BR102019007666A2 - dispositivo de preensão tipo sucção - Google Patents

Abstract

dispositivo de preensão tipo sucção é descrito aqui um dispositivo de preensão tipo sucção compreendendo um copo de sucção e configurado para manusear um componente, por exemplo, um componente de folha de metal para um veículo motor. o dispositivo compreende uma pluralidade de pinos que podem deslizar em relação ao copo de sucção. os pinos definem uma base de geometria variável configurada para reproduzir a geometria do componente a ser manuseado.

Description

“DISPOSITIVO DE PREENSÃO TIPO SUCÇÃO” TEXTO DA DESCRIÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se à dispositivos de preensão (do inglês, gripping) tipo sucção, em particular fornecidos com um copo de sucção. A invenção tem sido desenvolvida com referência particular aos dispositivos de preensão de copo de sucção para segurar componentes de veículo motor em uma linha de montagem. TÉCNICA ANTERIOR

[0002] O manuseio da folha de metal para a fabricação de veículo motor em uma linha de montagem é hoje realizado praticamente completamente através de dispositivos de preensão mecânicos chamados de “garras”.

[0003] As garras geralmente compreendem uma estrutura com mandíbulas mecanizadas configuradas para acoplar ao punho do robô mecânico, e em que as mandíbulas são arranjadas em pontos pré-estabelecidos para agarrar em áreas específicas de um componente a ser manuseado. Isto leva a uma rigidez substancial de configuração das garras, dado que a posição das mandíbulas é rígida na medida em que é determinado com base na geometria do componente específico a ser manuseado. Em outras palavras, uma garra não pode funcionar tipicamente como um equipamento de preensão de um tipo universal. O seguinte exemplo diz respeito ao manuseio da folha de metal para para-lama de um veículo motor, um caso típico de um componente que é “espelhado” nos dois lados do veículo, e na medida que a dita geometria difere de acordo com a questão de ser montado do lado esquerdo ou do lado direito.

[0004] Por exemplo, se uma certa garra é configurada para manusear a folha para o para lama do lado direito, este não pode ser usado para manusear a folha para o para-lama do lado esquerdo porque este tem uma geometria diferente (o reverso se aplica a garra para manuseio do para-lama do lado esquerdo).

[0005] Além disso, nenhuma das duas garras em questão podem ser usadas para manusear as folhas para para-lamas de um veículo diferente.

[0006] No caso de componentes espelhados, a solução comumente adotada é fornecer uma garra dupla, que tem ambos arranjos de mandíbula que asseguram, individualmente, o acoplamento com os componentes do lado direito e do lado esquerdo. Isto aumenta claramente de maneira considerável as dimensões totais e pesos da garra, e em certos casos requer ainda um sobredimensionamento do robô. Há, portanto, um limite tecnológico: para manusear componentes espelhados muito extensos (por exemplo, os dois lados direito e esquerdo de um veículo motor) é simplesmente impensável imaginar uma garra dupla, de maneira que seja necessário recorrer a um par de garras espelhadas que são selecionadas, conforme requerido, pelo robô. Isto implica, como resultado, a necessidade de fornecer uma revista de ferramenta para armazenamento das garras, assim como impor um grau maior de complicação no planejamento do ciclo de trabalho, junto com altos custos de produção do veículo motor.

[0007] Uma alternativa para o uso das garras, pode ser previsto o uso de dispositivos de preensão tipo sucção compreendendo um copo de sucção. Mesmo que teoricamente possam se dizer que são intrinsecamente mais universais que as garras com mandíbulas mecânicas, na prática real mesmo que o equipamento de preensão fornecido com um conjunto de copos de sucção é montado especificamente para o componente a ser manuseado, prevendo uma pluralidade de copos de sucção de dimensões menores posicionadas de uma maneira semelhante a aquela que ocorre com as mandíbulas mecanizadas das garras.

[0008] O uso de um ou mais copos de sucção de uma extensão maior (em um número menor que no caso do equipamento fornecido com os copos de sucção de diâmetro menor) é geralmente uma solução não praticável uma vez que não garante precisão do posicionamento do componente em relação ao copo de sucção.

[0009] Em detalhes, as condições de contato entre o componente e o copo de sucção podem variar localmente de acordo com a curvatura do componente, e a posição do componente dentro do copo de sucção pode variar consequentemente. [0010] Isto gera, como resultado, uma falta de uniformidade da ação de sucção no momento de aplicação da pressão de sucção dentro do copo de sucção, com um alto risco de dar origem a troca de posição do componente, por exemplo, devido ao início de momentos não balanceados, com perda total da referência geométrica. Adicionado a isto uma precisão de posicionamento que já está intrinsecamente reduzida por conta da grande conformidade do material elastomérico do copo de sucção quando comparado a uma mandíbula mecânica.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[0011] O objetivo da presente invenção é superar os problemas técnicos mencionados acima. Em particular, o objetivo da invenção é fornecer um dispositivo de preensão tipo sucção que será substancialmente universal, reduzirá ou eliminará os problemas de precisão de posicionamento, por mais que o componente seja manuseado, e reduzirá ou eliminará os riscos de deformação do componente sendo manuseado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0012] O objetivo da presente invenção é alcançado pelo dispositivo de preensão tipo sucção, equipamento de manuseio, e um método que apresenta as características que formam o assunto das reivindicações subsequentes, que constituem uma parte integral do ensinamento técnico fornecido aqui em relação à invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] A invenção será agora descrita com referência aos desenhos em anexo, que são fornecidos puramente por meio de exemplos não limitantes e em que: [0014] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma montagem de um dispositivo de preensão tipo sucção de acordo com a invenção;

[0015] A figura 2 é uma vista em seção transversa de acordo com o traço II-II da figura 1;

[0016] A figura 3 é uma vista em perspectiva explodida de uma submontagem dos componentes do dispositivo da figura 1;

[0017] As figuras 4 e 5 são uma vista a partir de cima e a partir de baixo, respectivamente, de um componente do dispositivo das figuras 1 e 2;

[0018] A figura 6 é uma vista em perspectiva de um componente adicional do dispositivo das figuras 1 e 2;

[0019] A figura 7 é uma vista em perspectiva ainda de um componente adicional do dispositivo das figuras 1 e 2;

[0020] A figura 8 é uma vista em seção transversa correspondendo àquela da figura 2, mas referindo-se a uma modalidade adicional do dispositivo de acordo com a invenção;

[0021] A figura 9 é uma vista similar àquela da figura 1, mas referindo-se ainda a uma modalidade adicional da invenção;

[0022] A figura 10 é similar a figura 2 e a figura 8, mas refere-se à modalidade da figura 9; e [0023] As figuras 11, 12 e 13 são vistas individuais de componentes únicos da modalidade da figura 9, a figura 12A sendo uma vista (parcialmente seccionada) do componente da figura 12 de acordo com um ponto de vista definido pela seta XII da figura 12.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0024] Com referência à figura 1, o número 1 designa como um todo um dispositivo de preensão tipo sucção de acordo com uma modalidade preferida da invenção. Com referência à figura 2, o dispositivo de preensão tipo sucção 1 compreende um copo de sucção 2 e uma pluralidade de pinos 4, que são axialmente móveis em relação ao copo de sucção 2 e tem uma primeira extremidade 4A que faceia o lado de dentro do copo de sucção 2. O copo de sucção 2 é acoplado a um guia matriz 6, que compreende um primeiro arranjo dos furos 8, em particular furos de passagem, cada um alojando um pino respectivo 4 montado de maneira deslizável axialmente. O arranjo dos furos pode compreender, por exemplo, um esquema quincuncial, o envelope do qual é contido dentro do perímetro circular da matriz guia 6.

[0025] Montado axialmente móvel em uma primeira câmara 10 está um pistão 12, e a câmara 10 pode ser fornecida por meio de uma primeira porta de fornecimento F1 para movimento axial do próprio pistão 12.

[0026] Exceto onde indicado expressamente o contrário, a direção axial de movimento do pistão 12 e dos pinos 4 é uma direção paralela a um eixo longitudinal Z1 do dispositivo de preensão 1. A porta de suporte F1 nesta modalidade compartilha, além disso, o eixo Z1.

[0027] Uma segunda câmara 14 é fornecida dentro do pistão 12, que tem preferencialmente uma estrutura que pode ser separada (conforme será detalhado no que se segue). A segunda câmara 14 recebe as segundas extremidades 4B dos pinos 4, onde as extremidades 4B são opostas às extremidades 4A. para este propósito, fornecidas em uma parede do pistão 12 (e da câmara 14) que é atravessada pelos pinos 4 é um segundo arranjo dos furos 15 idênticos ao primeiro arranjo dos furos 8 na matriz guia 6.

[0028] A segunda câmara 14 pode ser fornecida por meio de uma segunda porta de fornecimento F2 que é incidente, em particular ortogonal, à direção do eixo Z1. Por meio da segunda porta de fornecimento é possível fornecer, como será visto aqui em seguida, um movimento axial dos pinos 4.

[0029] Um conjunto de travamento 16 é estabelecido entre a matriz guia 6 e o pistão 12. O conjunto de travamento 16 é atravessado pelos pinos 4 e é configurada para exercer uma ação de constrição radial nos pinos 4 em resposta a uma deformação axial transmitida por meio do pistão 12.

[0030] Algumas modalidades preferidas dos componentes mencionados anteriormente na descrição serão agora examinadas em detalhes.

[0031] A matriz guia 6, como pode ser visto na figura 2, é obtida preferencialmente como um primeiro elemento em formato de copo que se estende por parte da extensão axial do dispositivo 1 e que aloja o conjunto de travamento 16 dentro dele.

[0032] Como pode ser visto na figura 3, a matriz guia 6 compreende um colar 20 que funciona como referência para a fixação do copo de sucção 2, preferencialmente com parafusos que encaixam as ranhuras 22 na porta do próprio copo de sucção 2, e que da mesma maneira funciona como estrutura para fornecer uma ou mais portas de sucção S1 (obtidas, preferencialmente mais uma vez, por meio de interpenetração axial e radial dos furos fornecidos na parede da matriz guia 6) por meio da qual é possível conectar o copo de sucção 2 a fonte de pressão negativa.

[0033] Com referência as figuras 4 e 5, o conjunto de travamento 16 compreende preferencialmente um amortecedor 18 de material elastomérico incluindo um terceiro arranjo de furos 24 (furos de passagem como os furos 8 e 15), que também são idênticos ao primeiro e segundo arranjos de furos 8.

[0034] Os furos 24 são configurados para fornecer ao menos uma redução parcial em diâmetro, se necessário, de uma deformação axial do amortecedor 18 transmitido por meio do pistão 12. Como pode ser isto na figura 4, a face de fundo do amortecedor 18 é integralmente plana a fim de fornecer um contato uniforme com o fundo da matriz guia 6, enquanto que a face visível na figura 5 pode opcionalmente ter uma projeção multilobada 26 que se projeta em relação a superfície do amortecedor 18 para uma quantidade pequena, tipicamente de 0,5 mm a 1 mm (extremidades inclusas), e que facilita a montagem do dispositivo 1.

[0035] Na superfície lateral do amortecedor 18, além disso, são fornecidas uma ou mais referências de posição angular, preferencialmente formadas como nervuras 28 em relevo na superfície lateral do amortecedor 18. As nervuras 28 são configuradas para encaixar os sulcos 30 correspondentes na parede interna da matriz guia 6. [0036] É claro que é possível prever uma configuração especular, isto é, nervuras em relevo na parede da matriz guia 6 e sulcos na parede lateral do amortecedor 18. [0037] Fornecimento de referências de posição angular - uma medida que se aplica de uma maneira generalizada a todos os componentes que são atravessados pelos pinos 4 - serve para prevenir qualquer desalinhamento também de grau modesto entre os furos de passagem que são atravessados pelos pinos 4, na medida em que este desalinhamento (defeitos de alinhamento) é responsável por dificultar de maneira significante o deslizamento axial dos pinos 4.

[0038] Com referência a figura 6 em combinação com a figura 2, o pistão 12 é preferencialmente fornecido como um elemento que pode ser separado e inclui uma primeira concha 32 e uma segunda concha 34 acopladas juntas. A primeira concha 32 é obtida como um elemento em formato de copo, enquanto que a segunda concha 34 é substancialmente obtida como um plugue rosqueado parafusado no elemento em formato de copo 32. A primeira concha 32 compreende um segundo arranjo de furos 15 no fundo do mesmo.

[0039] Além disso, é fornecido na parede lateral da concha 32 a porta de fornecimento F2, que é fornecida em particular com um assento para um tubo pequeno C por meio do qual a porta F2 é conectada a um duto de fornecimento de ar.

[0040] Além disso, são fornecidos mais uma vez na parede lateral da concha 32, em uma posição externa, uma ou mais referências de posição angular 36. Conforme descrito em relação ao acoplamento entre a matriz guia 6 e o amortecedor 18, também as referências de posição angular na concha 32 são preferencialmente fornecidas como nervuras 36 em relevo na superfície lateral da concha 32.

[0041] As nervuras 36 são configuradas para encaixar os sulcos correspondentes na parede interna de um elemento em formato de copo adicional 38 que delimita a câmara 10 no topo do mesmo. É claro que é possível prever uma configuração do tipo espelho, isto é, as nervuras em relevo na parede interna do elemento em formato de copo 28 e os sulcos na parede lateral do pistão 12.

[0042] É fornecido na superfície lateral do elemento em formato de copo 38 uma abertura de passagem (ranhura) 40 tendo uma forma alongada orientada em uma direção axial, que é atravessada em uso pelo tubo C.

[0043] Em relação a isto, o pistão 12 é montado de maneira deslizável em relação ao elemento em formato de copo 38 pela interposição de uma junta de vedação anular G estabelecida entre a primeira porta de fornecimento F1 e a abertura 40 de maneira que separe o ambiente imediatamente a jusante da porta de fornecimento F1 (e diretamente em vista da superfície de influência do pistão 12) a partir da área subjacente onde o dispositivo de fechamento 16 é alojado e a partir da própria abertura 40.

[0044] A forma alongada da abertura 40, ou equivalentemente de um furo radial de diâmetro igual ao comprimento axial da própria abertura, possibilita que o último siga o movimento axial do pistão 12 - em relação ao qual o tubo C é fixado - durante o uso do dispositivo 1.

[0045] O elemento em formato de copo 38 é acoplado por meio de uma junta rosqueada 42 à matriz guia 6, definindo assim um ambiente único que corresponde substancialmente a câmara 10 e contém o pistão 12 e, imediatamente embaixo dele, o amortecedor 18. Alternativamente, é possível fornecer o acoplamento entre o elemento 38 e a matriz guia 6 por meio de dois colares - um para cada componente - juntado por meio de uma braçadeira.

[0046] Finalmente, com referência à figura 7 cada pino 4 compreende na extremidade 4A um pé 42, acoplado a este está um tampão 44, o último sendo feito de material elastomérico.

[0047] O conjunto constituído pelo pé 42 e pelo tampão 44 é separado do pino 4, por exemplo, fornecendo uma haste rosqueada 46 no pé 42 que encaixa uma rosca correspondente 48 dentro do pino 4 de maneira que facilite as operações de manutenção dos pinos 4, por exemplo, no caso de usar o tampão 44.

[0048] É fornecido, em vez disso, na extremidade 4B um dispositivo de prisão, que pode compreender uma argola 50 (como na modalidade da figura 7), que se encaixa em um sulco anular 52 na extremidade 4B. alternativamente, o dispositivo de prisão pode compreender um aumento local no diâmetro, por exemplo, obtido pela deformação (aperto) da extremidade 4B.

[0049] A viagem axial dos pinos 4 na direção que acarretam a retração do mesmo na câmara 14 é limitado pelo contato dos pés 42 e da face de fundo da matriz guia 6. Se esta viagem axial é de tal maneira que na posição de retração máxima não há contato entre as extremidades 4B e a parede da câmara 14 dentro do pistão 12, isto é, a parede interna da concha 33, então é possível tornar as extremidades 4B dos pinos 4 completamente plana uma vez que o ar que penetra na câmara 14 em qualquer caso será capaz de interceptar as superfícies de influência dos pinos 4 nas extremidades 4B.

[0050] Em vez disso, se a viagem axial é de maneira que o contato seja feito entre as extremidades 4B e a parede da câmara 14 dentro do pistão 12, isto é, a parede interna da concha 33, então a superfície terminal das extremidades 4B é fornecida com uma superfície de gravação de tal maneira que permita que o ar fornecido para a câmara 14 colida com a superfície de influência do pino 4 na extremidade 4B também quando este está em contato com a parede interna do pistão 12 para possibilitar o deslocamento axial do mesmo.

[0051] A operação do dispositivo de preensão 1, e mais no geral de um equipamento de preensão e manuseio fornecido com uma pluralidade de dispositivos 1, é descrito no que se segue.

[0052] O dispositivo 1 possibilita o manuseio de componentes, principalmente com uma estrutura tipo placa ou tipo concha (incluindo, claramente, componentes de folha de metal para veículos motores), fornecendo uma base de pinos que reproduzem a curvatura da superfície do componente em uma área de preensão. Isto torna a condição de contato entre o copo de sucção 2 e a superfície do componente extremamente previsível no momento da aplicação da pressão de sucção, e limitar tanto quanto possível ou tudo junto eliminar qualquer mudança do componente em relação ao copo de sução 2.

[0053] Em uso, o dispositivo 1 é colocado em contato com a superfície do componente ao redor da área de preensão. No caso onde o dispositivo 1 é instalado a bordo do equipamento de preensão, o manuseio é obtido por meio de um robô manipulador que posiciona o copo de sucção em uma altura conhecida e preestabelecida em relação à superfície do componente, a altura na qual o contato é certamente feito entre o copo de sucção 2 e a superfície do componente ao longo do perímetro inteiro do próprio copo de sucção.

[0054] De acordo com a curvatura local, a superfície do componente na área de preensão estabelecer-se-á com um posicionando variável dentro do próprio copo de sucção 2, e consequentemente com uma distância variável da superfície de rolamento da matriz guia 6 sobre o qual estão os pinos 4 quando estes estão em uma posição completamente retraída.

[0055] Uma vez completada esta etapa, a segunda câmara 14 é então fornecida com um fluido (ar) sob pressão através a porta F2, fazendo com que os pinos 4 avancem até a extremidade 4A, e em particular os tampões 44, entram em contato com a superfície do componente. Deve-se, portanto, ter em mente que é possível realizar a etapa de fornecimento da segunda câmara 14 antes do procedimento total. Em particular, é possível pressurizar a câmara 14 de maneira que traga o dispositivo de sucção para cima até o componente a ser manuseado já com os pinos 4 na posição extraída. A pressão de fornecimento da câmara 14 é mantida preferencialmente em um nível de médio a baixo uma vez que o objetivo é meramente assegurando contato entre os pinos 4 e a superfície do componente possibilitando, assim a recessão dos pinos 4 na câmara 14 quando o copo de sucção 2 é acoplado à superfície do componente.

[0056] Seja qual for o tempo no qual a etapa de fornecimento da câmara 14 é realizado, os pinos 4 serão encontrados consequentemente para serem extraídos a partir da matriz guia 6 para uma extensão variável de acordo com a posição da superfície do componente relativo ao copo de sucção 2, e o resultado em geral será aquele do arranjo com a extensão variável dos pinos 4, que reproduz a geometria do componente na área de preensão.

[0057] Depois disso, a posição dos pinos 4 então alcançada é bloqueada por meio do conjunto de travamento 16. Para este propósito, o fluido (ar) sob pressão é introduzido através a porta F1 para controlar o deslocamento axial do pistão 12 em direção ao copo de sucção 2, com uma compressão axial consequente do amortecedor 18.

[0058] A compressão axial do amortecedor 18 faz com que ao menos uma redução parcial do diâmetro dos furos 24 ao longo da extensão axial do mesmo uma vez que as seções de material do amortecedor 18 entre os furos adjacentes 24 tendem a inchar para fora, expandindo nas cavidades constituídas pelos furos 24, exercendo assim uma ação de frenagem e preensão nos próprios pinos 4, travando-os na posição.

[0059] Com os pinos 4 travados na posição, uma pressão de sucção é então aplicada dentro do copo de sucção 2 por meio de uma conexão das portas de sução S1 à fonte de pressão negativa, obtendo assim o acoplamento do copo de sucção 2 ao componente e preensão do último pelo dispositivo 1.

[0060] Qualquer mudança ou deformação do componente é então prevenida graças ao fato de que a base de pinos 4 travada na posição suporta - como um encosto - o componente reproduzindo a superfície do mesmo, limitando igualmente também qualquer deslocamento relativo menor do mesmo. Neste sentido, a provisão do tampão 44 do material elastomérico na extremidade 4A contribui para tornar o contato entre os pinos 4 e a superfície do componente mais estável na área de preensão, contribuindo assim para uma redução adicional do risco de deslocamento. [0061] Uma vez que o processo de manuseio do componente é completado, a pressão de sucção dentro do copo de sucção 2 é removida, e os pinos 4 são liberados pela interrupção do fornecimento da câmara 10. Isto libera a ação da compressão axial do amortecedor 18, restaurando um diâmetro uniforme para os furos 24. O dispositivo 1, portanto, está pronto para uma nova operação de preensão que acontece de acordo com as modalidades descritas anteriormente.

[0062] Com referência à figura 8, uma modalidade adicional será ilustrada agora que combina algumas modalidades variantes todas juntas dos componentes do dispositivo 1. O dispositivo da figura 8 é denominado pela referência de número 1*. Todos os números de referência idênticos aos mesmos já adotados anteriormente designam os mesmos componentes.

[0063] Uma primeira diferença que existe entre o dispositivo de preensão 1 e o dispositivo de preensão 1* envolve a matriz guia. No dispositivo 1* a matriz guia 6* estende-se quase em toda a extensão do dispositivo, e em particular, define a superfície lateral total da câmara 10. A última é axialmente delimitada por uma placa de extremidade 38*, que é acoplada a matriz guia 6 na extremidade onde o pistão 12 está localizado, preferencialmente por meio de uma junta rosqueada. Basicamente, o elemento em formato de copo 38 é eliminado, ou em vez disso, degenera dentro da placa de extremidade 38*.

[0064] Esta modalidade da matriz guia 6* simplifica a montagem do dispositivo 1* primeiramente porque não é necessário, durante a montagem, empurrar o pistão 12 com a junta G direto para o fundo do elemento em formato de copo 38, mas pode ser instalado inserindo-o a partir da extremidade de abertura da matriz 6*, isto é, a partir da posição onde este seria localizado em qualquer caso na posição de descanso. [0065] Esta não é a única vantagem: com esta modalidade, a montagem do dispositivo 1* torna-se mais fácil também em relação ao alinhamento dos componentes individuais atravessados pelos pinos 4.

[0066] Na verdade, os problemas em potencial do desalinhamento entre os arranjos dos primeiro, segundo e terceiro furos que podem hipoteticamente requerer menor correção na montagem do dispositivo 1 são descartados simplesmente pelo fato de que é possível fornecer um conjunto único de referências de posição angular (sulcos ou nervuras) na superfície interna da matriz guia 6* e usá-las para o alinhamento angular do amortecedor 18 e do pistão 12.

[0067] Uma diferença adicional que existe entre o dispositivo 1 e o dispositivo 1* envolve a estrutura do pistão 12 (aqui o pistão 12*) e o conjunto de travamento 16 (aqui o conjunto de travamento 16*). Na modalidade da figura 8, a concha 32 do pistão 12* é substituída por uma concha 32*, que compreende uma pluralidade de extensões tubulares axiais 32E nos furos 15. As extensões tubulares 32E podem ser obtidas integralmente com a concha 32*, ou então podem ser aplicadas mecanicamente. [0068] Cada extensão tubular axial 32E encaixa em um pino 4 respectivo e é relativamente móvel ali com o pistão 12*.

[0069] O conjunto de travamento 16 é aqui substituído por um conjunto de travamento 16* que compreende um disco 16D tendo um quarto arranjo de furos que são os mesmos em número e posição daqueles do primeiro, segundo e terceiro arranjos tendo, entretanto, um diâmetro maior a fim de acomodar as inserções 18* de material elastomérico, assim como a porta alargada, que também é atravessada pelos pinos 4. As inserções 18 são preferencialmente retidas no disco 16D por meio de um ressalto fornecido nos furos do quarto arranjo.

[0070] Estabelecido entre o pistão 12* e o disco 16D está um elemento elástico SP, preferencialmente uma mola helicoidal cilíndrica, que possibilita que o pistão 12* seja trazido de volta para a posição de descanso em contato com o fundo da câmara 10 (a placa de extremidade 38*).

[0071] As portas alargadas das inserções 18* são configuradas para a interação com as extremidades livres arredondadas das extensões tubulares 32E. No caso em questão, com o movimento axial do pistão 12* em direção ao conjunto de travamento 16*, as extensões 32E vem para colidir com as portas alargadas, comprimindo as inserções 18* axialmente e causando uma redução no diâmetro das próprias inserções 18*, que bloqueiam os pinos 4 na posição quando então requeridas (isto é, quando o copo de sucção 2 tem sido posicionado em relação à área de preensão e antes da aplicação de pressão de sucção ali). A ação de travamento, apenas para fornecer uma comparação, ao menos lembra mais ou menos o que ocorre em um acoplamento de trava-rápida para o propósito de jardinagem, onde o mesmo mecanismo de deformação agarra a vedação entre as duas conexões hidráulicas que estão conectadas. Uma vez que o manuseio do componente está completo, a pressão de sucção no copo de sucção 2 é removida, e o pistão 12* retorna simultaneamente para a posição de repouso graças a ação do elemento elástico SP.

[0072] A vantagem desta modalidade de conjunto de travamento reside no fato de que a extensão axial dos canais com paredes deformáveis na qual os pinos deslizam é menor do que no caso do dispositivo 1. No dispositivo 1 *, os canais deformáveis são substancialmente reduzidos para apenas o alongamento ocupado pelas inserções 18, enquanto que no caso do dispositivo 1 os canais deformáveis ocupam a espessura total do amortecedor 18.

[0073] Finalmente, deve-se notar que - exceto onde este dá origem a manifestação de incompatibilidade - as únicas diferenças ilustradas aqui podem ser implementadas individualmente; por exemplo, é possível fornecer dispositivos de acordo com a invenção que incluam a matriz 6*, alojada dentro da qual está o amortecedor 18 e o pistão 12, ou então que inclui a matriz 6, o elemento em formato de copo 38, o pistão 12*, e o conjunto de travamento 16*.

[0074] Um exemplo é ilustrado na sequência das figuras 9 a 13. O número de referência 100 designa como um todo uma terceira modalidade do dispositivo de sucção de acordo com a invenção, que inclui a matriz 6*, o pistão 12, e o amortecedor 18. Todos os números de referência idênticos aos anteriormente adotados designam os mesmos componentes já descritos. O dispositivo de sucção 100 é substancialmente idêntico ao dispositivo 1*, exceto para os elementos que serão descritos agora em detalhes.

[0075] Ao contrário do dispositivo 1*, o dispositivo 100 retém o conjunto de travamento 16 e o amortecedor 18. Entretanto, o amortecedor 18 não é alojado diretamente no fundo da matriz guia 6*, mas descansa em um disco 116D que replica o arranjo dos primeiro, segundo e terceiro furos para guiar os pinos 4. O disco 116D é conceitualmente similar ao disco 16D, mas está sem as inserções 18*.

[0076] Com referência à figura 12, assim como às figuras 10, 11 e 13, os arranjos dos primeiro, segundo e terceiro furos no dispositivo 100 são preferencialmente obtidos de acordo com um esquema de circunferências concêntricas. Por exemplo, como pode ser observado na figura 12A, os furos nos quais os pinos 4 deslizam são arranjados ao longo de uma primeira circunferência C1 e uma segunda circunferência C2 - de diâmetro menor que a circunferência C1 - e além disso em uma posição correspondendo ao eixo Z1 (furo único).

[0077] O copo de sucção 2 é, além disso, fixado a matriz guia 6* por meio de um flange 2R (figura 11), que facilita as operações de manutenção, e em particular, a remoção do copo de sucção 2.

[0078] Em relação aos pinos 4, nada muda para as extremidades 4A, enquanto que o elemento de prisão fornecido na extremidade 4B é preferencialmente obtido aqui por meio de um elemento rosqueado todo junto similar ao pé 44, que é parafusado em cada pino 4 na extremidade 4B.

[0079] A operação do dispositivo de sucção 100 é idêntica àquela do dispositivo 1, proporcionando simultaneamente todas as vantagens adequadas para o dispositivo 1*.

[0080] Uma pessoa versada na técnica no setor apreciará, portanto, que o dispositivo de preensão tipo sucção 1 possibilite que um equipamento substancialmente universal seja fornecido de maneira que previna os problemas de flexibilidade logísticos que caracterizam o equipamento com mandíbulas mecânicas (agarradores) descritos no início da presente descrição.

[0081] Graças à provisão da base de pinos 4, é possível usar os copos de sucção 2 de dimensões maiores, cobrindo em particular uma variedade de dimensões (diâmetros) que não podem ser usados sem os dispositivos tipo sucção com base em um copo de sucção único por conta de problemas de falta de precisão de posicionamento descrito acima. Especialmente no caso de instalação dos dispositivos 1, 1* no equipamento de manuseio aparentado a um agarrador, o arranjo dos dispositivos 1, 1* no equipamento pode ser escolhido de maneira que intercepte as áreas de preensão representando estatisticamente uma variedade de componentes graças às dimensões dos copos de sucção 2, compensando a possibilidade de efeitos negativos em termos de precisão de posicionamento por meio da base de pinos 4. [0082] Além disso, os pinos 4 tornam possível aumentar a superfície de preensão enquanto mantém a flexibilidade dos componentes a serem manuseados, possibilitando um aumento na força de preensão.

[0083] E não apenas isto, mas a extrema flexibilidade do dispositivo 1 torna possível a aplicação do mesmo em um número maior de setores industriais, onde não há requerimento de manuseio, como em um grande número de estações de trabalho e/ou seções de uma linha de produção de veículo motor. O dispositivo 1 pode ser usado indiferentemente em uma linha de corpo branco para manusear itens de carroçaria do veículo, mas também pode ser usado, por exemplo, na saída de uma estação de prensagem para manusear as folhas que acabaram de passar por operações de prensagem.

[0084] No caso de uma linha de corpo branco, e em particular no caso de manuseio de componentes espelhados, a compacidade e a leveza dos dispositivos 1, 1* pode até mesmo possibilitar a provisão do equipamento com configurações variáveis para simples desativação dos copos de sucção. Isto significa que é possível instalar a bordo do equipamento um conjunto de dispositivos 1, 1* redundante em relação aos requerimentos de manuseio do componente de lado esquerdo ou do componente de lado direito, e em particular planejar a cobertura dos requerimentos de manuseio de ambos componentes. Em outras palavras, um certo número de dispositivos 1, 1* torna-se ativo no caso onde é necessário para manusear um componente de lado direito, desativar os dispositivos remanescentes 1, 1* exclusivos para o componente de lado esquerdo. Em vez disso, no caso de manuseio do componente de lado esquerdo, apenas os dispositivos 1, 1* em comum são mantidos ativos, e aqueles exclusivos para o componente de lado esquerdo tornam-se ativos simultaneamente, desativando aqueles exclusivos para o componente de lado direito. [0085] É claro que, os detalhes de construção e as modalidades podem variar amplamente em relação ao que foi descrito e ilustrado aqui, sem partir do escopo da presente invenção, conforme definido pelas reivindicações em anexo.

[0086] Por exemplo, nas extremidades 4A dos pinos 4 pode ser fornecido apenas o tampão 42, sem interposição de um pé para suportá-lo e conectá-lo ao pino 4. Neste caso, a extremidade 4A do pino 4 é fornecida de maneira que ofereça um rebaixo no qual uma tampa de material elastomérico se encaixa, preferencialmente de um material esférico ou em qualquer caso em formato arredondado, que se encaixa à extremidade 4A.

[0087] Além disso, em todas as modalidades descritas aqui a estrutura da porta F2 poderia ser modificada. Em vez de um tubo menor que é diretamente enxertado na superfície lateral do pistão 12*, 12, para o qual é necessário fornecer a ranhura 40 na matriz guia 6* ou no elemento em formato de copo 38 a fim de seguir os movimentos de tradução do pistão 12*, 12, a porta F2 poderia ser fornecida no forro do pistão 12, isto é, na face diretamente faceando a primeira câmara 10. A entrada do fluido é então obtida ortogonal ao forro do pistão 12, e um tubo pequeno similar ao tubo C é montado axialmente de maneira deslizável (o eixo é paralelo ao eixo Z1, assim como ao eixo da porta F1) dentro da placa de extremidade 38* ou no fundo do elemento em formato de copo 38, com uma junta configurada para exercer uma ação de vedação em relação aos componentes deslizáveis. Desta maneira, torna-se muito mais fácil assegurar a estanqueidade da câmara 10 uma vez que a ranhura 40 pode permanecer em qualquer caso sujeita ao desencadeamento de uma infiltração em potencial de fluido devido ao fato de que a ação da vedação tem que ser exercida em uma superfície cilíndrica.

REIVINDICAÇÕES

Claims (17)

1. Dispositivo de preensão tipo sucção (1; 1*; 100), caracterizado pelo fato de que compreende: - um copo de sucção (2); - uma pluralidade de pinos (4), que são axialmente movíveis em relação ao dito copo de sucção (2) e tem uma primeira extremidade (4A) que faceia o lado interno do mesmo; - uma matriz guia (6; 6*) compreendendo um primeiro arranjo de furos (8), cada um deles alojando um pino respectivo (4) da dita pluralidade de uma maneira deslizável axialmente, o dito copo de sucção (2) sendo acoplado à dita matriz guia (6; 6*); - uma primeira câmara (10), estabelecida axialmente móvel dentro da qual está um pistão (12), sendo possível fornecer a dita primeira câmara (10) por meio de uma primeira porta de fornecimento (F1) para um movimento axial do dito pistão (12); - uma segunda câmara (14) fornecida dentro do dito pistão (12), o dito pistão (12) incluindo um segundo arranjo de furos (15), cada um deles alojando um pino respectivo (4) da dita pluralidade de uma maneira deslizável axialmente, de maneira que a dita segunda câmara (14) receba as segundas extremidades (4B) dos pinos (4), sendo que a dita segunda câmara (14) é configurada para ser fornecida por meio de uma segunda porta de fornecimento (F2) para um movimento axial dos ditos pinos (4); - um conjunto de travamento (16; 16*) estabelecido entre a dita matriz guia (6; 6*) e o dito pistão (12), o dito conjunto de travamento (16; 16*) sendo atravessado por meio dos ditos pinos (4) e sendo configurado para exercer uma ação de constrição radial nos mesmos em resposta a uma deformação axial transmitida por meio do dito pistão (12), e sendo que, além disso, o dito copo de sucção (2) está em comunicação fluida com uma porta de sucção (S1), configurada para a conexão em uma fonte de pressão negativa.

2. Dispositivo de preensão (1; 100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de travamento (16) compreende um amortecedor (18) de material elastomérico compreendendo um terceiro arranjo de furos (24) idênticos ao primeiro arranjo de furos (8), sendo que os furos (24) do dito terceiro arranjo são configurados para ao menos uma redução parcial do diâmetro, se necessário for, de uma deformação axial do amortecedor de material elastomérico (18) por meio do dito pistão (12).

3. Dispositivo de preensão (1) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita matriz guia (6) é um primeiro elemento em formato de copo que se aloja dentro deste dito conjunto de travamento (18).

4. Dispositivo de preensão (1*; 100) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a dita matriz guia (6*) é um elemento em formato de copo que aloja dentro deste o dito conjunto de travamento (16; 16*) e o dito pistão (12), delimitando ao menos em parte a dita primeira câmara (10).

5. Dispositivo de preensão (1*) de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que: - o dito pistão (12) compreende uma pluralidade de extensões tubulares axiais (32E) encaixando-se nos ditos pinos (4); e - o dito conjunto de travamento (16*) compreende um disco (16D) tendo um arranjo adicional de furos coaxiais para os furos do primeiro e segundo arranjos de furos e cada um deles alojando uma respectiva inserção de material elastomérico (18*), cada inserção de material elastomérico sendo configurada para deformação por um correspondente das ditas extensões tubulares axiais (32E).

6. Dispositivo de preensão (1*) de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que a dita primeira câmara (10) é delimitada axialmente por meio de uma placa de extremidade (38*) acoplada a dita matriz guia (6*).

7. Dispositivo de preensão (1) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que além de incluir um elemento em formato de copo (38) adicional acoplado ao dito primeiro elemento em formato de copo (6) e definindo a primeira câmara (10).

8. Dispositivo de preensão (1; 1*) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito pistão (12) pode ser separado e incluir uma primeira concha (32; 32*) e uma segunda concha (34), que define, quando acoplado, a dita segunda câmara (14).

9. Dispositivo de preensão (1; 1*) de acordo com a reivindicação 1 ou 8, caracterizado pelo fato de que a dita segunda porta de fornecimento (F2) compreende um pequeno tubo (C) fixado ao dito pistão (12) e montado flutuando em uma abertura (40) feita em uma parede lateral da dita primeira câmara (10).

10. Dispositivo de preensão (1; 1*; 100) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dito pistão compreende uma junta de vedação (G) estabelecida entre a dita primeira porta de fornecimento e a dita abertura.

11. Dispositivo de preensão (1; 1*; 100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é fornecido um tampão (44) na primeira extremidade (4A) dos pinos, preferencialmente feito de material elastomérico.

12. Dispositivo de preensão (1; 1*; 100) de acordo com a reivindicação 1 ou 11, caracterizado pelo fato de que é fornecido na segunda extremidade (4B) dos pinos um elemento de prisão (50).

13. Dispositivo de preensão (1; 1*) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito copo de sucção (2) é acoplado de uma maneira removível à dita matriz guia (6; 6*).

14. Equipamento de preensão, em particular designado para acoplar ao primeiro punho de um robô manipulador, caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais dispositivos de preensão tipo sucção (1; 1*) tal como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

15. Método para agarrar um componente por meio de um dispositivo de preensão tipo sucção (1; 1*) tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende: - posicionar o copo de sucção (2) em uma área pré-selecionada do componente; - fornecer a segunda câmara (14) com um fluido sob pressão para controlar a extração dos pinos (4); - alcançar uma condição de contato entre os ditos pinos e a superfície do componente na área pré-selecionada; - fornecer a primeira câmara (10) com fluido sob pressão para controlar o avanço do pistão (12) a fim de causar deformação axial do conjunto de travamento (16; 16*) para travar os pinos (4) nas respectivas posições alcançadas na base da condição de contato; e - conectar a porta de sucção (S1) a uma fonte de pressão negativa a fim de encaixar o copo de sucção (2) ao componente na área pré-selecionada.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dito fornecimento da segunda câmara (14) com fluido sob pressão para controlar a extração dos pinos (4) compreende alcançar a dita condição de contato entre os pinos (4) e a superfície do componente na área pré-selecionada, o dito copo de sucção sendo acoplado à superfície do componente.

17. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita condição de contato entre os ditos pinos e a superfície do componente na área pré-selecionada é alcançada antes do acoplamento do copo de sucção (2) na superfície do componente na área pré-selecionada.