用于容纳生产机器的工件支座周转系统的工件的设备的制造方法_2

文档序号:8500590阅读:来源:国知局
。无论如何都得到一定的形状锁合部,从而当相对应的固定机构,例如是上述的磁夹持机构被激活时,给出了可靠的固定。在此应当指出的是,显而易见也可以例如通过嵌入相对应的夹持栓或类似元件而设置其他的纯机械性质的夹持机构。
[0017]有时不仅需要实现工件或工件支座的原则上的可转动性,而且工件或工件支座也需要被带到限定的规定位置或检测可能的位置改变。为此目的,本发明的改进方案规定:整合了用于获知工件支座相对于定子的角度位置的位置测量装置。该位置测量机构可以要么以增量方式或要么以绝对方式进行测量。在各种情况下,由此可获知位置信息,这可以实现限定工件的准确的相对位置。
[0018]位置测量装置本身可以基于任意的测量原理工作,例如可以进行感应式、光学式或磁阻式的扫描。测量装置优选非接触式地工作。
[0019]为了可以以简单方式实现,位置测量装置具有一个或多个设置在工件支座上的连同其一起旋转的测量元件,尤其是测量环以及用于非接触式检测一个或多个测量元件的在定子侧设置的测量传感器。优选设置环形的测量环,在该测量环上设置相对应的增量式的测量点等,它们可以根据测量方法由测量传感器来检测。传感器可如所述那样以感应、光学或磁阻方式工作。该传感器与控制生产机器的总体运行的上级的控制机构相配合,从而在这里得到相应的位置信息,并且要么相对应地驱控力矩马达,以便使工件支座运动到期望位置中,要么当定位正确时相对应地控制配属的工作单元。
【附图说明】
[0020]附图中示出了本发明的实施例,并且下面将对其详细说明。其中:
[0021]图1以剖视图示出了根据本发明的工件支座的示意图;
[0022]图2以剖视图示出了根据本发明的保持部的示意图;
[0023]图3以局部剖视图示出了根据本发明的具有容纳在保持部中的工件支座的设备的不意图;
[0024]图4以立体图示出根据本发明的具有容纳在保持部中的工件支座的设备;
[0025]图5是根据本发明的生产机器的示意图,该生产机器包括多个具有多个保持部的旋转的工作台,在这些保持部中容纳有相对应的工件支座,或者在它们之间可以交换工件支座。
【具体实施方式】
[0026]图1以剖视图示出工件支座I。工件支座I包括空心圆柱体状的例如由铝制成的支座体2。在其上侧上设置工件容纳部3,在该工件容纳部中能松开地容纳有要加工的工件4(虚线示出)。工件4可以是任意的工件,例如是在其上必须执行相对应的加工措施的金属构件,是需要一同加装的构件或者是要装备的工件的其他零件或者是要印刷或要打标的工件或者是要贴标签的玻璃或塑料瓶等。
[0027]在支座体2的靠上的端部上设置径向凸出的环形的凸起部5,在该凸起部上等距分布地容纳有多个永磁体6 (为此也可参见图3)。永磁体按如下方式布置,即,它们的磁场平行于工件支座I的转动轴线D。
[0028]此外,设置有测量环7,该测量环是定位测量机构的一部分,该定位测量机构用于以增量式或绝对式检测工件支座I相对于后文仍将描述的保持部的角度或相对位置。在测量环7上可以等距且环绕地设置多个通过仍将描述的传感器进行检测的增量式测量元件,像例如反射元件、槽等能检测的元件,通过它们可以获知位置信号。
[0029]此外,在工件支座I上设置两个滚动轴承9、10,这些滚动轴承经由它们的内圈11、12固定在支座体2上的相对应的滚动轴承容纳部13中并且借助夹紧环14张紧,该夹紧环经由相对应的螺纹连接部15拧接在支座体2上。滚动轴承9、10具有相同的直径,这尤其是针对它们的两个外圈16、17而言,这是因为经由它们进行在后文仍将描述的保持部中的固定。代替添加两个这种在这里实施为深沟球轴承或主轴轴承的滚动轴承9、10,原则上也能想到的是,整合有仅一个滚动轴承,该滚动轴承于是例如实施为在轴向上看较宽的滚针轴承。如同两个滚动轴承9、10那样,相对应设计得很宽的滚针轴承也允许吸收可能的在装配位置上倾斜力矩。
[0030]图2示出保持部18的剖面的示意图,该保持部用于暂时容纳工件支座1,如其图1中所示的那样。保持部18也具有相对应的例如实施为铸件的中央的夹持体19。在该夹持体上一方面设置有包括两个彼此间隔开的定子绕组21、22的定子20,这些定子绕组与板件23、24分别由良好地传导磁通的,也就是具有高导磁率的材料,例如钢制成。能通过未详细示出的控制装置来通电的定子绕组21、22优选实施为多层板件。如由图4可获知的那样,至少是板件23、24,优选但自然也有相对应的定子绕组21、22延伸了一定的角度增量,从而通过定子绕组21、22可以生成移动了该角度增量的行波磁场。定子20明显是侧向敞开的,通过连接杆25近似实现了 U形的基本结构。定子25形成了力矩马达的第二部分,该第二部分在装配的状态下通过工件支座I的转子区段5得以补充完整。
[0031]在夹持体19上还设置测量传感器26,该测量传感器在装配位置中以非接触的方式扫描测量环7,以便生成准确的高精度的位置信息。也就是说,测量传感器26和测量环7形成了以增量式或绝对式测量的角度测量系统。
[0032]为了暂时夹持工件支座I并且同时以能转动的方式固定该工件支座,在夹持体19上设置固定装置27,该固定装置以磁方式与两个滚动轴承9、10的两个外圈16、17共同作用。图3中以原理的方式示出的该固定装置包括磁场发生装置28,该磁场发生装置一方面能够生成基本磁场,另一方面能够生成与其叠加的可变的附加磁场。对此,设置两个由良好导磁的钢制成的极靴29、30,在它们之间安置永磁体31。也就是说,永磁体的磁场经由两个极靴引导到止挡面32上,该止挡面由两个极靴29、30和铸造件33形成。因此,极靴29、30和永磁体31形成了磁轭。为了能够改变施加在止挡面32上的磁场的强度,设置有绕组34,这些绕组可以通过未详细示出的控制机构经由电缆35来通电。根据工作原理或通电方向,可以由此在极靴29、30中感应出磁场,该磁场与永磁体31的磁场相同取向,从而整体生成了相对永磁体磁场增强的总磁场。如果绕组磁场相反地取向,那么可以实现规定的弱磁。
[0033]为了确保要引入到保持部18中的工件支座I的精确定心,在保持部侧设置定心销42或相似部件,它们与工件支座I上的相对应的定心容纳部共同作用。
[0034]永磁体31以及转子区段5上的永磁体6可以由任意的生成足够大的磁场的材料,像例如铁氧体、钐钴磁铁或钕铁硼磁铁制成。将固定装置27封装为封闭的构件的铸造件33例如可以是PUR(聚氨酯)、环氧树脂或者是单组份或双组分的铸模树脂。
[0035]如图2和图3所示,因此不仅定子20是侧向敞开的,而且固定装置27也是侧向敞开的,也就是说,止挡面32是露出的。
[0036]如果现在要把工件支座I固定在保持部18中,那么就把工件支座I从侧向装入到近似工件支座形状的相对应的最后倒圆的保持部18中。滚动轴承9、10的两个外圈16、17沿止挡面32进而是固定装置27的方向运动。外圈到达通过磁场发生装置28生成的磁场的区域内,也就是说,被吸附。在装配位置中,这些外圈形状锁合地贴靠在止挡面32上。因此,它们闭合了磁回路。在此,永磁体31的磁场以如下方式确定强度,即,即使没有通过绕组34生成的附加的磁场也存在夹持力,该夹持力确保了装入的工件支座I可靠地固定(故障安全)。在通过例如测量传感器26探测出达到正确装入位置时(这显而易见无需额外措施即可实现),通过由绕组34生成的磁场可以增强总夹持磁场,从而在后续要执行的加工任务期间进行可靠的固定。如果要取出工件支座1,那么可以通过改变通电方向生成反作用于永磁体的磁场的绕组磁场,从而总磁场得到明显削弱,并且工件支座I可以无需其他措施而从保持部18取出。
[0037]在两个外圈16、17装入到固定装置27中的同时,转子区段5在两个定子绕组21、22之间运动,也就是说,运动到定子20中。随着达到最终装入位置,转子区段5的永磁体6因此准确置于定子绕组21、22之间并且可与定子侧生成的磁场相互作用。图4中示出这种装配位置。明显的
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