SE514087C2 - Förfarande vid sammanfogning - Google Patents

Description

20 25 30 35 40 514 087 2 I EP 577 876 visas med hänvisning till fig 7 och 8 resp 9 och 10 anordningar för genomförande av rullfalsning. Gemensamt för båda dessa utföringsforrner är att en industrirobot uppbär ett falsningshuvud med två huvudkomponenter där den ena huvudkomponenten är förbunden med industriroboten medan den andra huvudkomponenten är rörlig relativt den första mot och från arbets- stycket. Konstruktionen innefattar en servoanordning medelst vilken de båda huvudkomponenterna inbördes läge kan styras for att därigenom variera eller åstadkomma en fiädringskraft i falsningsrullens anliggning mot arbetsstycket.

De beskrivna utföringsformema kan befaras lida av svåra problem beträffande precisionen i falsningsrullens anliggningslcraft och rörelsebana pga den rörliga sammarikopplingen av huvudkomponentema i falsningshuvudet. Vidare blir naturligtvis falsningshuvudet ytterst komplicerat och dyrt.

Ytterligare nackdel med den kända tekniken ligger däri att anordningen i princip innefattar två olika rörelsemekanismer, en for förflyttning av fals- ningshuvudet och en för förflyttning av falsningsrullen i falsningshuvudet.

Detta innebär att det finns två källor till brist på precision såväl när det gäller anpressningskraft som noggrannhet i rullens rörelsebana.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNTNGEN Den föreliggande uppfinningen har till ändamål att så utforma det inlednings- vis antydda förfarandet att nackdelarna hos känd teknik elimineras. Speciellt avser uppfinningen att åstadkomma ett förfarande som kan genomföras utan användning av komplicerad och dyr specialutrustning. Vidare avser upp- finningen att åstadkomma ett forfarande som ger precisionsfördelar jämfört med känd teknik.

Den till grund för uppñnningen liggande målsättningen uppnås om det inled- ningsvis antydda förfarandet kännetecknas därav att fiädringen åstadkommes medelst rörelseanordningen.

Genom dessa särdrag vinnes framförallt fördelar beträffande enkelheten i utrustningen.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas närmre under hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar: 10 15 20 25 30 35 40 5 “i 4 0 8 7 3 fig 1 i perspektiv ett falsningshuvud avsett att monterat på en industrirobot användas för genomförande av förfarandet och ñg 2 ett deltvärsnitt genom ett arbetsstycke, den bädd, mot vilken arbets- stycket vilar, och en falsningsrulle.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Uppfinningen kommer nedan i exempliñerande syfte att beskrivas såsom till- lämpad vid en industrirobot. Självklart kan den dock tillämpas vid varje arman typ av rörelseanordning eller manipulator, som är försedd med ett styrsystem och som kan åstadkomma erforderligt relativt rörelsemönster mellan ett arbetsstycke och en falsningsrulle. Begreppet rörelseanordning skall således tolkas så brett att det även innefattar en anordning, som förflyttar ett arbets- stycket i förhållande till en fast anordnad falsningsrulle, ävensom anordningar där såväl arbetsstycket som falsningsrullen rör sig.

I tig 1 antyds med streckade linjer ett rörelseorgan eller en manöverdel ingå- ende i en industrirobot, varvid manöverdelen är den del av industriroboten, som är rörlig längs mycket komplicerade rörelsebanor och som tjänar till fast- sättning av sådana verktyg eller redskap, som roboten skall hantera. Hänvis- ningsbeteckningarna 2 och 3 avser första resp andra bärande delar, bärdelar, där den första eller övre bärdelen 2 är fäst i robotens manöverdel l medelst lämplig snabbkopplingsanordning eller slcmvförband. Den andra eller undre bärdelen 3 uppbär på vardera sidan en falsningsrulle 4 som är roterban lagrad relativt den andra bärdelen och som är roterbar kring en gemensam axel 5.

Falsningsrullarna 4 är avsedda att vara i beröring med och trycka mot ett kantparti 10 på det arbetsstycke 12, som vilar på en bädd 13 (fig 2) och som skall falsas. Falsningsrullen skall således röra sig längs en falsningsbana.

Den andra bärdelen 3 är rörlig relativt den första bärdelen 2 och är speciellt svängbar relativt denna omkring en andra axel 6, som befinner sig på avstånd från den första axeln 5 och den första bärdelens 2 fastsättning i manöverdelen 1. Detta innebär att den andra bärdelen 3 kan utföra en pendlande svängnings- rörelse omkring den andra axeln 6 varigenom falsningsrullen 4 kan bringas att röra sig mot och från arbetsstyckets kantparti 10.

Svängbarheten för den andra bärdelen 3 relativt den första bärdelen l åstad- kommes genom att den andra bärdelen är upptagen mellan två öron varav endast örat 9 visas i figuren. Genom de båda öronen sträcker sig en lagrings- tapp ll, vilken definierar den andra svängningsaxeln 6. Rörelseområdet för 10 15 20 25 30 35 40 514 087 4 den andra bärdelen 3 är begränsat genom förekomsten av en spämapp 14, som sträcker sig genom de båda öronen och genom en cirkelbågsforrnat krökt urtagning i den andra bärdelen 3.

Mellan de båda bärdelama är det anordnat en gurnrnibälg 15, vilken har ett inlopp 16 för luft.

Genom tillförsel av luft under tryck till bälgens inre kan bälgen fås att fungera som en fiäder varigenom falsningsrullen 4 kan hållas fjädrande anpressad mot arbetsstycket 12.

Det är emellertid också möjligt att öka trycket i bälgen 15 till en sådan nivå att den andra bärdelen 3 låses i anliggning mot spärrtappen 14. I detta tillstånd är falsningsrullen 4 stelt sammankopplad med industrirobotens manöverdel 1 och följer därför slaviskt dennas rörelser.

Av det ovan sagda firamgär att i de driftstillstånd, där bälgen har så högt tryck att någon rörelse mellan falsningsrullen och manöverdelen icke kan före- komma skulle lika gäma falsningsrullen kunna vara direkt förbunden med manöverdelen via en helt stel förbindelsedel 17 (fig 2).

Vid framställningen av arbetsstycket 2 finns det dokumenterat en linje längs kantpartiet lO, vilken linje i fig 2 representeras av punkten 18. Denna linje längs arbetsstyckets 12 perifen' är beskriven i datafiler, vilka överförs till styr- systemet i industriroboten. Härmed får roboten kännedom om den bana, som skall följas av falsningsrullen 4 vid genomförande av ett falsningsförlopp.

För att lokalisera falsningsrullen 4 på ett speciellt sätt i förhållande till linjen 18 definieras en omkretslinje 19 på falsningsrullen och denna omkretslinje antyds i fig 2 av punkten 19. Genom förflyttning av omkretslinjen 19 relativt linjen 18 i beroende av mateiialdimensioner, falsningsbredd etc, vilket genomföres med genom användning av robotens styrsystem, kan önskat inbördes läge åstadkommas mellan falsningsrullen och kantpartiet 10 utefter hela omkretsen av arbetsstycket. Falsningsrullen 4 kan därför bringas att följa en önskad falsningsbana utefter kantpartiet lO.

Ett annat sätt att informera industrirobotens styrsystem om den önskade fals- ningsbanan skulle vara att låta en speciell, smalkantad avkännarrulle följa och scanna av antingen kantpartiet lO, eller ett nära kantpartiet beläget parti av bädden 13. Genom en sådan avscanning kan information överföras till 10 15 20 25 30 35 40 514 087 5 industrirobotens styrsystem angående den bana, som sedan falsningsrullen 4 skall följa under drift.

När sedan en falsningsoperation, och speciellt slutsteget i denna, genomföres, måste korrigeringar ske av falsningsrullens 4 bana relativt den önskade och i roboten inprogramrnerade banan, om slutresultatet skall bli det önskade. I dessa korrigeringar ingår variationer av falsningsrullens anliggningskraft mot arbetsstycket 12 längs falsningsbanan, fiädringsrörelser hos falsningsrullen mm.

Den fjädring, som roboten enligt uppfinningen åstadkommer kan vara passiv eller aktiv.

Den passiva fiädringen åstadkommes medelst ett fjäderelement såsom en skruvfjäder, en torsionsfjäder, ett fjädrande gummielement, en gasfjäder etc och kräver inte någon avkänning av rullens 4 anliggning mot arbetsstycket.

Den aktiva fjädringen bygger på tanken att rullens 4 anliggningskraft mot arbetsstycket skall avkännas medelst en kännare. Ett kraftalstrande organ anpressar sedan rullen 4 mer eller mindre hårt mot arbetsstycket i beroende av kärmarens utsignal, så att rullens anliggningskraft hålles vid önskat värde.

I fig 2 är kantpartiet 10 ungefärligen vinkelrätt uppskjutande från arbets- stycket 12 och det skall påpekas att ett andra arbetsstycke, som skall samman- falsas med arbetsstycket 12, är utelämnat i figuren.

I ett första steg i ett falsningsförfarande vikes kantpartiet 10 fiån det i ñg 2 med heldragna linjer visade läget och bockas härvid i storleksordningen 30° inåt över huvuddelen av arbetsstycket 12 till ett läge, som illustreras med den streckade linjen 20. Precisionskraven under denna första del av falsnings- förloppet är låga varför falsningsrullen 4 kan hållas stel och orörlig relativt manöverdelen l.

En andra del av falsningsförloppet genomföres när kantpartiet vikes från den position, som illustreras av den streckade linjen 20 till en ny position, som ungefärligen illustreras av den streckade linjen 21. Även under detta andra steg av falsningsförfarandet är kraven på precision låga, både vad gäller den relativa positioneringen mellan falsningsrullen och kantpartiet 10 samt anliggningstrycket från falsningsrullen mot kantpartiet. Även under detta andra steg kan därför falsningsrullen 4 vara stel och orörli g relativt manöver- delen l. 10 15 20 25 30 35 40 514 087 6 Med ett falsningshuvud enligt fig 1 innebär detta att de båda ovan beskrivna stegen i falsningsförfarandet genomföres med så högt tryck i bälgen 15 att den undre bärdelen 3 är lägesfixerad genom sin av bälgen 15 åstadkomna an- pressning mot spärrtappen 14.

Vid genomförandet av det sista steget i ett falsningsförfarande, dvs omvikning av kantpartiet 10 från det med den streckade linjen 21 visade läget till ett läge ungefärligen parallellt med huvuddelen av arbetsstycket 12 och i anliggning mot det i fig 2 icke visade andra arbetsstycket, är kraven på precision, fjädring och kraftreglering betydande.

Vid det sista steget i falsningsförfarandet, dvs vid slutfalsningen, föres fals- ningsrullen 4 med en fjädrande anpressningskraft mot arbetsstycket 12 i en bana utefter detta. För att kompensera sådana felaktigheter i rörelsebanan som eventuellt kan finnas är det väsentligt att falsningsrullen 4 tillåtes tjädra i rikt- ning mot och från kantpartiet lO. Enligt uppfinningen åstadkommes denna fiädringsfunktion i industriroboten. Härvid känns falsningsrullens 4 anpress- ningskraft mot kantpartiet 10 av medelst en kärmare, som är integrerad i eller ingåri industriroboten.Utsigna1en från denna kännare tillförs industrirobotens styrsystem så att industriroboten i sig med sina egna rörelseorgan kan åstad- komma den nödvändiga fjädringsförmågan.

I en utföringsform av uppfinningen är den kännare, som används för mätning av falsningsrullens anliggningslqaft mot arbetsstycket 12 en eller flera av de i roboten ingående drivmotorema. Detta är möjligt genom avkänning av den ström, som vid konstant spänning tillföres drivmotorerna.

I en annan utföringsform av uppfinningen används en speciell kännare, som lcraftmässigt är placerad mellan falsningsrullen 4 och robotens lqaftalstrande organ, dvs dess drivmotorer. I en utföringsfonn är denna kärmare placerad i gränssnittet mellan falsningshuvudet och manöverdelen 1.

I en utföringsfonn enligt fig l kan emellertid bälgen 15 också användas som kärmare för avgivande av en signal till robotens styrsystem vilket därigenom styr robotens drivmotorer på ett sådant sätt att erforderlig fjädring åstad- kommes. Om bälgen ges ett så högt invändigt tryck att den i princip icke längre fungerar som någon fjäder men ännu icke pressat den andra bärdelen 3 till stoppläget mot spärrtappen 14 och om dess inlopp 16 blockeras så kan det invända trycket i bälgen 15 avkärmas och användas som insignal till robotens styrsystem.

Claims (4)

10 15 514 087 7 PATENTKRAV

1. Förfarande vid rullfalsning där en falsningsrulle (4) fores med en fiädrande anpressningskraft mot ett arbetsstycke (12) i en bana utefter detta medelst en med ett styrsystem försedd rörelseanordning, k ä n n e t e c k n at därav, att tjädringen åstadkommes medelst rörelseanordningen.

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att anpressnings- kraften kännes av medelst en i rörelseanordningen integrerad eller ingå- ende kännare, vilkens utsignal tillfóres styrsystemet.

3. Förfarande enligt laavet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att som kärmare används en eller flera i rörelseanordningen ingående drivmotorer.

4. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at därav, att som kännare används en separat kännare, vilken kraftmässigt anordnas mellan falsningsrullen (4) och rörelseanordningen.