FI120866B

FI120866B - Method and apparatus for attaching a workpiece

Info

Publication number: FI120866B
Application number: FI20045105A
Authority: FI
Inventors: Matti Lehtimaeki; Timo Kangas; Esko Hakola; Pertti Lehto
Original assignee: T Drill Oy
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2010-04-15
Also published as: FI20045105A; FI20045105A0

Description

Menetelmä ja laite työkappaleen kiinnittämiseksiMethod and device for securing the workpiece

Keksinnön kohteena on menetelmä työkappaleen kiinnittämiseksi kiinnityslaitteeseen säädettävällä kiinnitysvoimalla.The present invention relates to a method for attaching a workpiece to a clamping device with an adjustable clamping force.

55

Keksinnön kohteena on myös laite työkappaleen kiinnittämiseksi kiinnityslaitteeseen säädettävällä kiinnitysvoimalla, johon laitteeseen kuuluu yleisvirtamoottori kiinnitys-laitteen käyttämiseksi, ohjattu puolijohde sähkön syötön ja moottorin välissä ja pyö-rimisnopeusanturi moottorin pyörimisnopeustiedon antamiseksi puolijohteen ohjauk-10 selle.The invention also relates to a device for attaching a workpiece to a clamping device with an adjustable clamping force including a universal current motor for driving the clamping device, a controlled semiconductor between the power supply and the motor and a rotational speed sensor for providing

Keksinnön erityisessä käyttösovelluksessa kiinnityslaite on osa putken katkaisulaitetta, johon kuuluu pyöritettävä katkaisupää, ja kiinnitettävä työkappale on katkaistava putki.In a particular application of the invention, the clamping device is part of a pipe cutter having a rotatable cutting head, and the workpiece to be clamped is a pipe to be cut.

1515

Keksinnön erityisessä sovelluksessa putkihalkaisijoiden, seinämävahvuuksien ja materiaalien vaihdellessa on kiinnitysvoimaa voitava säädellä. Vastaava kiinnitysvoiman säätötarve esiintyy myös monissa muissa työkoneissa, joihin erilaisia työkappaleita on kiinnitettävä.In a particular embodiment of the invention, as the pipe diameters, wall thicknesses and materials vary, the fastening force must be adjustable. A similar need for adjusting the clamping force is also present in many other machines to which various workpieces must be attached.

2020

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laite, joiden avulla kiinnitys-voiman säätö voidaan toteuttaa yksinkertaisella ja varmatoimisella tavalla.It is an object of the invention to provide a method and a device by means of which the adjustment of the clamping force can be carried out in a simple and reliable manner.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnöllä oheisissa patenttivaatimuksissa esitettyjen 25 tunnusmerkkien perusteella.This object is achieved by the invention on the basis of the features set forth in the appended claims.

Seuraavassa keksinnön yhtä suoritusesimerkkiä selostetaan viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää keksinnön toteutusta putken katkaisulaitteen yhteydessä.In the following, one embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawing, which illustrates an embodiment of the invention in connection with a pipe cutting device.

30 Yleisvirtamoottori 1 pyörittää alennusvaihteiston 2 kautta yhtäältä putken kiinnitys-laitteen 4 käyttöpyörää 4a ja toisaalta katkaisupäätä 5 pyörittävää hammaspyörää 5a. Käyttöjen 4a ja 5a välissä on vaihtokytkin 3, joka pakkotoimisesti estää käyttöjen 4a ja 5a samanaikaisen käytön.The universal current motor 1, through the reduction gear 2, rotates the gear wheel 4a on the pipe attachment device 4 on the one hand and the gear wheel 5a on the other hand on the cutting head 5. Between drives 4a and 5a there is a changeover switch 3 which forcibly prevents simultaneous operation of drives 4a and 5a.

22

Mikrokontrollerikortilla 6 on ohjelmoitava mikrokontrolleri, joka huolehtii putken katkaisulaitteen eri toimintojen ja käyttöjen ohjauksesta. Tähän ohjaukseen voi käyttäjä vaikuttaa käyttöliittymällä 7, joka myös ilmoittaa käyttäjälle kulloinkin seuraavan toimintavaiheen. Käyttäjä hyväksyy käyttöliittymän 7 ehdottaman toimintavaiheen 5 käyttökytkimellä 8. Sähkönsyötön 9 ja yleisvirtamoottorin 1 välissä on mikrokontrollerin 6 ohjaama puolijohde kuten triac 16, jota voidaan käyttää syöttösähkön vaihe-kulman leikkaamiseen.The microcontroller card 6 has a programmable microcontroller which controls the various functions and uses of the tube cutter. This control can be influenced by the user via the user interface 7, which also informs the user of the next step of operation. The user accepts the operation step 5 proposed by the user interface 7 with the operating switch 8. Between the power supply 9 and the general current motor 1 there is a semiconductor controlled by microcontroller 6 such as a triac 16 which can be used to cut the phase angle of the power supply.

Mikrokontrollerikorttiin 6 liittyy lisäksi anturi 11, joka tunnustelee katkaisupään 5 10 suojakannen 18 aukiasentoa, mikrokytkin 12, joka tunnistaa suojakannen 18 molemmat ääriasennot (auki ja kiinni), ja anturi 13, joka tunnistaa kiinnityslaitteen 4 aukiasennon. Lisäksi mikrokontrolleriin 6 liittyy sarjaliikenneportti 15, jonka kautta putken katkaisulaitteelle voidaan syöttää erilaisia toimintaparametreja kuten kiinnityslaitteen 4 kiinnitysvoima ja kiinnitysleukojen siirtonopeudet sekä katkaisupään 5 15 pyörimisnopeus. Sarjaliikenneportin 15 kautta voidaan syöttää myös muunlaisia tietoja kuten huoltotiedot, sarjanumero jne.The microcontroller card 6 further comprises a sensor 11 which senses the open position of the protective cover 18 of the cutting head 5 10, a microcontroller 12 which detects both extreme positions (open and closed) of the protective cover 18 and a sensor 13 detecting the open position of the fastening device 4. Further, the microcontroller 6 is provided with a serial communication port 15 through which various operating parameters can be supplied to the tube cutting device, such as the clamping force of the clamping device 4 and the transfer speeds of the clamping jaws and the rotation speed of the clipping head 5 15. Serial communication port 15 can also be used to enter other information such as service information, serial number, etc.

Esitetyssä laitteessa on ratkaistavana ongelmana saada aikaan säädettävä kiinnitys-voima, jolla kiinnityslaite 4 kiinnittyy katkaistavaan putkeen. Säätötarve johtuu vaih-20 televista putkihalkaisijoista, seinämävahvuuksista ja materiaaleista. Keksinnössä tämä ongelma on ratkaistu seuraavassa selostettavalla tavalla. Yleisvirtamoottorilla 1 ajetaan kiinnityslaitetta 4 kohti kiinnitysasentoa, kunnes putken kiinnittyminen leukojen väliin olennaisesti hidastaa moottorin 1 pyörimistä tai pysäyttää moottorin 1, minkä jälkeen suoritetaan lopullinen kiinnitys yleisvirtamoottorin 1 säädettävällä 25 vääntömomentilla, mikä aikaansaadaan käyttämällä yleisvirtamoottoria hetkellisesti tehollisjännitteellä, joka on puolijohteen 16 avulla säädetty haluttua kiinnitysvoimaa vastaavaksi. Tehollisjännitteen säätö voi tapahtua esim. kierrettävällä säätönupilla 17 portaittain. Säätönupin 17 asento vaikuttaa siis siihen, kuinka suuri vaihekulma moottorille 1 syötettävästä tehollisjännitteestä leikataan puolijohteella kuten triacilla 30 16. On merkillepantavaa, että tässä moottorin 1 momentti aikaansaadaan säädettä vällä tehollisjännitteellä eikä virralla, kuten tavallista, koska yleisvirtamoottori 1 on ennen loppukiinnitystä ajettu lähes jumiin, jolloin moottori pyörii hitaasti tai on pysähtyneenä ja momentti ja virta seuraavat tehollisjännitettä.A problem to be solved in the device shown is to provide an adjustable clamping force by which the clamping device 4 engages in the pipe to be severed. The need for adjustment is due to varying pipe diameters, wall thicknesses and materials. In the invention, this problem is solved in the manner described below. The DC motor 1 is driven towards the mounting device 4 towards the mounting position until the tube engages between the jaws substantially slows the rotation of the motor 1 or stops the motor 1, after which . The effective voltage can be adjusted, for example, by means of a rotary knob 17 in steps. The position of the control knob 17 thus influences the phase angle of the effective voltage supplied to the motor 1 by cutting a semiconductor such as a triac 30 16. It is noteworthy that the motor is running slowly or has stopped and the torque and current follow the effective voltage.

33

Syöttösähkön vaihekulmasäätöä voidaan käyttää myös silloin, kun kiinnityslaitteen 4 kiinnitysleukoja ajetaan kohti kiinniasentoa, jolloin liike saadaan riittävän hitaaksi ja mikään ei vaurioidu. Moottorin 1 pysähdys tai pyörimisnopeuden hidastuminen hyvin pieneksi tunnistetaan anturilla 14, minkä jälkeen jännitesäädöllä aikaansaadaan ha-5 luttu momentti kiinnitysvoimaa varten.The phase angle adjustment of the feeder electricity can also be used when the clamping jaws of the clamping device 4 are moved towards the closed position, whereby the movement is sufficiently slow and nothing is damaged. The stopping of the motor 1 or a very slow deceleration of the rotation speed is detected by the sensor 14, after which the voltage adjustment provides the desired torque for the clamping force.

Antureina 10, 11, 13 ja 14 voivat olla esim. Hall-anturit, jolloin liikkuviin osiin on kiinnitetty sopivasti sijoitetut magneetit.The sensors 10, 11, 13 and 14 may be, for example, Hall sensors, with suitably positioned magnets attached to the moving parts.

Claims

A method for attaching a workpiece to a clamping device (4) with an adjustable clamping force, characterized in that the overcurrent motor (1) drives the clamping device 5 (4) towards the clamping position until the clamping of the object fastening by means of an adjustable torque of the direct current motor (1), which is applied by operating the universal current motor at a controlled voltage by means of a semiconductor (16). 10

Method according to Claim 1, characterized in that the clamping force of the clamping device (4) is controlled by changing the power output of the universal current motor (1) by means of a semiconductor (16).

A device for securing a workpiece to a clamping device (4) by means of an adjustable clamping force comprising a universal current motor (1) for driving the clamping device (4), a controlled semiconductor (16) between the power supply (9) and the motor (1) motor (1) for providing rotational speed information to the semiconductor (16) control, characterized in that the semiconductor (16) control is provided to the motor (1) of the ground 20 via a semiconductor (16) when the rotation of the motor (1) is almost stopped; stopped due to increased rotation resistance caused by workpiece attachment.

Device according to Claim 3, characterized in that it comprises an adjusting device (17) for controlling the semiconductor (16), wherein said effective voltage is adjustable for controlling the torque of the motor (1) providing the clamping force.

The application of the method according to claim 1 or 2 or the device according to claim 3 or 4 30, characterized in that the fastening device (4) is part of a pipe cutting device comprising a rotary cutting head (5) and the workpiece to be fastened is a pipe to be cut.