BE892222A

BE892222A - Inrichting voor het volautomatisch uitvoeren van minstens een bewerking door een houtbewerkingsmachine

Info

Publication number: BE892222A
Application number: BE0/207370A
Authority: BE
Original assignee: Velda N V
Priority date: 1982-02-22
Filing date: 1982-02-22
Publication date: 1982-06-16

Description

"Inrichting voor het volautoma tisch uitvoeren van minstens een bewerking door een houtbewerkingsmachine" .

automatisch uitvoeren van minstens een bewerking door een houtbewerkingsmachine, zoals een frees-machine bij voorbeeld.

Het robotiseren van de operaties die een houtbewerkingsmachine op een werkstuk uitvoert d.i. het volautomatisch laten uitvoeren van een of meer bewerkingen stelt een reeks problemen die slechts kunnen opgelost worden door het nemen van een reeks technische maatregelen op het niveau van de volgende bewerkingen :

1. Het aanvoeren van de te bewerken werkstukken;

2. Het controleren van de correcte eigenschappen van het wokstuk zelf en het verwijderen van gebeurlijk buiten de normen vallende werkstukken;

3. Het voeden van de bewerkingsmachine met uitgeteste werkstukken:

4. Het verwijderen van de afgewerkte werkstukken.

De uitvinding heeft tot doel deze hoofdbewerkingen, en bepaalde hierbijaansluitende operaties, volautomatisch uit te voeren en het hierbij te gebruiken apparatuur maximaal binnen een ruimte die zo beperkt mogelijk dient te zijn, te concentreren.

Te dien einde bevat de in.ichting volgens de uitvinding een door een programma gestuurde robot die zich in de nabijheid, bij voorkeur in het midden, van een reeks posten bevindt, welke posten in het bereik staan van de grijparm van bedoelde robot en minstens een post een aanvoerstation voor de te bewerken werkstukken en een andere post een afvoerstation voor de afgewerkte werkstukken vormt, terwijl minstens een derde post een tussenstation vormt waar de goedbevonden en aan de houtbewerkingsmachine af te leveren werkstukken tijdelijk worden gestapeld.

Volgens de uitvinding zijn hogerbedoelde aanvoer- en afvoerstations net een in het horizontaal vlak verdraaibaar frame uitgerust.

Steeds volgens de uitvinding is de inrichting, naast hogerbedoelde aanvoerstation van een positioneereenheid voorzien waarin een werkstuk vanaf hogerbedoelde aanvoerstation kan worden ingebracht, welke positioneereenheid middelen bevat om het werkstuk t.o.v. een op voorhand gekende stand van de grijparm van de robot steeds op dezelfde plaats in te stellen.

In een bij voorkeur toegepaste verwezenlijkingsvorm worden hogerbedoelde middelen gevormd door een schuiningestelde tafel waarvan twee zijkanten, die met een vangreel zijn uitgerust, naar een laagste punt van de tafel toelopen en zijn zowel bedoelde vangreels als het bovenblad van de tafel zelf, met rolletjes resp. kogelpotten uitgerust om het te positioneren werkstuk onder invloed van de zwaartekracht steeds in dezelfde positie te laten glijden.

Bij voorkeur is, in de nabijheid van hogerbedoelde positioneereenheid een draaistation voorzien dat de vanuit hogerbedoeld aanvoerstation voorkomende en voor hogerbedoelde positioneer .eenheid bestemde werkstukken met 1800 verdraait wanneer bedoelde werkstukken afwisselend met 180[deg.] verdraaiend, op een aanvoerpallet, voorkomen.

In een bij voorkeur toegepaste verwezenlijkingsvorm van

de uitvinding bevindt zich hogerbedoeld tussenstation tussen hogerbedoelde robot en de houtbewerkingsmachine, een en ander zodanig dat de grijparm van hogerbedoelde robot een verplaatsing in een zelfde vlak uitvoert bij het verplaatsen van het werkstuk van hoger-bedoeld tussenstation naar de houtbewerkingsmachine, of omgekeerd.

Een merkwaardigheid van de uitvinding bestaat hierin dat hogerbedoelde robot uitgerust is met een stel zuignappen die op het te verplaatsen en te bewerken werkstuk kunnen worden aangedrukt alsook met middelen om het vacuum in deze zuignappen onder controle te houden.

Andere details en bijzonderheden van de uitvinding zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving van een inrichting voor het volautomatisch uitvoeren van minstens een bewerking door een houtbewerkingsmachine, volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en is niet beperkend voor de uitvinding.

De verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraantoegevoegde figuren.

Figuur 1 is een schematische voorstelling van de inrichting volgens de uitvinding waarbij de verschillende elementen en onderdelen volgens een grondplan worden gezien. Figuur 2 is een perspectievische voorstelling van de hoofdonderdelen die een aanvoerstation voor met te bewerken werkstukken geladen paletten samenstellen. Figuur 3 is een perspectievische voorstelling van de positioneereenheid voor nog te bewerken werkstukken. Figuur 4 is een perspectievische voorstelling van een tussenstation voor werkstukken afkomstig van de houtbewerkingsmachine en voor werkstukken voor deze machine bestemd. Figuur 5 is een perspectievische voorstelling van de hoofdelementen van een aan- of afvoers tation voor paletten. Figuur 6 is een perspectievische voorstelling met uiteengenomen elementen van het draaistation volgens de uitvinding.

Figuur 7 is een perspectievische voorstelling van het hef gereedschap waarmede de arm van de robot is uitgerust; in deze figuur zijn bepaalde onderdelen uiteengenomen.

Hoewel de inrichting door deze figuren geïllustreerd bestemd is om houten werkstukken aan een houtfrees-machine, na bepaalde controles, af te leveren, en van deze frees-machine te

ook aan het bewerken van andere werkstukken worden aangepast en is het duidelijk dat de houtfrees-machine van een ander type zou kunnen zijn.

Hierna zal dus, bij wijze van voorbeeld, de volautomatisatie van een inrichting beschreven worden, waarin een houtfreesmachine een bepaalde bewerking uitvoert nadat de aanvoer van de

te bewerken werkstukken een reeks controles hebben ondergaan.

De inrichting volgens de figuren is gebouwd rondom een centrale robot 1, voorzien van een zwenkbare gearticuleerde arm waarvan het vrije uiteinde is uitgerust met een hefapparatuur dat verder in detail zal worden beschreven. Dit hefappara tuur is met volgens een langsas verplaatsbare zuignappen uitgerust die wanneer zij in een bepaalde stand op een werkstuk worden aangebracht, dit

oplichten.

Rondom robot 1 zijn een aantal stations voorzien die op hun beurt samenwerken met, enerzijds, de houtfrees-machine 2 en, anderzijds, een reeks hulpmiddelen zoals rollenbanen voor het aan- en afvoeren va n paletten voor nog te bewerken of afgewerkte werkstukken. Vooraleer de werkstukken naar de houtfrees-machine 2 worden toegelaten, worden verschillende controles automatisch uitgevoerd en het resultaat van deze controles beïnvloedt dan ook het al dan niet activeren van de robot. ook het afvoeren van afgewerkte stukken wordt integraal automatisch gecontroleerd en uitgevoerd.

Verschillende bewerkingen en de structuur van de gehele

De met werkstukken geladen paletten bereiken de inrichting door middel van een rollenbaan 3. van deze rollenbaan belanden de paletten op een aanvoerstation 4. De afvoer van de lege paletten geschiedt onder tussenkomst van een rollenbaan 5.

Van het aanvoerstation 4 (fig. 1 en 2) worden de geladen paletten door middel van het hefapparatuur van de robot stuk voor stuk naar een positioneereenheid 6 overgebracht.

Het aanvoerstation 4 (fig.2) bestaat uit een met rollen

7 uitgerust frame 8 dat met zijn dwarsliggers 9 vast is bevestigd op het bovendeel 10' van de draaikrans 10. De paletten worden op het frame 8 tussen rolletjes 11 geleid tot zij tegen een aanslag

12 stoten. Bij middel van een z.g. spancilinder 13 die zijdelings op het frame 8 is gemonteerd, door middel van hoekstuk 14, kan het palet op het aanvoerstation worden geblokkeerd.

Nadat de juiste positie van het frame 8 t.o.v. transportbanden 3 en 5 is gekozen, wordt het definitief in deze juiste

stand vastgezet door inwerken van de spancilinder 15. Deze spancilinder is op een plaat 16 gemonteerd die zelf aan het frame 8

is bevestigd; de spancilinder drukt met een b.v. rubberen, schijfje 17 op de grond. Fotoëlektrische middelen controleren de aanwezigheid van een geladen palet in het aanvoerstation 4.

Het van zuignappen voorziene hefapparatuur van robot

1 zorgt voor het verplaatsen van de te bewerken stukken van aanvoerstation 4 naar de positioneereenheid 6.

Het doel van de positioneereenheid 6 is op een steeds correcte wijze oriënteren en plaatsen van de werkstukken. Daarom bestaat de positioneereenheid 6 hoofdzakelijk uit een schuine

tafel 18 uitgerust met vangreels 19 en 20 die zelf zijn uitgerust met een reeks rolletjes 21 voor het geleiden van de werkstukken naar he t onderste hoekeinde van de tafel 18. De tafel 18 is inderdaad schuin ingesteld zowel in de langsrichting als in de dwarsrichting. In de tafel 18 zijn een aantal kogelpotten 22 ingewerkt die het wegglijden van de werkstukken naar het onderste hoekeinde van de schuine tafel 18 mogelijk maken. De aanwezigheid van een te bewerken stuk op de positioneereenheid 6 wordt gecontroleerd door capacitieve sensoren 23 die in staat zijn de aanwezigheid van een werkstuk op afstand te detecteren. Instelbare fotoelektrische middelen 24-25 controleren de vlakheid van het werkstuk.

Al naar gelang het ingegeven signaal worden de goed bevonden werkstukken door het hefapparatuur van de robot 1 naar een tussenstation
26 afgevoerd of worden de fautief bevonden stukken integendeel

op een palet neergelegd dat zich bevindt in een afvoerstation 27. Zowel dit afvoerstation 27 als het tussenstation 26 worden hierna nog beschreven.

Het tussenstation 26 wat bestaat uit twee tafeloppervlakken
28 en 29 d ie onder elkaar een hoek maken. Op het tafelopperv lak

28 komen de stukken te rusten die afgewerkt uit de frees-machine 2 voortkomen. De stukken rusten op in sleuven 28'instelbare stootblokken 30.Door een sleuf 31 van het tafeloppervlak 28 controleert een capacitieve sensor de aanwezigheid van een werkstuk op dit tafeloppervlak 28.

Werkstukken die nog naar de frees-machine 2 moe ten gevoerd worden, worden gestapeld op het tafe loppervlak 29 , desgevallend in twee naast elkaar voorkomende rijen. Hier eveneens detecteert een capacitieve sensor 32 de aanwezigheid van werkstukken op dit gedeelte van het tussenstation 26.

de werkstukken die op het tafeloppervlak 29 rusten in afwachting dat zij naar de frees-machine 2 kunnen worden overgebra cht.

Wanneer de nog te bewerken stukken tussen de positioneereenheid 6 en het tussenstation 26, 1800 dienen verdraaid te worden, kan beroep worden gedaan op het draaistation 35 dat in detail is weergegeven in figuur 6.

Het draais tation waarvan de ligging ook duide li jk wordt gemaakt in figuur 1, bevat een zuil 36 met een rond de geometrische as 37 wente lende draaiarm 38. Het in twee richtingen verdraaien van de draaiarm 38 geschiedt bij middel van een draaicilinder 39.

Op een uiteinde van de draaiarm 38 is een verstelbare aanslag 40 gemonteerd terwijl op het andere uiteinde een dubbelwerkende klemcilinder 41 is gemonteerd die de heen-en weergaande bewegingen van een drukschoen 42 beveelt, De klemming van de werkstukken tussen de aanslag 40 en de drukschoen 42 wordt door een drukwachter 76 gecontroleerd . De klembeweging van de dubbelwerkende klemcilinder 41 wordt uigevoerd door de bediening van een ventiel 77 die bevolen wordt vanuit de robot zelf. Het werkstuk wordt met 180[deg.] verdraaid en deze verdraaiing wordt op haar beurt gecontroleerd door schakelaars 43 en 44 die gemonteerd zijn op de vertikale uiteinden van de armen 45 die zich langs weerszijden van de zuil 36 uitstrekken. Na verdraaiing van het stuk ontspant klemcilinder 13 zodat de robot het stuk dan terug in de positioneereenheid voert en dan in de correcte positie op het tussenstation 26

Afgewerkte werkstukken die op het tafeloppervlak 29 rusten, worden door de robot van dit tussenstation naar een palet die in het afvoerstation 46 wordt geladen vooraleer te worden verwijderd door een rollenbaan 47 (fig. 1) . De lege paletten worden manueel vanaf een rollenbaan 48 naar het afvoerstation
46 gebracht. Bij het stapelen van afgewerkte werkstukken in het afvoerstation 46 kan nog worden gebruik gemaakt van kartonvellen die op een tafel 49 zijn gestapeld. Deze kartonvellen dienen om de stapeling van de afgewerkte stukken op een palet dat het afvoer station geblokkeerd zit op correcte wijze uit te voeren. De robot 1 bevat de vereiste informatie tot het inlassen van kartonvellen. Een foto - elektrische controle-eenheid bepaalt de hoogte van

de gestapelde werkstukken.

De structuur van de stations 27 en 46 wordt hierna be-

uit een frame 50 da t ana loog is aan het frame 8 uit figuur 2. He t frame 50 rust op dwarsliggers 51 analoog aan de dwarsliggers 9 uit de reeds genoemde figuur 2. De dwarsliggers 51 zitten vast op het bovendeel 52' van de draaikrans 52. De positie van het frame 50 ten opzichte van de andere elementen van de inrichting is <EMI ID=8.1>

ten opzichte van de vloer van de inrichting of van andere onderdelen of elementen hiervan, kan worden geblokkeerd. Het frame 50

van de stations 27 en 46 is uiteraard eveneens uitgerust met rolletjes 54. De correcte stand van een palet op de cilinders
50' van het frame 50 in elk der stations 27 en 46 wordt gecontroleerd door een eindschakelaar 55. Bij een niet aanwezig of slecht gepositioneerd palet wordt de werking van de robot ten overstaan van de.stations 27 en 46 stopgezet. De juiste stand van een palet op het frame 50 wordt bewerkt door drukrol 56 die het palet tot

frames behorende tot de stations 27 en 46 in geïndexeerde posities wordt ingesteld, kan dit gebeuren door gebruik te maken van de positioneerstift 57 die in een plaats zijdelings op een langsligger van het frame 50 is bevestigd. Verwijzend naar figuur 7 wordt

nu een beschrijving gegeven van het hefapparatuur waarmede de robot 1 is uitgerust. Het vrije uiteinde van de gearticuleerde arm

van de robot 1 is uitgerust met een instelbare steun 58 voor eenframe 59 die in het hier beschreven geval bestaat uit minstens een langprofiel 60 en twee ten opzichte hiervan instelbare dwarsprofielen 61. Zowel het profiel 60 als de dwarsprofielen 61 vertonen langsleuven 62 resp. 63 waarin onderdelen 64 kunnen worden vastgeze t die als dragers dienst doen voor buisjes 65 waarop zuig-

onderdelen 64 zijn spiraa lveren 67 aanwezig waardoor de zuignappen met buisjes 65 verend kunnen worden aangedrukt op het te verplaatsen werkstuk. De buisjes 65 sluiten met hun bovendeel aan op soepele leidingen 68. De verschillende leidingen 68 zijn geschakeld op

door de leiding 72 in verbinding met een ventori 73 of een andere inrichting voor het creëren van het nodige vacuum. Een reeks van drie ventielen 79,80 en 81 komen ook voor in bedoeld schema om het vereiste vacuüm effect om te schakelen in een blaas bewerking wanneer het werkstuk van de zuignappen moet verwijderd worden. Dankzij de aanwezigheid van eindschakelaars 74 kan gecontroleerd worden of alle zuignappen wel in contact zijn met het te verplaatsen werkstuk. inderdaad zal bij onderbreking van de schakelaar 74 de robot stilvallen. De onderbreking van de schakelaar 74 is de toestand waarin deze schakelaar zich bevindt zo lang de zuignappen 66,met de buisjes 65,niet zijn ingedrukt, d.i. verplaatst tegen de werking in van de spiraalveer 67.

De neerwaartse verplaatsing van de zuignappen 66 met de buisjes 65 wordt beperkt door de aanwezigheid van cirkelvormige aanslagen
75 op de buisjes 65. Dankzij de bijzondere structuur van het frame 59 kan men de vers chillende zuignappen 66 zo schikke n dat zij volledig aangepast zijn aan de vorm van het te bewerken werkstuk.

structuur van de inrichting volgens de uitvinding blijkt dat men met klassieke middelen op zeer eenvoudige wijze, niet alleen alle bewegingen van de robot en van alle op het werkstuk uit te voeren bewerkingen kunnen gecontroleerd worden en in functie van de omstandigheden van het aangelegd computerprogramma kunnen bevolen worden. Het is dan ook duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot de hierboven beschreven uitvoeringsvorm en dat

vele veranderingen hieraan kunnen worden aangebracht zonder buiten het raam van de octrooiaanvrage te treden.

Claims

CONCLUSIES .

1. inrichting voor het volautomatisch uitvoeren van minstens een bewerking door een houtbewerkingsmachine zoals een frees-machine, bij voorbeeld, met het kenmerk dat zij een door

een programma gestuurde robot bevat die zich in de nabijheid, bij voorkeur in het midden. van een reeks posten bevindt, welke posten

in het bereik staan van de grijparm van de robot en minstens een

post een aanvoerstation voor de te bewerken werkstukken en een

andere post een afvoerstation voor de afgewerkte werkstukken vormt

en waarbij minstens een derde post een tussenstation vormt waar

de goed bevonden en aan de houtbewerkingsmachine af te leveren werkstukken tijdelijk worden gestapeld en na afwerking worden verwijderd.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk

dat hogerbedoeld aanvoerstation voorkomt tussen een aanvoerinrich ting, zoals een rollenbaan voor met werkstukken geladen aanvoerpaletten en een afvoer inrichting voor de lege aanvoerpaletten.

3. Inrichting volgens conclusies 1 of 2, met het

kenmerk dat hogerbedoelde aanvoer- en afvoerstations met een in

het horizontaal vlak verdraaibaar frame zijn uitgerust.

4. Inrichting volgens een van de conclusies 1 of 3, <EMI ID=13.1>

een palet is uitgerust.

5. Inrichting volgens een van de conclusies 3 of 4, met het kenmerk dat hogerbedoeld frame in een bepaalde stand

ten opzichte van de grijparm van hogerbedoelde robot kan vastgek lemd worden.

6, met het kenmerk dat naast hogerbedoeld aanvoerstation een positioneereenheid is voorzien waarin een werkstuk vanaf hogerbedoeld aanvoerstation kan worden ingebracht, welke positioneereenheid middelen bevat om het werkstuk ten opzichte van een op voorhand gekende stand van de grijparm van de robot steeds op dezelfde plaats in te stellen.

6. Inrich ting volgens een van de conclusies 2-5, met het kenmerk dat hogerbedoelde aanvoer- en afvoerstations met rollen zijn uitgerust alsook met middelen om de juiste stand van het palet ten opzichte van het frame hiervan te detecteren en met minstens een drukrol om bedoeld palet ten opzichte van het frame te blokkeren.

7. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot

8. Inrichting volgens vorige conclusie, met het kenmerk dat hogerbedoelde middelen gevormd worden door een schuin ingestelde tafel waarvan twee zijkanten, die elk met een vangreel zijn uitgerust, naar een laagste punt van de tafel toelopen en zowel bedoelde vangreels als het bovenblad van de tafel met rolletjes, resp. kogelpotten zijn uitgerust om het te positioneren werkstuk onder invloed van de zwaartekracht steeds in dezelfde positie te late, glijden.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk

dat hogerbedoelde tafel is uitgerust met middelen zoals foto-elektrische detectiemiddelen of een capacitieve sensor die de aanwezigheid en de juiste positie van een werkstuk op bedoelde positioneereenheid controleren.

10. Inrichting volgens een van de conclusies 7-9, met he t kenmerk dat bedoelde positioneereenheid is uitgerust met middelen, zoals foto-elektrische middelen, die de vlakheid van het werkstuk controleren.

11. Inrichting volgens een of andere van de conclusies 7-10, met het kenmerk da t naast hogerbedoelde positioneereenheid ee n afvoerinrichting voorzien is die op gebied van vlakheid niet goed bevonden stukken ontvangt.

12. Inrichting volgens een van de conclusies 7-11, met het kenmerk dat in de nabijheid van hogerbedoelde positioneereenheid een draaistation is voorzien dat de vanuit hogerbedoelde aanvoerstation voorkomende en voor hogerbedoelde positioneereenheid bestemde werkstukken met 180[deg.] verdraait, wanneer bedoelde werkstukker afwisselend met 180[deg.] verdraait, op een aanvoerpalet voorkomen.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk

dat hogerbedoeld draaistation een zuil bevat waarop een in het vertikaal vlak wentelbare draaiarm is gemonteerd, waarvan een uiteinde met een verstelbare vaste aanslag en het andere uiteinde met een spancilinder is uitgerust, terwijl de aanwezigheid tussen deze onderdelen, van het te verdraaien werkstuk, door een orgaan zoals een drukwachter bij voorbeeld, wordt gecontroleerd.

14. Inrichting volgens een van de conclusies 1-13, met het kenmerk dat hogerbedoelde tussenstation bestaat uit minstens

een tafeloppervlak en is uitgerust met middelen die de maximale hoog te van de op dit tafeloppervlak gestelde werkstukken controleren.

15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk dat hogerbedoeld tussenstation nog met een tweede tafeloppervlak

is uitgerust waarop de uit hogerbedoelde houtbewerkingsmachine komende stukken worden neergelegd.

16. Inrichting volgens een van de conclusies 1 - 15, met het kenmerk dat hogerbedoeld tussenstation zich tussen hogerbedoelde robot en de houtbewerkingsmachine bevindt, een en ander zodanig dat de grijparm van hogerbedoelde robot een verplaatsing in een zelfde vlak uitvoert bij het verplaatsen van het werkstuk van hogerbedoeld tussenstation naar de houtbewerkingsmachine, of omgekeerd.

17. Inrichting volgens een van de conclusies 14-16, met het kenmerk dat hogerbedoelde tafeloppervlakken onder elkaar een hoek vormen.

18. Inrichting volgens een van de conclusies 15-16, met het kenmerk dat middelen, zoals foto-elektrische middelen of capacitieve sensoren zijn voorzien om de aanwezigheid van een of meer werkstukken op hogerbedoelde tafels te controleren.

19. Inrichting volgens een van de conclusies 1-18, me t het kenmerk dat in de nabijheid van hogerbedoeld afvoersta tion een tafel is voorzien voor kartonvellen die als tussenstukken bij het stapelen van afgewerkte werkstukken worden gebruikt.

20. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 1-19, met het kenmerk da t tussen hogerbedoelde positioneereenheid en hogerbedoelde tussenpost een tweede oriënteerbare en instelbare afvoerstation is voorzien voor paletten bestemd voor het ontvangen en afvoeren van slecht bevonden werkstukken.