DE8601444U1

DE8601444U1 - Lineareinheit für Handhabungsgeräte

Info

Publication number: DE8601444U1
Application number: DE19868601444
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-01-22
Filing date: 1986-01-22
Publication date: 1987-05-21

Description

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13.12.1985 St/Pi

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Lineareinheit für Handhabungsgeräte

J Stand der Technik

Die Erfindung geht aus vor? einer Lineareinheit nach der Gattung des Hauptanspruchs. Solche Einheiten eignen sich beispielsweise dazu, einen Gegenstand zu ergreifen und in einer oder mehreren bestimmten Richtungen zu verschieben. Da die Verschiebegeschwindigkeiten vergleichsweise hcch bind, ist es erforderlich die Masse des beweglichen Werkzeugträgers der Einheit möglichst klein zu halten, damit dessen Bewegungen prompt und wirksam gedämpft werden können. So läßt sich sicherstellen, daß der Träger auch tatsächlich an dem Punkt angehalten wird, an dem die Stillsetzung gefordert wird. Darüber hinaus ist es von äußerster Wichtigkeit, daß der bewegliche Werkzeugträger wegen der Positionier™ und Wiederholgenauigkeit der Arbeitsgänge absolut spielfrei gelagert ist un^ zwar unabhängig davon, welchen Arten von Kräften der Träger ausgfsetzt ist. Durch die DE-OS 21 08 56k ist eine Anordnung zur spielfreien Halterung von beweglichen Einheiten eines Handhabungsgerätes bekannt geworden, bei welcher jede Einheit ein inneres Rohr mit viereckigem Querschnitt und ein dieses über Rollenlager aufnehmendes viereckiges äußeres Rohr enthält, wobei die Rollenla-

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ger an den beiden Enden des äußeren Rohres angebracht sind. Diese Anordnung ist aufgrund der Formgebung der Rohre zwar ausreichend steif und aufgrund der verwendeten Wälz- oder Rollenlager auch sehr leichtgängig. Voraussetzung für eine solche Lagerung ist jedoch, daß die Rohrwände ausreichend dick und verschleißfest sind, um auftretende Kräfte und Belastungen an den Lagerstellen ohne bleibende Verformungen aufnehmen zu können. Die hierfür in Frage kommenden Materialien., beispielsweise Stahllegierungen, haben jedoch eine hohe Dichte und damit ein relativ hohes Gewicht, was sich wiederum auf die Größe der zu bewegenden Masse des Trägers und dessen Hubtaktzeit ungünstig auswirkt. Es ist auch bekannt, zur Führung der beweglichen Werkzeugträger von Line- | areinheiten in ihrem Halter Gleitlager vorzusehen, die teilweise mit Nachstellteilen zum Einstellen bzw. Beseitigen des Lagerspiels ausgerüstet sind. Solche Gleitlager haben zwar große Berührungsflächen, welche auftretende Kräfte auf entsprechend große Bereiche des Trägers und des Halters ver- · teilen. Sie sind jedoch mit einer relativ großen Reibung behaftet, welche sich auf die Beschleunigungszeit des Trägers negativ auswirkt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lineareinheit mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß zur Herstellung des Trägers Werkstoffe miteinander kombiniert werden können, welche der Forderung nach raögliehst geringer Masse, großer Steifigkeit und verschleißfesten Lagerflächen des Trägers in optimaler Weise gerecht werden. Der Grundkörper des Trägers besteht aus einem leichten Werkstoff, der nur im Bereich der Lagerflächen mit einem harten, verschleißfesten Material besetzt ist. Als besonders geeignete Werkstoffkombination erweist sich eine Aluminium-Stahl-Verbindung, wobei der Grundkörper aus Aluminium und

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die Lagerflächen aus Stahlbändern bestehen. Die Eigenschaften solcher Verbundprofile und die mit dem Strangpressen verbundene Formenvielfalt ermöglichen es, die günstigen Eigenschaften aller VTerkstof fpartner optimal einzusetzen. So können beim Strangpressen im Grundkörper Hohlprofile, z.B. Zylinderrohre, Pneumatikleitungen, Nuten zur Befestigung von Anbauteilen und dergleichen ausgebildet werden, ohne daß zusätzliche Arbeitsgänge notwendig sind. Ebenso verursacht die Herstellung der Bindung der verwendeten Werkstoffe keine zusätzliche Arbeit, da diese Verbindung während des Pressens des Profilkörpers erfolgt. Bei der Verwendung ^v eines Aluminium-Stahlproflltragers laufen Stahlbänder, welche nachher die Lagerflachen des Trägers bilden in ein spezielles Preßwerkzeug ein und treten synchron mit dem Aluminiumwerkstoff aus der Matrizenöffnung aus. Die herrschenden Temperatur- und Druckbedingungen im Werkzeug führen dabei zu einer guten metallurgischen Verbindung zwischen Stahl und Aluminiumpreßgut, sofern das Stahlband einer geeigneten Vorbehandlung (Reinigen und Aufrauhen der Kontaktfläche des Stahlbandes) unterzogen wird.

Zeichnung

&Ggr; Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt eine Lineareinheit für Handhabungsgeräte in einem Querschnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Lineareinheit besteht im wesentlichen aus einem als Rohr ausgebildeten, maschinenfesten Halter 1, in welchem ein Werkzeugträger 2 längsverschiebbar gelagert ist. Das Rohr 1 hat viereckigen, vorzugsweise quadratischen Querschnitt, und ist als Strangpreßkörper, vorzugsweise aus

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Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, hergestellt. An der innenseite des Rohres 1 sind parallel zueinander verlaufende Längsnuten 3 eingepreßt₅ in welche zur Längsführ rung des Werkzeugträgers 2 dienende Rollen- oder Kugellager k eingesetzt sind. Es sind mindestens zwei Lagereinrichtungen vorgesehen, die nahe der beiden Enden des Halters 1 angeordnet sind. Jede Lagereinrichtung besteht aus insgesamt acht Einzellagern h, die paarweise über die vier Innenflächen des Halters 1 verteilt sind. Zwei dieser vier Lagerpaare stützen sich nach außen hin an je einer Druckplatte 5 ab, die mittels einer Schraube 6 zwecks Beseitigung von Lagerspiel einstellbar ist.

Der im Halter 1 längsverschiebbar geführte Werkzeugträger 2 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem massiven Körper 7 von annähernd quadratischem Querschnitt, welcher im Bereich der Lager h mit Bändern 8 aus einem harten, verschleißfesten Werkstoff, beispielsweise aus ei" ner geeigneten Stahllegierung, besetzt ist. Durch die Verwendung solcher Bänder ist es möglich, den Körper selbst aus einem leichten Material, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, herzustellen, ohne Abstriche hinsichtlich Präzision und Lebensdauer der Lagerführungen hinnehmen zu müssen. Die relativ geringe Masse des Werkzeugträgers 2 gewährleistet in Verbindung mit der durch die Bänder 6 möglich gewordenen Verwendung reibungsarmer Rollen- oder Kugellager hohe Verfahrgeschwindigkeiten mit kurzen Beschleunigungs- und Verzögerungszei-·· ten des Werkzeugträgers 2.

Der Körper 7 hat eine zentrale Öffnung 9 zur Durchführung oder zur Aufnahme eines nicht dargestellten, feststehenden Kolbens, z.B. als Schwerkraftausgleich bei elektrischen Einheiten oder zum Antrieb pneumatischer Einheiten sowie mehrere Luftführungen 10 für die wechselweise Zufuhr von

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Druckluft an die beiden Stirnflächen des Kolbens bzw. für nachgeschaltete Handhabungaeinheiten.

Der Werkzeugträger 2 mit dem Körper 7» den Lagerbändern 8, der zentralen Kolbenführung 9 und den Luftführungen 10 ist im Verbundstrang-Preßverfahr&h gefertigt. Dies hat den Vorteil, daß zur Herstellung des Werkzeugträgers nur ein einziger Arbeitsgang erforderlich ist, wobei das Verbundstrang Freßpröfil in Längen von mehreren Metern hergestellt und eine gewünschte Länge für den Werkzeugträger nachträglich davon abgenommen werden kann. Insgesamt ergibt sich durch diese Ausbildung die Möglichkeit, eine massearme belastungs fähige Lineareinheit mit hoher Präzision und langer Lebensdauer sehr kostengünstig herzustellen.

Anstelle einer Aluminium-Stahl-Verbindung könnten zur Herstellung des Werkzeugträgers auch andere Metall- oder Kunst stoff kombinationen verwendet werden, sofern diese für das Verbundstrangpressen geeignet sind.

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Claims

&igr;· ■· ·■ · ·» e • &igr;· t a··«· R. 2O37U 13.12.1935 St/Pi ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1 Ansprüche

1. Lineareinheit für Handhabungsgeräte der industriel-/"*■ len Fertigung mit einem Lagerflächen aufweisenden Werkzeugträger, der in einem Halter längsverschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß dei Träger (2) als stranggepreßter Mehrstoff-Verbundkörper ausgebildet ist.

2. Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) als stranggepreßter Bimetallkörper ausgebildet ist.

3. Lineareinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) au<s einem Aluminium-Stahlverbundstrang-Preßprofil aufgebaut ist.

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