SE538291C2 - Anordning för automathantering av ringformade komponenter - Google Patents

Abstract

538 291 Sammanfattning Foreliggande uppfinning avser en anordning for automathantering av ringformade komponenter (10) innefattande skarverktyg. Anordningen innefattar ett komponentlager (2) i form av ett karusellager innefattande en roterbar kropp (3) med ett flertal utskjutande h5llare (4) for upphangning av komponenter med olika egenskaper, en manipulator (5) anordnad att fran komponentlagret hamta utvalda komponenter i beroende av en i forvag bestamd sekvens av komponenter med specificerade egenskaper och att avlamna komponenterna till 5tminstone en arbetsstation for vidare hantering av komponenterna, och ett styrsystem (8) anordnat att styra manipulatorns och karusellagrets rorelser i beroende av namnda sekvens av komponenter s att karusellagrets rorelser synkroniseras med manipulatorns rorelser, varvid karusellagret roterar fram hAllaren med nasta komponent enligt namnda sekvens av komponenter till en forutbestamd plockposition och manipulatorn hamtar komponenten p5 den forutbestamd plockpositionen.

Description

538 291 Anordning f6r automathantering av ringformade komponenter Tekniskt omrade Foreliggande uppfinning avser en anordning for automathantering av ringformade komponenter innefattande skarverktyg, varvid anordningen innefattar ett komponentlager med ett flertal utskjutande hAllare for upphangning av komponenter med olika egenskaper, en manipulator anordnad att fr5n komponentlagret harnta utvalda komponenter i beroende av en i forvag bestamd sekvens av komponenter med specificerade egenskaper och att avlamna komponenterna till Atminstone en arbetsstation for vidare hantering av komponenterna och ett styrsystem anordnat att styra manipulatorns rorelser i beroende av sekvensen av komponenter. Med skarverktyg avses skarst5I och olika typer av distanser.

Tidigare kand teknik Vid tillverkning av band av metall, s5som st5lband och aluminiumband, anvands en verktygsuppsattning, innefattande ett antal skarverktyg anordnade p5 avstAnd frn varandra, anpassade for att skara ett bredare metallband i ett antal smalare metallband. Bredden p metallbanden bestams av kunden som ska ha banden. Olika kunder har olika onskem51 angaende bredden pa banden. Om skarverket har manga olika kunder innebar det att verktygsuppsattningen m5ste bytas ofta. !bland kan verktygsuppsattningen behova bytas s5 ofta som var tjugonde minut och det Jr inte ovanligt att uppsattningen behover bytas i snitt en g5ng timmen.

Verktygsuppsattningen innefattar av ett antal skarst51, anordnade p5 avst5nd frAn varandra. Avst5ndet mellan skarst5len bestams av den onskade bredden p5 banden som ska skaras till. Mellan skar-st5len anordnas ett antal distanser som har till uppgift att h51Ia sk5rst5len p avstand fran varandra sa att onskad bandbredd erhalles och att bestamma det axiella avst5ndet mellan skarst5len i ovre och undre skaraxel. Det Jr mycket viktigt att avst5ndet mellan skarst5len blir ram annars f5r kunden fel bredd p5 de bestallda banden. For att erh51Ia onskat avst5nd mellan skarst5len finns ett antal olika distanser med olika standardtjocklekar att tillga. Vilka distanser som ska anvandas i en viss applikation beraknas baserat pa de standardtjocklekar som finns att tillg5.

B5de skarst5len och distanserna har formen av ringar med en given radie. Det finns olika typer av distanser. Vissa distanser har en radie som är mindre an skarstalens radie. Andra distanser har en periferi kladd med gummi och dessa distanser har samma diameter som skarstAlen.

Det finns distanser med m5nga olika tjocklekar. For vale bestallning bestams i forvag en sekvens av skarst5I och distanser med specificerade tjocklekar som ger den onskade bredden pa bandet som ska tillverkas. Darefter plockas en uppsattning av skarstal och distanser ihop, baserat p5 den bestamda sekvensen, s5 att en verktygsuppsattning med ratt mAtt 1 538 291 astadkommes. Att satta ihop en uppsattning av skarstal och distanser är bade tungt och tar lAng tid. SkarstAlen och distanserna kan vaga mellan 0,1 och 30 kilo styck.

Det Jr [(ant fr5n exempelvis W02004/096489 att med hjalp av en robot automatiskt plocka ihop en uppsattning av komponenter, i form av skarstal och distanser, baserat pa en i forvag bestamd sekvens av komponenter med givna egenskaper. Samtliga komponenter lagras i ett lagermagasin, dar komponenter med olika egenskaper, s'asom typ av komponent, tjocklek och radie, Jr upphangda p5 olika h5llare. Varje h5llare Jr avsedd att h51Ia upp ett antal komponent med samma egenskaper. Roboten kanner till var i magasinet den ska hamta en komponent med vissa egenskaper. Roboten är programmerad att ta emot information om olika sekvenser som den ska plocka ihop till en verktygsuppsattning. Sekvenserna innehaller information om vilka egenskaper de olika komponenterna som ing5r i uppsattningen ska ha. Roboten har tidigare mottagit information om var i lagermagasinet komponenter med olika egenskaper finns att hamta. Roboten anvands ocks5 for att plocka tillbaka komponenterna nar verktygsuppsattningen ha r a nvants fa rdigt.

Andamal och sammanfattning av uppfinningen Andam5let med foreliggande uppfinning är att tillhandahAlla en forbattrad anordning for automathantering av ringformade komponenter.

Detta andam5luppn5s med en anordning s5som definieras i kravet 1.

Anordningen kannetecknas av att komponentlagret är anordnat i form av ett karusellager innefattande en roterbar kropp och namnda h5llare skjuter ut fran kroppen i olika riktningar, och styrsystemet är anordnat att styra kroppens rorelse i beroende av namnda sekvens av komponenter s5 att karusellagrets rorelser synkroniseras med manipulatorns rorelser, varvid karusellagret roterar fram hAllaren med nasta komponent enligt namnda sekvens av komponenter till en forutbestamd plockposition och manipulatorn hamtar komponenten p5 den forutbestamda plockpositionen.

Tack vare uppfinningen kan det tidigare lagermagasinet ersattas med ett karusellager innefattande h5llare som skjuter ut i olika riktningar. PS sA satt reduceras det utrymme som behovs for hanteringen av komponenterna. Detta är fordelaktigt eftersom det ofta är dyrt med golvyta. Ytterligare en fordel med uppfinningen är att den industrirobot som tidigare anvants kan ersattas med en enkel manipulator med tva linjara axlar och en rotationsaxel. PS 55 satt reduceras kostnaderna for anordningen.

Enligt en utforingsform av uppfinningen är namnda kropp roterbar kring en forsta axel, hallarna är placerade pa flera nivaer utmed kroppen langs den forsta axel, och manipulatorn 2 538 291 Jr anordnad linjart rorligt langs en andra axel som Jr parallell med den forsta axeln och langs en tredje axel som är anordnad vinkelrat mot den forsta och andra axeln.

Enligt en utforingsform av uppfinningen är manipulatorn anordnad roterbar kring en fjarde axel som Jr parallell med den forsta och andra axeln, och styrsystemet Jr anordnat att styra den forsta, andra, tredje och fjarde axeln i beroende av namnda sekvens av komponenter.

Enligt en utforingsform av uppfinningen är namnda kropp cylinderformad och h5llarna skjuter ut fran cylinderns mantelyta och Jr distribuerade over mantelytan i ett definierat monster.

Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar Atminstone ett flertal av hAllarna ett dampningselement med en fj5drande yta anordnad att st5 i kontakt med de ringformade komponenterna nar dessa är upphangda pa' hAllarna. Vid forsok har det visat sig att det kan vara ett problem att ringarna kommer i gungning i samband med att karusellager roterar. I vissa fall uppst5r dessutom resonans som forstarker gungningarna. Detta leder till problem nar komponenterna ska plockas och i varsta fall kan komponenterna ramla av h5llarna. I denna utforingsform loses detta problem med ett dampningselement med en fjadrande yta. Den fjadrande ytan gör att komponenterna sjunker ner en bit i materialet och pa' s5 satt h5lls p5 plats. Damningselementet forhindrar sAledes de ringformiga komponenterna frAn att komma i gungning nar h5llarna roteras.

Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar namnda dampningselement en forsta stAng som p5 Atminstone en sida har en yta av ett fjadrande material. Det fjadrande materialet ska vara s5 beskaffat att det till5ter att komponenterna sjunker ner en bit i materialet och p5 s5 satt halls p5 plats. Det fjadrande materialet forhindrar komponenterna fran att gunga under och efter karusellagrets rotationsrorelse.

Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar namnda dampningselement en matta med fjadrande borst. Det har vid forsok visat sig att en matta med fjadrande borst p5 ett mycket effektivt satt dampar svangningar och darmed forhindrar att komponenterna kommer i gungning. Komponenterna sjunker ner en bit i borsten och hAlls effektivt p5 plats. Borsten har ocks5 en hog friktion som ocks5 bidrar till att komponenterna h5lls p5 plats.

Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar hallarna en lastbarande struktur anordnad parallellt med dampningselement och p5 avst5nd fr5n dampningselement. Den lastbarande strukturen tar upp komponenternas tyngd medan dampningselementet forhindrar att komponenterna kommer i gungning. Det är av vikt att komponenten inte ror sig nar manipulatorn ska harnta komponenten eftersom det skulle forsvara bAde gripandet och avlasningen av den ingraverade identifieringskoden p5 komponenten. 3 538 291 Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar namnda lastbarande struktur en andra och en tredje stAng anordnade parallellt med den forsta st5ngen, varvid den forsta, andra och tredje stAngen är anordnade s5 att de utgor hornen i en triangel. En sAdan h5llare är stabil. H511aren är avsedd att forhindra att komponenterna kommer i rorelse under och efter att komponentlagret roterat, men ocks5 att orientera komponenterna om de är forsedda med kilspAr eller urtag.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen ska nu forklaras narmare genom beskrivning av olika utforingsformer av uppfinningen och med hanvisning till de bifogade ritningarna.

Figur 1 visar en perspektivvy av en anordning for automathantering av ringformade komponenter enligt en utforingsform av uppfinningen.

Figur 2 visar anordningen i figur 1 sedd ovanifr5n.

Figur 3 visar anordningen i figur 1 sedd Irk] sidan.

Figur 4 visar en vy sedd frAn sidan av en h5llare for upphangning av komponenterna enligt en utforingsform av uppfinningen.

Figur 5 visar hAllaren i figur 4 i genomskarning langs ett snitt A-A.

Detaljerad beskrivning av foredragna utforingsformer av uppfinningen Figur 1 visar en perspektivvy av en anordning 1 for automathantering av komponenter enligt en utforingsform av uppfinningen. Figur 2 visar anordingen i figur 1 sedd ovanifrAn. Figur 3 visar anordingen i figur 1 sedd fr5n sidan. Anordningen innefattar ett komponentlager i form av ett karusellager 2 innefattande en roterbar kropp 3 och ett flertal utskjutande hallare 4 for upphangning av komponenter med olika egenskaper. H511arna 4 skjuter ut fr5n kroppen 3 i olika riktningar. Anordningen innefattar vidare en manipulator 5 anordnad att fr5n karusellagret hamta utvalda komponenter i beroende av en i forvag bestarnd sekvens av komponenter med specificerade egenskaper, och att avlamna komponenterna till en arbetsstation 7 for vidare hantering av komponenterna, och ett styrsystem 8 anordnat att styra manipulatorns rorelser i beroende av namnda sekvens av komponenter. Styrsystemet är aven anordnat att styra rotationen av kroppen 3 i beroende av den i forvag bestamda sekvensen av komponenter sa att karusellagrets rorelser synkroniseras med manipulatorns rorelser, varvid karusellagret roterar fram h5llaren 4 med nasta komponent enligt namnda sekvens av komponenter till en forutbestarnd plockposition och manipulatorn hamtar komponenten p5 den forutbestamda plockpositionen. 4 538 291 Komponenterna som hanteras Jr skarverktyg innefattande skarst51 och distanser. En verktygsuppsattning innefattar ett flertal skarst6I och ett antal distanser anordnade mellan skarst5len. Skarst5len och distanserna bildar tillsammans en verktygsuppsMtning anpassad for att skara ett bredare band i ett flertal smalare band. Komponenterna Jr ringformade och Jr upphangda p5 sarskilt utformade hAllare 4 i karusellagret. Varje hAllare 4 Jr avsedd for upphangning av en viss typ av komponent med vissa egenskaper, exempelvis skarst51 av en viss tjocklek och diameter eller en distans av en viss tjocklek. Anordningen 1 hamtar automatiskt komponenterna i beroende av en i forvag bestamd sekvens av komponenter med vissa forutbestamda egenskaper, sAsom en viss tjocklek. Nar anordningen 1 har harritat en komponent avlamnar anordningen komponenten till en mellanlagerstation 7 eller till ett riggningsmagasin 9, som innefattar ett antal I5ngstrackta element avsett att ta emot komponenterna.

Karusellagret 2 Jr roterbart anordnat kring en axel som i detta exempel Jr vertikal. Tack vare karusellagret racker det att manipulatorn har tre rorelseaxlar. I detta utforingsexempel Jr manipulatorn Jr anordnad rorligt Wigs tv5 linjara axlar och roterbar kring en rotationsaxel. I detta exempel Jr manipulatorn linjart rorlig Wigs en vertikal och en horisontell axel. Manipulatorns rotationsaxel Jr vertikal och sammanfaller med den ena av de linjara axlarna, i detta fall med den vertikala axeln. Anordningen innefattar ett antal motorer som driver axlarnas rorelser. I detta utforingsexempel innefattar anordning en motor som roterar hela karusellagret och manipulatorn innefattar tre motorer som driver manipulatorns tre axlar. I ett alternativt utforande kan karusellagret ocks5 innefatta flera sektioner som kan roteras oberoende av varandra for att reducera cykeltiden. Tva eller flera sektioner i karusellagret har dS separat rotationsdrift, vilket innebar att karusellagret drivs av lika mAnga motorer som antalet oberoende roterande sektioner.

Styrsystemet 8 Jr anordnat att styra b5de manipulatorns axlar och karusellagrets axlar i beroende av den i forvag bestamda sekvenser av komponenter. Komponenterna hamtas en i taget av manipulatorn och satts ihop till en uppsattning. Styrsystemet 8 Jr anordnad att styra manipulatorns och karusellagrets rorelser baserat p5 ett eller flera dataprogram.

Styrsystemet 8 innefattar en processor och erforderliga minnesenheter. Anordningen 1 innefattar vidare ett gripverktyg 6 som sitter p5 manipulatorn 5. Gripverktyget 6 är anordnat att koppla komponenten till gripverktyget och att sedan Ulla fast komponenten under tiden manipulatorn flyttar komponenten till riggningsmagasinet eller till nAgon annan plats. Aven gripverktyget kan med fordel styras fr5n styrsystemet 8.

I denna utforingsform innefattar verktygskarusellen en cylinderformad kropp och hAllarna 4 Jr placerade i flera niv5er utmed kroppen. Cylinderns langdaxel sammanfaller med verktygskarusellens rotationsaxel.Marna 4 skjuter ut fran cylinderns mantelyta och Jr distribuerade over mantelytan i ett definierat monster. I detta exempel Jr h5llarna placerad i horisontella och vertikala rader. 538 291 For att forhindra att komponenterna gungar under och efter karusellagrets rotationsrorelse innefattar hallarna 4 ett langstrackt dampningselement med en fjadrande yta anordnad att sta i kontakt med de ringformade komponenterna nar dessa är upphangda pa hallarna. Figur 4 visar ett exempel p8 en skan h5llare 4 for upphangning av ringformade komponenter 10.

Figur 5 visar hallaren 4 i ett tvarsnitt A-A. Hallaren 4 innefattar en lastbarande struktur i form av tva parallella lastbarande stanger 12, 13 anordnade pa avstand Iran varandra. Hallaren 4 innefattar vidare ett dampningselement i form av en stang 14 som pa ena sidan är forsedd med ett langstrackt inlagg 15 av ett fjadrande material som är mjukare an st5ngen. St5ngen 14 är anordnad parallellt med de lastbarande stangerna 12, 13 och pa aystand fran dessa.

Stangerna 12, 13, 14 är anordnade s5 att de utgor hornen i en triangel. Hallaren 4 innefattar aven ett distanselement 17 anordnat att h51Ia samman ytterandarna av stangerna 12-14.

Dar aven mojligt att kla atminstone en del av stangen 14 med det fjadrande materialet. 1 en foredragen utforingsform av uppfinningen är det fjadrande materialet en matta med fjadrande borst. Det är aven mojligt att am/arida andra typer av fjadrande material som dampar gungningar och h5lIer komponenterna p5 plats som t.ex. gummi, textil eller plast. Stangerna 12, 13, 14 kan exempelvis vara tillverkade av plast eller metall. En sac:Ian hallare är enkel, stabil och hailer komponenterna pa plats sa att de inte kommer i gungning nar karusellagret roterar. Det gar inte att ha for hog rotationshastighet for da kastas ringarna ut av centrifugalkraften. Styrsystemet är anordnat att se till att karusellagrets rotationshastighet inte overskrider en viss kritisk hastighet.

Foreliggande uppfinning är inte begransad till de visade utforingsformerna utan kan varieras och modifieras inom ramen for de efterfoljande kraven. Exempelvis, kan styrsystemet innefatta tv5 separata enheter som samverkar med varandra. Ett karusellager kan anyandas av tva stycken fristaende manipulatorer t.ex. tva manipulatorer for var sin skarlinje med gemensamt lager. 6

Claims (1)

538 291 Krav 1. Anordning for automathantering av ringformade komponenter (10) innefattande skarverktyg, varvid anordningen innefattar: 1. ett komponentlager (2) som har ett flertal utskjutande h5llare (4) far upphangning av komponenter med olika egenskaper, 2. en manipulator (5) anordnad att fr5n komponentlagret hamta utvalda komponenter i beroende av en i forvag bestarnd sekvens av komponenter med specificerade egenskaper och att avlamna komponenterna till 5tminstone en arbetsstation for vidare hantering av komponenterna, och 3. ett styrsystem (8) anordnat att styra manipulatorns rorelser i beroende av namnda sekvens av komponenter, kannetecknad av att komponentlagret Jr anordnat i form av ett karusellager (2) innefattande en roterbar kropp (3) och namnda h5llare (4) skjuter ut fr5n kroppen i olika riktningar, och styrsystemet (8) Jr anordnat att styra kroppens rorelse i beroende av namnda sekvens av komponenter s5 att karusellagrets rorelser synkroniseras med manipulatorns rorelser, varvid karusellagret roterar fram h5llaren med nasta komponent enligt namnda sekvens av komponenter till en forutbestarnd plockposition och manipulatorn (5) hamtar komponenten pa den forutbestamda plockpositionen, och varvid 5tminstone ett flertal av h5llarna (4) innefattar ett dampningselement (14,15) med en fjadrande yta anordnad att st5 i kontakt med de ringformade komponenterna (10) nar dessa Jr upphangda p5 hAllarna (4). 2. Anordningen enligt krav 1, varvid namnda roterbara kropp (3) är roterbar kring en forsta axel, h5llarna (4) Jr placerade p5 flera niv5er utmed kroppen Wigs den forsta axeln, och manipulatorn (5) Jr anordnad linjart rorligt Wigs en andra axel som Jr parallell med den forsta axeln och langs en tredje axel som är anordnad vinkelrat mot den forsta och andra axeln. 3. Anordningen enligt krav 2, varvid manipulatorn (5) Jr anordnad roterbar kring en fjarde axel som Jr parallell med den forsta och andra axeln, och styrsystemet (8) är anordnat att styra den forsta, andra, tredje och fj5rde axeln i beroende av namnda sekvens av komponenter. 4. Anordningen enligt n5got av foreg5ende krav, varvid namnda roterbara kropp (3) Jr cylinderformad och h5llarna (4) skjuter ut fr5n cylinderns mantelyta och Jr distribuerade over mantelytan i ett definierat monster. 5. Anordningen enligt n5got av foreg5ende krav, varvid namnda dampningselement (14,15) innefattar en forsta st5ng (14) som p5 5tminstone en sida Jr forsedd med av ett fjadrande material (15). 6. Anordningen enligt n5got av foreg5ende krav, varvid namnda dampningselement (14,15) innefattar en matta (15) med fjadrande borst. 7 538 291 7. Anordningen enligt nagot av foregaende krav, varvid hallarna (4) innefattar en lastbarande struktur (12,13) anordnad parallellt med dampningselement (14, 15) och pa avstand Iran dampningselement. 8. Anordningen enligt krav 5 och 7, varvid namnda lastbarande struktur (12,13) innefattar en andra stang (12) och en tredje stang (13) anordnade parallellt med den forsta stAngen (14), varvid den forsta, andra och tredje stangen Jr anordnade sa att de utgor hornen i en triangel. 8 117- k,r) %4 1. / -- „ \ - 1 v .. , , i # e e......4.-,.. i 4,7 0/ , • .4•=o0` , ......... .. 4. 4. # , latipapagogiOrgaix.,'

1. « Alk?: 4 "'" 1 sf--% KZ") • • g CV 03 CI U') ---