专利名称：型材包覆设备的制作方法
专利说明型材包覆设备 本发明涉及一种型材包覆设备，其包括在其上沿着纵向输送型材的辊式输送机，和可各在压紧位置上相互相对定位的压辊，使得带胶的包覆材料以条状区域的方式沿着输送方向的横向或者稍微压下地围绕型材的型面定向地压紧，压辊中的单个或多个沿着输送方向前后成组地设置并且用多轴定位器压紧，定位器各装有可自动操纵的连接器，各压辊确定地定向地保持在该连接器中，并且在连接器的定位区域中各设有储库架，该储库架中可联接地定向地存放不需要的压辊。
在EP 0 997 260 A2中描述了这种设备。其中，各有一个X-Z-定位器以及一个用两个电机控制的倾斜和前束传动装置的两个压辊成组地组装在龙门架中。两个线性传动装置和传动装置的调节装置配备有步进电机并且分别相对于基础位置校准，从而可以重复地定位。每组的各定位器都是受中心控制并且针对一定的型材分别编程调节，从而只要各个型材是类似的并且采用相同的压辊就能保证均匀的包覆。这种情况一般不适应于现代的销售和生产的组织，因为要使用数量极大的非常不同的型材和包覆材料，因此大规模的库存虽然可以起到减少重新调整设备的次数的作用，但是在经济上的费用非常大。由于重新调整设备需要时间，其在必须手动更换各个匹配的压辊时并且必须重新进入基础位置时，常常达数个小时，因此较小批量的包覆型材的生产只能是非常不经济的。
在专利文献DE 195 08 864 C1中示出了一种具有相应于现有技术的辊式输送机的型材包覆设备。
由实用新型DE 299 10 871 U1已知一种具有定位器卷边装置，定位器装有连接器，压辊确定地定向保持在该连接器中。
实用新型DE 29821 047 U1示出了一种机床装置，其中在定位器的定位区域设有储库架，该储库架中可联接地定向地存放不需要的压辊。
由实用新型DE 298 00 217 U1公开了一般的具有根据传感器信号驱动电机调节机构的机器人。
本发明的任务是即使对于非常不同的型材也不需要手动重新调整设备从而大大减少了设备调整时间以及简化已知的设备。
其技术方案是，定位器各装有可自动操纵的连接器，各压辊确定地定向地保持在该连接器中，并且在连接器(K1)的定位区域中各设有储库架，该储库架中可联接地定向地存放不需要的压辊。
有利的构造在从属权利要求中给出。
符合目的的是，辊子和定位器的连接器配置有定心机构和定向机构，使得辊子在确定的位置上联接到定位器上而不需要在更换辊子进行位置再校准。连接器优选地通过机械释放器或电磁地、气动地或液力地自动控制地操作。
辊子在存库中有利地安放在连接器附件或连接器架上，以承受联接时的压紧力和脱接时的脱开力。
辊子在联接后沿着连接器中心轴线方向的横向取出必要时同时释放去锁机构或接合锁定机构或联锁机构。
由于已知包覆设备将定位器安置在框架中并且定位器基本上在架平面中动作，以及通常是许多框架各相隔极小的间距设置，因此实际上那里已经没有空间用于在定位器的作用区域中设置从其中应该能够自动地取出辊子的储库。
因此，有利的是采用商业上通用的具有五个或六个转动轴的机器人作为定位器，机器人在其自由臂端安装有连接器或这种类型的抓手。这样可以将储库分别设置在位于辊式输送机侧边的区域中，该区域由于机器人关节的旋转自由度具有运动的可能性而能够很好地接近。储库例如位于辊式输送机上方的一层中或位于与该层相对的机器人一侧上。
机器人恰当地安装在辊道上或辊道旁边，从而相对于辊道-输送面并由此也相对于要包覆的型材表面的位置测量和调节始终是明确的。
由于机器人臂具有弹性而辊子需要一定的高的压紧力用于实施按照规定要求的牢固的包覆，因此在辊子到达在型材上垂直于接触线或接触面的正确的位置后，通过操作与该运动相属配的定位电机分别对机器人臂加载而弹性变形，直到将辊子以预定的力压紧。该力此时根据机器人关节的方位通过各个电机电流产生并且优选地各通过电流测量来检测或通过连接器上的力传感器测量。电流测量信号或力测量信号优选地用于或两者都用于电流-力调节，由此保证型材、包覆材料和辊子直径的误差不会影响到压紧力。尤其是当在硬的型材，如金属上覆贴薄的薄膜时，这会对粘接的质量起到关键的作用。力调节的另一个优点是使机器人臂的弹性变形和其支撑间隙得到平衡，由此可以采用相对容易制造的廉价的机器人。
通过伺服电机产生持续的力会导致持续的能量消耗，这种能量消耗通过对机器人的电机轴或传动装置轴可控制地锁定或自锁得到有利的避免。驱动被周期性地接通或当力传感器具有明显的力变化信号时必要时在解除锁定的情况下被短时间地接通，从而捕获到可能出现的误差变化。此时角度和位置的变化被记录和监测，并且确定为不可靠的变化将向中央控制装置报告如通常的那样，一旦在电机后接合有自锁的传动装置，则取消锁定制动。
所有的机器人都通过其驱动控制装置、测量机构和锁定控制装置与中央控制监测处理器联网。中央控制监测处理器具有输入和输出机构，可以针对新的型材和新的材料调节设备，并且具有存储器，该存储器为此准备好储库装备和至今为止已知的型材和相配属的工具配件以及坐标值和力-电流值包括误差场。
本发明的有利的构造将根据
图1至3详细说明。
图1是包覆生产线的俯视图； 图2是图1的侧视图； 图3是图1的尺寸比例放大的端视图。
图1和2示出了输送架G，其包括具有输送辊FR的辊式输送机，输送辊FR位于传动装置上，以便将条形型材P沿中心输送。由没有示出的拉出或退卷设备将背面带胶的包覆材料F、木皮或薄膜供给到型材的上面并且用压辊W1在其上辊压。侧面伸出的薄膜区域将的后续的站上由其它的辊子，尤其是由对称设置的辊子对辊压，如图1所示，其轴的指向平行于型材段，在条形区域中反复平滑牵拉的压紧。如图3所示，为了平滑牵拉，辊子轴以公知的方式分别朝着型材的输送方向稍微地倾斜。
如公知的那样，根据型材的种类和辊子在型材上的位置情况具有适用于不同的型面的压辊，它们是柱体凹面的或柱体凸面的。
辊子W2支承在保持架H中的整体轴上，保持架H安装了连接器K，连接器K通过其对接连接器K1从端侧保持在机器人臂RA1上。连接器K和对接连接器K1一起处于固定地锁定和/或联锁状态。
具有其它型面和/或尺寸的其它压辊W1-W6安放在储库M的储库架M1-M6中并且由它们的连接器K定向，使得机器人R1当在之前将至今为止保持的辊子W1脱接时，它可以通过对接连接器K1与连接器K联接。为此，只要机器人不是直接地根据抓手的类型控制对接连接器K1那么辊子W1与其连接器部件K一起被导入例如相属配的储库架M1的叉子中，其中连接器K上的释放器L通过叉子GL操作。在这个释放的状态下，机器人R1将对接连接器K1从连接器K上拉开并且能够沿相反的运动次序联接另一个辊子而取出储库。
连接器K具有相对于对接连接器K1的定心机构，如内锥体和外锥体或内棱锥体和外棱锥体、角度定向机构，如径向突起和槽，以及轴向止挡机构或棱边，它们一起在连接器被联锁或锁定时提供明确的辊子位置。锁定力有利地由连接在支撑杆上的弹簧产生，弹簧与储库架上的扩张器和操作器一起共同作用，可以与连接器K1释放开。
机器人R1的电机配备有制动器，其由电磁地、气动地或液力地中央控制地操作。但是优选的是在电机后接合自锁的传动装置。
图3从型材P的两侧示出了在每个机器人臂RA1，RA2上的各一个压辊W2，其从型材P和其输送机轨道的两侧安装。由于型材P的侧面是倒圆的，因此辊子W2只接触很窄的区域。因此它们构造得较短，并且是凹面的成型面。具有较陡的辊子轴位置的其它类似的压紧站沿型材输送方向设置在该站的后面。
图1和2示意地示出了包覆生产线的典型的整体设置。型材和包覆材料F被一起引导。在一定的情况下，通过热空气装置熔化包覆材料F的粘胶涂层。随后分别由一个至三个机器人R1-R16组成的站与压辊W1-W2联接。旁边是更换辊子的储库M。
全部的机器人R1-R16通过电缆和详细通道B与控制装置ST中央相连，其上联接有操作装置，如监测器MO和键盘TA，和存储器SP，存储器中存储地保持控制程序和调节数据以及型材的相关信息。
标号表 B信息总线 F包覆材料 FR输送辊 G支座 GL储库架上的释放叉子 H保持架 K连接器 K1对接连接器 L连接器上的释放器 M储库 M1-M6储库架 MO监测器 P型材条 R1-R16机器人 RA1，RA2机器人臂 SP储存器 ST控制装置 TA键盘 W1-W6压辊
权利要求
1.型材包覆设备，其包括在其上沿着纵向输送型材(P)的辊式输送机(FR)，和可各在压紧位置上相互相对定位的压辊(W1-W6)，使得带胶的包覆材料(F)以条状区域的方式沿着输送方向的横向或者稍微压下地围绕型材的型面定向地压紧，压辊(W1-W6)中的单个或多个沿着输送方向前后成组地设置并且由多轴定位器(RA1，RA2)压紧，其特征在于，定位器(RA1，RA2)各装有可自动操纵的连接器(K，K1)，各压辊(W1-W6)确定地定向地保持在该连接器中，并且在连接器(K1)的定位区域中各设有储库架(M1-M6)，该储库架中可联接地定向地存放不需要的压辊(W2-W6)。
2.如权利要求1的设备，其特征在于，互补的连接器(K，K1)包括定心机构，如内锥体和外锥体或内棱锥体和外棱锥体、角度定向机构，如径向突起和槽或棱边，以及轴向止挡机构。
3.如权利要求1或2的设备，其特征在于，连接器(K，K1)包括可径向操作的连接器锁定机构或联锁机构。
4.如权利要求3的设备，其特征在于，各个储库架(M1-M6)各装有用于安装连接器释放机构(GL)的辊子安装架，该连接器释放机构与连接器锁定机构(L)共同作用。
5.如权利要求4的设备，其特征在于，连接器释放机构是发散张开的叉子，该叉子紧紧夹住连接器(K1)并且此时将联接释放开地操作锁定机构按钮(L)或杆。
6.如权利要求5的设备，其特征在于，定心机构垂直于压辊轴定向并且叉子(GL)在连接器(K，K1)径向上定向。
7.如权利要求1的设备，其特征在于定位器(RA1，RA2)是具有五个或六个自由度的机器人(R1-R16)。
8.如权利要求7的设备，其特征在于，机器人(R1-R16)固定安装在辊式输送机(FR)旁或者其上。
9.如权利要求7的设备，其特征在于，机器人(R1-R16)可以通过伺服电机和角度传感器定位并且具有驱动力调节机构，其实际信号从电机电流信号和/或力传感器信号中获取。
10.如权利要求9的设备，其特征在于，力传感器轴向地设置在连接器(K1)中。
11.如权利要求9的设备，其特征在于，机器人(R1-R16)经信息总线(B)中心控制设备(ST)相连，其与控制和操作机构(MO，TA)并且具有存储器(SP)，其含有有关型材的定位数据和有关储库的压辊数据。
12.如权利要求7的设备，其特征在于，机器人(R1-R16)具有电机和/或传动机构，其可以通过可控制的制动器固定或者是自锁的，从而它们在无电流时保持在其位置上。
全文摘要
本发明涉及一种型材包覆设备，其包括在其上沿着纵向输送型材(P)的辊式输送机(FR)，和可各在压紧位置上相互相对定位的压辊(W1－W6)，使得带胶的包覆材料(F)以条状区域的方式沿着输送方向的横向或者稍微压下地围绕型材的型面定向地压紧，单个或多个压辊(W1－W6)沿着输送方向前后成组地设置并且由多轴定位器(RA1，RA2)压紧，定位器(RA1，RA2)各装有可自动操纵的连接器(K，K1)，各压辊(W1－W6)确定地定向地保持在该连接器中，并且在连接器(K1)的定位区域中各设有储库架(M1－M6)，该储库架中可联接地定向地存放不需要的压辊(W2－W6)。
文档编号B29C63/04GK1917993SQ20058000440
公开日2007年2月21日 申请日期2005年2月7日 优先权日2004年2月11日
发明者U·瓦纳 申请人:代勒·维多夫机器制造有限责任公司