NL9100595A - Geintegreerde dubbele aandrijfcilinder. - Google Patents

Description

GEÏNTEGREERDE DUBBELE A&NDRIJFCXLÏNDER

De uitvinding heeft betrekking op een pneumatische aandrijfcilinder voor een puntlaselektrode, omvattende een arbeidscilinder.

Dergelijke pneumatische aandrijfcilinders zijn algemeen bekend.

Bij deze bekende pneumatische aandrijfcilinders wordt voor elke puntlashandeling een volledige slag uitgevoerd. Dit betekent dat voor elke, door de op de zuiger-stang van de pneumatische puntlascilinder aangebrachte puntlaselektrode uitgevoerde puntlas de aandrijfcilinder van de ingetrokken uitgangspositie zich volledig naar de werkzame positie moet bewegen, en na het voltooien van de puntlashandeling weer terug moet bewegen naar de uitgangspositie. Veelal ligt de slag van een dergelijke pneumatische aandrijfcilinder in het gebied tussen 50 en 100 mm.

Dit betekent dat bij elke slag een aanzienlijke hoeveelheid perslucht benodigd is, terwijl tevens elke slag een grote tijdsduur in beslag neemt, hetgeen vooral van belang is bij werkzaamheden, die met een korte cyclustijd worden uitgevoerd, bijvoorbeeld bij een lopende band.

In verband met de vorm van de aan een puntlasbe-werking te onderwerpen werkstukken is het veelal niet mogelijk een puntlascilinder met een kleinere slag toe te passen. Het gebruik van een cilinder met een kleinere slag is enerzijds aantrekkelijk door het geringe gebruik van perslucht en de kortere tijdsduur, terwijl tevens door de kleinere slaglengte de positie, de beweging van de zuiger kan worden geregeld; het betreffende luchtvolume is immers klein.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een puntlascilinder, waarbij de slaglengte variabel is, en waarbij de positie van de puntlaselektrode nauwkeurig kan worden geregeld.

Dit doel wordt bereikt, doordat de arbeidscilinder is ingericht voor het binnen een arbeidsgebied met een beperkte lengte doen bewegen van de puntlaselektrode en een met de arbeidscilinder gekoppelde transportcilinder voor het vanuit een rustpositie naar het arbeidsgebied doen bewegen van de puntlaselektrode.

Als gevolg van deze maatregelen wordt het mogelijk een keuze te maken tussen een slag met een grote lengte en een slag met een kleine lengte, zodat slechts wanneer de vorm van het werkstuk dit vereist, een slag met een grote lengte hoeft te worden uitgevoerd..

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omringt de transportcilinder de arbeidscilinder zodanig, dat de arbeidscilinder de zuiger van de transportcilinder vormt. Dit leidt tot een bijzonder aantrekkelijke uitvoeringsvorm, aangezien beide cilinders hierdoor worden geïntegreerd. Aldus wordt een zeer compacte constructie verkregen.

De geïntegreerde punt1ascilinder in geluidsarme uitvoering heeft een daartoe aangepaste gereduceerde zuigersnelheid. Door nu de totale slaglengte te verdelen over de slaglengte van de transportcilinder en de werkslag van de geïntegreerde puntlascilinder kan de transportweg met optimale en dus hoge snelheid worden afgelegd, waardoor de cyclustijd beperkt wordt.

Daar de werkslag van de geïntegreerde puntlascilinder zeer kort is, kan nu zonder dat dit de cyclustijd wezenlijk beïnvloedt, de zuigersnelheid optimaal op het lasproces afgestemd worden. Tijdens een serie lascycli zal de kracht, waarmee de elektrode op het werkstuk drukt, moeten variëren. Dit wordt bereikt door werkdrukvariatie van de geïntegreerde puntlascilinder. Deze drukverstelling kan nu snel plaatsvinden door het uit de kleine slaglengte voortvloeiende geringe slagvolume, hetgeen eveneens reduceert .

De geïntegreerde uitvoering voert tot reductie van de afmetingen en massa, hetgeen uiterst belangrijk is voor de toepassing op snelbewegende lasrobots, waarbij de te bewegen massa in verband met massakrachten zo gering mogelijk moet blijven, mede in verband met verkorting van de cyclustijd.

Om de regelbaarheid van de door de arbeidscilinder uitgeoefende kracht te vergroten, is de besturingsinrich-ting voor het besturen van de luchttoevoer aan de pneumatische cilinder zodanig, dat de door de transportcilinder uitgeoefende kracht steeds groter is dan de door de arbeidscilinder uitgeoefende kracht. Als gevolg van deze maatregel wordt de positie van de zuiger van de transportcilinder vastgelegd, zodat de door de arbeidscilinder veroorzaakte krachten goed doseerbaar zijn; er wordt immers van een vast uitgangspunt uitgegaan.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekening, waarin voorstellen; fig. 1: een schematisch doorsnedeaanzicht van een cilinder volgens de onderhavige uitvinding in de rustposi-tie; fig. 2; een schematisch doorsnedeaanzicht van de in fig. 1 afgebeelde cilinder in de positie, waarin de arbeidscilinder zich in de rustpositie bevindt en de transportcilinder zich in zijn volledig naar buiten bewogen positie bevindt; en fig. 3; een schematisch doorsnedeaanzicht van de in fig. 1 afgebeelde cilinder, waarin beide zuigers zich in een volledig naar buiten bewogen positie bevinden.

De in fig. 1 afgebeelde cilinder wordt gevormd door een mantel 1, die aan zijn achterzijde bevestigd is aan een achterflens 2 en aan zijn voorzijde aan een voorflens 3. Aan de achterflens 2 is door middel van schroeven 4 een bevestigingsoog 5 bevestigd. Afdichting tussen de achterflens 2, respectievelijk de voorflens 3 en de mantel 1 vindt plaats door middel van zich in een groef bevindende O-ringen 6.

In het aldus gevormde huis van de transportcilinder, is een in zijn geheel met 7 aangeduide zuiger aange bracht. Deze zuiger 7 vormt de zuiger van de transportci-linder.

Voor het doen bewegen van de zuiger 7 van de transportcilinder is in de achterflens 2 een kamer 8 aangebracht, die door middel van een kanaal 9 verbonden is met een pneumatische leiding 10. De pneumatische leiding 10 is door middel van een koppeling 11 aan de achterflens 2 bevestigd. Op overeenkomstige wijze is in de voorflens 3 een kanaal 12 aangebracht, dat in verbinding staat met een pneumatische leiding 13, die door middel van een koppeling 14 tegen de voorflens 3 is bevestigd.

Aldus is het mogelijk door middel van toevoer van lucht door de leiding 10 heen de positie van de zuiger 7 naar rechts te veranderen tot de positie, die in fig. 2 is weergegeven.

De zuiger 7 is verbonden met een zuigerstang 15, die zich door een in de voorflens 3 aangebrachte opening heen uitstrekt. Tevens is hierbij een afdichting aangebracht, zodat de kamer rechts van de zuiger 7 afgedicht blijft ten opzichte van de omgeving.

Vervolgens zal de Constructie van de zuiger 7 nader worden toegelicht. De zuiger 7 wordt gevormd door een manteldeel 16, dat aan zijn voorzijde wordt afgesloten door een deksel 17 en dat aan zijn achterzijde wordt afgesloten door een plaatvormig element 18.

Ter geleiding van de zuiger 7 aan de binnenwand van de mantel 1 zijn twee glijringen 19 aangebracht, die aan een buitenzijde een geringe wrijvingscoëfficiënt bezitten. Overigens is het manteldeel 16 zelf niet in contact met de binnenzijde van de mantel 1. Ter afdichting is in het manteldeel 16 een groef 20 aangebracht, waarin een afdichtingslichaam 21 is aangebracht.

In de zuiger 7 zijn twee cilinderholtes gevormd, die aan hun voorzijde worden afgesloten door het deksel 17, respectievelijk het middendeel van het manteldeel 16, respectievelijk het middendeel van het manteldeel 16 en het plaatvormige lichaam 18. In beide cilinderholten 22, 23 is een cilindervoering 24, respectievelijk 25 aangebracht.

In het kopvlak van het deksel 17, respectievelijk het plaatvormige lichaam 18 is een ringvormige groef 37, respectievelijk 38 aangebracht, waarin een rubberen ring 39, respectievelijk 40 is aangebracht. Beide ringen 39, 40 dienen als buffer om te voorkomen dat deksel 17, respectievelijk het plaatvormige lichaam de voorflens 3 of de achterflens 2 raakt. Dit zou immers tot contact van metaal op metaal leiden en slijtage tot gevolg hebben.

Binnen de cilinderholten 22, respectievelijk 23 zijn zuigers 26, respectievelijk 27 aangebracht. Beide zuigers zijn verbonden met de zuigerstang 15. Voor afdichting tussen de zuiger 26 en de cilindervoering 24, respectievelijk tussen de zuiger 27 en de cilindervoering 25 zijn afdichtingsringen 28 aangebracht. Voor het afdichten van de zuigerstang 15 tegen het deksel 17 is een O-ring 29 aangebracht. Ten slotte is de afdichting van het dunne deel van de zuigerstang 15 ten opzichte van het manteldeel 16 twee o-ringen 30 aangebracht.

Voor het naar buiten doen bewegen van de zuigers 26 en 17 wordt lucht toegevoerd via een pneumatische leiding 31, die uitmondt op de achterflens 2 en daaraan is bevestigd, en welke leiding 31 verbonden is met een kanaal 32. Het kanaal 32 is verbonden met een zich parallel aan de zuigerstang 15 uitstrekkende, excentrisch aangebrachte pijp 33. Deze pijp 33 strekt zich uit tot een in het manteldeel 16 aangebrachte holte 33, en wel over een lengte, die varieert met de beweging van de zuiger 7. De pijp 33 strekt zich door het plaatvormige lichaam 18 heen uit en is hiertegen afgedicht. Aldus is het mogelijk onafhankelijk van de positie van de zuiger 7 aan de holte 34 lucht toe te voeren.

De holte 34 is door middel van een kanaal 35 verbonden met de linkerzijde van de cilinderholte 23. Op desbetreffende wijze is de holte 34 met een kanaal 36 verbonden met de ruimte aan de linkerzijde van de zuiger 26. Door aldus via het kanaal 31 lucht toe te voeren, zullen de zuigers 26, 27 zich ten opzichte van de zuiger 27 naar rechts bewegen. De ruimten aan de andere zijde van de zuigers 26 in de cilinderholten 22, 23 zijn via niet weergegeven kanalen met de omgeving verbonden. Aldus is het mogelijk de positie van de zuiger 7 ten opzichte van de positie van de zuigers 26, respectievelijk 27 in de zuiger 7 onafhankelijk van elkaar te verplaatsen.

Voor het terug doen bewegen van dé zuigers 26, 27 is een overeenkomstige, niet in de tekening weergegeven voorziening aangebracht, die het mogelijk maakt aan de ruimten van de rechterzijde van de zuigers 26, 27 perslucht toe te voeren.

De aldus uitgevoerde aandrijfcilinder wordt voor een puntlaselektrode wordt bijvoorbeeld in de automobili-satie toegepast. Voor het lassen van carosserieën wordt, wanneer de lopende band de te lassen carosserie in de gewenste positie heeft geplaatst, de transportcilinder bekrachtigd, zodat de zuiger 7 naar zijn buitenste positie beweegt. Zodra deze positie bereikt is, wordt de besturing van de luchttoevoer zodanig geregeld, dat de zuiger 7 op de bereikte positie gefixeerd wordt. Vervolgens wordt door bekrachtiging van de arbeidscilinder, de van de zuiger-stang 15 en de daarop bevestigde puntlaselektrode naar de gewenste positie tegen het te lassen werkstuk bewogen.

Daarna wordt de lasstroom toegevoerd en vindt het lasproces plaats. Na afloop van het lasproces wordt door middel van de arbeidscilinder de puntlaselektrode van het werkstuk af bewogen.

In veel gevallen zal, bijvoorbeeld wanneer de puntlascilinder in een robotarm of een ander geautomatiseerd stuk gereedschap bevestigd is, de cilinder naar een nieuwe positie worden bewogen om een nieuwe puntlas uit te voeren. Hiertoe zal het niet noodzakelijk zijn de transportcilinder te bekrachtigen. Aldus wordt een besparing van tijd en perslucht verkregen.

Claims (7)

1. Pneumatische aandrijfcilinder voor een punt-laselektrode, omvattende een arbeidscilinder met het kenmerk, dat de arbeidscilinder is ingericht voor het binnen een arbeidsgebied met een beperkte lengte doen bewegen van de puntlaselektrode, en dat een transportci-linder is aangebracht voor het vanuit een rustpositie naar arbeidsgebied doen bewegen van de arbeidscilinder.

2. Pneumatische aandrijfcilinder volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de transportcilinder de arbeidscilinder omringt, en dat de arbeidscilinder de zuiger van de transportcilinder vormt.

3. Pneumatische aandrijfcilinder volgens conclusie 1 of 2 gekenmerkt door een besturingsinrichting voor het zodanig besturen van de luchttoevoer aan de pneumatische cilinder, dat de door de transportcilinder uitgeoefende kracht steeds groter is dan de door de arbeidscilinder uitgeoefende kracht.

4. Pneumatische aandrijfcilinder volgens conclusie 1, 2 of 3 met het kenmerk, dat de arbeidscilinder van een dubbele zuiger is voorzien.

5. Pneumatische aandrijfcilinder volgens conclusie 1, 2, 3 of 4 met het kenmerk, dat de slag van de transportcilinder groter is dan de slag van de arbeidscilinder.

6. Pneumatische aandrijfcilinder volgens een van de voorafgaande conclusies met het kenmerk, dat de transportcilinder van ten minste één buffer is voorzien voor het stootvrij afremmen van de beweging van de zuiger van de transportcilinder.

7. Pneumatische aandrijfcilinder volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat de zuiger van de transportcilinder aan beide zijden van in de vorm van rubberen ringen uitgevoerde buffers is voorzien.