专利名称：用于工作站的自动处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动处理装置，该自动处理装置包括通过该自动处理装置延伸并具有纵向和横向的传送带和至少一个位于传送带上方的用来处理一个工件的工作站。
这种自动处理装置根据例如公开一种用来打磨和抛光工件的打磨和抛光机的GB-A-2 174 936是公知的。该机器包括一个壳体，该壳体构成为带有一组打磨和/或抛光装置形式的工作站，和一个通过该壳体在该打磨和抛光装置下面延伸的送料传送带。该打磨和抛光装置固定地安装于机器壳体并包括对该传送带横向延伸并沿传送带的横向打磨/抛光的第1环形打磨/抛光带，和沿传送带的纵向打磨/抛光的另外三个打磨/抛光带。
当一个工件要在此一机器中处理时，它被放置于该传送带并靠传送带通过带有打磨和抛光装置的壳体行进。如果该传送带以恒定速度行进，则第1打磨/抛光带实际上不是垂直于该工件而是以一定的斜角来打磨/抛光，其方向取决于传送带的行进速度和打磨/抛光带的速度。如果希望对工件横向打磨/抛光，则在进行这种打磨/抛光时必须把传送带暂时停下来。沿传送带的纵向打磨/抛光的三个其余的打磨/抛光装置比较宽并构成为覆盖工件的整个宽度。这些打磨/抛光装置中的每一个都构成为带有一组竖向调整压板座，借此横跨工件的宽度可以得到一定程度的压力变化，但是由于每个打磨/抛光装置设有一个跨越工件的整个宽度的打磨/抛光带，所以有可能仅得到打磨/抛光压力中的很小的变化。具体地说，这种打磨抛光装置不适于打磨/抛光型面。
本发明的目的在于提供一种适于沿多重方向加工工件并且没有上述缺点的自动处理装置。
为了实现此一目的，在上述自动处理装置中工作站构成为可以对传送带的纵向和横向两者沿斜角移动。
借此实现，在传送带上行进的工件可以被工作站沿任何相对方向处理，工件的运动意味着工作站可以纵向处理工件，而工作站的斜角位移的选择意味着当它同步地纵向跟踪工件时，可以横向处理工件。因此有可能仅通过相对于工件的行进速度调整加工装置的斜角位移用根据本发明的自动处理装置得到沿任何相对方向的实际处理。
工作站最好是构成为可以沿相对于传送带的横向30°与60°之间的一个角度移动，借此可以得到与传送带的行进速度相比合理的工件的移动速度。
根据最佳实施例工作站构成为沿相对于传送带的横向45°的角度移动，借此如果跟踪工件上的一条横线，则工作站沿传送带的纵向的速度分量等于沿传送带的横向的速度分量。
实际上，工作站构成为可以在相对于传送带的纵向和横向两者以一个斜角安装于传送带上方的导轨上移动。工作站的这种可移动安装比较简单和可靠。
除了工作站可以斜角移动外最好是还能垂直于传送带移动，借此可以以不同的高度处理工件。根据自动处理装置的一个最佳实施例，工作站包括一个打磨头，该打磨头带有一个可以设置例如砂纸之类各种挠性打磨机构的旋转打磨刷。
这种打磨头最好是可以绕着一个垂直于传送带的轴旋转，借此使得可以沿各种方向打磨工件。
进而打磨头宜绕着平行于传送带的轴旋转，借此使得可以以各种角度打磨。
根据本发明的自动处理装置，根据一个最佳实施例，设有一个用来检测工件的几何形状的检测单元，一个用来处理并储存有关工件的几何形状的数据的计算和存储单元，以及一个用来基于所储存的有关工件的几何形状的数据控制工作站的移动的控制单元。借此有关工件的几何形状的数据可以进入自动处理装置而可以为了处理工件确定工作站的运动图形。
根据一个特别简单的实施例，检测单元包括一组有弹性的指状物，每个指状物设有一个应变片，该应变片在撞击于有弹性的指状物时向计算和存储单元发出一个有关工件的几何形状的信号。
根据一个最佳实施例，检测单元位于传送带上方紧靠工作站之前。借此自动处理装置可以全自动，因为被处理工件的几何形状可以在工作站开始其处理之前及时进入，并且因而不需要工件的几何形状的预先编程。
根据本发明的自动处理装置最好是设有一组工作站，借此若干个工序可以同时进行。
下面将参照附图更详细地说明本发明，这些附图中
图1(a)～(c)表示在处理一个工件期间的三个不同的阶段从上方看根据本发明的自动处理装置；以及图2结合一个工件的一部分示意地表示自动处理装置上的一个倾斜的打磨头。
图1(a)～(c)示出根据本发明的一个最佳实施例的自动处理装置，在处理一个工件期间的三个不同的阶段从上面看。自动处理装置包括一个工件2位于其上的传送带1。在所示例子中工件2可以是一个橱柜的前面，但是——当然——可以是任何被处理工件。传送带最好是设有可以固定工件2的机构，例如借助于真空，正如在处理诸如橱柜前面之类板状工件的领域中所公知的那样。
自动处理装置还包括一组工作站，该工作站在所示实施例中构成为带有打磨头3、4、5、6，每个打磨头包括一个电动机M3、M4、M5、M6和一个旋转刷形式的打磨装置B3、B4、B5、B6。每个打磨头3～6经由一个连接臂7、8、9、10构成为可以在具有对传送带1横向倾斜延伸的导轨11、12、13、14上移动。导轨11～14安装在固定安装于上述传送带1的机架15上。在所示的实施例中每个导轨11～14相对于传送带的纵向形成45°角，但是此一角度可以按希望或要求来变化。打磨头3～6吊挂在导轨11～14下方并且它们可以，靠适当的驱动机构，沿着这些导轨移动。这种驱动机构可能包括链条拖曳、齿条等，但是本文中不更详细地描述它们，因为本专业的技术人员能够很容易就指定这种机构。
除了可以沿着导轨11～14移动外，每个打磨头还能绕着竖直轴V3、V4、V5、V6和绕着水平轴H3、H4、H5、H6旋转。借此得到，每个打磨头3～6的旋转刷B3～B6可以根据被处理工件调整到想要的位置。单个打磨头3～6绕着竖直轴V3～V6以及水平轴H3～H6的旋转可以在自动处理装置工作期间自动控制，或者每个打磨头3～6可以预先设定于固定位置。根据图1(a)～(c)中所示的实施例打磨头3～6绕着竖直轴V3～V6的旋转是自动控制的，而绕着水平轴H3～H6的旋转是在自动处理装置投入运行之前手动设定的。从图1(a)可以看出，打磨头3和4设置成它们的旋转刷B3、B4绕着水平轴旋转，而打磨头5和6设置成它们的旋转刷B5和B6绕着向传送带1向下倾斜的轴旋转。
在图1(a)～(c)的左边机架15设有一个检测工件2的几何形状的检测装置16。检测装置16包括一组弹性指状物17，因此弹性指状物17在检测装置16内偏置，但是构成为当工件2通过其下面时向上弯。每个弹性指状物17设有一个应变片18并且当弹性指状物17弯曲时通过测量通过其间的电阻的变化，就在给定的时间准确地得到此一点处的工件2的厚度。如图所示，通过采用一组这种弹性指状物17，在任何时刻有可能形成工件2的横断面的“图像”。在图1(a)～(c)中检测装置设有24个弹性指状物17，但是实际上通常有更大的数量以便得到工件2的横断面的更详细的图像。
来自检测装置16的信号被连续地收集到一个计算和存储装置，例如一个中央计算机19中，以便经由通信线20处理并储存有关工件的几何形状的数据，并且由于传送带1以恒定的行进速度使工件2行进，所以中央计算机19能够形成整个工件2的几何形状的总体图像。接着此一图像用来经由控制单元21控制各个打磨头3～6的移动和旋转(如果有的话)，控制单元21经由通信连接22、23、24、25以未特别示出的方式向打磨头3～6上的移动和旋转机构发送控制信号。然而，本专业的技术人员很容易指定这种连接。
在工作中一个工件2，例如橱柜前面，放在传送带1上。如前所述，传送带1宜构成为借助于真空固定工件2，这在现有技术中是公知的，本文中将不更详细地讨论。传送带1以恒定速度沿箭头P1的方向行进并且从而使工件2以此一恒定速度行进。首先，工件2在检测装置16下边传送，借此某些弹性指状物17如图1(a)中所示向上弯。如前所述，弹性指状物17设有应变片18而有关应变片18的电阻变化的信息被收集到中央计算机19中用来计算工件2的几何形状在控制单元21中生成用于打磨头3～6的控制信号。可以在中央计算机19上预先输入被处理工件的类型，借此来自检测装置的信号仅用来确定工件2在传送带1上的方位。
在所示的例子中工件2是板式橱柜前面，带有外框26，中心凹板部27和外框26与中心部27之间的更深的凹部28(参照图2)。
在传送带1进一步行进期间，当工件2到达第1打磨头3时，第1打磨头3取向成能够进行工件2的预定的打磨。图1(b)示出第1打磨头3逆时针转过90°并打磨工件2的外框26与凹部28之间的纵向延伸的棱边。只要打磨纵向延伸的棱边，打磨头3既不在导轨11上移动，也不恢复原位。
图1(b)还示出，打磨头4打磨工件2的外框26与凹部28之间相应的棱边；然而，此一棱边是曲线的并且对工件2横向延伸。为了打磨此一棱边，打磨头4稍微转过以便在任何时间旋转刷B4都与该棱边平行地打磨。再者打磨头4如箭头P4所示沿着导轨12移动，移动速度对工件2的行进调整成使打磨头4始终与工件2的有关棱边平行地打磨。所示的曲线棱边意味着移动速度并非始终恒定，同样，打磨头4绕着竖直轴V4的转动也随时变化。导轨11构成为相对于传送带1的纵向成一个倾斜角度，通过适当的控制，可以选择打磨头4沿着导轨11的移动及其绕着竖直轴V4的转动以便打磨头4始终平行于该棱边打磨。
下面，图1(b)还示出，打磨头5已经顺时针转过90°，借此使它得以打磨工件2的外棱边。如前所述，此一打磨头5绕着水平轴H5稍微转动，借此使它得以打磨工件2的圆角外棱边。这在图2中以放大图更详细地示出，打磨头5构成为打磨工件2的外棱边。显然打磨头5是倾斜的，因为它绕着水平轴H5转动。图2还示出打磨头5可以绕着竖直轴V5转动，还示出打磨头5可以有进一步的调整选择，也就是沿双向箭头PV的方向的垂直于传送带1的高度中的调整。
现在回到图1(b)，其中示出第4打磨头6已经转过180°并且准备好打磨工件2的最前外棱边，如图1(c)中所示，图1(c)中工件进一步行进了。
从图1(c)可以看出，第1打磨头3在已经打磨了纵向延伸棱边之后，进一步逆时针转过90°，现在它打磨工件2的外框26与凹部28之间的横向延伸棱边。工件2以恒定速度行进而给定的棱边是直线的，打磨头3也沿着导轨11朝箭头P3的方向移动，借此得到打磨头3始终平行于有关棱边打磨。
继完成曲线棱边的打磨之后，第2打磨头4顺时针转动90°以便打磨工件2的外框26与凹部28之间的第2个纵向延伸棱边。第3打磨头5在打磨了工件2上的纵向延伸外棱边之后，逆时针转过90°，并准备好打磨工件2上的最后棱边。由于此一棱边也是直线的，打磨头5可以沿着导轨13朝箭头P5的方向移动以便借此得到该打磨头始终平行于有关棱边打磨。
在图1(c)中，第4打磨头6，它曾经如上所述还绕着水平轴H6稍微转动，像第3打磨头5一样，以与第3打磨头5打磨最后棱边同样的方式打磨工件2上的最前圆角棱边，也就是通过沿箭头P6的方向同时移动。
当工件2已经通过所有打磨头3～6而所有想要的棱边和面积都已经被处理了时，自动处理装置为另一个工件2准备就绪。
在所示的最佳实施例中打磨头3～6沿着导轨11～14的移动和打磨头3～6绕着竖直轴V3～V6的转动由来自控制单元21的控制信号控制，控制单元21基于来自中央计算机19的输入生成这些控制信号。打磨头3～6绕着水平轴H3～H6的角度和垂直于传送带1的高度调整，如果有的话，在所示的实施例中，在自动处理装置投入运行之前手工调整，但是不妨碍这些调整基于来自控制单元21的控制信号连续进行。打磨头3～6的电动机M3～M6可以在工作中以恒定的速度和旋转方向旋转或者它们可以受来自控制单元的信号控制。
在自动处理装置的所示的例子中工作站包括用来打磨在自动装置中行进的工件的某些部分的打磨头。然而，根据本发明的自动处理装置不限于此一用途，因为该自动处理装置可以在本发明的范围内采取其他形式，因而它可以进行工件的其他类型的处理。工作站可以构成为例如喷涂或光饰装置，例如设有喷枪、抛光装置或任何其他类型的能够进行工件的处理的装置。根据本发明的自动处理装置也不限于像橱柜前面之类比较平坦的工件，因为它适宜于处理具有较大厚度的工件，例如门或窗。根据本发明的自动处理装置还可以构成为处理相对于传送带竖立放置的工件和同时在两侧有选择地处理这种工件。
最后检测装置可以不同地构成，例如带有滚过工件的滚轮或带有工件几何形状的光学检测。
权利要求
1.一种自动处理装置，包括通过该自动处理装置延伸并具有纵向和横向的传送带(1)；和至少一个位于传送带(1)上方的用来处理一个工件(2)的工作站，其特征在于，该工作站构成为它可以相对于传送带(1)的纵向与横向两者沿倾斜角度移动。
2.根据权利要求1的自动处理装置，其特征在于，其中工作站构成为可以沿相对于传送带(1)的横向以30°与60°之间的一个角度移动。
3.根据权利要求2的自动处理装置，其特征在于，其中工作站构成为沿相对于传送带的横向以45°的角度移动。
4.根据权利要求1～3中的任何一项中的自动处理装置，其特征在于，其中工作站构成为可以在相对于传送带(1)的纵向和横向两者以一个斜角安装于传送带(1)上方的导轨(11、12、13、14)上移动。
5.根据权利要求1～4中的任何一项的自动处理装置，其特征在于，其中工作站可以垂直于传送带(1)移动。
6.根据权利要求1～5中的任何一项的自动处理装置，其特征在于，其中工作站包括一个带有旋转打磨刷(B3、B4、B5、B6)的打磨头(3、4、5、6)。
7.根据权利要求6的自动处理装置，其特征在于，其中打磨头(3、4、5、6)可以绕着一个垂直于传送带(1)的轴(V3、V4、V5、V6)旋转。
8.根据权利要求6或7的自动处理装置，其特征在于，其中打磨头(3、4、5、6)可以绕着平行于传送带(1)的轴(H3、H4、H5、H6)旋转。
9.根据权利要求1～8中的任何一项的自动处理装置，其特征在于，其中设有一个用来检测工件(2)的几何形状的检测装置(16)，一个用来处理并储存有关工件(2)的几何形状的数据的计算和存储装置(19)，以及一个用来基于所储存的有关工件(2)的几何形状的数据控制工作站的移动的控制单元(21)。
10.根据权利要求9的自动处理装置，其特征在于，其中检测装置(16)包括一组有弹性的指状物(17)，每个指状物设有一个应变片(strain gauge)(18)。
11.根据权利要求9或10的自动处理装置，其特征在于，其中检测装置(16)位于传送带(1)上方紧靠工作站之前。
12.根据权利要求1～11中的任何一项的自动处理装置，其特征在于，其中设有几个工作站。
全文摘要
一种自动处理装置包括通过该自动处理装置延伸并具有纵向和横向的传送带(1)和至少一个位于传送带(1)上方的用来处理一个工件(2)的工作站。该工作站构成为它可以相对于传送带(1)的纵向与横向两者移动。
文档编号B24B7/12GK1638918SQ03804622
公开日2005年7月13日 申请日期2003年2月26日 优先权日2002年2月28日
发明者尼娜·希默 申请人:尼娜·希默