SE513776C2 - Falsningsverktyg, förfarande för dess framställning samt användning av detta verktyg - Google Patents

Description

l5 20 25 30 35 40 515 776 2 Den beskrivna konstruktionen ger den rörelsemöj lighet till falsningsrullen från och mot robotens rörelseorgan, som krävs för ett fullgott falsnings- resultat. Dock är precisionen i falsningsrullens rörelser alldeles för dålig beroende på den valda utformningen av styrningen.

I den ovan skisserade konstruktionen befinner sig också falsningsrullen på ett betydande avstånd i sidled utanför teleskopanordningens längdriktriing, vilken sammanfaller med rörelserikmingen för den andra styrdelen. Härigenom kommer styranordningen att snedbelastas så att en ”byrålådseffekt” kan be- faras. En sådan snedbelastning fördärvar precisionen i rörelsema eftersom minsta glapp i den teleskopiska styrningen pga falsningsrullens stora utstick i sidled ger stora rörelser hos falsningsrullen. Därutöver kan befaras en betyd- ligt hårdare förslitning av relativt varandra rörliga komponenter än vad som armars skulle vara fallet.

Den kända anordningen har endast en falsningsrulle, varför tidskrävande omställningsarbeten eller byten blir följ den.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Den föreliggande uppfinningen har till ändamål att så utforma det inled- ningsvis antydda falsningsverktyget att detta eliminerar nackdelarna hos tidi- gare känd teknik. Speciellt avser uppfinningen att så utforma falsnings- verktyget att falsningsrullen får en styrning med avsevärt högre precision än vad som kan åstadkommas enligt tidigare känd teknik. Vidare avser upp- finningen att åstadkomma ett falsningsverktyg, som inte utsätts för sned- belastningar som kan fördärva livslängden eller påverka rörelsemönstret hos falsningsrullen. Slutligen avser uppfinningen också att åstadkomma ett fals- ningsverktyg, som är ytterst robust och driftssäkert i användning.

Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås om det inled- ningsvis antydda falsningsverktyget kännetecknas därav att den andra delen är vridbart förbunden med den första delen.

Genom att den andra delen med falsningsrullen i princip utför en pendlande rörelse kan dess styrning ges en avsevärt bättre precision än vad som gäller vid en teleskopanordning med en i sidled kraftigt utskjutande falsningsrulle.

Vidare elimineras eller minskas genom denna konstruktion tendenser till snedbelastning. 10 15 20 25 30 35 40 515 776 3 Ett annat ändamål med uppfinningen är att ytterligare förbättra falsníngs- verktygets precision.

Enligt uppfirmingen åstadkommes detta genom att falsningsverktyget inne- fattar en stödrulle och en planrulle, varvid stödnillen har en diameter större än planrullen, och vilka rullar är anordnade att fritt rotera kring samma axel.

Genom dessa särdrag vinnes fördelen att falsningens precision inte endast blir beroende av noggrannheten i manipulatoms rörelsemönster och falsníngs- verktygets precision utan kan förbättras ytterligare genom stödrullens anligg- ning mot arbetsstycket eller den yta varpå det vilar.

Vidare avser uppfinningen att förbättra flexibiliteten och produktionskapa- citeten hos uppfinningsföremålet.

Detta uppnås om falsningsverktyget innefattar en andra falsningsrulle, vilken är roterbar kring en axel sldld från den första rullens axel.

Genom dessa särdrag vinnes att falsningsverktyget endast behöver ges en ny orientering relativt arbetsstycket innan ett nytt arbetsmoment påbörjas.

Slutligen avser uppfinningen att åstadkomma möjlighet att variera fiäder- konstanten i den fiäder, som ingår i falsningsverktyget.

Detta uppnås genom att fiädern innefattar en gasfi äder som har en expander- bar bälg innehållande en gas.

Härigenom ges möjligheten att snabbt variera den lmaft, varmed falsníngs- verktyget anligger mot arbetsstycket.

FIGURBESKRIVNING Uppfinníngen skall nu beskrivas närmre under hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar: fig l en perspektivvy av uppfirmingsföremålet, fig 2 uppfinningsföremålet sett i pilens A riktning i fig l, fig 3 en sidovy i pilens B riktning i fig l, 10 15 20 25 30 35 40 513 776 4 fig 4 en sprängskíss av uppfinningsföremålet, en sprängskiss i förstorad skala av uppfinriingsföremålets falsnings- rullen uppbärande komponenter, fig 6 visar en första modifierad utföringsfonn av uppfinningsföremålet sett mot pilens A riktning i fig l, och fig 7 i en vy motsvarande fig 3 en andra modifierad utföringsform av uppfinningstöremålet, och fig 8 i en vy motsvarande fig 3 en tredje modifierad utföringsfonn av uppfinningsföremålet.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Uppfinningen kommer nedan i exemplifierande syfte att beskrivas såsom tillämpad vid en industrirobot. Självklart kan den dock tillämpas vid varje annan typ av rörelseanordning eller manipulator, som kan åstadkomma erfor- derligt relativt rörelsemönster mellan ett arbetsstycke och ett falsnings- verktyg. Begreppet manipulator skall således tolkas så brett att det även inne- fattar en anordning, som förflyttar ett arbetsstycke i förhållande till ett fast anordnat falsningsverktyg ävensom anordningar där såväl arbetsstycket som falsningsverktyget rör sig.

I fig 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 rörelsemönster och som tjänar till fastsättning av sådana verktyg eller redskap som roboten skall hantera. Hän- visningsbeteckningarna 2 och 3 avser första respektive andra bärande delar, bärdelar, där den första eller övre bärdelen 2 är fast i robotens manöverdel l medelst lämpligt skzruvförband och därtill hörande styrytor. Den andra eller undre bärdelen 3 uppbär på vardera sidan en falsningsrulle 4, som är roterbait lagrad relativt den andra bärdelen och som är roterbar kring en gemensam första axel 5. Falsningsrullama 4 är avsedda att vara i beröring med och trycka mot ett kantparti på det arbetsstycke, som skall falsas, dvs röra sig längs en falsningsbana. Växling mellan de båda falsningsrullarna kan ske genom vridning av uppfinningsföremålet kring en höjdaxel 24 (fig 3), t ex genom rörelse i roboten. 10 15 20 25 30 35 40 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 både den första axeln 5 och den första bärdelens 2 fastsättning i manöverdelen och som i den visade utföringsfonnen är parallell med den första axeln 5. Detta innebär att den andra bärdelen 3 kan utföra en pendlande svängningsrörelse omkring den andra axeln 6, varigenom avståndet mellan den första axeln 5 och falsningsrullen 4 å ena sidan och robotens manöverdel 1 å andra sidan, är föränderligt genom den nänmda svängningsrörelsen.

Vid användning av uppfinningsföremålet törflyttas detta längs en falsnings- bana, dvs längs ett kantparti på ett arbetsstycke under inverkan av manöver- delen l i en riktning, som i huvudsak är vinkelrät mot axeln 5. Även andra vinklar kan förekomma. Genom den svängbara rörligheten hos falsningsrullen 4 mot och från manöverdelen l blir falsningsrullen också rörlig i en riktning som skär det plan, som definieras av den första axeln 5 och falsningsrullens 4 rörelse utefter falsningsbanan. Härigenom är falsningsrullen 4 rörlig mot och från falsningsbanan, dvs arbetsstycket, under inverkan av den andra bärdelens 3 svängningsrörelser relativt den första bärdelen 2.

Axlarna 5 och 6 är i den nu beskrivna utföringsformen, såsom antytts ovan, i huvudsak parallella med varandra men är belägna på avstånd från varandra.

För att åstadkomma detta har den undre eller den andra bärdelen 3 ungefär- ligen formen av ett L, där falsningsrullen 4 är anordnad i området för den fiia änden av den kortare skänkeln, medan den andra axeln 6 är anordnad i om- rådet för den längre skänkelns fria ände.

Den första, dvs den i manöverdelen l fasta bärdelen 2, är långsträckt, platt- formig och har ett första ändparti 7 med en uppåtvänd yta 27 i anliggning med manöverdelen l, varvid bärdelen 2 medelst det ovan nämnda slcruvförbandet och lämpliga styrytor är lägesfixerande fäst i manöverdelen l. Den första bärdelens 2 motsatta, andra ändparti 8 befirmer sig i området för den andra axeln 6. Bärdelens andra ändparti 8 har på sin från manöverdelen l vända sida två med varandra parallella öron 9 och 10 mellan vilka den andra bärdelens 3 längre skänkel är upptagen och styrd så att alla andra rörelser än den ovan nämnda svängnings- eller pendlingsrörelsen hindras. Den svängbara eller vridbara förbindelsen mellan de båda bärdelarna är åstadkommen medelst en lagringstapp ll, som sträcker sig genom de båda öronen 9 och 10 samt även en med en lagringsbussning försedd öppning i den andra eller undre bärdelen 3. Mellan insidoma på de båda öronen 9 och l0 och sidoytoma på den andra bärdelen 3 är det anordnat lagringsbrickor 12 och 13 så att den andra eller undre bärdelen 3 blir noggrant styrd i förhållande till den första bärdelen 2 10 15 20 25 30 35 40 513 776 6 såväl i axelriktriingen för lagringstappen 11 som radiellt relativt denna lagringstapp.

För att begränsa svängbarheten hos den undre bärdelen 3 har denna en på rit- ningarna icke visad, långsträckt och kring den andra axeln 6 cirkelbågsfonnat krökt öppning genom vilken en spärrtapp 14 sträcker sig. Späntappen 14 är fäst i de båda öronen 9 och 10.

Såsom nämnts ovan är falsningsrullen 4 rörlig mot och från robotens manöverdel 1 i en riktning som skär det plan, som definieras av den första axeln 5 och falsningsrullens 4 rörelserikming utefter falsningsbanan. Denna rörelse hos falsningsrullen 4 mot och från manöverdelen 1 och mot och från falsningsbanan, dvs arbetsstycket, är påverkad av en ijädringsanordning, vilken innefattar en invändigt av ett gasformigt tryclcrriedium påverkningsbar bälg 15. Bälgen 15 har ett inlopp 16 för nämnda tryckmedium, vilket har strömningsförbindelse med en anordning för snabb tillförsel eller bortledning av gasforrnigt tiyclqnedium. Härigenom kan fiäderns 15 fiädringskonstant snabbt ändras. Vid trycksättning av bälgens 15 inre åstadkoms en fjädrande kraft, som strävar att förflytta falsningsrullen 4 i riktning bort från manöver- delen 1, dvs mot arbetsstycket. Om man tänker sig manöverdelen l fast in- spänd relativt falsningsbanan så innebär en ändring av det invändiga trycket i bälgen 15 också en ändring av den kraft, varvid falsningsrullen 4 anligger mot arbetsstycket. Såsom framgår av ritningama är bälgen 15 placerad mellan de båda bärdelarna 2 och 3 och speciellt i området för den forsta bärdelens 2 med manöverdelen 1 samverkande ändparti 7.

I fig 5 visas fastsättningen av falsningsrullen 4 i den undre änden av den andra eller undre bärdelen 3. Av ritningen framgår att bärdelen har ett undre överfall 17 vilket är fastbart i bärdelen medelst skruvar 18. Såväl överfallet som den under änden av den undre bärdelen 3 har säten 19 för upptagning och fastlås- ning av rullningslager 20. Lagren 20 upptar i sig en axeltapp 21, vilken vid motsatta ändar har gängade bonningar i vilka falsníngsrullar 4 är inskruvbara.

(De i fig 5 visade falsningsrullama skiljer sig från de i fig l-3 visade och illu- strerar därmed att falsningsrullarna är enkelt utbytbara.) För att underlätta fastskmvning av falsningsrullama har dessa men även axeltappen 21 nyckel- grepp 22.

I fig 6 visas en modifierad utföringsfoim av uppfinningsföremålet. I denna utiöringsforrn uppbär axeln 5 eller en motsvarighet därtill en falsningsrulle 4, som innefattar en stödrulle 23a och en planrulle 26. Lämpligen kan den dock ha två planrullar 26a och 26b samt två stödrullar 23a och 23b, varvid en stöd- 10 15 20 25 30 513 776 7 rulle och en planrulle är anordnad vid vart och ett av axelns 5 motsatta änd- partier. Stödmllania har såsom framgår av ritningen större diameter än sina respektive planrullar och är avsedda att rulla och stötta mot arbetsstycket eller den bädd varpå detta vilar. Vidare är samtliga rullar individuellt roterbara kring sin axel.

En variant på denna utfóringsfonn antyds i tig 6 av den streckade linjen 5” °, vilket innebär att rullarnas 4a, 4b, 23a och 23b rotationsaxel 5” ' fortfarande ligger i samma plan som den ursprungliga axeln 5 men bildar vinkel med denna.

Ovan har den rullen eller rullarna (såväl styr- som falsningsrullama) upp- bärande axeln 5 beskrivits såsom parallell med svängningsaxeln 6 for den andra bärdelen 3. I altemativa utfóringsfonner är detta inte nödvändigt eller önskvärt. Således kan axeln 5 eller rättare sagt dess motsvarighet, vilket antytts ovan, ha godtycklig orientering kring en höjdaxel 24, som visas i fig 3 och 6 och som kan vara en normal till den ovanytan 27 på den forsta bärdelen 2, som anligger mot robotens manöverdel l. Vidare är det möjligt att ge en motsvarighet 5”, 5” och 5”° till axeln 5 godtycklig orientering kring en liggande axel 25, som visas i fig 3 och som är vinkelrät mot höj daxeln 24.

Exempel på sådana olika inriktningar av den eller de rullarna uppbärande axeln visas i fig 6, 7 och 8 vid 5', 5” och 5”°.

Uppfinningen inbegriper även utföringsfonnen där den rullen eller rullarna (såväl styrrullar som falsningsrullar) uppbärande delen av den undre bärdelen 3 har mer än en axel for uppbäming av en eller flera rullar vardera. Dessa axlar kan ha samtliga ovan angivna inriktningar och kan vara parallella med varandra eller bilda vinkel med varandra.

Slutligen innefattar uppfinningen även utfóringsforrner där bälgen 15 är ersatt eller kompletterad med andra fjädrar, såsom brickt] ädrar, skruvfi ädrar, spiral- fjädrar, torsionsfi ädrar, bladfi ädrar etc.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 513 776 8 PATENTKRAV

1. F alsningsverktyg för automatisk rullfalsnirrg innefattande en första del (2) fixerad vid en manipulator, en vid den första delen (2) rörligt förbunden andra del (3) innehållande en första falsningsrulle (4), och en fjäder anordnad att medge en relativ rörelse mellan den första delen och den andra delen under påverkan av en med rörelsen ökad kraft, k ä n n e t e c k n a d av att den andra delen är vridbart förbunden med den första delen (2).

2. Falsningsverktyg enligt krav l, k ä n n e te c k n a d av att den första delen (2) innefattar två öron (9, 10), som omsluter den andra delen (3) och att genom öronen och den andra delen löper en axel (6), som medger en vridning av den andra delen (3) i ett nonnalplan till axeln och som förhindrar rörelse i andra riktningar.

3. Falsningsverktyg enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att fjädern innefattar en gasfjäder som har en expanderbar bälg (15) innehållande en gas.

4. Falsningsverktyg enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att trycket i gas- fjädern är varierbart genom yttre tillförsel eller bortförsel av gas.

5. Falsningsverktyg enligt något av tidigare krav, k ä n n e t e c k n a d av att den första falsningsrullen (4) innefattar en stödrulle (23) och en planrulle (26), varvid stödrullen har en diameter större än planrullen, och vilka rullar är anordnade att fritt rotera kring samma axel (5, 5°, 5”, 5”°).

6. F alsningsverktyg enligt något av tidigare krav, k ä n n e t e c k n a d av att den andra delen (3) innefattar en andra falsningsrulle (4), vilken är roterbar kring en axel skild från den första rullens axel.

7. Förfarande vid framställning av ett falsningsverktyg för automatisk rull- falsning innefattande en första del (2) fixerad vid en manipulator, en vid den första delen rörligt förbunden andra del (3) innehållande en falsningsrulle (4), och en fjäder, vilken anordnas att medge en mellan den första delen och den andra delen relativ rörelse under påverkan av en med rörelsen ökad kraft, k ä n n e t e c k n a d av att den andra delen (3) anordnas vridbart förbunden _med den första delen (2). 513 776 9

8. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att ljtädem bringas att innefatta en expanderbar bälg (15) innehållande en gas, vars tryck regleras genom tillförsel eller bortfórsel av gas.

9. Användning av ett falsverktyg enligt krav 1-6 eller ett förfarande enligt krav 7-8 vid en industrirobot för falsning av bildelar.