NL8400491A - Werkstukmanipulator. - Google Patents

Description

V

* NL/31.836-tM/f.

Werks tukmanipulator.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkstukmanipulator, die kan worden toegepast in gevallen, waarin de beperkte ruimte de toepassing van een gebruikelijke robot uitsluit en die speciaal bruikbaar is om 5 gevormde onderdelen te verwijderen uit een gietmachine en deze te plaatsen op een werkstation, dat op een afstand ligt van de vorm.

Automatische manipulatoren zijn ontwikkeld voor werkzaamheden, zoals lassen, monteren, verwijderen en 10 hanteren van onderdelen en andere soorten periodieke werkzaamheden. Sommige van deze manipulatoren zijn programmeerbaar en kunnen worden gebruikt voor verschillende taken, waarbij andere bewegingsvolgorden in een variabele werkruimte nodig zijn.

15 Een type van een programmeerbaar automa tisch montagesysteem met meerdere assen is afgebeeld in het Amerikaanse octrooischrift 4.275.986, dat een manipulator toont met zes bewegingsassen voor een grote flexibiliteit in bewegingsvolgorde en plaatsing van de manipulator-20 hand. Dit type manipulator evenals andere soortgelijke toestellen met een scharnierarm is voor sommige toepassingen te groot, te duur en te ingewikkeld. Voor vele opneem- en plaatsingswerkzaamheden is de toepassing van hydraulische aandrijving of een nauwkeurige plaatsings-25 regeling met codeerorganen eenvoudig te ingewikkeld.

Aan het andere uiterste van inrichtingen voor het manipuleren van onderdelen staan inrichtingen zoals bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.947.208. Deze inrichting vindt toepassing in persgietmachines^en 30 dergelijke en omvat een uittrekarm, die is gemonteerd op een translerende en roterende aandrijfas, die wordt bewogen door het openen van de vorm. Een nokmechanisme veroorzaakt, dat de arm zwenkt in de ruimte tussen de vormhelften en de onderdelen grijpt en daarna uit de machine zwenkt en 35 het onderdeel loslaat. Hoewel de inrichting betrekkelijk eenvoudig en goedkoop is, is deze onaanpasbaar, niet opnieuw programmeerbaar en heeft deze speciaal het nadeel, dat deze niet in staat is om een onderdeel uit te trekken, 84 0 0 4 9 f . v , -2- het onderdeel te heroriënteren in een ander vlak en het onderdeel af te 'leverenaan. een^op afstand liggend werkstation. Deze bewerkingen zijn vaak wenselijk bij het verwijderen van onderdelen uit een gietmachine en om de onderdelen te.plaat-5 sen op een transportband voor verdere verwerking.

Voor spuitgietfabrieken -dicteren de ontwerpeisen van de fabriek soms, dat de gietmachines betrekkelijk dicht bij elkaar moeten worden geplaatst, waardoor de ruimte, die beschikbaar is voor een onderdelenmanipulator om de geld vormde onderdelen te verwijderen beperkt is. Er is vaak onvoldoende ruimte voor het installeren van een gewone robot-manipulator met meerdere assen. Hoewel kleinere en lichtere , elektrisch aangedreven manipulatoren met scharniergewrichten nu normaal beschikbaar zijn sluiten de ruimtebeperkingen soms 15 de toepassing van deze mechanismen met scharniergewrichten uit omdat het binnentreden van de manipulatorhand in de vorm en het terugtrekken van het onderdeel de gearticuleerde arm dwingt om lastige standen aan te nemen, wanneer de hand wordt geleid tussen de trekstangen van de gietmachine tot in de 20 vormhQlte tussen de vormhelften. In sommige gevallen is het onmogelijk een manipulator met een gearticuleerde arm toe te passen, waarbij de elleboog hinder ondervindt van andere machineonderdelen als de manipulator zijn verschillende standen aanneemt bij het uittrekken en verwijderen van de onder-25 delen.

In gevallen waarbij de ruimte schaars is, zijn inrichtingen met telescopische balken toegepast, zoals is af-gebeeld in het Amerikaanse octrooischrift 3.916.701. Dit octrooischrift toont een industriële robot, die onderdelen 30 grijpt, manipuleert en beweegt en een telescopische balk heeft, die is gemonteerd om te ' bewegen om- twee loodrechte assen en een onderdelengrijper, die is gemonteerd op het vooreind van de telescopische balk. De onderdelergrijper is roteerbaar beweegbaar om een derde as, die althans nagenoeg 35 evenwijdig is aan de langsas van de telescopische balk. De grijper in dit octrooischrift wordt geroteerd om zijn as door een rotatieaandrijforgaan, dat is gemonteerd in het voorste telescopische balkelement en een hydraulisch bediende inrichting omvat, die een lijnbeweging omzet in een rotatie.

40 · Een probleem bij deze en andere bekende mani- 840049! »' -* -3- pulatoren is dat ze vaak grote en zware machines zijn, die zijn ontworpen voor industriële toepassingen om voorwerpen te hanteren met nauwkeurig geprogrammeerde bewegingen.

Voor het verwijderen van gevormde onderdelen uit een spuit-5 gietmachine is er zelden behoefte aan een nauwkeurige beweging bij het grijpen van een voorwerp in de. gietmachine en bij het verwijderen van het voorwerp naar een. op een afstand liggend werkstation, zoals een transportband. Er is ook zelden behoefte aan zeer krachtige hydraulische be-10 dieningsmechanismen, daar onderdelen, die zijn gevormd door spuitgieten, klein en licht zijn in vergelijking met metalen voorwerpen van vergelijkbare grootte. Flexibiliteit in de volgorde en grootte van de beweging is echter een wenselijk kenmerk.

15 Er is dus een behoefte aan een eenvoudige goedkope lichte en kleine onderdelenmanipulator met flexibiliteit in bewegingen en volgorde en die geschikt is om te worden gebruikt bij het uittrekken van onderdelen uit gietmaehines. Een dergelijke manipulator moet met sukses 20 binnentreden in de ruimten tussen de vormhelften, de gevormde onderdelen grijpen, de gevormde onderdelen uittrekken en de onderdelen plaatsen op een op een afstand gelegen werkstation zoals een transportband of dergelijke.

De bovengenoemde en andere problemen van 25 bekende onderdelenmanipulatoren worden overwonnen met de onderhavige uitvinding, die een -werkstukmanipulator verschaft, die bijzonder geschikt is om gevormde voorwerpen in een gietmachine te grijpen en deze uit de gietmachine te verwijderen en ze te plaatsen op een op afstand gelegen 30 punt. In het kort omvat de onderhavige uitvinding een uitzetbare arm, die is gemonteerd op een basisdeel of schuifkast en meerdere coaxiale buisvormige telescopische delen omvat, die langs een langsas uitzetbaar en intrekbaar zijn. De arm wordt uitgezet en ingetrokken door mid-35 del van een kabel of flexibele holle buis, die inwendig kan worden ondersteund door een tweede flexibel holle buis met kleine diameter en heeft een voldoende druksterkte om de arm te ondersteunen, wanneer de arm volledig is uitgezet. De kabel is opgenomen in en ondersteunt de buisvormi-40 ge delen en een eind ervan is bevestigd aan het binnenste 8400491 * * -4- buisvormige deel en het andere eind is opgewikkeld op een kabeltrommel. Een motor is verschaft om de trommel in een richting te roteren om de kabel op te wikkelen om de arm terug te trekken en om de trommel in de andere richting te 5 roteren om de kabel af te wikkelen om, de arm uit te zetten.

De manipulator omvat verder een werkstukgrijpsamenstel, dat het werkstuk of het gevormde voorwerp in de vorm grijpt en het voorwerp meevoert als de arm wordt teruggetrokken.

Ih de bij voorkeur, toegepaste uitvoerings-10 vorm hebben de buisvormige delen van de arm rechthoekige dwarsdoorsneden, waardoor de behoefte aan een mechanisme om de relatieve rotatie tussen de armdelen te verhinderen, hetgeen nodig zou zijn bij de cilindrische armdelen, is vervallen. Als een rotatie van de arm gewenst is.voor .een 15 bijzondere toepassing kan de uitvinding niettemin worden uitgevoerd met cilindrische armdelen.

Meer in het bijzonder omvat de arm een pols-zwenkgewricht, dat aan het boveneind van de arm bevestigd -is en zwenkbaar is om een polsbuigas, die loodrecht staat 20 op de langsas van de arm.. Het werkstukgrijpsamenstel is gemonteerd op het polszwenkgewricht en daarmee beweegbaar om het gevormde voorwerp in de vorm te grijpen.en om te zwenken voor het afleveren van het voorwerp. In de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm wordt het werkstuk of voor-25 werp gegrepen door een of meer zuignappen, die zijn verbonden met een vacuümbron, die naar keuze wordt bediend om een zuiging uit te oefenen op de zuignap om de voorwerpen te grijpen en te verwijderen en om de zuiging op te heffen om de voorwerpen af te leveren.

30 De bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm omvat verder een slede voor het ondersteunen van de basis van de manipulator, welke beweegbaar is tussen een eerste stand en een tweede stand, die op een afstand van de eerste stand ligt. Een aandrijving, in de afgeheelde uitvoerings-3^ vorm een pneumatische cilinder, is aangebracht om de basis te bewegen tussen de 'eerste stand en de naar keuze instelbare tweede stand. De slede, omvat verder een geleidings-stang of staaf, waarop de basis is gemonteerd met steunhul-zen of bussen om de basis soepel te geleiden tussen de 40 eerste en tweede stand.

8400491 -5-

In de bij \oorkeur toegepaste uitvoeringsvorm is de kabel, die de arm uit2et en intrekt, een buigzame maar halfstijve holle langwerpige nylonbuis, die verder wordt ondersteund door een soortgelijke maar met kleinere 5 diameter uitgevoerde nylonbuis, die coaxiaal in de grotere buis past. Het werkstuk-manipuleersamenstel aan het eind van de arm omvat een fluxdumverbinding, waarop een van de holle nylonbuizen is aangesloten. Het opgewikkelde eind van de nylonbuis is verbonden met een tweede fluxdumverbinding 10 op de naaf van de trommel. Een boring is aangebracht in de as van de trommel en maakt een verbinding van een fluxdum-bron, zoals luchtdruk of vacuüm met de fluxdumaansluxting mogelijk door de kabel en door de werkstuksamenstelfluxdum-verbinding heen. De vacuümbron wordt dus op geschikte wijze 15 aangesloten door de kabel en de fluxdumverbindingen heen naar de zuignappen.

Door toepassing van een holle kabel, die een drukkracht uitoefent op de arm en het vacuüm toevoert aan het werkstukgrijpsamenstel vergemakkelijkt de onderhavige 20 uitvinding de toepassing van rechthoekige armsectiedelen en wordt de behoefte aan fluïdumdichte afdichtingen tussen de armdelen opgeheven. De uitvinding verschaft aldus belangrijke voordelen op het gebied van betrouwbaarheid en goedkoopte.

25 De bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat verder een volgorde-mechanisme of regelaar, die reageert op de cyclus van de gietmachine om de bewegingsvolgorde van de verschillende onderdelen van de manipulator te regelen. In het bijzonder 30 reageert de volgorderegelaar op het openen van de vorm om een uittreksignaal te verschaffen, dat veroorzaakt, dat de arm—uitzet- en intrekelementen de arm uitzetten tot in de holte tussen de vormhelften. Daarna veroorzaakt de volgorderegelaar, dat de slede voorwaarts beweegt en de zuig-35 nappen plaatst op de te verwijderen voorwerpen en bedient deze de vacuümbron, zodat de zuignappen de voorwerpen positief grijpen. De slede beweegt dan terug en de arm wordt teruggetrokken en voert de voorwerpen mee.

Wanneer de arm volledig ingetrokken is 40 of een gewenst intrekniveau heeft bereikt, kan de slede 8400491 ' * -6- weer vooruit worden bewogen om het door de arm gegrepen voorwerp te verplaatsen naar een werkstation. In de voorkeur suitvoering beweegt het sledesamenstel vooruit naar een transportband. Wanneer de slede zijn gewenste bewegingsbe-5 reik in de nabijheid van de transportband heeft bereikt, . zwenkt het pols zwenkgewricht, waardoor het werkstukgrijpsa- menstel omlaag zwenkt naar een horizontale stand en wordt de zuiging opgeheven, waardoor het voorwerp wordt afgeleverd' op de transportband.

10 De werking, die wordt uitgevoerd door de voorkeursuitvoering omvat dus de stappen, waarbij een mani-pulatorcyclus op een voorafbepaald punt in de machinecyclus van een voorwerpproductiemachine zoals een spuitgietmachine wordt ingeleid, een telescopische manipulatorarm, die een 15 werkstukgrijporgaan draagt, wordt uitgezet tot in de ruimte tussen de vormhelften als de vorm open is, het werkstuk-grijporgaan in ingrijping met het voorwerp in de vorm wordt bewogen, het voorwerp uit de vorm wordt verwijderd, de arm en het voorwerp tussen de vormhelften uit wordt terug-20 getrokken voordat de vorm wordt gesloten voor een nieuwe cyclus, de manipulatorarm en het daardoor gedragen voorwerp vooruit wordt bewogen naar een werkstation en het werkstuk-grijporgaan voorwaarts wordt gezwenkt naar het werkstation en het voorwerp wordt losgelaten.

25 Derhalve is een doel van de onderhavige uitvinding het verschaffen van een verbeterde inrichting voor hèt verwijderen van voorwerpen uit een gietmachine.

Een ander doel van de 'onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verbeterde onderdelenmanipulator met meer-30 dere telescopische buisvormige delen, die kunnen worden uitgezet om een voorwerp te grijpen in een beperkte ruimte en daarna kunnen worden teruggetrokken en het voorwerp uit de beperkte ruimte meevoeren.

Een ander doel van de onderhavige uitvin-35 ding is het verschaffen van een telescopische onderdelenmanipulator,. die licht en compact is en geen ingewikkelde en dure hydraulische 'of nauwkeurige elektrische aandrijvingen of ‘plaatssodeerorganen nodig heeft om te werken.

Een ander doel van de onderhavige uitvin-40 ding is het verschaffen van een' verbeterde telescopische 8400491 -7- onderdelenmanipulator met een arm, die wordt uitgezet door het afwikkelen van een flexibele maar op samendrukking halfstijve kabel van een kabeltrommel en die wordt teruggetrokken door de kabel op de trommel te winden.

5 Een ander doel van de onderhavige uit vinding is het verschaffen van een verbeterde telescopische onderdelenmanipulator, waarvan de arm wordt teruggetrokken en uitgezet door middel van een kabel, die ook fluïdums kan voeren van de basis van de manipulatorarm naar het werkstuk-10 grijpeind van de manipulatorarm. Deze en andere doelen, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving van de beschreven uitvoeringsvorm met verwijziging naar de aangehechte tekeningen en conclusies.

15 Fig. 1 is een opengewerkt perspectivisch aanzicht van de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de telescopische onderdelenmanipulator volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 2 is een bovenaanzicht, gedeelte-20 lijk doorsnede volgens de lijn 2-2 van fig. 1.

Fig. 3 is een gedeeltelijk zijaanzicht van het werkstukgrijpsamenstel met polsgewricht en zuignappen volgens de lijn 3-3 van fig. 1, waarbij onderdelen zijn weggebroken.

25 Fig. 4 is een gedeeltelijk linker- zijaanzicht van een doorsnede volgens de lijn 4-4 van fig. 2.

Fig. 5 is een gedeeltelijke doorsnede van de kabeltrommel volgens de lijn 5-5 van fig. 2.

Fig. 6 is een zijaanzicht van een al-50 ternatief scharend werkstukgrijpsamenstel met vier zuignappen .

Fig. 7 is een achteraanzicht van het scharende samenstel in fig. 6.

Fig. 8 is een schema van de volgörde-55 regelaar, die wordt toegepast in de voorkeursuitvoering.

Fig. 9 toont de stappen, die de voorkeursuitvoering neemt om een voorwerp uit de vorm te verwijderen en dit te plaatsen op een transportband.

Fig. 10 - is een gedeeltelijk vooraanzicht 40 van een alternatief werkstukgrijpsamenstel met vier zuig- 8400491 * ' * -8-

P

nappen.

Fig. 11 toont voorwerpen, die worden geplaatst op een dubbele transportband door een manipulator met het werkstukgrijpsamenstel met vier zuignappen volgens 5 fig. 10.

Thans verwijzend naar de tekeningen,waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke onderdelen aanduiden in de verschillende figuren, toont fxcf,'. 1 een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van een telescopische onderdelen-10 manipulator 10, die is uitgevoerd volgens de onderhavige uitvinding. De onderdelenmanipulator 10 omvat een basisdeel of schuifkast 12, waarvan een deel is weggebroken in fig. 1 om de daarin opgenomen elementen te laten zien. Het bodem-paneel 13 van het basisdeel 12 rust op een baisplaat 14 15 en glijdt daarover door een schuifkastslede, die hierna zal worden beschreven.

Een telescopische uitzetbare en intrekbare arm 15, die bestaat uit meerdere buisvormige coaxiale telescopische secties of delen 20, 21, 22, 23 is verbonden 20 met het bodempaneel 13 van de schuifkast 12 door middel van steunen 25 en een stang 26, die zich uitstrekt door het onderste deel van de onderste sectie 20. De arm 15 strekt zich omhoog uit en vanaf de 'schuifkast 12 volgens een kleine hoek. Bij voorkeur is elke sectie ‘20-23 van aluminium even-25 als de schuifkast 12, vanwege het lichte gewicht. Geleidings-hulzen 27, 28 (afgebeeld in fig. 4) van teflon of soortgelijk materiaal met geringe wrijving zijn met schroeven of dergelijke bevestigd op het boveneind van elke telescopische sectie om de schuifbeweging te vergemakkelijken en dienen 30 als uitzetstop door een flens te grijpen, die is bevestigd op het ondereind van de volgende sectie. Een typische flens 29 voor de sectie 21 is afgebeeld in fig, 4.

Terugkerend naar naar fig. 1 is een werkstukgri jpsamenstel 30 gemonteerd op het eind van de bovenste 35 armsectie 23. Het werkstukgrijpsamenstel omvat een paar zuignappen 31, 32,- die zijn bevestigd aan tegenovergestelde einden van een langwerpige horizontale montagestaaf 33. De staaf 33 is gemonteerd op een paar zich in de vertikale richting uitstrekkende evenwijdige kolommen 34, 35. De even-40 wijdige kolommen 34, 35 zijn gemonteerd om te zwenken om 8400491 „ » * -9- een montageblok 36 door een as 37, die zich uitstrekt door de beide kolommen 34, 35 en het montageblok 36. Het montageblok 36 is bevestigd op de bovenste sectie 23 met bouten of dergelijke.

5 Een dubbel werkende pneumatische cilinder EN1 d'ië wordt aangedreven door gas, dat naar keuze wordt afgeleverd door slangen 24, 24a veroorzaakt, dat het werk-stukgrijpsamenstel 30 zwenkt door middel van een tandheugel 40 en rondsel 41 om de as 37. Het zal duidelijk zijn, dat 10 de kolommen 34, 35 en het montageblok 36 een polszwenkge-wricht loodrecht op de langsas van de arm omvatten, dat kan zwenken tussen een eerste, althans nagenoeg vertikale stand en een tweede althans horizontale stand. Het zal ook duidelijk zijn, dat een standregelmiddel, zoals een servo-15 mechanisme en codeerorganen kunnen worden toegepast aan het eind van de arm als een absolute Siandregeling vereist is.

Het werkstukgrijpsamenstel 30 in de voorkeursuitvoering past tussen de trekstangen 44, 45 van een gietmachine 46. Een eindschakelaar XS 1 wordt bediend 20 door het openen van de vorm van de gietmachine 46 en levert een signaal, dat in de voorkeursuitvoering wordt gebruikt voor het inleiden van de uitzetting van de arm 15 en het verwijderen van gevormde voorwerpen uit de gietmachine door de zuignappen 3.1, 32 van het werkstukgrijpsamenstel 30.

25 Nog steeds verwijzend naar fig. 1 wordt de telescopische arm 15 uitgezet en ingetrokken door een uitzet- en intreksamenstel 50. Het uitzet- en intreksamen-stel 50 omvat een kabeltrommel 51, die is opgenomen in een huisblok 52. Het huisblok 52 is gemonteerd op het bodem-13 _ 30 paneel-van de schuifkast 12 door bouten, lassen of dergelijke. De kabeltrommel 51 heeft een schroeflijnvormige groef voor het opwikkeleri van een kabel 53, die de arm 15 uitzet en intrekt. In de voorkeursuitvoering is de kabel 53 een hollë' buitenbuis 47 met een coaxiale binnenbuis 48 35 (fig. 3), die een fluïdumstroraing geleidt tussen het werkstukgrijpsamenstel 30 en de kabeltrommel 51.

Een eind van de kabel 53 is bevestigd aan een elleboog 49, die op zijn beurt is bevestigd aan een fitting 54, die is gemonteerd op het buitenvlak van de 40 naaf 55 van de trommel 51. De kabel 53 treedt uit door 84 0 0 4 9 1 * . ' -10- ·* een opening 101 (afgeheeld in fig. 2, 4 en 5) in het huis-blok 52 en treedt in de telescopische secties 20-23 van de arm 15. De kabel is opgenomen in de telescopische secties en eindigt in het montageblok 36. De binnenhuis 48 van de kabel·3 5 staat in verbinding met een slang 42, die zich uitstrekt van het montageblok 36 naar de staaf 33. De staaf 33 is hol en vormt een fluïdumkanaal, dat in verbinding staat met de zuignappen 31, 32 en de slang 42. De as 56, die de kabel-trommel 51 in het huisblok 52 ondersteunt omvat ook een 10 boring, die een fluïdumverbinding vormt tussen de elleboog 49, de fitting 54 en de naaf 55. Een fitting 57 is aangebracht aan het eind van de as 56 en vormt een fluïdumverbinding via een slang 58 met de vacuürabron. Aldus wordt een vacuüm toegevoerd aan de zuignappen 31, 32 via de binnenin buis 48.

De hoek van de arm 15 is instelbaar door middel van een stang 63, die 'zich uitstrekt tussen de op het blok 52 gemonteerde steun 64 en een vork 62, die is bevestigd aan de arm 15. Zoals vollediger hieronder wordt beschreven, 20 kan de stang 63 worden uitgezet of teruggetrokken om de arm 15 te laten zwenken om de stang 26.

Een elektromotor Ml levert kracht voor het uitzetten en intrekken van de arm. De motor Ml is gemonteerd· lop een reductiedrijfwerk 70, dat de snelheid van de 25 motor Ml vertraagt om een geschikte uitzetsnelheid en -koppel voor het aandrijven van de kabeltrommel 51 te verschaffen. Het reductiedrijfwerk 70 en de motor Ml zijn gemonteerd op het bodempaneel 13 van de schuifkast 12 door bouten, lassen of dergelijke.' Een universeelkoppeling 72 met afschuifpen-20 nen verbindt de uitgangsas van het drijfwerk 70 met de as 56 van de kabeltrommel. De as 56 is roteerbaar in het huis 52 ondersteund door legerbussen 73, 74.

Zoals boven is vermeld beweegt het bodempaneel 13 van de schuifkast 12 over de basisplaat 14 via een .25 slede '75. De slede omvat een dubbel werkende pneumatische cilinder PN2, die is gemonteerd om de schuifkast 12 langs de basisplaat te bewegen. Zoals het best te zien is in fig. 2. is de 'bedienïngsstang 80 van de pneumatische cilinder PN2 bevestigd door een bout of dergelijke aan een steun 81, die . 40 0p 2ijn beurt is bevestigd aan de basisplaat 14. Het buiten- 8400491 -11- huis van de cilinder PN2 is verbonden met een montageorgaan 72, dat star is bevestigd op een zijwand of bodempaneel 13 van de schuifkast 12. Een paar geleidingsstangen 83, 83’, die evenwijdig zijn aan de cilinder PN2 en gemonteerd aan elk 5 eind op steunen 84, 85, 84', 85' aan de basisplaat 14 verzekeren, dat de schuifkast 12 in een rechte lijn over de basisplaat beweegt. Elke geleidingsstang 83, 83’ is verschuifbaar opgenomen in glijbussen 86, 87, 86', 87', die zijn gemaakt van teflon, synthetisch harspolymeermateriaal 10 of ander geschikt materiaal met lage wrijving en die zijn gemonteerd op de schuifkast 12. Het zal duidelijk zijn, dat in de voorkeursuitvoering de schuifkast beweegt tussen elan eerste of achterste stand of naar elke gekozen stand daartussen.

15 Thans verwijzend naar fig. 3 is te zien dat het boveneind van de kabel 53 zich uitstrekt door de bovenste telescopische sectie 23. De buitenbuis 47 eindigt aan en is bevestigd op het montageblok 36 en staat in verbinding met de boring 92, die is gevormd in het blok. De 20 verbinding 91 aan de bovenzijde van het montageblok 36 verbindt de slang 42, die op zijn beurt is verbonden met de staaf 33. De verbinding van de kabel 55 met het montageblok 36 brengt de druk en trek van de kabel 53 over om de arm 15 uit te zetten en in te trekken. De verbindingen van de bin- 25 nenbuis 48 en de slang 42 zijn fluïdumdicht om het vacuüm toe te voeren aan de zuignap 32 (en .31).

De as 37 strekt zich zijwaarts uit door een tweede boring in het montageblok 36 en de einden ervan zijn bevestigd op de kolommen 35 (en 34) en roteerbaar on-30 dersteund door rollegers, die zijn bevestigd op de einden van de montagekast 36. Het rondsel 41 is bevestigd op de as 37 en roteert daarmee. De pneumatische cilinder PN1 is op een afstand van en evenwijdig aan de armsectie 23 bevestigd door een steun 93 bij de montagekast 36.

35 De tandheugel 40 is bevestigd op de be- dieningsstang 98 van de pneutmatische cilinder PN1. De tanden van de tandheugel 40 grijpen in het rondsel 41. Fig. 3 toont, dat bij bediening van de pneumatische cilinder PN1 om de stang 98 terug te trekken zoals is aangegeven door de pijl 40 94 het werkstukgrijpsamenstel 30 roteert in de richting, 84 0 0 4 9 1 -12- die is aangegeven door de pijl 95 naar de bij 30' afgebeelde nieuwe stand gereed voor het afleveren van een werkstuk.

Verwijzend naar fig. 2 is te zien, dat de kabel 53, die uit het ondereind van de arm treedt, in het 5 huisblok 52 wordt geleid en vandaar wordt opgewikkeld om de kabeltrommel 51. Een opening 101 is gevormd in het huisblok 52 om de kabel 53 op te nemen en de kabel op de trommel te geleiden. De opening 101 is zijwaarts verbreed ter aanpassing aan de breedte van de schroeflijnvormige groeven van 10 de trommel 51. Het zal duidelijk zijn, dat de speling tussen de randen van de kabeltrommel 51 en het huisblok 52 betrekkelijk klein is om de kabel in de groeven te houden en wrij-vingscontact tussen de kabel en de kabeltrommel te verzekeren om het risico van slip zo klein mogelijk te houden als 15 de trommel de kabel afwikkelt om de arm uit te zetten en de kabel opwikkelt om de arm in te trekken.

Fig. 4 en 5 zijn doorsneden, die duidelijker sommige aspecten van de onderhavige uitvinding illustreren. Bijvoorbeeld is de aanbrenging van de kabel 53 door 20 de opening 101 en over de wielbuisgeleiding 61 tot in de arm 15 duidelijker geïllustreerd. Verder is te zien, dat het eind van de kabel 53 is aangebracht op de elleboog 49 op de fitting 54 op de naaf 55 van de trommel 53.. De naaf 55 omvat een radiale boring 102, die uitkomt op een passende radiale . 25 boring in de as 56 en vandaar op een axiale boring 103 in de as 56. O-ringen 104 dichten de verbinding tussen de as 56 en de trommel 51 af. Het zal nu duidelijk zijn, dat een va-cuümbron of andere f luïdumtoevoer aan de slag 58 in verbinding staat met de kabel 53 via de fitting 57, de axiale bo-30 ring 103, de radiale boring 102, de fitting 54 en via de elleboog 49 naar de kabel 53.

Zoals het best is afgebeeld in fig. 4 heeft de stang 63 een van schroefdraad voorzien achtereind, dat zich uitstrekt door de achterwand van de schuifkast 12.

35 Een knop 97 is geschroefd op de stang 63, zodat bij draaiing van de knop 97 de'hoek van de arm 15 verandert.

In fig. 6 en 7 is een alternatief werkstuk-grijpsamenstel 30a geïllustreerd, dat is voorzien van vier zuigkappen 112, die kruiselings zijn gemonteerd om vier 40 wer -stukken 113 te grijpen. Een vertikale montagestaaf 120 8400491 -13- en een horizontale montagestaaf 121 zijn zwenkbaar kruiselings gemonteerd via een zwenkpen 122 aan een huis 123 voor een scharende beweging. Een pneumatische cilinder PN3 is verbonden met de vertikale montagestaaf 120 en werkzaam 5 verbonden met de horizontale staaf 121. Bij bediening van de pneumatische cilinder PN3 zwenkt de horizontale montage-staaf 121 met een schaarbeweging naar de stand, die is af-gebeeld bij 121'.

De door de horizontale montagestaaf 121 10 gedragen zuignappen 112' zijn zwenkbaar verbonden met het montageorgaan door naven 124 en een band 125, zodat bij de scharende beweging de door de zuignappen gegrepen voorwerpen een oriëntatie behouden, waarin hun zijden evenwijdig aan elkaar blijven. Het zal nu duidelijk zijn, dat de 15 combinatie van de schaarbeweging van de horizontale montages taaf 121 en de zwenking van de door de zuignappen gedragen werkstukken op de horizontale montagestaaf het vrijlopen van de trekstangen 44, 45 van de gietmachine mogelijk maakt als het samenstel 30a beweegt in de richting van de 20 pijlen 126. Kat zal ook duidelijk zijn, dat deze inrichting het mogelijk maakt vier werkstukken te verwijderen uit de vorm, waarvoor anders twee afzonderlijke verwijderings-handelingen nodig zouden zijn.

Het in fig. 6 afgeheelde werkstuk grijp-25 samenstel 30a maakt het dus mogelijk, dat een groter deel van de ruimte tussen de drukstangen van een gietmachine wordt benut om vormen te plaatsen. De vormen kunnen direct boven de trekstangen worden geplaatst en de gevormde voorwerpen kunnen worden gemanipuleerd om de trekstangen te 30 vermijden bij het verwijderen uit de vorm. Verder kan het werkstukgrijpsamenstel 30a worden aangepast om elk vereist aantal werkstukken te manipuleren.

Bij sommige bekende systemen voor het verwijderen van gevormde voorwerpen was de ruimte verti-. 35 kaal boven de trekstangen, zoals 44 en 45, onbruikbaar voor systemen voor het verwijderen door vallen onder invloed van de zwaartekracht en warem manipulators met meer vrijheidsgraden (en dus duurder) nodig om de gevormde voorwerpen onmiddellijk boven de trekstangen uit de weg 40 van de trekstangen te manoeuvreren om de voorwerpen te 8400491 -14- t verwijderen uit de ruimte tussen de vormhelften. De uitvoering van het werkstukgrijpsamenstel 30a, dat is afgebeeld in fig. 6 verschaft daarom een goedkope maar doelmatige inrichting voor het verwijderen van gevormde voorwerpen 5 van boven de trekstangen.

In fig. 10 is een tweede alternatief werkstukgrijpsamenstel 30b afgebeeld,dat overeenkomt met het in fig. 1 afgeheelde samenstel 30, maar vier zuignappen heeft. De kolommen 34a en 35a strekken zich omhoog en om-10 laag uit vanaf een montagekast 36. Korte holle staven 154, 155 ondersteunen de zuignappen 112 bij de ondereinden van de kolommen 34a en 35a. Een driewegfluïdumverbinding aan de bovenzijde van de montagekast 36 verdeelt het vacuüm over de staven 33, 154, 152 naar de zuignappen 112. Het zwenken 15 van het samenstel 30£> wordt op dezelfde manier bewerkstelligd als boven beschreven is met toepassing van een pneumatische cilinder en een tandheugel met rondsel.

Fig. 8 illustreert schematisch het volgordemechanisme of de regelaar, die wordt toegepast in 20 de bij voorkeur toegepaste uitvoering. Hoewel de eindschakelaar LSI een uittreksignaal afgeeft bij het openen van de vormhelften en de eindschakelaar LS2 signaleert, dat de arm 15 volledig is teruggetrokken in de voorkeursuitvoe-ring zal het duidelijk zijn, dat de uittrek-en terugsigna-25 len op verschillende andere manieren kunnen worden verkregen bij de regelorganen voor een gietmachine. Ongeacht of signalen van eindschakelaar of andere signalen, die worden verkregen van regelorganen van de gietmachine worden toegepast, deze signalen worden toegevoerd aan een regelaar 130. 30 De regelaar 130 kan digitale logische circuits bevatten, logische relaisschakelingen, vertragingsrelais, logische pneumatische regelschakelingen of andere soortgelijke regelingen, die aan de deskundige bekend zijn. De regelaar 130 levert signalen aan leidingen .131, die de verschillende mo-. 35 toren en bedieningsorganen regelt, die worden toegepast in. de voorkeursuitvoer'ing.

De regelaar 130 reageert op het uittrek-· signaal om de motor Ml in werking te stellen om de kabel-trommel aan te drijven en de arm uit te zetten in de ruimte 40 . tussen de vormhelften na een geschikte vertraging of té .

8400491 -15- verzekeren, dat de vorm volledig is geopend voordat het werkstukgrijpsaraenstel binnentreeedt in de ruimte tussen de vormhelften. De uizetlengte van de arm 15 wordt geregeld in de voorkeursuitvoering door een teller of een tijdregelaar 5 in de regelaar 130, die de motor Ml lang genoeg laat lopen zodat het werkstukgrijpsamenstel 30 de gewenste hoogte bereikt. De deskundigen zullen begrijpen hoe een tijdregelaar moet worden ingesteld voor het instellen van de uitzetleng-te van de arm. De deskundigen zullen ook begrijpen, dat een 10 aandrijving met een servomechanisme kan worden verschaft voor de motor Ml samen met codeerorganen, die zijn bevestigd aan de as van de kabeltrommel of aan andere geschikte punten in de inrichting voor terugkoppelregeling, waardoor een absolute standregeling kan worden verkregen voor de uitzet-15 lengte. Binnen het kader van de onderhavige uitvinding kan daarom in plaats van tijdvertragingsorganen een absoluut standregelterugkoppelservomechanisme voor het regelen van de uitzetlengte worden toegepast.

De regelaar .130 . verschaft ook regelsig-20 nalen aan leidingen 131 om het werkstukgrijpsamenstel 30 en de schuifkastslede in werking te stellen. In de voorkeurs-uitvoering worden de bovengenoemde aandrijfmiddelen geregeld door elektromagnetische kleppen, die de toevoer van druklucht aan de pneumatische cilinders PN1 en PN2 regelen. 25 Een regelsignaal bekrachtigt de spoel Cl voor een eerste elektromagnetische klep VI, die lucht uit de luchttoevoer 132 toevoert aan de pneumatische cilinder PUI. Een terugslagklep CV1 voert lucht uit de klep VI en de cilinder PN1 op de gebruikelijke wijze af.

30 De spoel C2 van de elektromagnetische klep V2 regelt de luchttoevoer naar de pneumatische cilinder PN2, die de schuifkast voorwaarts en achterwaarts op de basisplaat beweegt. De terugslagklep CV2 voert de luchtdruk uit de klep V2 en de pneumatische cilinder PN2 af.

35 De spoel C3 van de elektromagnetische klep V3 regelt de toevoer van vacuüm uit een vacuümbron 133 naar de zuignappen 31, 32.

De regelaar 130 levert ook een signaal dat is aangeduid als armterugtrekking aan de leiding 135 40 naar de regelinrichting van de gietmachine als veiligheids— 84 0 0 43 ^ i * -16- signaal om te verzekeren, dat de vorm niet sluit voor een nieuwe gietcyclus voordat de arm is vrijgekomen van de giet-machine.

Werking.

5 Kerend naar fig. 9 zal nu de werking van .

de voorkeursuitvoering volgens de onderhavige uitvinding worden besproken.

Bij stap A bedient het openen van de giet-machine 46 de eindschakelaar LSI, waardoor een uittreksig-10 naai wordt geleverd aan de regelaar 130 om het verwijderen in te leiden. De stap A toont de voltooiing van de laatste stap van de werking, waarin het gevormde voorwerp 5 wordt gedeponeerd op een transportband 6 als het werkgrijpsamenstel 30 terugkeert naar zijn eerste of althans nagenoeg vertikale 15 stand.

Bij stap B wordt de arm 15 uitgezet tot het werkstukgrijpsamenstel 30 binnentreedt in de ruimte tussen de vormhelften 140, 141 en wordt de zuignap 31 geplaatst in de nabijheid van een gevormd voorwerp 5, dat zich bevindt 20 in de vorm.

Bij stap C wordt de pneumatische cilinder PN2 bediend, waardoor de schuifkast 12 voorwaarts wordt gedreven en de zuignap 31 in aanraking wordt gebracht met het gevormde voorwerp 5. In sommige gevallen kan de voorwaart-25 se beweging van de schuifkast het uitzetten van de arm vergezellen, mits obstakels worden vermeden en voldoende contact wordt gemaakt met het gevormde voorwerp. Wanneer de zuignap in aangrijping is gebracht met het voorwerp, wordt de zuiging uitgeoefend, zodat het gevormde voorwerp 30 wordt vastgezogen aan de zuignap.

Bij stap D, voorafgaand aan het sluiten van de vorm, wordt de arm, 15 teruggetrokken en draagt deze het gevormde voorwerp 5 en loopt deze vrij van de trekstang 45 van de gietmachine 45. Zodra het gevormde voorwerp 5 buiten 35 het bereik is gekomen van de trekstang 45 kan de gietmachine een nieuwe gietcyclus beginnen. Het signaal armterug-trekking kan dan worden gegeven door de regelaar 130 om aan de gietmachine aan te geven, dat deze een nieuwe gietcyclus kan beginnnen.·Ook'.'’bij stap D is de schuifkast 12 afgebeeld, 8 4 0 u4 9 1 -17- die zicil terugtrekt van zijn tweede of voorwaartse stand naar de eerste of achterwaartse stand. Het zal duidelijk zijn, dat in sommige gevallen het terugtrekken van de arm 15 en de terugtrekbeweging van de schuifkast 12 gelijktij-5 dig kan geschieden/ mits het werkstukgrijpsamenstel 30 en de daardoor gedragen voorwerpen vrijlopen van de onderdelen van de gietmachine.

Bij stap E is de gietmachine gesloten om een volgende gietcyclus te beginnen. De arm 15 bereikt zijn 10 vol ingetrokken stand en de zwenkbeweging van het werkstukgrijpsamenstel 30 kan beginnen om het gevormde artikel 5 af te leveren om de transportband 6.

Bij stap F beweegt de schuifkast 12 weer voorwaarts vanuit de achterste stand naar de voorste stand 15 om het voorwerp 5 af te leveren op de transportband 6. Het zal duidelijk zijn, dat het zwenken van het werkstukgrijp-saraenstel 30 en de beweging van de schuifkast 12 naar de transportband 6 gelijkertijd kunnen geschieden mits het gevormde voorwerp bevredigend is gedeponeerd op de trans-20 portband 6. Nadat het werkstukgrijpsamenstel 30 is gezwenkt en het gevormde voorwerp heeft geplaatst op de transportband 6, kan de zuiging worden opgeheven en kan het werkstukgrijpsamenstel omhoog worden gezwenkt, zoals is afgeheeld in de stap A, zodat de manipulator gereed is 25 bij het openen van de vorm bij de nieuwe cyclus.

Het alternatieve werkstukgrijpsamenstel 30b, dat is afgeheeld in fig. 10 is bijzonder geschikt om samen te werken met een dubbele transportband. Fig. 11 toont de uiteindelijke werkstap. in een volgorde, die ge-30 lijk is aan die, welke is afgebeeld in fig. 9. De banden 6a, 6b zijn evenwijdig op afstand van elkaar geplaatst aan weerszijden van de arm 15. Wanneer de arm 15 wordt teruggetrokken, worden de werkstukken 5 tegelijk afgeleverd op de beide banden 6a en 6b.

35 De uitvinding is niet beperkt tot de be schreven uitvoeringsvormen, die binnen het kader van de uitvinding gewijzigd kunnen worden.

"v « Λ , -s, ** * ·'· -* " - . · 'v i'

Claims (10)

1. Werkstukmanipulator, gekenmerkt door een basisdeel, een aan een eind op het basisdeel gemonteerde uitzetbare arm, die bestaat uit meerdere buisvormige telescopische delen, die langs een langsas 5 uitzetbaar en terugtrekbaar zijn, een kabelorgaan, dat is opgenomen in de telescopische delen en waarvan een eind is bevestigd aan het binnenste buisvormige deel, een kabel-trommel voor het opwinden van het andere eind van het kabelorgaan, een trommelaandrijving voor het roteren van de 10 trommel in een richting voor het opwikkelen van het kabelorgaan en in de andere richting voor het afwikkelen van het kabelorgaan, waarbij de arm wordt uitgezet als het kabelorgaan wordt afgewikkeld en ingetrokken als het kabelorgaan wordt opgewikkeld en een werkstukaangrijpmiddel, dat 15 is gemonteerd op het boveneind van de arm om aan te grijpen op een werkstuk.

2. Manipulator volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het kabelorgaan het binnenste buisvormige deel' duwt om de arm uit te zetten en trekt om 20 de arm terug te trekken.

3. Manipulator volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het kabelorgaan bestaat uit een holle langwerpige halfstijve buis met een voldoende samendruksterkte voor het ondersteunen van de arm, het 25 werkstukgrijpmiddel en het daardoor gegrepen werkstuk, wanneer de arm volledig uitgezet is.

4. Manipulator volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat een eerste verbindingsmiddel is bevestigd op het werkstukgrijpmiddel en in fluï- 30 dumverbinding staat met het ene eind van de buis, een tweede verbindingsdeel is bevestigd op de kabeltrommel en in fluïduraverbinding staat met het andere eind van de buis en een fluidumaandrijfmiddel werkzaam is verbonden met de kabeltrommel om een fluïdumstroming te verschaffen door 35 het tweede verbindingsmiddel, de buis en het eerste verbindingsmiddel' naar het werkstukgrijpmiddel.

5. Manipulator volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het fluidumaandrijfmiddel ^ " "-s ^ ♦ -I <£ -_· c » -19- bestaat uit een vacuümbron, waarbij het werkstukgrijpmiddel is voorzien van ten minste één zuignap voor aangrijping op een oppervlak van het werkstuk en waarbij de vacuümbron naar keuze bedienbaar is om een zuiging uit te oefenen op de zuig-5 nap voor het grijpen en verwijderen van het werkstuk en om de zuiging op te heffen voor het afleveren van het werkstuk.

6. Manipulator volgens conclusie 2, m e t het kenmerk/ dat een polszwenkgewricht is verbonden met het boveneind van de arm en zwenkbaar is om een polsbuig- 10 as loodrecht op de langsas van de arm en een eerste aandrijfmiddel is aangebracht voor het zwenken van het werkstukgrijpmiddel en het polszwenkgewricht, waarbij het werkstukgrijpmiddel is gemonteerd op het polszwenkgewricht en daarmee beweegbaar is om het werkstuk te grijpen in een eerste vlak 15 en af te leveren in een tweede vlak.

7. Manipulator vólgens conclusie 6, m e t het kenmerk/ dat het eerste aandrijf middel is voorzien van een pneumatische cilinder en een inrichting met tandheugel en rondsel, die werkzaam is verbonden met 20 een pneumatische cilinder om het polszwenkgewricht en het werkstukgrijpmiddel te zwenken.

8. Manipulator volgens conclusie 1, me t het kenmerk, dai^ een slede het 'basisdeel ondersteunt, waarbij het 'basisdeel een eerste stand en een op 25 afstand daarvan liggende tweede stand kan aannemen en waarbij een tweede aandrijfmiddel is aangebracht om het basisdeel van de eerste stand naar de tweede stand te bewegen.

9. Manipulator volgens conclusie 8, me t het kenmerk, dat de slede ten minste ëën gelei- 30 dingsstaaf omvat, waarbij het basisdeel op deze staaf met steunhulzen is gemonteerd en waarbij het tweede aandrijf-middel bestaat uit een pneumatische cilinder, die is gemonteerd om het basisdeel tussen de eerste en tweede stand aan te drijven. 35

10. Manipulator volgens conclusie l,m e t het kenmerk, dat een volgordemiddel reageert op de cycli van een gietmachine om een uittreksignaal te leveren op een voorafbepaald tijdstip tijdens de cyclus van de gietmachine en een regelmiddel reageert op dit uittreksig- 40 naai om een signaal voor het uitzetten van de arm te leveren 8400491 μ ο * -20- ορ een eerste voorafbepaald tijdstip tijdens de cyclus van de gietmachine en een signaal voor het terugtrekken van de arm op een tweede voorafbepaald tijdstip tijdens de cyclus van de gietmachine en waarbij de trommelaandrijving reageert 5 op het armuitzetsignaal voor het uitzetten van de arm om het werkstuk te grijpen en daarna reageert op het armterugtrek-signaal voor het terugtrekken van de arm en het werkstuk om het werkstuk te verwijderen van de gietmachine. * .8 U ,1 ΐ ; >. v ^ v ~s y