BR112014018438B1

BR112014018438B1 - Aparelho elétrico de fixação

Info

Publication number: BR112014018438B1
Application number: BR112014018438-0A
Authority: BR
Inventors: Chiaki Fukui; Noriyuki Miyazaki
Original assignee: Smc Kabushiki Kaisha
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2022-01-18
Also published as: CN104066553B; RU2602582C2; TW201330993A; DE112012005763T5; US20140339753A1; WO2013111400A1; BR112014018438A2; JP2013154420A; RU2014130890A; CN104066553A; BR112014018438A8; DE112012005763B4; KR20140102320A; TWI562868B

Abstract

aparelho elétrico de fixação. um aparelho elétrico de fixação (10) inclui um corpo (12), uma unidade de acionamento rotativo (14) que é acionada de modo rotativo por um sinal elétrico, um mecanismo de transmissão de força de acionamento (18) para transmitir uma força de acionamento rotativo à unidade de acionamento rotativo (14) a um mecanismo de conexão alternada (16) e um braço de fixação (20) disposto de modo rotativo em relação ao corpo (12). acionando-se a unidade de acionamento rotativo (14), é transmitida uma força de acionamento ao braço de fixação através do mecanismo de transmissão de força de acionamento (18), sendo deste modo girado o braço de fixação (20) através de um ângulo predeterminado em relação ao corpo (12) e uma peça a ser trabalhada é fixada entre o braço de fixação (20) e um elemento de suporte (22) do corpo (12). simultaneamente, um mecanismo de ajuste (52) disposto sobre o braço de fixação (20) inclui uma haste (54) que avança e se retrai de modo a fixar de modo estável peças que têm diferentes espessuras de chapa.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção se refere a um aparelho elétrico de fixação, que é capaz de fixar uma peça a ser trabalhada sobre uma linha de montagem automatizada ou semelhante.

Fundamentos

[002] Até agora, em uma linha de montagem automatizada para automóveis, foi conduzido um processo de montagem em que a fixação é conduzida por um aparelho de fixação em uma condição em que os painéis de corpo preformados são posicionados de uma maneira sobreposta, sendo então, os painéis de corpo soldados entre si.

[003] O requerente da presente invenção propõe um aparelho elétrico de fixação conforme descrito na patente japonesa aberta ao público, No. 2001-105332. O aparelho elétrico de fixação é equipado com um corpo, uma unidade de acionamento rotativo disposta no interior do corpo, e um braço de fixação que se projeta para fora em relação ao corpo. Transmitindo uma força de acionamento rotativo da unidade de acionamento rotativo a um mecanismo de fuso de esferas, o braço de fixação é operado através de um mecanismo de conexão alternada de modo a girar através de um ângulo predeterminado para comprimir uma peça ou semelhante, por exemplo.

Sumário da Invenção

[004] Um objetivo geral da presente invenção consiste em propor um aparelho elétrico de fixação em que pode sempre ser atingida uma força de compressão estável, sem haver a exigência de serem conduzidas operações de ajuste no braço de fixação, permitindo ainda que diversas peças de diferentes espessuras sejam fixadas de um modo estável.

[005] A presente invenção consiste em um aparelho elétrico de fixação para agarrar uma peça com um braço de fixação rotativo, compreendendo um corpo, uma unidade de acionamento que é acionada rotativamente por um sinal elétrico, um mecanismo de transmissão para transmitir a força de acionamento rotativo da unidade de acionamento, um mecanismo de parafuso de alimentação para converter o movimento de rotação transmitido pelo mecanismo de transmissão em um movimento linear, um mecanismo de conexão alternada para converter o movimento linear transmitido pelo mecanismo de parafuso de alimentação em uma operação rotativa do braço de fixação e um mecanismo de ajuste para ajustar a posição de fixação pelo braço de fixação correspondendo à espessura da peça.

[006] De acordo com a presente invenção, o mecanismo de ajuste é proposto, que é capaz de ajustar uma posição de fixação do braço de fixação que corresponda à espessura da peça, de modo a comprimir a peça com uma força de compressão predeterminada. Assim, por exemplo, mesmo no caso em que são comprimidas peças de diferentes espessuras, não há necessidade de se ajustar o mecanismo de conexão alternada sempre que a espessura de chapa da peça tiver sido alterada, de modo que a fixação das peças pode ser conduzida de modo confiável e estável pelo simples ajuste da posição de fixação por meio de um mecanismo de ajuste.

[007] Os objetivos, características e vantagens acima e outros da presente invenção se tornarão mais aparentes com a leitura da descrição que segue quando tomada em conjunto com os desenhos apensos em que uma modalidade preferida da presente invenção é mostrada a título de exemplo ilustrativo.

Descrição Sucinta dos Desenhos

[008] A Figura 1 é uma vista geral em seção transversal mostrando um aparelho elétrico de fixação de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;

[009] a Figura 2 é uma vista geral em seção transversal mostrando uma condição em que se faz um braço de fixação girar dentro do aparelho elétrico de fixação da Figura 1 de um ângulo predeterminado;

[010] a Figura 3 é uma vista geral em seção transversal mostrando um estado fixado em que se continua a fazer girar o braço de fixação no aparelho elétrico de fixação da Figura 2;

[011] a Figura 4 é uma vista em planta com a omissão parcial do aparelho elétrico de fixação da Figura 1, observado de baixo; e

[012] a Figura 5 é uma vista em seção transversal ampliada mostrando um estado fixado no aparelho elétrico de fixação da Figura 4, em que é fixada uma peça tendo uma grande espessura de chapa.

Descrição de Modalidades

[013] Conforme mostrado nas Figuras 1 a 3, um aparelho elétrico de fixação 10 inclui um corpo 12, uma unidade de acionamento rotativo 14 disposta no interior do corpo 12, um mecanismo de transmissão de força de acionamento (mecanismo de transmissão) 18 para transmitir uma força de acionamento rotativo da unidade de acionamento rotativo 14 ao mecanismo de conexão alternada 16, e um braço de fixação 20 disposto de modo rotativo em relação ao copo 12.

[014] O corpo 12, por exemplo, é oco e é formado tendo um formato alongado com uma seção transversal substancialmente retangular estendendo-se na direção vertical (a direção de setas A e B). É previsto um elemento de suporte 22 que se projeta lateralmente sobre uma porção superior do corpo 12. O elemento de suporte 22 se projeta para fora em uma direção horizontal tendo um comprimento predeterminado em relação a uma superfície lateral do corpo 12, e é formado e na extremidade sua com uma seção de compressão 24, que se projeta para cima. Adicionalmente, conforme mostrado na figura 3, em um momento de fixação quando se faz girar o braço de fixação 20, uma peça W é comprimida entre o braço de fixação 20 e o elemento de suporte 22.

[015] Um sulco cilíndrico 26 que se estende em uma direção vertical (a direção das setas A e B), é formado em uma porção substancialmente central do corpo 12. Cilindros 30 que são previstos em um corpo de deslocamento 28 são descritos abaixo e estão inseridos no sulco cilíndrico 26 e são guiados por ele.

[016] A unidade de acionamento rotativo 14 é constituída, por exemplo, de uma fonte de acionamento rotativo 32, tal como um motor de indução, um motor sem escovas, ou semelhante que é acionado rotativamente por um sinal elétrico que é lançado nele. A fonte de acionamento rotativo 32 é disposta ao longo de uma direção vertical do corpo 12 (a direção das setas A e B), com um eixo motriz 34 seu sendo disposto em uma direção descendente (na direção da seta A).

[017] O mecanismo de transmissão da força de acionamento 18 inclui um eixo rosqueado de alimentação 36, que está disposto de modo rotativo em uma porção substancialmente central do corpo 12, uma polia motriz 38 conectada ao eixo motriz 34 da fonte de acionamento rotativo 32, uma polia acionada 40, que está conectada a uma extremidade inferior do eixo rosqueado de alimentação 36, uma correia de transmissão 42 distendida entre a polia motriz 38 e a polia acionada 40, e o corpo de deslocamento 28, que é engatado por rosca com um lado circunferencial externo do eixo rosqueado de alimentação 36.

[018] O eixo rosqueado de alimentação 36 é um corpo axial tendo um comprimento predeterminado e que é disposto para se estender em uma direção vertical (a direção das setas A e B) no interior do corpo 12. As extremidades superior e inferior do eixo rosqueado de alimentação 36 são sustentadas rotativamente em relação ao corpo 12. Além disso, os sulcos rosqueados são formados tendo um formato helicoidal na superfície circunferencial externa do eixo rosqueado de alimentação 36, e o eixo rosqueado de alimentação 36 é disposto em paralelo com a unidade de acionamento rotativa 14 no interior do corpo 12.

[019] Conforme mostrado na Figura 4, a polia motriz 38 e a polia acionada 40 são formadas respectivamente em forma de discos, e são dispostas à mesma altura, de modo que as suas superfícies circunferenciais externas mútuas estejam voltadas uma para a outra (veja Figura 1). Além disso, a correia de transmissão 42 é passada ao redor das superfícies circunferenciais externas respectivas da polia motriz 38 e da polia acionada 40, de modo tal, que, acionando-se a unidade de acionamento rotativa 14, faça-se girar a polia motriz 38, e a sua força de rotação é transmitida através da correia de transmissão 42 para a polia acionada 40, fazendo- se, assim, girar simultaneamente a polia acionada 40 e o eixo rosqueado de alimentação 36.

[020] O corpo de deslocamento 28 é formado em um formato cilíndrico tendo um comprimento predeterminado ao longo da direção axial (a direção das setas A e B). Os filetes de rosca fêmea 44, que são formados em uma porção interior do corpo de deslocamento 28, engatam por rosca como eixo rosqueado de alimentação 36. Mais especificamente, o eixo rosqueado de alimentação 36 é inserido no interior do corpo de deslocamento 28 e é mantido em engate por rosca com ele. Adicionalmente, o corpo de deslocamento 28 é deslocado na direção axial (a direção das setas A e B) por rotação do eixo rosqueado de alimentação 36.

[021] Além disso, é previsto um par de cilindros 30 que são giráveis na parte superior do corpo de deslocamento 28. Inserindo-se os cilindros 30 no sulco cilíndrico 26 do corpo 12, o corpo de deslocamento 28 é guiado em uma direção vertical (a direção das setas A e B) por movimento dele, ao passo que fica restringido o deslocamento rotativo do corpo de deslocamento 28. Mais especificamente, o sulco cilíndrico 26 funciona como um meio de guia para produzir o deslocamento linear do corpo de deslocamento 28 por meio do par de cilindros 30, e também funciona como um meio de prevenção do deslocamento rotativo para restringir o deslocamento rotativo do corpo de deslocamento 28.

[022] O mecanismo de conexão alternada 16 inclui um braço de conexão 46, que é sustentado de modo giratório, juntamente com os cilindros 30 sobre a parte superior do corpo de deslocamento 28, e que converte o movimento linear do eixo rosqueado de alimentação 36 no movimento rotativo do braço de fixação 20. Uma extremidade do braço de conexão 46 é sustentado de modo giratório sobre uma parte de extremidade superior do corpo de deslocamento 28, ao passo que a sua outra extremidade é sustentada de modo giratório em uma porção do canto superior do braço de fixação 20 no estado comprimido (veja a Figura 3).

[023] O braço de fixação 20 é formado tendo, por exemplo, uma seção transversal de formato substancialmente retangular, sendo uma porção de canto inferior de uma extremidade do braço de fixação 20 sustentada de modo rotativo em relação ao corpo 12 através de um pino de suporte 48, e sendo o braço de conexão 46 sustentado de modo giratório em uma porção de canto superior acima da porção de canto interior já mencionada.

[024] Além disso, é formada uma perfuração 50 na porção de outra extremidade do braço de fixação 20 substancialmente paralela à superfície lateral do braço de fixação 20. Um mecanismo de ajuste 52, que é capaz de manter a força de compressão substancialmente constante quando uma peça W é fixada, é disposto no interior da perfuração 50.

[025] O mecanismo de ajuste 52 inclui um corpo de compressão 54 disposto de modo deslocável na perfuração 50, e uma mola 56 interposta entre o corpo de compressão 54 e um degrau da perfuração 50. Uma força elástica da mola 56 força o corpo de compressão 54 na direção de um lado da superfície de extremidade inferior do braço de fixação 20.

[026] Uma extremidade distal do corpo de compressão 54 é formada tendo um formato hemisférico e em um estado comprimido em que o braço de fixação 20 é girado, a extremidade do corpo de compressão 54 é disposta em uma relação de confronto com a seção de compressão 24 do elemento de suporte 22 (veja a figura 3).

[027] O aparelho elétrico de fixação 10 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção é construído basicamente conforme foi descrito acima. Em seguida serão descritas operações e efeitos vantajosos do aparelho elétrico de fixação 10. Na descrição que segue, um estado não comprimido, conforme mostrado na Figura 1 será tratado como uma posição inicial. Na posição inicial a extremidade distal do corpo de compressão 54, que é montada no interior do braço de fixação 20, está posicionada substancialmente perpendicular em relação à seção de compressão 24 do elemento de suporte 22, e o braço de conexão 46 é disposto ao longo de uma linha substancialmente reta com o corpo de deslocamento 28.

[028] Em primeiro lugar, na posição inicial do aparelho elétrico de fixação 10 mostrado na figura 1, lançando-se um sinal elétrico de um controlador não ilustrado em relação à fonte motriz rotativa 32 da unidade de acionamento rotativa 14, a fonte motriz rotativa 32 faz o eixo motriz 34 irar e a polia motriz l38 gira juntamente com o eixo motriz 34. Adicionalmente, depois da rotação da polia motriz 38, a polia acionada 40, ao redor da qual é conduzida a correia de transmissão 42, também gira e o eixo rosqueado de alimentação 36 gira simultaneamente com a polia acionada 40. Por rotação do eixo rosqueado de alimentação 36, conforme mostrado na Figura 3, o corpo de deslocamento 28 se desloca para cima (na direção da seta B) sendo simultaneamente guiado pelos cilindros 30 em relação ao sulco cilíndrico 26. Juntamente com esta rotação, o braço de conexão 46 começa a girar no sentido horário ao redor do local onde o braço de conexão 46 está sustentado de modo giratório no corpo de deslocamento 28, e o braço de fixação 20 gira no sentido horário de um ângulo predeterminado ao redor do pino de suporte 48.

[029] Além disso, depois de continuar acionando a unidade de acionamento rotativa 14 e por uma ação de rotação do eixo rosqueado de alimentação 36, o corpo de deslocamento 28 se desloca ainda mais para cima (na direção da seta B) acompanhado pela rotação do braço de fixação 20 depois de um movimento de inclinação do braço de conexão 46. Consequentemente, o corpo de compressão 54 do braço de fixação 20 encosta contra a peça W, e, conforme mostrado na Figura 3, é produzido um estado de fixação em que a peça W é comprimida e retida entre o corpo de compressão 54 e o elemento de suporte 22 do corpo 12.

[030] Neste momento, o corpo de compressão 54 se desloca em uma direção axial corresponde a uma diferença entre a força elástica da mola 56 e a força de compressão aplicada quando a peça W é fixada. Mais especificamente no caso em que a força elástica da mola 56 é grande em relação à força de compressão do braço de fixação 20, como a força elástica da mola 56 supera a força de compressão, a peça W é fixada entre a extremidade distal do corpo de compressão 54 e a seção de compressão 24 do elemento de suporte 22 sem fazer com que o corpo de compressão 54 se desloque substancialmente ao longo da perfuração 50.

[031] Por outro lado, conforme mostrado na Figura 5, ao contrário da peça W citada acima, no caso em que é fixada uma peça W1 que tem uma grande espessura, quando o corpo de compressão 54, encosta na peça 1, o corpo de compressão 54 é comprimido na direção da perfuração 50 pela força de compressão do braço de fixação 20, e fixa a peça W1 em uma condição de ser deslocada de uma distância predeterminada em uma direção que a afasta do elemento de suporte 22.

[032] Do modo exposto acima, de acordo com a presente modalidade, no aparelho elétrico de fixação 10 equipado com o mecanismo de conexão alternada 16, o mecanismo de ajuste 52 tendo o corpo de compressão 54 que é forçado pela força elástica da mola 56, é previsto na outra extremidade do braço de fixação 20 que comprime as peças W, W1. Consequentemente, fazendo avançar e se retrair o corpo de compressão 54 em relação ao braço de fixação 20, por exemplo, mesmo no caso de peças W, W1 que tenham espessuras de chapa diferentes, deslocando-se o corpo de compressão 54 correspondendo à espessura sua, a fixação destas peças W, W1 pode ser efetuada de modo confiável e estável sem nenhuma necessidade de se ajustar o mecanismo de conexão alternada 16 cada vez que for alterada a espessura de chapa da peça.

[033] Em outras palavras, quando as peças W, W1 são fixadas pelo aparelho elétrico de fixação 10, as peças W, W1 tendo espessuras de chapa diferentes, variando desde chapas delgadas até chapas grossas, podem ser fixadas de modo confiável e estável sem se conduzir nenhuma operação de ajuste do mecanismo de conexão alternada 16.

[034] Além disso, como se faz o braço de fixação 20 girar pela força motriz da unidade de acionamento rotativa 14, que é acionada por um sinal elétrico, ficam possibilitadas operações de precisão elevada do braço de fixação 20, e a fixação das peças W, W1 pode ser efetuada com uma precisão maior.

[035] O aparelho elétrico de fixação de acordo com a presente invenção não é limitado à modalidade mencionada acima, e naturalmente podem ser adotadas diversas estruturas adicionais ou modificadas nela sem que haja desvio do espírito essencial da presente invenção.

Claims

1. Aparelho elétrico de fixação (10), para comprimir uma peça com um braço de fixação rotativo (20) , CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:- um corpo (12);- uma unidade de acionamento (14) que é acionada rotativamente por um sinal elétrico;- um mecanismo de transmissão (18) para transmitir uma força de acionamento rotativo da unidade de acionamento (14);- um mecanismo de parafuso de alimentação para converter o movimento rotativo transmitido pelo mecanismo de transmissão (18) em movimento linear;- um mecanismo de conexão alternada (16) para converter o movimento linear transmitido pelo mecanismo de parafuso de alimentação em uma operação rotativa do braço de fixação (20); e- um mecanismo de ajuste (52) para ajustar uma posição de fixação pelo braço de fixação (20) correspondente a uma espessura da peça,em que uma perfuração (50) é formada em uma extremidade do braço de fixação (20), a perfuração (50) incluindo um degrau;em que o mecanismo de ajuste (52) inclui um corpo de compressão (54) e um membro elástico (56), o corpo de compressão (54) sendo disposto de modo deslocável na perfuração (50), o membro elástico (56) impondo a força de compressão com relação ao membro de compressão (54); eem que o membro elástico (56) possui uma extremidade em contato com o degrau da perfuração (50) e uma outra extremidade em conato com um degrau do corpo de compressão (54) o qual é posicionado no interior da perfuração (50).

2. Aparelho elétrico de fixação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de compressão (54) é disposto no braço de fixação (20) e que é forçado por uma força de compressão na direção de um lado da peça, sendo a peça fixada entre o braço de fixação (20) e o corpo (12) através do corpo de compressão (54).

3. Aparelho elétrico de fixação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que no mecanismo de conexão alternada (16), um braço de conexão (46), que interconecta o braço de fixação (20) e um corpo de deslocamento (28) do mecanismo de parafuso de alimentação é retido em uma direção perpendicular a uma direção do movimento do corpo de deslocamento (28)