BR112012003449B1

BR112012003449B1 - conjunto de ventosa a vácuo

Info

Publication number: BR112012003449B1
Application number: BR112012003449A
Authority: BR
Inventors: Cho Ho-Young
Original assignee: Korea Pneumatic Sys Co Ltd
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2019-08-27
Also published as: JP2013503047A; US9168642B2; WO2011027968A2; WO2011027968A3; JP5338984B2; EP2474490A4; MY152224A; EP2474490B1; ES2691719T3; KR100932775B1; BR112012003449A2; AU2010290347B2; AU2010290347A1; CN102574645A; CN102574645B; EP2474490A2; US20130147101A1

Abstract

conjunto de ventosa a vácuo a presente invenção refere-se a um conjunto de ventosa a vácuo concebido para rápida e facilmente desmontar e montar uma almofada de sucção. o conjunto compreende: um corpo tubular com uma primeira passagem para extrair o ar; uma ventosa a vácuo acoplada à extremidade inferior do corpo; e um suporte móvel montado entre o corpo e a ventosa a vácuo. aqui, a ventosa a vácuo compreende um dispositivo prendedor sobre um flange em forma de anel, e uma almofada de sucção montada sobre a superfície exterior do flange do dispositivo prendedor, em que este pressiona elasticamente e segura a almofada de sucção contra o dispositivo prendedor. aqui, o espaço interno da almofada de sucção está em comunicação com a primeira passagem do corpo. a condição de pressão e de manutenção é negada quando o suporte é movido para cima, após o que a almofada de sucção pode ser facilmente desmontada e montada.

Description

CONJUNTO DE VENTOSA A VÁCUO

Campo técnico

A presente invenção refere-se, genericamente, a uma ventosa a vácuo para um sistema de transporte a vácuo concebido para segurar um objeto e, mais precisamente, a um conjunto de ventosa a vácuo projetado para desmontar e montar rápida e facilmente uma almofada a vácuo (ventosa).

Fundamento técnico

Um sistema de transporte a vácuo é um sistema em que uma bomba de vácuo é operada por ar comprimido para expelir ar de dentro de uma ventosa, e para segurar e transferir, desta forma, um objeto para uma posição previamente determinada, usando a pressão negativa resultante. Neste sistema, a ventosa a vácuo é acoplada a um corpo com formato tubular para constituir um conjunto de ventosa a vácuo, e é ligada à bomba de vácuo por meio deste mesmo corpo.

A figura 1 mostra um conjunto 1 convencional de ventosa a vácuo. Uma ventosa 2 compreende um dispositivo prendedor em forma de anel com um flange 4 saliente, e uma almofada de sucção 5 que é, por sua vez, montada à superfície lateral do dispositivo prendedor que abraça a flange 4. O dispositivo prendedor 3 é feito de material rígido como, por exemplo, metal, plástico, etc.. e a almofada de sucção 5 é presa ao dispositivo prendedor 3 por meio de um adesivo ou por meio de inserção/moldagem.

O corpo de formato tubular 6 é suprido separado da ventosa a vácuo 2, e o dispositivo prendedor 3 da ventosa a vácuo 2 é acoplado à extremidade inferior do corpo 6, formando, desta maneira, um conjunto de ventosa a vácuo composto pela ventosa a vácuo 2 e pelo corpo 6. Aqui, o espaço interno S da almofada de sucção 5 comunica-se com uma

2/10 passagem central 7 do corpo 6. Portanto, quando a bomba de vácuo é acionada, o ar dentro da ventosa a vácuo 2 é evacuado e uma pressão negativa é ao mesmo tempo criada para segurar um objeto no espaço interno S.

Na verdade, usa-se o conjunto 1 da ventosa a vácuo ou a ventosa a vácuo 2, aquele que estiver disponível no momento. No entanto, após certo tempo de uso, ocorrem fatalmente problemas ao criarse uma folga entre o dispositivo prendedor 3 e a almofada de sucção 5, através da qual o ar externo passa a penetrar. Posteriormente, há problemas adicionais conforme abaixo descritos. Admite-se que tais problemas sejam decorrentes do método usado para se montar a almofada de sucção 5.

È bem conhecido, nesta técnica, o fato que a almofada de sucção 5 é feita de um material flexível tal como silicone, uretano, borracha, etc... Este material tem uma aderência muito boa, ou seja, tem a faculdade de criar uma vedação sobre superfície lisa, de tal modo que ele pode ser usado numa almofada de sucção. No entanto, tal material tem também os inconvenientes de ter uma fraca resistência à abrasão e uma baixa durabilidade. Consequentemente, almofadas de sucção 5 danificadas devem ser frequentemente substituídas por novas.

No entanto, desde que a almofada de sucção 5 tenha sido fixada da maneira previamente descrita, ela não pode ser facilmente desmontada do dispositivo prendedor 3 ou a ele montada. No que se refere à estrutura, se a almofada de sucção 5 for danificada, a própria ventosa a vácuo deve ser desmontada do conjunto 1. No entanto, isto causa os seguintes problemas:

Primeiro, apesar do dispositivo prendedor 3 não ter sido absolutamente danificado, a ventosa a vácuo deve ser desmontada, o

3/10 que origina prejuízo financeiro; e

Segundo, é difícil desmontar e montar a ventosa a vácuo 2, especialmente quando o espaço ocupado é pequeno.

Parece, contudo, que estes problemas podem ser resolvidos eliminando o método defeituoso de montagem relativo à almofada de sucção 5 e adaptando um método vinculante usando algo como um parafuso ou similar. No entanto, mesmo neste caso, a ventosa a vácuo 2 pode não ser absolutamente fácil de desmontar e montar. Além disto, desde que, na área em que a fixação é feita, a almofada está sujeita a deformação ou a dano pelo peso do objeto, este método é classificado como inadequado ao campo da tecnologia do vácuo. Com efeito, o método de fixação usando parafusos, por exemplo, tem sido usado como medida suplementar ao método de montagem.

Exibição

Problema técnico

A presente invenção propõe soluções razoáveis para resolver os problemas acima que ocorrem na ventosa a vácuo ou no conjunto da ventosa a vácuo da técnica em foco. Um objetivo da presente invenção é prover um conjunto de ventosa a vácuo no qual uma almofada de sucção é rapidamente desmontada e montada.

Outro objetivo da presente invenção é prover uma almofada de sucção e um seu conjunto para ser confiavelmente utilizado sem o risco da entrada de ar externo. Outro objetivo ainda da presente invenção é prover uma almofada de sucção e um conjunto dela que pode ser confiavelmente utilizado por longo tempo sem risco de dano à almofada de sucção.

Solução Técnica

Desta forma, a presente invenção provê um conjunto de

4/10 almofada de sucção que inclui:

Um corpo em formato tubular contendo uma primeira passagem vertical de exaustão;

Uma ventosa a vácuo que contém um dispositivo prendedor com formato anular axialmente acoplado à extremidade inferior do corpo e contendo um flange saliente sobre uma superfície lateral do mesmo e uma almofada de sucção flexível com, numa sua extremidade superior, um flange interno assentado sobre o flange saliente, no qual o espaço interior da almofada de sucção está em comunicação com a primeira passagem de exaustão; e

Um suporte verticalmente móvel com uma peça anular montada de tal maneira que tenha contato com a superfície superior do flange interno da almofada de sucção e uma peça elástica apoiada contra o corpo numa extremidade, para forçar elasticamente a peça anular a pressionar e a fixar a ventosa.

Preferivelmente, uma junta esférica tubular é acoplada à extremidade inferior do corpo, onde a junta esférica tem uma segunda passagem. O dispositivo prendedor é giratoriamente acoplado à peça esférica da junta esférica em que o espaço interior da almofada de sucção é posto em comunicação com a primeira passagem através da segunda passagem.

Preferivelmente, o suporte é uma peça do tipo L invertido concebida para fazer contato com uma superfície superior e com a superfície lateral do flange interno da almofada de sucção. A peça elástica é uma mola espiral coaxial montada à parte externa do corpo. Mais preferivelmente ainda, a mola espiral é uma mola cônica com a base maior para baixo.

Vantagens consequentes

5/10

De acordo com a presente invenção, a almofada flexível de sucção, é montada por meio de um método de fixação sob pressão que usa a elasticidade de um suporte móvel verticalmente. Este método tem vários efeitos no campo das ventosas a vácuo e de seus conjuntos:

Primeiro, a ventosa pode ser desmontada por um simples movimento do suporte, desta forma simplificando também a desmontagem e a montagem da ventosa.

Segundo, uma vez que não há folga entre o dispositivo prendedor e a almofada de sucção, o que provê, desta forma, uma vedação total, não há risco de entrada de ar externo na ventosa a vácuo.

Terceiro, uma vez que não se usam parafusos que requeiram ferramentas específicas, a montagem é simples e a ventosa está protegida de eventuais danos.

Nas várias configurações preferidas da presente invenção, o conjunto da ventosa a vácuo pode ser configurado de tal forma que a ventosa a vácuo possa ser girada por meio de uma junta esférica. Portanto, a ventosa a vácuo ajusta-se excepcionalmente bem a uma superfície eventualmente inclinada de um objeto.

Além disso, a forma de L invertido do dispositivo prendedor abraça a superfície lateral da ventosa de tal forma que esta pode ser mais confiável e firmemente montada e mantida. O uso de uma mola cônica como membro elástico proporciona uma distribuição mais ampla da pressão, e contribui para proporcionar uma ventosa a vácuo e um conjunto de ventosa a vácuo com equilíbrio estável.

Descrição dos desenhos

A Figura 1 é uma vista de um conjunto de ventosa a vácuo da técnica referida.

6/10

A Figura 2 é uma vista em perspectiva do conjunto da ventosa a vácuo conforme a presente invenção.

A Figura 3 é uma vista em corte do conjunto da ventosa a vácuo da Figura 2.

A Figura 4 é uma vista mostrando a desmontagem e a montagem da almofada de sucção mostrada na Figura 3.

A Figura 5 é uma vista mostrando a operação de desmontagem e de montagem da almofada de sucção.

Descrição dos números de referência das peças maiores nos desenhos

11.	Corpo	12.	Ventosa a vácuo
13.	Suporte	14.	Primeira passagem
16.	Junta esférica	17.	Segunda passagem
19.	Peça esférica	20.	Dispositivo prendedor
23.	Flange saliente	24.	Almofada de sucção
25.	Flange interno	26.	Peça anular
27.	Peça elástica

Detalhes da Invenção

As características acima assim como outras características e efeitos da presente invenção tornar-se-ão mais visíveis a partir das formas de realização abaixo descritas referidas aos desenhos que acompanham.

Com referência às Figuras 2 e 3, o conjunto de ventosa a vácuo conforme a presente invenção é designado pelo número de referência 10. O conjunto da ventosa a vácuo compreende um corpo tubular 11, uma ventosa a vácuo 12 acoplada à extremidade inferior do corpo 11, e a um suporte 13 montado entre o corpo 11 e a ventosa a vácuo

12.

7/10

O corpo 11 é uma peça de formato tubular contendo uma primeira passagem de exaustão 14 em posição vertical. Num sistema comum de transporte a vácuo, a passagem 14 está conectada a um portal de sucção de uma bomba de vácuo, e o corpo 11 está conectado a um braço de robô concebido para agir de acordo com o programa de controle do sistema. O corpo 11 é provido, em sua superfície externa, de uma saliência anular 15, que facilita a montagem de uma mola ou outro elemento mecânico.

A primeira passagem 14 do corpo 11 está em comunicação com o espaço interno S da ventosa a vácuo 12, que não sofre ação da junta esférica que será descrita abaixo.

A junta esférica 16 é uma peça com formato tubular contendo uma segunda passagem 17, e está acoplada à extremidade inferior do corpo 11. Mais especificamente, o conjunto da junta esférica 16 contém uma extremidade de acoplamento 18 e uma parte esférica 19 oposta à extremidade de acoplamento. A junta esférica é acoplada ao corpo de tal forma que a extremidade de acoplamento 18 está inserida dentro da primeira passagem pelo lado a jusante. Naturalmente, neste ponto, a parte esférica projeta-se para baixo do corpo 11, e a segunda passagem 17 é posta em comunicação com a primeira passagem 14.

No presente formato, está previsto que a junta esférica 16 permita que a ventosa a vácuo 12 gire simplesmente. Portanto, em outra configuração que não contemple tal objetivo, a junta esférica 16 e seus periféricos são omitidos. Neste caso, a ventosa a vácuo 12 é acoplada diretamente à extremidade inferior do corpo 11, após o que o espaço interno S da ventosa a vácuo 12 comunica-se diretamente com a primeira passagem 14.

A ventosa a vácuo 12 compreende um dispositivo

8/10 prendedor do tipo oco com formato anular 10 que possui um flange saliente 23 sobre a superfície externa, e uma almofada de sucção 24 com um flange interno 25 no topo, sendo que o flange interno está assentado sobre o flange saliente 23. O dispositivo prendedor 20 está axialmente acoplado à extremidade inferior do corpo 11, preferivelmente à peça esférica da junta esférica 16 de tal forma que possa girar.

De acordo com o projeto, especificamente, o dispositivo prendedor 20 compreende uma estrutura superior 21 e uma estrutura inferior 22, onde a estrutura superior tem uma superfície interna 21a, cuja forma corresponde àquela de uma semi-esfera superior da peça esférica 19, e a estrutura inferior tem uma superfície interna 22a, cuja forma corresponde àquela da semi-esfera inferior da peça esférica 19. As estruturas superior e inferior são montadas uma à outra e acopladas para receberem a peça esférica 19. Portanto, o dispositivo prendedor 20 é acoplado de tal forma que ele possa girar em torno da peça esférica 19. Aqui, o espaço interno S da almofada de sucção 24 passa a comunicar-se com a primeira passagem 14 do corpo 11 através da segunda passagem 17 da junta esférica.

Apesar de ter sido mostrado que o flange saliente 23 pode ser montado na estrutura inferior 22, ele também pode ser montado na estrutura superior 21 se necessário. A almofada de sucção 24, feita de material flexível, tal como silicone, uretano borracha, etc.., com excelente aderência assim como excelentes características de vedação, é primeiramente montada com o flange saliente 23 do dispositivo prendedor 20, e é, a seguir, fixada ao dispositivo prendedor 20 de maneira sob compressão pela estrutura do suporte 13 a seguir descrito.

O suporte 13 compreende uma peça anular 26 que é montada de tal maneira que esteja em contato com a superfície superior

9/10 do flange interno 25 assentado sobre o flange saliente, e com uma peça elástica 27 que é móvel verticalmente de tal maneira que é apoiada contra o corpo 11 numa extremidade de modo a pressionar elasticamente a peça anular 26. No contexto da estrutura, o flange interno 25 da almofada de sucção 24 está localizado entre a peça anular 26 e o flange saliente 23, e é pressionado por uma força elástica aplicada à peça anular 26. Devido a esta maneira sob pressão, a almofada de sucção 24 é fixada ao dispositivo prendedor 20.

Numa configuração especifica, a peça elástica 27 é, de preferência, uma mola espiral axialmente montada em volta do corpo 11, com maior preferência para uma mola cônica com a base maior para baixo. A mola espiral como peça elástica 27 tem a vantagem de facilitar o movimento vertical do suporte 13. Além disto, a mola cônica provê mais ampla distribuição de pressão do que uma mola comum.

Numa configuração específica, a forma da peça anular 26 é concebida para ser do tipo L invertido tal que faça contato com as superfícies superior e lateral do flange interno 25. Esta forma é eficaz em caso de desalinhamento da almofada de sucção em relação à sua posição correta. Além disto, a peça anular 26 possui uma saliência superior 28 ao redor de sua periferia, e a extremidade afastada da mola espiral 27 está apoiada sobre a saliência 28. Esta estrutura é escolhida para prevenir o desalinhamento da mola 27.

Conforme mostra a Figura 4, quando a peça anular 26 do suporte 13 é puxada manualmente para cima (na direção da seta A), a fixação sob pressão da almofada de sucção é forçosamente liberada. Destarte, a almofada de sucção 24 é meramente enganchada pelo prendedor 20. A almofada de sucção 24 é feita de material flexível, donde a almofada de sucção 24 ser facilmente desmontada do dispositivo prendedor

10/10 simplesmente puxando-a para baixo (na direção da seta 'B').

Pelo contrário, quando o dispositivo prendedor é acoplado à almofada de sucção 24 de tal modo que o flange saliente 23 do dispositivo prendedor fique interligado com o flange interno 25 da 5 almofada de sucção 24 (na direção da seta C) , e, a seguir, a peça anular 26 é montada no subconjunto anterior (na direção da seta D) de tal modo que ela seja movida para baixo pela peça elástica 27, e posta no estado mostrado na Figura 3, a almofada de sucção 24 fica presa sob pressão. Desde que o conjunto da ventosa a vácuo 10 tenha esta 10 montagem, será possível fácil e rapidamente desmontar e montar a almofada de sucção 24.

Fazendo referência à Figura 5, a ventosa a vácuo 12 gira em torno do corpo 11, em particular a peça esférica 19 da junta esférica 16. Portanto, a almofada de sucção 24 da ventosa a vácuo 12 15 pode ser facilmente posta em contato com um objeto mesmo quando este estiver em qualquer posição ou mesmo em posição angular.

Enquanto a ventosa a vácuo 12 está segurando e transportando um objeto, ela gira em torno do objeto sob a ação de seu peso próprio mais o peso do objeto. Aqui a peça elástica 27 do suporte 20 13 serve para restringir eventual ação giratória excessiva da ventosa a vácuo 12 e para manter o equilíbrio de tal maneira que a ação de transporte possa ser efetuada de modo seguro. Também neste caso, o uso da mola cônica como peça elástica 27 proporciona uma mais ampla distribuição de pressão, permitindo assim que a almofada de vácuo 12 25 fique equilibrada mais rapidamente.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Um conjunto de ventosa a vácuo (10) caracterizado por compreender:

um corpo com formato tubular (11) contendo uma primeira passagem de exaustão (14) em posição vertical;

uma ventosa a vácuo (12) contendo um dispositivo prendedor com formato anular (20) axialmente acoplado à extremidade inferior do corpo (11) e possuindo um flange saliente (23) sobre sua superfície lateral, e uma almofada flexível de sucção (24) possuindo, sobre sua extremidade superior, um flange interno (25) assentado no flange saliente (23), de forma que o espaço interno (S) da almofada de sucção (24) se comunique com a primeira passagem de exaustão (14); e um suporte (13) verticalmente móvel e possuindo uma peça anular (26) montada de tal forma que contate a superfície superior do flange interno (25) da almofada de sucção (24), e a peça elástica (27) apoiada contra o corpo (11) na extremidade para forçar elasticamente a peça elástica (26) a pressionar e prender a almofada de sucção (24).
2. O conjunto da ventosa a vácuo (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma junta esférica tubular (16) ser acoplada à extremidade inferior do corpo (11), de tal maneira que a junta esférica (16) tenha uma segunda passagem (17) nela, de tal maneira que o dispositivo prendedor (20) é acoplado giratoriamente a uma peça esférica (19) da junta esférica (16), de tal forma que o espaço interno (S) da almofada de sucção (24) é posto em comunicação com a primeira passagem (14) através da segunda passagem (17).
3. O conjunto da ventosa a vácuo (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dispositivo prendedor (20)

Petição 870190006268, de 21/01/2019, pág. 3/22

2/2 compreende uma estrutura superior (21) e uma estrutura inferior (22), de tal forma que a estrutura superior (21) tem uma superfície interna (21a), cuja forma corresponde àquela da semi-esfera superior da peça esférica da junta esférica (19), e a estrutura inferior (22) tem uma superfície interna (22a), cuja forma corresponde à da semi-esfera inferior da peça esférica (19), de tal forma que as estruturas superior e inferior (21, 22) são postas em contato uma com a outra e acopladas enquanto recebem a peça esférica (19), de tal modo que o flange saliente (23) seja montado, seletivamente, em ambas as estruturas, a superior (21) ou a inferior (22) .
4. 0 conjunto da ventosa a vácuo (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o suporte (13) ser uma peça tipo L invertido concebida para entrar em contato com uma superfície superior e uma superfície lateral do flange interno (25) da almofada de sucção (24) .
5. O conjunto de ventosa a vácuo (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a peça elástica (27) ser uma mola espiral axialmente montada na parte externa do corpo (11).
6. O conjunto da ventosa a vácuo de (10) acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a mola espiral ser uma mola cônica com o diâmetro aumentando para baixo.
7. O conjunto da ventosa a vácuo (10) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a peça anular (25) ter uma saliência superior (28) em torno da periferia, e a extremidade afastada da mola espiral (27) é apoiada na saliência superior (28).