BR102015009361A2

BR102015009361A2 - conjunto de placa para suportar uma cabeça de cilindro

Info

Publication number: BR102015009361A2
Application number: BR102015009361A
Authority: BR
Inventors: Bryan F Hacker; Matthew D Kaake
Original assignee: Gm Global Tech Operations Inc
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2016-06-21
Also published as: US9421655B2; DE102015105361A1; CN105033881B; US20150306718A1; CN105033881A

Abstract

"conjunto de placa para suportar uma cabeça de cilindro" um conjunto de placa pode suportar uma cabeça de cilindro e inclui uma armação. a armação inclui um corpo de armação e uma parede de suporte, que se estende a partir do corpo de armação, o corpo de armação definindo uma superficie de armação interna, a superficie de armação interna e a parede de suporte definindo conjuntamente uma cavidade de armação. o conjunto de placa também inclui um inserto configurado para suportar a cabeça de cilindro, o inserto sendo dimensionado para ser recebido na cavidade de armação e incluindo um corpo de inserto, o corpo de inserto definindo uma superfície de inserto superior, uma superficie de inserto inferior, oposta à superficie de inserto superior, e uma superficie de inserto lateral interconectando as superficies de inserto superior e inferior. a parede de suporte suporta o inserto de forma que a superficie de armação interna circunda a superficie de inserto lateral e a parede de suporte contata a superficie inferior de inserto, quando o inserto é disposto na cavidade de armação.

Description

"CONJUNTO DE PLACA PARA SUPORTAR UMA CABEÇA DE CILINDRO" CAMPO TÉCNICO

[001] A presente exposição se refere a um conjunto de placa, configurado para suportar uma cabeça de cilindro.

ANTECEDENTES

[002] Durante um processo de fabricação de um motor de combustão interna, uma cabeça de cilindro de deve ser instalada. Para realizar isto, a cabeça de cilindro deve ser suportada enquanto braços robóticos (ou outros instrumentos) trabalham sobre esta cabeça de cilindro. Uma vez instalada, a cabeça de cilindro pode ser acoplada ao bloco de motor.

SUMÁRIO

[003] Conjuntos de placa são usados para suportar uma cabeça de cilindro, enquanto trabalho é realizado na cabeça de cilindro. Todavia, o formato da cabeça de cilindro deve se modificar ao longo dos anos e os conjuntos de placa atuais, usados para suportar as cabeças de cilindro, podem precisar ser substituídos a fim de acomodar o formato particular das novas cabeças de cilindro. Por conseguinte, é útil se ter um conjunto de placa que tenha uma armação universal, que possa ser usada com qualquer cabeça de cilindro e um inserto especificamente feito para suportar diretamente uma cabeça de cilindro particular. A armação pode suportar o inserto, e somente o inserto precisa ser substituído, se o formato da cabeça de cilindro se alterar. Consequentemente, os custos de fabricação podem ser minimizados, porque a armação não precisa ser substituída se a cabeça de cilindro se alterar. Em uma modalidade, o conjunto de placa inclui uma armação. A armação inclui um corpo de aram e uma parede de suporte que se estende a partir do corpo de armação. O corpo de armação define uma superfície de armação interna. A superfície de armação interna e a parede de suporte definem conjuntamente uma cavidade de armação. O conjunto de placa também inclui um inserto, configurado para suportar a cabeça de cilindro. O inserto é dimensionado para ser recebido na cavidade de armação e inclui um corpo de inserto. O corpo de inserto define uma superfície de inserto superior, uma superfície de inserto inferior, oposta à superfície de inserto superior, e uma superfície de inserto lateral interconectando as superfícies de inserto superior e inferior. A parede de suporte suporta o inserto, de forma que a superfície de armação interna circunda a superfície de inserto lateral e a parede de suporte contata a superfície inferior de inserto quando o inserto é disposto na cavidade de armação. A presente exposição se refere também a um arranjo de fabricação, incluindo uma cabeça de cilindro e um conjunto de placa, descritos acima. Como discutido acima, o conjunto de placa suporta a cabeça de cilindro.

[004] As características e vantagens acima e outras características e vantagens da presente invenção são imediatamente aparentes da seguinte descrição detalhada das melhores maneiras para executar a invenção, quando tomadas em conexão com os desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] A figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva dianteira de um arranjo de fabricação incluindo uma cabeça de cilindro e um conjunto de placa suportando a cabeça de cilindro;

[006] a figura 2 é uma vista esquemática em perspectiva inferior do arranjo de fabricação mostrado na figura 1;

[007] a figura 3 é uma vista esquemática em perspectiva do conjunto de placa mostrado na figura 1 e uma pluralidade de studs acoplados ao conjunto de placa, em que o conjunto de placa inclui uma armação e um inserto disposto na armação;

[008] a figura 4 é uma vista esquemática em perspectiva da armação mostrada na figura 3;

[009] a figura 5 é uma vista esquemática superior da armação mostrada na figura 3; e [0010] a figura 6 é uma vista esquemática em perspectiva, em seção transversal, da armação mostrada na figura 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] Com referência agora aos desenhos, nos quais os mesmos números indicam partes correspondentes através de todas das várias vistas, as figuras 1 a 3 ilustram esquematicamente um arranjo de fabricação 100, incluindo uma cabeça de cilindro 102 e um conjunto de placa 104 configurado para suportar a cabeça de cilindro 102. O arranjo de fabricação 100 pode ser usado para montar um motor de combustão interna. Especificamente, o conjunto de placa 104 suporta a cabeça de cilindro 102, enquanto trabalho é realizado sobre esta cabeça de cilindro 102. Por exemplo, braços robóticos podem realizar o trabalho sobre a cabeça de cilindro 102, enquanto o conjunto de placa 104 suporta a cabeça de cilindro 102. O conjunto de placa 104 é, por conseguinte, feito de um ou mais materiais que são suficientemente fortes para suportar o peso da cabeça de cilindro 102. Todavia, a configuração da cabeça de cilindro 102 pode se alterar através dos anos, à medida que os projetos de cabeça de cilindro se alteram e os conjuntos de placa atuais, usados para suportar as cabeças de cilindro 102, podem precisar ser substituídos a fim de acomodar a configuração particular das novas cabeças de cilindro 102. Por conseguinte, é útil se ter um conjunto de placa 104 que tenha uma armação universal 106, que possa ser usada com a cabeça de cilindro 102 e um inserto 108 feito especificamente para uma cabeça de cilindro 102. A armação 106 pode suportar o inserto 108, e somente o inserto 108 precisa ser substituído, se a configuração da cabeça de cilindro 102 for mudada. Consequentemente, os custos de fabricação podem ser minimizados porque a armação 106 não precisa ser substituída, se a cabeça de cilindro for mudada.

[0012] A armação 106 pode suportar diretamente o inserto 108, e o inserto 108 suporta diretamente a cabeça de cilindro 102. Todavia, a armação 106 e o inserto 108, juntos, suportam a cabeça de cilindro 102. Por conseguinte, a armação 106 e o inserto 108 são completamente ou parcialmente feitos de um material suficientemente forte para suportar o peso da cabeça de cilindro 102. Como exemplos não limitativos, a armação 106 e o inserto 108 podem ser totalmente ou parcialmente feitos de um metal, tal como aço. Independentemente do material específico empregado, o inserto 108 é removivelmente acoplado à armação 106.

[0013] Com referência às figuras 4 a 6, a armação 106 define um centro de armação C (figura 5) e inclui um corpo de armação 110 e uma parede de suporte 112 se estendendo a partir do corpo de armação 110. Especificamente, a parede de suporte 112 se estende do corpo de armação 110 na direção para o centro de armação C e pode suportar o inserto 108 (figura 1). O corpo de armação 110 pode ser uma estrutura de uma só peça e define uma superfície de armação interna 114, disposta em tomo da parede de suporte 112. A parede de suporte 112 é acoplada ao longo de uma totalidade da superfície de armação interna 114. A superfície de armação interna 114 e a parede de suporte 112 definem conjuntamente uma cavidade de armação 116. A cavidade de armação 116 é configurada, conformada, e dimensionada para receber o inserto 108 (figura 1).

[0014] A armação 106 inclui adicionalmente uma abertura de armação 118. Em particular, a parede de suporte 112 tem uma superfície de parede interna 120, que define a abertura de armação 118. Pelo menos uma porção da abertura de armação 118 se estende através do centro de armação C e está em comunicação com a cavidade de armação 116.

[0015] Além da abertura de armação 118, a armação 106 inclui pelo menos um tarugo de armação 122 que se estende a partir da parede de suporte 112. Na modalidade representada, a armação 106 inclui dois tarugos de armação 122. Todavia, a armação 106 pode incluir mais ou menos tarugos de armação 122. Independentemente da quantidade, cada tarugo de armação 122 é configurado, conformado, e dimensionado para engatar o inserto 108 (figura 1) de forma a posicionar o inserto 108 com relação à armação 106, quando o inserto 108 é disposto na cavidade de armação 116. Os tarugos de armação 122 podem ter um formato substancialmente cilíndrico, quando engatados com o inserto 108, podem prender o inserto 108 na cavidade de armação 116.

[0016] O corpo de armação 110 pode ser uma estrutura de uma só peça e tem uma parede lateral de armação 124 definindo o perímetro externo inteiro da armação 106. A armação 106 pode também inclui pelo menos uma bucha de preensão 126 (figura 4) que se estende para dentro da parede lateral de armação 124. Cada bucha de preensão 126 é configurada para receber um manipulador terminal de um braço robótico, permitindo assim que o braço robótico engate a armação 106. Na modalidade representada, a armação 106 inclui mais que uma bucha de preensão 126.

[0017] A armação 106 pode também ser apreendida por um operador. Para esta finalidade, a armação 106 inclui pelo menos um manipulo 128 acoplado ao corpo de armação 110. Na modalidade representada, a armação 106 inclui dois manípulos 128, e cada manipulo 128 é configurado como uma barra 130 acoplada ao corpo de armação 110. Embora acoplado ao corpo de armação 110, cada barra 130 é espaçada a partir de parte do corpo de armação 110 de forma a definir uma abertura de manipulo 132. Durante o uso, o operador pode inserir pelo menos parte da mão através da abertura de manipulo 132 e apreender a barra 130, a fim de segurar a armação 106.

[0018] A armação 106 inclui ainda um bloco de retenção 134, acoplado ao corpo de armação 110. Na modalidade representada, o bloco de retenção 134 pode reter uma pluralidade de pinos-prisioneiros 136 e é acoplado ao corpo de armação 110 e à pelo menos parte do manipulo 128. Especificamente, o bloco de retenção 134 é pelo menos parcialmente disposto no corpo de armação 110. Os pinos-prisioneiros 136 podem ser usados para prender a cabeça de cilindro 102 (figura 1) ao inserto 108. O bloco de retenção 134 pode incluir uma pluralidade de furos de retenção 138 (figura 5), cada um configurado para receber pelo menos uma porção de um pino-prisioneiro 136. Cada pino-prisioneiro 136 pode ser parcialmente inserido em um furo de retenção 138 a fim de acoplar o pino-prisioneiro 136 à armação 106. Os pinos-prisioneiros 136 podem ser colocados nos furos de retenção 138 até chegar o momento de prender a cabeça de cilindro 102 (figura 1) ao inserto 108 com os pinos-prisioneiros 136. Na modalidade representada, o bloco de retenção 134 tem quatro furos de retenção 128; todavia, é contemplado que o bloco de retenção 134 pode ter mais ou menos furos de retenção 138.

[0019] Em adição ao bloco de retenção 134, a armação 106 inclui para-choques 140, acoplados ao corpo de armação 110. Os para-choques 140 são completamente ou parcialmente feitos de um material elástico, tal como um elastômero. Como um exemplo não limitativo, os para-choques 140 são completamente ou parcialmente feitos de borracha. No exemplo representado, a armação 106 inclui uma primeira superfície de borda 142 e uma segunda superfície de borda 144, oposta à primeira superfície de borda 142. Os para-choques 140 se estendem a partir da primeira superfície de borda 142 e podem ter um formato substancialmente cilíndrico. Independentemente de seu formato, cada para-choque 140 é configurado para absorver uma força exercida por outro conjunto de placa 104. Durante o processo de fabricação, vários conjuntos de placa 104 podem ser arranjados linearmente. É útil evitar o contato direto entre os corpos de armação 110. Para esta finalidade, os para-choques 140 podem servir como uma almofada e impedem o contato direto entre os corpos de armação 110.

[0020] A armação 106 inclui um sistema de detecção 146 para determinar se o inserto 108 está disposto na cavidade de armação 116 e a cabeça de cilindro 102 disposta sobre o inserto 108. Em outras palavras, o sistema de detecção 146 pode detectar a presença da cabeça de cilindro 102 sobre o conjunto de placa 104 quando o inserto 108 é disposto na cavidade de armação 116 e o inserto 108 está suportando a cabeça de cilindro 102. O sistema de detecção 146 inclui um acoplamento de fonte de fluido 148, configurado para ser acoplado a uma fonte de fluido, uma passagem de fluido 150 em comunicação fluida com o acoplamento de fonte de fluido 148, e um furo de detecção 152 em comunicação fluida com a passagem 150. Pelo menos parte do acoplamento de fonte de fluido 148 se estende a partir de uma superfície de armação inferior 154 do corpo de armação 110. O corpo de armação 110 também inclui uma superfície de armação superior 156, oposta à superfície de armação inferior 154. A armação 106 pode incluir dois acoplamentos de fonte de fluido 148 e cada um é configurado para ser acoplado a uma fonte de fluido, tal como uma fonte de ar. Ver também a figura 2. Porque o acoplamento de fonte de fluido 148 está em comunicação fluida com a passagem de fluido 150, um fluido proveniente da fonte de fluido pode escoar a partir do acoplamento de fonte de fluido 148 para a passagem de fluido 150. A passagem de fluido 150 pode se estender através do corpo de armação 110 e da parede de suporte 112 e está em comunicação fluida com o furo de detecção 152. O furo de detecção 152 é aberto em uma superfície de parede superior 158 da parede de suporte 112. A parede de suporte 112 inclui também uma superfície de parede inferior 160, oposta à superfície de parede superior 158. Embora a figura 5 mostre os furos de detecção 152 em uma seção de canto da parede de suporte 112, os furos de detecção 152 podem ser posicionados ao longo de outras seções da parede de suporte 112, como mostrado na figura 6. Por exemplo, na figura 6, os furos de detecção 152 são posicionados entre as seções de canto das paredes de suporte 112. Os furos de detecção 152, a passagem de fluido 150, e os acoplamentos de fonte de fluido 148 estão em comunicação com um sensor de pressão, que detecta a pressão na passagem de fluido 150. Como tal, quando o inserto 108 é disposto na cavidade de armação 116 e a cabeça de cilindro 102 é disposta sobre o inserto 108, o inserto 108, pelo menos parcialmente, bloqueia os furos de detecção 152 devido ao peso da cabeça de cilindro 102 sobre o inserto 108, alterando assim a pressão do fluido (por exemplo, ar) na passagem de fluido 150. O sensor de pressão, acoplado ao acoplamento de fonte de fluido 148, pode detectar esta alteração em pressão e, consequentemente, alertar o usuário que o inserto 108 está disposto na cavidade de armação 116 e a cabeça de cilindro 102 está disposta sobre o inserto 108.

[0021] Com referência às figuras 1 a 3, a armação 106 inclui ainda furos de posicionamento 162, que se estendem para dentro da superfície de armação inferior 154. Os furos de posicionamento 162 podem ser usados para prender a armação 106 a outra fixação ou a qualquer outra ferramenta apropriada. Além dos furos de posicionamento 162, a armação 106 tem buchas de guia 164, que se estendem para dentro da superfície de armação inferior 154. As buchas de guia 164 podem ser acopladas a uma fixação a fim de prender a armação 106 em uma posição fixa.

[0022] Como discutido acima, o inserto 108 é configurado, conformado, e dimensionado para ser disposto na cavidade de armação 116 (figura 4). O inserto 108 inclui um corpo de inserto 166 e pode suportar a cabeça de cilindro 102. O corpo de inserto 166 pode ser uma estrutura de uma só peça e define uma superfície de inserto superior 168, uma superfície de inserto inferior 170, oposta à superfície de inserto superior 168, e uma superfície de inserto lateral 172, interconectando as superfícies de inserto superior e inferior 168, 170. A parede de suporte 112 da armação 106 suporta o inserto 108, tal que a superfície de armação interna 114 circunda a superfície de inserto lateral 172 e a parede de suporte 112 contata a superfície de inserto inferior 170 quando o inserto 108 é disposto na cavidade de armação 116. O inserto 108 inclui ainda pelo menos uma parte de repouso 176, acoplada ao corpo de inserto 166. Na modalidade representada, o inserto 108 inclui quatro partes de repouso 176, dispostas na superfície de inserto superior 168. Não obstante, é contemplado que o inserto 108 pode incluir mais ou menos partes de repouso 176. Independentemente da quantidade, cada parte de repouso 176 tem um furo de engate 178, configurado para receber pelo menos uma porção de um pino-prisioneiro 136. Consequentemente, os pinos-prisioneiros 136 podem ser inseridos nos furos de engate 178 das partes de repouso 176, a fim de acoplar os pinos-prisioneiros 136 ao inserto 108. Na figura 3, os pinos-prisioneiros são mostrados acoplados às partes de repouso 176, sem a cabeça de cilindro 102, apenas para finalidades de ilustração. Os pinos-prisioneiros 136 devem ser dispostos através da cabeça de cilindro 102 e dentro dos furos de engate 178 das partes de repouso 176, a fim de acoplar a cabeça de cilindro 102 ao inserto 108, como mostrado na figura 1. A cabeça de cilindro 102 repousa sobre as partes de repouso 176, quando o inserto 108 suporta a cabeça de cilindro 102, enquanto os pinos-prisioneiros 136 são afixados à parte de repouso 176, a fim de prender a cabeça de cilindro 102 ao inserto 108 quando o inserto 108 está suportando a cabeça de cilindro 102.

[0023] O inserto 108 inclui ainda pelo menos um tarugo de posicionamento 180, acoplado ao corpo de inserto 166. Na modalidade mostrada, o inserto 108 inclui dois tarugos de posicionamento 180, dispostos na superfície de inserto superior 168. É contemplado, todavia, que o inserto 108 pode incluir mais ou menos tarugos de posicionamento 180. Os tarugos de posicionamento 180 são configurados para engatar a cabeça de cilindro 102, de forma a posicionar a cabeça de cilindro com relação ao inserto 108, quando o inserto 108 suporta a cabeça de cilindro 102.

[0024] O inserto 108 pode definir uma abertura de inserto 182, que se estende através das superfícies de inserto superior e inferior 168, 170. Quando o inserto 108 é suportado pela parede de suporte 112 da armação 106, a abertura de inserto 182 é substancialmente alinhada com a abertura de armação 118, de forma a permitir o acesso à seção inferior da cabeça de cilindro 102.

[0025] Embora as melhores maneiras para realizar a invenção tenham sido descritas em detalhe, aqueles familiares com a técnica, à qual esta invenção se refere, irão reconhecer vários projetos e modalidades alternativos para realizar a invenção dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Conjunto de placa para suportar uma cabeça de cilindro, caracterizado pelo fato de que compreende: uma armação incluindo um corpo de armação e uma parede de suporte, que se estende a partir do corpo de armação, o corpo de armação definindo uma superfície de armação interna, a superfície de armação interna e a parede de suporte definindo conjuntamente uma cavidade de armação; um inserto configurado para suportar a cabeça de cilindro, o inserto sendo dimensionado para ser recebido na cavidade de armação, o inserto incluindo um corpo de inserto, o corpo de inserto definindo uma superfície de inserto superior, uma superfície de inserto inferior, oposta à superfície de inserto superior, e uma superfície de inserto lateral interconectando as superfícies de inserto superior e inferior; e em que a parede de suporte suporta o inserto de forma que a superfície de armação interna circunda a superfície de inserto lateral e a parede de suporte contata a superfície inferior de inserto, quando o inserto é disposto na cavidade de armação.

2. Conjunto de placa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o inserto inclui ainda pelo menos uma parte de repouso, acoplada à superfície de inserto superior, e a cabeça de cilindro repousa sobre a parte de repouso, quando o inserto suporta a cabeça de cilindro.

3. Conjunto de placa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos um pino-prisioneiro, configurado para ser afixado à pelo menos uma parte de repouso a fim de prender a cabeça de cilindro ao inserto, quando o inserto está suportando a cabeça de cilindro.

4. Conjunto de placa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o inserto inclui pelo menos um tarugo de posicionamento, configurado para posicionar a cabeça de cilindro com relação ao inserto, quando o inserto suporta a cabeça de cilindro.

5. Conjunto de placa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a armação inclui pelo menos um tarugo de armação se estendendo a partir da parede de suporte, e o pelo menos um tarugo de armação é configurado para engatar o inserto, de forma a posicionar o inserto com relação à armação, quando o inserto é disposto na cavidade de armação.

6. Conjunto de placa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a armação tem pelo menos um sistema de detecção disposto pelo menos parcialmente dentro da parede de suporte, e o pelo menos um sistema de detecção sendo configurado para detectar uma presença da cabeça de cilindro sobre o conjunto de placa quando o inserto é disposto na cavidade de armação e o inserto está suportando a cabeça de cilindro.

7. Conjunto de placa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parede de suporte é acoplada ao longo de uma totalidade da superfície de armação interna.

8. Conjunto de placa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o inserto define uma abertura de inserto, que se estende através do corpo de inserto.

9. Conjunto de placa de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a abertura de inserto se estende através das superfícies de inserto superior e inferior.

10. Conjunto de placa de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a parede de suporte define uma superfície de parede interna que define uma abertura de armação, e a abertura de armação é substancialmente alinhada com a abertura de inserto quando o inserto é suportado pela parede de suporte.