SE537257C2 - Metod och anordning vid öppning och stängning av lucka på ugn - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG En metod air oppning och stangning av en lucka (3) som tillsluter en oppning till ett halrum (2) sker med hjdlp av en linjarrobot (14), som innefattar medbringarorgan (12). Metoden innefattar stegen att forst positionera roboten (14) i ett beredskapsldge vid luckan (3), varefter medbringarorganet (12) griper ett parti (7) av luckan (3). Ddrefter lases luckan (3) upp och fors ett stycke bort fran oppningen. For stdngning aterfors luckan (3) till oppningen och lases, varefter medbringarorganet (12) sldpper luckan (3). En anordning for oppning och stdngning av en lucka (3) som tillsluter en oppning till ett halrum (2), innefattar en linjdrrobot (14). Roboten (14) är anordnad vid atminstone en sida av luckan (3) och är rorlig till och fran ett beredskapslage vid luckan (3).

Description

TEKNISKT OMRADE Den foreliggande uppfinningen avser en metod for oppning och stangning av en lucka som tillsluter en oppning till ett halrum med hjalp av en linjarrobot, som innefattar medbringarorgan.

Uppfinningen avser ocksa en anordning for oppning och stangning av en lucka som tillsluter en oppning till ett halrum, och innefattande en linjarrobot.

Slutligen avser uppfinningen en ugn som innefattar en anordning enligt ovan och minst tva luckor.

ALDRE TEKNIK Vid tillverkning av vissa metalldetaljer, sasom karossdelar av presshardad plat, anvands ugnar, exempelvis for uppvarmning av amnet. Uppvdrmningen kan med fordel ske i 20 vaningsugnar, vilka kraver en mindre golvyta an exempelvis tunnelugnar.

En vaningsugn bestar av ett antal kaviteter eller halrum anordnade ovanfor varandra.

Halrummen är ofta tre till tio stycken till antalet. Alternativt kan en ugn med olika vaningsplan i ett varmebestandigt material anvandas. Varje kavitet eller vaningsplan har en lucka som oppnas vid in- respektive utforsel av detaljen som ska varmas upp. Typiskt sett befinner sig detaljen i ugnen 4-6 min, och luckorna oppnas och stangs med ungefdr 10-20 sek mellanrum. Luckoppningsfrekvensen beror pa antalet kaviteter eller vaningsplan i ugnen och anlaggningens kapacitet i ovrigt. Oppning och stangning av luckorna bar ske sa snabbt som mojligt for aft fOrhindra varmeforluster i ugnen.

Oavsett om manovreringen av luckorna skett manuellt eller automatiskt, har Oppning och stangning av respektive lucka hittills kravt en separat oppningsanordning, vilket har gjort 1 537 257 ugnarna ganska komplexa och armed i motsvarande grad fordyrade. Risken for funktionsavbrott iikar ocksa med antal et rorliga del ar.

Oavsett om oppningen av luckorna är manuell eller automatiserad och oavsett om inforingen och uttagandet av arbetsstycken i ugnen sker manuellt eller automatiskt är problematiken med den komplexa uppbyggnaden och antalet rorliga delar densamma. Problemen okar i omfattning vid 'kande storlek pa anldggningen. 'bland kan exempelvis flera vaningsugnar vara anordnade bredvid varandra. Man har funnit att det skulle vara onskvart att passa in oppningen och stangningen av ugnens luckor i en automatiserad process, samtidigt som man är angeldgen om en enkel konstruktion.

PROBLEMSTALLNING Man viii saledes astadkomma en snabb och saker automatiserad oppning och stangning av luckorna med sa fâ maskindetaljer som mojligt.

PROBLEMLOSNING Den till grand for uppfinningen liggande malsattningen uppnas om den inledningsvis antydda metoden kannetecknas av stegen: roboten positioneras i ett beredskapslage vid luckan; medbringarorganet griper ett parti av luckan; luckan lases upp; - luckan fors ett stycke bort fran oppningen; luckan &errors till oppningen; luckan lases; och medbringarorganet sldpper luckan.

Betraffande anordningen uppnas malsattningen om den inledningsvis antydda anordningen kannetecknas av att roboten är anordnad vid atminstone en sida av luckan och är rorlig till och fran ett beredskapsldge vid luckan. 2 537 257 Betraffande ugnen uppnas malsattningen om ugnen kannetecknas av att luckoma är anordnade intill varandra, sa att linjdrroboten är rOrlig mellan respektive beredskapslage vid vardera luckan.

SAMMANSTALLNING OVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen ska nu beskrivas med utgdngspunkt fran bifogade ritningar. Pa dessa visar: fig 1en perspektivvy av en vaningsugn med en anordning enligt uppfinningen; fig 2en detaljvy i perspektiv av luckoppnaren enligt fig 1; fig 3ett perspektiv ur en annan vinkel av detaljen som visas i fig 2; och fig 4en perspektivvy fran ytterligare en vinkel av detaljen som visas i fig 2.

FOREDRAGEN UTFORINGSFORM I den foljande beskrivningen av ett utforingsexempel kommer ord som uppat, nedat etc. att anvandas. Dessa begrepp syftar pa de rorelser och Idgen som är aktuella i utforingsexemplet som visas i figuren. Andra inbordes ldgen hos komponenterna kan vara aktuella, och darmed foljer aven andra rorelser for att astadkomma en motsvarande effekt i andra varianter av uppfinningen som omfattas av samma uppfinningstanke.

I fig 1 visas en ugn 1 som innefattar ett antal kaviteter eller halrum 2 (se fig 2 och 3), som är anordnade i olika plan ovanpa varandra. Varje kavitet 2 är tillsluten av en lucka 3, som är avldgsningsbar fran sift stangda ldge. Ugnen 1 är avsedd att placeras pa ett underlag, sasom ett industrigolv, och är for detta andamal forsedd med ben 4. Sasom namnts i inledningen anvands ugnen 1 for uppvarmning av arbetsstycken, exempelvis 3 537 257 infOr presshardning eller andra slag av bearbetningar. Temperaturen är i allmanhet hog, i storleksordningen 800-1000°C.

Ugnen 1 kan naturligtvis vara utrustad med fler kaviteter 2 alternativt vaningsplan och 5 luckor 3, som anordnats pa samma satt som de som visas. Det är ocksa mojligt att anordna flera ugnar 1 intill varandra, vilket dels ger fler kaviteter 2 for uppvarmning och dels medfor konstruktionsfordelar, som kommer att beskrivas nedan.

Varje lucka 3 liar en lasanordning 5. I den foredragna utforingsformen är lasanordningen anordnad pa en sida av luckan 3, men i andra varianter av ugnen 1 är lasanordningar anordnade pa bada sidor av luckan 3. Varje lucka 3 är ocksâ forsedd med ett isoleringsparti 6, som endast skymtar i fig 1. Isoleringspartiet 6 skjuter mat ett stycke i kaviteten 2 nar luckan 3 befinner sig i sitt stangda lage.

Varje lucka liar ocksa. ingreppsorgan 7, for att det ska vara mojligt att fa tag i och for- flytta luckan 3. I den foredragna utforingsformen är ingreppsorganen lyftknoppar 7, som skjuter ut ett kort stycke utanfor luckan 3, vilket innebar att de inte inkraktar pa flagon annan komponents rorlighet eller utrymme, samtidigt som det är mOjligt att astadkomma ett ingrepp bakom lyftknopparna 7.

Pa vardera sidan av ugnen 1 finns anordnat, i den foredragna utforingsformen, en robot 14 med en vertikal linjarstyrning 8. En slid 9, som beskrivs i detalj nedan, är rorlig utefter respektive linjarstyrning 8, och kan inta lagen intill var och en av luckorna 3. Pa var och en av sliderna 9 finns ocksâ anordnat var sin horisontell linjarstyrning 10.

Sliden 9 är, som sagt, rorlig utefter den vertikala linjarstyrningen 8, och kan inta vilket lage som heist utefter denna. Eftersom sliden 9 endast är rorlig utefter den vertikala linjarstyrningen 8 kommer dess rorelse i forhallande till den horisontella linjarstyrningen 10 fa till rcsultat att denna skjuts ut framfor ugncn 1 eller dras in till ett lage invid dcss sidor. Den horisontella linjarstyrningen 10 utfor saledes en rorelse i djupled i forhallande till kaviteternas 2 utstrackning 4 537 257 Vid den framre ytteranden 11 av respektive horisontell linjarstyrning 10 är anordnat medbringare 12, som i den foredragna utforingsformen är pneumatiskt drivna. Varje medbringare 12 har kb- eller gaffelliknande grepporgan 13, som är infcirbara bakom lyftknopparna 7 och som armed mojliggor ett oppnande av luckan 3. Genom en rorelse hos medbringarna 12 utefter den horisontella linjarstyrningen 10 sker en utdragning av luckan 3 ett kort stycke ur kaviteten 2, sa att isoleringspartiet 6 inte langre skjuter in i kaviteten 2. Luckan 3 har damned blivit rorlig aven i vertikal led, och for att mojliggora och urlastning i kaviteten 2 fors luckan 3 uppat eller nedit genom en rorelse hos respektive slid 9 utefter de vertikala linjarstyrningarna 8.

For att oppna en lucka 3 i ugnen 1 utfors foljande steg. Till att borja med positioneras slidema 9 i hojdled i ett beredskapslage mittfor varandra och mittfor den aktuella luckans 3 ingreppsorgan. Darefter forflyttas medbringarna 12 sâ att de griper lyftknopparna 7 med sina medbringare 12. I den foredragna utforingsformen fors medbringarna 12 in fran sidan i ett underskuret utrymme bakom lyftknopparna 7 i vardera andpartiet av luckan 3. Della syns tydligast i fig 2 dar luckan 3 dock redan är oppnad. Eftersom det finns medbringare 12 och robotar 14 pa bada sidor av den lucka 3 som ska oppnas kommer luckan 3 att hela tiden befinna sig i ett sakert ingrepp med medbringarna 12, eftersom vardera medbringare 12 respektive robot 14 forhindrar en rorelse av misstag i riktning mot medbringaren 12 och roboten 14. 1 fig 2 syns aven lasanordningarna 5 sarskilt tydligt. Nasta steg i forfarandet är att den eller de aktuella lasanordningarna 5 lases upp, foretradesvis genom en signal som over-fors antingen tradlost eller via ej visade kablar. Det aktuella lasorganet 5 är nu oppet, sâ att luckan 3 kan avlagsnas fran den aktuella kaviteten 2.

Nasta steg, som visas sarskilt tydligt i fig 3, innebar att luckan 3 avlagsnas fran kavitetens 2 oppning. Det forsta steget i detta forfarande innebar att roboten 14 astadkommer en rorelse utat hos den horisontella linjarstyrningen 10. Medbringaren 12 och luckan 3 foljer med i denna rorelse utat, som är tillrackligt stor for att isoleringspartiet 6 pa luckans 3 insida helt ska foras ut ur kaviteten 2 och damned finals aven en rorelse i riktfling uppat respektive nedat. 537 257 Efter det att luckan 3 dragits ut ur kavitetens 2 oppning sker en forflyttning i hojdled av luckan 3, dvs. sliderna 9 ror sig utefter de vertikala linjarstyrningarna 8, sa att medbringarna 12 och armed luckan 3 ror sig i samma riktning. Det är ldget efter denna rorelse som visas i fig 3.

I detta skede kan uttagning av gods frAn ugnen 1 respektive inforing av gods i ugnen 1 eller t.o.m. bada delar ske. När detta är gjort sker en fornyad forflyttning i hojdled av luckan 3 till dess att den Ater befinner sig mittfor kavitetens 2 oppning. PA motsvarande satt som vid oppning av luckan 3 utfor robotama 14 sedan en sadan rorelse att den horisontella linjarstyrningen 10 dras mat, mot ugnens 1 kropp, och darmed fors luckan 3 tillbaka till sitt utgangsldge. Efter det att luckan 3 Ater är last, genom att lasanordningen 5 sparras, frigors medbringarna 12. Darefter är robotarna 14 redo for att upprepa proceduren, antingen for samma lucka 3 eller for nagon annan av luckoma 3.

I fig 4 syns roboten 14 pa ugnens 1 ena sida tydligare. I fig 4 syns Liven den vertikala linjdrstyrningen 8, som Astadkommer att sliden 9 är rorlig upp och ned ldngs ugnens 1 sida. I fig 4 syns aven den horisontella linjdrstyrningen 10, som foljer med sliden 9 vid rorelsen i vertikal led. Sjdlva sliden 9 är dock anordnad intill den vertikala linjdrstyr- ningen 8, sa att vid en relativ rorelse mellan sliden 9 och den horisontella linjdrstyr- ningen 10 kommer den horisontella styrningen 10 att sattas i rorelse i forhallande till ugnen 1. Darmed är awn medbringaren 12, som är anordnad vid den horisontella linjdrstyrningens 10 yttre ande 11 rorlig och astadkommer att ugnens 1 luckor 3 kan oppnas och stangas, sdsom just beskrivits.

ALTERNATIVA UTFORINGSFORMER Den nyss beskrivna anordningen kan anvandas awn vid andra anordningar an ugnar. Eventuellt är dessa andra anordningar inte ens luckforsedda, utan det är andra detaljer som ska flyttas fran sitt ldge och darefter aterstallas till ursprungsldget. Ett annat alter- nativ i forhallande till den ovan beskrivna utforingsformen är att anordningen am/ands for att betjana tva ugnar. Detta astadkoms genom att en robot som är anordnad mellan 6 537 257 tva intill varandra anordnade ugnar 1 är forsedd med tva medbringare 12, som är riktade at varsitt hall. Darigenom kan en och samma robot 14 anvandas for att lyfta bort luckor 3 som finns omvaxlande pa robotens 14 vanstra sida som pa dess hOgra sida. Detta innebar att en viss robot 14 ibland arbetar tillsammans med roboten 14 pa den andra sidan av en forsta ugn och ibland med roboten 14 pa den andra sidan av en andra ugn. Det är dock endast en programmeringsteknisk fraga att fâ robotarna 14 att samarbeta pa detta salt. Styrsystemet ser helt enkelt till att bada de robotar 14 som behoys for att avlagsna en viss lucka 3 är lediga innan arbetet med att oppna den aktuella luckan 3 satts igang.

Uppfinningen kan ocksâ varieras sâ att ett stone antal ugnar är placerade bredvid varandra, och delar pa de robotar 14 som är anordnade mellan ugnarna. Pa detta satt kan n stycken ugnar betjanas av n+1 stycken robotar.

Annu ett satt att variera uppfinningen är att anvanda den i ett sammanhang dar luckorna är placerade pa en rad efter varandra, dvs. med en vridning pa ca 90° jamfort med det ovan beskrivna utforingsexemplet. Positioneringen till ett Page vid den lucka som ska appnas sker da med en rorelse langs vasentligen horisontella linjarstyrningar vid luckornas ovre och nedre kanter. Avlagsnande och aterforande av luckorna 3 sker med rorelser utefter tvarriktade linjarstyrningar, som stracker sig i kaviteternas djupledsriktning.

Uppfinningen kan varieras ytterligare inom ramen for bifogade patentkrav. 7

Claims (3)

537 257 PATENTKRAV 1. Metod for oppning och stangning av en lucka (3), som tillsluter en Oppning till ett halrum (2) i en ugn (1), varvid ett antal halrum (2) är anordnade i olika plan ovanpa varandra, med hjdlp av en linjarrobot (14), som innefattar medbringarorgan (12) innefattande stegen: 1. roboten (14) positioneras i ett beredskapsldge vid luckan (3); 2. medbringarorganet (12) griper ett parti (7) av luckan (3); 3. luckan (3) lases upp; - luckan (3) fors ett stycke bort fran oppningen; 4. luckan (3) aterfors till appningen; 5. luckan (3) lases; och 6. medbringarorganet (12) sldpper luckan (3). kannetecknad av att luckan (3) vid bortforande fran oppningen forst utfor en rorelse i halrummets (2) djupled och darefter en rorelse som är tvarriktad daremot, och vice versa vid aterforing av luckan (3). 2. Metod enligt kravet 1, kannetecknad av att positioneringen av roboten (14) utfors med en rorelse i hojdled. 3. Anordning for oppning och stdngning av en lucka (3) som tillsluter en oppning till ett halrum (2) i en ugn (1), och innefattande en linjdrrobot (14), varvid roboten (14) är anordnad vid atminstone en sida av luckan (3) och är rorlig till och fran ett beredskapslage vid luckan (3), kannetecknad av att roboten (14) dr rorlig utefter tva axlar som dr tvarriktade mot varandra. 4. Anordning enligt kravet 3, kannetecknad av att roboten (14) dr rorlig fram och ater i halrummets (2) djupledsriktning. 5. Anordning enligt kravet 3 eller 4, kannetecknad av att roboten (14) uppbar en medbringare (12) for ingrepp med luckan (3). 8 537 257 6. Anordning enligt nagot av kraven 3-5, kannetecknad av att en robot (14) är anordnad pa tva motsatta sidor av luckan (3). 7. Ugn innefattande en anordning enligt nagot av kraven 3-6 och minst tva luckor (3), kannetecknad av att luckoma (3) är anordnade intill varandra sâ att linjarroboten (14) är rorlig mellan respektive beredskapslage vid vardera luckan (3). 8. Ugn enligt kravet 7, kannetecknad av att ett antal luckor (3) är anordnade i hojdled ovanfor varandra. 9. Ugn enligt kravet 7 eller 8, kannetecknad av att vardera luckan (3) har ett isoleringsparti (6) som skjuter in ett stycke i halrummet (2). 10 9 537 257 1 / 4

1. •■• U- 537 257

2. /4 537 257

3. /4