BR102017016277A2

BR102017016277A2 - Dispositivo de perfuração com velocidade de alimentação automática ou controlada com fuso de autoalinhamento

Info

Publication number: BR102017016277A2
Application number: BR102017016277-0A
Authority: BR
Inventors: Pereira Sébastien
Original assignee: Seti-Tec
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2018-02-14
Also published as: FR3054463A1; EP3275579B1; EP3275579A1; BR102017016277B1; US10279446B2; CN107661994A; CN107661994B; US20180029182A1; FR3054463B1

Abstract

a presente invenção refere-se a um dispositivo de perfuração com velocidade de alimentação automática ou controlada que compreende um invólucro que aloja um fuso de perfuração que aciona o movimento de uma ferramenta de corte para perfurar uma peça de trabalho que compreende uma superfície-alvo. de acordo com a invenção, o dito fuso é inclinável dentro do dito invólucro com relação ao eixo geométrico do dito invólucro, o dito dispositivo compreende meios de autoalinhamento do dito fuso em relação à dita superfície-alvo, sendo que os ditos meios de autoalinhamento movem o dito fuso em uma posição na qual seu eixo geométrico está, essencialmente, perpendicular à dita superfície-alvo sobre o efeito de uma aplicação de uma força de impulso do dito dispositivo de perfuração contra a dita superfície-alvo ao longo, essencialmente, do eixo geométrico do dito invólucro.

Description

(54) Título: DISPOSITIVO DE PERFURAÇÃO COM VELOCIDADE DE ALIMENTAÇÃO AUTOMÁTICA OU CONTROLADA COM FUSO DE AUTOALINHAMENTO (51) Int. Cl.: B23D 37/22; B23D 37/10; B23D 37/14 (30) Prioridade Unionista: 29/07/2016 FR 1657425 (73) Titular(es): SETI-TEC (72) Inventor(es): SÉBASTIEN PEREIRA (74) Procurador(es): MARIA PIA CARVALHO GUERRA (57) Resumo: A presente invenção refere-se a um dispositivo de perfuração com velocidade de alimentação automática ou controlada que compreende um invólucro que aloja um fuso de perfuração que aciona o movimento de uma ferramenta de corte para perfurar uma peça de trabalho que compreende uma superfície-alvo. De acordo com a invenção, o dito fuso é inclinável dentro do dito invólucro com relação ao eixo geométrico do dito invólucro, o dito dispositivo compreende meios de autoalinhamento do dito fuso em relação à dita superfície-alvo, sendo que os ditos meios de autoalinhamento movem o dito fuso em uma posição na qual seu eixo geométrico está, essencialmente, perpendicular à dita superfíciealvo sobre o efeito de uma aplicação de uma força de impulso do dito dispositivo de perfuração contra a dita superfície-alvo ao longo, essencialmente, do eixo geométrico do dito invólucro.

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “DISPOSITIVO DE PERFURAÇÃO COM VELOCIDADE DE ALIMENTAÇÃO AUTOMÁTICA OU CONTROLADA COM FUSO DE AUTOALINHAMENTO” [001] 1. CAMPO DA INVENÇÃO [002] O campo da invenção refere-se ao projeto e fabricação de dispositivos de perfuração mais comumente denominados furadeiras.

[003] Mais especificamente, a invenção se refere a um dispositivo de perfuração ou a uma furadeira com velocidade de alimentação automática ou controlada.

[004] 2. TÉCNICA ANTERIOR [005] São conhecidas furadeiras em que o fuso de perfuração, que é destinado para acionar o movimento de uma ferramenta de corte, tal como uma broca, pode ser acionado, simultaneamente, de modo giratório ou translacional ao longo de um mesmo eixo geométrico a fim de conduzir uma operação de perfuração. Entre essas furadeiras, existem, por um lado, furadeiras com velocidade de alimentação automática e, por outro lado, furadeiras com velocidade de alimentação controlada.

[006] Furadeiras com velocidade de alimentação automática têm um único motor que é usado para acionar tanto a rotação quanto a translação do fuso de perfuração em um mesmo eixo geométrico. Portanto, não é possível variar, por um lado, a frequência de rotação e, por outro lado, a velocidade de alimentação do fuso de perfuração.

[007] Furadeiras com velocidade de alimentação controlada têm um motor para efetuar a rotação que é usado para transmitir um movimento giratório ao fuso de perfuração e um motor de alimentação que é usado para transmitir um movimento de alimentação ao fuso de perfuração (colocar em um movimento de translação ao longo de seu eixo geométrico de rotação). Dessa forma, é possível

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2/28 variar, por um lado, a frequência de rotação e, por outro lado, a velocidade de alimentação do fuso de perfuração.

[008] Essas furadeiras são implantadas em certos campos industriais, especialmente, em aeronáutica para a fabricação de aeronave.

[009] A aeronave compreende uma fuselagem, que aloja a cabine de pilotos, que fornece a ligação entre as asas e a seção de cauda.

[010] A fuselagem compreende, geralmente, uma estrutura de esqueleto que consiste em uma pluralidade de armações mutualmente ligadas por meio de réguas de bordo e longarinas ou membros longitudinais. Painéis são fixados firmemente ao redor do esqueleto, por exemplo, por aparafusamento ou rebitagem.

[011] Quando se constrói uma aeronave, os painéis são fixados ao redor da estrutura de esqueleto a fim de se fixar firmemente à mesma. Antes de sua fixação firme, os furos foram feitos através de painéis e do esqueleto para permitir a passagem dos elementos de aperto para fornecer sua fixação firme. [012] Esses furos são feitos durante estágios de contraperfuração nos quais tanto os painéis quanto os elementos de esqueleto nos quais os mesmos devem ser fixados são perfurados em uma mesma operação.

[013] Para esse fim, moldes de perfuração são anexados em proximidade à montagem constituída pelo esqueleto e os painéis a serem montados. Esses moldes de perfuração, através dos quais passa uma pluralidade de orifícios de perfuração, dessa forma, formam, por assim dizer, moldes de perfuração. Para garantir que um furo seja perfurado em um orifício de perfuração no molde, uma furadeira de velocidade de alimentação controlada é anexada fixamente a esse orifício através de meios de anexação firme fornecidos para esse propósito como, por exemplo, colares expansíveis.

[014] Durante uma operação de contraperfuração, a furadeira com

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3/28 velocidade de alimentação controlada é usada de tal maneira que o fuso de perfuração e a ferramenta de corte que estão fixados firmemente à mesma sejam acionados simultaneamente em rotação e em translação ao longo de um mesmo eixo geométrico. A ferramenta de corte, então, perfura o painel e, então, o elemento de esqueleto correspondente ou desempenha a operação inversa, dependendo da possibilidade de o molde de perfuração e a furadeira estarem situados no interior ou exterior da fuselagem. Meios de retorno automático para o fuso de perfuração são implantados de modo que a ferramenta de corte seja retirada do furo feito e levada de volta a sua posição inicial no final do ciclo de contraperfuração.

[015] Para conduzir uma nova operação de perfuração, a furadeira deve ser deslocada manualmente para o orifício de perfuração correspondente no molde de perfuração. A furadeira é, dessa forma, deslocada manualmente por um operador entre cada operação de perfuração.

[016] O uso dos moldes de perfuração e dos meios para afixação da furadeira nos moldes possibilita, em primeiro lugar, conduzir um posicionamento preciso da furadeira em relação à estrutura a ser perfurada e, em segundo lugar, segurar, rigidamente, a furadeira durante cada operação de perfuração. Dessa forma, é assegurado que o furo perfurado é de alta precisão.

[017] O deslocamento manual da furadeira após cada operação de perfuração é uma operação demorada e meticulosa para o operador responsável pela mesma. Tende-se, portanto, a prejudicar a produtividade.

[018] A fim de melhorar a produtividade e flexibilidade dos meios de produção, especialmente na indústria aeronáutica, o uso de moldes de perfuração foi substituído por robôs de perfuração usados para segurar a furadeira em posição durante a perfuração e mover a furadeira após cada operação de perfuração.

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4/28 [019] Um robô de perfuração tem um braço manual ou robótico que tem uma furadeira com velocidade de alimentação controlada anexada a sua extremidade.

[020] Os elementos de motor, transmissão e medição implantados convencionalmente dentro de uma furadeira de velocidade de alimentação controlada constitui uma montagem padrão denominada como um atuador. [021] Um módulo de perfuração desanexável, que compreende tanto o fuso de perfuração, a ferramenta de corte quanto os elementos específicos ao módulo, tais como, por exemplo, os meios para afixação da ferramenta no fuso de perfuração, os elementos de transmissão com as razões de redução apropriadas para frequência de rotação e velocidade de alimentação e uma memória que contém dados (tais como vida de serviço, velocidade de corte, velocidade de alimentação etc.) apropriada para a ferramenta podem ser fixamente anexados reversivelmente ao atuador.

[022] O aperto e o ajuste da ferramenta de corte em tal módulo são, geralmente, conduzidos pelo departamento de usinagem de uma fábrica. Esses módulos de perfuração fornecidos quando a ferramenta de corte pode ser armazenada em um armazém acessível ao robô em que o mesmo pode procurar e, automaticamente, mudar o módulo de perfuração a fim de conduzir as operações de perfuração designadas ao mesmo.

[023] Os valores de tolerância dimensional dos furos perfurados são, geralmente, muito pequenos, especialmente em relação à perpendicularidade dos furos em relação à superfície da peça de trabalho a ser perfurada. A falha de perpendicularidade do eixo geométrico de um furo em relação à superfície perfurada não deve ser, geralmente, mais que 0,5%.

[024] O robô deve, portanto, colocar a furadeira perfeitamente em relação à superfície a ser perfurada de modo que o eixo geométrico do fuso de

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5/28 perfuração seja orientado em relação à superfície a ser perfurada de tal maneira que os valores de tolerância dimensional dos furos sejam cumpridos.

[025] A fim de garantir que o robô posiciona apropriadamente a furadeira em relação à superfície a ser perfurada, o robô leva em consideração uma representação virtual, do tipo de modelo de CAD, da estrutura a ser perfurada. Com a utilização de tal representação, o robô é solicitado a posicionar, a cada operação de perfuração, a furadeira na localização teórica em que a ferramenta deve estar situada a fim de conduzir a operação de perfuração.

[026] No entanto, existem diferenças dimensionais entre o modelo virtual, que é apenas uma representação teorética da realidade, e a estrutura real a ser perfurada.

[027] Levando em consideração tal modelo virtual a fim de alcançar posicionamento da furadeira pelo robô, portanto, não possibilita, por si só, obter posicionamento preciso o suficiente para cumprir os valores de tolerância dimensional, especialmente, em relação à perpendicularidade.

[028] A fim de superar esse problema, o posicionamento teorético da furadeira com base no modelo virtual necessita ser corrigido.

[029] Diversas soluções foram desenvolvidas para conduzir tal correção de posição.

[030] Uma primeira solução, conhecida como correção por reconhecimento de superfície, consiste em:

[031] - Avaliar a falha de perpendicularidade do fuso de perfuração em relação à superfície a ser perfurada; essa avaliação pode, por exemplo, consistir em realizar uma varredura na superfície real a ser perfurada por meio de sensores de três lasers, posicionados em três pontos com uma diferença de 120° entre os mesmos em torno do corpo do atuador e ter a capacidade de medir a distância entre cada um desses três sensores e a superfície a ser perfurada para

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6/28 reconstruir essa superfície e computar a falha de perpendicularidade entre essa superfície reconstruída e o eixo geométrico do fuso de perfuração;

[032] - transmitir a falha de perpendicularidade pré-computada à unidade de controle do robô;

[033] - comandar o robô, com base na falha computada, a fim de reposicionar o fuso de perfuração em relação à superfície a ser perfurada de tal maneira que os valores de tolerância dimensional da perpendicularidade sejam cumpridos.

[034] Uma vez que a correção do posicionamento tenha sido realizada, o ciclo de perfuração pode ser conduzido.

[035] Tal correção é, certamente, conduzida como uma etapa preliminar para cada operação de perfuração.

[036] Uma correção de reconhecimento de superfície traz resultados satisfatórios em termos de precisão, o que leva ao cumprimento dos valores de tolerância dimensional. No entanto, a mesma é de realização relativamente demorada e, portanto, penaliza a produtividade, e isso é, geralmente, inaceitável a nível industrial.

[037] E m uma segunda abordagem, conhecida como correção por autoalinhamento, o atuador ao qual o módulo de perfuração, que aloja o fuso de perfuração, é anexado fixamente tem um pequeno grau de liberdade giratória em relação ao braço do robô ao longo do eixo geométrico giratório do fuso e a furadeira é dotada de uma superfície de sustentação perpendicular ao eixo geométrico do fuso de perfuração que deve sustentar a superfície a ser perfurada.

[038] Quando o robô move a furadeira em direção à peça de trabalho a ser perfurada, e quando a superfície de sustentação entra em contato com a superfície a ser perfurada e é colocada de modo uniforme em relação à

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7/28 superfície, então, o atuador, que aloja o pino de perfuração gira em torno do eixo geométrico da articulação pivotante (ou ligação de giro esférico) que conecta o mesmo ao braço de robô para adotar uma orientação tal que o eixo geométrico do fuso de perfuração seja perpendicular à superfície a ser perfurada. Essa correção é, portanto, feita dentro dos limites da liberdade de giro que pode ser igual a alguns graus para compensar a falta de precisão de posicionamento teórico pelo robô.

[039] A vantagem dessa correção por autoalinhamento está em um ganho de tempo pelo fato de que evita as fases de medição, computação e reposicionamento do robô, que são inerentes à primeira abordagem de reconhecimento de superfície, e busca posicionamento preciso do fuso imediatamente quando o robô é movido em relação à peça de trabalho a ser perfurada durante o ciclo de perfuração.

[040] A desvantagem dessa correção por autoalinhamento é que, dado o peso do atuador e as vibrações as quais o mesmo é submetido, as forças geradas pelo robô para colocar a superfície de sustentação de modo uniforme contra a superfície a ser perfurada e para realinhar o eixo do fuso em relação à superfície a ser perfurada devem ser relativamente grandes para assegurar que o eixo geométrico do fuso se estenda bem perpendicularmente à superfície a ser perfurada.

[041] De fato, o exercício de tal força acarreta o risco de originar uma marcação na peça de trabalho a ser perfurada pela superfície de sustentação e até mesmo uma deformação da peça de trabalho a ser perfurada, e isso é, certamente, inaceitável.

[042] 3. OBJETIVOS DA INVENÇÃO [043] A invenção visa fornecer, especialmente, uma solução eficiente para pelo menos alguns desses problemas diferentes.

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8/28 [044] Em particular, é um objetivo da invenção em pelo menos uma modalidade, fornecer um dispositivo de perfuração, do qual o fuso de perfuração pode ser alinhado fácil e velozmente de um modo confiável a uma superfíciealvo de uma peça de trabalho a ser perfurada.

[045] É outro objetivo da invenção, de acordo com pelo menos uma modalidade, fornecer tal dispositivo de perfuração para fornecer o autoalinhamento do fuso de perfuração enquanto limita os riscos de marcação na peça de trabalho a ser perfurada.

[046] 4. APRESENTAÇÃO DA INVENÇÃO [047] Para esse propósito, a invenção propõe um dispositivo de perfuração com velocidade de alimentação automática ou controlada, que compreende um invólucro que aloja um fuso de perfuração que aciona o movimento de uma ferramenta de corte para perfurar uma peça de trabalho que compreende uma superfície-alvo.

[048] De acordo com a invenção, o dito fuso é inclinável dentro do dito invólucro em relação ao eixo geométrico do dito invólucro, [049] e o dito dispositivo compreende meios de autoalinhamento do dito fuso em relação à dita superfície-alvo, sendo que os ditos meios de autoalinhamento movem o dito fuso em uma posição na qual seu eixo geométrico está, essencialmente, perpendicular à dita superfície-alvo sobre o efeito de uma aplicação de uma força de impulso do dito dispositivo de perfuração contra a dita superfície-alvo, essencialmente, ao longo do eixo geométrico do dito invólucro. [050] Pode ser lembrado que antes da força de impulso do dispositivo de perfuração ser exercida contra a superfície-alvo, o dispositivo de perfuração foi posicionado pelo robô em uma posição voltada à localização do furo a ser perfurado de tal maneira que o eixo geométrico de seu invólucro seja perpendicular à superfície-alvo. Isso estará tão dentro do limite das diferenças

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9/28 entre tanto o modelo de CAD e os componentes reais (peça de trabalho a ser perfurada, furadeira, robô, posicionamento desses componentes em relação um ao outro) quanto o limite de precisão de movimento do robô.

[051] A invenção depende de uma abordagem original que implanta um fuso de perfuração que é inclinável em relação ao invólucro do dispositivo de perfuração e meios para o autoalinhamento do fuso em relação à superfície-alvo da peça de trabalho a ser perfurada de tal maneira que, após o dispositivo de perfuração ter sido colocado na localização do furo a ser perfurado, o fuso se move em uma posição na qual seu eixo geométrico é essencialmente perpendicular à superfície-alvo quando a força de impulso do dispositivo de perfuração é exercida contra a superfície-alvo, essencialmente, ao longo do eixo geométrico do invólucro (em outras palavras, ao longo de um eixo geométrico essencialmente perpendicular à superfície-alvo).

[052] O termo “essencialmente perpendicular” é entendido como a perpendicularidade do fuso é situada em uma faixa exigida pré-determinada de valores de tolerância, por exemplo, da ordem de cerca de +/- 1.5°.

[053] De acordo com a invenção, a furadeira não é inclinável em sua totalidade em relação ao braço de robô. Apenas o fuso de perfuração é inclinável dentro do invólucro da furadeira. A massa das peças a serem deslocadas para obter um autoalinhamento do fuso é, portanto, em grande parte menor, de acordo com a invenção, em relação ao que acontece com a técnica de autoalinhamento da técnica anterior.

[054] Visto que a força de impulso necessária para o autoalinhamento do fuso é mais fraca quando a massa das peças a serem deslocadas para esse fim for baixa, a técnica, de acordo com a invenção, fornece um autoalinhamento satisfatório através da aplicação de força de impulso reduzida.

[055] O fato de ter que gerar uma força de impulso reduzida para alinhar o

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10/28 fuso também reduz o risco de marcação da peça de trabalho a ser perfurada comparado à técnica da técnica anterior para correção de posição por autoalinhamento.

[056] A técnica, de acordo com a invenção, portanto, não tem as desvantagens das técnicas para correção de posição por reconhecimento de superfície já que não implica no uso de meios de medição e computação complicados.

[057] A técnica da invenção, dessa forma, possibilita obter o autoalinhamento do fuso em relação à superfície-alvo da peça de trabalho a ser perfurada de uma maneira simples, confiável e veloz sem qualquer risco de marcação na peça de trabalho a ser perfurada.

[058] De acordo com uma característica possível da invenção, o dito fuso de perfuração está conectado ao dito invólucro por meio de uma ligação pivotante.

[059] O fuso pode, dessa forma, se inclinado facilmente no invólucro ao fazer o mesmo girar acima do centro da ligação pivotante que conecta o mesmo ao invólucro. O centro dessa ligação pivotante é, preferencialmente, situado no eixo geométrico giratório do fuso de perfuração.

[060] De acordo com uma característica possível, um dispositivo de perfuração, de acordo com a invenção, compreende meios para acionar a rotação do dito fuso e meios para acionar a translação do dito fuso ao longo de seu eixo geométrico, sendo que os ditos meios de acionamento compreendem meios que permitem o deslocamento do dito fuso em relação ao dito invólucro. [061] Nesse caso, os ditos meios para acionar a rotação e os ditos meios para acionar a translação podem, cada um, compreender:

[062] - um pinhão montado de modo giratório dentro do dito invólucro ao longo do eixo geométrico do dito invólucro;

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11/28 [063] - uma unidade de acionamento externa ligada de modo giratório ao dito pinhão ao longo do eixo geométrico giratório do dito pinhão;

[064] - um anel excêntrico;

[065] - uma unidade de acionamento interna ligada de modo giratório com o dito fuso;

[066] o anel excêntrico está ligado de modo giratório à dita unidade de acionamento externa ao longo do eixo geométrico giratório do dito pinhão e é móvel em relação à dita unidade de acionamento externa ao longo de um caminho incluído em um primeiro plano que passa através do eixo geométrico giratório do dito pinhão;

[067] o anel excêntrico que está ligado de modo giratório à dita unidade de acionamento interna ao longo do eixo geométrico giratório do dito fuso e é móvel em relação à dita unidade de acionamento interna ao longo de um caminho incluído em um segundo plano que passa através do eixo geométrico giratório do dito fuso;

[068] o primeiro e o segundo não são paralelos.

[069] Essa implantação permite um deslocamento simples e eficiente do fuso em relação ao invólucro na posição dos meios para acionar o movimento do fuso.

[070] Nesse caso, o primeiro e o segundo planos são, preferencialmente, perpendiculares.

[071] De acordo com uma característica particular da invenção:

[072] - os ditos meios para acionar a rotação compreendem uma porca de rotação, sendo que o dito fuso está ligado de modo giratório à dita porca de rotação e é móvel em translação em relação a essa porca ao longo do eixo geométrico do fuso, [073] - os ditos meios de acionamento compreendem uma porca de

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12/28 alimentação, sendo que o dito fuso é ligado à dita porca de alimentação por uma ligação helicoidal, [074] - a dita porca de alimentação e a dita unidade de acionamento interna dos ditos meios para acionar a translação estão ligadas de modo giratório;

[075] - a dita porca de rotação e a unidade de acionamento interna dos ditos meios para acionar a rotação são ligadas de modo giratório.

[076] Colocar a porca de rotação em rotação faz com que o fuso de perfuração seja colocado em rotação. Colocar a porca de alimentação em rotação possibilita controlar a velocidade de alimentação do fuso da furadeira. [077] Nesse caso:

[078] - a dita porca de alimentação e a dita unidade de acionamento interna dos ditos meios para acionar a translação podem formar uma única peça;

[079] - a dita porca de alimentação e a dita unidade de acionamento interna dos ditos meios para acionar a rotação podem formar uma única peça.

[080] Essa abordagem simplifica a arquitetura do dispositivo, de acordo com a invenção, reduzindo-se o número de suas peças.

[081] De acordo com uma variante possível:

[082] - a unidade de acionamento externa dos ditos meios para acionar a rotação e a dita porca de rotação compreendem, respectivamente, dois dedos internos e dois dedos externos que são diametralmente opostos um ao outro, sendo que os dedos internos cooperam com as duas ranhuras externas de um formato complementar feitas no dito anel de rotação excêntrico e os ditos anéis externos cooperam com duas ranhuras internas de um formato complementar feitas no dito anel de rotação excêntrico;

[083] - a unidade de acionamento externa dos ditos meios para acionar a translação e a dita porca de alimentação compreendem, respectivamente, dois dedos internos e dois dedos externos que são diametralmente opostos um ao

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13/28 outro, sendo que os dedos internos cooperam com duas ranhuras externas de um formato complementar feitas no dito anel de alimentação excêntrico e os ditos dedos externos cooperam com duas ranhuras internas de um formato complementar feitas no dito anel de alimentação excêntrico.

[084] Tal arquitetura possibilita acionar de forma simples e eficiente a rotação e a translação do fuso de perfuração enquanto permite que o mesmo seja inclinado no invólucro.

[085] De acordo com uma variante possível, as ditas unidades de acionamento externas e os ditos pinhões correspondentes dos ditos meios para acionar a rotação e os ditos meios para acionar a translação, respectivamente, formam uma única peça.

[086] Essa abordagem simplifica arquitetura do dispositivo, de acordo com a invenção, reduzindo-se o número de peças.

[087] De acordo com uma variante possível, um dispositivo de perfuração, de acordo com a invenção, compreende uma bainha dentro da qual o dito fuso está montado a fim de ser móvel em translação e em rotação ao longo de seu próprio eixo geométrico, sendo que a dita bainha é inclinável em direção ao interior do dito invólucro e compreende, em sua extremidade voltada em direção ao exterior do dito invólucro, uma superfície de sustentação que deve ser aplicada contra a dita superfície-alvo.

[088] De acordo com uma variante possível, um dispositivo de perfuração, de acordo com a invenção, compreende um módulo de perfuração desanexável anexado fixa e reversivelmente ao dito invólucro, sendo que o módulo de perfuração compreende pelo menos o dito fuso e os ditos meios para o autoalinhamento do dito fuso em relação à dita superfície-alvo.

[089] Tal módulo de perfuração desanexável é intercambiável de acordo com a operação de perfuração a ser realizada. O mesmo pode conter uma

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14/28 memória com dados apropriados à ferramenta de corte fixamente anexada ao fuso de perfuração (dados em estado de uso, velocidade de alimentação, velocidade de corte etc) que não pode ser levada em consideração pela unidade de comando ou controle da furadeira para guiar ou gerenciar a operação de perfuração.

[090] De acordo com uma variante possível, as ditas unidades de acionamento externas e os ditos pinhões correspondentes dos ditos meios para acionar a rotação e os ditos meios para acionar a translação estão ligados de modo giratório ao longo do eixo geométrico giratório dos ditos pinhões através das nervuras feitas nos ditos pinhões e nas unidades de acionamento e estão livres em translação ao longo do eixo geométrico das ditas partes.

[091] Essa abordagem possibilita simplesmente desanexar o módulo de perfuração a partir do atuador.

[092] A invenção também se refere a um módulo de perfuração desanexável que deve ser anexado fixa e reversivelmente a um dispositivo de perfuração com alimentação controlada, de acordo com qualquer uma das variantes explicadas acima no presente documento, sendo que o dito módulo de perfuração compreende pelo menos o dito fuso e os ditos meios de autoalinhamento do dito fuso em relação à dita superfície-alvo.

[093] 5. LISTA DE FIGURAS [094] Outros recursos e avanços da invenção devem se tornar evidentes a partir da descrição a seguir de modalidades particulares, fornecidas por meio de exemplos simples, ilustrativos e não exaustivos, e a partir dos desenhos anexos nos quais:

[095] - A Figura 1 ilustra uma vista lateral de um dispositivo de perfuração, de acordo com a invenção, colocado na extremidade de um braço do robô;

[096] - A Figura 2 ilustra uma vista em corte longitudinal de um dispositivo

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15/28 de perfuração, de acordo com a invenção, para o qual o eixo geométrico do fuso é alinhado de modo observável com o eixo geométrico do invólucro da furadeira; [097] - As Figuras 3 e 4 ilustram vistas em corte transversal do dispositivo de perfuração da Figura 2 ao longo dos eixos geométricos A-A e B-B;

[098] - A Figura 5 ilustra uma vista em corte longitudinal de um dispositivo de perfuração, de acordo com a invenção, no qual o eixo geométrico do fuso de perfuração é inclinado no interior do invólucro da furadeira;

[099] - As Figuras 6 e 7, por um lado, e 8 e 9, por outro lado, ilustram vistas em corte transversal do dispositivo de perfuração da Figura 2 ao longo dos eixos A-A e B-B para um fuso que tem várias inclinações;

[100] - As Figuras 10 e 11 ilustram vistas explodidas de meios que permitem o deslocamento do fuso em relação ao invólucro;

[101] - A Figura 12 ilustra um módulo de perfuração desanexado do resto da furadeira.

[102] 6. DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PARTICULARES [103] 6.1. ARQUITETURA [104] E m referência às Figuras 1 a 12, as mesmas apresentam um exemplo de um dispositivo de perfuração com velocidade de alimentação controlada, de acordo com a invenção.

[105] Nessa modalidade, tal dispositivo de perfuração compreende um robô de perfuração 1 que compreende um braço manual ou um braço robótico 2 que tem uma furadeira 3 com velocidade de alimentação controlada anexada a sua extremidade. Tal robô de perfuração 1 compreende, classicamente, uma unidade de controle 4 com a capacidade de guiar o robô. Tal unidade de controle é conhecida per se e não deve ser descrita em grande detalhe.

[106] A furadeira 3 compreende uma unidade de transmissão 30 e uma unidade de perfuração 31.

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16/28 [107] A Figura 2 ilustra uma vista em corte ao longo de um plano que passa através do eixo geométrico do fuso da furadeira 3 e através dos eixos geométricos de transmissão da unidade de transmissão 30.

[108] A unidade de perfuração 31 compreende um invólucro 312 que aloja um fuso de perfuração 313 que aciona o movimento de uma ferramenta de corte 5, tal como uma broca, para perfurar uma peça de trabalho que compreende uma superfície-alvo. O dispositivo compreende muitos meios (não mostrados) para a anexação firme de uma ferramenta de corte à extremidade frontal do fuso.

[109] A superfície de ataque 41 de uma peça de trabalho a ser perfurada 40 é a superfície com a qual a ferramenta de corte entra em contato primeiro durante uma operação de perfuração.

[110] O fuso de corte 313 é montado a fim de ser móvel de modo giratório ou translacional ao longo de seu eixo geométrico dentro do invólucro 312. O mesmo também é montado a fim de ser inclinável dentro do invólucro 312 em relação a um eixo geométrico longitudinal do invólucro 312 ou pelo menos a parte do mesmo que aloja o fuso de perfuração 313.

[111] Como observado mais claramente abaixo no presente documento, a furadeira compreende meios de autoalinhamento do fuso de perfuração 313 em relação à superfície-alvo, sendo que esses meios de autoalinhamento movem o fuso de perfuração 313 em uma posição na qual seu eixo geométrico é essencialmente perpendicular à superfície-alvo sobre o efeito de uma aplicação de uma força em que a furadeira é empurrada em relação à superfície-alvo, essencialmente, ao longo do eixo geométrico do invólucro 312.

[112] Para ser inclinável no invólucro 312, o fuso de perfuração 313 é montado a fim de ser móvel de modo giratório ou translacional ao longo de seu eixo geométrico longitudinal dentro de uma bainha 314, sendo que essa bainha 314 é, por sua vez, conectada, em sua extremidade frontal, ao invólucro 312 por

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17/28 uma ligação pivotante LR, da qual o centro está no eixo geométrico do fuso de perfuração 313. Essa ligação pivotante, nessa modalidade, permite uma inclinação do fuso 313 em relação ao invólucro da ordem de aproximadamente +/- 1.5°.

[113] A extremidade frontal da bainha 314 compreende uma superfície periférica macho na forma de uma porção de esfera 3141 e o invólucro 312 compreende um alojamento fêmea 3121 que tem uma superfície interna de formato complementar na qual a extremidade da bainha 314 é colocada. A extremidade frontal da bainha 314 é mantida no alojamento 3121 do invólucro 312 por meio de uma contraporca 315 e arruelas elásticas 316 interpostas entre a porca 315 e a extremidade frontal da bainha 314.

[114] Uma peça de sustentação 317 é anexada fixamente na extremidade frontal da bainha 314, por exemplo, por aparafusamento. Essa peça de sustentação 317 compreende uma superfície de sustentação 3171 que é perpendicular ao eixo geométrico longitudinal do fuso de perfuração 313. Essa superfície de sustentação 3171 forma uma projeção na extremidade frontal do invólucro 312. Em outras palavras, a mesma vai além da extremidade frontal do invólucro 312. Como deve ser explicado em maior detalhe abaixo no presente documento, essa superfície de sustentação 3171 é destinada a realizar sustentação em relação à superfície-alvo de uma peça de trabalho a ser perfurada durante uma fase de perfuração. A peça de sustentação 317 é, preferencialmente, produzida a partir de um material que é macio o suficiente para não marcar a peça de trabalho a ser perfurada e duro o suficiente para não aglomerar aparas durante a perfuração, o que pode, subsequentemente, marcar a peça de trabalho a ser perfurada. Esse material poderia, especialmente, ser uma liga de alumínio.

[115] A furadeira compreende meios para acionar a rotação do fuso de

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18/28 perfuração 313 e meios para acionar a translação do fuso de perfuração 313 ao longo do eixo geométrico longitudinal desse fuso.

[116] Para permitir uma inclinação do fuso dentro do invólucro, esses meios para acionar a rotação e a translação compreendem, como deve ser visto mais claramente na descrição abaixo no presente documento, meios que permitem o deslocamento do fuso de perfuração em relação ao invólucro 312.

[117] Os meios para acionar a rotação compreendem uma porca de rotação 318. Esse fuso 313 é ligado de modo giratório à porca de rotação 318 e móvel de modo translacional em relação a essa porca ao longo do eixo geométrico do fuso de perfuração 313.

[118] Para esse fim, uma porção enervada 3132, cujas nervuras 3132 se estendem ao longo do eixo geométrico longitudinal do fuso de perfuração 313, é feita no fuso de perfuração 313. A porca de rotação 318 compreende uma passagem interna 3182, cujo contorno, que compreende ranhuras 3183, tem um formato complementar ao formato do contorno externo da porção ranhurada 3132 do fuso de perfuração 313. A porca de rotação 318 e a porção ranhurada 3132 são unidas em uma montagem deslizante.

[119] Os meios para acionar a translação compreendem uma porca de alimentação 319. O fuso de perfuração 313 é ligado à porca de alimentação 319 por uma ligação helicoidal. Para esse fim, o fuso de perfuração 313 compreende uma porção roscada 3131 e a porca de alimentação compreende uma passagem interna rosqueada 3192 de um formato que é complementar ao formato da porção roscada 3131.

[120] Os meios para acionar a rotação também compreendem:

[121] - um pinhão giratório 311 montado de modo giratório dentro do invólucro 312 ao longo do eixo geométrico do invólucro 312;

[122] - uma unidade de acionamento externa 320 ligada de modo giratório

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19/28 ao pinhão giratório 311 ao longo do eixo geométrico giratório do pinhão giratório 311; para esse fim, o pinhão giratório 311 compreende uma passagem interna nervurada 3111 projetada para alojar a unidade de acionamento externa 320, da qual o contorno externo 3201 o qual é nervurado e tem um formato complementar ao formato da passagem interna 3111;

[123] - um anel excêntrico 321;

[124] - uma unidade de acionamento interna ligada de modo giratório ao fuso de perfuração 313; nessa modalidade, a unidade de acionamento interna e a porca giratória 318 constituem uma mesma peça (as mesmas podem constituir duas peças ligadas de modo giratório ao longo do eixo geométrico do fuso).

[125] Esse anel excêntrico 321 é ligado de modo giratório à unidade de acionamento externa 320 ao longo do eixo geométrico giratório do pinhão giratório 311 e é móvel em relação à unidade de acionamento externa 320 ao longo de um caminho incluído em um primeiro plano essencialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação do pinhão giratório 311.

[126] O anel excêntrico 321 também é ligado de modo giratório à unidade de acionamento interna (por exemplo, a porca de rotação 318 na presente modalidade) ao longo do eixo geométrico giratório do fuso de rotação 313 e é móvel em relação à unidade de acionamento interna (por exemplo, a porca de rotação 318 na presente modalidade) ao longo de um caminho incluído em um segundo plano que é, essencialmente, paralelo ao eixo geométrico do fuso de perfuração 313.

[127] Nessa modalidade, o primeiro e o segundo planos não são paralelos, mas perpendiculares.

[128] Os meios para acionar a translação também compreendem:

[129] - um pinhão de translação 310 montado de modo giratório dentro do invólucro 312 ao longo do eixo do invólucro 312;

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20/28 [130] - uma unidade de acionamento externa 322 ligada de modo giratório ao pinhão de translação 310 ao longo do eixo geométrico giratório do pinhão de translação 310; para esse fim, o pinhão de translação 310 compreende uma passagem interna nervurada 3101 projetada para alojar a unidade de acionamento externa 322, sendo que o contorno externo 3221 é nervurado e tem um formato complementar ao formato da passagem interna 3101 (em uma variante, os mesmos poderiam estar ligados por integração ou eles poderiam formar uma mesma peça);

[131] - um anel excêntrico 323;

[132] - uma unidade de acionamento interna ligada de modo giratório ao fuso de perfuração 313; nessa modalidade, a unidade de acionamento interna e a porca de translação 319 constituem uma mesma peça (as mesmas podem formar duas peças ligadas de modo giratório ao longo do eixo geométrico do fuso).

[133] Esse anel excêntrico 323 é ligado de modo giratório à unidade de acionamento externa 322 ao longo do eixo geométrico giratório do pinhão de translação 310 e é móvel em relação à unidade de acionamento externa 322 ao longo de um caminho incluído em um primeiro plano que é essencialmente paralelo ao eixo geométrico giratório do pinhão de translação.

[134] O anel excêntrico 323 é ligado de modo giratório à unidade de acionamento interna (por exemplo, a porca de translação 319 na presente modalidade) ao longo do eixo geométrico giratório do fuso de perfuração 313 e móvel em relação à unidade de acionamento interna (por exemplo, a porca de translação 319 na presente modalidade) ao longo de um caminho incluído em um segundo plano que é essencialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação do fuso de perfuração 313.

[135] Nessa modalidade, o primeiro e o segundo planos não são paralelos,

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21/28 mas são perpendiculares.

[136] A unidade de acionamento externa 320 dos meios de acionamento giratório e da porca de rotação 318 compreende dois dedos internos 3202 e dois dedos externos 3181 que são diametralmente opostos uns aos outros. Os dedos internos 3202 cooperam com duas ranhuras externas 3111 de um formato complementar feitas no anel de rotação excêntrico 321. Os dedos externos 3181 cooperam com duas ranhuras internas 3212 de um formato complementar feitas no dito anel de rotação excêntrico 321.

[137] As ranhuras externas 3211 compreendem duas superfícies de orientação opostas 32111 que se estendem em planos essencialmente paralelos ao eixo geométrico giratório do pinhão de rotação 311.

[138] Os dedos internos 3202 compreendem duas superfícies de orientação opostas 32021 que se estendem em planos essencialmente paralelos ao eixo geométrico de rotação do pinhão de rotação 311.

[139] As ranhuras internas 3212 compreendem duas superfícies de orientação opostas 32121 que se estendem em planos essencialmente paralelos ao eixo geométrico de rotação do fuso de perfuração 313.

[140] Os dedos externos 3181 compreendem duas superfícies de orientação opostas 31811 que se estendem em planos essencialmente paralelos ao eixo geométrico de rotação do fuso de perfuração 313.

[141] As ranhuras 3211 podem se deslocar em relação aos dedos 3202 em um plano paralelo às suas superfícies de orientação respectivas. As ranhuras

3211 e o dedo 3202 ligam de modo giratório a unidade de acionamento externa 320 ao anel excêntrico 321. Os dedos 3181 podem se mover nas ranhuras 3212 em um plano paralelo às suas superfícies de orientação respectivas. As ranhuras

3212 e os dedos 3181 ligam de modo giratório a unidade de acionamento interna 318 ao anel excêntrico 321. Os dedos 3181 podem se mover nas ranhuras 3212

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22/28 em um plano paralelo às suas superfícies de orientação respectivas. As ranhuras 3212 e os dedos 3181 ligam de modo giratório a unidade de acionamento interna 318 ao anel excêntrico 321.

[142] A unidade de acionamento externa 322 dos meios para acionar a translação e a porca de alimentação 319 compreendem, respectivamente, dois dedos internos 3222 e dois dedos externos 3191 que são diametralmente opostos. Os dedos internos 3222 cooperam com as ranhuras externas 3231 de formatos complementares feitas no anel de alimentação não centralizado 323. Os dedos externos 3191 cooperam com duas ranhuras internas 3232 de um formato complementar feitas no anel de alimentação excêntrico 323.

[143] As ranhuras externas 3231 compreendem duas superfícies de orientação opostas 32311 que se estendem em planos essencialmente paralelos ao eixo geométrico de rotação do pinhão de translação 310.

[144] Os dedos internos 3222 compreendem duas superfícies de orientação opostas 32221 que se estendem em planos essencialmente paralelos ao eixo geométrico giratório do pinhão de translação 310.

[145] As ranhuras internas 3232 compreendem duas superfícies de orientação opostas 32321 que se estendem em planos essencialmente paralelos ao eixo geométrico giratório do fuso de perfuração 313.

[146] Os dedos externos 3191 compreendem duas superfícies de orientação opostas 31911 que se estendem em planos essencialmente paralelos ao eixo geométrico de rotação do fuso de perfuração 313.

[147] As ranhuras 3231 podem se deslocar em relação aos dedos 3222 em um plano paralelo às duas superfícies de orientação respectivas. As ranhuras 3231 e os dedos 3222 ligam de modo giratório a unidade de acionamento externa 3222 ao anel excêntrico 323. Os dedos 3191 podem se mover nas ranhuras 3232 em um plano paralelo às suas superfícies de orientação respectivas. As ranhuras

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3232 e os dedos 3191 ligam de modo giratório a unidade de acionamento interna 319 ao anel excêntrico 323.

[148] O primeiro e o segundo planos dos meios para acionar a rotação não são necessariamente idênticos ao primeiro e ao segundo planos dos meios para acionar a translação.

[149] A furadeira compreende uma paragem ajustável 324 para ajustar a profundidade de perfuração.

[150] Nessa modalidade, a bainha 314 é anexada fixamente a uma porção de invólucro desanexável 312' que pode ser separada do resto do invólucro 312.

[151] A montagem formada pelo invólucro 312', a bainha 314, a peça de sustentação 317, o fuso de perfuração 313, o batente 324, a porca de rotação 318 e a porca de alimentação 319, a unidade de acionamento interna, os anéis excêntricos 321,323 e as unidades de acionamento externas 320, 322 formam um módulo de perfuração desanexável 120 que pode ser anexado fixa e reversivelmente ao resto da furadeira 121 e é intercambiável. As ranhuras das unidades de acionamento externas permitem montagem fácil do módulo de perfuração ao resto da furadeira. Essas ranhuras podem ser chanfradas para facilitar mais o posicionamento. Um sistema para guiar os motores de alimentação e rotação para permitir movimento alternado dos pinhões de alimentação e dos pinhões de rotação durante o posicionamento do módulo de perfuração facilita a instalação do módulo.

[152] Meios de anexação reversível são usados para anexar de modo desanexável o módulo de perfuração ao resto da furadeira.

[153] E m uma variante, nenhum módulo de perfuração desanexável é implantado e os componentes desse módulo são integrados de modo não desanexável na furadeira. Nesse caso, o pinhão de rotação e o pinhão de alimentação podem formar uma única peça com a unidade de acionamento

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24/28 externa correspondente.

[154] A unidade de transmissão 30 é o tipo de unidade transmissão que está convencionalmente implantada em uma furadeira com velocidade de alimentação controlada. A mesma pode ser, especialmente, uma unidade de transmissão do tipo descrito no pedido de patente n^o FR3000693. Tal unidade de transmissão 30 compreende, classicamente, um motor giratório 300, um motor de alimentação 301, as hastes que estão conectadas a uma transmissão

302 que compreendem, especialmente, um primeiro pinhão de saída 303 e um segundo pinhão de saída 304.

[155] O pinhão de alimentação 310 é engatado ao primeiro pinhão de saída

303 da unidade de transmissão 30 enquanto o pinhão de rotação 311 é engatado ao segundo pinhão de saída 304 da unidade de transmissão 30.

[156] Na modalidade descrita aqui, os eixos geométricos do motor de alimentação 301 e o motor rotatório 300 são paralelos ao fuso de perfuração. Em algumas variações, um motor ou esses motores podem ter o eixo geométrico de sua haste perpendicular ao eixo geométrico do fuso de perfuração.

[157] 6.2. OPERAÇÃO [158] Para realizar a perfuração de uma peça de trabalho a ser perfurada em um determinado lugar nessa peça de trabalho, o robô de perfuração é orientado a fim de colocar a furadeira com velocidade de alimentação controlada no lugar desejado, com a utilização de uma representação de tipo de CAO virtual da peça de trabalho a ser perfurada.

[159] Uma vez que a furadeira é levada para esse lugar, o eixo geométrico do invólucro que aloja o fuso de perfuração se estende, essencialmente, de modo perpendicular à superfície-alvo da peça de trabalho a ser perfurada. A furadeira é mantida nessa posição rígida e confiavelmente pelo braço de robô.

[160] A perpendicularidade relativa do eixo geométrico do alojamento em

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25/28 relação à superfície-alvo introduzida pela noção do “essencialmente paralelo” se refere, especialmente, tanto a diferenças entre o modelo de CAD e os componentes reais (peça de trabalho a ser perfurada, furadeira, robô, posicionamento relativo desses componentes um com o outro) quanto ao limite de precisão do movimento do robô.

[161] O robô é, então, gerenciado a fim de mover a furadeira em direção da superfície-alvo ao longo do eixo geométrico do invólucro, por exemplo, ao longo de um eixo geométrico essencialmente perpendicular à superfície-alvo.

[162] Durante essa movimentação, a superfície de sustentação 3171 da peça de sustentação 317 entra em contato com a superfície-alvo 41. Sob o efeito da força transmitida pelo braço de robô em uma direção essencialmente perpendicular à superfície-alvo, o fuso de perfuração 313 gira dentro do invólucro 312 em torno do centro da ligação pivotante LR e é inclinado no mesmo até ocupar uma posição na qual o eixo geométrico do fuso de perfuração 313 se estende perpendicularmente à superfície-alvo.

[163] Naturalmente, durante a fase de autoalinhamento, o fuso de perfuração é retraído dentro da bainha de modo que a ponta da broca 5, que está unida fixamente ao mesmo, não pode ir além da superfície de contato 3171, mas se desloca em direção ao interior do invólucro.

[164] A inclinação desse fuso dentro do invólucro é permitida por uma movimentação dos anéis de rotação e translação excêntricos em relação à unidade de acionamento externa correspondente e das unidades de acionamento de rotação e translação internas em relação aos anéis excêntricos correspondentes. Tanto o fuso quanto as porcas de rotação e alimentação são, então, deslocadas em relação aos pinhões de alimentação e rotação. Isso pode ser visto, por exemplo, nas Figuras 2, 3, 6, 7, 8 e 9.

[165] Obtém-se, dessa forma, um autoalinhamento do eixo geométrico do

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26/28 fuso em relação à superfície-alvo da peça de trabalho a ser perfurada.

[166] A força para a colocação da furadeira em relação à peça de trabalho a ser perfurada, necessária para obter um autoalinhamento apropriado, depende, especialmente, de:

[167] - os efeitos de peso e dinâmica que são exercidos no fuso e na sua bainha (esses efeitos dinâmicos são todos menores quando a massa das peças a serem movidas para obter alinhamento do fuso de furadeira for baixa): quanto mais baixa essas forças, menor é a força a ser implantada para posicionar firmemente o fuso;

[168] - o diâmetro da peça de sustentação 317: o quanto maior esse diâmetro, menor é a força necessária para posicionar firmemente o fuso;

[169] - esforços radiais de transmissão entre o fuso de perfuração e os meios mencionados acima para acionar a rotação e a translação.

[170] Essa força para posicionar firmemente o fuso será determinada, experimentalmente, com a utilização dos objetivos contraditórios de posicionamento do fuso (autoalinhamento apropriado e estável) e de não marcação da peça de trabalho a ser perfurada.

[171] O autoalinhamento é obtido no começo de cada operação de perfuração.

[172] A operação de perfuração pode, então, classicamente, continuar através do acionamento do motor de alimentação 301 e do motor giratório 300 a fim de controlar a frequência de rotação e velocidade de alimentação do fuso de perfuração.

[173] 6.3. VARIANTES [174] Meios podem ser implantados para garantir que a força para posicionar firmemente o fuso permanecerá dentro de uma faixa pré-determinada de valores para assegurar autoalinhamento apropriado e estável sem, de

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27/28 qualquer maneira, marcar, dessa forma, a peça de trabalho a ser perfurada.

[175] A título de exemplo, tais meios podem, por exemplo, compreender:

[176] - um sistema regulamentar que mede a força para posicionar firmemente o fuso, exercida e corrigida como exigido, atuando-se nos meios de motor do robô;

[177] - um sistema de ligação deslizante dotado de elementos elásticos integrados entre os módulos de perfuração e o resto do dispositivo de perfuração;

[178] - um propulsor ou conector integrados entre o módulo de perfuração e o resto do dispositivo de perfuração acompanhados por um sistema usado para medir a força de posicionamento e para regular o conector para manter o mesmo dentro da faixa de valores de tolerância.

[179] Tais meios também podem ser usados para compensar a variação na força para posicionar firmemente o fuso, que pode resultar das vibrações e/ou expansão das partes por aquecimento durante uma operação de perfuração.

[180] Um dispositivo para travamento da articulação pivotante em posição após o fuso encontrar sua orientação pode ser previsto para reter o mesmo confiavelmente em posição.

[181] A modalidade descrita acima no presente documento se refere à implantação da invenção dentro de um dispositivo de perfuração com velocidade de alimentação controlada. No entanto, a invenção pode, igualmente, ser implantada dentro de um dispositivo de perfuração com velocidade de alimentação automática. Nesse caso, a unidade de transmissão implantada seria a de um dispositivo de perfuração com velocidade de alimentação automática como descrito no documento n^o FR2881366.

[182] No presente documento, o plano de expressão que passa através de um eixo geométrico não significa que o plano corta o eixo geométrico, mas que

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28/28 o plano contém o eixo geométrico.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de perfuração com velocidade de alimentação automática ou controlada que compreende um invólucro que aloja um fuso de perfuração que aciona o movimento de uma ferramenta de corte para perfurar uma peça de trabalho que compreende uma superfície-alvo, caracterizado por o dito fuso ser inclinável dentro do dito invólucro com relação ao eixo geométrico do dito invólucro, e em que o dito dispositivo compreende meios de autoalinhamento do dito fuso em relação à dita superfície-alvo, sendo que os ditos meios de autoalinhamento movem o dito fuso em uma posição na qual seu eixo geométrico está, essencialmente, perpendicular à dita superfície-alvo sobre o efeito de uma aplicação de uma força de impulso do dito dispositivo de perfuração contra a dita superfície-alvo, essencialmente, ao longo do eixo geométrico do dito invólucro, em que o dito dispositivo compreende meios para acionar a rotação do dito fuso e meios para acionar a translação do dito fuso ao longo de seu eixo geométrico, em que os ditos meios de acionamento compreendem meios que permitem o deslocamento do dito fuso em relação ao dito invólucro.
2. Dispositivo de perfuração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito fuso de perfuração ser conectado ao dito invólucro por meio de uma ligação pivotante.
3. Dispositivo de perfuração, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por cada um dentre os ditos meios para acionar a rotação e os ditos meios para acionar a translação compreender:

- um pinhão montado de modo a girar dentro do dito invólucro ao longo do eixo geométrico do dito invólucro;

- uma unidade de acionamento externa ligada de modo giratório ao dito pinhão ao longo do eixo geométrico giratório do dito pinhão;

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- um anel excêntrico;

- uma unidade de acionamento interna ligada de modo giratório ao dito fuso;

- o anel excêntrico que está ligado de modo giratório à dita unidade de acionamento externa ao longo do eixo geométrico giratório do dito pinhão e é móvel em relação à dita unidade de acionamento externa ao longo de um caminho incluído em um primeiro plano que passa através do eixo geométrico giratório do dito pinhão;

- o anel excêntrico que está ligado de modo giratório à dita unidade de acionamento interna ao longo do eixo geométrico giratório do dito fuso e é móvel em relação à dita unidade de acionamento interna ao longo de um caminho incluído em um segundo plano que passa através do eixo geométrico giratório do dito fuso;

em que o primeiro e o segundo plano não são paralelos.
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o primeiro e o segundo plano serem perpendiculares.
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado por:

- os ditos meios para acionar a rotação compreenderem uma porca de rotação, sendo que o dito fuso está ligado de modo giratório à dita porca de rotação e é móvel de modo translacional em relação a essa porca ao longo do eixo geométrico do fuso,

- os ditos meios para acionar a translação compreenderem uma porca de alimentação, sendo que o dito fuso está ligado à dita porca de alimentação por uma ligação helicoidal;

- a dita porca de alimentação e a dita unidade de acionamento interna dos ditos meios para acionar a translação estarem ligados de modo giratório;

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- a dita porca de rotação e a dita unidade de acionamento interna dos ditos meios para acionar a rotação estarem ligadas de modo giratório.
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por:

- a dita porca de alimentação e a dita unidade de acionamento interna dos ditos meios para acionar a translação formarem uma única peça;

- a dita porca de rotação e a unidade de acionamento interna dos ditos meios para acionar a rotação formarem uma única peça.
7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por:

- a unidade de acionamento externa dos ditos meios para acionar a rotação e a dita porca de rotação compreenderem, respectivamente, dois dedos internos e dois dedos externos que são diametralmente opostos uns aos outros, sendo que os dedos internos cooperam com as duas ranhuras externas de um formato complementar feitas no dito anel de rotação excêntrico e os ditos anéis externos cooperam com duas ranhuras internas de um formato complementar feitas no dito anel de rotação excêntrico;

- a unidade de acionamento externa dos ditos meios para acionar a translação e a dita porca de alimentação compreenderem, respectivamente, dois dedos internos e dois dedos externos que são diametralmente opostos um ao outro, sendo que os dedos internos cooperam com duas ranhuras externas de um formato complementar feitas no dito anel de alimentação excêntrico e os ditos dedos externos cooperam com duas ranhuras internas de um formato complementar feitas no dito anel de alimentação excêntrico.
8. Dispositivo de perfuração, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender uma bainha dentro da qual o dito fuso está montado de modo a realizar translação ou girar ao longo de seu próprio eixo geométrico, sendo que a dita bainha é inclinável em direção ao interior do dito invólucro e compreende, em sua extremidade voltada em direção

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4/4 ao exterior do dito invólucro, uma superfície de sustentação que deve ser aplicada contra a dita superfície-alvo.
9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender um módulo de perfuração desanexável anexado fixa e reversivelmente ao dito invólucro, sendo que o módulo de perfuração compreende pelo menos o dito fuso e os ditos meios para o autoalinhamento do dito fuso em relação à dita superfície-alvo.
10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por as ditas unidades de acionamento externas e os ditos pinhões correspondentes dos ditos meios para acionar a rotação e os ditos meios para acionar a translação estarem ligados de modo giratório ao longo do eixo geométrico dos ditos pinhões através de nervuras feitas nos ditos pinhões e nas ditas unidades de acionamento e estarem livres em translação ao longo do eixo geométrico dos ditos pinhões.
11. Módulo de perfuração desanexável que deve ser anexado fixa e reversivelmente a um dispositivo de perfuração com alimentação controlada, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o dito módulo de perfuração compreender pelo menos o dito fuso e os ditos meios de autoalinhamento do dito fuso em relação à dita superfície-alvo.

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