專利名稱：型材包覆設(shè)備的制作方法
專利說明型材包覆設(shè)備 本發(fā)明涉及一種型材包覆設(shè)備，其包括在其上沿著縱向輸送型材的輥式輸送機，和可各在壓緊位置上相互相對定位的壓輥，使得帶膠的包覆材料以條狀區(qū)域的方式沿著輸送方向的橫向或者稍微壓下地圍繞型材的型面定向地壓緊，壓輥中的單個或多個沿著輸送方向前后成組地設(shè)置并且用多軸定位器壓緊，定位器各裝有可自動操縱的連接器，各壓輥確定地定向地保持在該連接器中，并且在連接器的定位區(qū)域中各設(shè)有儲庫架，該儲庫架中可聯(lián)接地定向地存放不需要的壓輥。
在EP 0 997 260 A2中描述了這種設(shè)備。其中，各有一個X-Z-定位器以及一個用兩個電機控制的傾斜和前束傳動裝置的兩個壓輥成組地組裝在龍門架中。兩個線性傳動裝置和傳動裝置的調(diào)節(jié)裝置配備有步進電機并且分別相對于基礎(chǔ)位置校準，從而可以重復(fù)地定位。每組的各定位器都是受中心控制并且針對一定的型材分別編程調(diào)節(jié)，從而只要各個型材是類似的并且采用相同的壓輥就能保證均勻的包覆。這種情況一般不適應(yīng)于現(xiàn)代的銷售和生產(chǎn)的組織，因為要使用數(shù)量極大的非常不同的型材和包覆材料，因此大規(guī)模的庫存雖然可以起到減少重新調(diào)整設(shè)備的次數(shù)的作用，但是在經(jīng)濟上的費用非常大。由于重新調(diào)整設(shè)備需要時間，其在必須手動更換各個匹配的壓輥時并且必須重新進入基礎(chǔ)位置時，常常達數(shù)個小時，因此較小批量的包覆型材的生產(chǎn)只能是非常不經(jīng)濟的。
在專利文獻DE 195 08 864 C1中示出了一種具有相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的輥式輸送機的型材包覆設(shè)備。
由實用新型DE 299 10 871 U1已知一種具有定位器卷邊裝置，定位器裝有連接器，壓輥確定地定向保持在該連接器中。
實用新型DE 29821 047 U1示出了一種機床裝置，其中在定位器的定位區(qū)域設(shè)有儲庫架，該儲庫架中可聯(lián)接地定向地存放不需要的壓輥。
由實用新型DE 298 00 217 U1公開了一般的具有根據(jù)傳感器信號驅(qū)動電機調(diào)節(jié)機構(gòu)的機器人。
本發(fā)明的任務(wù)是即使對于非常不同的型材也不需要手動重新調(diào)整設(shè)備從而大大減少了設(shè)備調(diào)整時間以及簡化已知的設(shè)備。
其技術(shù)方案是，定位器各裝有可自動操縱的連接器，各壓輥確定地定向地保持在該連接器中，并且在連接器(K1)的定位區(qū)域中各設(shè)有儲庫架，該儲庫架中可聯(lián)接地定向地存放不需要的壓輥。
有利的構(gòu)造在從屬權(quán)利要求中給出。
符合目的的是，輥子和定位器的連接器配置有定心機構(gòu)和定向機構(gòu)，使得輥子在確定的位置上聯(lián)接到定位器上而不需要在更換輥子進行位置再校準。連接器優(yōu)選地通過機械釋放器或電磁地、氣動地或液力地自動控制地操作。
輥子在存庫中有利地安放在連接器附件或連接器架上，以承受聯(lián)接時的壓緊力和脫接時的脫開力。
輥子在聯(lián)接后沿著連接器中心軸線方向的橫向取出必要時同時釋放去鎖機構(gòu)或接合鎖定機構(gòu)或聯(lián)鎖機構(gòu)。
由于已知包覆設(shè)備將定位器安置在框架中并且定位器基本上在架平面中動作，以及通常是許多框架各相隔極小的間距設(shè)置，因此實際上那里已經(jīng)沒有空間用于在定位器的作用區(qū)域中設(shè)置從其中應(yīng)該能夠自動地取出輥子的儲庫。
因此，有利的是采用商業(yè)上通用的具有五個或六個轉(zhuǎn)動軸的機器人作為定位器，機器人在其自由臂端安裝有連接器或這種類型的抓手。這樣可以將儲庫分別設(shè)置在位于輥式輸送機側(cè)邊的區(qū)域中，該區(qū)域由于機器人關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)自由度具有運動的可能性而能夠很好地接近。儲庫例如位于輥式輸送機上方的一層中或位于與該層相對的機器人一側(cè)上。
機器人恰當?shù)匕惭b在輥道上或輥道旁邊，從而相對于輥道-輸送面并由此也相對于要包覆的型材表面的位置測量和調(diào)節(jié)始終是明確的。
由于機器人臂具有彈性而輥子需要一定的高的壓緊力用于實施按照規(guī)定要求的牢固的包覆，因此在輥子到達在型材上垂直于接觸線或接觸面的正確的位置后，通過操作與該運動相屬配的定位電機分別對機器人臂加載而彈性變形，直到將輥子以預(yù)定的力壓緊。該力此時根據(jù)機器人關(guān)節(jié)的方位通過各個電機電流產(chǎn)生并且優(yōu)選地各通過電流測量來檢測或通過連接器上的力傳感器測量。電流測量信號或力測量信號優(yōu)選地用于或兩者都用于電流-力調(diào)節(jié)，由此保證型材、包覆材料和輥子直徑的誤差不會影響到壓緊力。尤其是當在硬的型材，如金屬上覆貼薄的薄膜時，這會對粘接的質(zhì)量起到關(guān)鍵的作用。力調(diào)節(jié)的另一個優(yōu)點是使機器人臂的彈性變形和其支撐間隙得到平衡，由此可以采用相對容易制造的廉價的機器人。
通過伺服電機產(chǎn)生持續(xù)的力會導(dǎo)致持續(xù)的能量消耗，這種能量消耗通過對機器人的電機軸或傳動裝置軸可控制地鎖定或自鎖得到有利的避免。驅(qū)動被周期性地接通或當力傳感器具有明顯的力變化信號時必要時在解除鎖定的情況下被短時間地接通，從而捕獲到可能出現(xiàn)的誤差變化。此時角度和位置的變化被記錄和監(jiān)測，并且確定為不可靠的變化將向中央控制裝置報告如通常的那樣，一旦在電機后接合有自鎖的傳動裝置，則取消鎖定制動。
所有的機器人都通過其驅(qū)動控制裝置、測量機構(gòu)和鎖定控制裝置與中央控制監(jiān)測處理器聯(lián)網(wǎng)。中央控制監(jiān)測處理器具有輸入和輸出機構(gòu)，可以針對新的型材和新的材料調(diào)節(jié)設(shè)備，并且具有存儲器，該存儲器為此準備好儲庫裝備和至今為止已知的型材和相配屬的工具配件以及坐標值和力-電流值包括誤差場。
本發(fā)明的有利的構(gòu)造將根據(jù)
圖1至3詳細說明。
圖1是包覆生產(chǎn)線的俯視圖； 圖2是圖1的側(cè)視圖； 圖3是圖1的尺寸比例放大的端視圖。
圖1和2示出了輸送架G，其包括具有輸送輥FR的輥式輸送機，輸送輥FR位于傳動裝置上，以便將條形型材P沿中心輸送。由沒有示出的拉出或退卷設(shè)備將背面帶膠的包覆材料F、木皮或薄膜供給到型材的上面并且用壓輥W1在其上輥壓。側(cè)面伸出的薄膜區(qū)域?qū)⒌暮罄m(xù)的站上由其它的輥子，尤其是由對稱設(shè)置的輥子對輥壓，如圖1所示，其軸的指向平行于型材段，在條形區(qū)域中反復(fù)平滑牽拉的壓緊。如圖3所示，為了平滑牽拉，輥子軸以公知的方式分別朝著型材的輸送方向稍微地傾斜。
如公知的那樣，根據(jù)型材的種類和輥子在型材上的位置情況具有適用于不同的型面的壓輥，它們是柱體凹面的或柱體凸面的。
輥子W2支承在保持架H中的整體軸上，保持架H安裝了連接器K，連接器K通過其對接連接器K1從端側(cè)保持在機器人臂RA1上。連接器K和對接連接器K1一起處于固定地鎖定和/或聯(lián)鎖狀態(tài)。
具有其它型面和/或尺寸的其它壓輥W1-W6安放在儲庫M的儲庫架M1-M6中并且由它們的連接器K定向，使得機器人R1當在之前將至今為止保持的輥子W1脫接時，它可以通過對接連接器K1與連接器K聯(lián)接。為此，只要機器人不是直接地根據(jù)抓手的類型控制對接連接器K1那么輥子W1與其連接器部件K一起被導(dǎo)入例如相屬配的儲庫架M1的叉子中，其中連接器K上的釋放器L通過叉子GL操作。在這個釋放的狀態(tài)下，機器人R1將對接連接器K1從連接器K上拉開并且能夠沿相反的運動次序聯(lián)接另一個輥子而取出儲庫。
連接器K具有相對于對接連接器K1的定心機構(gòu)，如內(nèi)錐體和外錐體或內(nèi)棱錐體和外棱錐體、角度定向機構(gòu)，如徑向突起和槽，以及軸向止擋機構(gòu)或棱邊，它們一起在連接器被聯(lián)鎖或鎖定時提供明確的輥子位置。鎖定力有利地由連接在支撐桿上的彈簧產(chǎn)生，彈簧與儲庫架上的擴張器和操作器一起共同作用，可以與連接器K1釋放開。
機器人R1的電機配備有制動器，其由電磁地、氣動地或液力地中央控制地操作。但是優(yōu)選的是在電機后接合自鎖的傳動裝置。
圖3從型材P的兩側(cè)示出了在每個機器人臂RA1，RA2上的各一個壓輥W2，其從型材P和其輸送機軌道的兩側(cè)安裝。由于型材P的側(cè)面是倒圓的，因此輥子W2只接觸很窄的區(qū)域。因此它們構(gòu)造得較短，并且是凹面的成型面。具有較陡的輥子軸位置的其它類似的壓緊站沿型材輸送方向設(shè)置在該站的后面。
圖1和2示意地示出了包覆生產(chǎn)線的典型的整體設(shè)置。型材和包覆材料F被一起引導(dǎo)。在一定的情況下，通過熱空氣裝置熔化包覆材料F的粘膠涂層。隨后分別由一個至三個機器人R1-R16組成的站與壓輥W1-W2聯(lián)接。旁邊是更換輥子的儲庫M。
全部的機器人R1-R16通過電纜和詳細通道B與控制裝置ST中央相連，其上聯(lián)接有操作裝置，如監(jiān)測器MO和鍵盤TA，和存儲器SP，存儲器中存儲地保持控制程序和調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)以及型材的相關(guān)信息。
標號表 B信息總線 F包覆材料 FR輸送輥 G支座 GL儲庫架上的釋放叉子 H保持架 K連接器 K1對接連接器 L連接器上的釋放器 M儲庫 M1-M6儲庫架 MO監(jiān)測器 P型材條 R1-R16機器人 RA1，RA2機器人臂 SP儲存器 ST控制裝置 TA鍵盤 W1-W6壓輥
權(quán)利要求
1.型材包覆設(shè)備，其包括在其上沿著縱向輸送型材(P)的輥式輸送機(FR)，和可各在壓緊位置上相互相對定位的壓輥(W1-W6)，使得帶膠的包覆材料(F)以條狀區(qū)域的方式沿著輸送方向的橫向或者稍微壓下地圍繞型材的型面定向地壓緊，壓輥(W1-W6)中的單個或多個沿著輸送方向前后成組地設(shè)置并且由多軸定位器(RA1，RA2)壓緊，其特征在于，定位器(RA1，RA2)各裝有可自動操縱的連接器(K，K1)，各壓輥(W1-W6)確定地定向地保持在該連接器中，并且在連接器(K1)的定位區(qū)域中各設(shè)有儲庫架(M1-M6)，該儲庫架中可聯(lián)接地定向地存放不需要的壓輥(W2-W6)。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，互補的連接器(K，K1)包括定心機構(gòu)，如內(nèi)錐體和外錐體或內(nèi)棱錐體和外棱錐體、角度定向機構(gòu)，如徑向突起和槽或棱邊，以及軸向止擋機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其特征在于，連接器(K，K1)包括可徑向操作的連接器鎖定機構(gòu)或聯(lián)鎖機構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，各個儲庫架(M1-M6)各裝有用于安裝連接器釋放機構(gòu)(GL)的輥子安裝架，該連接器釋放機構(gòu)與連接器鎖定機構(gòu)(L)共同作用。
5.如權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于，連接器釋放機構(gòu)是發(fā)散張開的叉子，該叉子緊緊夾住連接器(K1)并且此時將聯(lián)接釋放開地操作鎖定機構(gòu)按鈕(L)或桿。
6.如權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征在于，定心機構(gòu)垂直于壓輥軸定向并且叉子(GL)在連接器(K，K1)徑向上定向。
7.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于定位器(RA1，RA2)是具有五個或六個自由度的機器人(R1-R16)。
8.如權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于，機器人(R1-R16)固定安裝在輥式輸送機(FR)旁或者其上。
9.如權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于，機器人(R1-R16)可以通過伺服電機和角度傳感器定位并且具有驅(qū)動力調(diào)節(jié)機構(gòu)，其實際信號從電機電流信號和/或力傳感器信號中獲取。
10.如權(quán)利要求9的設(shè)備，其特征在于，力傳感器軸向地設(shè)置在連接器(K1)中。
11.如權(quán)利要求9的設(shè)備，其特征在于，機器人(R1-R16)經(jīng)信息總線(B)中心控制設(shè)備(ST)相連，其與控制和操作機構(gòu)(MO，TA)并且具有存儲器(SP)，其含有有關(guān)型材的定位數(shù)據(jù)和有關(guān)儲庫的壓輥數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于，機器人(R1-R16)具有電機和/或傳動機構(gòu)，其可以通過可控制的制動器固定或者是自鎖的，從而它們在無電流時保持在其位置上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種型材包覆設(shè)備，其包括在其上沿著縱向輸送型材(P)的輥式輸送機(FR)，和可各在壓緊位置上相互相對定位的壓輥(W1－W6)，使得帶膠的包覆材料(F)以條狀區(qū)域的方式沿著輸送方向的橫向或者稍微壓下地圍繞型材的型面定向地壓緊，單個或多個壓輥(W1－W6)沿著輸送方向前后成組地設(shè)置并且由多軸定位器(RA1，RA2)壓緊，定位器(RA1，RA2)各裝有可自動操縱的連接器(K，K1)，各壓輥(W1－W6)確定地定向地保持在該連接器中，并且在連接器(K1)的定位區(qū)域中各設(shè)有儲庫架(M1－M6)，該儲庫架中可聯(lián)接地定向地存放不需要的壓輥(W2－W6)。
文檔編號B29C63/04GK1917993SQ20058000440
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月11日
發(fā)明者U·瓦納 申請人:代勒·維多夫機器制造有限責(zé)任公司