專利名稱：用于操作一個彈性護罩的裝置和將護罩布置在一個構件上的安裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及按權利要求9前序部分所述的用于轉送一種彈性護罩的方法，尤其是用于將一個護罩布置在一個構件上的安裝方法，其中安裝裝置的機械手接觸到護罩的一個套環(huán)的內面上而且夾緊指從上面固定住套環(huán)，還涉及一種按權利要求1前序部分所述的適合于實施此方法的裝置，它有一個可以在一個基體上移動的安裝頭，在這安裝頭上設有可活動的和通過一個調整裝置位置可改變的抓夾構件。
設置帶有彈性護罩的構件的必要性通常源自于要使該構件的未受到限制的作用能力保持相當長時間的要求。這對于相互連接的并且其相互位置可改變的構件來說具有特別的意義，正如這些構件還使用于汽車里，在驅動裝置和行走機構部位里那樣。因為護罩對于某一種使用目的來說往往要改變其參數(shù)，因此力求要使用適應于護罩的變化范圍的安裝裝置。
由EP 0 934 840 A2已知有一種用于將橡膠彈性的折迭罩裝在一個汽車空氣懸架的滾動柱塞上的裝置。這種裝置的主要組成部分是一個對置柱塞，它作用于位于滾動柱塞對面的護罩端上，其中二個柱塞密封地貼靠在護罩端上，因而柱塞的相互對準的相對運動在護罩內腔里產生一個過壓，它可以通過一個附加的壓力源來加強。這種壓力作用于橡膠彈性的護罩的結果是使空氣折迭罩的凸起環(huán)擴張并移動到滾動柱塞的溝槽里并因此移動到其使用位置上。
這樣一種方案的缺點在于，所述工具相對來說操作方面比較復雜，只適用于專門的橡膠彈性的護罩。
此外由專利DD 87221已知一種自動安裝裝置，用于將環(huán)狀零部件預先安裝在由彈性材料制成的鉆通的零部件上并用于將后者裝配在另外的零部件上。在裝置的外殼里設有一個外圓柱體可以移動，它裝有可擺動的鉗塊，這些鉗塊可以嚙入到成型件的一個孔里用于在這部位里擴張這成型件。
安裝裝置設計用于布置在一個全自動化的安裝流程中。在這種方案中并沒有規(guī)定鉗塊的一種特殊的用于對由彈性材料組成的零部件的套環(huán)部分進行位置準確的搬運轉送的結構形式。
本發(fā)明的任務是用較簡單的方法實現(xiàn)對一個護罩的可靠的操作并在這樣的基礎上保證在一個所要保護的構件上實現(xiàn)規(guī)定的定位。
按照本發(fā)明，該任務借助于一種按照權利要求1的前序部分所述的裝置如下來解決抓夾構件設計成機械手和在機械手里導向的相對于它可運動的夾緊指，而且所有抓夾構件的運動都同時進行并且基本上垂直于安裝頭的運動方向，其方法是通過一個機電的驅動裝置使抓夾構件相對于安裝頭產生位置變化并通過一個位置識別系統(tǒng)來進行檢測。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，在位置識別系統(tǒng)和借助于驅動裝置可以自由定位的抓夾構件的基礎上可以對即使是不同大小尺寸的護罩也都進行轉送。
在本發(fā)明的優(yōu)選設計方案中，調整裝置具有一個可轉動的調整構件，該構件為了實現(xiàn)機械手在安裝頭里導向的一種平移運動而與機械手的調整段共同作用。調整構件可以具有一個布置在一個平面里的螺旋狀構造的作用面，與機械手的調整段的對應的構造有效作用連接。
為了適應于可用的結構空間并使驅動裝置力方向發(fā)生改變，最好采用一個支承在安裝頭里的圓盤來作為調整構件，其外圓周上的齒形與機電驅動裝置的齒輪相嚙合，因而齒輪的旋轉運動就引起圓盤的旋轉，該圓盤具有與齒輪旋轉軸線不同的旋轉軸線。
在本發(fā)明的另一種設計方案中，位置識別系統(tǒng)包括有一個增量式的測量值發(fā)送器、一個存儲單元和一個測量值處理單元，在這單元中根據(jù)測量數(shù)據(jù)和存在存儲單元里的算法來確定安裝頭的機械手的實際位置并傳輸給一個控制和調節(jié)裝置，該裝置在與機械手的理論位置進行位置對比之后當位置數(shù)據(jù)不一致時就給驅部部提供一個相應的用于修正位置的信息。
為了能夠快速地適應于護罩的變化了的操作，在存儲單元里最好獲取有有關護罩的和可以理解為護罩的構件的特性參數(shù)并按一個特性碼可以調用。
間接測定機械手位置的方法是增量式測量值發(fā)送器檢測到機電的傳動鏈中旋轉構件的轉角，并在存儲單元里存入算法用于確定機械手在安裝頭上的位置與有關構件的轉角的函數(shù)關系。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選設計方案中，裝置具有一個承接體，它裝要裝護罩的構件，這種構件支承一個安裝套和預先定位于安裝套上的護罩。通過安裝套可以保護構件和折迭罩以防止在安裝過程中產生損傷。為了使護罩的操作更加容易可以設計此安裝套，使機械手的定位在護罩的套環(huán)處產生足夠大的自由空間。
本發(fā)明的任務還通過按權利要求9的前序部分所述的一種方法如下來解決借助于機械手使護罩的套環(huán)擴張一定的量，這個量是由套環(huán)的輪廓或位置的變化來確定的；而且接著通過夾緊指位置的改變使套環(huán)固定在夾緊指和機械手之間并且接著使套環(huán)在固定狀態(tài)下擴張到對于安裝來說必需要的口徑大小。
此方法的優(yōu)點在于根據(jù)護罩的套環(huán)的輪廓不同可以選擇一個合適的時刻來使夾緊指將護罩的套環(huán)固定在夾緊指和機械手之間。
在方法的優(yōu)選實施方式中使護罩套環(huán)在固定狀態(tài)下的擴張盡量減小，從而在夾緊指松開之后實現(xiàn)或者產生了一種預先規(guī)定的套環(huán)輪廓或位置，因而通過固有彈性而產生的套環(huán)直徑的減小就造成使套環(huán)在構件的空缺里實現(xiàn)一種確定的配合。
為了在操作護罩時形成一種明確起始狀態(tài)優(yōu)選的是在機械手徑向移動到護罩的套環(huán)內腔里之后通過機械手在護罩縱向方向上的運動當機械手接觸到護罩套環(huán)的端面上時使護罩預緊，然后在預緊狀態(tài)下通過機械手使護罩的套環(huán)擴張。
在這方法的另一種優(yōu)選設計方案中，機械手通過一個機電的驅動裝置來定位并使夾緊指在機械手里導向移動并氣動操縱。
以下根據(jù)一個實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明。附圖所示為

圖1一個按照本發(fā)明的具有預先定位于一個安裝套上的護罩的裝置；圖2一種按照本發(fā)明的裝置的一個安裝頭的剖視圖，它具有安裝頭的機械手用的電動機驅動裝置和與機械手共同作用的夾緊指的氣動驅動裝置；圖3對圖2所示安裝頭的放大剖視圖，其中表示了一個由機械手和夾緊指所組成的抓夾構件的剖視圖。
圖1中所示的用于安裝一個護罩的以下所述的裝置基本包括有一個基體1、一個在基體1上可以平移移動的安裝頭2和一個承接體3，后者支承一個設有一個安裝套5的汽車構件5(這里行走機構部件)。在安裝套4上預先定位了一個護罩6，它的套環(huán)7規(guī)定要從安裝頭2移動至行走機構部件5的溝槽8里。
安裝頭2在基體上的導向件里沿護罩6的縱向方向滑動并如圖2和3中詳細表示的那樣具有多個機械手9，它們垂直于護罩6的縱向方向布置在導向件里可使安裝頭2位向改變位置。機械手9相互之間和相對安裝頭2的位置變化通過一個機電的驅動裝置10來實現(xiàn)，該驅動裝置通過一個聯(lián)軸節(jié)11驅動小齒輪12。
小齒輪12與一個輪齒13嚙合，該輪齒有一個可以在一個滑動軸承14里旋轉的圓盤15，該圓盤在其背離輪齒13的一邊具有一種設計成螺旋形隆起的構造16。一個與機械手9連接的并且與圓盤15的構造16相一致的構造17嚙合入圓盤15的螺旋形構造16里，因此通過機電的驅動裝置10所引起的圓盤15的轉動就造成機械手9的一種聯(lián)合的，也就是說同時地作用于所有機械手9的徑向運動。
在機械手9里支承有夾緊指18，它們通過一種氣動驅動裝置19可以相對于機械手9移動并在夾緊指18靠近機械手9時可以使一個護罩6的套環(huán)7實現(xiàn)夾緊。
為了使安裝頭2相對于護罩6精確地定位，這電動機驅動裝置10和另一個用于使安裝頭2在基體1上實現(xiàn)平移運動的電動機驅動裝置20各設置有增量或行程測量系統(tǒng)21和22，因此安裝頭2在基體1上的平移運動和機械手9在安裝頭2上垂直于此平移運動的徑向運動，按照兩種運動迭加的結果就允許機械手9達到每一個對于將護罩6精確固定在行走機構部件5上所必須的位置。
除了使用增量式的行程測量系統(tǒng)21和22之外還使用一個存儲單元23和一個測量值處理單元24作為位置識別系統(tǒng)，在這處理單元24里根據(jù)測量數(shù)據(jù)和存在存儲單元23里的算法確定出安裝頭2的機械手9的實際位置，并進一步傳遞至一個控制和調節(jié)裝置25?？刂坪驼{節(jié)裝置25接下來在與機械手9的理論位置進行位置比較之后當與位置數(shù)據(jù)不一致時就給電動機驅動裝置10和20提供一個相應的用于位置校正的信息。
在將護罩6安裝到行走機構部件5上的準備中將護罩6插在位于行走機構部件5上的安裝套4上。為了使行走機構部件5和/或護罩6防止在裝配過程中受到損傷，或者通過安裝頭2抓夾住護罩6的條件加以改善，優(yōu)選使用一種安裝套4。
為了安裝護罩6借助于電動機驅動裝置20使安裝頭2進入一個位置，在這位置上，由電動機驅動裝置10所移動的機械手9可以徑向向里移動，因而當安裝頭2有一個對著護罩6的套環(huán)7的軸向運動時就使護罩6預緊，并且機械手9的端部抓入作用在護罩6的套環(huán)7的內腔里。機械手9緊接著徑向向外的運動使它們的端部與護罩6的套環(huán)7的里邊相接觸，并在繼續(xù)運動時導致套環(huán)7的擴張。
在套環(huán)7擴張的某一個狀態(tài)下，其特征是套環(huán)7的輪廓穩(wěn)定地，在一定條件下形狀配合連接地靠在機械手9的端部上，借助于氣動驅動裝置19使夾緊指移動，從而使套環(huán)7可靠地固定在機械手9的端部和夾緊指18之間。
接著通過機械手9的繼續(xù)向外的徑向運動使固定狀態(tài)下的套環(huán)7實現(xiàn)對于安裝來說必需的口徑大小。
接著將安裝頭2移動到安裝位置上，其中套環(huán)7的徑向擴張必須減小，以達到使套環(huán)7轉移到行走機構部件5的溝槽8里去的確定條件。在這樣所實現(xiàn)的安裝位置上使夾緊指18松開，從而使護罩6的套環(huán)7可以從機械手9的端部移動到行走機構部件5的溝槽8里。
于是安裝頭2與裝有護罩6的行走機構部件5分開直至一個起始位置，由這位置起安裝頭就用于一個新的安裝過程。在安裝套4松開之后就可以將與護罩6配成套的行走機構部件5從裝置里取出。
按照本發(fā)明的裝置的優(yōu)點是，尤其在操作用于使有關構件配成套的護罩的套環(huán)時實現(xiàn)了一種連續(xù)的和在不連續(xù)的行程段里可以實施的安裝頭的運動過程。此外通過有目的地選擇電氣的和氣動的驅動裝置和安裝頭的軸向運動與其機械手的徑向運動的重迭，可以達到較短的循環(huán)時間。對不同的護罩和對設有護罩的構件的適應匹配可以不必更換裝置的構件，例如象安裝頭或者組成部分，而僅僅通過修改在裝置的控制系統(tǒng)中存入的程序和算法來實現(xiàn)。
附圖標記表1 基體 13 輪齒2 安裝頭14 滑動軸承3 承接體15 (圓盤)，調整構件4 安裝套16 (構造)，作用面積5 (行走機械部件)，構件 17 (構造)，作用面積6 護罩 18 (夾緊指)，抓夾構件7 套環(huán) 19，20 驅動裝置，驅動裝置8 溝槽 21，22 (行程測量系統(tǒng))，測量9 (機械手)抓夾構件 值(測量值發(fā)送器)10驅動裝置 23 存儲單元11聯(lián)軸節(jié)24 測量值處理單元12(小齒輪)，齒輪25 控制和調節(jié)裝置
權利要求
1.用于操作一種彈性護罩，最好用于將這護罩固定在一個構件上以防止受到外界影響和/或保證構件的規(guī)定功能的裝置，它具有一個可以在基體上移動的安裝頭，在這安裝頭上設有可動的并且通過一個調整裝置而位置可變的抓夾構件用于操作護罩的一個套環(huán)部位，其特征在于，抓夾構件設計成機械手(9)，在機械手(9)里導向并相對于這機械手移動的夾緊指(18)；而且所有抓夾構件(9，18)的運動是同時的并且該運動基本上垂直于安裝頭(2)的運動方向通過借助于一個機電驅動裝置(10)作用并由一個位置識別系統(tǒng)(21，23，24)檢測的抓夾構件(9，18)相對于安裝頭(2)的位置改變來實現(xiàn)。
2.按權利要求1所述的裝置，其特征在于，調整裝置具有一個用于實現(xiàn)機械手(9)在安裝頭(2)里導向的一種平移運動、與機械手(9)的調整段共同作用的可旋轉的調整構件(15)。
3.按權利要求2所述的裝置，其特征在于，調整構件(15)具有一個布置在一個平面里的成螺旋狀構造的作用面(16)，與機械手(9)調整段的對應的構造(17)處于有效作用連接。
4.按權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，使用一種支承在安裝頭(2)里的圓盤(15)作為調整構件，其外圓周上的輪齒(13)與機電驅動裝置(10)的一個齒輪(12)嚙合，其中齒輪(12)向著圓盤(15)布置，圓盤的軸線與齒輪的軸線不同。
5.按權利要求1所述的裝置，其特征在于，位置識別系統(tǒng)由一個增量式測量值發(fā)送器(21)、一個存儲單元(23)和一個測量值處理單元(24)組成，在處理單元里根據(jù)測量數(shù)據(jù)和存在存儲單元(23)里的算法來確定安裝頭(2)的機械手(9)的實際位置并將其繼續(xù)傳輸給一個控制和調節(jié)裝置(25)，從而在與機械手(9)的理論位置進行位置比較之后，當與位置數(shù)據(jù)不一致時就為驅動裝置(10)提供一種相應的用于位置修正的信息。
6.按權利要求5所述的裝置，其特征在于，在存儲單元(23)里獲取護罩(6)和要設有護罩(6)的構件(5)的特征數(shù)據(jù)并可以按一個特征碼來調出。
7.按權利要求5所述的裝置，其特征在于，增量式測量值發(fā)送器(21)獲取機電傳動鏈中旋轉構件的轉角并在存儲單元(23)里存入算法用來確定機械手(9)在安裝頭(2)上的位置與有關構件的轉角的函數(shù)關系。
8.按權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置具有一個承接體(3)，它裝有要設置護罩(6)的構件(5)，該構件支承一個安裝套(4)和預定位在安裝套(4)上的護罩(6)。
9.用于將一個護罩布置在一個構件上的安裝方法，最好是使用一種按權利要求1至8中之一所述的裝置，其中使一個安裝裝置的機械手貼靠在護罩的一個套環(huán)內面上，夾緊指使套環(huán)固定住，并在安裝的準備工作中將套環(huán)擴張，而且在使護罩相對于所要保護的構件形成必要的定位之后通過松開夾緊指而釋放的護罩套環(huán)則由于共同其彈性而跳入設于構件上的空腔中，其特征在于，借助于機械手使護罩的套環(huán)擴張一定的、由套環(huán)的輪廓或位置變化所確定的程度；然后通過夾緊指的位置改變使套環(huán)固定在夾緊指和機械手之間，接著使套環(huán)在固定的狀態(tài)下達到裝配所需要的口徑大小。
10.按權利要求9所述的安裝方法，其特征在于，護罩的套環(huán)在固定狀態(tài)下的擴張被減小，從而在夾緊指松開之后使套環(huán)實現(xiàn)或出現(xiàn)一種預先規(guī)定的輪廓或位置，因此通過固有彈性而產生的套環(huán)直徑的減小導致套環(huán)在構件的空腔里達到規(guī)定的配合。
11.按權利要求9或10所述的方法，其特征在于，在機械手徑向移動至護罩的套環(huán)內腔里之后通過機械手在護罩縱向方向上的運動使護罩在機械手接觸到其套環(huán)的端面上時預緊，然后在預緊狀態(tài)下通過機械手使護罩的套環(huán)擴張。
12.按權利要求9所述的方法，其特征在于，機械手通過一個機電的驅動裝置實現(xiàn)定位，并且使夾緊指在機械手里導向移動并氣動操縱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于操作一種彈性的護罩的裝置，它包括有一個可以在一個基體上移動的安裝頭，在這安裝頭上布置了可動的并且通過一個調整裝置而位置可變的抓夾構件用于操作護罩的一個套環(huán)部位。本發(fā)明的目的是用比較簡單的方法實現(xiàn)護罩的可靠的操作。按照本發(fā)明設計成機械手(9)和相對于機械手(9)可以移動的夾緊指(18)。所有抓夾構件(9，18)都同時地運動并且這運動基本上垂直于安裝頭(2)的運動方向，其方法是通過一個機電的驅動裝置(10)實現(xiàn)抓夾構件(9，18)相對于安裝頭(2)的位置改變并由一個位置識別系統(tǒng)(21，23，24)檢測。本發(fā)明也涉及一種能夠實用地使用此裝置用來操作護罩的方法。
文檔編號B23P19/08GK1750902SQ200480004546
公開日2006年3月22日 申請日期2004年7月15日 優(yōu)先權日2003年7月18日
發(fā)明者H·施倫多夫, M·于爾根斯, W·維明, R·胡斯曼 申請人:Zf雷姆伏爾德金屬制品股份公司