SE1100416A1

SE1100416A1 - Support for workpieces comprising circular heat reflecting peripheral surfaces

Info

Publication number: SE1100416A1
Application number: SE1100416A
Authority: SE
Inventors: Jan-Erik Hulin; Ulf Ohlson; Per-Arne Mattsson
Original assignee: Automation Press And Tooling A P & T Ab
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2012-11-25
Also published as: SE535944C2

Abstract

En bärare för förﬂyttning av ett arbetsstycke in i och ut ur en ugn har en bäranordning(3) på vilken arbetsstycket vilar och vilken har ett med en linj ärmatare (2) förbundetfäste (6). Enligt uppfinningen har bäranordningen (3) ett antal långsträckta, på inbördesavstånd anordnade och parallella bärorgan (5) med cirkulära tvärsnitt, vilka bärorgantillsammans bildar en upplagsyta för arbetsstycket. Varje bärorgan (5) är sammansatt avett antal olika långa delbärorgan (9, 10, 11) och är fast i en horisontell, med fästetförbunden hållare (7). Fig 3 A carrier for moving a workpiece into and out of an oven has a support device (3) on which the workpiece rests and which has a bracket (6) connected to a line feeder (2). According to the invention, the support device (3) has a number of elongate, mutually spaced and parallel support members (5) with circular cross-sections, which support members together form a support surface for the workpiece. Each support member (5) is composed of a number of different length sub-support members (9, 10, 11) and is fixed in a horizontal holder (7) connected to the bracket. Fig. 3

Description

15 20 25 30 2 Det är också tidigare känt bärare, vilka har en aktiv kylning, exempelvis genom invän- diga kylkanaler för luft eller vatten. Med en sådan konstruktion kan nackdelarna med höga temperaturer undvikas men måste köpas till priset av höga kostnader och en omfattande kringutrustning för kylning. 15 20 25 30 2 There are also previously known carriers which have an active cooling, for example through internal cooling ducts for air or water. With such a design, the disadvantages of high temperatures can be avoided but must be purchased at the cost of high costs and extensive peripherals for cooling.

Allmänt vid automatiserad tillverkning, där ett arbetsstycke flyttas från en arbetsstation till en annan, gäller som regel kravet att arbetsstycket måste kunna placeras in i en efter- följ ande arbetsstation med god precision för att bearbetningen där skall kunna ske på korrekt sätt. I den enligt uppfinningen föreliggande situationen skulle därför temperatur- relaterade forrnförändringar eller skevheter i den utrustning, som används för hantering av arbetsstyckena, kunna påverka bearbetningen negativt, eftersom arbetsstyckena inte med säkerhet skulle hamna i korrekta lägen.Generally in automated manufacturing, where a workpiece is moved from one workstation to another, the requirement that the workpiece must be able to be placed in a subsequent workstation with good precision generally applies in order for the machining to take place there correctly. In the present situation according to the invention, therefore, temperature-related deformations or distortions in the equipment used for handling the workpieces could adversely affect the machining, since the workpieces would certainly not end up in correct positions.

PROBLEMSTÄLLNING Den föreliggande uppfinningen har till ändamål att så utforma den inledningsvis nämnda bäraren att dennas temperaturpåverkan minimeras. Uppﬁnningen har vidare till ändamål att åstadkomma en bärare som kan tillverkas av förhållandevis enkla stålkvalitéer utan att detta negativt påverkar precision och livslängd. Slutligen har uppfinningen till ända- mål att så utforma bäraren att dennas temperatur blir så låg som möjligt utan stora temperaturvariationer under drift.PROBLEMS The present invention has for its object to design the carrier mentioned in the introduction so that its temperature influence is minimized. The invention further has for its object to provide a carrier which can be manufactured from relatively simple steel qualities without this adversely affecting precision and service life. Finally, the object of the invention is to design the carrier in such a way that its temperature becomes as low as possible without large temperature variations during operation.

PROBLEMLÖSNIN G Den till grund för uppﬁnningen liggande målsättningen uppnås om den inledningsvis nämnda bäraren kännetecknas därav, att bäranordningen innefattar ett antal långsträckta, på avstånd från varandra anordnade bärorgan, vilka tillsammans deﬁnierar en upplagsyta för arbetsstycket och vilka bärorgan har utvändiga periferiytor formade på så sätt, att för- hållandet mellan periferiytomas storlek på de av periferiytoma inneslutna volymema blir litet, företrädesvis minimalt. 10 15 20 25 30 RITNINGSFIGURER Uppﬁnningen skall nu beskrivas närmre under hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar: ﬁg 1 i perspektiv bäraren enligt uppﬁnningen; ﬁg 2 en bäranordning ingående i bäraren enligt ﬁg 1; ﬁg 3 en alternativt utformad bäranordning; ﬁg 4 en vertikal sidovy av bäranordningen enligt fig 3; och ﬁg 5 en ändvy av bäranordningen enligt ﬁg 3 och 4 sett från ﬂg 4.TROUBLESHOOTING The object underlying the invention is achieved if the carrier mentioned in the introduction is characterized in that the support device comprises a number of elongate, spaced apart support members, which together form a support surface for the workpiece and which support members have external peripheral sowing surfaces. that the ratio between the size of the peripheral surfaces and the volumes enclosed by the peripheral surfaces becomes small, preferably minimal. 10 15 20 25 30 DRAWING FIGURES The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. These show: ﬁ g 1 in perspective the carrier according to the invention; 2 g 2 a carrier device included in the carrier according to ﬁ g 1; 3 g 3 an alternatively designed carrying device; 4 g 4 is a vertical side view of the support device according to Fig. 3; and ﬁ g 5 is an end view of the support device according to ﬁ g 3 and 4 seen from ﬂ g 4.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Av ﬂg 1 framgår att bäraren enligt uppfinningen har en monteringsdel 1, vilken tjänar till fastsättning av uppﬁnningsföremålet i en robot eller annan rörelseanordning. För- bunden med monteringsdelen är en rörelseanordning 2, vilken har till ändamål att åstad- komma förﬂyttning hos en bäranordning 3 i translatoriska rörelser enligt dubbelpilen 4 samt även i höjdled. Den rörelse, som rörelseanordningen 2 utför utnyttjas vid införing av bäranordningen 3 i en på ritningen inte visad ugn och återuttagning av bäranordningen från ugnen.PREFERRED EMBODIMENT From ﬂ g 1 it appears that the carrier according to the invention has a mounting part 1, which serves for fastening the object of attachment in a robot or other movement device. Connected to the mounting part is a movement device 2, which has the purpose of effecting the movement of a support device 3 in translational movements according to the double arrow 4 and also in height. The movement performed by the movement device 2 is used when inserting the support device 3 into an oven not shown in the drawing and removing the support device from the oven again.

Bäranordningen 3 har ett antal spjutforrnade eller långsträckta bärorgan 5 vilka är anordnade med jämna inbördes mellanrum. F öreträdesvis är också bärorganen 5 parallella med varandra. De övre ytorna på bärorganen 5 bildar eller definierar en upplagsyta för ett arbetsstycke, som skall föras in i ugnen och tages ut därifrån.The support device 3 has a number of spear-shaped or elongate support members 5 which are arranged at regular intervals. Preferably, the support members 5 are also parallel to each other. The upper surfaces of the support members 5 form or define a bearing surface for a workpiece to be inserted into the oven and taken out therefrom.

Arbetsstycket är till exempel ett stycke karosseriplåt avsett för tillverkning av en detalj i en fordonskaross. 10 15 20 25 30 4 Invändigt i den icke visade ugnen ﬁnns ett arrangemang med upprättstående stöd, vilka är anordnade med samma delning som bärorganen 5 och vilka är så smala i sina längd- riktningar att bärorganen 5 kan föras in i luckorna mellan stödorganen i ugnen. Detta innebär att ett arbetsstycke vilande på bärorganen skjutes in i ugnen, varefter bärorganen sänkes till lägen under ovansidorna på stödorganen så att arbetsstycket vilar på stöd- organen, varefter bärorganen 5 mellan stödorganen åter kan dragas ut ur ugnen under den tid upphettning av arbetsstycket sker. Härigenom minskas värmepåverkan av bäranordningen 3.The workpiece is, for example, a piece of body plate intended for the manufacture of a part of a vehicle body. 10 15 20 25 30 4 Inside the oven (not shown) there is an arrangement with upright supports, which are arranged with the same pitch as the support members 5 and which are so narrow in their longitudinal directions that the support members 5 can be inserted into the gaps between the support members in the oven . This means that a workpiece resting on the support members is pushed into the oven, after which the support members are lowered to positions below the tops of the support members so that the workpiece rests on the support members, after which the support members 5 between the support members can be pulled out of the oven again. This reduces the heat impact of the support device 3.

Vid uttagning av arbetsstycket skjutes bärorganen 5 in i ugnen under arbetsstycket och mellan de i ugnen anordnade stödorganen varefter bärorganen lyftes och drages ut ur ugnen med arbetsstycket vilande på upplagsytan.When removing the workpiece, the support members 5 are pushed into the oven under the workpiece and between the support members arranged in the oven, after which the support members are lifted and pulled out of the oven with the workpiece resting on the support surface.

Via rörelser överförda till monteringsdelen 1 är det sedan möjligt att förﬂytta bäranord- ningen 3 till omedelbar närhet av ett pressverktyg där pressning och härdning av karos- seridetalj en skall ske.Via movements transmitted to the mounting part 1, it is then possible to move the support device 3 to the immediate vicinity of a pressing tool where pressing and hardening of the body part is to take place.

I ﬁg 2 visas i perspektiv den i ﬁg 1 visade bäranordningen 3 och det framgår att bär- anordningen är förbunden med ett fäste 6, som har till ändamål att fästa bäranordningen 3 i rörelseanordningen 2. Detaljutformningen hos detta fäste kan varieras men det skall understrykas att fästet medelst en på ritningen inte visad snabbkoppling förbinds med rörelseanordningen 2.Fig. 2 shows in perspective the support device 3 shown in Fig. 1 and it appears that the support device is connected to a bracket 6, the purpose of which is to fasten the support device 3 in the movement device 2. The detailed design of this bracket can be varied, but it should be emphasized that the bracket is connected to the movement device 2 by means of a quick coupling not shown in the drawing.

Av ﬁg 2 framgår vidare att bärorganen 5 åtminstone gruppvis är sammankopplade via horisontella hållare 7. I utföringsforrnen enligt ﬁg 2 är bärelementen 5 grupperade i tre grupper med 4, 3 och 4 bärelement i varje grupp. En arman gruppindelning kan natur- ligtvis också göras i beroende av hur stor hela bäranordningen 3 skall vara och hur stödorganen i ugnen är arrangerade.From ﬁ g 2 it further appears that the support members 5 are at least in groups connected via horizontal holders 7. In the embodiments according to ﬁ g 2 the support elements 5 are grouped in three groups with 4, 3 and 4 support elements in each group. A poor group division can of course also be made depending on how large the entire support device 3 is to be and how the support means in the oven are arranged.

Av såväl ﬁg 1 som 2 framgår tydligt att de från hållama 7 vända ändama av bärorganen 5 är fria ändar, vilket är nödvändigt för att dessa skall kunna föras in mellan de i ugnen anordnade stödorganen. 10 15 20 25 30 5 I ﬁg 3 visas en något annorlunda utföringsforrn av en bäranordning 3 vilken även denna har ett fäste 6, två stycken hållare 7 samt ett antal bärorgan 5. Av ﬁguren framgår också att det på bärorganens 5 ovansidor är anordnat ett antal uppåtriktade distanser 8 vilkas övre ytor ligger i ett gemensamt plan som deﬁnierar upplagsytan för arbetsstycket.From both ﬁ g 1 and 2 it is clear that the ends of the support members 5 facing away from the holders 7 are free ends, which is necessary for these to be able to be inserted between the support members arranged in the oven. Fig. 3 shows a slightly different embodiment of a support device 3, which also has a bracket 6, two holders 7 and a number of support members 5. The figure also shows that a number of arrangements are arranged on the upper sides of the support members 5. upwardly spaced spacers 8 whose upper surfaces lie in a common plane which ﬁnie the bearing surface of the workpiece.

Höj den på dessa distanser är sådan att arbetsstycket hamnar 5-15 mm över ovansidoma på bärorganen 5, vilket minimerar sektionsvis nedkylning av arbetsstycket.Raise it at these distances is such that the workpiece ends up 5-15 mm above the tops of the support members 5, which minimizes sectional cooling of the workpiece.

För att minska uppvärmningen av bärorganen 5, när dessa föres in i ugnen, har bär- organen yttre periferiytor, vilka är så formade att förhållandet mellan periferiytomas storlek och storleken på de av periferiytorna inneslutna volymema blir litet, företrädesvis så litet som möjligt. Minimalt förhållande fås om periferiytorna har cirkulära tvärsnitt, dvs bärorganen 5 skall ha cirkulära tvärsnitt. Eventuellt kan andra, cirkelliknande tvär- snittsformar också användas, exempelvis regelbundna månghörningar. I en praktisk utföringsfonn kan bärorganen vara sammansatta av ett antal cylindriska stänger eller eventuellt bestå av en enda sådan.In order to reduce the heating of the support means 5, when these are introduced into the oven, the support means have outer peripheral surfaces, which are shaped so that the ratio between the size of the peripheral surfaces and the size of the volumes enclosed by the peripheral surfaces becomes small, preferably as small as possible. Minimal ratio is obtained if the peripheral surfaces have circular cross-sections, ie the support members 5 must have circular cross-sections. Other, circular-like cross-sectional shapes may also be used, for example regular polygons. In a practical embodiment, the support means may be composed of a number of cylindrical rods or possibly consist of a single one.

För att bärorganen 5 inte skall deformeras och bli skeva under tiden de hettas upp eller kyles av är det viktigt att tvärsnittsformen :för bärorganen är symmetrisk.In order for the support members 5 not to deform and become skewed while they are being heated or cooled, it is important that the cross-sectional shape of the support members is symmetrical.

Gemensamt för de i ﬁgurema 2 och 3 visade utföringsfonnema av bäranordningarna 3 är att varje bärorgan 5 är sammansatt av ett antal delbärorgan, ett övre delbärorgan 9, ett undre delbärorgan ll och ett däremellan mittbeläget delbärorgan 10. Detta framgår tydligt av ﬁgurema 4 och 5. Enligt uppfinningen är det övre delbärorganet kortast och är förbundet med mittdelbärorganet 10, vilket är det längsta delbärorganet. Det undre del- bärorganet ll har ungefär halva längden av det mellanbelägna delbärorganet 10. Del- bärorganen är parallella med varandra och belägna över varandra på sätt som visas i ändvy i ﬁg 5 och vidare är delbärorganen förbundna med varandra, exempelvis genom svetsning eller medelst mekaniska förband såsom klämmor. Förekomsten av de övre och undre delbärorganen 9 respektive ll innebär att varje bärorgan 5 får en ökad bärförmåga i vertikal riktning. 10 15 20 6 Genom att tvärsnitten för delbärorganen 9-11 är lika kommer delbärorganen att värmas upp och kylas ner i samma takt Detta minskar risken för temperaturrelaterade deforrna- tioner.Common to the embodiments of the support devices 3 shown in Figures 2 and 3 is that each support member 5 is composed of a number of sub-support members, an upper sub-support member 9, a lower sub-support member 11 and a sub-member 10 located therebetween. This is clear from Figures 4 and 5. According to the invention, the upper sub-support member is shortest and is connected to the middle sub-support member 10, which is the longest sub-support member. The lower sub-support member 11 has approximately half the length of the intermediate sub-support member 10. The sub-support members are parallel to each other and located above each other in the manner shown in end view in ﬁ g 5 and further the sub-support members are connected to each other, for example by welding or by mechanical dressings such as clamps. The presence of the upper and lower sub-support members 9 and 11, respectively, means that each support member 5 has an increased load-bearing capacity in the vertical direction. 10 15 20 6 Because the cross-sections of the sub-support members 9-11 are equal, the sub-support members will be heated and cooled down at the same rate. This reduces the risk of temperature-related deformations.

För att ytterligare minska värmeupptagningen hos bärorganen 5 har dessa en värme- reﬂekterande yta som kan vara åstadkommen genom slipning, polering, ytbeläggning med värmereﬂekterande ytbeläggningar etc. Vidare minskas värmeöverforingen från arbetsstycket till bärorganen 5 genom att arbetsstycket medelst distanserna 8 hålles på något avstånd från bärorganen 5.In order to further reduce the heat absorption of the support members 5, these have a warmer ﬂ rectifying surface which can be achieved by grinding, polishing, surface coating with heater ter alternating surface coatings, etc. Furthermore, the heat transfer from the workpiece to the support members 5 is reduced 5.

Om distanserna skulle slopas, kommer i stället arbetsstycket att anligga mot ovansidoma av bärorganen, och då på grund av deras cirkulära tvärsnitt endast i en linj eanliggning.If the distances were to be eliminated, the workpiece will instead abut against the upper sides of the support members, and then due to their circular cross-section only in a line abutment.

På grund av tvärsnittsformen hos bärorganen 5 kommer också från arbetsstycket ut- strålande värme att reﬂekteras bort i sidled i stället för att absorberas av bärorganet.Due to the cross-sectional shape of the support means 5, heat radiating from the workpiece will also be reflected away laterally instead of being absorbed by the support means.

Claims

10 15 20 25 30 PATENT REQUIREMENTS

A workpiece carrier, which carrier is designed to move a workpiece into and out of an oven and which comprises: a support device (3), on which the workpiece rests and which has a bracket (6) connected to a movement device (2). ), characterized in that the support device (3) comprises a number of elongate, spaced apart support members (5), which together form a bearing surface for the workpiece, and which support members have external peripheral surfaces shaped so that the ratio between the size of the peripheral surfaces and the size of the volumes enclosed by the peripheral surfaces becomes small, preferably minimal.

Carrier according to Claim 1, characterized in that the peripheral surfaces have a circular cross-sectional shape.

Carrier according to Claim 1 or 2, characterized in that the perioperative surfaces have warmer ﬂcreting properties achieved by grinding polishing or coating with a warmer ﬂcating surface layer.

Carrier according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the support means (5) are spaced apart at their one ends in at least one horizontal holder (7), which or which are connected to the bracket (6), while the support means opposite ends are free.

Carrier according to one of Claims 1 to 4, characterized in that each support member (5) is composed of at least two sub-support members (9, 10, 1 1) having substantially the same cross-sectional shape, the sub-support members being arranged one above the other and connected together.

Carrier according to claim 5, characterized in that each support member comprises an intermediate support member (10) which defines the length of the support device (3), and shorter upper and lower sub-support members (9 and 1 1, respectively), all three sub-support members being attached to the holder (7 ) or the holders. 8

Carrier according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the support means (5) have upwardly spaced distances (8) which define the bearing surface of the support device.