ITMI20060834A1

ITMI20060834A1 - POSITIONING AND LOCKING EQUIPMENT, WITH ADJUSTABLE WORK ARM COVER.

Info

Publication number: ITMI20060834A1
Application number: IT000834A
Authority: IT
Inventors: Luciano Migliori
Original assignee: Univer Spa
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-10-28
Also published as: DE602007001824D1; EP1849559A1; ATE438483T1; EP1849559B1

Abstract

An apparatus for positioning a tool and/or clamping a work piece; the apparatus comprises a working arm (10) angularly rotatable between a plurality of opening positions (A) and a closed position (B) against a work piece. A linear pneumatic actuator (14) is operatively connected to the working arm (10) by means of a toggle-lever drive device (13); the pneumatic actuator (14) comprises a single piston (26) connected to the toggle-lever device (13) by means of a threadingly extensible piston rod (18), which is adjustable in length to change the opening angle of the working arm (10). A drive member (36) operatable from the outside is selectively engagable with the piston rod (18) to adjust its axial length.

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione avente per TITOLO: DESCRIPTION of the invention having as TITLE:

"APPARECCHIATURA DI POSIZIONAMENTO E BLOCCAGGIO, CON APERTURA REGOLABILE DEL BRACCIO DI LAVORO" "POSITIONING AND LOCKING EQUIPMENT, WITH ADJUSTABLE WORKING ARM OPENING"

SFONDO DELL'INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce ad un'apparecchiatura di comando dotata di un braccio di lavoro, usata ad esempio nel settore automobilistico per l'assemblaggio di parti carrozzeria; in particolare l'invenzione è diretta ad una apparecchiatura idonea per il bloccaggio di pezzi da lavorare, o per il posizionamento di un utensile ad esempio per la saldatura ad arco o per altre simili applicazioni, mediante la quale si rende possibile regolare in modo continuo l'angolo di apertura del braccio di lavoro. The present invention relates to a control apparatus equipped with a working arm, used for example in the automotive sector for the assembly of bodywork parts; in particular, the invention is directed to an apparatus suitable for clamping workpieces, or for positioning a tool, for example for arc welding or other similar applications, by means of which it is possible to continuously adjust the opening angle of the working arm.

Apparecchiature di comando del genere sopra menzionato, atte a consentire una regolazione dell'angolo di apertura di un braccio di lavoro, sono note ad esempio da US-A-6,220,588 ed WO-A 2005/044517; secondo questi documenti, l'attuatore pneumatico comprende due pistoni mobili relativamente tra loro, disposti in modo da variare la corsa di lavoro regolando opportunamente la loro distanza, in funzione dell'angolo di apertura richiesto. Control apparatuses of the aforementioned kind, suitable for allowing an adjustment of the opening angle of a work arm, are known for example from US-A-6,220,588 and WO-A 2005/044517; according to these documents, the pneumatic actuator comprises two relatively movable pistons, arranged so as to vary the working stroke by suitably adjusting their distance, according to the required opening angle.

In particolare US-A-6,220,588 prevede l'uso di un primo pistone di lavoro avente uno stelo inestensibile, di lunghezza prefissata, collegato al braccio di lavoro mediante un dispositivo a ginocchiera, in modo di per sé noto; l'attuatore comprende un secondo pi stone di arresto e frenatura la cui posizione può essere variata per variare la corsa del pistone di lavoro, conseguentemente per variare l'angolo di rotazione in apertura del braccio di lavoro agendo su una vite di regolazione. In particular US-A-6,220,588 provides for the use of a first working piston having an inextensible stem, of predetermined length, connected to the working arm by means of a toggle device, in a per se known manner; the actuator comprises a second stopping and braking piston whose position can be varied to vary the stroke of the working piston, consequently to vary the angle of rotation in opening of the working arm by acting on an adjustment screw.

A sua volta WO-A-2005/044517 propone un' apparecchiatura di comando comprendente nuovamente due pistoni mobili congiuntamente, collegati al braccio di lavoro mediante uno stelo inestensibile ed un dispositivo a ginocchiera; la distanza reciproca tra i due pistoni può essere variata agendo nuovamente su una vite di regolazione e di collegamento tra pistoni. Anche in questo caso la regolazione dell'angolo di apertura del braccio di lavoro è ottenuta semplicemente variando la corsa di lavoro dell'attuatore, attraverso una regolazione della posizione reciproca dei pistoni. In turn WO-A-2005/044517 proposes a control apparatus comprising again two jointly movable pistons, connected to the work arm by means of an inextensible stem and a toggle device; the mutual distance between the two pistons can be varied by acting again on an adjustment and connecting screw between pistons. Also in this case the adjustment of the opening angle of the working arm is obtained simply by varying the working stroke of the actuator, through an adjustment of the reciprocal position of the pistons.

US-A-6,416,045 ed US-A-6,616,133, illustrano due apparecchiature di bloccaggio del genere precedentemente riferito, in cui la regolazione dell'angolo di apertura del braccio di lavoro è effettuata per passi, regolando la lunghezza assiale dello stelo dell'attuatore. US-A-6,416,045 and US-A-6,616,133, illustrate two locking apparatuses of the kind referred to above, in which the adjustment of the opening angle of the working arm is carried out in steps, by adjusting the axial length of the actuator stem.

Secondo US-A-6,416,045, lo stelo comprende due aste coassiali, scorrevoli una nell'altra, in cui l'asta interna presenta una pluralità di fori trasversali allineabili con corrispondenti fori trasversali dell'asta esterna, per l'inserimento di un perno di bloccaggio; in questo modo è possibile regolare a passi la lunghezza dello stelo dell'attuatore, conseguentemente variare in modo discontinuo l'angolo di rotazione del braccio di lavoro, essendo del tutto impossibile ottenere una regolazione fine o continua. According to US-A-6,416,045, the stem comprises two coaxial rods, sliding one inside the other, in which the internal rod has a plurality of transversal holes which can be aligned with corresponding transversal holes of the external rod, for the insertion of a pin of locking; in this way it is possible to adjust in steps the length of the actuator stem, consequently varying in a discontinuous way the angle of rotation of the working arm, being completely impossible to obtain a fine or continuous adjustment.

A sua volta, US-A-6,616,133 suggerisce l'uso di un attuatore nuovamente comprendente uno stelo estensibile a passi, in cui l'asta interna è formata con una pluralità di cave circolari, ed in cui si fa uso di un dispositivo a camma impegnabile selettivamente nelle cave dell'asta interna per regolare a passi la lunghezza dello stelo. In turn, US-A-6,616,133 suggests the use of an actuator again comprising a step-extensible stem, in which the inner rod is formed with a plurality of circular slots, and in which use is made of a cam device selectively engageable in the slots of the internal rod to adjust the length of the rod in steps.

Anche questi documenti propongono soluzioni complesse e costose, con le quali è possibile ottenere unicamente una regolazione discontinua della lunghezza dello stelo dell'attuatore, e conseguentemente dell'angolo di rotazione in apertura del braccio di lavoro. Inoltre, per entrambe le soluzioni è necessario aprire l'apparecchiatura per regolare la lunghezza dello stelo, operazione non sempre possibile ovvero complicata e dispendiosa di tempo quando apparecchiature di questo genere risultano montate su una linea di lavoro. These documents also propose complex and expensive solutions, with which it is possible to obtain only a discontinuous adjustment of the length of the actuator stem, and consequently of the angle of rotation in opening of the working arm. Furthermore, for both solutions it is necessary to open the apparatus to adjust the length of the stem, an operation which is not always possible or rather complicated and time-consuming when apparatus of this kind are mounted on a working line.

Tutto ciò si traduce in una complessità del sistema per la necessità di disporre e di gestire differenti tipi di apparecchiature, con corse di lavoro differenziate, per soddisfare differenti esigenze di impiego degli utilizzatori. All this translates into a complexity of the system due to the need to have and manage different types of equipment, with different working strokes, to satisfy different user requirements.

Infine EP-A-0908272 illustra un'apparecchiatura di bloccaggio del genere precedentemente riferito, in cui l'attuatore pneumatico comprende uno stelo estensibile assialmente, sostanzialmente costituito da un primo elemento filettato rigidamente collegato allo stelo del pistone, che si impegna per avvitamento con un secondo elemento filettato collegato al braccio di lavoro mediante un dispositivo a ginocchiera. Finally EP-A-0908272 illustrates a locking apparatus of the kind referred to above, in which the pneumatic actuator comprises an axially extensible stem, substantially constituted by a first threaded element rigidly connected to the piston stem, which engages by screwing with a second threaded element connected to the working arm by means of a toggle device.

Questo documento che costituisce lo stato dell'arte più prossimo alla presente invenzione, conformemente al preambolo della rivendicazione 1, propone nuovamente una soluzione poco pratica e complessa, in quanto per regolare la lunghezza dello stelo occorre separare l'attuatore dal corpo scatolare del dispositivo a ginocchiera, per poi ruotarlo della quantità voluta. This document, which constitutes the state of the art closest to the present invention, in accordance with the preamble of claim 1, again proposes an impractical and complex solution, since in order to adjust the length of the stem it is necessary to separate the actuator from the box-like body of the toggle, and then rotate it by the desired amount.

Una regolazione dello stelo, mediante rotazione dell'attuatore, difficilmente può essere fatta dopo che l'apparecchiatura è stata montata su una linea di lavoro; inoltre non è praticamente possibile una rego lazione continua per la necessità di allineare i tiranti di fissaggio dell' attuatore ai fori filettati del corpo scatolare del dispositivo a ginocchiera che trasforma il movimento lineare dell'attuatore in un movimento rotativo del braccio di lavoro. An adjustment of the stem, by rotation of the actuator, can hardly be done after the equipment has been mounted on a working line; furthermore, continuous adjustment is practically not possible due to the need to align the actuator fixing rods with the threaded holes of the box-like body of the toggle device which transforms the linear movement of the actuator into a rotary movement of the working arm.

SCOPI DELL'INVENZIONE AIMS OF THE INVENTION

Scopo principale dell'invenzione è di fornire un'apparecchiatura di comando del genere citato, che sia costruttivamente semplice, altamente affidabile e che nello stesso tempo consenta una regolazione dell'angolo di apertura del braccio di lavoro in un ampio intervallo di valori, senza dover aprire o rimuovere l'apparecchiatura stessa, una volta installata su una linea di lavoro, anche in presenza di alimentazione di aria compressa; in caso contrario, l'operatore dovrebbe posizionare manualmente il braccio di lavoro nella posizione richiesta. The main object of the invention is to provide a control device of the aforementioned type, which is constructively simple, highly reliable and which at the same time allows an adjustment of the opening angle of the working arm in a wide range of values, without having to open or remove the equipment itself, once installed on a work line, even in the presence of a compressed air supply; otherwise, the operator should manually position the work arm in the required position.

Un ulteriore scopo ancora dell'invenzione è di fornire un'apparecchiatura di comando, come precedentemente riferito, praticamente di impiego universale in quanto consente di regolare in modo continuo l'angolo di apertura del braccio di lavoro, in campo di valori compreso ad esempio tra 0° e 135°, facendo uso di un normale cilindro ISO, senza richiedere attuatori speciali. A still further object of the invention is to provide a control device, as previously referred to, practically of universal use since it allows to continuously adjust the opening angle of the working arm, in a range of values comprised, for example, between 0 ° and 135 °, using a normal ISO cylinder, without requiring special actuators.

Un ulteriore scopo ancora è di fornire un'apparecchiatura di comando per gli impieghi precisati, dotata di un sistema automatico di rilevazione delle posizioni angolari del braccio di lavoro, in grado di consentire 1'autoapprendimento di una qualsiasi posizione prescelta, ad esempio come descritto in EP-A-1,623,795 qui incorporato per riferimento. A still further object is to provide a control apparatus for the specified uses, equipped with an automatic system for detecting the angular positions of the work arm, capable of allowing self-learning of any pre-selected position, for example as described in EP-A-1,623,795 incorporated herein by reference.

BREVE DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Questi ed ulteriori scopi dell'invenzione sono conseguibili mediante un'apparecchiatura di comando con apertura angolare regolabile di un braccio di lavoro, secondo la rivendicazione 1. These and further objects of the invention can be achieved by means of a control apparatus with adjustable angular opening of a work arm, according to claim 1.

In particolare, secondo l'invenzione si è fornito un'apparecchiatura per il posizionamento di un utensile e/o il bloccaggio di un pezzo da lavorare comprendente: In particular, according to the invention, an apparatus has been provided for positioning a tool and / or locking a workpiece comprising:

un corpo scatolare; a box-like body;

un braccio di lavoro montato in modo girevole sul corpo scatolare, per ruotare tra una prima posizione angolare di apertura ed una seconda posizione angolare di chiusura o posizionamento e/o di bloccaggio; a work arm rotatably mounted on the box-like body, to rotate between a first angular opening position and a second angular closing or positioning and / or locking position;

un attuatore pneumatico lineare fissato ad una estremità del corpo scatolare, detto attuatore pneumatico comprendendo un pistone avente uno stelo estensibile assialmente, detto stelo comprendendo un primo elemento filettato collegato al pistone dell'attuatore, ed un secondo elemento filettato impegnabile per avvitamento con il precedente; detto secondo elemento filettato essendo operativamente collegato al braccio di lavoro mediante un sistema articolato; e mezzi per rilevare il braccio di lavoro in una pluralità di posizioni angolari, a linear pneumatic actuator fixed to one end of the box-like body, said pneumatic actuator comprising a piston having an axially extensible rod, said rod comprising a first threaded element connected to the actuator piston, and a second threaded element which can be engaged by screwing with the previous one; said second threaded element being operatively connected to the working arm by means of an articulated system; and means for detecting the work arm in a plurality of angular positions,

caratterizzato dal fatto che characterized by the fact that

il primo elemento filettato è fissato in modo assialmente girevole al pistone dell'attuatore; the first threaded element is fixed in an axially rotatable way to the piston of the actuator;

dal fatto di comprendere mezzi di regolazione della lunghezza assiale dello stelo accessibili dall'esterno, detti mezzi di regolazione comprendono un organo di trascinamento supportato in modo girevole dall' attuatore, detto organo di trascinamento essendo selettivamente impegnabile e disimpegnabile con il primo elemento filettato per comandarne la rotazione e per variare la lunghezza assiale dello stelo del pistone; e since it comprises means for adjusting the axial length of the rod accessible from the outside, said adjustment means comprise a drive member rotatably supported by the actuator, said drive member being selectively engageable and disengageable with the first threaded element to drive it rotation and to vary the axial length of the piston rod; And

dal fatto di comprendere mezzi di arresto e di rilevamento delle posizioni angolari del braccio di lavoro, alloggiati internamente al corpo scatolare. BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI in that it comprises means for stopping and detecting the angular positions of the work arm, housed inside the box-like body. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Queste ed ulteriori caratteristiche dell'apparecchiatura secondo l'invenzione, risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni, in cui: These and further characteristics of the apparatus according to the invention will become clearer from the following description with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 è una sezione longitudinale dell' apparecchiatura secondo l'invenzione; Fig. 1 is a longitudinal section of the apparatus according to the invention;

Fig. 2 è una sezione trasversale secondo la linea 2-2 di Fig. 1; Fig. 2 is a cross section along the line 2-2 of Fig. 1;

Fig. 3 è un particolare ingrandito di Fig. 1; Fig. 3 is an enlarged detail of Fig. 1;

Fig. 4 è un particolare ingrandito del sistema di smorzamento e del sistema di regolazione della lunghezza dell'asta del pistone. Fig. 4 is an enlarged detail of the damping system and of the piston rod length adjustment system.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Come mostrato in figura 1, l'apparecchiatura comprende un braccio di lavoro 10 collegato ad un asse 11 supportato in modo girevole da un corpo scatolare 12 che racchiude un dispositivo di comando a ginocchiera complessivamente indicato con 13; l'apparecchiatura comprende inoltre un attuatore pneumatico lineare 14, operativamente collegato al braccio di lavoro 10 mediante il dispositivo a ginocchiera 13 per trasformare il movimento lineare del pistone dell'attuatore 14, in un movimento di rotazione del braccio di lavoro 10 tra una prima posizione di apertura A, opportunamente regolabile, ed una seconda posizione di chiusura B in cui il braccio di lavoro B posiziona un utensile, non mostrato, contro un pezzo da lavorare, ovvero blocca questo ultimo contro una superficie di sostegno, lungo una linea di lavoro. As shown in Figure 1, the apparatus comprises a working arm 10 connected to an axis 11 rotatably supported by a box-like body 12 which encloses a toggle control device indicated as a whole with 13; the apparatus further comprises a linear pneumatic actuator 14, operatively connected to the work arm 10 by means of the toggle device 13 to transform the linear movement of the piston of the actuator 14 into a rotation movement of the work arm 10 between a first position opening opening A, suitably adjustable, and a second closing position B in which the work arm B positions a tool, not shown, against a workpiece, or blocks the latter against a support surface, along a work line.

L'asse 11 del braccio di lavoro 10 è operativamente collegato ad un dispositivo di comando a ginocchiera comprendente una manovella 15, una biella intermedia 16, ed un elemento di connessione 17 fissato alla estremità anteriore dello stelo dell'attuatore pneumatico 14, complessivamente indicato con 18. The axis 11 of the working arm 10 is operatively connected to a toggle control device comprising a crank 15, an intermediate connecting rod 16, and a connection element 17 fixed to the front end of the stem of the pneumatic actuator 14, indicated as a whole with 18.

Con 19 in figura 1 è stato inoltre indicato uno dei due rulli di guida coassiali al perno di articolazione della biella 16 all'elemento di connessione 17; il rullo 19 è mobile lungo una pista di scorrimento parallela all'asse dell'attuatore 14, che si prolunga con una camma 20 avente un profilo lineare, od opportunamente arcuato, per fornire la reazione necessaria a generare la forza di chiusura del braccio 10 nella posizione B. The reference number 19 in Figure 1 also indicates one of the two guide rollers coaxial to the articulation pin of the connecting rod 16 to the connecting element 17; the roller 19 is movable along a sliding track parallel to the axis of the actuator 14, which extends with a cam 20 having a linear profile, or suitably arched, to provide the reaction necessary to generate the closing force of the arm 10 in the position B.

Infine in Fig. 1 con 21 è stato indicato un elemento di arresto per la manovella 15, definente l'esatta posizione di chiusura B del braccio di lavoro 10. Con 22 è stato inoltre indicato un cuscinetto elastico fissato ad un secondo elemento di arresto 23 assialmente allineato all'attuatore 14, la cui assenza o presenza rende il sistema reversibile o irreversibile, sotto l'azione di forze esterne, a seconda delle necessità . Finally, in Fig. 1, 21 indicates a stop element for the crank 15, defining the exact closing position B of the work arm 10. 22 also indicates an elastic bearing fixed to a second stop element 23 axially aligned to the actuator 14, the absence or presence of which makes the system reversible or irreversible, under the action of external forces, as required.

L' attuatore pneumatico lineare 14 è del tipo a doppio effetto; comprende un cilindro 24 avente una camera 25 di forma ovale, in cui scorre un pistone 26; aria in pressione può essere alimentata, rispettivamente scaricata sui due lati della camera 25 del cilindro 24, attraverso luci di immissione/scarico 27, 28 ricavate nelle due testate 29 e 30 che chiudono il cilindro 24 alle due estremità. The linear pneumatic actuator 14 is of the double-acting type; comprises a cylinder 24 having an oval-shaped chamber 25, in which a piston 26 slides; pressurized air can be fed, respectively discharged on the two sides of the chamber 25 of the cylinder 24, through inlet / exhaust ports 27, 28 obtained in the two heads 29 and 30 which close the cylinder 24 at both ends.

Come precedentemente riferito, l'attuatore pneumatico 14 comprende uno stelo 18 che si prolunga assialmente nel corpo scatolare 12 per un collegamento operativo con il dispositivo di comando a ginocchiera 13 As previously reported, the pneumatic actuator 14 comprises a stem 18 which extends axially into the box-like body 12 for an operative connection with the toggle control device 13

Secondo la presente invenzione, al fine di consentire una variazione ed una regolazione continua della posizione angolare A di apertura del braccio di lavoro 10 entro un ampio intervallo di valori, compreso ad esempio tra 0° e 135°, mediante una soluzione semplice, altamente affidabile e sicura, in combinazione con un attuatore pneumatico lineare di tipo convenzionale si è fatto uso di uno stelo 18 conformato per essere estensibile longitudinalmente per semplice avvitamento, tale da consentire una regolazione della sua lunghezza agendo dall'esterno senza aprire o rimuovere l'attuatore. According to the present invention, in order to allow a continuous variation and adjustment of the angular opening position A of the work arm 10 within a wide range of values, for example between 0 ° and 135 °, by means of a simple, highly reliable solution and safe, in combination with a conventional pneumatic linear actuator, use was made of a stem 18 shaped to be longitudinally extendable by simple screwing, such as to allow its length to be adjusted by acting from the outside without opening or removing the actuator.

Secondo l'esempio di Fig. 1, lo stelo 18 comprende un primo elemento filettato 18A che si impegnano per avvitamento con un secondo elemento filettato 18B; entrambi gli elementi 18A e 18B sono provvisti di una filettatura di passo tale da consentire una regolazione fine della lunghezza assiale dello stelo 18, ed un accoppiamento irreversibile tra filettature sotto l'azione di spinte assiali del pistone 26 e di forze esterne . According to the example of Fig. 1, the stem 18 comprises a first threaded element 18A which engage by screwing with a second threaded element 18B; both elements 18A and 18B are provided with a thread having a pitch such as to allow a fine adjustment of the axial length of the rod 18, and an irreversible coupling between threads under the action of axial thrusts of the piston 26 and external forces.

In particolare, l'elemento filettato 18A è fissato al pistone 26 in modo da poter ruotare attorno al proprio asse longitudinale, agendo dall'esterno dell'attuatore come più avanti spiegato con riferimento alla Fig. 4. In particular, the threaded element 18A is fixed to the piston 26 so as to be able to rotate around its own longitudinal axis, acting from the outside of the actuator as explained further on with reference to Fig. 4.

Sempre nell'esempio mostrato, l'elemento filettato 18A si avvita nel foro internamente filettato del secondo elemento 18B, il quale a sua volta si prolunga a tenuta, attraverso la testata anteriore 30, penetrando nel corpo scatolare 12 che contiene il dispositivo di comando a ginocchiera 13. Again in the example shown, the threaded element 18A is screwed into the internally threaded hole of the second element 18B, which in turn extends hermetically, through the front head 30, penetrating into the box-like body 12 which contains the control device a knee brace 13.

Come mostrato in Fig. 1 e nel particolare ingrandito di Fig. 3, per impedire eventuali rotazioni accidentali dell'elemento filettato 18A, rispetto all'elemento filettato 18B, causate ad esempio da vibrazioni a cui l'intera apparecchiatura può essere sottoposta durante l'uso, è stato previsto l'uso di un idoneo mezzo di frizione, ad esempio costituito da un tampone cilindrico 31, in materiale plastico o altro materiale idoneo, alloggiato in un foro trasversale 32 in prossimità della estremità anteriore dell'elemento filettato 18A; il tampone 31 presenta una lunghezza assiale leggermente superiore al diametro dell'elemento filettato interno 18A per interferire con un certo attrito con la filettatura dell'elemento filettato 18B. As shown in Fig. 1 and in the enlarged detail of Fig. 3, to prevent any accidental rotations of the threaded element 18A, with respect to the threaded element 18B, caused for example by vibrations to which the entire apparatus can be subjected during use, the use of a suitable friction means has been provided, for example consisting of a cylindrical plug 31, made of plastic or other suitable material, housed in a transverse hole 32 near the front end of the threaded element 18A; the plug 31 has an axial length slightly greater than the diameter of the internal threaded element 18A to interfere with a certain friction with the thread of the threaded element 18B.

Come inizialmente riferito, l'invenzione è diretta ad un'apparecchiatura di comando comprendente un dispositivo a ginocchiera ed un attuatore pneumatico lineare provvisto di mezzi idonei a consentire una regolazione continua dell'angolo di apertura del braccio di lavoro 10, in un ampio intervallo di valori, per il posizionamento e/o il bloccaggio di pezzi di lavoro, per operazioni di saldatura e/o per altre applicazioni nel settore automobilistico, o in altri settori. As initially reported, the invention is directed to a control apparatus comprising a toggle device and a linear pneumatic actuator provided with suitable means to allow a continuous adjustment of the opening angle of the working arm 10, in a wide range of values, for positioning and / or clamping of work pieces, for welding operations and / or for other applications in the automotive sector, or in other sectors.

Pertanto, secondo un altro aspetto dell'invenzione l'apparecchiatura è dotata di mezzi idonei a rilevare un modo continuo, sia la posizione angolare di chiusura del braccio di lavoro 10, indicata con B in Fig. 1, sia tutte le posizioni angolari di apertura possibili per il braccio di lavoro 10, una delle quali è stata indicata con A. Therefore, according to another aspect of the invention, the apparatus is equipped with suitable means for detecting a continuous mode, both the angular closing position of the work arm 10, indicated with B in Fig. 1, and all the angular opening positions possible for the working arm 10, one of which has been indicated with A.

Nel caso mostrato, i mezzi per rilevare le posizioni angolari del braccio di lavoro 10 comprendono, ad esempio, una pluralità di sensori ottici 33 o di altro tipo, posti fianco a fianco internamente al corpo scatolare 13; i sensori 33 vengono selettivamente attivati da una bandiera 34 fissata lateralmente alla parte 18B dell'asta 18 del pistone. In the case shown, the means for detecting the angular positions of the working arm 10 comprise, for example, a plurality of optical sensors 33 or of another type, placed side by side inside the box-like body 13; the sensors 33 are selectively activated by a flag 34 fixed laterally to the part 18B of the piston rod 18.

I sensori 33 sono fissati e collegati ad una scheda elettronica 35 programmata per consentire un autoapprendimento della posizione angolare di apertura desiderata, quando il braccio di lavoro 10 rimane fermo per alcuni istanti, come descritto in E-P-A-1,623,795 qui introdotto per riferimento. The sensors 33 are fixed and connected to an electronic card 35 programmed to allow self-learning of the desired angular opening position, when the work arm 10 remains stationary for a few moments, as described in E-P-A-1,623,795 introduced here by reference.

L'apparecchiatura comprende inoltre mezzi di regolazione dell'angolo di rotazione in apertura del braccio di lavoro 10, azionabili dall'esterno; secondo l'invenzione, la regolazione dell'angolo di apertura è ottenuta variando e regolando per semplice avvitamento la lunghezza dell'asta 18 del pistone, in funzione della posizione di apertura desiderata per il braccio di lavoro 10; l'apparecchiatura comprende altresì un dispositivo pneumatico di ammortizazione come qui di seguito illustrato con riferimento alla Fig. 4. The apparatus also comprises means for adjusting the angle of rotation in opening of the working arm 10, which can be operated from the outside; according to the invention, the adjustment of the opening angle is obtained by varying and adjusting the length of the piston rod 18 by simple screwing, according to the desired opening position for the working arm 10; the apparatus also comprises a pneumatic cushioning device as illustrated below with reference to Fig. 4.

I mezzi di regolazione dell'angolo di apertura comprendono un organo di trascinamento 35 azionabile manualmente per far ruotare l'elemento filettato 18A agendo dal fondo dell'attuatore, rispetto al pistone 26 e all'elemento filettato 18B; l'elemento 18A può essere avvitato o svitato per variare l'estensione assiale dell'intera asta 18. A tale proposito, l'organo di trascinamento 35 comprende un pistone 36 scorrevole in un foro 37 della testata 30 dell'attuatore; un gambo 38 termina con una testa esagonale 39 impegnabile e disimpegnabile con un foro esagonale 40 formato in un prolungamento 41 alla estremità posteriore dell'elemento d'asta 18A, a cui è fissata una bussola 42. The opening angle adjustment means comprise a dragging member 35 which can be operated manually to rotate the threaded element 18A by acting from the bottom of the actuator, with respect to the piston 26 and the threaded element 18B; the element 18A can be screwed or unscrewed to vary the axial extension of the entire rod 18. In this regard, the driving member 35 comprises a piston 36 sliding in a hole 37 of the head 30 of the actuator; a shank 38 ends with a hexagonal head 39 which can be engaged and disengaged with a hexagonal hole 40 formed in an extension 41 at the rear end of the rod element 18A, to which a bush 42 is fixed.

II foro 37 è dimensionato per consentire una rotazione ed un breve spostamento assiale dell'organo di trascinamento 35, tale da impegnare la testa esagonale 39 nel foro esagonale 40; in questo modo l'asta 18 dell'attuatore 14 può essere allungata e accorciata, e la sua lunghezza regolata in modo fine e continuo, per far ruotare il braccio di lavoro 10 nella posizione di apertura desiderata. The hole 37 is sized to allow a rotation and a brief axial movement of the driving member 35, such as to engage the hexagonal head 39 in the hexagonal hole 40; in this way the rod 18 of the actuator 14 can be lengthened and shortened, and its length finely and continuously adjusted, to make the working arm 10 rotate into the desired opening position.

Pertanto quando si desidera regolare la posizione di apertura del braccio 10, un operatore semplicemente inserisce una chiave nel foro esagonale 36A del pistone 36, attraverso un foro nella testata 30, quindi spinge verso l'alto il pistone 36 per impegnare la testa esagonale 39 nel foro 40; successivamente tramite la stessa chiave fa ruotare il pistone 36 e conseguentemente l'elemento 18A per regolare la lunghezza dello stelo 18. Il corpo scatolare 12, in corrispondenza dell'asse 11 di rotazione del braccio di lavoro 10, presenta una indicazione graduata dell'angolo di apertura impostato mediante la regolazione della lunghezza dello stelo 18 dell'attuatore. Therefore, when it is desired to adjust the open position of the arm 10, an operator simply inserts a wrench into the hexagonal hole 36A of the piston 36, through a hole in the head 30, then pushes up the piston 36 to engage the hexagonal head 39 in the hole 40; subsequently by means of the same key it rotates the piston 36 and consequently the element 18A to adjust the length of the rod 18. The box-shaped body 12, in correspondence with the rotation axis 11 of the work arm 10, has a graduated indication of the angle opening set by adjusting the length of the actuator stem 18.

Non appena l'aria in pressione viene alimentata nell' attuatore 14 attraverso il foro 28, automaticamente la stessa aria, attraverso idonei passaggi, viene alimentata nel foro 37 facendo arretrare l'organo di trascinamento 35, disimpegnandolo dallo stelo 18. As soon as the pressurized air is fed into the actuator 14 through the hole 28, the same air, through suitable passages, is automatically fed into the hole 37 making the driving member 35 retract, disengaging it from the stem 18.

Come precedentemente riferito, l'apparecchiatura comprende infine un dispositivo pneumatico di ammortizazione e frenatura del pistone 26 nel tratto finale della sua corsa di ritorno, durante il movimento in apertura del braccio di lavoro 10. As previously reported, the apparatus finally comprises a pneumatic device for cushioning and braking the piston 26 in the final section of its return stroke, during the opening movement of the working arm 10.

In particolare, il dispositivo di ammortizazione comprende la bussola 42 solidale al pistone 26; la bussola 42 presenta una superficie esterna leggermente conica, di diametro inferiore al diametro interno di un prolungamento assiale del foro 37, per formare una camera anulare 43 in comunicazione con il foro 28 di entrata/scarico dell'aria compressa. La bussola 42 durante l'ultimo tratto della corsa di ritorno del pistone 26, attraversa una guarnizione anulare di tenuta 44 in grado di effettuare un breve spostamento assiale; in questo modo l'aria in pressione che rimane tra il pistone 26 e la testata 30 viene forzata ad uscire lungo il percorso derivato 45, comprendente una valvola di strozzamento 46 di tipo regolabile. Il percorso 45 è derivato tra la camera 25 del cilindro 24 e la camera anulare 43 dell'ammortizzatore. Si precisa che alla guarnizione 44 è consentito un breve spostamento assiale contro una rondella di arresto 47 per permettere un passaggio di aria in pressione all'inizio della corsa di lavoro, fintanto che la bussola 42 non si è completamente sfilata. In particular, the cushioning device comprises the bush 42 integral with the piston 26; the bush 42 has a slightly conical external surface, with a diameter smaller than the internal diameter of an axial extension of the hole 37, to form an annular chamber 43 in communication with the hole 28 for the inlet / discharge of the compressed air. The bush 42, during the last stretch of the return stroke of the piston 26, passes through an annular sealing gasket 44 capable of carrying out a brief axial movement; in this way the pressurized air which remains between the piston 26 and the head 30 is forced out along the branch path 45, comprising an adjustable throttling valve 46. The path 45 is derived between the chamber 25 of the cylinder 24 and the annular chamber 43 of the shock absorber. It should be noted that the gasket 44 is allowed a brief axial movement against a stop washer 47 to allow a passage of pressurized air at the beginning of the working stroke, as long as the bush 42 has not completely slipped out.

Da quanto detto e mostrato, risulterà evidente che si è fornito un'apparecchiatura di comando per l'azionamento di un braccio di lavoro, mediante la quale si rende possibile variare e regolare, in modo sostanzialmente continuo, la posizione angolare di apertura del braccio stesso, in un ampio intervallo di angolare, mediante una soluzione meccanicamente semplice, estremamente affidabile e tale da consentire una riduzione delle dimensioni di ingombro dell'apparecchiatura stessa. From what has been said and shown, it will be evident that a control device has been provided for operating a work arm, by means of which it is possible to vary and adjust, in a substantially continuous manner, the angular opening position of the arm itself. , in a wide angle range, by means of a mechanically simple solution, extremely reliable and such as to allow a reduction in the overall dimensions of the apparatus itself.

La Fig. 1 mostra infine una possibile seconda soluzione dei mezzi di arresto del braccio 10 nella posizione di lavoro B, in sostituzione o in combinazione con i mezzi di arresto 21; è possibile infatti prevedere un organo di arresto 48, all'estremità inferiore dell'elemento di stelo 18B, o diversamente fissato, che penetra a scomparsa in una sede 49 della testata anteriore 29. In entrambi i casi la corsa del pistone 26 e la lunghezza del cilindro 24 rimangono sostanzialmente invariati e non risultano critiche in quanto l'arresto del braccio 10 nella posizione di lavoro B avviene comunque, indipendentemente dalla lunghezza dello stelo 18. Finally, Fig. 1 shows a possible second solution of the means for stopping the arm 10 in the working position B, in place of or in combination with the stopping means 21; it is in fact possible to provide a stop member 48, at the lower end of the rod element 18B, or otherwise fixed, which disappears into a seat 49 of the front head 29. In both cases the stroke of the piston 26 and the length of the cylinder 24 remain substantially unchanged and are not critical since the arrest of the arm 10 in the working position B occurs in any case, regardless of the length of the rod 18.

Altre modifiche o varianti potranno essere apportate, al dispositivo di comando a ginocchiera, all'attuatore pneumatico e/o al dispositivo di regolazione della lunghezza dello stelo 18 e/o al dispositivo pneumatico di ammortizzazione, senza con ciò allontanarsi dallo scopo dell'invenzione, come definito dalle rivendicazioni. Other modifications or variations may be made to the toggle control device, to the pneumatic actuator and / or to the device for adjusting the length of the rod 18 and / or to the pneumatic cushioning device, without thereby departing from the scope of the invention, as defined by the claims.

Claims

Claims 1. An apparatus for positioning and / or locking a workpiece comprising: a box-like body; a work arm rotatably mounted on the box-like body, to rotate between a first angular opening position and a second angular closing or positioning and / or locking position; a linear pneumatic actuator fixed to one end of the box-like body, said pneumatic actuator comprising a piston having an axially extensible rod, said rod comprising a first threaded element connected to the piston of the actuator, and a second threaded element which can be engaged by screwing with the previous one; said second threaded element being operatively connected to the working arm by means of an articulated system; and means for detecting the work arm in a plurality of angular positions, characterized by the fact that the first threaded element is fixed in an axially rotatable way to the piston of the actuator; since it comprises means for adjusting the axial length of the rod accessible from the outside, said adjustment means comprise a driving member rotatably supported by the actuator, said driving member being selectively engageable and disengageable with the first threaded element to drive it rotation and to vary the axial length of the piston rod; And in that it comprises means for stopping and detecting the angular positions of the work arm, housed inside the box-like body.

2. The apparatus according to claim 1 characterized in that the first threaded element engages in an internally threaded hole of the second element of the piston rod.

3. The apparatus according to claim 1 characterized in that it comprises means for stopping the working arm in the second angular position.

4. The apparatus according to claim 3 characterized in that the stop means are placed inside the box-like body for containing the articulated system for connecting the piston rod to the working arm.

5. The apparatus according to claim 3 characterized in that the stop means are fixed to the piston rod, and in that a closing head of the actuator comprises a seat for housing the stop means, in the closed position of the working arm.

6. The apparatus according to claim 1 further characterized in that it comprises means for adjusting the axial length of the piston rod.

7. The apparatus according to claim 6 characterized in that said adjustment means comprise a driving member rotatably coupled to the linear actuator, said driving member being selectively engageable and disengageable with said first rotatable part of the piston rod.

8. The apparatus according to claim 7 characterized in that said driving member comprises a second piston mounted in a rotatable and axially sliding manner in a hole of an actuator head, said piston having a stem shaped to engage, in a removable way , a hole in the actuator piston rod.

9. The apparatus according to claim 7, characterized in that the housing hole of the driving member is connected to a compressed air supply / discharge port for the actuator.

10. The apparatus according to claim 7 characterized in that the driving member can be operated manually from the outside of the linear actuator.

11. The apparatus according to claim 1 characterized in that it comprises a pneumatic damping means, for braking the movement of the actuator piston in the final portion of the return stroke towards the opening position of the working arm.

12. The apparatus according to claim 11 characterized in that said pneumatic damping means comprises a branch duct, between the actuator chamber and an air inlet / outlet hole, comprising a throttling valve.

13. The apparatus according to claim 1 characterized in that it comprises means for detecting the angular positions of the working arm, inside said box-like body.

14. The apparatus according to claim 13 characterized in that said means for detecting the angular positions comprise a plurality of side-by-side sensors, connected to an electronic circuit for self-learning of the opening position of the working arm.