IT201900014139A1 - EQUIPMENT FOR TIGHTNESS CONTROL OF PAIRS OF GROUND PINS WELDED ON METALLIC COMPONENTS - Google Patents

EQUIPMENT FOR TIGHTNESS CONTROL OF PAIRS OF GROUND PINS WELDED ON METALLIC COMPONENTS Download PDF

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Luca Nutrica
Jacopo Fioretto
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Tiberina Solutions S R L
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Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:

“APPARECCHIATURA PER IL CONTROLLO DI TENUTA DI COPPIA DI PERNI DI MASSA SALDATI SU COMPONENTI METALLICI” "EQUIPMENT FOR TIGHTNESS CONTROL OF PAIRS OF GROUND PINS WELDED ON METALLIC COMPONENTS"

La presente invenzione è relativa ad una apparecchiatura per il controllo di tenuta di coppia di perni di massa saldati su componenti metallici. The present invention relates to an apparatus for checking the tightness of torque of ground pins welded to metal components.

La presente invenzione trova applicazione particolarmente vantaggiosa nel controllo di perni di massa saldati su lamiere utilizzate per la realizzazione di telai e scocche di veicoli, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità. The present invention finds particularly advantageous application in the control of mass pins welded on sheets used for the construction of vehicle chassis and bodies, to which the following discussion will make explicit reference without thereby losing generality.

I perni di massa comprendono un corpo cilindrico presentante una porzione di estremità saldata ad una lamiera in acciaio di un veicolo ed un tratto filettato separato dalla porzione di estremità tramite una flangia ottagonale ricavata sul corpo cilindrico stesso. The ground pins comprise a cylindrical body having an end portion welded to a steel sheet of a vehicle and a threaded portion separated from the end portion by an octagonal flange obtained on the cylindrical body itself.

Sul tratto filettato viene in primo luogo inserito un cavo elettrico di un circuito elettrico del veicolo e, quindi, avvitato un cappuccio protettivo. An electric cable of an electric circuit of the vehicle is first inserted on the threaded section and then a protective cap is screwed on.

I perni di massa vengono saldati sulla lamiera del veicolo per collegare a massa il circuito elettrico del veicolo, e vengono sottoposti ad una coppia di prova per verificare la resistenza della saldatura. The ground pins are welded to the vehicle sheet to ground the vehicle's electrical circuit, and are subjected to a test torque to verify the strength of the weld.

La coppia di prova viene applicata sul perno di massa tramite una apparecchiatura comprendente una chiave dinamometrica provvista di un adattatore tubolare. The test torque is applied to the ground pin by means of an apparatus comprising a torque wrench equipped with a tubular adapter.

L’adattatore tubolare comprende due settori cilindrici incernierati fra loro per spostarsi uno rispetto all’altro tra una posizione di serraggio ed una posizione di rilascio della flangia ottagonale. The tubular adapter includes two cylindrical sectors hinged together to move relative to each other between a clamping position and a release position of the octagonal flange.

Le apparecchiature per il controllo di tenuta di coppia di perni di massa saldati su componenti metallici note del tipo sopra descritto presentano alcuni inconvenienti principalmente discendenti dal fatto che tali apparecchiature devono essere azionate manualmente, presentano cicli operativi relativamente lunghi, e vengono quindi utilizzate per effettuare controlli a campione su un numero ridotto di perni di massa. The equipment for checking the tightness of torque of ground pins welded on known metal components of the type described above have some drawbacks mainly deriving from the fact that such equipment must be operated manually, have relatively long operating cycles, and are therefore used to carry out checks. sample on a small number of ground pins.

Scopo della presente invenzione è di realizzare una apparecchiatura per il controllo di tenuta di coppia di perni di massa saldati su componenti metallici che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e che sia di semplice ed economica attuazione. The object of the present invention is to provide an apparatus for checking the tightness of the torque of ground pins welded to metal components which is free from the drawbacks described above and which is simple and economical to implement.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una apparecchiatura per il controllo di tenuta di coppia di perni di massa saldati su componenti metallici secondo quanto rivendicato nelle rivendicazioni allegate. According to the present invention, an apparatus is provided for checking the tightness of the torque of ground pins welded to metal components according to what is claimed in the attached claims.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

la figura 1 è una vista prospettica schematica di una preferita forma di attuazione dell’apparecchiatura della presente invenzione; Figure 1 is a schematic perspective view of a preferred embodiment of the apparatus of the present invention;

la figura 2 è una sezione longitudinale di un particolare dell’apparecchiatura della figura 1; e figure 2 is a longitudinal section of a detail of the apparatus of figure 1; And

la figura 3 è una vista prospettica schematica di un perno di massa. Figure 3 is a schematic perspective view of a ground pin.

Con riferimento alle figure 1, 2, e 3, con 1 è indicata, nel suo complesso, una apparecchiatura per il controllo di tenuta di coppia di perni 2 di massa saldati su componenti metallici definiti, nella fattispecie, da lamiere 3 in acciaio di veicoli noti e non illustrati. With reference to Figures 1, 2 and 3, 1 indicates, as a whole, an apparatus for checking the tightness of the torque of ground pins 2 welded to metal components defined, in this case, by steel sheets 3 of vehicles known and not illustrated.

I perni 2 consentono di collegare a massa il circuito elettrico (non illustrato) di un veicolo (non illustrato). The pins 2 allow the electrical circuit (not shown) of a vehicle (not shown) to be grounded.

Ciascun perno 2 comprende un corpo 4 cilindrico presentante una porzione 5 di estremità saldata ad una relativa lamiera 3 ed un tratto filettato (non illustrato) separato dalla porzione 5 tramite una flangia 6 ottagonale ricavata sul corpo 4 stesso. Each pin 2 comprises a cylindrical body 4 having an end portion 5 welded to a relative sheet 3 and a threaded portion (not shown) separated from the portion 5 by an octagonal flange 6 obtained on the body 4 itself.

Il tratto filettato (non illustrato) è configurato per ricevere un cavo elettrico (non illustrato) del circuito elettrico (non illustrato) del veicolo (non illustrato), ed è chiuso da un cappuccio 7 protettivo in materiale plastico. The threaded portion (not shown) is configured to receive an electric cable (not shown) of the electric circuit (not shown) of the vehicle (not shown), and is closed by a protective cap 7 made of plastic material.

L’apparecchiatura 1 comprende un telaio 8 di supporto; un motore 9 elettrico fissato al telaio 8 e provvisto di un albero 10 di uscita montato per ruotare, rispetto al telaio 8, attorno ad un asse 11 di rotazione; ed un organo 12 di presa accoppiato in maniera angolarmente fissa all’albero 10 stesso. The equipment 1 comprises a support frame 8; an electric motor 9 fixed to the frame 8 and provided with an output shaft 10 mounted to rotate, with respect to the frame 8, about a rotation axis 11; and a gripping member 12 coupled in an angularly fixed manner to the shaft 10 itself.

Nella fattispecie, il motore 9 è un motore elettrico brushless controllato tramite un encoder. In this case, the motor 9 is a brushless electric motor controlled by an encoder.

L’organo 12 comprende una barra 13 di supporto di forma cilindrica, la quale si estende coassialmente all’asse 11, è allineata all’albero 10 in una direzione 14 parallela all’asse 11, ed è provvista di una flangia 15 di estremità avvitata su una estremità libera dell’albero 10 stesso. The member 12 comprises a cylindrical support bar 13, which extends coaxially to the axis 11, is aligned with the shaft 10 in a direction 14 parallel to the axis 11, and is provided with a screwed end flange 15 on a free end of the shaft 10 itself.

La barra 13 presenta, in corrispondenza di una sua estremità libera opposta alla flangia 15, una boccola 16 di centraggio configurata per ricevere e trattenere il cappuccio 7 di un perno 2. The bar 13 has, at one of its free ends opposite the flange 15, a centering bush 16 configured to receive and hold the cap 7 of a pin 2.

L’organo 12 comprende, inoltre, una staffa 17 di accoppiamento, la quale è calzata sulla barra 13 coassialmente all’asse 11, ed è provvista di una coppia di forcelle 18 fra loro opposte disposte trasversalmente all’asse 11 stesso. The member 12 also includes a coupling bracket 17, which is fitted on the bar 13 coaxially to the axis 11, and is provided with a pair of opposite forks 18 arranged transversely to the axis 11 itself.

L’organo 12 presenta, inoltre, una coppia di ganasce 19 di presa mobili tra una posizione di serraggio (non illustrata) ed una posizione di rilascio (figure 1 e 2) della flangia 6 di un perno 2. The member 12 also has a pair of movable gripping jaws 19 between a clamping position (not shown) and a release position (Figures 1 and 2) of the flange 6 of a pin 2.

Ciascuna ganascia 19 presenta una forma allungata, si estende attraverso una relativa forcella 18, ed è incernierata in corrispondenza di un suo punto intermedio alla relativa forcella 18 per ruotare, rispetto alla relativa forcella 18 stessa, attorno ad un asse 20 di fulcro trasversale all’asse 11. Each jaw 19 has an elongated shape, extends through a relative fork 18, and is hinged at one of its intermediate points to the relative fork 18 to rotate, with respect to the relative fork 18 itself, around a fulcrum axis 20 transversal to the axis 11.

Le ganasce 19 vengono spostate, e normalmente mantenute, nella loro posizione di rilascio da due molle 21, ciascuna delle quali è interposta tra la barra 13 ed un primo braccio di una relativa ganascia 19. The jaws 19 are moved, and normally maintained, in their release position by two springs 21, each of which is interposed between the bar 13 and a first arm of a relative jaw 19.

Le ganasce 19 vengono spostate dalla loro posizione di rilascio nella loro posizione di serraggio da un cilindro 22 pneumatico comprendente una camicia 23 esterna, la quale si estende attorno ad un tratto intermedio della barra 13 coassialmente all’asse 11, ed è accoppiata in maniera scorrevole alla barra 13 per compiere, rispetto alla barra 13 e, quindi, alle ganasce 19, spostamenti rettilinei nella direzione 14. The jaws 19 are moved from their release position to their clamping position by a pneumatic cylinder 22 comprising an outer jacket 23, which extends around an intermediate portion of the bar 13 coaxially to the axis 11, and is coupled in a sliding manner. to the bar 13 to perform, with respect to the bar 13 and, therefore, to the jaws 19, rectilinear displacements in the direction 14.

La camicia 23 presenta una appendice 24, la quale è limitata da una superficie esterna sostanzialmente troncoconica, e si estende tra le ganasce 19. The liner 23 has an appendage 24, which is limited by a substantially frusto-conical outer surface, and extends between the jaws 19.

La camicia 23 definisce, unitamente alla barra 13, una camera 25 a volume variabile collegabile con un dispositivo pneumatico ad aria compressa noto e non illustrato. The jacket 23 defines, together with the bar 13, a variable volume chamber 25 which can be connected to a known pneumatic device with compressed air and not illustrated.

La camicia 23 e, quindi, l’appendice 24 vengono spostate, e normalmente mantenute, in una posizione di riposo arretrata (figura 2), in cui le ganasce 19 si dispongono nella loro posizione di rilascio, da una molla 26 montata tra la staffa 17 e la camicia 23 coassialmente all’asse 11. The liner 23 and, therefore, the appendix 24 are moved, and normally maintained, in a retracted rest position (figure 2), in which the jaws 19 are arranged in their release position, by a spring 26 mounted between the bracket 17 and the jacket 23 coaxially to the axis 11.

L’alimentazione di aria compressa nella camera 25 consente di spostare la camicia 23 e, quindi, l’appendice 24 contro l’azione della molla 26 dalla posizione di riposo arretrata in una posizione operativa avanzata (non illustrata), in cui le ganasce 19 vengono spostate dall’appendice 24 stessa nella loro posizione di serraggio. The supply of compressed air into the chamber 25 allows the liner 23 and, therefore, the appendix 24 to be moved against the action of the spring 26 from the retracted rest position into an advanced operating position (not shown), in which the jaws 19 they are moved by the appendix 24 itself into their clamping position.

Il funzionamento dell’apparecchiatura 1 verrà ora descritto considerando il controllo di un assieme definito da un perno 2 e dalla relativa lamiera 3 ed a partire da un istante in cui la camicia 23 è disposta nella sua posizione di riposo arretrata e le ganasce 19 sono disposte nella loro posizione di rilascio. The operation of the apparatus 1 will now be described considering the control of an assembly defined by a pin 2 and the relative sheet 3 and starting from an instant in which the jacket 23 is arranged in its retracted rest position and the jaws 19 are arranged in their release position.

Una volta che il perno 2 è stato inserito nella boccola 16 di centraggio e che la lamiera 3 è stata bloccata attorno all’asse 11 secondo modalità che verranno meglio descritte nel seguito, la camera 25 viene alimentata con aria compressa in modo da spostare la camicia 23 e l’appendice 24 nella loro posizione operativa avanzata e, quindi, le ganasce 19 nella loro posizione di serraggio. Once the pin 2 has been inserted into the centering bushing 16 and the sheet 3 has been locked around the axis 11 in a manner that will be better described below, the chamber 25 is fed with compressed air in order to move the jacket. 23 and the appendix 24 in their advanced operating position and, therefore, the jaws 19 in their clamping position.

A questo punto, il motore 9 elettrico viene attivato per esercitare sul perno 2 una coppia di prova e verificare la resistenza della saldatura tra la lamiera 3 ed il perno 2 stesso. At this point, the electric motor 9 is activated to exert a test torque on the pin 2 and check the resistance of the welding between the sheet 3 and the pin 2 itself.

Infine, il motore 9 viene disattivato, la camera 25 viene scollegata dal citato dispositivo pneumatico ad aria compressa (non illustrato) per consentire alla molla 26 di spostare la camicia 23 e l’appendice 24 nella loro posizione di riposo arretrata e, quindi, alle molle 21 di spostare le ganasce 19 nella loro posizione di rilascio. Finally, the motor 9 is deactivated, the chamber 25 is disconnected from the aforementioned pneumatic device with compressed air (not shown) to allow the spring 26 to move the liner 23 and the appendix 24 to their retracted rest position and, therefore, to the springs 21 to move the jaws 19 into their release position.

Per quanto riguarda il bloccaggio della lamiera 3 è opportuno precisare che: As regards the locking of the sheet 3, it should be specified that:

quando l’apparecchiatura 1 è montata su un manipolatore robotico (non illustrato), la lamiera 3 viene trattenuta da una attrezzatura di bloccaggio fissa (non illustrata); e when the equipment 1 is mounted on a robotic manipulator (not shown), the sheet 3 is held by a fixed locking equipment (not shown); And

quando l’apparecchiatura 1 è montata su una struttura di supporto fissa (non illustrata), la lamiera 3 viene trattenuta dal manipolatore robotico (non illustrato). when the equipment 1 is mounted on a fixed support structure (not shown), the sheet 3 is held by the robotic manipulator (not shown).

L’apparecchiatura 1 presenta alcuni vantaggi principalmente discendenti dal fatto che il controllo della corretta saldatura tra i perni 2 di massa e le relative lamiere 3 viene eseguito in maniera completamente automatizzata e senza richiedere l’intervento manuale del personale addetto, comporta cicli operativi relativamente brevi, e può essere eseguito sulla totalità dei perni 2 di massa di un lotto di produzione. The apparatus 1 has some advantages mainly deriving from the fact that the control of the correct welding between the ground pins 2 and the relative sheets 3 is carried out in a completely automated way and without requiring the manual intervention of the personnel in charge, involves relatively short operating cycles. , and can be performed on all the mass pins 2 of a production batch.

Claims (1)

RIVENDICAZIONI 1.- Apparecchiatura per il controllo di tenuta di coppia di perni di massa (2) saldati su componenti metallici (3), l’apparecchiatura comprendendo un organo di presa (12) provvisto di due ganasce (19) mobili tra una posizione di serraggio ed una posizione di rilascio di un perno di massa (2); ed essendo caratterizzata dal fatto di comprendere, inoltre, un primo dispositivo di azionamento (21, 22) per spostare le ganasce (19) tra le dette posizioni di serraggio e di rilascio ed un secondo dispositivo di azionamento (9) per spostare l’organo di presa (12) attorno ad un asse di rotazione (11) in modo da applicare una coppia di prova al perno di massa (2) e verificare la corretta saldatura del perno di massa (2) sul relativo componente metallico (3). 2.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui il primo dispositivo di azionamento (21, 22) comprende primi mezzi di azionamento (22) per spostare le ganasce (19) dalla loro posizione di rilascio nella loro posizione di serraggio e secondi mezzi di azionamento (21) per spostare le ganasce (19) dalla loro posizione di serraggio nella loro posizione di rilascio. 3.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il secondo dispositivo di azionamento (9) comprende un motore elettrico per spostare l’organo di presa (12) attorno all’asse di rotazione (11). 4.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni e comprendente, inoltre, un dispositivo di presa per trattenere il componente metallico (3) durante l’azionamento del secondo dispositivo di azionamento (9). 5.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il primo dispositivo di azionamento (21, 22) comprende almeno una prima molla (21) per spostare, e normalmente mantenere, le ganasce (19) nella loro posizione di rilascio ed un cilindro pneumatico (22) per spostare le ganasce (19) dalla loro posizione di rilascio nella loro posizione di serraggio contro la spinta della prima molla (21) stessa. 6.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 5, in cui l’organo di presa (12) comprende, inoltre, una barra di supporto (13), la quale si estende attraverso il cilindro pneumatico (22), ed è impegnata in maniera scorrevole dal cilindro pneumatico (22) stesso; le ganasce (19) essendo accoppiate alla barra di supporto (13) per spostarsi, rispetto alla barra di supporto (13), tra le loro posizioni di serraggio e di rilascio. 7.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, in cui ciascuna ganascia (19) è accoppiata in maniera girevole alla barra di supporto (13). 8.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui il primo dispositivo di azionamento (21, 22) comprende due prime molle (21) interposte, ciascuna, tra la barra di supporto (13) ed una relativa ganascia (19). 9.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8, in cui il cilindro pneumatico (22) presenta una superficie di accoppiamento (24), la quale ha una forma troncoconica, ed è mobile lungo un asse longitudinale (11) della barra di supporto (13) per spostare le ganasce (19) dalla posizione di rilascio nella posizione di serraggio contro la spinta delle prime molle (21). 10.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9, in cui l’asse longitudinale (11) della barra di supporto (13) coincide con l’asse di rotazione (11) dell’organo di presa (12). 11.- Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 10, in cui la barra di supporto (13) ed il cilindro pneumatico (22) definiscono fra loro una camera a volume variabile (25) collegabile con un dispositivo pneumatico ad aria compressa per spostare il cilindro pneumatico (22) in una posizione operativa avanzata, in cui le ganasce (19) si dispongono nella loro posizione di serraggio. 12.- Apparecchiatura secondo la rivendicazione 11, in cui l’organo di presa (12) comprende, inoltre, una seconda molla (26) interposta tra la barra di supporto (13) ed il cilindro pneumatico (22) per spostare il cilindro pneumatico (22) dalla posizione operativa avanzata in una posizione di riposo arretrata, in cui le ganasce (19) si dispongono nella loro posizione di rilascio. CLAIMS 1.- Apparatus for checking the tightness of the torque of ground pins (2) welded to metal components (3), the apparatus comprising a gripping member (12) provided with two jaws (19) movable between a clamping position and a release position of a ground pin (2); and being characterized in that it further comprises a first actuation device (21, 22) to move the jaws (19) between said clamping and release positions and a second actuation device (9) to move the member grip (12) around a rotation axis (11) in order to apply a test torque to the ground pin (2) and check the correct welding of the ground pin (2) on the relative metal component (3). 2.- Apparatus according to Claim 1, wherein the first actuation device (21, 22) comprises first actuation means (22) for moving the jaws (19) from their release position into their clamping position and second means of drive (21) to move the jaws (19) from their clamping position to their release position. 3.- Equipment according to claim 1 or 2, in which the second drive device (9) comprises an electric motor to move the gripping member (12) around the rotation axis (11). 4.- Equipment according to any of the preceding claims and also comprising a gripping device to hold the metal component (3) during the operation of the second drive device (9). 5.- Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the first actuation device (21, 22) comprises at least a first spring (21) for moving, and normally maintaining, the jaws (19) in their release position and a pneumatic cylinder (22) to move the jaws (19) from their release position to their clamping position against the thrust of the first spring (21) itself. 6.- Apparatus according to Claim 5, wherein the gripping member (12) further comprises a support bar (13), which extends through the pneumatic cylinder (22), and is slidably engaged by the pneumatic cylinder (22) itself; the jaws (19) being coupled to the support bar (13) to move, with respect to the support bar (13), between their clamping and release positions. 7. An apparatus according to Claim 6, wherein each jaw (19) is rotatably coupled to the support bar (13). 8.- Apparatus according to Claim 6 or 7, wherein the first actuation device (21, 22) comprises two first springs (21) interposed, each, between the support bar (13) and a relative jaw (19). 9.- Apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein the pneumatic cylinder (22) has a coupling surface (24), which has a frusto-conical shape, and is movable along a longitudinal axis (11) of the bar support (13) to move the jaws (19) from the release position to the clamping position against the thrust of the first springs (21). 10.- Equipment according to claim 9, in which the longitudinal axis (11) of the support bar (13) coincides with the axis of rotation (11) of the gripping member (12). 11.- Apparatus according to any one of claims 6 to 10, wherein the support bar (13) and the pneumatic cylinder (22) define together a variable volume chamber (25) which can be connected to a pneumatic device with compressed air for move the pneumatic cylinder (22) to an advanced operating position, in which the jaws (19) are arranged in their clamping position. 12.- Apparatus according to Claim 11, wherein the gripping member (12) further comprises a second spring (26) interposed between the support bar (13) and the pneumatic cylinder (22) to move the pneumatic cylinder (22) from the forward operating position to a retracted rest position, in which the jaws (19) are arranged in their release position.
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