ITBS20000008A1

ITBS20000008A1 - Sistema di giuda delle griffe in pinze azionate da un fluido

Info

Publication number: ITBS20000008A1
Application number: IT2000BS000008A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Maffeis
Original assignee: Gimatic Spa
Priority date: 2000-02-11
Filing date: 2000-02-11
Publication date: 2001-08-11
Also published as: US6561056B2; ITBS20000008A0; US20010014278A1; DE10106598B4; DE10106598A1; IT1316047B1; JP2001263349A; JP4605910B2

Description

D E S C R I Z I O N E

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“UNITA’ LINEARE DI MANIPOLAZIONE”

La presente invenzione riguarda un’unità lineare di manipolazione del tipo comprendente un corpo fisso, un corpo mobile condotto e spostabile alternatamente su quello fisso con l’interposizione di cuscinetti, almeno un attuatore lineare a fluido per comandare i movimentì alternati del corpo mobile sul corpo fisso, ed un attrezzo di presa applicato ad un’interfaccia di estremità del corpo mobile.

Già sono note delle unità lineari di manipolazione del tipo succitato anche del genere composte, per esempio, come rivelato in un precedente brevetto della stessa richiedente, da elementi profilati estrusi, leggeri e di facile assemblaggio e con le prerogative di essere compatte, affidabili ed utilizzabili con disposizione sia orizzontale sia verticale e combinatamene per un allestimento di unità di diverse configurazioni e prestazioni.

La presente invenzione è comunque diretta a proporre una nuova, originale unità lineare di movimentazione perfezionata negli aspetti di accoppiamento dei suoi componenti, di guida e scorrimento del corpo mobile rispetto al corpo fisso e di impostazione e/o correzione e recupero dei giochi.

L’invenzione è rivolta pure a proporre a fornire dei cuscinetti lineari a ricircolazione di sfere di nuova configurazione, utilizzabili non solo e vantaggiosamente nelle unità lineari di manipolazione ma anche in altre attrezzature.

Tali obiettivi dell’invenzione e gli evidenti vantaggi che ne derivano sono raggiunti con un’unità lineare di manipolazione che comprende un corpo fisso ed un corpo mobile complementari, sovrapposti, dove uno dei corpi porta dei cuscinetti lineari frontalmente opposti ed un apparato motore, e l’altro corpo porta, longitudinalmente, due colonnette laterali di guida ed accoppiamento con detti cuscinetti lineari, e dove dette colonnette sono a bordo di ali flessibili-espansibili con frapposta una barra di registro impegnata da viti di pressione per variare l’ espansione di dette ali e regolare il gioco tra entrambe le colonnette contemporaneamente ed i rispettivi cuscinetti.

Maggiori dettagli del'invenzione risulteranno più evidenti dal seguito della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni esemplificativi, nei quali:

la Fig.1 mostra una vista prospettica dell’unità lineare secondo l’invenzione;

la Fig.2 mostra una vista in piano dell’unità della Fig.1, dalla base del corpo qui considerato fisso;

la Fig.3 mostra una vista in piano dell’unità della Fig.1, dalla base del corpo qui considerato mobile;

le Figg.4 e 5 mostrano le viste da due lati opposti dell’unità della Fig.1 ;

la Fig.6 mostra una sezione longitudinale dell’unità a livello dell’ apparato attuatore;

le Figg.7 e 8 mostrano due sezioni trasversali dell’unità secondo le frecce VII-VII e VIII-VIII, rispettivamente, sulla Fig. 5 ;

la Fig. 9 mostra una sezione trasversale secondo la freccia IX-IX sulla Fig. 5;

la Fig. 10 mostra i componenti esplosi di un cuscinetto lineare;

la Fig. 11 mostra il cuscinetto lineare assemblato; e la Fig. 12 mostra uno spaccato del cuscinetto della Fig.11.

L’unità di manipolazione rappresentata comprende due corpi complementari 11, 12 sovrapposti, uno fisso e l’altro scorrevole alternatamente su quello fisso. Per riferimento, il corpo 11 è qui considerato fisso ed il corpo 12 mobile, anche se potrebbe essere il contrario raggiungendo comunque gli stessi scopi.

I due corpi fisso 11 e mobile 12 possono essere ottenuti da elementi profilati estrusi, in metallo quale alluminio o sue leghe oppure e vantaggiosamente in un materiale plastico.

II corpo fisso 11 ha una sezione sostanzialmente a U con una base 13 e due pareti laterali 14, perpendicolari alla base, parallele e delimitanti tra loro un canale 1 S nel quale trova assetto il corpo mobile 12 per i suoi movimenti lineari.

Il corpo fisso 11 porta nella base 13 un apparato motore di comando del corpo mobile 12, e sul lato interno di ogni parete laterale 14 un sistema di cuscinetti lineari 16 estendentisì sulla lunghezza del corpo fisso e destinati a supportare e guidare il corpo mobile.

Sul lato esterno di ogni parete laterale è ricavata una scanalatura longitudinale 17 per il montaggio di accessori come fine corsa 18, sensori o altro dispositivo.

Nell’ esempio illustrato, l’apparato motore comprende due pistoni paralleli a fluido 19 alloggiati e scorrevoli in camere cilindriche 20 simmetricamente ricavate nella base 13 del corpo fisso. I pistoni 19 sono a doppio effetto e hanno i loro steli 19’ fissati ad una piastra di interfaccia 21 applicata ad. un’estremità del corpo mobile 12. Per gli spostamenti alternati del corpo 12, le camere sono alimentate, alternatamente da parti opposte di ciascun pistone, con un fluido in pressione apportatovi mediante adduttori 22 da collegarsi a tubazioni di fluido e attraverso fori 23 opportunamente ricavati nella base.

I cuscinetti lineari 16 sono posti e trattenuti in sedi 24 ricavate sul lato interno di ogni parete laterale 14 del corpo fisso 11 , detti cuscinetti essendo disposti a coppie e potendo essere preferibilmente, ma non esclusivamente, a ricircolazione di sfere e del tipo più avanti descritto.

II corpo mobile 12 si presenta con una rispettiva base 25 che si pone in una posizione di sovrapposizione almeno parziale con le pareti laterali 14 del corpo fisso 11 e dalla quale aggettano due ali parallele 26 che si estendono nel canale 15 tra dette pareti laterali 14 ovvero tra i cuscinetti lineari 16 in tali pareti. Le due ali parallele 26 sono longitudinalmente separate da una gola 27 avente fianchi inclinati 27’ che convergono in direzione dell’estremità libera delle ali stesse. Queste ali, inoltre, si congiungono alla base 25 del corpo mobile 12 ciascuna attraverso una parte rastremata 26’ in modo da risultare dotate di una flessibilità relativa.

Longitudinalmente, il lato esterno di ogni ala 26 presenta una cava semicilindrica 28 nella quale è posta una colonnetta cilindrica 29 che si appoggia ai cuscinetti lineari 16 ad essa contigui. Le colonnette 29 sono in un materiale adatto, quale acciaio trattato, e costituiscono mezzi di guida per lo scorrimento del corpo mobile 12 sui cuscinetti e rispetto al corpo fisso 11.

Sul fondo della cava semicilindrica 28 è ricavato un solco di indebolimento 30 per rendere flessibili due parti opposte dell’ala che delimitano il solco, in modo che tali parti possano ricevere e trattenere, a guisa di pinza, la rispettiva colonnetta 29.

Nella gola 27 tra le due lai flessibili 26 del corpo 12 è inserita una barra di registro 31 che si appoggia sui fianchi inclinati 26’ della gola stessa. Perpendicolarmente nella base 25 del corpo 12 sono avvitate dall’esterno delle viti di registro 32 gravanti sulla barra di registro. Le viti di registro 32 sono distanziate in lunghezza rispetto alla barra 31 ed esse, avvitate convenientemente, permettono di impostare, correggere e recuperare i giochi tra le colonnette 29 ed i cuscinetti lineari di scorrimento 16 al momento di assemblare l’unità e poi in qualsiasi momento in conseguenza dell’usura da funzionamento delle parti accoppiate . In effetti agendo sulle viti di registro 32, la barra di registro 31 interagisce con i fianchi inclinati 26’ delle ali flessibili 26 espandendo così in misura variabile le stesse fino a registrare, secondo necessità i giochi tra colonnette e cuscinetti lineari.

Questi cuscinetti -Figg. 10-12- possono essere, come detto più sopra, a ricircolazione di sfere. In una forma di realizzazione preferita e particolarmente originale, ogni cuscinetto 16 è composto da due gusci 33 complementari, opposti chiusi l’uno sull’altro, da una serie di sfere 34 e da due rullini cilindrici 35. I due gusci 33 possono essere ottenuti di stampaggio in un materiale plastico, dunque senza lavorazioni meccaniche, e trattati superficialmente (temprati) nelle loro parti destinate a ricevere sfere 34 e rullini 35. Le sfere ed i rullini sono in acciaio. I due gusci, quando assemblati, formano un corpo di cuscinetto di sezione trapezia -Fig.12- e delimitano insieme una pista senza fine 36 di alloggio e ricircolazione delle sfere 34. La pista 36 si presenta con due rami paralleli raccordati da tratti semicircolari di estremità. Il ramo della pista 36 dalla parte della base maggiore del corpo di cuscinetto costituito dai gusci assemblati 33 è aperto verso l’esterno attraverso una fessura 37, e le sfere che di volta in volta si trovano a percorrere quel ramo sporgono dal corpo per andare a contatto con l’elemento da supportare, nel caso in discussione con una rispettiva colonnetta 29.

Ogni guscio 33 ha una sede 38 per un rullino cilindrico 35. Le sedi per i rullini sono aperte verso l’esterno del corpo di cuscinetto attraverso un’apertura oblunga 39 in ogni lato inclinato della sezione trapezia del corpo stesso. I rullini 35 sono posti in un piano perpendicolare al piano di giacenza delle sfere 34 ed entrambi sono collocati in modo da gravare sulle sfere che percorrono il ramo della pista aperta verso l’esterno del corpo e da sporgere leggermente dal corpo attraverso le aperture 39 ad essi corrispondenti.

Così e vantaggiosamente, quando i cuscinetti sono in opera il loro corpo funge solo da contenitore per sfere e rullini e non si trova gravato da carichi importanti. Infatti, i carichi sono allora supportati dalle sfere a contatto con l’ organo da supportare e guidare e dai rullini che appoggiano da una parte sulle sfere e d’ altra parte sulle pareti della sede nella quale il cuscinetto si trova disposto. In altri termini, i carichi agenti sulle sfere si trasmettono ai rullini perpendicolarmente e da questi alle pareti d’appoggio nella sede per il cuscinetto.

I cuscinetti con il corpo di forma trapezia possono inoltre essere usati a coppie appoggiando l’uno sull’altro su un lato inclinato della sezione così come rappresentato nelle Figg.7-9, agevolando vantaggiosamente le regolazioni per il recupero dei giochi tra cuscinetti ed organo guidato.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Unità lineare di manipolazione comprendente un corpo fisso ( 11), un corpo mobile (12) condotto e spostabile alternatamente su quello fisso con l’interposizione di cuscinetti ( 16), almeno un attuatore lineare a fluido (19) per comandare i movimenti alternati dei corpo mobile sul corpo fisso, ed un attrezzo di presa applicato ad una piastra di interfaccia fissata ad un’estremità del corpo mobile, caratterizzata dal fatto che : un primo corpo (11) porta dei cuscinetti lineari (16) frontalmente opposti e l’ attuatore lineare a fluido ( 19), un secondo corpo (12) porta, longitudinalmente, due colonnette laterali (29) di guida ed accoppiamento con detti cuscinetti lineari per i movimenti di un corpo sull’altro, detto attuatore lineare essendo collegato a detto secondo corpo, dette colonnette (29) sono a bordo di due ali flessibili-espansibili parallele (26) integrali con il secondo corpo portante le colonnette, fra le ali flessibili-espansibili (26) è frapposta una barra di registro (31) impegnata da viti di pressione (32) per variare l’espansione di dette ali e regolare il gioco tra entrambe le colonnette di guida ed i rispettivi cuscinetti.
2. Unità lineare di manipolazione secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo fisso e detto corpo mobile (11, 12) sono ottenuti da elementi profilati estrusi in alluminio o sue leghe oppure in materiale plastico, ed in cui dette colonnette sono in acciaio trattato.
3. Unità lineare di manipolazione secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo corpo (11) ha una sezione a U con una base (13), nella quale è prevista almeno una camera (20) per l’attuatore lineare a fluido, e con due pareti laterali (14) perpendicolari alla base e delimitanti tra loro un canale ( 15) nel quale trova assetto e scorre il secondo corpo con l’interposizione dei cuscinetti lineari (16), detti cuscinetti essendo a ricircolazione di sfere e posti a coppie in sedi ricavate sul lato interno di ognuna di dette pareti laterali del primo corpo.
4. Unità lineare di manipolazione secondo la rivendicazione 3, in cui detto secondo corpo ( 12) ha una base (25) che si sovrappone almeno parzialmente con le pareti laterali (14) del primo corpo (11) e dalla quale aggettano perpendicolarmente le due ali flessibiliespansibili (26) portanti le colonnette di guida (29), dette ali essendo separate da una gola (27) avente fianchi inclinati (27’) che convergono verso l’estremità libera delle ali stesse, detta barra di registro (31) appoggiando ed interagendo con i fianchi inclinati di detta gola, le viti di registro essendo avvitate perpendicolarmente e distanziate nella base (25) di detto secondo corpo.
5. Unità lineare di manipolazione secondo la rivendicazione 4, in cui ogni ala flessibile-espansibile (26) si congiunge alla base (25) del secondo corpo (12) attraverso una parte stremata (26’) di flessione.
6. Unità lineare di manipolazione secondo le rivendicazioni 4 e 5, in cui ogni ala flessibile-espansibile (26) ha su un suo lato rivolto verso i cuscinetti una cava semicilindrica (28) con un solco di fondo (30) di indebolimento ed elasticizzazione, ogni colonnetta di guida (29) essendo posta e trattenuta nella cava semicilindrica di una rispettiva ala.
7. Unità lineare di manipolazione secondo le rivendicazioni precedenti, in cui ogni cuscinetto lineare a ricircolazione di sfere ( 16) è composto da un corpo formato da due gusci (33) complementari, opposti e chiusi l’uno sull’altro, da una serie di sfere (34) poste e circolanti in una pista senza fine (36) delimitata da detti gusci quando chiusi, e da due rullini (35) da parti opposte di dette sfere in un piano perpendicolare al piano in cui queste giacciono, un ramo di detta pista senza fine (36) essendoaperto verso l’esterno attraverso una fessura (37) in modo che le sfere che percorrono detto ramo sporgano all’esterno del corpo da detta fessura, detti rullini appoggiando entrambi sulle sfere che percorrono detto ramo della pista aperto verso l’esterno e sporgendo dal corpo di cuscinetto ognuno attraverso un’apertura oblunga (39).
8. Unità lineare di manipolazione secondo la rivendicazione 7, in cui detto corpo composto da due gusci è di sezione trapezia, e dove le sfere sporgono dalla base maggiore ed i rullini sporgono da due lati inclinati della sezione trapezia.
9. Cuscinetto lineare a ricircolazione di sfere, caratterizzato da un corpo formato da due gusci (33) complementari, opposti e chiusi l’uno sull’altro da una serie di sfere (34) poste e circolanti in una pista senza fine (36) delimitata da detti gusci quando chiusi, e da due rullini (35) da parti opposte di dette sfere in un piano perpendicolare al piano in cui queste giacciono, un ramo di detta pista senza fine (36) essendo aperto verso l’esterno attraverso una fessura (37) in modo che le sfere che percorrono detto ramo sporgano all’esterno del corpo da detta fessura, detti rullini appoggiando entrambi sulle sfere che percorrono detto ramo della pista aperto verso l’esterno e sporgendo dal corpo di cuscinetto ognuno attraverso un’apertura oblunga (39). 10. Cuscinetto lineare secondo la rivendicazione 9, in cui detto corpo composto da due gusci è di sezione trapezia, e dove le sfere sporgono dalla base maggiore ed i rullini sporgono da due lati inclinati della sezione trapezia.
10. Unità lineare di manipolazione, come sostanzialmente sopra descritta, illustrata e rivendicata per gli scopi specificati: