BR102017019478A2 - Dispositivo de suporte para suportar um tubo (t) em uma máquina de processamento de tubos e máquina de processamento de tubo, particularmente para o corte a laser de tubos (t) - Google Patents

Dispositivo de suporte para suportar um tubo (t) em uma máquina de processamento de tubos e máquina de processamento de tubo, particularmente para o corte a laser de tubos (t) Download PDF

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Abstract

"dispositivo de suporte para suportar um tubo (t) em uma máquina de processamento de tubos e máquina de processamento de tubo, particularmente para o corte a laser de tubos (t)". o dispositivo de suporte (20) compreende: um braço articulado (22) disposto para ser suportado rotativamente em uma sua extremidade por uma base (12) da máquina (10) para a rotação em torno de um primeiro eixo de rotação (y1) orientado transversalmente à direção do eixo longitudinal (x) do tubo (t); um rolete cilíndrico (24) montado na extremidade oposta do braço articulado (22) com o seu eixo orientado paralelamente ao primeiro eixo de rotação (y1); um elemento de suporte de perfil variável (26) montado de forma rotativa na extremidade livre do braço articulado (22) para a rotação em torno de um segundo eixo de rotação (y2) paralelamente ao primeiro eixo de rotação (y1); um primeiro sistema de acionamento (28, 36, 38) disposto para controlar a posição angular do braço articulado (22) em torno do primeiro eixo de rotação (y1); e um segundo sistema de acionamento (42, 44, 46, 48, 50) disposto para controlar a posição angular do elemento de suporte (26) em torno do segundo eixo de rotação (y2).

Description

(54) Título: DISPOSITIVO DE SUPORTE PARA SUPORTAR UM TUBO (T) EM UMA MÁQUINA DE PROCESSAMENTO DE TUBOS E MÁQUINA DE PROCESSAMENTO DE TUBO, PARTICULARMENTE PARA O CORTE A LASER DE TUBOS (T) (51) Int. Cl.: B23K 37/053; B23K 26/38 (30) Prioridade Unionista: 13/09/2016 IT 102016000092105 (73) Titular(es): ADIGE S.P.A.
(72) Inventor(es): RICCARDO RIOLFATTI; CARLO NIATO (74) Procurador(es): ARIBONI, FABBRI E SCHMIDT SOCIEDADE DE ADVOGADOS (57) Resumo: DISPOSITIVO DE SUPORTE PARA SUPORTAR UM TUBO (T) EM UMA MÁQUINA DE PROCESSAMENTO DE TUBOS E MÁQUINA DE PROCESSAMENTO DE TUBO, PARTICULARMENTE PARA O CORTE A LASER DE TUBOS (Τ). O dispositivo de suporte (20) compreende: um braço articulado (22) disposto para ser suportado rotativamente em uma sua extremidade por uma base (12) da máquina (10) para a rotação em torno de um primeiro eixo de rotação (yl) orientado transversalmente à direção do eixo longitudinal (x) do tubo (T); um rolete cilíndrico (24) montado na extremidade oposta do braço articulado (22) com o seu eixo orientado paralelamente ao primeiro eixo de rotação (yl); um elemento de suporte de perfil variável (26) montado de forma rotativa na extremidade livre do braço articulado (22) para a rotação em torno de um segundo eixo de rotação (y2) paralelamente ao primeiro eixo de rotação (yl); um primeiro sistema de acionamento (28, 36, 38) disposto para controlar a posição angular do braço articulado (22) em torno do primeiro eixo de rotação (yl); e um segundo sistema de acionamento (42, 44, 46,
48, 50) disposto para controlar a posição angular
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DISPOSITIVO DE SUPORTE PARA SUPORTAR UM TUBO (T) EM UMA MÁQUINA DE PROCESSAMENTO DE TUBOS E MÁQUINA DE PROCESSAMENTO DE TUBO, PARTICULARMENTE PARA O CORTE A LASER DE TUBOS (T) [001] A presente invenção se refere a um dispositivo de suporte destinado a ser utilizado para suportar um tubo em uma máquina de processamento de tubos, particularmente uma máquina de corte de tubo a laser.
[002] Mais especificamente, a presente invenção se refere a um dispositivo de suporte destinado a ser utilizado em uma máquina de corte de tubo de laser, em que o tubo a ser processado é pego em sua extremidade traseira (extremidade da cauda) por um carro de transporte de tubo e é suportado e guiado na vizinhança da área de processamento, onde uma cabeça de processamento realiza as operações de processamento previstas no tubo por meio de um feixe de laser focado, através de um assim chamado suporte estável, em que o carro de transporte de tubo é móvel na direção do eixo longitudinal do tubo para controlar o movimento de alimentação do tubo e também é disposto para controlar o movimento de rotação do tubo em torno de seu eixo longitudinal, enquanto que o suporte estável é tipicamente montado em uma posição fixa na base da máquina.
[003] Em máquinas deste tipo, em particular máquinas de pequeno a médio porte, é necessário um suporte apropriado do tubo a ser processado (que é tipicamente de 6 a 8 metros de comprimento) em todo o comprimento do tubo, especialmente quando o tubo for particularmente flexível (por exemplo, um tubo de pequeno diâmetro). Para este propósito, a máquina é dotada de dispositivos de suporte dispostos entre o carro de transporte de tubo e o suporte estável para suportar o tubo a ser processado, mantendo-o no eixo, ou seja, mantendo o eixo longitudinal do tubo alinhado com o eixo definido pelo carro de transporte de tubo e o suporte estável. Tais dispositivos de suporte devem poder ser abaixados um após o outro à medida que o tubo é alimentado para evitar interferências com o carro que transporta o tubo movendo-se em direção ao suporte estável.
[004] Vários dispositivos de suporte são conhecidos por suportar um tubo em uma máquina de processamento de tubos, em particular uma máquina de corte de tubo a laser.
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2/13 [005] De acordo com uma primeira solução conhecida, o dispositivo de suporte compreende um rolete cilíndrico suportado na extremidade de um braço articulado. Neste caso, a rotação do braço articulado é controlada numericamente para posicionar o rolete na altura desejada. Tal dispositivo de suporte é particularmente adequado para tubos com uma seção transversal não circular, uma vez que permite que o tubo seja mantido no eixo mesmo quando é rotacionado pelo carro que transporta o tubo. No entanto, tal dispositivo de suporte não é apto para reter o tubo a ser processado lateralmente.
[006] De acordo com outra solução conhecida, o dispositivo de suporte compreende um elemento de suporte que é suportado rotativamente em torno de um eixo horizontal de rotação que se estende transversalmente ao tubo a ser processado, ou seja, jazendo em um plano perpendicular ao eixo longitudinal do tubo. O elemento de suporte apresenta uma cavidade para alojar o tubo, a dita cavidade apresentando um perfil na seção transversal que é conformado como um arco de circunferência cujo diâmetro varia de acordo com a posição angular do elemento de suporte em torno de dito eixo de rotação. Mais especificamente, a cavidade é conformada de tal maneira que o diâmetro do perfil de arco de circunferência aumenta continuamente com a rotação do elemento de suporte em uma determinada direção. Através do controle da posição angular do elemento de suporte em torno de seu eixo de rotação, é possível, portanto, ajustar o perfil da cavidade apropriado para suportar o tubo a ser processado. Tal elemento de suporte não apenas é capaz de se adaptar ao tamanho do tubo a ser processado, mas também é apto a reter o tubo lateralmente. Por outro lado, tal elemento de suporte é particularmente caro devido a requerer usinagem especial e também ser sujeito a desgaste em sua cavidade devido ao atrito causado pelo deslizamento do tubo na superfície da cavidade. Esta solução mais conhecida do dispositivo de suporte é, portanto, adequada para uso com tubos leves e flexíveis, em vez de para o uso com tubos pesados e grandes e/ou apresentando uma superfície muito áspera.
[007] Um objetivo da presente invenção é o de fornecer um dispositivo de suporte para suportar um tubo em uma máquina de processamento de tubos, particularmente uma máquina de corte de tubo a laser, que é apta a operar com vários tipos de tubos sem ser afetado pelas desvantagens do estado da arte comentadas acima.
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3/13 [008] Este e outros objetos são totalmente alcançados por meio de um dispositivo de suporte que apresenta os recursos especificados na reivindicação independente 1 anexada.
[009] As formas de realização vantajosas da invenção são definidas nas reivindicações dependentes, cujo objeto deve ser entendido como formando uma parte integral e integrante da descrição a seguir.
[0010] Em resumo, a invenção baseia-se na idéia de fornecer um dispositivo de suporte que compreende:
- um braço articulado suportado de forma rotativa em torno de um primeiro eixo de rotação que é orientado transversalmente ao tubo a ser processado,
- um rolete cilíndrico montado na extremidade livre do braço articulado com o seu eixo orientado paralelamente ao primeiro eixo de rotação,
- um elemento de suporte de perfil variável também montado na extremidade livre do braço articulado para a rotação em torno de um segundo eixo de rotação paralelo ao primeiro eixo de rotação, o elemento de suporte sendo móvel por rotação em torno do segundo eixo de rotação entre uma posição de trabalho, na qual suporta o tubo a ser processado com um dado perfil selecionável pela rotação do elemento de suporte em torno de dito segundo eixo de rotação, e uma posição de inoperante, na qual o elemento de suporte é colocado por baixo do rolete cilíndrico e, assim, permite que o tubo a ser processado seja suportado pelo rolete cilíndrico,
- um primeiro sistema de acionamento para controlar a posição angular do braço articulado em torno do primeiro eixo de rotação, e
- um segundo sistema de acionamento para controlar a posição angular do elemento de suporte em torno do segundo eixo de rotação.
[0011] Em virtude de tal configuração, o dispositivo de suporte de acordo com a invenção permite usar alternativamente o elemento de suporte de perfil variável ou o rolete cilíndrico dependendo do tubo a ser processado, usando, por exemplo, o elemento de suporte de perfil variável para suportar tubos menores e/ou flexíveis e o rolete cilíndrico para suportar tubos maiores e/ou rígidos.
[0012] Em uma máquina equipada com vários dispositivos de suporte de acordo com a
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4/13 presente invenção, é possível, por exemplo, usar ao mesmo tempo o elemento de suporte de perfil variável para alguns dispositivos de suporte e o rolete cilíndrico para os demais dispositivos de suporte, dependendo das características do tubo a ser processado. Para alguns tipos de tubos, por exemplo, pode ser desejável usar o elemento de suporte de perfil variável apenas para um ou mais dispositivos de suporte na proximidade do suporte estável e, em vez disso, usar o rolete cilíndrico para os demais dispositivos de suporte, mantendo assim o tubo lateralmente por meio do elemento de suporte de perfil variável apenas em uma porção do tubo imediatamente anterior ao suporte estável.
[0013] Outras características e vantagens da presente invenção irão ser tornar mais evidentes a partir da descrição detalhada a seguir, dada puramente a título de exemplo não limitativo com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais:
- as figuras 1a e 1b são vistas em lateral em elevação que ilustram uma porção traseira (no lado do carro de transporte de tubo) e uma porção frontal (no lado da cabeça de processamento), respectivamente, de uma máquina de corte de tubo a laser dotada de dispositivos de suporte para suportar um tubo a ser processado de acordo com uma forma de realização da presente invenção;
- a figura 2 é uma vista isométrica de um dispositivo de suporte de acordo com uma forma de realização da presente invenção;
- as figuras 3a e 3b são uma vista lateral e uma vista frontal, respectivamente, do elemento de suporte de perfil variável do dispositivo de suporte da figura 2, em uma primeira posição angular do elemento de suporte;
- as figuras 4a e 4b são uma vista lateral e uma vista frontal, respectivamente, do elemento de suporte de perfil variável do dispositivo de suporte da figura 2, em uma segunda posição angular do elemento de suporte;
- as figuras 5a e 5b são uma vista lateral e uma vista frontal, respectivamente, do elemento de suporte de perfil variável do dispositivo de suporte da figura 2, em uma terceira posição angular do elemento de suporte;
- as figuras 6 e 7 são vistas frontais que ilustram a porção superior de dois dispositivos de suporte diferentes da máquina das figuras 1a e 1b, a primeira das quais se encontra na condição de operação em que o tubo a ser processado se encontra
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5/13 apoiado no rolete cilíndrico do dispositivo, enquanto a segunda se encontra na condição de operação em que o tubo a ser processado se encontra apoiado no elemento de suporte de perfil variável do dispositivo;
- as figuras 8 a 12 são vistas laterais que ilustram o dispositivo de suporte da figura 2 em diferentes condições de operação;
- a figura 13 é uma vista frontal do dispositivo de suporte da figura 2;
- a figura 14 é uma vista lateral da máquina das figuras 1a e 1b que ilustra de forma esquemática um segundo sistema de acionamento para controlar o movimento dos braços articulados dos dispositivos de suporte da máquina; e
- a figura 15 é uma vista lateral da máquina das figuras 1a e 1b que ilustra de forma esquemática um primeiro sistema de acionamento para controlar o movimento dos elementos de suporte dos dispositivos de suporte da máquina.
[0014] Na descrição e nas reivindicações que se seguem, o termo longitudinal é usado para identificar uma direção que coincide com o, ou paralelo ao, eixo longitudinal do tubo a ser processado, enquanto o termo transversal é usado para identificar uma direção que jaz em um plano perpendicular ao eixo longitudinal do tubo a ser processado. Em adição, os termos como superior e inferior, ou horizontal e vertical, etc., quando utilizados em conexão com o dispositivo de suporte, destinam-se a se referir à condição montada do dispositivo de suporte na máquina.
[0015] Com referência inicial às figuras 1a e 1b, é indicada de forma geral com o numeral 10 uma máquina de processamento de tubo na qual um dispositivo de suporte de acordo com a invenção é aplicável. Na forma de realização aqui proposta, a máquina é uma máquina de corte de tubo a laser, mas a invenção também é aplicável a outros tipos de máquinas de processamento de tubos onde há necessidade de suportar o tubo a ser processado em todo o seu comprimento ou em parte de seu comprimento. A máquina 10 compreende, de uma maneira per se conhecida, uma base 12, um carro de transporte de tubo 14, uma cabeça de processamento 16 e um suporte estável 18. O tubo a ser processado na máquina 10 é indicado como T e pode apresentar uma seção transversal de qualquer formato, por exemplo, de formato circular ou quadrado. O eixo longitudinal do tubo T é indicado como x.
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6/13 [0016] O carro de transporte de tubo 14 é montado na base 12 de modo a ser móvel na direção do eixo longitudinal x do tubo T para controlar o movimento de alimentação do tubo e também é disposto para controlar o movimento de rotação do tubo T em torno do eixo longitudinal x. O carro de transporte de tubo 14 pega o tubo T a ser processado em sua extremidade traseira, ou seja, em sua extremidade oposta em relação à área de processamento, através dos meios de retenção adequados (não ilustrados, mas de um tipo per se conhecido). A cabeça de processamento 16 é, na forma de realização aqui ilustrada, disposta para emitir um feixe de laser focado para realizar as operações de processamento, em particular, operações de corte, no tubo T. O suporte estável 18 é montado na base 12 ao lado da cabeça de processamento 16, em uma posição fixa ou com uma certa possibilidade de movimento ao longo da direção do eixo longitudinal x, de modo a suportar e guiar o tubo T na proximidade da área de trabalho.
[0017] A máquina 10 compreende ainda uma pluralidade de dispositivos de suporte 20 (no exemplo ilustrado cinco dispositivos de suporte) para suportar o tubo T entre o carro de transporte de tubo 14 e o suporte estável 18 de modo a manter o eixo longitudinal x do tubo alinhado com o eixo definido pelos meios de retenção do carro de transporte de tubo 14 e os meios de guia do suporte estável 18.
[0018] Com referência em particular agora à figura 2, cada dispositivo de suporte 20 compreende basicamente um braço articulado 22, um rolete cilíndrico 24 e um elemento de suporte 26.
[0019] O braço articulado 22 é suportado de forma rotativa em uma primeira extremidade do mesmo pela base 12 para a rotação em torno de um primeiro eixo de rotação y1 orientado horizontalmente e transversalmente (ou seja, perpendicular ao eixo longitudinal x). O braço articulado 22 é, portanto, móvel por meio de rotação em torno do primeiro eixo de rotação y1, entre uma posição totalmente abaixada (em cuja posição é disposto o primeiro dispositivo de suporte 20, na direção do carro de transporte de tubo 14 para o suporte estável 18, com referência à figura 1a) e uma posição de levantamento máximo (em cuja posição são dispostos os segundo e terceiro dispositivos de suporte 20, na direção do carro de transporte de tubo 14 para o descanso estável 18, com referência à figura 1a).
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7/13 [0020] A fim de controlar a rotação do braço articulado 22 em torno do primeiro eixo de rotação y1, o dispositivo de suporte 20 é dotado de um primeiro sistema de acionamento que compreende um atuador 28, que é feito, por exemplo, como um atuador linear articulado em uma extremidade do mesmo em uma parte estacionária da máquina, ou seja, uma parte integral com a base 12 e, em sua extremidade oposta ao braço articulado 22, de modo que a extensão do atuador linear provoca a rotação do braço articulado 22 para a posição de levantamento máximo, enquanto a retração do atuador linear provoca a rotação do braço articulado 22 para a posição totalmente abaixada. De acordo com a forma de realização aqui ilustrada, o atuador linear 28 compreende um primeiro cilindro pneumático 30 que apresenta um corpo 32 e uma haste 34 e, um segundo cilindro pneumático 30' que apresenta um corpo 32' e uma haste 34'. Os dois cilindros pneumáticos 30 e 30' são dispostos com os respectivos corpos 32 e 32' fixados um ao outro e com as respectivas hastes 34 e 34' de frente para lados opostos. A haste 34 do primeiro cilindro pneumático 30 é articulada na base 12, enquanto que a haste 34' do segundo cilindro pneumático 30' é articulada no braço articulado 22. Quando as hastes 34 e 34' dos dois cilindros pneumáticos 30 e 30' são ambas retraídas (ou seja, ambos os cilindros 30 e 30' não são alimentados com ar sob pressão), como ilustrado, por exemplo, na figura 8, o braço articulado 22 se encontra na posição totalmente abaixada. Por outro lado, quando as hastes 34 e 34' dos dois cilindros pneumáticos 30 e 30' são estendidas (ou seja, ambos os cilindros 30 e 30' são alimentados com ar sob pressão), como ilustrado, por exemplo, na figura 10, o braço articulado 22 se encontra na posição de levantamento máximo.
[0021] O primeiro sistema de acionamento compreende ainda um mecanismo de came para ajustar a posição angular do braço articulado 22, por exemplo, para adaptar-se ao tamanho do tubo T a ser processado, quando o atuador linear 28 é estendido, ou seja, quando os cilindros pneumáticos 30 e 30' são alimentados com ar sob pressão. Conforme ilustrado, por exemplo, nas figuras 9 e 10, o mecanismo de came compreende um elemento de controle conformado em came 36 e uma roda rotativa 38. O elemento de controle conformado em came 36 é móvel (como descrito em detalhe abaixo) na direção longitudinal e apresenta uma superfície de controle 36a inclinada para a direção
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8/13 longitudinal. A roda rotativa 38 é suportada pelo braço articulado 22 de modo a ser livremente rotativa, em particular com o seu eixo de rotação coincidente com o eixo articulado em torno do qual a haste 34' do segundo cilindro pneumático 30' é articulada ao braço articulado 22. Quando os dois cilindros pneumáticos 30 e 30' são alimentados com ar sob pressão, a roda rotativa 38 entra em contato com a superfície de controle 36a do elemento de controle conformado em came 36. O movimento longitudinal do elemento de controle conformado em came 36 em qualquer direção provoca o movimento vertical da roda rotativa 38 em qualquer direção e, portanto, a rotação do braço articulado 22 em torno do primeiro eixo de rotação Y1 em qualquer direção. Em particular, como ilustrado nas figuras 9 e 10 e com referência ao ponto de vista de uma pessoa que observa essas figuras, um movimento do elemento de controle conformado em came 36 para a direita produz um movimento descendente da roda rotativa 38 e, portanto, uma rotação para baixo (no sentido anti-horário) do braço articulado 22 em torno do primeiro eixo de rotação y1, enquanto que um movimento do elemento de controle conformado em came 36 para a esquerda produz um movimento ascendente da roda rotativa 38 e, portanto, uma rotação para cima (no sentido horário) do braço articulado 22 em torno do primeiro eixo de rotação y1.
[0022] Ainda com referência em particular à figura 2, o rolete cilíndrico 24 é montado na extremidade livre do braço articulado 22 com o seu eixo orientado paralelamente ao primeiro eixo de rotação y1. O elemento de suporte 26 também é montado na extremidade livre do braço articulado 22 de modo ser rotativo em torno de um segundo eixo de rotação y2 paralelo ao primeiro eixo de rotação y1, por exemplo, coincidindo com o eixo do rolete cilíndrico 24. De uma maneira por si só conhecida, o elemento de suporte 26 apresenta uma cavidade 40 para alojar o tubo T, cuja cavidade apresenta um perfil de seção transversal conformado em arco de circunferência cujo diâmetro varia de acordo com a posição angular do elemento de suporte em torno do segundo eixo de rotação y2. Mais especificamente, a cavidade 40 é conformada de tal modo que o diâmetro do perfil do arco de circunferência aumenta continuamente com a rotação do elemento de suporte 26 em uma dada direção (sentido anti-horário, em relação ao ponto de vista do observador da figura 2). Através do controle da posição angular do elemento de suporte
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9/13 em torno do segundo eixo de rotação y2, é desse modo possível ajustar o perfil da cavidade 40 adequado para suportar o tubo T a ser processado de modo a manter o seu eixo longitudinal x alinhado com o eixo definido pelo carro de transporte de tubo 14 e o suporte estável 18. Relacionado a isto, as figuras 3, 4 e 5 ilustram o elemento de suporte 26 em três posições angulares diferentes, ou seja, uma primeira posição angular (figuras 3a e 3b) em que o perfil da seção transversal da cavidade 40 apresenta um valor de diâmetro máximo, uma segunda posição angular (figuras 4a e 4b) em que o perfil da seção transversal da cavidade 40 apresenta um valor de diâmetro intermediário e uma terceira posição angular (figuras 5a e 5b) em que o perfil da seção transversal da cavidade 40 apresenta um valor de diâmetro mínimo. Como pode ser visto nas figuras 3, 4 e 5, por meio do ajuste adequado da posição angular do elemento de suporte 26 em torno do segundo eixo de rotação y2, podem ser suportados tubos T de diâmetros diferentes pelo elemento de suporte 26 com o seu eixo longitudinal x na mesma distância a partir do segundo eixo de rotação y2 e, portanto, se o braço articulado 22 for mantido em uma posição fixa, na mesma posição vertical em relação à base 12 (portanto, também em relação ao carro de transporte de tubo 14 e o suporte estável 18).
[0023] Com referência às figuras 6 a 13, o elemento de suporte 26 é móvel entre uma posição de trabalho, na qual suporta o tubo T a ser processado (em particular, como explicado acima, com a possibilidade de selecionar - por meio da rotação do elemento de suporte 26 em torno do segundo eixo de rotação y2 - um dado diâmetro do perfil da seção transversal da cavidade 40 em função do formato e/ou tamanho da seção transversal do tubo T) e uma posição inoperante, em que o elemento de suporte 26 é colocado por baixo do rolete cilíndrico 24 e, assim, permite o uso do rolete cilíndrico 24 como um suporte para o tubo T a ser processado no lugar do elemento de suporte 26. As figuras 6, 9 e 10 ilustram o dispositivo de suporte 20 com o elemento de suporte 26 na posição de inoperante mencionada acima, enquanto as figuras 7, 11, 12 e 13 ilustram o dispositivo de suporte 20 com o elemento de suporte 26 na posição de trabalho mencionada acima. Em particular, as figuras 6 e 7 ilustram o dispositivo de suporte 20 operando com um tubo T apresentando uma seção transversal quadrada, tanto na condição em que o elemento de suporte 26 se encontra na posição inoperante
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10/13 mencionada acima e, portanto, o tubo é suportado pelo rolete cilíndrico 24 (figura 6), quanto na condição em que o elemento de suporte 26 se encontra na posição de trabalho mencionada acima, e, portanto, o tubo é suportado pelo elemento de suporte 26 (figura 7).
[0024] A fim de ser apto para controlar a rotação do elemento de suporte 26 em torno do segundo eixo de rotação y2, o dispositivo de suporte 20 é dotado de um segundo sistema de acionamento que, de acordo com uma forma de realização, compreende um mecanismo de transmissão por correia. Com referência em particular à figura 13, tal mecanismo de transmissão compreende uma polia de acionamento 42, uma polia acionada 44 conectada de forma acionada para a rotação com o elemento de suporte 26 em torno do segundo eixo de rotação y2 e uma correia 46 envolta em torno da polia de acionamento 42 e a polia acionada 44. A polia de acionamento 42 é acionada em rotação por meio de, por exemplo, um pinhão 48, que por sua vez é acionado em rotação por meio, por exemplo, de uma cremalheira 50 (figura 15), como explicado em detalhe abaixo. Como meio de transmissão, pode ser utilizada uma corrente em vez de uma correia, de modo que a polia de acionamento e a polia acionada podem ser substituídas por rodas dentadas. Naturalmente, a invenção não é limitada ao mecanismo de transmissão descrito e ilustrado aqui, ao invés do aqui ilustrado, o segundo sistema de acionamento pode incluir qualquer outro tipo de mecanismo de transmissão adequado para controlar o movimento de rotação do elemento de suporte 26 em torno do segundo eixo de rotação y2.
[0025] Com referência agora à figura 14, no caso em que a máquina é dotada de uma pluralidade de dispositivos de suporte 20, os elementos de controle conformado em came 36 dos dispositivos de suporte 20 são, de preferência, conectados um ao outro, por exemplo, por meio de uma primeira haste 52, de modo que podem ser movidos simultaneamente na direção longitudinal e, em seguida, controlem simultaneamente o movimento de rotação dos braços articulados 22 em torno dos respectivos eixos de rotação y1. O movimento de translação longitudinal da haste 52 é controlado por uma única unidade de atuação, de preferência, uma unidade de atuação eletromecânica, que compreende, por exemplo, um motor elétrico 54 acoplado a um mecanismo de conversão
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11/13 de movimento 56 (por exemplo, um mecanismo de parafuso e porca) disposto para converter o movimento rotativo gerado pelo motor elétrico 54 para o movimento de translação da haste 52 e, portanto, dos elementos de controle conformados em came 36 conectados à mesma. Do mesmo modo, como ilustrado na figura 15, as cremalheiras 50 dos dispositivos de suporte 20 também são, de preferência, conectadas uma à outra, por exemplo, por meio de uma segunda haste 58, de modo que podem ser movidas simultaneamente na direção longitudinal e, assim, controlar simultaneamente o movimento de rotação dos elementos de suporte 26 em torno dos respectivos eixos de rotação y2. O movimento de translação longitudinal da haste 58 é controlado por uma única unidade de atuação, de preferência, uma unidade de atuação eletromecânica, que compreende, por exemplo, um motor elétrico 60 acoplado a um mecanismo de conversão de movimento 62 (por exemplo, um mecanismo de parafuso e porca) disposto para converter o movimento rotativo gerado pelo motor elétrico 60 para o movimento de translação da haste 58 e, portanto, das cremalheiras 50 conectadas ao mesmo.
[0026] A operação do dispositivo de suporte 20 descrito acima será explicada agora, com referência particular ao caso de uma máquina 10 compreendendo uma pluralidade de dispositivos de suporte 20.
[0027] O dispositivo de suporte 20 pode assumir uma primeira condição de operação em que o braço articulado 22 é completamente abaixado. Esta condição de operação (que pode ser vista tanto na figura 8 quanto na figura 1a, a despeito de ser focada no primeiro dispositivo de suporte 20) é obtida pela descarga de ambos os cilindros pneumáticos 30 e 30' do atuador linear 28. Com o dispositivo de suporte 20 nesta condição, o carro de transporte de tubo 14 pode passar sobre o dispositivo de suporte 20 em seu movimento de alimentação em direção ao suporte estável 18, sem o risco de interferência com o dispositivo de suporte.
[0028] O dispositivo de suporte 20 também pode assumir uma segunda condição de operação em que é capaz de suportar o tubo T a ser processado por meio do rolete cilíndrico 24. Esta condição de operação (que pode ser vista nas figuras 9 e 10, bem como na figura 1a, a despeito de ser focada no segundo e terceiro dispositivos de suporte 20, na direção do carro de transporte de tubo 14 para o suporte estável 18) é obtida por meio
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12/13 da alimentação de ar sob pressão para ambos os cilindros pneumáticos 30 e 30' do atuador linear 28. A extensão resultante dos cilindros pneumáticos 30 e 30' produz uma rotação do braço articulado 22 em torno do primeiro eixo de rotação y1 até a roda rotativa 38 (que, como já mencionado, é suportada pelo braço articulado 22) projete-se contra a superfície de controle 36a do elemento de controle conformado em came 36. Neste ponto, em virtude da cooperação entre o elemento de controle conformado em came 36 e a roda rotativa 38, a posição angular do braço articulado 22 em torno do primeiro eixo de rotação y1 e, portanto, a posição vertical do rolete cilíndrico 24, podem ser ajustadas de modo a garantir constantemente que o rolete cilíndrico 24 esteja em contato com o tubo T a ser processado, mesmo no caso de um tubo apresentando uma seção transversal não circular ser rotacionado pelo carro de transporte de tubos 14 em relação ao eixo durante a usinagem. Conforme explicado acima, esta operação de ajuste é realizada através do controle adequado, por meio da unidade de atuação que compreende o motor elétrico 54 e o mecanismo de conversão de movimento 56, do movimento de translação da primeira haste 52 na qual os elementos de controle conformados em came 36 dos vários dispositivos de suporte 20 são conectados.
[0029] O dispositivo de suporte 20 pode finalmente assumir uma terceira condição de operação, em que é apto a suportar o tubo T a ser processado por meio do elemento de suporte 26. Essa condição de operação (que pode ser vista nas figuras 11 a 13, além da figura 1b) é obtida pela descarga de um dos dois cilindros pneumáticos 30 e 30' (em particular o cilindro pneumático 30') do atuador linear 28, de modo a abaixar o braço articulado 22 até que a roda rotativa 38 se desengate da superfície de controle 36a do elemento de controle conformado em came 36. Com o braço articulado 22 mantido na posição angular dessa forma alcançada, o elemento de suporte 26 é levado para a posição de trabalho em que entra em contato com o tubo T a ser processado. Por meio do ajuste adequado da posição angular do elemento de suporte 26 em torno do segundo eixo de rotação y2 na forma anteriormente descrita, o contato entre o elemento de suporte 26 e o tubo T é assegurado em um dado diâmetro do perfil de arco de circunferência da cavidade 40 do elemento de suporte 26. Devido ao fato de que, nesta condição de operação, a roda rotativa 38 não mais engata o elemento de controle conformado em came 36, o último
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13/13 pode continuar a mover-se longitudinalmente sem provocar a rotação do braço articulado
22. Isto permite ter ao mesmo tempo alguns dispositivos de suporte 20 com o elemento de suporte 26 na posição de trabalho e outros dispositivos de suporte 20 com o rolete cilíndrico 24 na posição de trabalho, sem que os sistemas de acionamento dos elementos de suporte 26 e dos roletes cilíndricos 24 interfiram um com o outro.
[0030] Como é evidente a partir da descrição anterior, um dispositivo de suporte de acordo com a presente invenção pode ser usado para superar as desvantagens do estado da arte mencionadas acima, devido ao fato de que um rolete cilíndrico ou um elemento de suporte de perfil variável podem ser usados alternadamente para suportar o tubo a ser processado. Além disso, tanto quando o rolete cilíndrico é utilizado como quando o elemento de suporte é usado para suportar o tubo a ser processado, o dispositivo de suporte é apto a ajustar continuamente a posição do rolete cilíndrico ou do elemento de suporte de modo que, por um lado, assegure um contato contínuo com o tubo e, por outro, mantenha o eixo longitudinal do tubo alinhado com o eixo definido pelo carro de transporte de tubo e o suporte estável.
[0031] Naturalmente, o princípio da invenção permanecendo inalterado, as formas de realização e os detalhes de fabricação podem variar amplamente em comparação com o descrito e iiustrado puramente a título de exemplo não limitativo, sem se afastar do escopo da invenção conforme definido nas reivindicações acompanhantes.
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Claims (10)

  1. Reivindicações
    1. DISPOSITIVO DE SUPORTE (20) PARA SUPORTAR UM TUBO (T) EM UMA MÁQUINA DE PROCESSAMENTO DE TUBOS (10), particularmente uma máquina de corte de tubo a laser, o dispositivo (20) sendo caracterizado por compreender:
    - um braço articulado (22) disposto para ser suportado de forma rotativa em uma extremidade do mesmo por uma base (12) da máquina (10) para a rotação em torno de um primeiro eixo de rotação (y1) orientado transversalmente à direção do eixo longitudinal (x) do tubo (T) à medida que o tubo (T) é alimentado, por um carro de transporte de tubo (14) da máquina (10), a uma cabeça de processamento (16) da máquina (10),
    - um rolete cilíndrico (24) montado na extremidade oposta do braço articulado (22) com seu eixo orientado paralelamente ao primeiro eixo de rotação (y1),
    - um elemento de suporte de perfil variável (26) montado de forma rotativa na extremidade livre do braço articulado (22) para a rotação em torno de um segundo eixo de rotação (y2) paralelo ao primeiro eixo de rotação (y1), sendo que o elemento de suporte (26) apresenta uma cavidade (40) para receber o tubo (T) cujo perfil da seção transversal apresenta um tamanho variável dependendo da posição angular do elemento de suporte (26) em torno do segundo eixo de rotação (y2) e, sendo que o elemento de suporte (26) é móvel, através da rotação em torno do segundo eixo de rotação (y2), entre uma posição de trabalho, na qual o elemento de suporte (26) recebe o tubo (T) na cavidade (40) e, uma posição inoperante, em que o elemento de suporte (26) é colocado por baixo do rolete cilíndrico (24), permitindo assim que o tubo (T) seja suportado no rolete cilíndrico (24),
    - um primeiro sistema de acionamento (28, 36, 38) para controlar a posição angular do braço articulado (22) em torno do primeiro eixo de rotação (y1), e
    - um segundo sistema de acionamento (42, 44, 46, 48, 50) para controlar a posição angular do elemento de suporte (26) em torno do segundo eixo de rotação (y2).
  2. 2. DISPOSITIVO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a cavidade (40) do elemento de suporte (26) apresentar um perfil de seção transversal cujo tamanho aumenta progressivamente em uma determinada direção de
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    2/3 rotação do elemento de suporte (26) em torno do segundo eixo de rotação (y2).
  3. 3. DISPOSITIVO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a cavidade (40) do elemento de suporte (26) apresentar um perfil de seção transversal conformado como um arco de circunferência.
  4. 4. DISPOSITIVO DE SUPORTE, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o rolete cilíndrico (24) ser disposto com o seu eixo coincidente com o segundo eixo de rotação (y2).
  5. 5. DISPOSITIVO DE SUPORTE, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o dito primeiro sistema de acionamento (28, 36, 38) compreender um atuador linear (28) disposto para ser articulado em sua extremidade na base (12) da máquina (10) e na extremidade oposta ao braço articulado (22), pelo que um movimento de extensão e retração do atuador linear (28) resulta em um movimento de rotação do braço articulado (22) em torno do primeiro eixo de rotação (y1).
  6. 6. DISPOSITIVO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o atuador linear (28) compreender o primeiro e o segundo cilindros pneumáticos (30, 30'), cada um dos quais apresenta um corpo (32, 32') e uma haste (34, 34'), sendo que os corpos (32, 32') dos primeiro e segundo cilindros pneumáticos (30, 30') são unidos um ao outro com as respectivas hastes (34, 34') voltadas para lados opostos e, sendo que a haste (34) do primeiro cilindro pneumático (30) é disposta para ser articulada na base (12) da máquina (10) enquanto a haste (34') do segundo cilindro pneumático (30') é disposta para ser articulada no braço articulado (22).
  7. 7. DISPOSITIVO DE SUPORTE, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o dito primeiro sistema de acionamento (28, 36, 38) compreender um mecanismo de came (36, 38) que apresenta um elemento de controle conformado em came (36) disposto para ser movido ao longo de uma dada direção de movimento e um seguidor (38) que é suportado pelo braço articulado (22) e é disposto para cooperar com uma superfície de controle (36a) do elemento de controle conformado em came (36), pelo que um movimento do elemento de controle conformado em came (36) ao longo de dita direção de movimento leva a um movimento rotacional do braço articulado (22) em torno do primeiro eixo de rotação (y1).
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  8. 8. DISPOSITIVO DE SUPORTE, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o dito segundo sistema de acionamento (42, 44, 46, 48, 50) compreende um pinhão (48), uma cremalheira (50) disposta para controlar a rotação do pinhão (48) e um mecanismo de transmissão de movimento (42, 44, 46) para transmitir o movimento rotacional do pinhão (48) para o elemento de suporte (26).
  9. 9. MÁQUINA DE PROCESSAMENTO DE TUBO (10), PARTICULARMENTE PARA O CORTE A LASER DE TUBOS (T), caracterizada por compreender uma base (12), uma cabeça de processamento (16), um carro de transporte de tubo (14) disposto para alimentar o tubo (T) a ser processado na cabeça de processamento (16) e uma pluralidade de dispositivos de suporte (20) de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, sendo que o braço articulado (22) de cada dispositivo de suporte (20) é suportado de forma rotativa em uma extremidade do mesmo por uma base (12) para a rotação em torno de um primeiro eixo de rotação (y1) orientado transversal mente à direção do eixo longitudinal (x) do tubo (T) à medida que o tubo (T) estiver sendo alimentado pelo carro de transporte de tubo (14) na cabeça de processamento (16).
  10. 10. MÁQUINA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por compreender uma primeira unidade de atuação (52, 54, 56) para atuar simultaneamente os primeiros sistemas de acionamento (36, 38) de alguns dispositivos de suporte (20) da máquina (10) e uma segunda unidade de atuação (60, 62) para atuar simultaneamente os segundos sistemas de atuação (42, 44, 46, 48, 50) de alguns dispositivos de suporte (20) da máquina (10).
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