CZ306325B6

CZ306325B6 - Zařízení pro stabilizaci polohy rotačních vinutých objektů, zejména pružin

Info

Publication number: CZ306325B6
Application number: CZ2015-877A
Authority: CZ
Inventors: Georgi Ivanov
Original assignee: Univerzita PalackĂ©ho
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2016-11-30
Also published as: CZ2015877A3

Abstract

Zařízení pro stabilizaci polohy rotačních magneticky vodivých vinutých subjektů (2), zejména pružin, které je tvořeno dvěma souběžně situovanými vzájemně se nedotýkajícími otočnými válečky (1), které jsou součástí výrobní linky a které jsou opatřeny v jedné koncové části externím pohonem (3) a v protilehlé koncové části na podélnou osu válečků (1) kolmou dorazovou deskou (4). Podstata spočívá v tom, že zařízení je vybaveno alespoň jedním magnetickým polohovacím členem (5) umístěným pod úrovní spodních hran (11) válečků (1), který je mechanicky přestavitelně uložený ve směru podélné osy válečků (1) tak, že jeho horní plocha (51) je pod spodní úrovní obvodových hran (21) vinutého subjektu (2) ležícího podélně na válečcích (1) a jeho přední hrana (52) se nachází mezi plochou dorazové desky (4) a spodní obvodovou hranou (21) přilehlého závitu vinutého subjektu (2) v takové poloze, že je na úrovni této obvodové hrany (21) anebo ve vzdálenosti od obvodové hrany (21), která je menší než je polovina vzdálenosti mezi závity vinutého subjektu (2), přičemž na externí pohon (3) je připojen vyhodnocovací, ovládací a řídicí modul (7), na který je napojen polohový snímač (6).

Description

Zařízení pro stabilizaci polohy rotačních vinutých objektů, zejména pružin

Oblast techniky

Vynález spadá do oblasti výroby součástí strojních zařízení a týká se zařízení pro stabilizaci polohy rotačních vinutých objektů, zejména pružin, při jejich odvalování na nosných válečcích s využitím magnetického pole.

Dosavadní stav techniky

V mnoha odvětvích průmyslové výroby se využívá transportních, polohovacích, manipulačních a dalších zařízení jak přímo ve výrobním procesu, tak i při mezioperačních postupech. Typickým příkladem jsou výroby plechů nebo pásovin, rovněž tak výroba drátů a mnoha finálních produktů z nich vyrobených. Pro usnadnění manipulace s polotovary a finálními produkty během výroby se využívají různá technická zařízení. Ve spise EP0442835 je popisováno využití silových účinků magnetického pole na kovový drát při jeho navíjení do svazku v rotačním zásobníku. V dokumentu JP2002187661 je popsáno použití síly magnetického pole při přemisťování a stohování plechů s možností jejich ochrany před přelomením a poškozením. Ve spise JPH01192417 se popisuje využití magnetického pole k zamezení zprohýbání během výroby kovové pásoviny na dokončovací válcovací stolici.

Mezi rotační vinuté objekty z kovového drátu vyráběné a kontrolované na výrobních linkách patří také automobilové pružiny. Mezi jednotlivými výrobními technologickými operacemi je nutné každou pružinu na nosných válečcích výrobní linky polohovat jejím odvalováním. Vzhledem k asymetrii tvaru pružiny dochází při jejím odvalování na nosných válečcích k nahodilému kývání a/nebo posouvání, kdy pak je pružina odchýlena ze správné polohy. To způsobuje nepřesnosti v následných technologických operacích, kterou může být například nástřik barevných nebo identifikačních mezioperačních značek apod. Dalším faktorem, který je zdrojem nepřesností při polohování vinutých pružin, je nesouvislý kontakt okraje tvarově asymetrické pružiny s dotykovou plochou dorazové desky během odvalování. Nosné válečky jsou součástí pohyblivého pásu výrobní linky a umožňují navíc přenášet rotační pohyb z externího polohovacího pohonu na vinutou pružinu, která se na nich volně šroubovicově odvaluje. Z externího zdroje rotačního pohybu se přenáší přes nosné válečky pravotočivý nebo levotočivý směr šroubovicového odvalování vinutých pružin. Ve spise KR 100467080 je popsáno značení pružin a způsob detekce a kontroly značky na pružině použitím kamerového systému, ovšem toto řešení se nezabývá problematikou osového posuvu pružiny, tedy vzdalování se opěrné desce či opěrnému bodu. Ve spisech KR 200397557 Y1 a KR 101511351 je uvedena metoda značení pružin na jejich površích s polohováním pro nanesení značky, ovšem problematiky osového posuvu vzhledem k opěrné desce během otáčení pružiny a přesnosti při polohování zde nejsou spolehlivě vyřešeny. Ve spise CN 202965528 U je popsáno polohování pružiny jejím otáčením prostřednictvím motoru ovládaného přes řídicí elektroniku infračervenými snímači polohy konce pružiny. Toto řešení ovšem neřeší problematiku vzdálenosti pružiny vzhledem k opěrné desce u tvarově asymetrických pružin, které se vzhledem k opěrné desce během jejich rotačního otáčení osově posouvají a kývají.

Cílem vynálezu je odstranění uvedených nedostatků dosavadního stavu techniky při výrobě rotačních vinutých objektů, zejména pružin, které vede k jejich stabilizaci a reprodukovatelnému polohování s potlačením vlivu nahodilého kývání a/nebo posouvání při jejich odvalování.

Podstata vynálezu

Stanoveného cíle je dosaženo vynálezem, kterým je zařízení pro stabilizaci polohy rotačních magneticky vodivých vinutých subjektů, zejména pružin, které je tvořeno dvěma souběžně situo

- 1 CZ 306325 B6 vánými vzájemně se nedotýkajícími otočnými válečky, které jsou součástí výrobní linky a které jsou opatřeny v jedné koncové části externím pohonem a v protilehlé koncové části na podélnou osu válečků kolmou dorazovou deskou. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení je vybaveno alespoň jedním magnetickým polohovacím členem umístěným pod úrovní spodních hran válečků, který je mechanicky přestavitelně uložený ve směru podélné osy válečků tak, že jeho horní plocha je pod spodní úrovní obvodových hran vinutého subjektu ležícího podélně na válečcích ajeho přední hrana se nachází mezi plochou dorazové desky a spodní obvodovou hranou přilehlého závitu vinutého subjektu v takové poloze, že je na úrovni této obvodové hrany anebo ve vzdáleností od obvodové hrany, která je menší než je polovina vzdálenosti mezi závity vinutého subjektu, přičemž na externí pohon je připojen vyhodnocovací, ovládací a řídicí modul, na který je napojen polohový snímač.

Ve výhodném provedení je magnetický polohovací člen tvořen magnetem nebo elektromagnetem, ustavení polohovacího členu je realizováno tak, že obvodovou hranou vinutého subjektu je při pohledu ve směru od dorazové desky první závit vinutého subjektu a polohový snímač je tvořen triangulačním snímačem a je umístěn nad vinutým subjektem.

V optimálním provedení je externí pohon tvořen řemenovým nebo řetězovým převodem, který je umístěn pod úrovní spodních hran válečků a je vybaven reverzačním členem a dorazová deska je vybavena přitahovacím členem tvořeným elektromagnetem.

V dalším výhodném provedení je pod horizontální úrovní spodních hran válečků umístěna sada polohovacích členů, které jsou situovány tak, že přední hrana každého z nich je polohována při pohledu ve směru od dorazové desky na úrovni nebo před spodní obvodovou hranou přilehlého závitu vinutého subjektu.

Přínosem předkládaného vynálezu je potlačení samovolného náhodného kývání a/nebo posouvání pružiny na nosných válečcích výrobní linky, a tím výrazné zlepšení kontroly jejího osového posuvu a dosažení rovnoměrného přítahu celé pružiny na dorazovou desku výrobní linky.

Objasnění výkresů

Konkrétní příklady provedení vynálezu jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde obr. 1 znázorňuje základní schéma zařízení obr. 2 znázorňuje alternativní schéma zařízení vybavené dorazovou deskou opatřenou elektromagnetem.

Výkresy, které znázorňují představovaný vynález, a následně popsané příklady konkrétního provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu vynálezu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Zařízení podle vynálezu sestává v základním provedení schematicky znázorněném na obr. 1 ze dvou souběžně situovaných vzájemně se nedotýkajících otočných válečků 1, které jsou součástí neznázoměné výrobní linky a slouží k uložení magneticky vodivého rotačního vinutého subjektu 2, například válcové nebo kuželové pružiny, která se může na těchto válečcích volně odvalovat nebo axiálně posunovat. Válečky 1 jsou opatřeny externím pohonem 3, například řemenovým nebo řetězovým převodem, který je umístěn pod úrovní spodních hran 11 válečků 1, je situován u jejich jedné koncové části a je vybaven neznázoměným reverzačním členem umožňujícím rota

-2CZ 306325 B6 ci válečků 1 v obou směrech. Souběžně s čely 12 válečků 1 protilehlými umístění pohonu 3 a současně kolmo k podélné ose válečků 1 je ustavena dorazová deska 4 a pod horizontální úrovní spodních hran 11 válečků 1 je v této jejich koncové části uložen polohovací člen 5 tvořený plochým magnetem nebo elektromagnetem, který je mechanicky přestavitelný ve směru podélné osy válečků 1. Ustavení polohovacího členu 5 je realizováno tak, že jeho horní plocha 51 je pod spodní úrovní obvodových hran 21 vinutého subjektu 2 a jeho přední hrana 52 se nachází mezi dorazovou deskou 4 a spodní obvodovou hranou 21 prvního závitu vinutého subjektu 2. Zařízení je dále vybaveno polohovým snímačem 6, například triangulačním snímačem, který je umístěn nad vinutým subjektem 2 a je propojen stejně jako pohon 3 válečků 1 s vyhodnocovacím, ovládacím a řídicím modulem 7, tvořeným například průmyslovým počítačem.

V alternativním provedení zařízení znázorněném na obr. 2 je dorazová deska 4 vybavena přitahovacím členem 8 tvořeným elektromagnetem a pod horizontální úrovní spodních hran 11 válečků 1 je umístěna sada polohovacích členů 5, tedy magnetů, které jsou situovány tak, že přední hrana 52 každého z nich je polohována při pohledu ve směru od dorazové desky 4 před spodní obvodovou hranou 21 přilehlého závitu vinutého subjektu 2.

Při potřebě ustavit vinutý subjekt 2 do předem definované polohy pro provádění technologických operací se tento uloží na rotující válečky 1, na nichž se odvaluje a čelně se opírá o dorazovou desku 4. Polohovací člen 5 působí silou magnetu nebo elektromagnetu na magneticky vodivý segment vinutého subjektu 2, tedy závit pružiny, která leží a odvaluje se po nosných válečcích 1 výrobní linky a čelně se opírá o dorazovou desku 4. Řízeným odvalováním vinutého subjektu 2, s určeným směrem rotace vpravo nebo vlevo, se nad magnetem nebo elektromagnetem polohovacího členu 5 průběžně posouvá závit pružiny, a tím se směrově mění přitažlivá síla mezi nimi, přičemž se využívá polohově a směrově maximální účinek přitažlivé síly vznikající mezi těmito díly. Tím, že je polohovací člen 5 umístěn mezi nosné válečky, tím se cíleně dosahuje směrového přítahu jeho prvního segmentu a vlastně celého polohovacího členu 5 jak na nosné válečky 1, tak na dorazovou desku 4 výrobní linky. To způsobuje, že se během řízeného rotačního odvalování vinutého subjektu 2 na válečcích 1 potlačuje jeho samovolné náhodné kývání a/nebo posouvání. Takto je možno externím pohonem 3 synchronizovaným s dalším polohovým snímačem 6 reprodukovatelně napolohovat vinutý segment 2 do požadované polohy.

Popsaná provedení nejsou jedinými možnými konstrukčními alternativami technického řešení, ale jako polohový snímač 6 může být použit jiný libovolný snímač neelektrických veličin, jako je ultrazvukový snímač nebo kamerový snímač s CCD čipem nebo CMOS čipem a nemusí být umístěn nad vinutým subjektem 2, ale i pod vinutým subjektem 2 nebo bočně vinutého subjektu 2.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro stabilizaci polohy rotačních vinutých objektů, zejména pružin, lze s výhodou využít pro zabudování do výrobních linek, na kterých jsou realizovány povýrobní technologické operace, jako je například nástřik barevných značek, identifikačních mezioperačních označení apod.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro stabilizaci polohy rotačních magneticky vodivých vinutých subjektů (2), zejména pružin, které je tvořeno dvěma souběžně situovanými vzájemně se nedotýkajícími otočnými válečky (1), které jsou součástí výrobní linky a které jsou opatřeny v jedné koncové části externím pohonem (3) a v protilehlé koncové části na podélnou osu válečků (1) kolmou dorazovou deskou (4), vyznačující se tím, že je vybaveno alespoň jedním magnetickým polohovacím členem (5) umístěným pod úrovní spodních hran (11) válečků (1), který je mechanicky přestavitelně uložený ve směru podélné osy válečků (1) tak, že jeho horní plocha (51) je pod spodní úrovní obvodových hran (21) vinutého subjektu (2) ležícího podélně na válečcích (1) a jeho přední hrana (52) se nachází mezi plochou dorazové desky (4) a spodní obvodovou hranou (21) přilehlého závitu vinutého subjektu (2) v takové poloze, že je na úrovni této obvodové hrany (21) anebo ve vzdálenosti od obvodové hrany (21), která je menší než je polovina vzdálenosti mezi závity vinutého subjektu (2), přičemž na externí pohon (3) je připojen vyhodnocovací, ovládací a řídicí modul (7), na který je napojen polohový snímač (6).
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že magnetický polohovací člen (5) je tvořen magnetem nebo elektromagnetem.
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ustavení polohovacího členu (5) je realizováno tak, že obvodovou hranou (21) vinutého subjektu (2) je při pohledu ve směru od dorazové desky (4) první závit vinutého subjektu (2).
4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že polohový snímač (6)je tvořen triangulačním snímačem aje umístěn nad vinutým subjektem (2).
5. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že externí pohon (3) je tvořen řemenovým nebo řetězovým převodem, který je umístěn pod úrovní spodních hran (11) válečků (1) a je vybaven reverzačním členem.
6. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se tím, že dorazová deska (4) je vybavena přitahovacím členem (8) tvořeným elektromagnetem.
7. Zařízení podle nároků 1, 2, 4 až 6, vyznačující se tím, že pod horizontální úrovní spodních hran (11) válečků (1) je umístěna sada polohovacích členů (5), které jsou situovány tak, že přední hrana (52) každého z nich je polohována při pohledu ve směru od dorazové desky (4) na úrovni nebo před spodní obvodovou hranou (21) přilehlého závitu vinutého subjektu (2).