BRPI0621002A2

BRPI0621002A2 - guiding device for bending machine

Info

Publication number: BRPI0621002A2
Application number: BRPI0621002-3A
Authority: BR
Inventors: Joul Etienne
Original assignee: Numalliance
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2011-11-29
Also published as: CA2631846A1; EP1979111B1; DE602006010909D1; ATE450329T1; EP1979111A1; WO2007080236A1

Abstract

The present invention relates to an orientation device for bars, tubes or profiles, which device can be used in bending machines, comprising an arm (3) supporting a gripping system (1) provided with a gripper (6) and placed on a crank pin (5), characterized by the presence of two connecting rods (10, 11) and in that: the two connecting rods (10, 11) are connected to said arm (3) on two crank pins (7, 8) which are mounted freely in rotation with respect to the arm (3), said two connecting rods (10, 11) being able to be actuated simultaneously, and at least one connecting rod (10) or (11) is coupled via a crank pin (7) or (8) to the crank pin (5) in such a way as to automatically bring about a synchronized rotation of said gripping device (1) during the movement of the connecting rods (10, 11).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE ORIENTAÇÃO PARA A MÁQUINA DE ARQUEAMENTO".Report of the Invention Patent for "ARRANGEMENT GUIDANCE DEVICE".

A presente invenção refere-se a um dispositivo de orientação para barras, tubos ou perfilados utilizável em máquinas de arqueamento e em qualquer processo que necessita da orientação de uma barra em torno de seu eixo.The present invention relates to a bar, tube or profile guiding device usable in bending machines and in any process that requires the orientation of a bar around its axis.

Cadeiras, secadores, lustres, expositor e numerosos objetos são feitos com barras, tubos ou perfilados arqueados, dobrados, às vezes, nas três dimensões em formas complexas. Essas formas são realizadas por meio de máquinas de arqueamento que deformam os elementos, sem parti- los e com uma compressão mínima.Chairs, dryers, chandeliers, display and numerous objects are made with arched bars, tubes or profiles, sometimes folded in three dimensions into complex shapes. These shapes are realized by bending machines that deform the elements without breaking them and with minimal compression.

Essas máquinas de arqueamento são cada vez mais sofistica- das para realizar peças sempre mais complicadas, de maneira reprodutível, automatizada e a cadências de produção elevadas.These arching machines are increasingly sophisticated to make ever more complicated, reproducible, automated parts at high production rates.

Freqüentemente, é necessário realizar sobre um tubo, uma barra e um perfilado, dois arqueamentos, até mesmo mais, em planos diferentes, o que é obtido pelo desencaixe do tubo, após cada etapa, depois um reposi- cionamento após uma rotação. Essa rotação sendo geralmente feita por uma prisão na ponta dos elementos a deformar, quando esses elementos são barras cortadas. Uma grande precisão de reposicionamento é necessária para uma fabricação rigorosamente de acordo com o que é desejado no fi- nal. Um pequeno desvio de posicionamento traduzindo-se por um desvio muito amplificado após arqueamento.Often it is necessary to perform on one pipe, one bar and one profile, two bends, even more, in different planes, which is obtained by detaching the pipe after each step, then repositioning after one rotation. This rotation is usually made by a lock on the tip of the deforming elements when these elements are cut bars. High repositioning accuracy is required for a manufacture that is strictly in accordance with what is desired at the end. A small positioning deviation translates to a much amplified deviation after bending.

Tradicionalmente, as máquinas para arquear dispõem de dife- rentes cabeçotes de arqueamento, permitindo realizar deformações dos e- lementos nas três dimensões em duas ou várias etapas, segundo as neces- sidades. Com a finalidade de automatização completa dessas máquinas, é indispensável reposicionar o elemento a deformar na máquina, após cada arqueamento, essa operação é feita por cabeçotes de orientação situados entre os elementos de arqueamento.Traditionally, bending machines have different bending heads, allowing the deformations of the elements in the three dimensions in two or several stages, depending on the needs. For the purpose of complete automation of these machines, it is essential to reposition the deforming element in the machine after each bending. This operation is performed by guiding heads located between the bending elements.

Numerosas máquinas de arqueamento foram descritas na técni- ca anterior, notadamente nos documentos WO 0170425 e WO 0174512 da requerente.Numerous bending machines have been described in the prior art, notably in the applicant's WO 0170425 and WO 0174512.

No que refere-se aos dispositivos de transferência entre as eta- pas de arqueamento, os quais são chamados na seqüência desse documen- to dispositivos de orientação, são classicamente utilizados mecanismos de introdução radial, dispondo de uma orientação por faixa e de um acionamen- to circular concêntrico ao elemento tubular a deformar.Regarding the transfer devices between the arching steps, which are called in the sequence of this document guidance devices, radial introduction mechanisms are traditionally used, having a band orientation and a drive. concentric circular shape to the tubular element to deform.

Na técnica conhecida, uma fenda permite a introdução do ele- mento a deformar no cabeçote de orientação, essa fenda deve ser de uma profundidade suficiente para posicionar o centro da barra no centro do cabe- çote de orientação, o que impõe uma posição de carregamento e de descar- regamento, assim como uma trajetória do elemento extremamente precisa. Esse cabeçote de orientação necessita de um dispositivo de aperto no cen- tro do cabeçote.In the known art, a slot allows the deforming element to be introduced into the guide head, that slot must be of sufficient depth to position the center of the bar in the center of the guide head, which imposes a loading position. and unloading, as well as an extremely precise element path. This guiding head requires a clamping device in the center of the head.

A configuração atual dos cabeçotes de orientação conhecidos não permite um carregamento e um descarregamento do elemento a orientar em todas as posições, o que gera dispositivos complexos e volumosos para a manipulação dos elementos a deformar, quanto isto não obriga as opera- ções manuais de reposicionamento.The current configuration of known steering heads does not allow loading and unloading of the orienting element in all positions, which generates complex and bulky devices for manipulating the deforming elements, as this does not require manual repositioning operations. .

A configuração atual dos cabeçotes de orientação não permite também uma total liberdade de rotação para o elemento a orientar, dificulda- des angulares não permitem geralmente uma rotação completa do elemento antes de uma outra operação, limitando, em conseqüência, as possibilidades da máquina e os objetos realizáveis.The current configuration of the steering heads also does not allow complete freedom of rotation for the element to orient, angular difficulties generally do not allow a complete rotation of the element prior to further operation, thus limiting machine possibilities and achievable objects.

Pelo fato mesmo da própria concepção, os dispositivos de orien- tação conhecidos são volumosos e as máquinas que os incluem pouco com- pactas.By the very fact of the design itself, the known guidance devices are bulky and the machines that include them are not very compact.

O dispositivo, de acordo com a invenção, tem, portanto, por ob- jetivo resolver essas principais dificuldades para responder à necessidade de liberdade completa em relação às posições de carregamento e de des- carregamento do cabeçote de orientação, de trajetória precisa e de rotação a 3609 do elemento a orientar no interior da máquina de arqueamento.The device according to the invention is therefore intended to address these major difficulties in responding to the need for complete freedom from the loading and unloading positions of the steering head, precise trajectory and rotation 3609 of the element to orient within the bending machine.

A presente invenção refere-se a um dispositivo de orientação para barras, tubos ou perfilados, utilizável em máquinas de arqueamento, compreendendo um braço que suporta um sistema de preensão munido de uma pinça e situado sobre um punho. O dispositivo de orientação é caracte- rizado pela presença de duas bielas e pelo fato de:The present invention relates to a bar, tube or profile guidance device usable in bending machines, comprising an arm supporting a gripping system provided with a clip and situated on a handle. The guiding device is characterized by the presence of two connecting rods and the fact that:

- as duas bielas serem ligadas a esse braço sobre dois punhos montados livres em rotação em relação ao braço;- the two connecting rods are attached to this arm over two freely assembled cuffs rotating relative to the arm;

- essas duas bielas serem acondicionáveis simultaneamente;- these two connecting rods can be packed simultaneously;

- pelo menos uma biela ser acoplada por intermédio de um pu- nho no punho que suporta o sistema de preensão, de maneira a acionar es- se dispositivo de preensão automaticamente no decorrer do movimento das bielas em uma rotação sincronizada.- at least one connecting rod is coupled by means of a handle grip supporting the gripping system so as to actuate this gripping device automatically during the movement of the connecting rods in a synchronized rotation.

A invenção é uma melhoria significativa dos dispositivos existentes que apresenta a vantagem da facilidade de carregamento e de descarregamen- to dos elementos a orientar, notadamente em razão de sua concepção e do sistema de preensão. O pequeno volume do dispositivo de preensão permite realizar a orientação dos elementos o mais perto possível das ferramentas de arqueamento e localizar esse dispositivo sem dificuldade nas máquinas.The invention is a significant improvement of existing devices which has the advantage of the ease of loading and unloading of the elements to be oriented, notably by virtue of their design and the gripping system. The small volume of the gripping device makes it possible to orient the elements as close as possible to the bending tools and to locate the device without difficulty on the machines.

Uma vantagem determinante do dispositivo, de acordo com a invenção, provém da possibilidade de rotação e de orientação entre 0 e 360° dos tubos, barras ou perfilados, assim como a orientação de tubos em U.A key advantage of the device according to the invention is that it can rotate and orientate between 0 and 360 ° of the tubes, bars or profiles, as well as the orientation of U-tubes.

Essa orientação dos tubos em U, sem que uma retomada seja necessária, pode ser efetuada na maior parte das peças a realizar, o que permite uma automatização da fabricação de numerosos objetos desse tipo com um ganho de produtividade conseqüente.This U-tube orientation, without the need for a take-back, can be performed on most parts to be made, which allows the automation of the manufacture of numerous such objects with a consequent productivity gain.

Outras características e vantagens da invenção sobressairão da descrição que vai ser feita a seguir com relação aos desenhos anexados que são dados a título de exemplos não limitativos.Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description with respect to the accompanying drawings which are given by way of non-limiting examples.

As figuras 1a e 1b representam, em perspectiva, duas posições opostas do elemento a orientar e a configuração do cabeçote de orientação 30 nessas duas situações.Figures 1a and 1b represent, in perspective, two opposite positions of the element to orient and the configuration of the guide head 30 in these two situations.

As figuras 2a e 2b representam, em vista lateral e em corte, as duas posições opostas do elemento a orientar e as componentes do cabeço- te de orientação nessas configurações.Figures 2a and 2b represent, in side and sectional view, the two opposite positions of the element to be oriented and the components of the orientation head in these configurations.

As figuras 3a e 3b mostram duas vistas, em perspectiva, do ca- beçote de orientação em duas posições diferentes e a mudança de orienta- ção de um tubo conformado em U.Figures 3a and 3b show two perspective views of the orientation head in two different positions and the orientation change of a U-shaped tube.

Conforme mostram as figuras 1a e 2a, o cabeçote de orientação, de acordo com a invenção, é constituído dos elementos essenciais a seguir:As shown in Figures 1a and 2a, the guide head according to the invention consists of the following essential elements:

- uma pinça de preensão 1 que permite que o elemento a orien- tar 2 seja seguro;- a gripper 1 allowing the element to be guided 2 to be secured;

- um braço suporte 3;- a support arm 3;

- um conjunto gerador de rotação que compreende diferentes elementos de transmissão e que acionam o cabeçote de orientação. Esse conjunto sendo composto de duas bielas 10 e 11, e de um acionamento 12.- a rotation generator assembly comprising different transmission elements and driving the steering head. This set being composed of two connecting rods 10 and 11, and one drive 12.

As figuras 1 b, 2b, 3b representam posições opostas, após rota- ção entre 120° e 150° das bielas 10 e 11, e do elemento a orientar 2, em re- lação às posições ilustradas nas figuras 1a, 2a e 3a.Figures 1b, 2b, 3b represent opposite positions, after rotation between 120 ° and 150 ° of connecting rods 10 and 11, and of the element to be oriented 2, in relation to the positions shown in figures 1a, 2a and 3a.

Mais precisamente, as figuras 1a, 2â e 3a mostram a pinça de preensão 1 fixada na extremidade do braço suporte 3 por meio de um punho 5 livre em rotação. Essa pinça comporta freios escamoteáveis 6, permitindo, a preensão e a manutenção do elemento a orientar 2.More precisely, Figures 1a, 2a and 3a show the gripper 1 attached to the end of the support arm 3 by means of a rotating free handle 5. This caliper has retractable brakes 6, allowing the gripping and maintenance of the element to guide 2.

A pinça com freios escamoteáveis 6 é equipada com um movi- mento linear para a preensão e o relaxamento do elemento a orientar 2, o fechamento e o aperto dos freios sendo realizados em fim de curso de saída.The collapsible brake calliper 6 is equipped with a linear movement for gripping and relaxing the element to be steered 2, closing and tightening the brakes at the end of stroke.

O braço suporte 3 assegura a transmissão do movimento, a par- tir do conjunto do gerador de rotação 4, em direção à pinça de preensão 1.The support arm 3 ensures the transmission of the movement from the rotation generator assembly 4 towards the gripper 1.

O braço suporte comporta, além do punho 5 que sustenta o ca- beçote de preensão 1, punhos 7 e 8 fixados nas extremidades de duas bie- las. Esses punhos são montados livres em rotação no braço suporte 3 para assegurar a transmissão do movimento entre o conjunto gerador de rotação e a pinça de preensão.The support arm includes, in addition to the handle 5 which holds the gripping head 1, handles 7 and 8 attached to the ends of two straps. These handles are rotatably mounted on the support arm 3 to ensure the transmission of motion between the rotation generator assembly and the gripper.

É disposto, além disso, sobre os punhos 5 e 7, um dispositivo de transmissão e de sincronização da rotação do cabeçote de preensão 1.In addition to the grips 5 and 7, a gripping head transmission and synchronization device 1 is arranged.

Esse dispositivo de transmissão e de sincronização no decorrer do movimento das bielas 10 e 11 pode ser constituído conforme ilustrado nas figuras por um conjunto de polias sustentadas pelos punhos 5 e 7, e uma correia 9 ou por qualquer outro sistema conhecido.Such a transmission and synchronization device during movement of the connecting rods 10 and 11 may be constituted as illustrated in the figures by a set of pulleys supported by the handles 5 and 7, and a belt 9 or any other known system.

O conjunto gerador de rotação comporta um conjunto de duas bielas 10 e 11 montadas solidárias sobre um acionamento 12 e ligadas por suas extremidades aos punhos 7 e 8. Esse acionamento 12 é instalado so- bre um moto-redutor, por exemplo, de maneira a gerar uma rotação tão pre- cisa e contínua quanto possível.The rotation generator assembly comprises a set of two connecting rods 10 and 11 mounted integrally on a drive 12 and connected at their ends to the handles 7 and 8. This drive 12 is installed on a geared motor, for example, to generate as precise and continuous rotation as possible.

É previsto que esse acionamento 12 possa gerar nos dois senti- dos possíveis.It is anticipated that this drive 12 can generate in both possible directions.

Conforme é mais particularmente visível nas figuras 2a e 2b, os eixos 13, 14, 15, 16, das duas bielas 10 e 11 formam um paralelogramo, do qual um dos lados maiores é uma parte do braço suporte 3. A distância d entre os eixos 13 e 16 sendo rigorosamente igual à distância entre os eixos 14 e 15.As is more particularly visible in FIGS. 2a and 2b, the axes 13, 14, 15, 16 of the two connecting rods 10 and 11 form a parallelogram, one of which major sides is a part of the support arm 3. The distance d between the axes 13 and 16 being strictly equal to the distance between axles 14 and 15.

Quando o acionamento 12 é acionado em um sentido ou no ou- tro, as rodas denteadas principais das duas bielas 10 e 11 engajam uma ro- tação sincronizada, tendo por efeito o deslocamento do braço suporte 3 pa- ralelamente a ele próprio em um movimento global de rotação. O dispositivo de preensão 1, acoplado com a biela 11 por intermédio da correia 9, engaja um movimento simultâneo que se traduz por uma rotação sincronizada do elemento a orientar em torno de seu eixo 17.When the drive 12 is driven in one direction or the other, the main cogwheels of the two connecting rods 10 and 11 engage a synchronized rotation, causing the support arm 3 to move parallel to itself in one movement. global rotation. The gripping device 1, coupled to the connecting rod 11 by means of the belt 9, engages a simultaneous movement which translates into a synchronized rotation of the element to orient around its axis 17.

De acordo com a invenção e tal como visível nas figuras 2a e 2b, o eixo 17 do elemento a orientar é paralelo aos eixos 13 e 14, e incluído no plano formado por esses dois eixos 13, 14.According to the invention and as visible in figures 2a and 2b, the axis 17 of the element to be oriented is parallel to the axes 13 and 14, and included in the plane formed by these two axes 13, 14.

Da mesma forma, os eixos 15, 16 e 18 dos três punhos 7, 8 e 5 são incluídos em um mesmo plano. No decorrer do movimento, o plano for- mado por esses três eixos 15, 16 e 18 se desloca paralelamente ao plano fixo formado pelos três eixos 13,14 e 17.Similarly, the axes 15, 16 and 18 of the three handles 7, 8 and 5 are included in the same plane. During the movement, the plane formed by these three axes 15, 16 and 18 moves parallel to the fixed plane formed by the three axes 13,14 and 17.

Por outro lado, a distância d entre os eixos 13, 16 ou 14, 15 da duas bielas 10 e 11, é rigorosamente idêntico à distância entre o eixo 18 do punho 5 da pinça de preensão 1 e o eixo 17 do elemento a orientar 2. O dispositivo, de acordo com a invenção, permite um controle preciso da rotação do elemento a orientar em torno do eixo 17 que passa pelo centro dos freios 6. Essa rotação é possível entre 0 e 360°, de maneira a permitir, em uma ou várias etapas posteriores, todas as configurações de arqueamento consideráveis.On the other hand, the distance d between the axes 13, 16 or 14, 15 of the two connecting rods 10 and 11 is strictly identical to the distance between the axis 18 of the grip 5 handle 5 and the axis 17 of the element to be oriented 2. The device according to the invention allows precise control of the rotation of the element to be oriented around the axis 17 passing through the center of the brakes 6. This rotation is possible between 0 and 360 °, so as to allow, in a or several later steps, all considerable arching configurations.

De acordo com a invenção, em função do sentido do acionamen- to 12, as rotações das bielas 10 e 11 são feitas em um sentido ou no outro, de maneira a permitir todas as posições angulares do elemento a orientar 2 em torno de seu eixo 17.According to the invention, depending on the direction of the drive 12, the rotations of the connecting rods 10 and 11 are made in one direction or the other so as to allow all angular positions of the element to orient 2 about its axis. 17

O dispositivo, de acordo com a invenção, é utilizado, de prefe- rência, para uma preensão pelo meio do elemento a orientar; é, todavia, concebível posicionar o dispositivo de orientação para uma preensão dife- rente, conforme as necessidades.The device according to the invention is preferably used for a middle gripping of the element to be oriented; It is, however, conceivable to position the guiding device for different gripping as required.

As figuras 3a e 3b ilustram a mudança de orientação de um tubo em U com uma invariância da posição do eixo 17 do tubo.Figures 3a and 3b illustrate the change of orientation of a U-tube with a position invariance of the axis 17 of the tube.

A força de aperto dos freios e os diferentes componentes do ca- beçote de orientação são escolhidos em função das características do ele- mento a orientar, notadamente seu peso e suas dimensões.The clamping force of the brakes and the different components of the steering head are chosen according to the characteristics of the element to be steered, notably its weight and dimensions.

Muitas variantes são possíveis para o dispositivo de orientação, sem que se saia do âmbito da invenção, pode notadamente ser considerado um sistema diferente para o mecanismo de abertura, fechamento, aperto, desaperto da barra, assim como um modo diferente de sincronização desse mecanismo em função da posição na rotação das bielas e do elemento a orientar.Many variants are possible for the guiding device, without departing from the scope of the invention, notably a different system for the opening, closing, tightening, loosening of the bar mechanism, as well as a different mode of synchronization of this mechanism in particular. function of the position on the connecting rod rotation and the element to be oriented.

Podem também ser considerados vários tamanhos de braço su- porte, dimensões variáveis e diferentes meios para o acionamento das bie- las, sem que se saia do âmbito da invenção.Various support arm sizes, variable dimensions and different means for driving the beams can also be considered without departing from the scope of the invention.

É considerável modificar a distância d entre os eixos 13 e 16, 14 e 15, de maneira a adaptar o dispositivo de orientação para a manipulação das peças mais volumosas ou menores, caso a distância entre o eixo do pu- nho 5 e o eixo 17 do elemento a orientar seja ajustada em conseqüência, isto é, idêntica. Essa homotetia das distâncias é necessária, a fim de que a rotação do elemento a orientar seja feita sempre em torno do eixo 17, tal como representado nas figuras.It is important to modify the distance d between axes 13 and 16, 14 and 15 to adapt the guiding device for handling larger or smaller parts if the distance between the axis 5 of the handle 5 and the axis 17 of the element to orient is adjusted accordingly, ie identical. This homotety of the distances is necessary, so that the rotation of the element to be oriented is always made around the axis 17, as shown in the figures.

O dispositivo é concebido, de preferência, para a orientação de barras, tubos ou perfilados em máquinas de arqueamento, todavia, poderia ser considerado usar a ferramenta para outros elementos, dispondo de uma rigidez suficiente e devendo ser reorientados em torno de um eixo de rota- ção para transformações múltiplas, tais como fios metálicos, cabos ou obje- tos variados.The device is preferably designed for the orientation of bars, tubes or profiles in bending machines, however, it could be considered to use the tool for other elements, having sufficient rigidity and should be reoriented around a route axis. - for multiple transformations such as metal wires, cables or miscellaneous objects.

Naturalmente, a invenção não está limitada ao modo de realiza- ção descrito e representado a título de exemplo, mas ela compreende tam- bém todos os equivalentes técnicos, assim como suas combinações.Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown by way of example, but it also encompasses all technical equivalents as well as combinations thereof.