BR112014018486B1

BR112014018486B1 - Aparelho de fixação elétrico

Info

Publication number: BR112014018486B1
Application number: BR112014018486-0A
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: DE112012005753B4; RU2014130891A; JP5887680B2; TW201336618A; WO2013111401A1; JP2013154421A; CN104066552A; US20140367906A1; CN104066552B; TWI503199B; KR20140102321A; BR112014018486A2; RU2600782C2; DE112012005753T5; BR112014018486A8; US10195720B2

Abstract

aparelho de fixação elétrico. um aparelho de fixação elétrico (10) inclui um corpo (12), uma unidade de acionamento rotativo (14) que é acionada rotativamente por um sinal elétrico, e um braço de fixação (20) disposto rotativamente com respeito ao corpo (12). ao acionar a unidade de acionamento rotativo (14), uma força de acionamento é transmitida para o braço de fixação (20) por meio de um mecanismo de transmissão de força de acionamento (18), através do qual o braço de fixação (20) é girado por meio de um braço de ligação (50) por um ângulo predeterminado em relação ao corpo (12), e uma peça de trabalho é fixa entre o braço de fixação (20) e um membro de suporte (22) do corpo (12). além disso, operação rotativa do braço de fixação (20) é regulada por encosto de um sub-rolo (52) contra uma porção inclinada (46) de um corpo de deslocamento (28).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho de fixação elétrico, o qual é capaz de fixar uma peça de trabalho em uma linha de montagem automatizada ou semelhantes.

ANTECEDENTES DA ARTE

[002] Até aqui, em uma linha de montagem automatizada para automóveis, um processo de montagem tem sido realizado em que fixação é realizada por um aparelho de fixação sob uma condição em que painéis de corpo pré-formados são posicionados de uma maneira sobreposta e os painéis de corpo são soldados em conjunto.

[003] O presente Requerente propôs um aparelho de fixação elétrico como descrito na Publicação de Patente Japonesa Revelada No. 2001-105332. O aparelho de fixação elétrico é equipado com um corpo, uma unidade de acionamento rotativo disposta no interior do corpo, e um braço de fixação, que projeta para fora em relação ao corpo. Por transmitir uma força de acionamento rotativo da unidade de acionamento rotativo para um mecanismo de parafuso de esfera, o braço de fixação é operado por meio de um mecanismo de ligação alternado de modo a rodar através de um ângulo predeterminado para fixação de uma peça de trabalho ou semelhante, por exemplo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Um objetivo geral da presente invenção é fornecer um aparelho de fixação elétrico em que uma força de fixação estável pode ser sempre obtida sem a necessidade de operações de ajuste serem realizadas em um braço de fixação, em conjunto com habilitar várias peças de trabalho de diferentes espessuras serem fixadas de um modo estável.

[005] A presente invenção é um aparelho de fixação elétrico que compreende um corpo, uma unidade de acionamento que é acionada rotativamente por um sinal elétrico e gera uma força de acionamento, um mecanismo de transmissão de força de acionamento tendo um corpo de deslocamento, o qual converte movimento de rotação em movimento linear por ser deslocado em uma direção axial sob uma ação rotativa da unidade de acionamento, um braço de fixação disposto rotativamente com respeito ao corpo e que é girado pela força de acionamento para fixar uma peça de trabalho, e um mecanismo de bloqueio para regular a operação rotativa do braço de fixação em um momento de fixação da peça de trabalho pelo braço de fixação, em que o mecanismo de bloqueio é constituído a partir de um rolo que é disposto rotativamente no braço de fixação, e uma porção inclinada contra a qual o rolo se apoia, e que é inclinada em um ângulo predeterminado em relação a uma direção de deslocamento do corpo de deslocamento, a porção inclinada sendo inclinada de tal modo que, no momento da fixação, o rolo é pressionado gradualmente para um lado do braço de fixação.

[006] De acordo com a presente invenção, sem fornecer um mecanismo de ligação alternado, em um momento de fixar uma peça de trabalho, operações de rotação do braço de fixação podem ser reguladas. Juntamente com isso, mesmo no caso de fixação de peças de trabalho de diferentes espessuras, fixação de tais peças de trabalho pode ser efetuada confiavelmente e estavelmente sem exigir operações de ajuste serem executadas cada vez que a espessura da peça de trabalho é alterada.

[007] Os objetivos, características e vantagens acima e outros da presente invenção irão tornar-se mais evidentes a partir da descrição seguinte quando tomada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais uma modalidade preferida da presente invenção é mostrada a título de exemplo ilustrativo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

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

[009] A Figura 2 é uma vista em corte transversal geral mostrando uma condição em que um braço de fixação no aparelho de fixação elétrico da Figura 1 é adicionalmente girado; e

[010] A Figura 3 é uma vista em corte transversal geral mostrando uma condição do aparelho de fixação elétrico da Figura 2, em que uma peça de trabalho tendo uma grande espessura de placa é fixada.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[011] Como mostrado nas Figuras 1 a 3, um aparelho de fixação elétrico 10 inclui um corpo oco 12, uma unidade de acionamento rotativo (unidade de acionamento) 14 disposta no interior do corpo 12, um mecanismo de transmissão de força de acionamento 18 que transmite uma força de acionamento rotativo da unidade de acionamento rotativo 14 para um braço de fixação 20, e o braço de fixação 20, o qual é disposto rotativamente em relação ao corpo 12.

[012] O corpo 12, por exemplo, é formado com uma forma retangular substancialmente alongada em secção transversal estendendo em uma direção vertical (a direção das setas A e B). Um membro de suporte 22 é fornecido, que projeta lateralmente sobre uma porção superior do corpo 12. O membro de suporte 22 projeta para fora em uma direção horizontal tendo um comprimento predeterminado em relação a uma superfície lateral do corpo 12, e é formado na extremidade do mesmo com uma secção de fixação 24, que projeta para cima.

[013] Além disso, como mostrado na Figura 2, em um tempo de fixação quando o braço de fixação 20 é girado, uma peça de trabalho W é fixada entre o braço de fixação 20 e o membro de suporte 22.

[014] Além disso, uma ranhura de rolo 26, que estende em uma direção vertical (a direção das setas A e B), é formada em uma porção substancialmente central do corpo 12. Rolos 30, os quais são fornecidos em um corpo de deslocamento posteriormente descrito 28, são inseridos em e guiados pela ranhura de rolo 26.

[015] A unidade de acionamento rotativo 14 é constituída, por exemplo, a partir de uma fonte de acionamento rotativo 32 tal como um motor de indução, um motor sem escovas, ou similar, que é acionado rotativamente por um sinal elétrico que é inserido no mesmo. 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 de acionamento 34 da mesma sendo disposto em uma direção para baixo (na direção da seta A).

[016] O mecanismo de transmissão de força de acionamento 18 inclui um eixo de parafuso de alimentação 36, o qual é disposto rotativamente em uma porção substancialmente central do corpo 12, uma polia de acionamento 38 conectada ao eixo de acionamento 34 da fonte de acionamento rotativo 32, uma polia acionada 40, que é conectada a uma extremidade inferior do eixo de parafuso de alimentação 36, uma correia de transmissão 42 formada entre a polia de acionamento 38 e a polia acionada 40 e o corpo de deslocamento 28, o qual é acoplado por parafuso com um lado circunferencial exterior do eixo de parafuso de alimentação 36.

[017] O eixo de parafuso de alimentação 36 é um corpo axial tendo um comprimento predeterminado, o qual é disposto para estender em uma direção vertical (a direção das setas A e B) no interior do corpo 12. Extremidade superior e inferior do eixo de parafuso de alimentação 36 são suportadas rotativamente com respeito ao corpo 12. Além disso, ranhuras de parafuso são formadas em uma forma helicoidal na superfície circunferencial exterior do eixo de parafuso de alimentação 36, e o eixo de parafuso de alimentação 36 é disposto em paralelo com a unidade de acionamento rotativo 14 no interior do corpo 12.

[018] A polia de acionamento 38 e a polia acionada 40 são formadas, respectivamente, como discos, e são dispostas na mesma altura de modo que superfícies circunferenciais exteriores mútuas das mesmas sejam voltadas uma para outra (ver Figura 1). Além disso, a correia de transmissão 42 é formada em torno de respectivas superfícies circunferencials exteriores da polia de acionamento 38 e a polia acionada 40, de tal modo que por acionar a unidade de acionamento rotativo 14, a polia de acionamento 38 é rodada, e a força rotacional da mesma é transmitida através da correia de transmissão 42 para a polia acionada 40, em que a polia acionada 40 e o eixo de parafuso de alimentação 36 são girados em conjunto em uníssono.

[019] O corpo de deslocamento 28 é formado em uma forma cilíndrica com um comprimento predeterminado ao longo da direção axial (direção das setas A e B). Roscas de parafuso fêmeas 44, que são formadas em uma porção interior do corpo de deslocamento 28, são engatadas por parafuso com o eixo de parafuso de alimentação 36. Mais especificamente, o eixo de parafuso de alimentação 36 é inserido no interior do corpo de deslocamento 28 e é preso em engate roscado com o mesmo. Além disso, o corpo de deslocamento 28 é movido na direção axial (direção das setas A e B) por rotação do eixo de parafuso de alimentação 36.

[020] Além disso, um par de rolos 30 é fornecido rotativamente na parte superior do corpo de deslocamento 28. Por inserção dos rolos 30 na ranhura de rolo 26 do corpo 12, o corpo de deslocamento 28 é orientado em uma direção vertical (a direção das setas A e B) através de seu movimento, ao passo que deslocamento rotativo do corpo de deslocamento 28 é restringido.

[021] Os rolos 30 são móveis apenas por uma distância predeterminada em direções (as direções da seta C) perpendiculares em relação à direção axial (direção das setas A e B) do corpo de deslocamento 28, por meio de uma ranhura de ligação 56 formada em uma parte superior do corpo de deslocamento 28. Uma extremidade de um braço de ligação 50, que é suportado rotativamente no corpo de deslocamento 28 em conjunto com os rolos 30, é disposta para movimento em uma direção perpendicular à direção axial do corpo de deslocamento 28.

[022] Além disso, na porção superior do corpo de deslocamento 28 confrontando o braço de fixação 20, uma porção inclinada 46 é formada, que afunila gradualmente em direção a uma extremidade superior do mesmo. Quando o braço de fixação 20 é girado a partir de um estado não fixo em um estado fixo, um sub-rolo 52 do braço de fixação 20 entra em encosto contra a porção inclinada 46.

[023] O braço de ligação 50 é conectado entre uma parte superior do corpo de deslocamento 28 e o braço de fixação 20. O braço de ligação 50 é suportado rotativamente no corpo de deslocamento 28 em conjunto com os rolos 30, assim como sendo suportado rotativamente em uma porção de canto superior do braço de fixação 20 na estado fixo (ver Figura 2). Além disso, através do corpo de deslocamento 28, o braço de ligação 50 converte movimento linear do eixo de parafuso de alimentação 36 em movimento rotativo do braço de fixação 20.

[024] Por outro lado, na outra porção lateral do corpo de deslocamento 28, um corpo de guia 58 é fornecido que estende na direção axial (direção das setas A e B) do corpo de deslocamento 28, e projeta para fora em relação à porção lateral, de tal modo que quando o corpo de deslocamento 28 é deslocado para cima (na direção da seta B), o corpo de guia 58 move para encostar contra um trilho de guia 60 fornecido no corpo 12. Consequentemente, o corpo de deslocamento 28 pode ser movido em uma direção vertical (a direção das setas A e B) enquanto sendo orientado ao longo do trilho de guia 60. Mais especificamente, o corpo de guia 58 e o trilho de guia 60 funcionam em conjunto como um meio de guia para guiar o movimento do corpo de deslocamento 28 na direção axial (direção das setas a e B).

[025] O braço de fixação 20 é formado, por exemplo, com uma forma substancialmente retangular em secção transversal, uma porção de canto inferior de uma extremidade do braço de fixação 20 sendo suportada rotativamente em relação ao corpo 12 por meio de um pino de suporte 48, e o braço de ligação 50 sendo rotativamente suportado na porção de canto superior acima da acima mencionada porção de canto inferior.

[026] Além disso, o sub-rolo 52 é suportado rotativamente entre a porção de canto inferior e a porção de canto superior na extremidade do braço de fixação 20. Durante a rotação do braço de fixação 20, o sub-rolo 52 gira em encosto contra a porção inclinada 46 do corpo de deslocamento 28.

[027] Por outro lado, na outra extremidade do braço de fixação 20, uma projeção 54 é fornecida que projeta para fora em uma forma hemisférica. A projeção 54 é disposta para enfrentar a secção de aperto 24 do membro de suporte 22 em um momento de fixação. Além disso, em um estado fixo em que o braço de fixação 20 tenha sido girado por um predeterminado ângulo, a peça de trabalho W é fixa e apertada entre a projeção 54 e o membro de suporte 22.

[028] O aparelho de fixação elétrico 10 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção é construído basicamente como descrito acima. Em seguida, operações e efeitos vantajosos do aparelho de fixação elétrico 10 serão descritos. Na descrição seguinte, um estado não fixo, como mostrado na Figura 1, deve ser tratado como uma posição inicial. Na posição inicial, a projeção 54 do braço de fixação 20 é posicionada grosseiramente perpendicularmente em relação à secção de aperto 24 do membro de suporte 22, e o braço de ligação 50 é disposto substancialmente ao longo de uma linha reta diretamente acima do corpo de deslocamento 28.

[029] Em primeiro lugar, na posição inicial do aparelho de fixação elétrico 10 mostrado na Figura 1, por introduzir um sinal elétrico a partir de um controlador de não ilustrado com respeito à fonte de acionamento rotativo 32 da unidade de acionamento rotativo 14, a fonte de acionamento rotativo 32 gira o eixo de acionamento 34, e a polia de acionamento 38 é girada juntamente com o eixo de acionamento 34. Além disso, quando da rotação da polia de acionamento 38, o tambor acionado 40 é girado juntamente com a mesma, assim girando o eixo de parafuso de alimentação 36. Por rotação do eixo de parafuso de alimentação 36, o corpo de deslocamento 28 move para cima (na direção da seta B) enquanto sendo guiado pelos rolos 30 no que diz respeito à ranhura de rolo 26, e ao longo com a mesma, o braço de ligação 50 começa a rodar no sentido horário sobre o local em que o braço de ligação 50 é suportado rotativamente no corpo de deslocamento 28, e o braço de fixação 20 é rodado no sentido horário através de um ângulo predeterminado sobre o pino de apoio 48.

[030] Consequentemente, como mostrado na Figura 2, a projeção 54 do braço de fixação 20 é trazida para encosto contra a peça de trabalho W, e um estado fixo é provocado, em que a peça de trabalho W é apertada entre o membro de suporte 22 do corpo 12 e a projeção 54.

[031] Neste momento, acompanhando rotação do braço de fixação 20, através do braço de ligação 50, os rolos 30 movem ao longo da ranhura de ligação 56 em uma direção para aproximar do braço de fixação 20, e o sub-rolo 52 encosta contra a porção inclinada 46 do corpo de deslocamento 28 e pressiona o braço de fixação 20, pelo que uma condição bloqueada é provocada, em que rotação do braço de fixação 20 é bloqueada, e o estado fixo da peça de trabalho W pode ser mantido.

[032] Por outro lado, como mostrado na Figura 3, em contraste com a peça de trabalho W acima referida, no caso em que uma peça de trabalho Wl tendo uma grande espessura de placa é fixa, como um resultado da projeção 54 do braço de fixação 20 sendo colocado em encosto contra a peça de trabalho Wl, o ângulo de rotação do braço de fixação 20 é menor comparado ao caso de prender uma peça de trabalho W tendo uma pequena espessura de placa. Consequentemente, fixação ocorre em uma condição em que o ângulo de rotação do grampo de braço 20 é relativamente pequeno, e os rolos 30 são posicionados em uma porção substancialmente central da ranhura de ligação 56. Neste caso também, porque o sub- rolo 52, o qual é disposto sobre uma extremidade do braço de fixação 20, encosta contra a porção inclinada 46 do corpo de deslocamento 28, e também é pressionado para o outro lado de extremidade do braço de fixação 20, um estado bloqueado é provocado em que operação rotativa do braço de fixação 20 é regulada.

[033] Na forma anterior, com a presente modalidade, o braço de fixação 20 é rodado por um braço de ligação 50 sob operação da unidade de acionamento rotativo 14, e o sub- rolo 52 do braço de fixação 20 encosta contra a porção inclinada 46 do corpo de deslocamento 28, em que operação rotativa no momento da fixação é regulada. Especificamente, operação rotativa do braço de fixação 20 é realizada pelo braço de ligação 50, e regulação da operação rotativa do braço de fixação 20 é realizada pelo sub-rolo 52 e a porção inclinada 46. Consequentemente, quando peças de trabalho W, W1 são fixadas pelo aparelho de fixação elétrico 10, peças W, W1 de diferentes espessuras, variando de placas finas a placas grossas, podem ser fixadas confiavelmente e estavelmente sem efetuar qualquer operação de ajuste.

[034] O aparelho de fixação elétrico de acordo com a presente invenção não se limita à modalidade acima referida, e é um assunto claro que várias estruturas adicionais ou alteradas podem ser adotadas nele sem se desviar da essência essencial da presente invenção.

Claims

1. Aparelho de fixação elétrico (10), caracterizado pelo fato de que compreende:um corpo (12);uma unidade de acionamento (14) que é acionada rotativamente por um sinal elétrico e gera uma força de acionamento;um mecanismo de transmissão de força de acionamento (18) tendo um corpo de deslocamento (28), que converte movimento de rotação em movimento linear por ser deslocado em uma direção axial sob uma ação rotativa da unidade de acionamento (14);um braço de fixação (20) disposto rotativamente com respeito ao corpo (12) através de um pino de suporte (48) e que é girado pela força de acionamento para prender uma peça de trabalho;um braço de ligação (50) que conecta de forma pivotante o braço de fixação (20) e o corpo de deslocamento (28);um mecanismo de bloqueio para regular operação rotativa do braço de fixação (20) em um tempo de fixação da peça de trabalho pelo braço de fixação (20),em que o mecanismo de bloqueio inclui um rolo (52) que é disposto rotativamente no braço de fixação (20), e uma porção inclinada (46) formada fixamente no corpo de deslocamento (28), o rolo (52) sendo para encostar contra a porção inclinada (46), a porção inclinada (46) sendo inclinada em um ângulo predeterminado em relação a uma direção de deslocamento do corpo de deslocamento (28), a porção inclinada (46)sendo inclinada de tal modo que, no momento da fixação, o rolo (52) gradualmente é pressionado em direção a um lado do braço de fixação (20),em que a porção inclinada (46) inclui uma primeira porção inclinada e uma segunda porção inclinada, a primeira porção inclinada forma um primeiro ângulo agudo positivo com a direção axial e a segunda porção inclinada forma um segundo ângulo agudo positivo, menor que o primeiro ângulo agudo positivo, com a direção axial,em que uma porção de canto inferior de um primeiro lado de extremidade do braço de fixação (20) é rotativamente suportada pelo pino de suporte (48), e uma porção de canto superior do primeiro lado de extremidade do braço de fixação (20) é rotativamente suportado por uma conexão pivotante ao braço de ligação (50),em que um plano é definido por um eixo de rotação do pino de suporte (48) e um eixo de rotação da conexão pivotante,em que uma linha ortogonal ao plano que intersecta o eixo de rotação do rolo (52) está entre o eixo de rotação do pino de suporte (48) e o eixo de rotação da conexão pivotante,em que o braço de fixação (20) inclui uma projeção (54) com uma curvatura, a curvatura configurada para contatar a peça de trabalho em uma posição fixa,em que uma orientação do braço de fixação (20) com respeito ao membro de suporte na posição fixa é variável a fim de fixar peças de trabalho de diferentes espessuras, e,em que o rolo (52) encosta contra uma entre a primeira porção inclinada e a segunda porção inclinada em condições de fixação total.

2. Aparelho de fixação elétrico (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um mecanismo de guia que guia o corpo de deslocamento (28) na direção axial.

3. Aparelho de fixação elétrico (10), de acordo com reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, o mecanismo de guia compreende:um corpo de guia (58) disposto em uma superfície lateral do corpo de deslocamento (28); eum trilho de guia (60) disposto no corpo (12) virado para o corpo de guia (58),em que o trilho de guia (60) estende em paralelo com a direção de deslocamento do corpo de deslocamento (28).

4. Aparelho de fixação elétrico (10), de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo fato de que, a porção inclinada (46) é gradualmente afunilada em direção a uma extremidade próxima ao braço de fixação (20).

5. Aparelho de fixação elétrico (10), de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo fato de que o braço de fixação (20) fixa a peça de trabalho em um segundo lado da extremidade do braço de fixação (20), que é oposto ao primeiro lado de extremidade.

6. Aparelho de fixação elétrico (10), de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo fato de que a projeção (54) é moldada em um hemisfério.

7. Aparelho de fixação elétrico (10), de acordo com a reinvindicação 6, caracterizado pelo fato de que o aparelho inclui ainda um membro de suporte estendendo a partir do corpo (12) e incluindo uma seção de fixação,em que a seção de fixação fornece uma superfície plana contra a qual a projeção (54) deve encostar.