IT201800003130A1

IT201800003130A1 - Dispositivo di frenatura idraulico posizionabile su banchi di test per avvitatori industriali e relativo banco di test.

Info

Publication number: IT201800003130A1
Application number: IT102018000003130A
Authority: IT
Inventors: Massimiliano Cattaneo
Original assignee: Atlas Copco Ind Technique Aktiebolag
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2019-08-28
Also published as: WO2019166966A1; EP3759452A1; US11598683B2; US20200386637A1

Description

DISPOSITIVO DI FRENATURA IDRAULICO POSIZIONABILE SU BANCHI DI TEST PER AVVITATORI INDUSTRIALI E RELATIVO BANCO DI TEST

La presente invenzione si riferisce a dispositivi di frenatura idraulici inseriti in un banco di test sul quale viene verificato il corretto funzionamento di avvitatori industriali posizionati su un banco di test.

Tali avvitatori sono testati su banchi di test, come quello illustrato in figura 1, descritto nella domanda di brevetto WO2014203117 a nome dello stesso richiedente, che comprendono una pluralità di freni idraulici F, ai quali gli avvitatori A sono associati. Tali freni sono opportunamente comandati da un circuito idraulico comprendente almeno una pompa P, almeno una valvola regolatrice di pressione VP che fornisce il fluido in pressione a tutti i freni del banco. Ciascun freno è provvisto di trasduttori di misura esterni TR, collegati ad un elaboratore elettronico U e che vengono pilotati da un adeguato programma memorizzato su esso. Tale unità elettronica controlla sia la pompa sia la valvola di regolazione della pressione. I freni di tale banco di tipo noto sono alimentati tutti dallo stesso circuito idraulico, tramite una valvola regolatrice di pressione in comune per tutti i freni.

Un ulteriore banco di test è descritto nella figura 2 che comprende una pluralità di freni idraulici F1-Fn, ai quali l’avvitatore viene associato, opportunamente comandati da un circuito idraulico comprendente almeno una pompa P, che preleva il fluido da un serbatoio T e lo fornisce ad una valvola regolatrice di pressione VP, la quale a sua volta lo fornisce ai freni.

Ciascun freno è provvisto di trasduttori di misura TR, collegati ad una scheda elettronica di pilotaggio SP, che controlla anche tale valvola regolatrice VP.

Il banco comprende inoltre, un elaboratore elettronico U che comunica con tale scheda e che comprende un adeguato programma di pilotaggio memorizzato su esso.

Il programma di pilotaggio, una volta scelto da un operatore il freno da usare per testare l’avvitatore, è in grado di incrementare progressivamente la capacità frenante dei freni tramite la regolazione della pressione, fino ad arrivare al completo arresto dell’avvitatore elettronico.

Tra tali freni e la valvola di regolazione VP è presente un distributore idraulico D comprendente elettrovalvole E1-En in grado di selezionare, azionare e controllare la pressione idraulica di ogni freno al quale è collegato in modo selettivo.

L’elaboratore elettronico, relativamente al tipo di freno montato sul banco, ne conosce le caratteristiche nominali che son opportunamente memorizzate “offline” in esso. Chiaramente, tali caratteristiche possono variare nel tempo, mentre l’unità di controllo del banco continua a regolare la sua frenata, tramite le elettrovalvole o il distributore idraulico, in base ai parametri nominali del freno.

Osservando lo schema del banco con freni disaccoppiati è possibile notare come esistano due sottosistemi separabili, il primo che comprende il sistema idraulico fino al blocchetto di distribuzione ed il secondo che comprende solo il freno. La Richiedente si è posta il problema di come poter conoscere le caratteristiche aggiornate dei vai freni del banco e poter quindi regolare, sulla base di parametri sempre aggiornati, le frenate.

La soluzione proposta dalla presente invenzione è quella di equipaggiare i freni con una memoria interna in grado di memorizzare diversi parametri come: ad esempio funzione di trasferimento del freno, caratteristiche non lineari del sistema, indicatori diagnostici, serial number e log di funzionamento.

Un aspetto della presente invenzione riguarda un dispositivo di frenatura idraulico posizionabile su banchi di test per avviatoti industriali, avente le caratteristiche della allegata rivendicazione 1.

Un ulteriore aspetto della presente invenzione riguarda un banco di test equipaggiato con tale tipo di freni.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione saranno meglio chiari ed evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, di una forma di realizzazione fatta con riferimento alle figure allegate che illustrano rispettivamente:

• la figura 1 presenta un primo tipo di banco di test per la verifica di avvitatori industriali;

• la figura 2 presenta un secondo tipo banco di test per la verifica di avvitatori industriali;

• la figura 3 presenta un dispositivo di frenatura secondo la presente invenzione;

Con riferimento alle citate figure il banco o il sistema di verifica secondo la presente invenzione comprende una pluralità di freni idraulici F1-Fn ai quali l’avvitatore viene associato, opportunamente comandati da un circuito idraulico comprendente almeno una pompa P, che preleva il fluido da un serbatoio T e lo fornisce ad una valvola regolatrice di pressione VP la quale a sua volta lo fornisce ai freni.

Nel sistema è anche presente un collettore C per la raccolta del fluido (i.e. olio) posto nel circuito idraulico a valle dei freni. La pompa è provvista di un accumulatore ACC e di un selettore S per cambiare la pressione massima del circuito.

Ciascun freno è provvisto di trasduttori di misura esterni TR, collegati ad una scheda elettronica di pilotaggio SP, che controlla anche tale valvola regolatrice VP. Una unità di elaborazione elettronica U comunica con tale scheda comprende un adeguato programma di pilotaggio memorizzato su esso.

Il programma di pilotaggio, una volta scelto dall’operatore il freno da usare per testare l’avvitatore A, è in grado di modulare la capacità frenante dei freni tramite la regolazione della pressione, fino ad arrivare al completo arresto dell’avvitatore elettronico.

Nel banco di figura 1 la valvola regolatrice di pressione è controllata direttamente dalla unità di elaborazione U ed è in comune per tutti i freni.

Nel banco di figura 2 tra tali freni F1-Fn e la valvola di regolazione VP è presente un distributore idraulico D comprendente elettrovalvole E1-En in grado di selezionare ed azionare ogni freno al quale è collegato in modo selettivo.

Il distributore idraulico D comprende un numero di elettrovalvole E1…En corrispondenti al numero di dispositivi frenanti presenti F1…Fn. L’unità elettronica di elaborazione U programma la scheda elettronica che abilita la valvola associata al freno selezionato per il test. In questo modo la potenza idraulica fluisce dal collettore al solo dispositivo frenante coinvolto nel test. Per evitare problemi di consumo e sicurezza, sono state scelte elettrovalvole a 3 vie normalmente chiuse.

In tale modo, la pressione viene regolata singolarmente per ogni freno, realizzando quindi un controllo dedicato su ciascuno di essi.

Secondo la presente invenzione ciascun freno, comprende mezzi che ne consentono l’accoppiamento A con un avvitatore industriale, un attuatore di comando idraulico del freno e trasduttori di misura TR che misurano la coppia applicata dall’avvitatore sul freno stesso ed angolo di rotazione che comunicano con tale unità elettronica U, esso comprende inoltre una memoria che può essere letta e/o scritta dall’unità elettronica di elaborazione del banco.

La comunicazione tra unità elettronica e memoria avviene preferibilmente tramite cavo, o in qualunque altro tipo equivalente.

La comunicazione tra il freno F e l’unità di elaborazione U del banco avviene in maniera biunivoca a seconda delle necessità di utilizzo, ma in ogni caso c’è una prima fase di inizializzazione. In questa fase vengono scritti sulla memoria i dati di configurazione iniziali che comprendono le caratteristiche del freno, i dati di calibrazione della coppia e di parametri di configurazione della servovalvola che lo comanda.

Ogni freno è equipaggiato con tale attuatore comandato in pressione dalla servovalvola che, nella forma di realizzazione di figura 2, grazie al disaccoppiamento dei sistemi, ora è indipendente e quindi può essere ottimizzato a partire da uno studio del sistema di attuazione. Ogni tipologia di freno è stata studiata in modo da ottenere un set di parametri ottimo per garantire una risposta veloce e priva di oscillazioni di pressione.

Quando viene selezionato una frenata da riprodurre l’unità di elaborazione del banco secondo la presente invenzione suggerisce automaticamente il freno adatto alla tipologia di prova scelta e preleva facilmente i dati dalla memoria per un corretto funzionamento.

Tale memoria comprende dati identificativi del freno, quali ad esempio numero seriale, data di produzione; dati di calibrazione, quali ad esempio numero di certificato, data calibrazione, operatore e dati storici quali ad esempio numero di utilizzi e overtorque.

Infine, nella configurazione di figura 2 in cui i freni sono indipendenti gli uni dagli altri, il loro funzionamento o le caratteristiche dinamiche non sono influenzabili dalla configurazione complessiva del banco.

In ottica di manutenzione questo rende possibile una sostituzione dei freni veloce senza che sia necessario intervenire su una ri-calibrazione di tutto il banco.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di frenatura idraulico per il test di avvitatori industriali, detto dispositivo di frenatura essendo disposto su un banco di simulazione di frenata, tale dispositivo di frenatura essendo comandato da un attuatore e da un circuito idraulico di comando che fornisce pressione al dispositivo sulla base delle indicazioni di una unità elettronica di elaborazione (U) di tale banco, tale dispositivo di frenatura essendo provvisto di mezzi di accoppiamento (A) per tale avvitatore da testare e trasduttori di misura (TR) controllati da tale unità di elaborazione, atti a misurare coppia esercitata dall’avvitatore e angolo di rotazione, caratterizzato dal fatto che tale dispositivo comprende una memoria che può essere letta e/o scritta dall’unità elettronica di elaborazione del banco.
2. Dispositivo di frenatura secondo la rivendicazione 1, in cui la comunicazione tra tale memoria e l’unità di elaborazione è wireless.
3. Dispositivo di frenatura secondo la rivendicazione 1, in cui la comunicazione tra tale memoria e l’unità di elaborazione è via cavo.
4. Dispositivo di frenatura secondo la rivendicazione 1, in cui i parametri memorizzabili nella memoria sono dati identificativi del freno, dati di calibrazione, e dati storici.
5. Banco per il test di avvitatori industriali comprendente una pluralità di dispositivi di frenatura (F1-Fn) ai quali è associabile un avvitatore industriale da tali dispositivi essendo comandati da un circuito idraulico comprendente almeno una pompa (P), che preleva il fluido da un serbatoio (T) e lo fornisce ad una valvola regolatrice di pressione (VP), la quale a sua volta lo fornisce ai dispositivi di frenatura, tra tali dispositivi di frenatura e la valvola di regolazione (VP) è presente un distributore idraulico (D) comprendente elettrovalvole (E1-En) in grado di selezionare, azionare e controllare la pressione idraulica di ogni freno del banco al quale è collegato in modo selettivo, tale pompa (P), tale valvola regolatrice (VP) e tale distributore (D) essendo comandati da una unità elettronica di elaborazione (U), tale dispositivo di frenatura essendo provvisto di mezzi di accoppiamento (A) per tale avvitatore da testare e trasduttori di misura (TR) controllati da tale unità di elaborazione, atti a misurare coppia esercitata dall’avvitatore e angolo di rotazione, caratterizzato dal fatto che ogni dispositivo di frenatura (F) comprende una memoria (M) che può essere letta e/o scritta dall’unità elettronica di elaborazione del banco.
6. Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui tale distributore idraulico (D) comprende un numero di elettrovalvole (E1…En) corrispondenti al numero di dispositivi di frenatura (F1…Fn).
7. Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui tali elettrovalvole sono elettrovalvole a tre vie normalmente chiuse.