DE2107296A1

DE2107296A1 - Device for the gradual displacement of a part

Info

Publication number: DE2107296A1
Application number: DE19712107296
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing χ 6900 Jena Wmzerla Mohr Joachim Dipl Phys χ 6900 Jena Karnapp
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1970-04-10
Filing date: 1971-02-16
Publication date: 1971-10-28
Also published as: FR2092367A5

Description

Dipl.-Phys. Joachim Mohr, Jena _{D pn in} Dipl.-Ing. Alfred Karnapp, Jena ^{uen dO}* ^1U*Dipl.-Phys. Joachim Mohr, Jena _{D pn in} Dipl.-Ing. Alfred Karnapp, Jena ^{uen dO} * ^1U *

Vorrichtung zur schrittweisen Verschiebung eines TeilesDevice for moving a part step by step

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur schrittweisen Verschiebung eines Teiles in Schritten definiert einstellbarer Größe.The invention relates to a device for the step-by-step displacement of a part in steps which are adjustable in a defined manner Size.

Es ist bekannt, schrittartige Bewegungen mit Hilfe von Schrittmotoren zu erzeugen, bei denen eine Veränderung der Schrittgröße aber erst durch ein zusätzliches Getriebe möglich ist. Bekanntest auch die sogenannte kinematische Kette, meist eine Viergeienkkette, die auf ein Klinkenschaltrad oder eine Freilaufkupplung wirkt. Die Schrittweite kann durch Verändern der Gliedabmessungen eingestellt werden. Außerdem sind Schaltgetriebe, wie z. B. das Malteserkreuzoder das Sternradgetriebe bekannt. Eine Linearbewegung muß bei diesen Anordnungen erst aus der Drehbewegung durch getriebliche Mittel erzeugt werden.It is known to generate step-like movements with the help of stepper motors, in which a change in the Step size is only possible with an additional gear. Best known also the so-called kinematic Chain, usually a four-link chain on a ratchet wheel or an overrunning clutch works. The step size can be adjusted by changing the link dimensions. In addition, manual transmissions such. B. known the Maltese cross or the star gear. A linear movement must in these arrangements only from the rotary movement through geared Funds are generated.

Für die unmittelbare Erzeugung schrittartiger Linearbewegungen ist es bekannt, physikalische Effekte, z. B. die Magnetostriktion auszunutzen, die Längenänderungen an festen Körpern hervorrufen. Die damit erreichbaren Schrittgrößen sind jedoch im allgemeinen sehr klein. Größere Schritte sind durch Schwingankerantriebe und elektromagnetische Antriebe, bei denen das Prinzip der Reibungskupplung verwendet wird, und durch Anwendung mechanischer Getriebearten, z. B. Greiferwerke, erreicht worden.For the immediate generation of step-like linear movements, it is known to use physical effects, e.g. B. the To take advantage of magnetostriction, which cause changes in length in solid bodies. The step sizes that can be achieved are but generally very small. Larger steps are through oscillating armature drives and electromagnetic drives, at which the principle of the friction clutch is used, and by using mechanical transmission types, e.g. B. gripper works, has been achieved.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil mittels einer einfachen Vorrichtung in einer beliebig langen Folge von Schritten definiert einstellbarer Schrittweite zu verschieben.The invention is based on the object of producing a component of any length by means of a simple device Sequence of steps defined adjustable step size to move.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäfl dadurch gelöst, daß eine derartige Vorrichtung zwei bewegliche Punktionselemente enthält, die abwechselnd klemmbar sind und von denen jedes einen Anschlag für das andere Element aufweist, α das durch eine Kraft an dieien Anschlag bewegt wird und daß das zu bewegende Teil mit mindestens einem der beiden Funktionselemente verbunden ist.This object is achieved according to the invention by that such a device contains two movable puncture elements which can be clamped alternately and from each of which has a stop for the other element, α which is moved by a force on dieien stop and that the part to be moved is connected to at least one of the two functional elements.

Je nach Art der Anwendung und vorhandenen Möglichkeiten ist es vorteilhaft, die Erzeugung der Bewegung der Funktionselemente mittels Elektromagnete oder mittels pneumatischer oder hydraulischer Stellglieder vorzunehmen.Depending on the type of application and available options, it is advantageous to generate the movement of the functional elements by means of electromagnets or by means of pneumatic or hydraulic actuators.

Für die Verstellung der Sehrittgröße enthalten die Funktionselemente verstellbare Anschläge.The functional elements contain adjustable stops for adjusting the size of the step.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen soll das Wesen der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigenBased on the exemplary embodiments shown in the drawings the essence of the invention is to be explained in more detail. Show it

Fig. 1 das Prinzip der eindimensionalen Ausführung einer erfindungegeraäßen Vorrichtung;1 shows the principle of the one-dimensional design of a device according to the invention;

Fig. 2 eine Anordnung der Elektromagnete zur Erzeugung der Bewegung der Funktionselenente;2 shows an arrangement of the electromagnets for generating the movement of the functional elements;

Fig. 3 und 4 verschiedene Möglichkeiten der kontinuierlichen Einstellung der Schrittgröße;3 and 4 different possibilities for the continuous setting of the step size;

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Pig. 5 ein Beispiel der pneumatischen Bewegungserzeugung für die Punktionselemente.Pig. 5 an example of the pneumatic generation of motion for the puncture elements.

In Fig. 1 sind zwei Punktionselemente 1 und 2 dargestellt, bei denen die Erzeugung der beweglichen Kraft mittels Elektromagneten 3 und 4 erfolgt. Durch die-von diesen Magneten erzeugte Kraft werden die in Führungen 5 und 6 beweglichen Funktionselemente, die mittels Klemmvorrichtungen 9 und 10 abwechselnd geklemmt werden, an die Anschläge 7 bzw. 8 bewegt. Eine Verschiebung der beiden Punktionseinheiten in eine Richtung geschieht auf folgende Weise. Zunächst wird die Klemmung 9 angezogen, dann wird der Elektromagnet 3 unter Spannung gesetzt und dadurch gegen den Anschlag 7 gezogen. Damit bewegt sich die gesamte Einheit 2 vorwärts bis zur Berührung der Endflächen des Magneten 3 mit dem Anschlag 7. Die Klemmung 9 wird nunmehr gelöst und die Klemmung 10 angezogen. Der Stromfluß im Magneten 3 wird nunmehr unterbrochen und die Spule des Magneten 4 unter Spannung gesetzt, so daß dieser Magnet nunmehr den Anschlag an sich zieht. Dadurch wird die gesamte Einheit 1 bewegt. Damit ist der Bewegungszyklus einmal durchlaufen und kann von neuem beginnen* Die Klemmung der Funktionselemente kann wie in Fig. 2 dargestellt, ebenfalls mit Hilfe eines Elektromagneten 11 und eines Gegenstückes 12 erfolgen. Dieses Gegenstück kann z. B. durch eine Grundplatte, auf der die Punktionseinheiten sich bewegen, dargestellt werden.In Fig. 1, two puncture elements 1 and 2 are shown, in which the generation of the movable force by means of Electromagnet 3 and 4 takes place. Due to the force generated by these magnets, the guides 5 and 6 movable functional elements, which are clamped alternately by means of clamping devices 9 and 10, to the stops 7 or 8 moves. The two puncture units can be shifted in one direction in the following way. First of all, the Clamp 9 is tightened, then the electromagnet 3 is energized and thereby pulled against the stop 7. The entire unit 2 thus moves forward until the end faces of the magnet 3 come into contact with the stop 7. The clamp 9 is now released and the clamp 10 tightened. The current flow in the magnet 3 is now interrupted and the coil of the magnet 4 is energized so that this magnet now attracts the stop to itself. This will the entire unit 1 moves. The movement cycle has now been run through and can begin again * The clamping the functional elements can, as shown in Fig. 2, also with the aid of an electromagnet 11 and a counterpart 12 take place. This counterpart can, for. B. represented by a base plate on which the puncture units move will.

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Um die Schrittgröße in gewissen Grenzen verändern zu können, werden die Anschläge verstellbar ausgebildet. Das wird in dem Beispiel, das in Pig. 3 dargestellt ist, durch einen verschiebbaren Keil 13 erreicht. Fig. 4 zeigt eine andere Möglichkeit zur Veränderung der Schrittweite. Die Flächen an den Anschlägen 14 und 15 Schließen einen Winkel zueinander ein. Durch Verschieben eines Funktionselementes senkrecht zur Bewegungsrichtung wird die Schrittweite verändert .In order to be able to change the step size within certain limits, the stops are designed to be adjustable. That is used in the example provided in Pig. 3 is achieved by a slidable wedge 13. Fig. 4 shows a another way to change the step size. The surfaces on the stops 14 and 15 close at an angle one another. The step size is changed by moving a functional element perpendicular to the direction of movement .

Die Bewegungserzeugung bei der beschriebenen Verschiebungsvorrichtung bleibt nicht auf das elektromagnetische Prinzip beschränkt. Auch andere Methoden der Bewegungserzeugung sind anwendbar, z. B. der Einsatz von Pneumatik, der besonders für größere Schrittweiten geeignet erscheint.The generation of movement in the displacement device described is not limited to the electromagnetic principle. Other methods of generating movement as well are applicable, e.g. B. the use of pneumatics, which seems particularly suitable for larger increments.

Ein Beispiel einer pneumatischen Bewegungserzeugung zeigt die Fig. 5. Auf einer Führung 16 gleiten die arretierbaren Einheiten 17 und 18. Die Verschiebung wird durch die Schläuche 19 und 20 erzeugt, die wechselweise mit Druckluft gefüllt werden. Die Bewegungsrichtung folgt aus der Phasenlage des Klemmzyklus zum Antriebszyklus.An example of a pneumatic movement generation is shown in FIG. 5. On a guide 16 slide the lockable Units 17 and 18. The displacement is generated by the hoses 19 and 20, which alternate with compressed air be filled. The direction of movement follows from the phase position of the clamping cycle in relation to the drive cycle.

Eine Verschiebung auf einer kreisbogenförmigen Linie läßt sich dadurch erzeugen, daß die beiden Einheiten eine gemeinsame Drehachse besitzen, die durch den Mittelpunkt des Kreisbogens hindurchgeht.A shift on an arc-shaped line can be produced by the two units having a common one Have axis of rotation that passes through the center of the arc.

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Die Abstände der Verrücfcung auf der gekrümmten Bahn lassen sich verändern, indem sich z. B. eine der beiden Einheiten auf einer Spindel bewegt und dadurch der Abstand der beiden Einheiten zueinander nach dem Prinzip von Fig. 4 verändert wird. Die Schrittweite der Verrückung kann auch in definiertem Verhältnis zu anderen Bewegungsabläufen mit Hilfe einer beliebig geformten Kurvenscheibe verändert werden.Leave the distances of the displacement on the curved path change by z. B. moves one of the two units on a spindle and thereby the distance between the two units is changed to one another according to the principle of FIG. The increment of the displacement can also be defined in Relation to other movement sequences with the help of any shaped cam can be changed.

Die Erfindung bleibt nicht auf Ausführungen beschränkt, die Verschiebungen auf Geraden oder Kurven erzeugen. Durch Kombination von Vorrichtungen nach Pig. I, deren Bewegungsrichtung einen beliebigen Winkel zueinander einschließen, können z. B. Verschiebungen in einer Ebene ausgeführt werden. Ebenso läßt sich das Prinzip auch in 3 Dimensionen anwenden.The invention is not limited to designs which generate shifts on straight lines or curves. By Combination of devices according to Pig. I, their direction of movement Include any angle to each other, z. B. Shifts are carried out in a plane. The principle can also be applied in 3 dimensions.

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Claims

11., / device for the gradual displacement of a Part defined in steps adjustable size * characterized by two movable puncture elements that alternate can be clamped and each of which has a stop for the other element, which is acted upon by a force Stop is moved and through the connection of the part to be moved with at least one of the two puncture elements.

2. Device according to claim 1, characterized in that that electromagnets are provided to generate the movement of the puncture elements *

3. Device according to claim 1, characterized in that that for generating the movement pneumatic or hydraulic Actuators are provided.

4 # device according to claim 1, characterized in that that the step size can be changed by adjusting the stops is.

Ksch / Pi

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