BR202022009269Y1 - Disposição introduzida em dispositivo de aplicação de pontos de solda em peças cilindricas - Google Patents

Abstract

DISPOSIÇÃO INTRODUZIDA EM DISPOSITIVO DE APLICAÇÃO DE PONTOS DE SOLDA EM PEÇAS CILINDRICAS. O presente invento pertence ao campo dos dispositivos de soldas mais concretamente sistemas que imprimem pontos de solda em um rotor de uma moenda. O presente dispositivo traz como principal vantagem em relação aos dispositivos conhecidos no estado da técnica o fato de possui um sistema de armazenamento dos eletrodos no próprio cabeçote de solda, o que reduz o tempo de operação do equipamento, após o término de um eletrodo e o carregamento de outro, aumentando o rendimento operacional do equipamento e diminuindo o tempo e manutenção dos rotores. O presente invento traz ainda um sistema de avanço e recuo nos planos transversais e longitudinais mais simples, facilitando a montagem do conjunto na moenda e provendo uma maior segurança ao operador.

Description

[01] O presente modelo de utilidade pertence ao campo dos dispositivos de soldas mais concretamente sistemas que imprimem pontos de solda em peças cilíndricas, apresentando um porta eletrodo sensorizado ou temporizado que permite a abertura e fechamento seletivo de suas garras, fazendo com que ao término do tamanho útil do eletrodo um meio automático de abertura remova os restos do eletrodo para um coletor e outro eletrodo novo adentre ao perímetro das garras do porta-eletrodo para o prosseguimento do processo de solda.

[02] Moendas para a extração de partes líquidas da cana-de-açúcar são bem conhecidas no estado da técnica, estas moendas possuem eixos mancalizados que são acionados por uma fonte motora normalmente um motor de alta potência. Estes eixos carregam rotores, dotados de múltiplos canais, sendo que estes canais são disposto em projeção radical, conformando duas bordas por cada canal de modo que na superfície destas bordas se apliquem um revestimento duro a partir de eletrodos ou arame de soldas sendo que este processo é concebido a partir de um cordão de solda que forma uma base na qual é adicionada uma sobre-base e um ponto de mais alongado de solda conhecido no estado da técnica como “picote”, que conforma uma espécie de endentação nas bordas dos canais que formam o rotor da moenda, que aumentam a área de contato e área de compressão e esmagamento da cana-de-açúcar.

[03] Os rotores interoperam em pares, sendo que a borda de um canal gira no perímetro interno do outro formando o perímetro ativo da moenda. Para aumentar a extração das partes líquidas da cana-de- açúcar, as superfícies internas das bordas dos canais recebem pontos de solda aleatórios, em uma técnica conhecida como chapiscos, onde se imprime giro no rotor para que um eletrodo ou arame de solda possa inserir os múltiplos pontos de adição de material, fazendo com que se tenha uma melhor extração do líquido retido na cana-de-açúcar pelo aumento da área de arraste e esmagamento do produto.

[04] Por serem os principais pontos de contato do rotor da moenda com a matéria a ser processada os chapiscos devem ser repostos periodicamente, inclusive durante a safra, dessa forma foram criados inúmeros meios para automatizar esse processo, sendo que um dos mais conhecidos atualmente são através do emprego dos robôs para chapiscos.

[05] Os robôs para este fim são contados em uma armação estrutural, onde um cabeçote de solda está disposto de maneira fixamente móvel, sendo que este cabeçote possui grau de liberdade mecânica no plano transversal, este cabeçote normalmente trabalha com soldas por arame, onde um meio eletrônico posiciona o arame entre os canais do rotor, fazendo com que ocorra o derretimento do arame e este seja fixado por todo o perímetro das paredes do respetivo canal.

[06] Embora funcionem de maneira satisfatória, o processo de solda de arame tubular proporciona uma baixa quantidade de preenchimento de material durante o chapisco, em relação ao método de eletrodo revestido, portanto se torna um processo mais caro, em determinados casos se fazem necessários cilindros de gases para auxiliar no processo de adição do material.

[07] O documento PI9200523 descreve um dispositivo para aplicação automática de solda em rolos de moendas que compreende um cabeçote portador do eletrodo e formado por corpo-base centralmente dotado de pino roscado, encaixado no orifício interno de carro-móvel, e passível de ser girado por ação de motor, dito carro possuindo internamente porta-eletrodo; o cabeçote é montado sobre mesa angular, a qual é montada sobre carro-móvel, transpassado por barra roscada e por barras-guia, paralelas entre si, e cujas extremidades são fixadas em suportes, fixados em apoios da moenda; a barra roscada é passível de ser girada por ação de motor. O carro possui internamente um porta-eletrodos cuja função é armazenar eletrodos e fornecê-los automaticamente para a solda através de um sensor e de uma pinça 4 que aprisiona o eletrodo.

[08] O documento PI1103112 descreve um processo automático de soldagem em rolos de moenda de cana-de-açúcar a partir de eletrodo apresentando um magazine passível de executar a troca de eletrodos em número suficiente para que todos os frisos de uma camisa sejam soldados em uma única operação, sendo que faz parte deste equipamento ainda, um dispositivo para soldagem com partida a laser, de forma que os frisos sejam monitorados e a solda seja iniciada automaticamente no ponto necessário e, também um sistema de proteção contra desgastes dos componentes para trabalhar no ambiente da moenda.

[09] Em que pese o estado da técnica descrever dispositivos de aplicação de pontos de solda em peças cilindricas com cabeçotes e porta-eletrodos junto aos cabeçotes, não são previstos porta eletrodos sensorizados ou temporizados com abertura e fechamento seletivo de suas garras quando identificado o término do tamanho útil do eletrodo, assim como meios para a remoção dos restos do eletrodo para um coletor e o posicionamento de um novo eletrodo no perímetro das garras para o prosseguimento do processo de solda.

[010] É objetivo do presente modelo de utilidade a provisão de uma disposição introduzida em dispositivo de aplicação de pontos de solda em uma peça cilíndrica, que possua meios de retenção dos restos de elétrodos durante o processo de troca.

[011] É objetivo do presente modelo de utilidade a provisão de uma disposição introduzida em dispositivo de aplicação de pontos de solda em uma peça cilíndrica que seja de fácil instalação, manutenção e custos competitivos.

[012] O modelo de utilidade será melhor descrito com base nas figuras anexas dadas a título exemplificativo de uma possível forma de idealização, nas quais:

[013] Figura 01 - Representa um diagrama em blocos da montagem da disposição introduzida em dispositivo de aplicação de pontos de solda em um rotor, objeto do presente invento;

[014] Figura 02 - Representa um diagrama em blocos do fluxo de substituição de um eletrodo consumido na disposição introduzida em dispositivo de aplicação de pontos de solda em um rotor, objeto do presente invento;

[015] Figura 03 - Representa uma vista em perspectiva superior da disposição introduzida em dispositivo de aplicação de pontos de solda em um rotor, objeto do presente invento;

[016] Figura 04 - Representa uma vista em perspectiva lateral da disposição introduzida em dispositivo de aplicação de pontos de solda em um rotor, objeto do presente invento.

[017] Com base nos desenhos e figuras anexas, o presente invento compreende uma disposição introduzida em dispositivo de aplicação de pontos de solda em um rotor, onde uma armação estrutural (01), construída em vigas ou tubos de aço, possui meios de acoplamento a porção marginal de um rotor (02), dita armação estrutural (01) carrega de maneira fixamente móvel um cabeçote de solda (03).

[018] O cabeçote de solda (03) é composto por uma fonte inversora ou qualquer outro meio conhecido e adequado de geração de um arco de solda para um eletrodo revestido, bem como um porta eletrodo de abertura e fechamento seletivo.

[019] O cabeçote (03) é montado de modo que se tenha um grau de liberdade mecânica no plano longitudinal em relação ao sentido de giro do rotor, dito grau de liberdade mecânica obtido a partir de meios de deslocamento conhecidos, como conjuntos de rodízios acoplados em trilhos ou fusos mecânicos, permitindo o avanço e retrocesso do cabeçote em estágio de trabalho.

[020] Os meios de deslocamento possuem um elemento terminal, o qual recebe um fluxo de potência a partir de uma unidade motriz (04), como um motor elétrico, por exemplo. A fonte motriz é controlada eletronicamente por um meio computacional (05), como microprocessador, um controlador analógico ou digital, um controlador lógico programável, entre outros.

[021] O meio computacional controla a rotação e o deslocamento do cabeçote (03) a partir de um avanço ou retrocesso síncrono, onde cada ciclo de trabalho permite com que o eletrodo se posicione no interior dos canais do rotor, tendo um meio de deslocamento do porta eletrodo do cabeçote no plano angular para que a ponta do eletrodo esteja próxima ao metal onde será adicionado o material para o fechamento do arco de solda.

[022] Este controle de deslocamento angular pode se dar a partir de um motor de passo ou outro meio conhecido e adequado.

[023] Finalizado um ciclo de trabalho o cabeçote (03) avança no plano longitudinal para que o processo se repita no próximo canal.

[024] O sistema conta ainda com um porta eletrodo de alimentação contínua, onde um meio de sensorização ou temporização determine o tempo de consumo de um eletrodo revestido, sendo que uma vez detectado um tamanho crítico para o eletrodo, o porta eletrodo é aberto para que os restos dos eletrodos caiam em um coletor, e um novo eletrodo seja instalado no interior do porta eletrodo.

[025] Com base no presente invento esta substituição pode ocorrer por um algoritmo que gera um tempo de acionamento de um tensionador, como um eletroímã, para abertura do porta eletrodo, através de parâmetros como tempo de consumo, corrente de soldagem.

[026] O meio de deslocamento pode contar com sistema de leitura de posição do cabeçote de solda (03) em relação aos canais do rotor, isso é idealizado por meios de sensoriamento da posição através de circuitos digitais, como circuitos baseados em encoder, onde um transdutor de posição, como um sensor eletromecânico, encoder, magnético, capacitivo tem a funcionalidade de transformar posição em sinal elétrico digital, permitindo com que pelo meio computacional seja deslocado de acordo com o fim de cada ciclo de trabalho dentro do canal.

[027] Embora não tenha sido descrito nem detalhado nos desenhos as formas de acionamento e as fontes motrizes, deve ser entendido que estas são conhecidas do estado da técnica, como cremalheiras, trilhos, fusos e as fontes motrizes são a partir de motores elétricos, cujo a construção isolada não pertence ao escopo do presente invento.

[028] Embora tenham sido descritas apenas duas formas construtivas para a disposição introduzida em dispositivo de aplicação de pontos de solda em um rotor, deve ficar claro que eventuais mudanças nas formas e disposições podem ocorrem sem que se fuja do escopo de uma ou mais reivindicações que acompanham o presente relatório descritivo.

Claims (1)

1. DISPOSIÇÃO INTRODUZIDA EM DISPOSITIVO DE APLICAÇÃO DE PONTOS DE SOLDA EM PEÇAS CILINDRICAS que compreende uma armação estrutural (01) dotada de meios de acoplamento em um conjunto de rotores (02), dita armação estrutural (01) que carrega de maneira fixamente móvel um cabeçote (03) de solda dotado de um conjunto de rodízios que interopera com meio de deslocamento operativamente associado a uma fonte motriz, caracterizado por apresentar um porta eletrodo sensorizado ou temporizado com abertura e fechamento seletivo das garras através de um meio impulsor, dito porta eletrodo que apresenta um coletor junto ao cabeçote.