BRPI1103767A2

BRPI1103767A2 - ferramenta de sustentaÇço e acionamento, e, mÉtodo para fixar uma pluralidade de partes juntas com um pino e uma porca usando uma ferramenta de sustentaÇço e acionamento

Info

Publication number: BRPI1103767A2
Application number: BRPI1103767-9A
Authority: BR
Inventors: Miroslaw Zaloga; Jonathan L Dent
Original assignee: Gm Global Tech Operations Inc
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-01-22
Also published as: US8464617B2; US20120048066A1; CN102430915B; CN102430915A; DE102011110005A1; DE102011110005B4

Abstract

"FERRAMENTA DE SUSTENTAÇçO E ACIONAMENTO, E, MÉTODO PARAQ FIXAR UMA PLURALIDADE DE PARTES JUNTAS COM UM PINO E UMA PORCA USANDO UMA FERRAMENTA DE SUSTENTAÇçO E ACIONAMENTO". Uma ferramenta de sustentação e acionamento e método de operação para fixar partes juntas com um pino e porca. A ferramenta pode compreender um corpo de ferramenta que inclui nele um elemento de acionamento, com o elemento de acionamento acionado em rotação por uma fonte de energia; um elemento de acionamento de porca engatando o elemento de acionamento que inclui uma porção de engate de porca recebida na porca, e que rotacionando a porca em relação ao pino; um elemento de sustentação que inclui um eixo de sustentação conectado a uma broca de sustentação, com a broca de sustentação localizado no elemento de acionamento de porca e acomodado em um aspecto de sustentação no pino, para impedir que o pino gire em relação ao elemento de sustentação; e uma embreagem presa ao corpo de ferramenta e ao eixo de sustentação, com a embreagem permitindo e impedindo, de maneira seletiva, rotação do eixo de sustentação em relação ao corpo de ferramenta.

Description

"FERRAMENTA DE SUSTENTAÇÃO E ACIONAMENTO, E, MÉTODO PARA FIXAR UMA PLURALIDADE DE PARTES JUNTAS COM UM PINO E UMA PORCA USANDO UMA FERRAMENTA DE SUSTENTAÇÃO E ACIONAMENTO" FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

A presente invenção é relativa, genericamente, a ferramentas para acionar porcas sobre fixadores e, mais particularmente, a tais ferramentas que mantém o fixador enquanto acionando a porca.

Algumas ferramentas utilizadas para prender uma porca a um fixador são projetadas para engatar o fixador para impedir que ele gire quando a porca é acionada sobre o fixador. Tais ferramentas são, algumas vezes, empregadas, por exemplo, na montagem de veículos automotivos. Um aspecto destes tipos de ferramenta é a durabilidade do elemento de sustentação que impede que o fixador gire. Ao final da operação de montagem colocando a porca sobre o fixador, o torque utilizado para criar a junção pode transferir para o elemento de sustentação. Isto pode conduzir a falha prematura da ferramenta, o que resulta na fermenta ter que sair de linha para mudar o elemento de sustentação (ou uma porção dele). Isto reduz o tempo em que a ferramenta está disponível para utilização e se soma ao custo de montar os componentes que estão sendo fixados juntos. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma modalidade considera uma ferramenta de sustentação e acionamento para fixar partes juntas enquanto o com um pino e porca. A ferramenta pode compreender um corpo de ferramenta que inclui nela um elemento de acionamento com o elemento de acionamento acionado de maneira rotativa por uma fonte de energia; um elemento acionador de porca que engata o elemento de acionamento incluindo uma porção de engate de porca acomodada de maneira deslizante sobre a porca, e girando a porca em relação ao pino; um elemento de sustentação que inclui um eixo de sustentação conectado a uma garra (bit) de sustentação com a broca de sustentação localizado no elemento de acionamento de porca e acomodado de maneira deslizante em um aspecto de sustentação do pino, para impedir que o pino gire em relação ao elemento de sustentação; e uma embreagem presa ao corpo de ferramenta e ao eixo de sustentação com a embreagem permitindo, de maneira seletiva, e impedindo rotação, do eixo de sustentação em relação ao corpo de ferramenta.

Uma modalidade considera um método de fixar juntas uma pluralidade de peças com um pino e porca utilizando uma ferramenta de sustentação e acionamento, o método compreendendo as etapas de: deslizar um elemento de acionamento de porca para engate com a porca enquanto deslizando uma broca de sustentação de um elemento de sustentação para engate com um aspecto de sustentação do pino; prender uma embreagem para impedir que o elemento de sustentação gire em relação a um corpo de ferramenta da ferramenta de sustentação e acionamento; ativar a ferramenta de sustentação e acionamento para fazer com que o elemento de acionamento de porca gire; aparafusar a porca sobre o pino e, depois que a porca tenha sido parcialmente aparafusada no pino liberar a embreagem para permitir que o elemento de sustentação gire em relação ao corpo de ferramenta, pelo que, a broca de sustentação não mais impede o pino de girar enquanto a porca é aparafusadas sobre o pino.

Uma vantagem de uma modalidade é que o controle de embreagem do elemento de sustentação reduz custos de manutenção de ferramenta e tempo parado quando esta ferramenta é utilizada para fixar componentes juntos.

BREVE DESCRIÇÃO DE DESENHOS

A figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática de uma ferramenta de sustentação e acionamento engatando uma porca e um pino afinalado. A figura 2 é outra vista em perspectiva esquemática da ferramenta de sustentação e acionamento engatando a porca e o pino afinalado.

A figura 3 é uma vista em perspectiva esquemática de um elemento de sustentação.

A figura 4 uma vista em perspectiva esquemática do pino

afinalado.

DESCRIÇÃO DETALHADA

As figuras 1-4 ilustram diversas porções de uma ferramenta de sustentação e acionamento 20 que engata uma porca 22 em um pino 24, que são utilizados para prender um primeiro elemento 26 (mostrado na figura 1) a um segundo elemento 28 (mostrado na figura 1). O pino 24 pode ser um pino afinalado.

A ferramenta de sustentação e acionamento 20 inclui um corpo de ferramenta 30 que pode ter uma porção cabo 32. Uma cavidade no corpo de ferramenta 30 inclui um elemento engrenagem de acionamento de ferramenta 34 que pode ser, por exemplo, acionado eletricamente ou acionado pneumaticamente. O elemento engrenagem 34 pode incluir uma engrenagem cônica 36 que engrena com uma engrenagem cônica correspondente 38 em um elemento de acionamento de porca 40.

O elemento de acionamento de porca 40 inclui um furo central 42 que tem uma porção de engate de porca 44 que é conformada para engatar e girar a porca 22. Por exemplo, esta porção pode ser hexagonal se as porcas 22 a serem acionadas são porcas hexagonais típicas. Outra porção 46 do furo central 42 abre para o interior de um recesso no corpo de ferramenta 30, e permite que um elemento de sustentação 48 se estenda através dele.

O elemento de sustentação 48 tem um eixo de sustentação 50 conectado a uma broca de sustentação 58. O eixo de sustentação 50 se estende através da porção 46 do elemento de acionamento de porca 40 através do corpo de ferramenta 30 para o interior de uma embreagem 52. A embreagem 52 é presa ao corpo de ferramenta 30 e permite, de maneira seletiva, que o eixo de sustentação 50 gire, ou não, em relação ao corpo de ferramenta 30. A embreagem 52 pode ser qualquer tipo de embreagem que seja capaz de sustentar o eixo 50 para impedir rotação e liberar de maneira seletiva o eixo 50, para permitir rotação. A embreagem 52 pode ter um estabelecimento de torque ajustável que permite uma mudança no torque necessário para desengatar a embreagem 52, se assim desejado.

A embreagem 52 pode estar em comunicação com é controlada por meio de um controlador 54. O controlador 54 pode também controlar a ativação e torque produzido pela ferramenta de sustentação e acionamento 20. Um sensor de torque 56 (ou outro dispositivo de avaliação de torque) pode ser empregado para determinar o torque aplicado pela ferramenta de sustentação e acionamento 20. O controlador pode ser qualquer combinação de hardware e software como é conhecido daqueles versados na técnica.

A broca de sustentação 58 é conformado para deslizar para o interior ou sobre um aspecto de sustentação, correspondente 60 na extremidade do pino 24. Na presente modalidade, o aspecto de sustentação 60 é um recesso conformado de maneira hexagonal na extremidade do pino 24. Contudo, o aspecto de sustentação 60 também pode ser uma superfície exterior hexagonal (não mostrado) na extremidade do pino 24. Basicamente, o aspecto de sustentação 60 é qualquer aspecto que possa corresponder de maneira deslizante com a broca de sustentação 50, para impedir que o pino 24 gire em relação à broca de sustentação 58, enquanto ainda permitido que a porca 22 deslize sobre a extremidade do pino 24.

A figura 1 mostra um exemplo das partes 26, 28 que podem ser unidas pelo pino 24 e porca 22. O pino 24 na modalidade tomada como exemplo, é um pino afinalado, como visto melhor na figura 4. O pino 24 inclui o aspecto de sustentação 60 adjacente uma porção de rosqueamento 68 que corresponde com a porca 22. Adjacente à porção de rosqueamento 68 existe uma porção afunilada 70 que afunila radialmente para fora quando se estende para longe da porção de rosqueamento 68. O pino 24 pode também incluir uma porção base 72 que retém as partes sobre ela.

A operação da ferramenta de sustentação e acionamento 20 será discutida agora em relação às figuras 1-4. As partes 26, 28 a serem montadas, são montadas no pino 24. A porca 22 é localizada na porção de rosqueamento 68 do pino 24. A ferramenta de sustentação e acionamento 20 é movida para posição de modo que a porca 22 seja acomodada na porção de engate de porca 44 do elemento de acionamento de porca 40, e a broca de sustentação 58 é acomodado no aspecto de sustentação 60 do pino 24.

A ferramenta 20 é ativada fazendo com que o elemento engrenagem da ferramenta de acionamento 34 gire a engrenagem cônica 36, o que provoca rotação do elemento de acionamento de porca 40 por meio da engrenagem cônica correspondente 38. Quando a ferramenta 20 é ativada, a embreagem 52 engata o eixo de sustentação 50 para impedir que o elemento de sustentação 48 gire em relação ao corpo de ferramenta 30. Isto por sua vez impede que o pino 24 gire. Quando o elemento de acionamento de porca 40 gira, a porca 22 é rosqueada sobre a porção de rosqueamento 68 do pino 23.

Em algum ponto, antes que a porca 22 esteja completamente assentada, a embreagem 52 desengata o eixo de sustentação 50. No caso onde o pino 24 é afinalado este ponto pode ser quando um torque predeterminado é alcançado, o que é indicativo do atrito na junta afunilada ser alto o suficiente para manter o pino 24 quanto a girar, mesmo com o elemento de sustentação 48 liberado. Em outros casos a embreagem 52 pode ser liberada depois de um tempo predeterminado, ou uma quantidade predeterminada de rotação da porca 22. O controlador 54 pode ser empregado para determinar quando desengatar a embreagem 52, e realmente fazer com que a embreagem 52 desengate. O controlador 54 pode ser programável para ajustar o desengate com base nas partes específicas 26, 28 e pino 24, que estão sendo presas juntas. Assim, com a ferramenta de sustentação e acionamento 20 da presente invenção, o torque indesejável na broca de sustentação 58 é evitado, o que permite desgaste de ferramenta melhorado e tempo parado reduzido.

Embora certas modalidades da presente invenção tenham sido descritas em detalhe, aqueles familiarizados com a técnica à qual esta invenção se relaciona, irão reconhecer diversos projetos e modalidades alternativas para tornar prática a invenção, como definida pelas reivindicações a seguir.

Claims

1. Ferramenta de sustentação e acionamento para fixar partes juntas com um pino e uma porca, caracterizada pelo fato de compreender: um corpo de ferramenta que inclui nele um elemento de acionamento, o elemento de acionamento configurado para ser acionado em rotação por uma fonte de energia; um elemento de acionamento de porca que engata operacionalmente o elemento de acionamento para ser acionado pelo elemento de acionamento, o elemento de acionamento de porca incluindo uma porção de engate de porca configurada para ser acomodada de maneira deslizante sobre a porca, e girar a porca em relação ao pino; um elemento de sustentação incluindo um eixo de sustentação conectado a uma broca de sustentação, a broca de sustentação localizado no elemento de acionamento de porca e configurado para ser acomodado de maneira deslizante sobre o aspecto de sustentação no pino, para impedir que o pino gire em relação ao elemento de sustentação; e uma embreagem presa ao corpo de ferramenta e ao eixo de sustentação, a embreagem configurada para permitir e para impedir, de maneira seletiva, rotação do eixo de sustentação em relação ao corpo de ferramenta.

2. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ainda compreender um sensor de torque que engata operacionalmente a ferramenta de sustentação e acionamento para determinar um valor de torque; um controlador que engata operacionalmente a embreagem e o sensor de torque, o controlador configurado para fazer com que a embreagem permita rotação do eixo de sustentação em relação ao corpo de ferramenta quando o sensor de torque sensória um valor de torque predeterminado.

3. Ferramenta de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o pino ser um pino afinalado e o valor de torque predeterminado ser calculado para ser alto o suficiente tal que um atrito entre o pino afinalado e as partes seja elevado o suficiente para manter o pino quanto a girar quando a porca é aparafusada sobre o pino.

4. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a broca de sustentação ser uma forma hexagonal configurada para se encaixar em um recesso de formato hexagonal conjugado no pino.

5. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o elemento de acionamento ser configurado para ser acionado eletricamente.

6. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o elemento de acionamento ser configurado para ser acionado pneumaticamente.

7. Método para fixar uma pluralidade de partes juntas com um pino e uma porca usando uma ferramenta de sustentação e acionamento, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (a) deslizar um elemento de acionamento de porca para engate com a porca enquanto deslizando uma broca de sustentação de um elemento de sustentação para engate com um aspecto de sustentação do pino; (b) prender uma embreagem para impedir que o elemento de sustentação gire em relação a um corpo de ferramenta da ferramenta de sustentação e acionamento; (c) ativar a ferramenta de sustentação e acionamento para fazer com que o elemento de acionamento de porca gire aparafusando a porca sobre o pino; e (d) depois que a porca tenha sido aparafusada parcialmente sobre o pino, liberar a embreagem para permitir que o elemento de sustentação gire em relação ao corpo de ferramenta, pelo que, a broca de sustentação não mais impede o pino de girar enquanto a porca é aparafusada sobre o pino.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a etapa (d) ser ainda definida detectando um torque aplicado, e liberar a embreagem quando o torque aplicado alcança um valor de torque predeterminado.

9. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o pino ser um pino afinalado e a etapa (d) ser ainda definida detectando um torque predeterminado indicativo de um atrito entre o pino afinalado e a pluralidade de partes que é alto o suficiente para manter o pino afinalado quanto a girar, e liberar a embreagem quando o torque predeterminado é alcançado.