NL8801006A - Buisaandrijvingsrobot. - Google Patents

Description

¥' NO 35120 1 i

Buisaandrijvingsrobot.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het draaiend en/of axiaal bewegend verplaatsen van buizen of stangen 5 tijdens het daarop uitvoeren van bewerkingen.

Dergelijke inrichtingen zijn bekend. Zij worden toegepast voor het uitvoeren van uiteenlopende bewerkingen op de buis of stang. Het oppervlak daarvan wordt daarbij volgens een gewenste baan bewogen langs een vast opgestelde bewerkingsinrichting. Het kan daarbij gaan om vlamsnij-10 den, verwijderen van oppervlaktelagen, insleuven en dergelijke.

Een voorbeeld van de eerstgenoemde toepassing is het door vlamsnij-den afkorten van het uiteinde van een buis die schuin vastgelast moet worden aan een andere buis, bijvoorbeeld ter vervaardiging van een vak-werkconstructie zoals een kraangiek. Het afgekorte buisuiteinde moet 15 daarbij zo worden gevormd, dat dit overeenkomstig de kromming van de andere buis daar tegenaan kan liggen. Met de genoemde inrichtingen kan dit worden bereikt door bij elke axiale positie van de af te korten buis de vereiste positie in draairichting te kiezen.

De bekende inrichting bezit daartoe een apart aandrijfmechanisme 20 voor de axiale, alsmede een apart aandrijfmechanisme voor de draaiende beweging. Dit brengt mee dat de inrichting omvangrijk en kostbaar is. Bovendien moet de constructie voldoende stijf zijn om de vereiste maat-nauwkeurigheid aan te kunnen houden, hetgeen vooral bij inrichtingen voor het bewerken van grotere buizen tot problemen leidt.

25 Doel van de uitvinding is derhalve een inrichting van het in de aanhef genoemde soort te verschaffen die een eenvoudiger, minder omvangrijke en toch voldoend stijve constructie bezit.

Dit wordt bereikt doordat twee planeetstelsels naast elkaar om dezelfde as zijn aangebracht, zodanig dat zij beide tegelijk op de omtrek 30 van een te bewerken buis of stang met zijn as in die as kunnen aangrijpen, dat beide stelsels om hun as draaiende planeetwielen hebben, uitgevoerd als wrijvingsrollen voor het wrijvend aangrijpen op de omtrek van de buis of stang, waarbij de assen der planeetwielen van het ene stelsel in één richting en die van het andere stelsel in tegengestelde richting 35 hellen ten opzichte van een vlak loodrecht op die gemeenschappelijke as, waarbij elk stelsel aandrijfmiddelen ter rotatie om die gemeenschappelijke as heeft en de aandrijfmiddelen van ten minste één.stelsel zo zijn uitgevoerd dat zij het stelsel naar keuze stilstaand kunnen vasthouden of met variabele snelheid ook tegengesteld aan die van het andere stel-40 sel kunnen roteren.

.8801006 2 * «

De beide stelsels planeetwielen vormen een stabiele ondersteuning voor de te bewerken buis of staaf. Afhankelijk van de helling van de assen der planeetwielen van beide stelsels, wordt bij het verdraaien van de stelsels om hun gemeenschappelijke as een bepaalde draaiende en/of axia-5 le beweging van de ondersteunde buis verkregen.

Opgemerkt wordt dat het bekend is om een buisvormige drager voor werkstukken axiaal en roterend te bewegen door de drager te voorzien van linkse en rechtse draad en door met aandrijfbare moeren met tegenstelde draairichting daarop aan te grijpen.

10 De helling van de assen der planeetwielen kan willekeurig zijn, en ook verschillen tussen beide stelsels; bij voorkeur is echter de grootte van de hellingshoek van de assen der planeetwielen 45°.

Indien beide stelsels planeetwielen met dezelfde snelheid in dezelfde richting draaien, draait de ingesloten buis mee met overeenkom-15 stige snelheid en richting, zonder axiale verplaatsing: W- W2"W1, s 2 waarbij Wg de hoeksnelheid van de buis of stang is en Wj en W£ 20 respectievelijk de hoeksnelheden van de planeetwielstelsels. Indien daarentegen beide stelsels planeetwielen met dezelfde snelheid in tegengestelde richting draaien, wordt de buis niet verdraaid, doch in axiale richting verplaatst met een snelheid ter grootte van het halve verschil van de draaisnelheden der stelsels planeetwielen, vermenigvuldigd met de 25 steek van een in de voorkeursuitvoering met een spoedhoek van 45° over de buis verlopende schroeflijn.

t = W1“W2 x F, s - 2 30 waarbij Tg de axiale snelheid buis of stang is, en P de steek is. Door variatie van de draaisnelheden van de stelsels planeetwielen kan bovendien elke willekeurige combinatie van draaiende en axiale bewegingen of snelheden worden verkregen.

De robot kan zo uitgevoerd zijn dat elk stelsel planeetwielen ten 35 minste twee rollen bevat. Bij het toepassen van twee rollen per planeetwielstelsel kunnen op de buis de vereiste aandrukkrachten en wr ijvingskrachten worden ontwikkeld. Indien meer rollen aangebracht worden, kunnen deze nog verder worden vergroot, hetgeen gunstig is ter verkrijging van hogere behandelingssnelheden.

c8801006 3

Zoals reeds vermeld, werken de planeetwielen wrijvend samen met de buis. De wrijving moet daarbij 20 groot zijn dat elke vorm van slippen tijdens de rolbeweging van de planeetwielen over de buis wordt vermeden. Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt doordat elk stelsel 5 planeetwielen een uit twee ringhelften bestaande ring bevat, waarvan de ene één en de andere twee planeetwielen bevat, alsmede middelen voor het naar elkaar toe dringen van beide ringhelften.

Bij toepassing van drie planeetwielen per stel is steeds verzekerd dat de buis radiaal niet kan uitwijken. Door het voortdurende naar 10 elkaar toe dringen van de ringhelften waarin de planeetwielen zijn opgehangen wordt bereikt dat zij met een vrijwel constante kracht daar tegenaan rusten. Kleine oneffenheden in, of afwijkingen van de cirkelvorm van de buis kunnen daardoor worden opgenomen zonder dat slip optreedt. Bovendien kunnen de ringhelften bij het inschuiven van een te 15 bewerken buis uit elkaar gedrongen worden voor het doorlaten van de buis tot hij zich op de gewenste plaats in de inrichting bevindt.

Bij voorkeur is echter voorzien dat elk stelsel planeetwielen een ten opzichte van een vlak door de ringhartlijn in twee helften verdeelde ring bevat, en elke ringhelft voorzien is van drie regelmatig in om-20 treksrichting verdeeld aangebrachte rollen die afwisselend aan weerszijden van het loodrecht op de ringhartlijn staande ringmiddenvlak liggen, alsmede middelen voor het naar elkaar toedringen van beide ringhelften. Bij deze uitvoering rusten de ringhelften elk met drie rollen op de buis, waardoor een zeer stabiele en zelfcentrerende ondersteuning. 25 wordt verschaft.

Volgens een Voorkeursuitvoeringsvorm is voorzien dat elke ringhelft uitwendig voorzien is van ten opzichte van het ringmiddenvlak spiegelbeeldig konisch verlopende vlakken in samenwerking met inwendig van overeenkomstig konisch verlopende vlakken voorziene, zich aan weers-30 zijden van de ringhelften bevindende drukringen zodanig dat bij het axiaal naar elkaar drukken van de drukringen, de ringhelften radiaal naar elkaar bewogen worden.

Hierbij worden de ringhelften op nauwkeurige wijze ten opzichte van elkaar gepositioneerd rond de buis, hetgeen een eerste vereiste is voor 35 het bereiken van de gewenste maatnauwkeurigheid van de te verrichten bewerkingen.

Ter vereenvoudiging van de constructie kan zijn voorzien dat telkens één van de drukringen voor een paar ringhelften axiaal onverplaatsbaar ondersteund is in een gestel, en dat de andere axiaal beweegbaar 40 ondersteund is door een in dat gestel gelegerde hefboom.

'. 880 1006 * 4

In verband met gelijktijdige bediening van de stelsels planeetwie-len voor het omklemmen en weer vrijgeven van een buis is voorzien dat de van elkaar afgekeerde drukringen van beide paren ringhelften axiaal beweegbaar ondersteund zijn, en de van de drukringen afgekeerde uiteinden 5 van de hefbomen onderling verbonden zijn door een voortdurend in de spreidstand gedrongen schaarorgaan, waaraan tevens een in tegengestelde richting werkzaam vrijgeefmiddel is verbonden.

Bij voorkeur wordt de draaiaandrijving van de stelsels planeetwielen zodanig uitgevoerd dat elke ringhelft uitwendig voorzien is van een uit-10 steeksel dat axiaal verschuifbaar is opgenomen in een sleuf in de bijbehorende axiaal onverschuifbare drukring, welke drukring door middel van een tandriem aandrijfbaar is.

De tandriem stekt zich uit tussen de vast opgestelde motor en drukring, zonder dat hij door de axiale verschuifbaarheid van de stelsels 15 planeetwielen alsmede van de andere drukring wordt beïnvloed. Via de pen en uitsparing wordt de draaiaandrijving van de in axiale richting vaste drukring overgebracht op de bijbehorende ringhelften.

Vervolgens zal aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld de uitvinding verder worden toegelicht.

20 Fig. 1 toont een zijaanzicht van de inrichting, gedeeltelijk in doorsnede.

Fig. 2 toont een bovenaanzicht van de inrichting.

Fig. 3 toont één van de planeetwielen.

Fig. 4 toont doorsnede IV-IV van fig. 3.

25 De in fig. 1 en 2 getoonde inrichting bezit een gestel 1 bestaande uit twee langsbalken 2, 3 en twee dwarsbalken 4, 5. In het midden tussen de dwarsbalken 4, 5 is het gestel 1 voorzien van steunen 6, 7, waarmee enerzijds de motoren 8, 9 en anderzijds de in axiale richting vaste drukringen 10> 11 zijn opgehangen. Door de tandriemen 12, 13 worden deze 30 drukringen 10, 11 aangedreven. Door middel van instelbare scharnierbou-ten 14, 15 zijn verder twee hefbomen 16, 17 verzwaaibaar opgehangen aan het gestel 1. Met druklagers 18, 19 zijn de axiaal beweegbare drukringen 20, 21 draaiend ondersteund. Tussen beide paren drukringen 10, 20 respectievelijk 11, 21 bevindt zich telkens een planeetwiel 22, 23. De op 35 de planeetwielen 22, 23 aangebrachte pennen 24, 25 en de in de drukringen aangebrachte sleuven 26, 27 verzekeren dat drukringen 10, 11, 20, 21 en planeetwielen 22, 23 als een geheel roteren.

De drukringen 10, 11, 20, 21 zijn inwendig voorzien van konische vlakken 28, die samenwerken met uitwendige konische vlakken 29 op de 40 ringhelften 30, 31 waaruit de planeetwielen 22, 23 bestaan. Door middel >8801006 5 van een (niet getoonde) veer wordt de schaar 32 aan het van de drukla-gers 18, 19 afgekeerde uiteinde van de hefbomen 16, 17 voortdurend in spreidstand gedrukt, zodat de drukringen 10, 11 respectievelijk 20, 21 van elkaar paar voortdurend naar elkaar gedrukt worden. Ten gevolge van 5 de met elkaar samenwerkende konische vlakken 28, 29 worden daardoor de ringhelften 30, 31 voortdurend naar elkaar toe gedrukt.

De ringhelften 30, 31 van de planeetwielen 22, 23 zijn inwendig voorzien van rollen 33, drie in ringhelft 30, en drie in ringhelft 31. Eén en ander is goed te zien in fig. 3. Wanneer in de door de rollen 33 10 begrensde opening 34 een buis gebracht is, worden door middel van de schaar 32, de hefbomen 16, 17 en de samenwerkende konische vlakken 28, 29 de rollen op het oppervlak van de buis gedrukt.

Zoals getoond in fig. 4 maakt de hartlijn van elke rol een hoek van 45° met die van het planeetwiel. Verder zijn, zoals in fig. I getoond 15 is, de rollen van beide planeetwielen tegengesteld aan elkaar gericht.

Indien nu beide planeetwielen 22, 23 door de motoren 8, 9 (via tandriemen 12, 13, drukringen 10, 11, pennen 24 en sleuven 26) in dezelfde richting worden aangedreven met dezelfde snelheid, roteert de buis overeenkomstig. De aandrukking van de rollen 33 tegen de buiswand 20 verhindert daarbij het optreden van slip.

Indien beide planeetwielen 22, 23 in tegengestelde richting worden aangedreven met dezelfde snelheid, wordt de buis axiaal verplaatst zonder te verdraaien.

Door kombinaties van deze bewegingen van de planeetwielen kan de 25 buis verder op willekeurige wijze verdraaid en axiaal verplaatst worden.

,8801006

Claims (8)

1. Inrichting voor het draaiend en/of axiaal bewegend verplaatsen van buizen of stangen tijdens het daarop uitvoeren van bewerkingen, 5 met het kenmerk, dat twee planeetstelsels naast elkaar om dezelfde as zijn aangebracht, zodanig dat zij beide tegelijk op de omtrek van een te bewerken buis of stang met zijn as in die as kunnen aangrijpen, dat beide stelsels om hun as draaiende planeetwielen hebben, uitgevoerd als wrijvingsrollen voor het wrijvend aangrijpen op de omtrek van de buis of 10 stang, waarbij de assen der planeetwielen van het ene stelsel in één richting en die van het andere stelsel in tegengestelde richting hellen ten opzichte van een vlak loodrecht op die gemeenschappelijke as, waarbij elk stelsel aandrijfmiddelen ter rotatie om die gemeenschappelijke as heeft en de aandrijfmiddelen van ten minste één stelsel zo zijn uit-15 gevoerd dat zij het stelsel naar keuze stilstaand kunnen vasthouden of met variabele snelheid ook tegengesteld aan die van het andere stelsel kunnen roteren.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk stelsel planeetwielen ten minste twee rollen bevat.

3. Inrichting volgens conclusie ], met het kenmerk, dat elk stelsel planeetwielen een ten opzichte van een vlak door de ringhartlijn in twee ringhelften verdeelde ring bevat, waarvan de ene ringhelft één en de andere twee planeetwielen bevat, alsmede middelen voor het naar elkaar toe dringen van beide ringhelften.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk stelsel planeetwielen een ten opzichte van een vlak door de ringhartlijn in twee helften verdeelde ring bevat, en elke ringhelft voorzien is van drie regelmatig in omtreksrichting verdeeld aangebrachte rollen die afwisselend aan weerszijden van het loodrecht op de ringhartlijn staande 30 ringmiddenvlak liggen, alsmede middelen voor het naar elkaar toedringen van beide ringhelften.

5. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat elke ringhelft uitwendig voorzien is van ten opzichte van het ringmiddenvlak spiegelbeeldig konisch verlopende vlakken in samenwerking met inwendig 35 van overeenkomstig konisch verlopende vlakken voorziene, zich aan weerszijden van de ringhelften bevindende drukringen zodanig dat bij het axiaal naar elkaar drukken van de drukringen, de ringhelften radiaal naar elkaar bewogen worden. 880 1006

6. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat telkens één van de drukringen voor een paar ringhelften axiaal onverplaatsbaar ondersteund is in een gestel, en dat de andere axiaal beweegbaar ondersteund is door een in dat gestel gelegerde hefboom.

7. Inrichting volgens conclusie 5, eet het kenmerk, dat de van elkaar afgekeerde drukringen van beide paren ringhelften axiaal beweegbaar ondersteund zijn, en de van de drukringen afgekeerde uiteinden van de hefbomen onderling verbonden zijn door een voortdurend in de spreid-stand gedrongen schaarorgaan, waaraan tevens een in tegengestelde rich-10 ting werkzaam vrijgeefmiddel is verbonden.

8. Inrichting volgens conclusie 5 of 6, eet het kenmerk, dat elke ringhelft uitwendig voorzien is van een uitsteeksel dat axiaal verschuifbaar is opgenomen in een sleuf in de bijbehorende axiaal onverschuifbare drukringen, welke drukring door middel van een tandriem aan-15 drijfbaar is. * 880 1006