SE453059B - Anordning for beroringsfri svengning av en konstruktionsdel - Google Patents

Description

453 059 utrymmeskråvande och kunna placeras t.ex. helt eller delvis under karossen. om denna transporteras med ett konveyorsystem.

Relativt stora toleranser skall kunna tillåtas vid karossens positionering relativt manipulatorn. Dessa uppgifter har lösts genom att minst en magnet år placerad utanför konstruktions- delens svângningsområde på något avstånd från ett parti av konstruktionsdelen som år rörligt i ett plan företrädesvis tvärs mot sagda svângningsaxel, och att magneten är anordand att via en luftspalt attrahera konstruktionsdelen och därvid medbringa denna vid en relativrörelse mellan denna och magneten.

BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas med hänvisning till ritningarna som visar några utföringsexempel.

Fig. 1 visar i perspektiv en del av en personbils kaross och en manipulator enligt uppfinningen under själva öppnings- resp. stängningsrörelsen.

Fig. 2 visar ett snitt genom nedre delen av en bildörr och manipulatorns magnetarm i läge för öppning av dörren.

Fig. 3 visar en modifierad manipulator enligt uppfinningen i sidovy.

Fig. 4 visar ytterligare en modifierad manipulator enligt upp- finningen i sidovy.

Fig. 5 visar i perspektiv en förenklad utföringsvariant, speciellt utvecklad för stängning av bildörrar.

Fig. 6 och 7 visar schematiskt stängningsförloppet enligt fig. 5 i vy ovanifrån.

Fig. B visar i vy ovanifrån en manipulator enligt uppfinningen med stationära magneter under stångningsfasen av en dörr.

Fig. 9 visar en variant av den i figur 8 åskådliggjorda mani- pulatorn med stationära magneter, avsedda för såväl öppning som stägning av en konstruktionsdel.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEHPEL Hanipulatorn 11 enligt uppfinningen består av ett stativ 12. “mf HUAUTY 453 059 91 vilket uppbär ett ställdon 13, exempelvis i form av en vridhydraul med genomgående axel 14, vilken i sin övre och nedre del är vridfast förbunden med en hållare 15. Vid denna år kring en horisontell axel 18 svängbart lagrat en arm 17, vars horisontal- eller lutningslåge är reglerbart medelst ett servodon 19. Detta år ledbart förbundet dels med hållaren {5 och dels med armen 17. Pâ armens 17 ovansida är fästa ett antal magneter 20 på sådant sätt att deras poler är uppåtriktade mot en på något avstånd från dessa belägen konstruktionsdel 25, som kan vara en dörr. en lucka. en huv eller liknande. Hanipulatorn är anordnad utanför konstruktionsdelens svängningsområde och så att endast en smal luftspalt skiljer dessa från varandra.

I sådana fall där manipulatorn måste kunna anpassas till förekommande höjdvariationer hos det objekt som skall påverkas ar manipuiatorns stativ 1¿ försedd med en i hojd- uth sidled justerbar platta 21, som i sin tur via en horisontell gångled 22 uppbär en hållare 23. vid vilken ställdonet 13 är fixerat, Detta kan således justeras såväl i höjdled. sidled och vertikal- eller lutningslage mot horisontalplanet.

Manipulatorn är speciellt utvecklad för beröringsfri öppning och stängning av dörrarna till en personbilskaross. som framföres av en konveyor (ej visad) och som utgör en viktig del i t.ex. ett helautomatiserat ytbehandlingssystem. där målningen utföres med robotar. Manioulatorn kan givetvis även anpassas till andra arbetsuppgifter. Beroende på hur arbetsprocessen skall avlöpa kan det finnas en manipulator 11 på vardera sidan om karossen. Manipulatorerna kan vara så programmerade att dessa först oppnar och stänger var sin framdörr och efter en förflyttning av karossen upprepa samma procedur med hakdorren. Det är emellertid även tänkbart att anordna en manipulator för «vardera dörr och om målningen utföres enligt lópandebandprincipen kan manipulatorerna vara så utformade att dessa utför en med karossen synkroniserad âkrörelse. Ett annat alternativ är att en manipulator enbart år avsedd för öppning av dörrarna och en annan har tilldelats Pstííšåšåšššuhktion.

QUALITY 453.059 Manipulatorn 11 är utformad med så låg höjd. att den huvudsakligen får plats under den på transportbanan framförda karossen 10. Manipulatorns läge relativt karossen är så vald. att manipulatorns arm 1? kommer att bli belägen mitt För och under den dörr 25 som skall öppnas. Det är därvid icke absolut nödvändigt att dörrens 25 gångledsaxel 26 sammanfaller med manipulatorns vertikala rotationsaxel 14, utan mindre avvikelser kan tolereras. Med hänsyn till kravet på beröringsfrihet och en säker Funktion är det emellertid viktigt att dessa båda axlar är väsentligen axparallella.

I det tillverkningsskede som karossen befinner sig i när den skall målas saknar dörren låsanordning och hålles kvar i stängt läge med hjälp av i dörren ingående fjädrar eller en tillfällig magnetfixtur. Vid öppandet av dörren måste således denna Fjäderkraft eller magnetkraft overvinnas och eftersom dörren i en föregående operation på utsidan har erhållit en färgbelâggning får ytan icke beröras. Av dessa anledningar är manipulatorns arm 17 med magneterna 20 belägna på ett så ringa avstånd nedanför dörrens underkant som möjligt. En fri luftspalt på exempelvis 2-10 mm vid en viss given magnetkraft har visat sig vara lämpligt. även med hänsyn till förekommande höjdvariationer hos karosserna. Hagneterna 20 är så placerade på armen 17, att en koncentration av fältlinjerna erhålles ovan för dessa. Väljes hästskoformade permanentmagneter skall polerna vara vända mot dörrens 25 underkant. En svangning av armen 17 medelst stâlldonet 13 resulterar i att den magnetiska kraften öppnar dörren och svänger den till öppet läge, vilket har förprogrammerats i manipulatorns styrutrustning (ej visad). Dörren kan antingen stängas av samma manipulator eller också förflyttas karossen till nästa arbetsområde. exempelvis För att måla dess bakdörrar, varvid stångningen utföres av en speciellt for denna funktion konstruerad manipulator.

Oberoende av vilken arbetsuppgift som har tilldelats mani- pulatorn kan armen efter fullbordad öppnings- eller stäng- ningsrörelse svänga: kring gångledsaxeln 18 i riktning från dörren. varigenom luftspalten blir så stor, att magnetkraften bryts. Armen kan, sedan karossen har förflyttats. återgå till MWMMPooR QUALITY t. 453 059 sitt utgångsläge.

I stället För att tilta armen 17, så som är visad i utförings- exemplet enligt figur 3. kan armen 17 tillsammans med vriddonet 13 vara vertikalt förskjutbara längs gejder 27. anordnade vid stativet 12. Förskjutningsrörelsen åstadkommes medelst ett ställdon 28, i enlighet med vad som âskådliggöres i figur 4.

Eftersom karossens 24 avstånd till golvet och därmed till magneternas 20 överkant kan variera inom vissa gränser, kan det i sådana fall vara nödvändigt att regler luftspalten mellan dörrens 25 underkant och magneterna. Detta åstadkommes lämpligen medelst en på armen 17 anordnad givare 18, som exempelvis optiskt avkänner avståndet mellan dörren och magneterna och via en komparator ger en signal till ställdonet 19 resp. 28 for en lagesjustering hos armen iï. I stället för att mata avståndet är det även tänkbart att medelst en hallgenerator mäta den magnetiska fältstyrkan. som är proportionell till luftspaltens storlek.

Vissa rörelser. t.ex. stängning av en dörr eller liknande. kan åstadkommas med mindre effektbehov, och till detta ändamål har den i figurerna 5 till 7 visade utföringsvarianten utvecklats.

Vid denna består manipulatorn 11 av en platta 29. vid vilken ar fàstade ett antal magneter 20. Plattan 29 är vridbar kring en vertikal axel 14 relativt en bottenplatta 30. och är justerbar i höjdled medelst ett distansorgan 31. Hanipulatorn 11 är, på samma sätt som vid ovan beskrivna utföringsexempel. placerad något nedanför karossens 24 dörr 25 och utanför dess svängningsområde. så att en redan öppnad dörr vid karossens förflyttning längs transportbanan kommer i ett vist läge att befinna sig mit över magnetpaketet 20. Detta utovar på dörrens underkant en magnetisk attraktionskraft, som ar sa stor att vid en fortsatt förflyttning av karossen vrides i takt med förflyttningsrörelsen såväl plattan 29 med magneterna 20 kring axeln 14. som dörren 25 kring axeln 26. så att en successiv stängning av dörren åstadkommas. När attraktionskraften upphör, genom att dörren har passerad magneterna, svänges ælïüwíílí” QUALITY 453.059 plattan 29 tillbaka till sitt utgångsläge med hjälp av en dragfjâder 32 eller liknande.

Det är även möjligt att anordna magneterna 20 stationära. på en lämpligen i höjdled reglerbar platta 33. så som är visad i figur 6. Hagneterna år anordnade i sådant mönster, att vid karossens 24 förflyttning ett i sidled från och/eller till karossen ökande avstånd till närmaste magnet Zfla, 20b, 20: osv erhålles. och därmed en svängning av dörren 25. Denna manipulator lämpar sig vid sådana konstruktionsdelar, som är lättrörliga. dvs. där ett inbyggd kraftigt Fjâdermotstånd icke behöver övervinnas.

Uppfinningen âr icke begränsad till de visade Ütförings~ formerna utan ett flertal variationer år tänkbara inom ramen för patentkraven. Således kan magneterna vara g1ektrnmagneter.

W A-- om en elektrisk brytning av magnetkiafterna ünskas, eller kraft permanetmagneter alstrar inte är tillräcklig. ”wå uuAuïv n' H

Claims (8)

453 059 *(- PATENTKEAV

1. Anordning för beröringsfri svängning av en vid ett rörligt föremål (24). t.ex. en kaross, kring en gångled (26) svängbar konstruktionsdel (25). t.ex. en dörr. lucka eller dylikt med hjälp av minst en företrädesvis flera magneter (20), vilket föremål (24) år rörligt längs en transportbana, k ä n n e t e c k n a d d â r a v. att längs konstruktionsdelens (25) svängningsområde, men på något avstånd utanför detta år placerade sagda magneter (20), vilka är anordnade att på minst en av konstruktionsdelens begränsningssidor. t.ex. dess under och/eller överkant. via en luftspalt utöva en magnetkraft, och att magneterna (20) är rörliga längs en förutbestämd bana, alternativt fast anordnade i ett mönster. så att vid en relativrörelse mellan föremålet (24) och magneterna konstruktionsdelen (25) är utsatt för en svängningsrörelse kring dess gångled (28).

2. Anordning enligt patentkrav 1I k ä n n e t e c k n a d d å r a v, att magneten/magneterna (20) är anordnade på en manipulator (11) i form av en arm (17.29) svångbar kring en vridningsaxel (14), att manipulatorn (11) och magneterna (20) är placerade utanför konstruktionsdelens (25) svängningsområde på något avstånd från konstruktionsdelen, att manipulatorn (11) och/eller konstruktionsdelen (25) âr anordnade att positioneras relativt varandra så att deras svängningsaxlar (14.26) är belägna väsentligen i samma plan företrädesvis i varandras axiella förlängning. och att manipulatorn (11) är svängbar kring sagda vridningsaxel (14) antingen medelst ett ställdon (13) eller genom den förbipasserande konstruktionsdelens (25) rörelse under inverkan av magnet- kraften.

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att armen (17) och/eller magneterna (20) är medelst ställdon (19;28) rörliga i vertikalplanet och inställbara i olika vinkellägen relativt konstruktionsdelen (25). i syfte att dels QUALITY 4_53 059 ïš konstanthålla luftspaltens avstånd dem emellan och dels för undansvångning av armen, när magnetkrafterna skall brytas. L.

Anordning enligt patentkrav 1 eller 2. k å n n e t e c k n a d d å r a v , att magneternas (20) vinkelläge relativt konstruktionsdelen (25) år i begränsad omfattning självjusterande under inverkan av magnetkrafterna.

S. Anordning enligt något eller några av föregående patent- krav, k å n n e t e c k n a d d å r a v , att manipulatorn (11) är anordnad rörligt. företrädesvis längs en bana. väsentligen parallellt med konstruktionsdelens transportriktning.

6. Anordning enligt något eller några av föregående patentkrav, k â n n e t e c k n a d d ä r a v . att magneterna (20) år blockformade permanentmagneter.

7. Anordning enligt patentkrav 3. k ä n n e t e c k n a d d å r a v . att på armen (17) är anordnade givare (18). för mätning av avståndet mellan magneterna (20) och konstruktionsdelen (25), och vilken mätningssignal användes som styrsignal för reglering av armens höjd- och lutningsläge.

8. Anordning enligt patentkrav 1, k å n n e t e c k n a d d ä r a v , att magneterna (2Ua,20b.20c osv.) är stationära och konstruktionsdelen (25) förutom svängbar kring sagda gångled (28) även linjärt rörlig, och att magneterna är höj- och sänkbara och anordnade i ett mönster. huvudsakligen svarande mot konstruktionsdelens rörelsebana, varvid dess väsentligen linjära rörelse längs transportbanan åstadkommer en svängning MPÜWM QUNJTYr r av denna kring dess gångled.