bei beliebiger gegenseitiger räumlicher Verschiebung von Geber und Empfänger die Überein-Stimmung ihrer Stellungen gewährleistet, zur Übertragung der Geber- bzw. Empfängerstellung zum Kraftschalter verbunden sind. PATENT CLAIMS: i. Device for automatic control of the path of a tool for conveying or inserting workpieces with a device for scanning a film-like moving curved belt as a transmitter and a servomotor controlled by a power switch as a receiver, a plurality of which are built on each other in different coordinate directions of the room, thereby characterized in that the transmitter and receiver are controlled by a mechanical remote control; which ensures the coincidence of their positions in the event of any mutual spatial displacement of transmitter and receiver, are connected to the power switch for transmission of the transmitter or receiver position. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die Fernsteuerung ein Bowdenzug verwendet ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ... Nr. 436 6oo; USA.-Patentschriften ..... - i 856 597, 2090.207.2. Device according to claim i, characterized in that a Bowden cable is used for the remote control. To distinguish the subject matter of the application from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patents ... No. 436 6oo; U.S. Patents ..... - i 856 597, 2090.207.