SE468000B

SE468000B - Robotiserat hanteringsdon

Info

Publication number: SE468000B
Application number: SE8705189A
Authority: SE
Inventors: F Sartorio
Original assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1986-12-30
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1992-10-19
Also published as: IT1196884B; CA1312271C; FR2608947B1; US4827757A; DE3744315C2; JP2549833B2; CS272780B2; FR2608947A1; DE3744987C2; GB2200092A; DE3744315A1; DD279621A5; JPH0839151A; JP2541589B2; SE9201254D0; GB2200092B; FR2658744A1; SE503990C2; ES2006029A6; SE8705189D0

Description

468 000 En icke begränsande utföringsform av föreliggande Llppfixmirxg beskrives här nedan som ett exempel i anslutning till ritningar-na, på vilka: - figur 1 visar i perspektiv ett hanteringsdon i enlighet med den föreligg- ande uppfizmiragerxs lära och ett ett dylikt organ uppvisande plåtboclmixngs- System; - figurerna 2 och 3 visar i förstorad skala delvis skurna sido- och frontvyer av en detalj i figur 1; - figur 4 visar en sidvy av organet och systemet i figur 1; och - figurerna 5, 6, 7, 8 och 9 visar schematislca arbetsmoment för organet i figur 1.

Siffran 1 i figur 1-4 betecknar ett autoznatiskt system för att bocka metallplåtar 2, i synnerhet, nen ej uteslutande, för att framställa lådor 3. Systemet 1 omfattar en bocknirxgspress 4 av godtycklig känd typ, ett robotiserat hanteringsdon 5 som styrs av ett elektroniskt system 6 med t.ex. en mikroprocessor, ett lager 7 för plåtanza 2 och ett utmatnings- och transportorgan 8 för färdigställda lådor 3. Pressen 4 omfattar en stämpel 9 och en form 10 placerade parallellt ned varandra och avsedda att mata på ett sådant sätt, att en plåt 2 bockas mellan stämpeln 9 och formen 10 (fig 6 och 7) längs en rät axel C (fig 5) parallell med pressens 4 längdaxel Och här nedan även kallad " e1". I förhållande till organet 5bakan elnCoct1mittenntorga1-xet5 xxppvisarpressen 4 en rörlig, rnnnerislct styrande ändlägesgivare 11 av i stort sett känd typ, vilken styrs av systemet 6 eller liknande och som är monterad sanunan med pressen 4 för att samverka ned och läg plåten 2. Ändläges- givaren 11 uppvisar emellertid enligt föreliggande uppfinning åtminstone ett par linjära lägesgivare 12 av godtycklig känd typ (potentiorneter, optisk skala, etc.) ned ett förhållandevis stort, i cm mätbart Inätorrrråde och är avsedd att samverka med den av organet 5 hanterade plåten 2 för att spåm plåten 2 i förhållande till bockningsaxeln C och därmed matarsystenet 6, t.ex. via linjen 13, ned ett en kontrollsignal avgivande system 6 för att justera plåtens 2 position genom att på lämpligt sätt styra donet 5.

Donet 5 kan likaledes i enlighet ned föreliggande uppfinning vara direkt monterat på och ihop ned pressen 4, i synnerhet på ett bottenelement 14 i denna och parallell ned axeln C för att åstadkomma 5 donets erforderliga 468 000 3 konstruktiva styvhet genom att utnyttja pressens 4 egen vikt. Beroende på presstypen 4 (rörlig stämpel eller rörlig form) kan elementet 14 utgöra en del av stativet i pressen 4, i vilket fall donet 5 är fastsatt i förhåll- ande till stämpeln 9, eller så kan det utgöra en del av en rörlig konstruk- tionen stödjande form 10, i vilket fall donet 5 under pressens 4 drift tillsammans med elementet 14 och formen 10 lyftes mot en stationär stämpel 9.

Donet 5 utgöres av ett erlannigt organ anfattanie en plockdel 15 av godtycklig typ avsedd att samverka med en enskild plåt 2 för att hålla denna i samna plan som ett plockplan genan plockdelen 15 och därmed tvingar plåten 2 att flyttas hela tiden tillsammans med och i stort sett i sarnma plan som plockdelen 15, varvid ett huvud 16 odelat stöder plockdelen 15 och tillåter dessvridiﬁngrunttxråmtvarandravinkelrätaæzlarAochß (fig 1, 2 och 3), och stödorgan för huvudet 6, avsedda att flytta detta i förhållande till ett referenssystem, varv koordinater är lagrade i systemets 6 minne, vilket längs tre koordinataxlar är orörligt i förhållande till axeln C, i synnerhet längs en med axeln C parallell axel X och placerad på ett givet fast avstånd från denna, och i det visade exemplet i ett virxkelrätt mot axeln X löpande plan med polara referenser Y, Z.

De huvudet 6 stödjande delar anfattar ett rakt, med elementet 14 sammanfogat stativ 18 företrädesvis i U-fom, varvid dess längdaxel löper parallellt med och sanlmanfaller med axeln X, varvid en känd typ motordriven vagn 19, t.ex. motordriven av en första stegmctor 20 san har en kodare eller annan lilmande lägesgivare och är avsedd att flyttas längs med stativet 18 i X- axelns riktning, en rak pelare 21 san bärs på en andra motondriven vagn 22 avsedd att flyttas på vagnen 19 längs ett sektionskugghjul 23 via en krökt bana Y vinkelrät mot vagnens 19 flyttningsriküxiiag genan att ligga i ett mot X-axeln vinkelrätt plan, och en rak, tvärs över pelarens 21 spets fäst arm 24, vilken är vinkelrät mot stativet 18 och vagnens 19 rörelseriktxïirxg, d.v.s. X-axeln. Vagnen 22 drives exenpelvis av en stegmotor 25 san uppvisar en mtsvarande kodare, och pelaren 21 i sin tur, san drives av exempelvis en ytterligare stegmotor 26 med motsvarande kodare, flyttas längs sin längdaxelpåvagnenzz iriktrﬁixgenzvixkelrättnxotochisanuruaplansan rilctrüimgen Y och är således likaledes vinkelrät mot X-axeln och vagnens 19 rörelseriJCtrüJ1g. 468 000 4 Arnen 24 *uppvisar två ytterligare motorer och lägesgivare, 27 och 28, för huvudet 16 OCh en ändgaffel 30 som bär huvudet 16. Huvudet 16 (Jmfattar enligt föreliggande uppfinning ett första elenent 31 som direkt bär och är sammanfogat ned delen 15, och ett andra element 32 som direkt bär elementet 31, dock separat från delen 15, och som i sin tur bärs av ärldgaffeln 30, inuti vilket det är beläget tillsammans med resten av huvudet 16. Elementet 31 drives på känt, nen här icke visat sätt av en motor 27 och är monterat på elementet 32 för vrida sig runt axeln A, medan elementet 32 drives på känt, men här icke visat sätt av en motor 28 och är nonterat på änden 30 för att vrida sig runt axeln B. Elenenten 31 och 32 är enligt föreliggande uppfinning korsvis fästa inuti varandra, med sina motsvarande vridningsaxlar Aochßskärancievararldra, varvidalrlarnaAochßmedelelm-z-ntel-:Blochn vrider sig koaxiellt genom att vara belägna vinkelrätt mot resp. parallellt med pleekplariet för plåten 2. mivuiet 16 är med andra ord utförnnt på ett sådant sätt, att axeln A står vinkelrät not plockdelens 15 plan och not plåten 2, som fasthålles av denna, medan axeln B är parallell med och i stort sett ligger i samma plan som plåten 2. Elenentets 32 vridningsaxel B ligger också parallell ned axeln X och elakt parallell ned stämpeln 9 och därigenom även med axeln C. På grund av denna utformning av de delar som bär huvudet 16, följer även att, hur än donet 15 manövreras, d.v.s. flyttar vagnarna 19 och 22 den pelaren 21 var för sig eller 'tillsammans i godtycklig riktning, så flyttas axeln ß med huvudet is utan förskjutning i förhållande till det i systenet 6 lagrade och i förhållande till axeln C låsta referens- systemet. Detta att axeln B alltid förblir parallell med beak- ningsaxeln c i pressen 4, till vilken nanteringsdenet s är anslutet.

Plockdelen 15 består enligt föreliggande uppfinning av en mekanisk griptång som omfattar ett par parallella, mot varandra riktade backar 33 och 34 med ett 'Ii-format horisontellt parti, och ett känt slags, företrädesvis hydrau- liskt eller pneumatiskt 35 avsett att flytta backarna 33 och 34 vinkelrätt mot deras motsvarande plan och längs deras egen symmetri- axel. mnövreringsorganet 35 är med sin axel placerat sammanfallarxie ned vridningsaxeln A och består på grund av storleken företrädesvis av ett par trydduftdrivria cylindrar i serie. Backen 33 är sammanfogad ned elementet 31, som består av en cylindrisk krage inuti elenentet 32 för att på lager 36 vrida sig runt axeln A. Backen 34 är i sin tur sammanfogad ned en stång 37 på manövreririgsdonet ss, varvid stången 37 i sin tur är löst och keaxiellt mnterad inuti magen 31. För att förhindra en tillfällig vridning, är 468 000 5 backarna 33 och 34 sammanlänkade på sin plockkanterna 40 motsatta ände med ett par sanunanlärﬂmde och till backarna 33 och 34 länkade förbindelsestavar 42. Elementet 32 är i sin tur koaxiellt länkat till axeln B på armen 24 och med hjälp av stiften 44 löst monterat på motsvarande lager 45. Amen 24 är i stort: sett parallellepipedisk och symmetrisk i förhållande till en axel D (fig 3), vilken skär axlarna A och B i samma punkt, så att elementet 31 och den därmed sanunanfogade plockdelen 15 kan vrida sig över en båge san är synm-etrislc i förhållande till ett mot bockniigsaxeln C vinkelrätt plan och i synnerhet vinkelrätt mot axeln D. Elementet 32 måste för att tillåta ett effektivt hanterarxde av plåtarna 2 utan i enlighet med föreliggande uppfinning kunna vrida sig runt axeln B över en båge av åüninstone 235°, medan elementet 31 samtidigt måste kunna vrida sig över en båge av mer än l80°. Detta åstadkommas genom att förse armen 24 med en kona intill ändgaffel 30 som i det motaxeln B vinkelräta planet definieras av mitt ernøt varandra liggande hålrmn 30a avsedda att upptaga plockdelen 15 i dess gränslägen runt axeln B och san visats med sektionerin- gen i figur 2. Pelaren 21 är dessutom utformad smalare än armen 24, och hela enheten 5 utformas på detta sätt mindre, åtminstone på en sida, än armens24 vineklrättmtaxelnbnwättabredd. Ochamräntutformasde synnmetriska T-likrnarxde backarna 33 och 34 på ett sätt att, sett horisontellt i ett mot axeln A vinkelrätt plan (fig 3), den bredaste ärxden med plockkanten 40 skiljes från vridningsaxeln A av ett avstånd 'm' san är större än arnxens 24 halva bredd, mätt tvärs över axeln D, så att änden skjuter utanför armen 24, när plockdelen 15 vrides vinkelrät :not axeln D och därigenan förhindrar en med armen 24 oberoende av om plockdelen 15 är belastad eller ej. Plåten 2 kan således vridas fritt runt 180° genom att vrida plockdelen 15 runt axeln B med plockdelen 15 vineklrät mot axeln D (efter en vridning med 90° runt axeln A) .

Hanteringsdonet 5 omfattar san option även åtminstone en hjälpplockdel 50 san är identisk med delen 15 och är sammanfogad med stativets 18 ände 51 i ett givet läge för att gripa tag i och fasthålla plåten 2 på plockdelen 15. Nära intill hjälpplockdelen 50 finnes även anordnad ett stationärt mätinstrument 53 för sidoläget med åtminstone en linjär givare 54 lilmarxde givarna 12. Givaren 54 är via en ledning 55 även förbunden med systemet 6 för att förse detta systan med en styrsignal för justering av donets 5 läge. Donet 5 drar i drift plåtar 2 en och en ur ett förråd 7 genom att gripa tag i dem med plockdelen 15 och för dem separat till ett antal olika 468 000 6 arbetslägen i förhållande till axeln C. I synnerhet när plockdelen 15 måste gripa tag i en av den rektangulära plåtens 2 långsidor, bockas först i enlighet med figurerna 6 och 8 plåtens 2 kortsidor på plockdelen 15 för att förhindra oönskad Plåten 2 vrides därefter, genom att vrida plockdelen 15 runt axeln A, vinkelrätt mot dess plan för att placera den av plockdelens 15 gripna motsatta långsidan mellan stämpeln 9 och formen 10. Medan långsidan fasthålles mellan stämpeln 9 och formen 10 (fig 7 och 9) kan plockdelen 15 öppnas åter för att gripa tag i den delvis bockade plåten 2 i en av dess kortsidor och frilägger således den sista sidan för bockning. (Im detta inte är möjligt på grund av att plåten 2 är för liten, åstadkommas detta automatiskt av donet 5 genom att använda hjälpplockdelen 50, på vilken plåten 2 fastklämmes under plockdelens 15 rörelse. Under plockdelens 15 rörelse vapprätthålles positioneringsnoggramuheten genom att donet 5 pressar plåten 2 som åter gripits tag i av plockdelen 15 mot sidmnätinsuwnentet 53 och givaren 54 och därigenom mot ändlägesmätinstru- mentet 11 och givaren 12, vilka genom systemet 6 avger styrsignaler för att vrida plåten 2 i rätt läge, t.ex. genom att vrida plockdelen 15 runt axeln A och flytta vagnen 22 och pelaren 21. Under varje bockniimgsrrxoxnent åstadkomrner plockdelen 15 även att fasthålla plåten 2 och följer samtidigt dess snedvzlnkliga rörelse som åstadkoanmes av stäxnpeln 9 och formen 10 genom att öppna och vrida den runt den med bockningsaxeln C parallella axeln B. Genom att vrida plockdelen 15 runt axeln A till av de i figurens 5 planvy visade gränslägen och därefter runt axeln B, kan plåten 2 även san tidigare nämnts vridas mer än 180 °.

Föreliggande zippfirn-xiiigs fördelar framgår tydligt av beslmivrxirigen ovan.

Först och fränst åstadkommer den en mycket noggrann placering av plåten 2 på grund av donets 5 mimerislct styrda förflyttning och bruket av givarna 12 och 54. Donet 5 är dessutom billigare och lättare än kända organ på grund av att det stödes av en del av själva pressen. För det tredje åstad- kcxnmer den en rninslcnirlg av golvutrynunet och underlättar transporten och nxonteringen av hela bodcnirxgssysteanet. Till slut kan den med en ändläges- givare 11 försedda pressen i ett sådant system även på gängse sätt manövreras för hand genom att flytta vagnen 19 över till stativets 18 ena ände för att frilägga pressens framsida.

Claims

1. J, 468 000 Paterrtkrav 1 Robotiserat numeriskt styrt hanteringsdon (5) omfattande en för samverkan med en metallplåt utformad plockdel på ett sådant sätt att den fästes i samla plan som ett plockplan genom plockdelen; organ för att selektivt flytta plockdelen till ett antal olika positioner, i synnerhet för att automatiskt bocka plåtmaterialet i en bockningspress; ett huvud (16) för att stöda plockdelen och tillåta dess vridning; samt stödorgan (18, 19, 21, 24) för lmvlldet för att flytta detta på kontrollerat sätt ooh i förhållande till ett referenssystem längs med tre koordinataxlar, k ä n - netecknat av, atthuvudet (16) ärvridbartlcringtvenne vinkelräta axlar (A, B) , varvid huvudet (la) dnfattar ett första mterdrivet eletnent (31) sun direkt stöder plockdelen (15) och är stadigt fäst vid denna, varvid det första elementet (31) är vridbart monterat runt en första (A) av nämnda villkelräta axlar (A, B), vilken är vinkelrät mot ploekplarlet, och ett andra mterdrivet elenent (sz), vilket vridbart stöder det första motordrivna elementet (31) och i sin 'blr är monterat samman med stödorganen (18, 19, 21, 24) för att vrida sig runt en andra (B) av nämnda inbördes vimelräta axlar (A, s) vilken är parallell ned plaakplæmet, varvid stödorganen (la, 19, 21, 24) är utformade att flytta den andra axeln (B) utan villkellägesförärldrillg i förhållande till referenssystemet. ' 2 nenenligtmvrkänneteeknat av, attdetföreta elementet (31) är vridbart monterat i det andra elementet så att den första (A) och den andra (B) axeln korsar varandra i ett plan. 3 Donen1igtlcrav1eller2,kännetecknat amattplockdelen beståravenmekanisktång (15) anfattarldeettparparallellalnotvararldra riktade backar (33, 34) och ett linjärt lnanöverorgan (35) för att flytta backarna (33, 34) längs sin egen synmetrialzel, varvid lnanöverorganet (35) med sin axel är placerat sammanfallarxde med den första vridningsaxeln (A). 468 000 g 4 Doner1ligtkrav3,kännetecknatavfattenavbackarna (33) är mnterat sannan ned det första elementet (31) sön består av en cylindrisk, på insidan av det andra elementet (32) placerad krage för att vrida sig runt den första axeln (A), och att den andra backen (34) är monterad samnan med en stång (37) på det linjära Inanöverorganet (35) , varvid stången (37) är löst den köaxiellt mnterad inuti magen (31) och varvid backarna (33, 34) är länklagrade saluman på sina plockkanterna (40) motsatta ändar med hjälp av ett par sannanlämtade een till backarna (33, 34) länkade förbindelsestänger (42). s nenenligtltr-av4, kännetesknat avattdenuvudet (16) stödjande organen omfattar ett ralct stativ (18) , en motordriven vagn (19) som är avsedd att flyttas på stativet i en första rätlinjig riktning (X), en rak pelare (21) som vilar på en andra motordriven vagn (22) som flyttas på den första vagnen (19) i en andra riktning (Y) vinkelrät mot den första riktningen (X) ochisintmlräravseddattflyttaspådenarmdravagnen (22) längs sin egenlängdaxel i en tredje riktning (Z) vinkelrät mot de båda första r (X, Y) och en korsvis på pelarens (21) spets anordnadrakarm (24) soxnärvirkelx-ätlnotden förstarilrtrxiilgen (X) och på en ändgaffel (30) stöder det andra elementet soul är vridbart monterat rurrt den andra rotationsaxeln (B) parallell med den första (X). 6 Donenligtkravàkännetecknat av,attpelaren(21)är smalare än den på denna stödda annen (24), och att hela enheten (5) är ' äuninstene på en sida ntförnad mindre än arnens (24) bredd, varvid backarna (33, 34) i plockdelen (15) är symmetriskt utfornnde san ett T, med den breda änden med plecklønten (40) skild från den första axeln (A) med ett givet avstånd (m), vilket är större än armerxs (24) halva bredd, mätt tvärs dess längdaxel, så att änden i sidled skjuter utanför armen (24), när plockdelen (15) vrides mot armerns (24) längdaxel så mycket att en med armen (24) förhindras. n! Q 468 ÛÛÛ 7 Donenligtkrav5,kännetecknat amattdetävenornfattar åtxninstone ett hjälpplockorgan (50) som är i ett stycke fastsatt på stativets (18) ände i ett givet läge för att gripa tag i den på plockdelen (15) hållna plåten (2) och stöder denna under åtxnjnstone en del av plockdelens (15) förflyttning. 8 Donenligtkrav5,6eller7,kännetecknat av,attdet andra elementet (32) är avsett att vrida sig inuti ändgaffeln (39) på armen (24) över en minsta vinkel av 235°, varvid armen (24) konar intill ändgaffeln (30) , vilken i ett plan virzkelrätt mot den andra vridningsaxeln (B) avsluts av nntriktade hålrLm (30a) som är avsedda att Iippm plockdelen (15) i sina gränslägen runt den aradra axeln (B), varvid det första elenxentet (31) är avsett att vrida sig inuti det arxdra elementet (32) och tillsammans med plockdelen (15) över en båge av mer än 180° och syrmneuiskt i förhållande till annans (15) längdaæi (n). 9 DonenligtkravLkännetecknat amattdetrobotiserade hanteringsdolïet (5) är nbrïterat direkt på Och i_ ett stycke med bocl-:nings- pressen (4) på ett bottenelement (14) i denna med den andra vridningsaxeln (B) för huvudet placerad exakt parallellt med en stänpel (9) i pressen (4).