CZ20011064A3 - Zařízení pro elektrické ovládání pracovních kleątí - Google Patents

Description

Zařízení pro elektrické ovládání pracovních kleští

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro elektrické ovládání pracovních kleští, zahrnující skříň elektromotoru, jehož hřídel je připojena na kleště, pro ovládání této kleštiny, otevírání nástrojů nesených kloubovými rameny, jejich uzavření a jejich sevření na zpracovávané součásti, pomocí systému transformace takového typu, kdy přechází motor z rotačního pohybu hřídele do posuvného pohybu výkonného orgánu kleští, přičemž motor je připojen na ovládací ústrojí spojené s rotorem motoru a vše je připojeno na regulátor ovládání.

Dosavadní stav techniky

Jsou známa různá zařízení k ovládání pracovních kleští, přičemž hlavním předmětem zájmu jsou v tomto případě odporové svařovací kleště, kdy jsou jednotlivé kleštiny opatřeny hrotovými svařovacími elektrodami. Jak již však bylo uvedeno v praxi se tato zařízení používají i pro jiné nástroje, jako jsou např. nástroje u nýtovacího stroje, roztepávacího stroje, perforovacího stroje, kde nástroje v daném okamžiku svírají zpracovávanou součást. V případě svařovacích kleští se může jednat například o kleště, jejichž ramena nesoucí elektrody jsou tzv. typu C nebo typu, jakému se říká nůžky. Pro ovládání pohybu těchto kleští, ať už svařovacích nebo jiných, je u všech těchto případů nutné převádět, rotační pohyb od hřídele motoru na posuvný pohyb výkonného ústrojí kleští, buď pomocí systému šroub matice nebo analogicky. Zavádění elektrického typu pohonu, který je jednodušší na ovládání vytlačuje tradiční hydraulické nebo pneumatické pohony. Princip a výhody zařízení tohoto typu byly již uvedeny zejména ve francouzském patentu č. 8512239, popisujícím odporové svařování řízené numericky.

V tomto spise uvedený zmíněny povelový variátor je uzpůsoben připojování motoru na elektrický proud pro pohon kleští při provádění jednotlivých fází pohybu ramen kleští nesoucích nástroje. Jedná se v podstatě o pohyby při otevírání nebo zavírání kleští. Další fází, kdy je třeba pohon je přídržná statická fáze při samotném provádění spoje. Jde o transformaci pohybu od zmíněného pohonu na sílu při svírání nástrojů na součásti, například na svařovaném plechu.

• · fTV^pO-í-^Qgý• · · · · ^f

Pokud jde o výše uvedené ovládací ústrojí analogového typu nebo digitálního typu, to je připojeno na rotor motoru a má funkci informovat povelový variátor o poloze a rychlosti rotoru motoru a tím tedy zajišťuje ovládání.

Existuje několik možností jak provést motorizaci takových ovládacích jednotek. Jedním z nich je zařízení tzv. dělené konstrukce pro převod rotačního pohybu na pohyb posuvný. Tato konstrukce bude ještě později popsána i s odkazem na příslušný obrázek a v této chvíli ji lze zjednodušeně popsat takto: Osa šroubu, který je v záběru s maticí posuvně pohyblivou ve válci zařízení je rovnoběžná s osou elektromotoru. To znamená že oba prvky motor i převáděcí soustava jsou uspořádány odděleně vedle sebe nebo nad sebou. To vyžaduje aby byl motor v kinematické vazbě s maticí přes ozubený převod, řemenici nebo podobně.

Tento typ konstrukce má nevýhodu v tom, že vyžaduje velký počet součástí, což představuje velkou váhu a objem, což zvětšuje celý stroj a samozřejmě i zvyšuje cenu zařízení.

Dalším známým typem konstrukce u zařízení tohoto typu je osové uspořádání převodu rotačního pohybu na pohyb posuvný. I tato konstrukce bude ještě později popsána i s odkazem na příslušný obrázek a v této chvíli ji lze zjednodušeně popsat takto: Zde je převodový systém šroub-matice spojen přímo s motorem bez převodu. Toto řešení je sice prostorově úspornější, ale protože je převodový systém zakryt motorem je obtížné manuální seřízení např. na začátku procesu. Přístup k rotoru je znemožněn a při zastaveném motoru je zabráněno i možnosti s ním manuálně otáčet pro provedení otáčení matice a tím vyvolání posunu šroubu.

Teoreticky by šlo odstranit tuto nevýhodu tak, že by se neumístil ovládací ústrojí pohon na konec hnací hřídele, ale dále na této ose a že by se pohon připojil na rotor motoru prostřednictvím ozubeného kolečka nebo jiným prostředkem. Tak by byl konec hnací hřídele zařízení znovu přístupný pro ruční uvedení do otáček, ale ještě stále nepominou nevýhody spojené se složitostí výroby, nutnosti dalších doplňkové součástek a z toho vyplývajícího zvýšení objemu a mnohem vyšší výrobní ceny.

Cílem vynálezu je představit zařízení pro elektrické ovládání pracovních klešti které by odstranilo výše uvedené nevýhody známé z dosavadního stavu techniky a kde by byl umožněn pohodlného přístupu k pracovní hřídeli pohonu, při co nejnižších nákladech a aniž by se zvětšil objem nebo váha zařízení.

φ··· ΦΦΦ ·Φ • ΦΦΦ ΦΦΦ φ φ φ φ φ · Φ

ΦΦΦ φ Φ·Φ· φ φ φ

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry zařízení pro elektrické ovládání pracovních kleští podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že povelové ústrojí je umístěno na konci hřídele motoru, která je opatřena ozubeným kolem, které je v záběru s dalším ozubeným kolem, jehož ovládací hřídel prochází z vnějšku alespoň jedním otvorem ve skříni motoru.

Ve výhodném provedení je ozubené kolo kuželové a osa otvoru je vůči ose motoru uspořádaná pod úhlem 90°.

V jiném výhodném provedení je ozubené kolo čelní a je v záběru s válcovým pastorkem, jehož ovládací hřídel prochází z vnějšku otvorem.

V dalším výhodném provedení je osa otvoru rovnoběžná s osou motoru.

V jiném výhodném provedení je ozubené kolo opatřeno klíčem pro uvádění do rotace.

V dalším výhodném provedení je klíč na svém konci opatřen ozubením, uzpůsobeným pro záběr s ozubeným kolem.

V dalším výhodném provedení je ve skříni motoru uložen pastorek, jehož ovládací hřídel prochází z vnějšku otvorem a který je opatřen klíčem, který je pod předpětím tlačné pružiny.

V jiném výhodném provedení je ve skříni motoru uložen pastorek, jehož ovládací hřídel prochází z vnějšku otvorem a který je opatřen klíčem, přičemž tento pastorek je v trvalém záběru s ozubeným kolem.

V dalším výhodném provedení jsou kleště provedeny jako bodové svařovací kleště, přičemž nástroj je tvořen svařovacími elektrodami.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále přiblížen pomocí výkresů, na kterých obr.1 představuje známé provedení zařízení pro elektrický pohon kleští uspořádaného v dělené konstrukci, obr.2 znázorňuje jinou a to osovou konstrukci známého zařízení, obr.3 představuje částečný osový řez příkladem provedení zařízení podle vynálezu opatřeného kuželovým ozubeným kolem na konci ovládací hřídele motoru, obr. 4 je celkový schematický pohled na totéž zařízení ve zjednodušeném nákresu, obr. 5 je představuje totéž zařízení ale opatřené čelním ozubeným kolem, rovněž ve zjednodušeném nákresu, na obr. 6 je částečný osový řez příkladem provedení zařízení podle vynálezu opatřeného čelním ozubeným kolem, kdy je ve skříni motoru ···· 44 4 44

4 4 4 4 4

4 4 4 4 4 4 •44 4444444 · uspořádán čelní pastorek, který lze ovládat klíčem a který se může odpojit ze záběru s ozubeným kolem hřídele motoru a obr. 7 je podobný pohled jako na předcházejícím obrázku ve variantě s kuželovým pastorkem opět uloženým ve skříni, který lze ovládat klíčem a které je jinak v trvalém záběru s ozubeným kolem hřídele motoru.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.1 je představeno známé provedení s dělenou konstrukcí. Jedná o systém šroub-matice a osa 1a šroubu 1, která je v záběru s maticí 2 posuvně pohyblivou v pracovním válci 3 zařízení je rovnoběžná s osou 4a elektromotoru 4. Pohon kleští se děje před hnací hřídel 5 a je v kinematické vazbě s maticí 2 pomocí objímky 5a. Výstupní hřídel 6 elektromotoru 4 musí být spojen s hlavou šroubu 1 jakýmkoliv systémem převodu rotačního pohybu, v tomto případě se jedná o ozubený převod 7. Může to však být provedeno přes řemenici či podobně. Z této konstrukce vyplývá skutečnost, že je možný snadný přístup ke hlavě šroubu J v úrovní koncového pouzdra 8 poté, co se vytáhne jeho uzavírací zátka 9. Výsledkem je, že lze při zastaveném motoru 4 zasunout příslušný klíč do profilové dutiny v hlavě šroubu 1 a otáčet jím. To umožňuje ručně otáčet šroubem 1, například pro pracovní postup při seřizování kleští nebo elektrod nebo dalšího nářadí. Je zřejmé, že, že ovládací ústrojí 10 motoru 4 je umístěno na konci statoru motoru 4 a sjeho činností není, pokud jde o prostor, žádný problém.

Jak již bylo zmíněno, tento typ konstrukce má nevýhodu v tom, že vyžaduje velký počet součástí, což představuje velkou váhu a objem, což zvětšuje celý stroj a samozřejmě i zvyšuje cenu zařízení.

Na obr.2 je znázorněna jiná známá konstrukce, kdy jde o osové uspořádání motoru a pohonu kleští. Opět se jedná o systém šroub-matice. Matice 2 je zde otočně pohyblivá a je tedy přímo spojena s rotorem 11 motoru 4^ který má stator 12. Šroub 1 je přes spojení s maticí 2 axiálně posuvně pohyblivý v rotoru 11 a druhý konec šroubu 1 tvoří hnací hřídel 5 pohonu kleští. Zde je zřejmé, že na rozdíl od předešlého příkladu provedení, je ovládací ústrojí 10 motoru 4 sice také umístěno na konci motoru a může být zakryto deskou tištěného spoje 10a, ale zabraňuje každému přístupu ke konci rotoru. Při zastaveném motoru zabraňuje tedy i jeho manuálnímu otáčení pro provedení otáčení matice a tím vyvolání posunu šroubu.

Na obr. 3 je detail koncové části prvního provedení zařízení podle vynálezu.

Jsou použity stejné vztahové značky jako na obr. 2 pro označení stejných částí nebo • 94« částí, které mají v obou případech stejnou funkci. Je zde vidět, že na konci 13 hnací hřídele pohonu je uspořádáno kuželové ozubené kolo 14, které je ovladatelné klíčem zasunutým z otvoru 15 ve skříni motoru. Osa tohoto otvoru 15 svírá úhel 90° s osou hnacího hřídele, tj. i s osou rotoru 11. Když je motor 4 zastaven, lze tímto otvorem 15 vsunout klíč 17 s ozubením 16 a uvést je otáčením rukojetí 18 do záběru s ozubením ozubeného kola 14 a manuálně otáčet rotorem 11 motoru a maticí 2, která je s ním spřažena. Takto je tedy možné regulovat ručně například rozteč mezi oběma elektrodami svařovacích kleští tím, že se vyvolá posun šroubu 1.

Je třeba uvést, že aby ozubení 16 mohlo být zasunuto do ozubení v kole 14 ve dnu otvoru 15, musí tam být udržováno vratnou pružinou nebo svou vlastní tíhou. Pokud je účelné pouze otvor ucpat, zasune se do něj klíč bez ozubení se zmenšeným průřezem v místech, kde by jinak bylo ozubení 16. Je také možné, aby ozubení 16 bylo ve stálém záběru s kolem 14.

Na obr.4 toto uspořádání znázorněno ve schématu.

Na obr.5 je znázorněno schéma uspořádání, kdy je ozubené kolo 14 provedeno jako čelní s ozubením, které je v záběru s hnacím válcovým pastorkem 19 ovládaným klíčem 17 vsunutém do otvoru 15 ve skříni motoru 4. Osa otvoru 15 je v tomto případě rovnoběžná s osou motoru 4. Při zastaveném motoru je tedy možné uvést do otáček pastorek 19 klíčem 17 a tak uvést ručně do otáček ozubené kolo 14, stejně jako rotor 11 a matici 2 a tím způsobit posunutí šroubu 1.

Na obr. 6 je příklad provedení, kdy je ve skříni motoru 4 uspořádáno čelní ozubené kolo 14, ovládané pastorkem s ozubením 16, kterým se dá otáčet klíčem provlečeným přes otvor 15. Klíč je v základní poloze udržován mimo záběr tlačnou pružinou 19.

Na obr. 7 je příklad provedení podle vynálezu, kde je ve skříni motoru 4 uspořádáno kuželové kolo 14 s kuželovým ozubením, přičemž toto kolo 14 je v trvalém záběru s kuželovým ozubeným pastorkem s ozubením 16, přičemž osa pastorku je uložena pro tento účel v ložisku 20 uspořádaném v otvoru 15.

Řešením podle vynálezu bylo dosaženo následujících hlavních výhod:

- možnost zajistit ruční ovládání motoru pomocí začleněného šroubu a povelového ústrojí na konci hřídele u jakéhokoliv typu použitého kodéru a dekodéru;

- možnost pracovat s větším počtem povelových ústrojí a tím také s širší paletou přístrojů;

- ruční ovládání je kompaktní;

- je možné snadno uspořádat několik přístupů do skříně motoru pro možnost uvést hřídel motoru do otáček;

- začlenění ručního ovládání do zařízení při pouze mírném zvětšení jeho objemu; cena zůstává rozumná v porovnáni s původními řešeními;

- je možné kleště na dorazu ručně uvést do polohy uzavření nebo otevření, nebo pro nastavení nuly na přístroji měřicím otevření;

- je rovněž možné odblokovat motor, když ztratí své naprogramované referenční údaje o krajních polohách pokud je zablokování mechanického nebo elektrického původu nebo se zablokuje programu. Ve zvláštním případě, kdy jsou kleště opatřeny svařovacími elektrodami lze ručně zasáhnout při slepení elektrod a plechu, což by nebylo možné provést motorem.

Claims (10)

1. Zařízení pro elektrické ovládání pohonu nářaďových kleští, zahrnující skříň elektrického motoru (4), jehož hřídel je připojena na ovládací prvky kleští pro ovládání rozevření nástroje neseného dvěma kloubovými rameny, jejich zavření a jejich sevření na součásti, pomocí převodového zařízení převádějícího otáčivý pohyb hnacího hřídele na posuvný pohyb výkonného orgánu kleští, přičemž motor je připojen na povelové ústrojí spojené s rotorem motoru, vyznačující se tím, že povelové ústrojí (10) je umístěno na konci (13) hřídele motoru (4), která je opatřena ozubeným kolem (14), které je v záběru s dalším ozubeným kolem, jehož ovládací hřídel prochází z vnějšku alespoň jedním otvorem (15) ve skříni motoru (4).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ozubené kolo (14) je kuželové a že osa otvoru (15) je vůči ose motoru (4) uspořádaná pod úhlem.

3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že tento úhel je 90°.

4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ozubené kolo (14) je čelní a je v záběru s válcovým pastorkem (19), jehož ovládací hřídel prochází z vnějšku otvorem (15).

5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že osa otvoru (15) je rovnoběžná s osou motoru (4).

6. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že ozubené kolo (14) je opatřeno klíčem (17) pro uvádění do rotace.

7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že klíč (17) je na svém konci opatřen ozubením (16), uzpůsobeným pro záběr s ozubeným kolem (14).

8. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že ve skříni motoru (4) je uložen pastorek (16), jehož ovládací hřídel prochází z vnějšku otvorem (15) a který je opatřen klíčem (17), který je pod předpětím tlačné pružiny (19).

·’ · · · 9 9 · l9

9 · 9 9 · ·

9 9 · 9 · · · · « · 4» · · 9 9 · 9 t 9 9

9 · 9 9 9 99 · <9 9 9 ♦ 9

9. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že ve skříni motoru (4) je uložen pastorek (16), jehož ovládací hřídel prochází z vnějšku otvorem (15) a který je opatřen klíčem (17), přičemž tento pastorek (16) je v trvalém záběru s ozubeným kolem (14).

10. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že kleště jsou provedeny jako bodové svařovací kleště, přičemž nástroj je tvořen svařovacími elektrodami.