CZ287150B6 - Způsob a zařízení pro přenos dat, signálů a energie - Google Patents

Abstract

Zařízení pro bezdotykové přenášení dat, signálů a/nebo energie z pevné části stroje nebo jeho okolí na nejméně jeden posuvný stůl (8, 10) nebo přesouvací ústrojí (26) tvářecího stroje, má pevné přenosové ústrojí (18) a pohyblivé přenosové ústrojí (22). Vzájemně doplňková přenosová ústrojí (18, 22) jsou opatřena přenosovými prostředky pro bezdotykový přenos dat, signálů a energie. Přenosové prostředky pevného přenosového ústrojí (18) a pohyblivého přenosového ústrojí (22) pro přenos energie jsou indukční prostředky a přenosové prostředky pevného přenosového ústrojí (18) a pohyblivého přenosového ústrojí (22) pro přenos dat a signálů jsou indukční a/nebo kapacitní prostředky. Pevné přenosové ústrojí (18) a pohyblivé přenosové ústrojí (22) jsou osazena na odpovídajících základních deskách (13, 19), z nichž první základní deska (13) pro pevné přenosové ústrojí (18) je osazena na pevné části stroje nebo pevném okolí stroje a druhá základní deska (19) pro pohyblivé přenosové zařízení (22) ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká bezdotykového přenášení dat, signálů a/nebo energie z pevných částí v tvářecích strojích nebo na tvářecích strojích, zejména lisech a vystřihovacích strojích, nebo zpěvného okolí stroje, na nejméně jeden posuvný stůl nebo přesouvací zařízení tvářecího stroje, s pevným přenosovým ústrojím as pohyblivým přenosovým ústrojím, doplňkovým kpevnému přenosovému ústrojí, opatřenými přenosovými prostředky pro bezdotykový přenos dat, signálů a energie.

Dosavadní stav techniky

Z praxe je známé zajišťovat přívod elektrické energie a připojení pohybujících se částí strojů a/nebo strojních jednotek na tvářecích strojích pomocí kabelů a ovládacích vedení, které se ukládají kupříkladu v kabelových vlecích nebojsou zavěšeny jako kabelové kyvadlo. Pro přenos energie na pohybující se části stroje a/nebo strojní jednotky se používá také třecích kontaktů.

Pokud je zapotřebí připojení k pohybované strojní jednotce nebo ke stojanu stroje, kupříkladu k posuvnému stolu a/nebo přesouvacímu ústrojí postupového tvářecího stroje a/nebo přívodnímu a/nebo odváděcímu ústrojí pro plošné předměty, zpracovávané na stroji, pouze dočasně a v určitých neměnných polohách, zajišťuje se pomocí dotykových zasouvacích spojů nebo kontaktování čelních ploch. Jelikož pohybované části stroje a/nebo strojní jednotky jsou často vybaveny více elektrickými senzory a činnými členy, které na jedné straně potřebují přívod elektrické energie a na druhé straně vyžadují připojení elektrických vstupních a výstupních signálů k řídicímu zařízení stroje, mají popsaná zařízení pro přenos elektrické energie a pro řídicí připojení řadu nevýhod.

K tomu přistupují mimo jiné opotřebení kabelů, vlečných řetězů kabelů, jakož i kontaktů na třecích kroužcích nebo na čelních kontaktních plochách, nebo na podobných dotýkajících se přípojných ústrojích. Z toho vzniká potřeba preventivní výměny uvedených zařízení, přičemž náklady na údržbu a kontrolu jsou relativně vysoké. Tím pak dochází ke zkrácení doby, po kterou jsou tvářecí stroje k dispozici.

Další nevýhodou zařízení podle stavu techniky je potřeba mechanicky zajišťovaného přesného polohového ustavování a vedení ústrojí, v nichž jsou uloženy zasouvací spojky. Dále je pro vestavění popsaných zařízení dle stavu techniky zapotřebí relativně velký prostor, takže tvářecí zařízení jako celek musí být dimenzováno větší, než by bylo normálně potřebné.

Vynález si proto klade za úkol vytvořit způsob přenosu dat, signálů a energie na posuvný stůl a/nebo přesouvací zařízení tvářecího stroje, které by nemělo výše uvedené nevýhody stavu techniky, a zejména by bylo odolné proti opotřebení a neslo by s sebou relativně nízké náklady na údržbu a kontrolu.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle je dosaženo zařízením pro bezdotykové přenášení dat, signálů a/nebo energie zpěvných částí v tvářecích strojích nebo na tvářecích strojích, zejména lisech a vystřihovacích strojích, nebo zpěvného okolí stroje, na nejméně jeden posuvný stůl nebo přesouvací ústrojí tvářecího stroje, s pevným přenosovým ústrojím a s pohyblivým přenosovým ústrojím,

- 1 / /' /

doplňkovým k pevnému přenosovému ústrojí, opatřenými přenosovými prostředky pro bezdotykový přenos dat, signálů a energie, jehož podstatou je, že přenosové prostředky pevného přenosového ústrojí a pohyblivého přenosového ústrojí pro přenos energie jsou indukční prostředky a přenosové prostředky pevného přenosového ústrojí a pohyblivého přenosového ústrojí pro přenos dat a signálů jsou indukční a/nebo kapacitní prostředky, přičemž pevné přenosové ústrojí a pohyblivé přenosové ústrojí jsou osazena na odpovídajících základních deskách, z nichž první základní deska pro pevné přenosové ústrojí je osazena na pevné části stroje nebo pevném okolí stroje a druhá základní deska pro pohyblivé přenosové zařízení je osazena na konstrukčním dílu lineárně přesuvném vzhledem k první základní desce, přičemž pohyblivé přenosové ústrojí má alespoň jeden přenosový prvek osazený na základní desce pohyblivého přenosového ústrojí přes spojovací členy.

Přenosové prostředky jsou podle dalšího znaku vynálezu dvousměmé nebo jednosměrné prostředky.

Pevné přenosové ústrojí může zahrnovat alespoň jeden první přenášeč, první přípojnou jednotku, přípojnou smyčku a první anténu, a pohyblivé přenosové ústrojí zahrnuje nejméně jeden druhý přenášeč a druhou anténu. První přenášeč je s výhodou spojen s mezičlenem, vedeným ve vedení na základní desce pevného přenosového ústrojí.

Podle dalšího znaku vynálezu jsou spojovací členy vytvořeny jako kolíky.

Alespoň pevné přenosové ústrojí, určené pro přenos z podlahy na posuvný stůl tvářecího stroje, může být zapuštěno v podlaze. S výhodou je pevné přenosové ústrojí uloženo rovnoběžně s kolejnicemi, na nichž je posuvný stůl pojízdně uložen, přičemž pohyblivé přenosové ústrojí je osazeno na posuvném stolu.

Podle dalšího znaku vynálezu je pevné ústrojí, určené pro přenos na přesouvací ústrojí zčásti stroje, relativně pevné k přesouvacímu ústrojí, uloženo mezi stojany lisu tvářecího stroje.

Pevné přenosové ústrojí, určené pro přenos z části stroje, relativně pevné k přesouvacímu ústrojí, na přesouvací ústrojí, je podle dalšího znaku vynálezu uloženo na příčníku tvářecího stroje, uspořádaného napříč ke směru přesouvání.

Na základě bezdotykového přenosu na uvedené pohybované části stroje a/nebo strojní jednotky nedochází k žádnému opotřebení kabelů a/nebo zařízení pro vedení kabelů, jako kupříkladu vlečných řetězů kabelů, a náklady na údržbu se zřetelně snižují, přičemž také nevzniká potřeba preventivní výměny uvedených ústrojí, takže vynález se vyznačuje příznivými provozními náklady.

Osazením pevného přenosového ústrojí a o/nebo pohyblivého přenosového ústrojí na základních deskách mohou být jak pevné přenosové ústrojí, tak i pohyblivé přenosové ústrojí, předvyrobeno jako celá konstrukční jednotka a následně osazeno na požadovaném místě na tvářecím stroji.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 schéma ukazující princip bezdotykového přenosu dat, signálů a/nebo energie, obr. 2 půdorysné schéma prvního provedení vynálezu, obr. 3 řez rovinou ΙΠ-ΙΠ z obr. 2, obr. 4 řez rovinou IV-1V z obr. 2 a obr. 5 principielní schéma postupového přesouvacího ústrojí tvářecího stroje, který je opatřen zařízením podle vynálezu.

-2CZ 287150 B6

Příklady provedení vynálezu

Od zdroje energie nebo místa 1 jejího příjmu se energie přenáší do měniče 2, který energii dále dodává do přenosového systému 3. V přenosovém systému 3 dochází bezdotykově k přenášení energie, po kterém se přenesená energie dále vede na další měnič 2, který poté energii přenáší na neznázoměný spotřebič 4.

Principielně stejně dochází k bezdotykovému přenášení dat a signálů. Od zdroje nebo místa 5 příjmu dat jsou data a/nebo signály přenášeny na modulátor/demodulátor, přičemž data jsou po té dále vedena na přenosový systém 3 ve formě střídavého napětí.

V přenosovém systému 3 dochází k bezdotykovému přenášení dat, při kterém jsou data vedena na další modulátor/demodulátor 6, v němž jsou data znovu měněna do původní signálové formy. Od druhého modulátoru/demodulátoru 6 jsou data a/nebo signály znovu vedeny na zdroj nebo příjemce dat 5.

Celý přenos, tedy jak přenos energie, tak i přenos dat a signálů, může probíhat jednosměrně, jako i obousměrně, jak je vyznačeno na obr. 1 dvojitou šipkou. Tento princip přenosu je sám o sobě známý, avšak až dosud ještě nebyl používán u tvářecích strojů, přesněji řečeno u posuvných stolů a/nebo přesouvacích ústrojí na tvářecích strojích.

Možnost provádět jak jednosměrný, tak i dvousměmý přenos dat, signálů a energie, spočívá také v prvním příkladě provedení znázorněném na obr. 2. Obr. 2 ukazuje schematicky půdorysný pohled na tvářecí stroj, z něhož jsou v pohledu z obr. 2 znázorněny pouze stojany 7 lisu. Mezi stojany 7 lisuje uložen posuvný stůl 8.

Posuvný stůl 8 je lineárně pojízdný po kolejnicích 9, přičemž druhý posuvný stůl 10, znázorněný na obr. 2, je také pojízdný v kolmém směru. Toho je dosaženo tím, že pod druhým posuvným stolem 10 jsou uloženy dvě na sobě nezávislé soupravy kol. které jsou vůči sobě přesazeny v úhlu 90°. Uspořádání kolejnic 9, znázorněné na obr. 2, tedy pravoúhlé uspořádání dvou kolejových drah, je označováno jak T-dráha (T-track).

Vedle kolejnic 9 jsou umístěny vestavné prostory pro zařízení pro bezdotykový přenos dat, signálů a energie. Vestavné prostory 11, 12 a tedy i zařízení umístěná v těchto vestavných prostorech probíhají rovnoběžně s kolejnicemi 9. Tím je zajištěno, že posuvné stoly 8, 10 mohou být stále napájeny energií, daty a signály, a popřípadě že mohou být data, signály a energie vedeny z posuvných stolů 8,10 znovu na pevné řídicí jednotky nebo zásobení lisu energií.

Vestavné prostory 11, 12 jsou s výhodou zapuštěny do podlahy, takže prostor vedle lisu je k dispozici pro jiné účely. Dále vzniká zapuštěním vestavných prostorů 11, 12 v podlaze výhoda, že je sníženo nebezpečí úrazu obslužného personálu lisu stykem s velkým přenášeným množstvím energie.

Obr. 3 ukazuje řez vestavným prostorem 11, vedený rovinou ΙΙΙ-ΠΙ z obr. 2. Ve vestavném prostoru 11, přesněji řečeno v postranní stěně vestavného prostoru 11, je upevněna základní deska 13, na níž je upevněn první přenášeč 14 pro přenášení energie, jakož i první přípojná jednotka 15 pro data. Od prvního přenášeče 14 je na základní desce 13 vedena přípojná smyčka 16 pro energii. Z první přípojné jednotky 15 pro data je vedena první anténa 17 rovnoběžně s podélnou osou základní desky 13. První přenášeč 14, první přípojná jednotka 15, přípojná smyčka 16 a první anténa 17 jsou upevněny na základní desce 13 a budou dále označovány jako pevné přenosové ústrojí 18. Právě tak je základní deska 13 pevně uložena ve vestavném prostoru 11.

-3 CZ 287150 B6

Na posuvném stolu 8 je uložena další základní deska 19, na níž je upevněn druhý přenášeč 20 pro přenášení energie, jakož i druhá anténa 21 pro přenos dat. Druhý přenášeč 20 je vytvořen přitom tak, že je opatřen dvěma otvory, kterými je vedena přípojná smyčka 16. Druhá anténa 21 je uložena ve stejné výškové úrovni jako první anténa 17 na základní desce 13.

Pojíždí-li nyní posuvný stůl 8 lineárně, může být během pojezdu posuvného stolu 8 přenášena energie na posuvný stůl, a sice z přenášeče 14 do přípojné smyčky 16 a odtud bezdotykově na druhý přenášeč 20, jímž je energie přes vedení dále vedena na spotřebič na posuvném stole 8. Přenášení dat se děje z první přípojné jednotky 15 do první antény 17, odkud jsou data přenášena io bezdotykově do druhé antény 21, odkud jsou přenášena přes nejméně jedno vedení na přijímací místo dat. Samozřejmě může probíhat přenos energie nebo dat a signálů také ve druhém směru, tj. také dvousměmě.

Jelikož se základní deska 19, druhý přenášeč 20 a druhá anténa 21 během pojíždění posuvného 15 stolu 8 pohybují se stolem, je popsaná sestava dále označována jako pohyblivé přenosové ústrojí 22.

Pevné přenosové ústrojí 18 a pohyblivé přenosové ústrojí 22 tak tvoří přenosový systém, vyznačený jako přenosový systém 3 na obr. 1.

Obr. 4 ukazuje řez vestavným prostorem 11 z obr. 2 rovinou IV-IV. Na tomto obrázku jsou dobře patrné zejména otvory ve druhém přenášeči 20, přičemž otvory je vedena přípojná smyčka 16. Dále je z obrázku dobře patrná shoda úrovní druhé antény 21 s první anténou 17.

Druhý přenášeč 20, jakož i druhá anténa 21, jsou spojeny se základní deskou 19 přes spojovací členy, které jsou v daném příkladě provedení realizovány jako kolíky 23. Jsou-li kolíky 23 vytvořeny jako délkově přestavitelně, může se nastavovat vzdálenost druhého přenášeče 20, jakož i druhé antény 21 od základní desky 19. Tím se dají zejména vyrovnat tolerance, které vznikají pojížděním posuvného stolu 8 na kolejnicích 9, takže je během celé posuvové dráhy 30 posuvného stolu 8 zaručen stále nerušený přenos energie nebo dat a signálů.

Toto opatření je ještě podporováno tím, že druhý přenášeč 20 je spojen s mezičlenem 24, přičemž mezičlen 24 je veden ve vedeních, která jsou uložena na základní desce 13 pevného přenosového ústrojí 18. Také tím je zaručeno stále rovnoměrné a konstantní přenášení dat, 35 signálů a energie zpěvného přenosového ústrojí 18 na pohyblivé přenosové ústrojí 22.

Konkrétně to znamená, že pohyblivé přenosové ústrojí 22 je s pevným přenosovým ústrojím 18 spojeno přes kolíky 23, druhý přenášeč 20, jakož i vedení 25 s pevným přenosovým ústrojím 18. Upustí-li se od použití vedení 25, může se stát, že druhá anténa 21 se při zrychlení a/nebo zbrzďování posuvného stolu 8 začíná chvět natolik, že již není možný bezporuchový přenos dat. 40 Totéž platí také pro přenos energie z přípojné smyčky 16 na druhý přenášeč 20.

Na obr. 5 je znázorněn druhý příklad provedení vynálezu. U přesouvacího ústrojí postupového lisu, jaké je znázorněno na obr. 5, dochází k pohybům ve směru více os. Jsou-li osy poháněny odděleně, nebo jsou-li na jednotlivých osách uloženy zdroje dat nebo přijímací místa dat, jsou 45 nároky na kabeláž mimořádně vysoké. Použitím způsobu a zařízení, jak již byly popsány v souvislosti s obr. 1 až 4, je možné snížit nároky na výrobu spojení mezi pohony a čidly nebo činnými ústrojími přesouvacího ústrojí postupového lisu.

S výhodou je mezi stojany lisu uloženo pevné přenosové ústrojí 18, jak již bylo podrobně 50 popsáno. Pohyblivé přenosové ústrojí může být potom uloženo na strojní části, pohyblivé relativně k pevnému přenosovému ústrojí 18, která kromě toho vykonává vzhledem k pevnému přenosovému ústrojí 18 lineární pohyb. S výhodou je pevné přenosové ústrojí 18 uloženo na nejméně jednom příčném nosníku, probíhajícím napříč ke směru přesunu.

-4CZ 287150 B6

Jelikož se na přesouvacích ústrojích tvářecích strojů pohybuje větší počet os, je na obr. 5 pouze formou příkladu znázorněno, jak může být pevné přenosové ústrojí 18 uloženo kupříkladu na příčném nosníku, zatímco na přesouvací kolejnici, tvořící reprezentující přesouvací ústrojí 26 lisu, je upevněno zde neznázoměné pohyblivé přenosové ústrojí 22, doplňkové k pevnému přenosovému ústrojí 18.

Samozřejmě může být za sebou uloženo více těchto sestav, takže přenos dat, signálů a energie je možný na všechny osy postupového přesouvacího zařízení.

Analogicky k popsanému druhému provedení může být řešení podle vynálezu použito také na přívodních a odváděčích zařízeních pro plošné předměty, zpracovávané na tvářecích strojích. Jelikož principielní konstrukce přívodních a odváděčích ústrojí pro plošné předměty se do značné míry podobá přesouvacímu ústrojí, není v této souvislosti popis příkladu provedení nutný.

Přenos energie se může u obou popsaných příkladů provedení provádět indukčně, zatímco při přenosu dat a signálů je přídavně k indukčnímu přenosu možné také kapacitní přenášení. Přesný popis součástek potřebných pro bezdotykový přenos je uveden ve spisu DOS 4124 145.

Claims (10)

1. Zařízení pro bezdotykové přenášení dat, signálů a/nebo energie z pevných částí v tvářecích strojích nebo na tvářecích strojích, zejména lisech a vystřihovacích strojích, nebo zpěvného okolí stroje, na nejméně jeden posuvný stůl (8, 10) nebo přesouvací ústrojí (26) tvářecího stroje, spevným přenosovým ústrojím (18) as pohyblivým přenosovým ústrojím (22), doplňkovým k pevnému přenosovému ústrojí, opatřenými přenosovými prostředky pro bezdotykový přenos dat, signálů a energie, vyznačené tím, že přenosové prostředky pevného přenosového ústrojí (18) a pohyblivého přenosového ústrojí (22) pro přenos energie jsou indukční prostředky a přenosové prostředky pevného přenosového ústrojí (18) a pohyblivého přenosového ústrojí (22) pro přenos dat a signálů jsou indukční a/nebo kapacitní prostředky, přičemž pevné přenosové ústrojí (18) a pohyblivé přenosové ústrojí (22) jsou osazena na odpovídajících základních deskách (13, 19), z nichž první základní deska (13) pro pevné přenosové ústrojí (18) je osazena na pevné části stroje nebo pevném okolí stroje a druhá základní deska (19) pro pohyblivé přenosové zařízení (22) je osazena na konstrukčním dílu lineárně přesuvném vzhledem k první základní desce (13), přičemž pohyblivé přenosové ústrojí (22) má alespoň jeden přenosový prvek, osazený na základní desce (19) pohyblivého přenosového ústrojí (22) přes spojovací členy (23).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že přenosové prostředky jsou dvousměmé prostředky.

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že přenosové prostředky jsou jednosměrné prostředky.

4. Zařízení podle kteréhokoli z nároků laž3, vyznačené tím, že pevné přenosové ústrojí (18) zahrnuje alespoň jeden první přenášeč (14), první přípojnou jednotku (15), přípojnou smyčku (16) a první anténu (17), a pohyblivé přenosové ústrojí (22) zahrnuje nejméně jeden druhý přenášeč (20) a druhou anténu (21).

-5CZ 287150 B6 /

5. Zařízení podle nároku 4, vyznačené tím, že první přenášeč (14) je spojen s mezičlenem, vedeným ve vedení (25) na základní desce (13) pevného přenosového ústrojí (18).

6. Zařízení podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačené tím, že spojovací členy (23) 5 jsou vytvořeny jako kolíky.

7. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačené tím, že alespoň pevné přenosové ústrojí (18), určené pro přenos z podlahy na posuvný stůl (8, 10) tvářecího stroje, je zapuštěno v podlaze.

8. Zařízení podle nároku 7, vyznačené tím, že pevné přenosové ústrojí (18) je uloženo rovnoběžně s kolejnicemi (

9), na nichž je posuvný stůl (8, 10) pojízdně uložen, přičemž pohyblivé přenosové ústrojí (22) je osazeno na posuvném stolu (8,10).

15 9. Zařízení podle kteréhokoli z nároků laž6, vyznačené tím, že pevné přenosové ústrojí (18), určené pro přenos zčásti stroje, relativně pevné kpřesouvacímu ústrojí (26), na přesouvací ústrojí (26), je uloženo mezi stojany (7) lisu tvářecího stroje.

10. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 1 až 6, vyznačené tím, že pevné 20 přenosové ústrojí (18), určené pro přenos zčásti stroje, relativně pevné kpřesouvacímu ústrojí (26), na přesouvací ústrojí (26), je uloženo na příčníku tvářecího stroje, uspořádaného napříč ke směru přesouvání.