ES2266129T3 - Dispositivo de motorizacion electrica para pinza de utilaje. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de motorización eléctrica para pinza de utilaje, del tipo que comprende una envolvente de motor eléctrico (4) cuyo árbol está conectado a la pinza, para el control de la apertura de los útiles soportados por brazos articulados, su cierre y su bloqueo sobre una pieza, por un sistema de transformación, del tipo que atraviesa el motor, de un movimiento rotativo del árbol en un movimiento de traslación de un órgano de accionamiento (5) de la pinza, estando asociado el motor a un órgano de control (10) acoplado al rotor del motor, caracterizado porque el órgano de control (10) está dispuesto en el extremo del árbol motor, estando dotado el árbol de una rueda dentada (14) accionable desde el exterior para su puesta en rotación manual a través de, como mínimo, un orificio (15) de la envolvente, desfasado con respecto a dicho árbol.
Description
Dispositivo de motorización eléctrica para pinza
de utilaje.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de motorización eléctrica para pinza de utilaje del
tipo que presenta un envolvente o capa del motor eléctrico, cuyo
árbol está conectado a la pinza para el control de la apertura de
útiles soportados por brazos articulados, su cierre y bloqueo sobre
una pieza, por un sistema de transformación, del tipo que atraviesa
el motor, de un movimiento rotativo del árbol en un movimiento de
traslación de un órgano de accionamiento de la pinza, cuyo motor
está asociado a un órgano de acondicionamiento acoplado al rotor
del motor, conectados estos últimos a un variador de control (ver
por ejemplo DE-A-197 49 681).
Se podrá tratar, por ejemplo, de una pinza de
soldadura por resistencia, estando constituidos entonces los útiles
antes citados por electrodos de soldadura por puntos. No obstante,
se podría tratar también de cualquier otro útil tal como una
máquina de remachar, de engrapar, de perforar, en la que los útiles
son bloqueados en un momento determinado sobre una pieza a
manipular o tratar. En el caso de una pinza de soldadura se podrá
tratar, por ejemplo, de una pinza cuyos brazos que soportan los
electrodos son del tipo llamado "en C" o del tipo llamado
"en cizalla", siendo necesario en ambos casos, para el control
de los movimientos de esta pinza de soldadura o de otro tipo,
transformar, por un sistema de husillo-tuerca o
análogo, la rotación del árbol del motor en un movimiento de
traslación de un órgano de accionamiento de la pinza. Este tipo de
motorización eléctrica, más fácil de controlar, tiende a sustituir
la motorización por husillos hidráulicos o neumáticos. El principio
y las ventajas de los dispositivos de ese tipo se han indicado en
particular en la patente francesa nº 85 12239 a nombre de la
solicitante, que describe una máquina de soldadura por resistencia
con control numérico.
El variador de control que se ha mencionado
anteriormente tiene por función alimentar el motor en corriente
eléctrica para poner en rotación, en las fases dinámicas de
desplazamiento, brazos de soporte de los útiles (apertura o cierre
de la pinza) y, en fase estática, ejercer un par de fuerzas
transformado por dicho sistema de transformación de movimiento en
una fuerza de bloqueo de los útiles sobre la pieza, por ejemplo,
una chapa a soldar.
En cuanto al órgano de control que se ha citado
de tipo analógico (resolver) o digital (encoder), está acoplado al
rotor del motor y tiene por función informar al variador de control
de la posición y velocidad del rotor del motor y asegurar de esta
manera el control.
En cuanto a la realización de dichas máquinas
existen varios conceptos de motorización, a saber, con sistema de
transformación con movimiento rotativo en movimiento de traslación
de tipo "separado" del motor o de tipo "pasante" o que
atraviesa el motor. Para simplificar la expresión, se supondrá que
se trata de sistemas de husillo-tuerca, pero es
evidente que los principios de la invención serán válidos para
cualquier otro tipo de sistema de transformación de movimiento, por
ejemplo, de rueda dentada y cremallera u otro.
Según el concepto de tipo "separado", que
se ha representado a título de ejemplo en la figura 1, el eje del
husillo (1), en conexión con una tuerca móvil (2) en traslación en
el cuerpo (3) del dispositivo, es paralelo al eje (4a) del motor
eléctrico (4). El órgano de accionamiento de la pinza, que no se ha
representado, se ha indicado con el numeral (5) y se encuentra en
enlace cinemático con la tuerca (2) por la pieza (5a). Como
consecuencia el árbol de salida (6) del motor (4) debe estar
conectado a la cabeza del husillo (1) por un sistema de transmisión
de movimiento rotativo cualquiera, por ejemplo, con engranajes o
correa dentada y poleas, tal como se ha referenciado globalmente
con el numeral (7). De esta constitución resulta el hecho de que se
puede tener fácilmente acceso a la cabeza del husillo (1), a nivel
de la caja extrema (8), después de haber extraído la tapa de cierre
(9). En efecto, entonces se puede introducir una llave apropiada en
un orificio acanalado del husillo (1), para hacerla girar
manualmente, estando parado el motor (4). Esto permite hacer girar
el husillo (1) a mano, por ejemplo, para proceder a la regulación
sobre la pinza o sobre los electrodos u otros útiles. Se observará
que el órgano de control (10) del motor (4), situado en el extremo
del cuerpo envolvente del motor, no constituye dificultad alguna
para estas operaciones.
Por el contrario, este tipo de construcción
presenta los inconvenientes de requerir un gran número de piezas,
tener un peso y dimensiones importantes en una máquina a soldar y
de su elevado coste.
Según el concepto de tipo "pasante", es
decir, husillo que atraviesa, que no presenta los mismos
inconvenientes y que se ha representado a título de otro ejemplo en
la figura 2, se integra directamente el sistema de
husillo-tuerca con el motor: la tuerca (2) es móvil
en este caso en rotación y es por lo tanto directamente solidaria
del rotor (11) del motor (4), cuyo estator ha recibido la
referencia numérica (12). El husillo (1), en conexión con dicha
tuerca y móvil axialmente en traslación en el motor (4), posee un
extremo saliente (5) que constituye el órgano de accionamiento de
la pieza. Se observará en este caso y contrariamente al caso
precedente, que el órgano de control (10) del motor (4), situado
también en el extremo del árbol del motor y que puede estar
obstruido por un circuito impreso (10a), impide cualquier acceso al
extremo del rotor (11) e impide por lo tanto hacerlo girar
manualmente cuando el motor (4) está parado, para hacer girar la
tuerca (2) y provocar el avance del husillo (1).
Para solucionar este inconveniente se podría
prever no disponer el órgano de control (10) del motor en el
extremo del árbol, sino desplazar su eje con respecto a este último
y conectar dicho órgano de control al rotor del motor por medio de
un conjunto de rueda y piñón o de polea y correa dentada. El
extremo del árbol del motor (4) sería entonces nuevamente accesible
mediante rotación manual, pero ello todavía con los inconvenientes
de la complejidad de realización (piezas suplementarias), aumento
de las dimensiones y coste de fabricación más elevado.
El objetivo de la presente invención consiste en
solucionar todos estos inconvenientes de la técnica anterior y
obtener, por lo tanto, un acceso cómodo al árbol del motor para
hacerlo girar y desplazar manualmente en traslación el órgano de
accionamiento de la pinza, todo ello con menores costes y sin
aumento de las dimensiones ni del peso del equipo.
A estos efectos, un dispositivo tal como se ha
definido al inicio es, de acuerdo con la invención, del tipo que
presenta un sistema de transformación del movimiento rotativo en
movimiento de traslación que atraviesa el motor y se caracteriza
porque dicho órgano de control acoplado al rotor del motor está
dispuesto en el extremo del árbol motor, estando dotado el árbol de
una rueda dentada que se puede accionar desde el exterior, para su
puesta en rotación de forma manual a través de un orificio del
cuerpo envolvente desplazado con respecto a dicho árbol.
La mencionada rueda dentada puede ser cónica y
el eje de dicho orificio puede formar un cierto ángulo con el eje
del motor, por ejemplo, un ángulo de 90º.
Según una variante, dicha rueda dentada es
cilíndrica y se encuentra conectada con un piñón cilíndrico
accionable a través del mencionado orificio, pudiendo entonces el
eje de dicho orificio ser paralelo al eje del motor.
De manera ventajosa, dicha rueda dentada será
puesta en rotación mediante una llave, cuya llave podrá comportar
en su extremo un dentado que puede engranar con dicha rueda.
Como variante, el mencionado cuerpo envolvente
del motor contiene un dentado accionable a través del mencionado
orificio y apropiado para su puesta en rotación por la llave y al
mismo tiempo ser dispuesto en conexión con la mencionada rueda
dentada del extremo del árbol, efectuándose el desacoplamiento
entre dicho dentado y la rueda dentada cuando tiene lugar la
retirada de la llave, bajo el efecto de un resorte o por
inercia.
Según otra variante, se puede igualmente prever
que dicha envolvente del motor contenga un dentado accionable a
través de dicho orificio y apropiado para su puesta en rotación por
la llave, cuyo dentado se encuentra en conexión permanente con la
mencionada rueda dentada.
Se debe comprender que todos los dentados que se
han indicado podrán ser de cualquier tipo apropiado, por ejemplo,
rectos, helicoidales, inclinados, e incluso de cremallera y
tornillo sinfín.
Dos modos de puesta en práctica de la invención
se describen a continuación a título de ejemplo sin carácter
limitativo, haciendo referencia a las figuras del dibujo adjunto en
las que:
- la figura 3 muestra una sección axial parcial
de un dispositivo según la invención del tipo de rueda cónica al
final del árbol motor;
- la figura 4 es una vista esquemática completa
del mismo dispositivo en representación simplificada;
- la figura 5 muestra una variante de rueda
dentada cilíndrica, igualmente en representación simplificada;
- la figura 6 es una vista axial parcial en la
variante de rueda dental cilíndrica, según la cual la envolvente del
motor contiene un dentado accionable mediante una llave y que se
puede desacoplar de la rueda dentada del árbol del motor y
- la figura 7 es una vista análoga a la anterior
en la variante de rueda dentada cónica según la cual la envolvente
del motor contiene un dentado accionable mediante una llave y
acoplado de manera permanente con la rueda dentada del árbol del
motor.
En la figura 3 se han representado las mismas
referencias que en la figura 2 para designar los mismos órganos u
órganos que desempeñan el mismo papel en los dos casos. Se
apreciará que el extremo (13) del árbol del motor (4) presenta, en
el lado del órgano de control (10) del motor, una rueda dentada
cónica (14) accionable a través de un orificio (15) de la
envolvente del motor, cuyo eje está dirigido a 90º con respecto al
del árbol del motor, es decir, del eje del rotor (11). Cuando el
motor (4) está parado se puede introducir por este orificio (15) el
dentado (16) de una llave (17), conectándola con la rueda dentada
(14) y hacer girar manualmente el rotor (11) del motor y la tuerca
(2) solidaria, haciendo rotar la llave (17) gracias a su empuñadura
(18). Entonces se podrá regular manualmente, por ejemplo, la
separación entre los dos electrodos de una pinza de soldadura
provocando una traslación del husillo (1) (ver también la figura
4).
Se debe observar que el dentado (16) podría
estar alojado con desplazamiento dentro del fondo del orificio
(15), manteniéndose en posición libre por un resorte antagonista o
por su inercia, siendo llevado a la conexión con la rueda dentada
(14) solamente en la introducción en el orificio (15) de una llave
desprovista de dentado, pero perfilada para hacer girar el dentado
(16) y arrastrar de esta manera la rueda (14) en rotación, pudiendo
dicho dentado ser dispuesto también en toma permanente con la rueda
dentada
(14).
(14).
En la forma de realización de la figura 5 se ha
representado una forma de realización según la cual la rueda dentada
(14) es cilíndrica y se encuentra en conexión con un piñón
cilíndrico (19) accionable a través de un orificio (15) de la
envolvente del motor, cuyo eje es paralelo al eje del motor (4). En
posición de paro del motor se puede entonces hacer girar el piñón
(19) mediante una llave análoga a la llave (17), arrastrando por lo
tanto manualmente en rotación la rueda dentada (14), así como el
rotor (11) y la tuerca (2), provocando de esta manera la traslación
del husillo (1).
La figura 6 muestra la variante en la que la
envolvente del motor (4) contiene un dentado cilíndrico (16)
accionable a través del orificio (15) y apropiado para su puesta en
rotación mediante una llave análoga a la llave (17) pero sin
dentado y, al mismo tiempo, se puede llevar a conexión con la rueda
dentada cilíndrica (14) del extremo del árbol. El desacoplamiento
entre el dentado (16) y la rueda dentada (14) se efectúa, cuando
tiene lugar la retirada de la llave, bajo el efecto de un resorte
(19).
En la figura 7 se describe la variante según la
cual la envolvente del motor (4) contiene un dentado cónico (16),
igualmente apropiado para su puesta en rotación mediante una llave,
cuyo dentado se encuentra en toma permanente con la rueda dentada
cónica (14) del eje del motor, estando montado, por esta razón, en
un cojinete (20) del orificio (15).
Cualquiera que sea la forma de realización, es
evidente que el funcionamiento sería globalmente el mismo si el
husillo fuera solidario en rotación del rotor (11) y la tuerca
móvil en traslación.
Por lo tanto, las principales ventajas de la
invención son las siguientes:
- -
- posibilidad de asegurar el control manual sobre motores de husillo integrado y órgano de control al final del árbol, cualquiera que sea el tipo de encoder o de resolver utilizado;
- -
- posibilidad de trabajar con un número mayor de órganos de control y por lo tanto con una mayor gama de aparatos;
- -
- el mando manual es robusto y permite un par de arrastre importante;
- -
- se pueden tener fácilmente varios accesos a la envolvente para la puesta en rotación del árbol del motor;
- -
- la integración de este mando manual no aumenta más que de forma moderada las dimensiones del equipo;
- -
- su coste resulta moderado con respecto a las soluciones anteriores;
- -
- se puede poner manualmente la pinza a tope en posición de cierre o de apertura, para dar un cero a un aparato de medición de apertura;
- -
- también se puede desbloquear el motor cuando pierde sus referencias y llega a tope y se bloquea, tanto si el origen del bloqueo es mecánico o eléctrico o incluso si procede de un bloqueo a nivel del programa; en el caso particular de electrodos de soldadura se podrá intervenir de esta forma manualmente en caso de pegado de los electrodos sobre las piezas para despegarlos, lo que no sería posible con el motor.
Claims (10)
1. Dispositivo de motorización eléctrica para
pinza de utilaje, del tipo que comprende una envolvente de motor
eléctrico (4) cuyo árbol está conectado a la pinza, para el control
de la apertura de los útiles soportados por brazos articulados, su
cierre y su bloqueo sobre una pieza, por un sistema de
transformación, del tipo que atraviesa el motor, de un movimiento
rotativo del árbol en un movimiento de traslación de un órgano de
accionamiento (5) de la pinza, estando asociado el motor a un
órgano de control (10) acoplado al rotor del motor,
caracterizado porque el órgano de control (10) está
dispuesto en el extremo del árbol motor, estando dotado el árbol de
una rueda dentada (14) accionable desde el exterior para su puesta
en rotación manual a través de, como mínimo, un orificio (15) de la
envolvente, desfasado con respecto a dicho árbol.
2. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque la rueda dentada (14) es cónica y
porque el eje de dicho orificio (15) forma un cierto ángulo con el
eje del motor (4).
3. Dispositivo, según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicho ángulo es de 90º.
4. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha rueda dentada (14) es cilíndrica
y se encuentra en conexión con un piñón cilíndrico (19) accionable
a través de dicho orificio (15).
5. Dispositivo, según la reivindicación 4,
caracterizado porque el eje de dicho orifico (15) es
paralelo al eje del motor (4).
6. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha
rueda dentada (14) puede ser puesta en rotación mediante una llave
(17).
7. Dispositivo, según la reivindicación 6,
caracterizado porque dicha llave (17) presenta en su extremo
un dentado (16) que puede engranar con la mencionada rueda
(14).
8. Dispositivo, según la reivindicación 6,
caracterizado porque dicha envolvente del motor (4) contiene
un dentado (16) accionable a través de dicho orificio (15) y
apropiado para su colocación en rotación por la llave (17) y al
mismo tiempo para ser llevado en conexión con dicha rueda dentada
(14) del extremo del árbol, efectuándose el desacoplamiento entre
dicho dentado (16) y la rueda dentada (14), cuando tiene lugar la
retirada de la llave (17), bajo el efecto de un resorte (19) o por
la inercia.
9. Dispositivo, según la reivindicación 6,
caracterizado porque dicha envolvente del motor (4) contiene
un dentado (16) accíonable a través del mencionado orificio (15) y
apropiado para su colocación en rotación por la llave (17),
encontrándose dicho dentado en acoplamiento permanente con dicha
rueda dentada (14).
10. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pinza
es una pinza de soldadura por puntos, estando constituido los
útiles por electrodos de soldadura.
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