具有直线驱动装置的高速龙门系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于龙门系统(50)的十字行走架(1)以及一种用于移动工件、重物和类似之物的龙门系统，所述十字行走架由数个布置在相邻平行平面中的结构板(10、11、12)构成，其中在所述结构板(10、11、12)中的至少两个之间设有纵向延伸和/或横向延伸的空心型材(30、31)，且其中，数个或所有结构板(10、11、12)和/或空心型材(30、31)占优势地由塑料材料构成，优选由CFK(碳纤维增强塑料)材料构成。

High speed Longmen system with linear drive

The invention relates to a system for Longmen (50) of the cross frame (1) and a system for Longmen mobile workpiece, the weight and the similar material, the cross carriage is composed of a plurality of layout structure in the adjacent parallel planes (10, 11, 12), in which the the structure of plate (10, 11, 12) of at least two is arranged between the vertical extension and / or the lateral extension of hollow sections (30, 31), and among them, several or all plates (10, 11, 12) and / or hollow sections (30, 31) predominantly composed of plastic the material, preferably made of CFK (carbon fiber reinforced plastics) material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有直线驱动装置的高速龙门系统
本专利技术涉及一种用于龙门系统的十字行走架(Kreuzlaufwagen)，所述龙门系统用于高速移动工件、重物和类似之物，还涉及一种相应的、配置有十字行走架的龙门系统。
技术介绍
具有十字行走架的双轴龙门系统是已知的现有技术。这样的龙门系统用于导引和驱动配置有Z轴的十字行走架。现有技术中已知的驱动装置选择性地以电的方式或气动方式起作用。一般而言，十字行走架以能够例如沿着齿条在一运动方向上来回运动的方式支承在端部止挡之间。考虑到固有稳定性和形状稳定性，已知的十字行走架通常由稳定但却笨重的金属结构构成，因而具有较高的惯性质量，这在运行时会带来不利影响。这样的龙门系统普遍应用于需要较快且精确地实施运动的领域，例如搬运装置、机器装料装置、组装系统、料斗送料装置、自动码垛机、货架存取设备、龙门式装料机、模块化机器人以及具有特殊任务的定位系统。随着龙门系统尺寸的渐增，特别是在用于移动较大质量且待走距离较大(例如10米及以上)的系统中，出现了诸多技术问题。现有技术中已知的重结构解决方案无法以足够高的速度和相应的精度移动质量较大的活动部件并使其再度停止，特别是无法从静止状态加速。人们希望也能提高大型龙门系统(如生产车间中的车间龙门系统)的工具移行速度。已知的大尺寸龙门系统(即尺寸达到几米及以上的系统)达不到例如10m/s左右的速度和20m/s2以上(优选26m/s2)的较大加速度。另一个限制因素则是这类龙门系统的已知驱动系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是克服上述不足并提供一种经改善的龙门系统以及一种经改善的、能以较高速度和较高加速度运动的十字行走架。根据本专利技术的十字行走架以及根据本专利技术的龙门系统为本专利技术用以达成上述目的的解决方案。本专利技术的第一基本理念是通过设计来实现十字行走架的轻质板结构。为此，本专利技术致力于构建一种用于龙门系统的十字行走架，所述龙门系统用于移动工件、重物和类似之物，所述十字行走架由数个布置在相邻平行平面中的结构板构成，其中在所述相邻结构板中的至少两个之间设有纵向延伸和/或横向延伸的空心型材，且其中，优选数个或所有结构板和/或空心型材占优势地由塑料材料构成，优选由CFK(碳纤维增强塑料)材料构成。在本专利技术的特别优选的实施方案中，结构板优选地几乎完全直至完全由塑料材料、优选纤维增强塑料材料如CFK(碳纤维增强塑料)构成。不那么优选、但也可以设想的技术方案是：仅部分地由塑料构成。“完全地”直至“几乎完全地”在此可理解为：诸如形状、强度、变形性能和固有稳定性等结构特性占优势地直至完全地取决于塑料材料及其添加物或填充物。因此，能够至少部分地或优选完全弃用笨重的金属结构以及金属质的部件和连接元件的设计方案是特别有利的。另一方面，本专利技术为水平运动(X轴)和竖向运动(Z轴)均设置电力直线驱动装置，其中该直线驱动装置的初级板以相互正交的定向分别设置在十字行走架的相对外侧上，或者说设置在外结构板上或之间。借助本专利技术的解决方案，就连直线驱动装置所引发的横向力(基于引力)也能几乎完全被吸收，从而避免十字行走架或参与形成结构组件的结构板发生弯曲。就算采用的是大尺寸(例如约1m的板长和/或板宽)，也能将十字行走架的横向弯曲度限制在0.05mm以下。进一步地，在本专利技术的优选技术方案中设置如下：布置在平行平面中的结构板中的两个或数个结构板在使用大量间隔套筒的情况下，以定义的间距彼此机械相连。优选地，为此使用一体式或复合式间隔套筒和/或套管，其中进一步优选地，所述套筒和套管的一个或所有连接件由塑料材料构成，例如纤维增强塑料材料。作为替代方案，也可以设置金属套筒或者采用混合配置。为此，有利地设置如下：间隔套筒或套管被构建为借助板体保持构件将结构板的位置固定在平行平面中。为此，间隔套筒和/或套管例如可配置凹槽、缩进部、支座或凸缘作为止挡和支撑。进一步有利地，布置在平行平面中的结构板中的至少两个结构板在龙门系统的优选为水平的第一运动轴X方向上具有大体相同的长度L，且进一步优选地，在龙门系统的第二竖向运动轴Z方向上具有大体相同的高度H，或者说形成X向和Z向边长相等的立方体的相应的包络轮廓(Hüllkontur)。在本专利技术的特别优选的实施方式中，结构板布置在三个平行平面中。前平面和后平面分别由外结构板形成，第三(中间)平面则由位于中间的结构板形成。每个结构板也可以由两个从中间分开的板件或者由数个形成一平面的子板元件组成。在每两个布置在相邻平行平面中的结构板之间嵌设有型材，优选空心型材。所述型材优选安装在施力点区域。进一步有利地，设有一或数个沿十字行走架的运动方向分别凸出于端面的缓冲器，其作用主要在于，当十字行走架与其他部件相撞时防止十字行走架受到较大损伤。作为补充，龙门系统的末端分别设有安全减振器，以便在龙门系统的水平延伸的X轴的轨道末端发生碰撞时减轻损伤。由于本专利技术的十字行走架也具有可在直线电动机驱动下上下运动的(竖向)Z轴，因此在结构板的上述板垛的上下端面上也设有缓冲器，亦即，沿着结构板的水平延伸的端面设有缓冲器。在本专利技术的优选实施方式中，设置如下：十字行走架进一步具有沿竖向定向的、基本上覆盖十字行走架的整个高度进行安装的接装板，该接装板用于沿龙门系统的优选为竖向的运动轴Z的方向安装直线驱动装置(或直线驱动装置的初级部分)。接装板优选由导热性能良好的材料构成，优选由铝或轻金属合金构成。进一步有利地，十字行走架具有水平的、基本上覆盖十字行走架的整个长度进行安装的另一接装板，该接装板用于沿龙门系统的优选为水平的运动轴X的方向安装另一直线驱动装置(或直线驱动装置的初级部分)。相应地，直线驱动装置的与直线驱动装置的初级部分配合作用的次级部分沿X轴或Z轴布置。除上述对直线电动机的被动冷却外，本专利技术的另一方面涉及借助本专利技术的冷却装置而实现的对直线电动机的主动冷却。为此，十字行走架可采用如下配置：设有一或数个用于冷却安装在十字行走架上的直线驱动装置或其组成部分的送风通道，所述送风通道分别在一个通道末端上具有至少一个沿着或反向于十字行走架的水平方向定向的进风口，所述送风通道的另一个开放的通道末端朝十字行走架上被规定用来安装直线驱动装置的组成部分的位置定向。进一步优选地，上冷却通道和下冷却通道分别配合每个运动方向进行相应安装。此外，本专利技术提出一种具有上述十字行走架的龙门系统，包括由至少一个立柱组成的立柱系统，立柱系统上固定有形成水平运动轴X的纵向导引型材，十字行走架可沿该水平运动轴来回运动。在本专利技术的同样优选的实施方式中，设置如下：龙门系统被构建为借助至少一个直线驱动装置来移动十字行走架。进一步有利地，在十字行走架上，滑轮借助CFK(碳纤维增强塑料)套管或塑料套管安装在侧向凸出的套管板上。在本专利技术的进一步优选的实施方式中，设置如下：十字行走架上设有数个导引滑座，导引滑座上支承有可沿竖向运动方向Z上下运动的臂。关于本专利技术其他有利改进方案的特征请参阅从属权利要求，下面参照附图并结合本专利技术的优选实施方案予以详细说明。附图说明其中：图1为龙门系统的实施例的侧面透视图；图2为图1中的龙门系统沿轴线A-A所截取的剖视图；图3为十字行走架的一个部分的透视图；图4为十字行走架如图3所示的部分的侧面俯视图；图5为图3的以“透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于龙门系统(50)的十字行走架(1)，所述龙门系统用于移动工件、重物和类似之物，所述十字行走架由a.数个布置在相邻平行平面中的结构板(10、11、12)构成，其中，b.在所述结构板(10、11、12)中的至少两个之间设有纵向延伸和/或横向延伸的空心型材(30、31)，并且c.其中数个或所有结构板(10、11、12)和/或空心型材(30、31)占优势地由塑料材料构成，优选由碳纤维增强塑料材料构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.22 DE 102015111859.91.一种用于龙门系统(50)的十字行走架(1)，所述龙门系统用于移动工件、重物和类似之物，所述十字行走架由a.数个布置在相邻平行平面中的结构板(10、11、12)构成，其中，b.在所述结构板(10、11、12)中的至少两个之间设有纵向延伸和/或横向延伸的空心型材(30、31)，并且c.其中数个或所有结构板(10、11、12)和/或空心型材(30、31)占优势地由塑料材料构成，优选由碳纤维增强塑料材料构成。2.根据权利要求1所述的十字行走架(1)，其特征在于，所述结构板(10、11、12)几乎完全直至完全地由塑料材料、优选纤维增强塑料材料构成。3.根据权利要求1或2所述的十字行走架(1)，其特征在于，所述布置在平行平面中的结构板(10、11、12)中的两个或数个结构板在使用大量间隔套筒(32、33)的情况下彼此机械相连。4.根据上述权利要求中任一项所述的十字行走架(1)，其特征在于，所述间隔套筒(32、33)被构建为借助板体保持构件(32a、33a)或间隔构件来连接布置在平行平面中的结构板(10、11、12)。5.根据上述权利要求中任一项所述的十字行走架(1)，其特征在于，所述布置在平行平面中的结构板(10、11、12)中的至少两个结构板在所述龙门系统(50)的优选为水平的第一运动轴(X)方向上具有大体相同的长度L，且进一步优选地，在所述龙门系统(50)的第二竖向运动轴(Z)方向上具有大体相同的高度H。6.根据上述权利要求中任一项所述的十字行走架(1)，其特征在于，沿着所述结构板(10、11、12)的竖向延伸和/或水平延伸的端面(10.1、11...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·马修斯，T·科尔马，
申请(专利权)人：德国菲薄若来普乐技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE