ITTO20130334A1 - Perfezionamenti relativi alle pinze di saldatura per resistenza sospendibili. - Google Patents

Description

“Perfezionamenti relativi alle pinze di saldatura per resistenza sospendibiliâ€

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce alle pinze di saldatura a punti per resistenza, utilizzabili, ad esempio, per effettuare operazioni di saldatura di elementi di carrozzeria di autoveicoli. Più in particolare, l'invenzione si riferisce alle pinze di saldatura del tipo qui sopra menzionato, destinate ad essere montate in una condizione sospesa e ad essere controllate manualmente da un operatore per posizionare con precisione gli elettrodi di saldatura in corrispondenza delle varie zone di un pezzo in cui devono essere eseguite le saldature richieste.

In particolare, l'invenzione riguarda una pinza di saldatura del tipo definito dal preambolo dell'annessa rivendicazione 1.

Una pinza di saldatura di questo tipo à ̈ nota ad esempio da EP-2 228 162 a nome della stessa Richiedente. La struttura della pinza di questo documento comprende un organo di sopporto sostanzialmente baricentrico, mediante il quale la pinza viene sospesa in modo articolato per poter essere orientata manualmente nelle varie direzioni spaziali durante l'esecuzione delle operazioni di saldatura. Tale organo di sopporto comprende una piastra posta in una posizione intermedia fra una coppia di bracci porta-elettrodo, da una parte, ed un gruppo di comando, dall'altra parte, il quale gruppo di comando include un attuatore di controllo del movimento di almeno uno dei bracci portaelettrodo, ed un trasformatore per alimentare una corrente elettrica agli elettrodi, per cui il trasformatore à ̈ montato a bordo della pinza di saldatura.

Il trasformatore permette di elevare l'intensità della corrente alimentata al suo avvolgimento primario fino ad un'intensità, che, particolarmente nel caso dell'esecuzione di saldature del tipo cosiddetto "a proiezione", à ̈ molto alta, generalmente superiore ai 10.000 A. Al trasformatore à ̈ normalmente associato un gruppo raddrizzatore a diodi che consente di erogare agli elettrodi di saldatura una corrente continua a cui à ̈ sovrapposto un ripple legato alla conversione statica.

A seguito delle correnti elevate alimentate agli elettrodi, vengono generati intorno alla pinza campi magnetici anch'essi elevati i quali potrebbero avere effetti negativi sulla salute degli operatori, sia come effetti a breve termine, ampiamente documentati dalla letteratura scientifica, sia come possibili effetti a lungo termine legati ad esposizioni prolungate, nonostante questi ultimi non siano scientificamente provati dalla letteratura.

Allo scopo di risolvere questo possibile inconveniente, forma oggetto dell'invenzione una pinza perfezionata avente le caratteristiche menzionate nelle annesse rivendicazioni.

In particolare, grazie al fatto che la pinza dell'invenzione comprende un gruppo di schermatura per schermare un campo elettromagnetico generato dal gruppo trasformatore, il quale gruppo di schermatura à ̈ realizzato di materiale metallico ed include un involucro atto a circondare sostanzialmente l'intero gruppo trasformatore ed associato al gruppo trasformatore in una posizione ravvicinata ad esso, à ̈ possibile limitare i valori di campo prodotti nell'intorno della pinza, particolarmente dovuti all'azione del gruppo trasformatore, durante il funzionamento della pinza di saldatura.

Secondo una caratteristica preferita dell'invenzione, l'involucro di schermatura à ̈ disposto a contatto della superficie esterna del gruppo trasformatore.

In questo modo, l'involucro garantisce un migliore effetto di schermatura nei confronti del campo elettromagnetico, e la sua disposizione ravvicinata al gruppo trasformatore permette di mantenere limitato l'ingombro complessivo della pinza.

Secondo un'altra caratteristica preferita dell'invenzione, l'involucro di schermatura à ̈ di materiale ferromagnetico.

Tale materiale, a seguito di prove sperimentali eseguite dalla Richiedente, à ̈ risultato essere quello più efficace per schermare il campo elettromagnetico, ed esso permette nel contempo di contenere i costi di produzione di tale involucro.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno più evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ai disegni annessi, forniti a titolo d’esempio non limitativo, nei quali:

la figura 1 Ã ̈ una vista schematica prospettica di una pinza di saldatura a resistenza, nella sua condizione sospesa d'esercizio,

la figura 2 à ̈ una vista della pinza della figura 1, dalla quale à ̈ stata rimossa una carenatura esterna per evidenziare i suoi componenti principali,

la figura 3 Ã ̈ una vista simile a quella della figura 2 che illustra schematicamente un involucro di schermatura del gruppo trasformatore della pinza, e

le figure 4 e 5 sono viste ampliate, rispettivamente in elevazione superiore e laterale, dalla parte delle frecce IV e V della figura 3, che illustrano il gruppo trasformatore della pinza ed il relativo involucro di schermatura.

Con riferimento alle figure, una pinza di saldatura secondo l'invenzione, del tipo destinato ad essere controllato manualmente da un operatore O, Ã ̈ indicata nel suo insieme con 10.

La pinza 10 comprende, in modo per sé noto, una coppia di bracci porta-elettrodo 12 e 14, rispettivamente mobile e stazionario, ciascuno dei quali à ̈ munito di un rispettivo elettrodo di saldatura 12a, 14a.

Sebbene nelle figure sia illustrata una pinza 10 del tipo noto cosiddetto "a fulcro", ovvero in cui gli elettrodi possono muoversi relativamente secondo un movimento articolato a forbice, essa potrebbe essere in alternativa del tipo noto cosiddetto "a corsoio", in cui un elettrodo stazionario presenta una forma a gancio o a C, mentre l'altro elettrodo à ̈ mobile lungo una traiettoria rettilinea.

Entrambi i bracci 12 e 14 sono disposti da una stessa parte rispetto ad una porzione intermedia della pinza 10 indicata in generale con 16, che include una parete (non illustrata) che separa una porzione anteriore della pinza 10, includente i bracci 12 e 14, ed una porzione posteriore che verrà descritta in maggiore dettaglio nel seguito.

Alla parte intermedia 16 della pinza 10 à ̈ associato un sistema di sostegno e di articolazione baricentrico comprendente, fra l'altro, un braccio di sostegno 18 associato ad un dispositivo di sospensione sopraelevato (non illustrato nelle figure in quanto di tipo per sé noto), nonché un volantino di manovra e una o più maniglie di presa, indicati in generale con 20a e 20b, mediante i quali la pinza 10 può essere manovrata dall'operatore O.

Nella sua porzione posteriore, la pinza 10 comprende un attuatore 22 suscettibile di controllare il movimento del braccio mobile 12, ed un gruppo trasformatore che permette di alimentare agli elettrodi 12a e 14a la corrente necessaria per l'esecuzione delle saldature, essendo prevista una carenatura 28 atta a racchiudere tali elementi.

In particolare, il gruppo trasformatore comprende un trasformatore 24, tipicamente del tipo a media frequenza, avente un avvolgimento primario collegato mediante cablaggi alla rete di alimentazione esterna della pinza 10, ed un avvolgimento secondario collegato elettricamente agli elettrodi 12a e 14a.

All'estremità frontale del trasformatore 24, rivolta verso i bracci 12 e 14, à ̈ associato un gruppo di raddrizzamento 24a, normalmente del tipo a batteria di diodi, per raddrizzare la corrente in uscita dal secondario del gruppo trasformatore 24, 24a, in modo tale che essa sia una corrente continua, con sovrapposto un ripple di conversione di frequenza pari a circa 2000 Hz. Uno degli elettrodi 12a e 14a à ̈ collegato al gruppo trasformatore 24, 24a mediante una piastra di collegamento 26 che si estende dalla parte frontale del gruppo 24, 24a, essendo previsti terminali conduttori (non illustrati in dettaglio in quanto di tipo per sé noto) almeno uno dei quali, connesso all'elettrodo 12a del braccio mobile 12, à ̈ di tipo flessibile.

A seguito dell'erogazione di corrente agli elettrodi 12a e 14a tramite il gruppo trasformatore 24, 24a, viene generato un campo magnetico con forma d'onda pulsata che risulta molto intenso nella zona adiacente al trasformatore 24 e, soprattutto, in prossimità del suo gruppo di raddrizzamento 24a.

Per attenuare tale campo in modo significativo, e in particolare per ridurre il più possibile le componenti di frequenza media di tale campo che, sulla base di prove sperimentali risultano essere quelle più intense, il gruppo trasformatore 24, 24a à ̈ provvisto di un gruppo di schermatura.

Questo gruppo di schermatura consiste in un involucro 30 realizzato di materiale metallico e disposto in modo da circondare sostanzialmente tutto il gruppo trasformatore 24, 24a, in una posizione molto ravvicinata al gruppo 24, 24a.

Preferibilmente, l'involucro 30 à ̈ disposto a contatto della superficie esterna del gruppo trasformatore 24, 24a ed à ̈ fissato ad esso tramite mezzi di fissaggio, ad esempio costituiti da viti (non illustrate in dettaglio) che s'impegnano in sedi corrispondenti, quali fori, formate nella parete esterna del trasformatore 24.

L'involucro di schermatura à ̈ convenientemente realizzato di materiale ferromagnetico, ad esempio di ferro (Fe), preferibilmente del tipo isotropo, oppure di un acciaio al nichel (Ni-Fe) o di un acciaio al silicio (Fe-Si), in quest'ultimo caso convenientemente del tipo a grani orientati.

In particolare, l'involucro 30 presenta la forma di un parallelepipedo allungato internamente cavo, con estensione tale da racchiudere sia il trasformatore 24 sia il gruppo di raddrizzamento 24a, avente le estremità longitudinali opposte 32a, 32b aperte, e la sezione trasversale che corrisponde sostanzialmente a quella della superficie esterna del trasformatore 24.

L'involucro 30 può essere realizzato mediante un corpo tubolare, nel qual caso esso presenta una parete unica 31 della forma qui sopra definita, oppure essere costituito da quattro pareti 31 costituite da più elementi di lamiera piani continui e fissati fra loro, ad esempio mediante saldatura.

Ogni parete 31 dell'involucro 30 può essere costituita da una lamiera unica di spessore compreso fra circa 0,3 e 2,5 mm, preferibilmente di circa 1 mm, o, in alternativa, da una coppia di lamiere continue più sottili, di spessore compreso fra circa 0,2 e 1,5 mm, preferibilmente di circa 0,35 mm, realizzate del medesimo materiale ed accostate o accoppiate fra loro. Nel caso in cui vengano utilizzate lamiere accostate o accoppiate, esse sono preferibilmente di ferro isotropo, oppure, se di acciaio al silicio, esse sono entrambe convenientemente del tipo a grani orientati, sia nella direzione dell'asse longitudinale del gruppo trasformatore 24, 24a, sia nella direzione trasversale a tale asse longitudinale.

La configurazione dell'involucro di schermatura 30 sopra descritta permette di ottenere caratteristiche di schermatura del campo elettromagnetico ottimali e, in particolare, di ridurre il più possibile le componenti di frequenza media di tale campo che potrebbero essere potenzialmente più dannose per un operatore, nonché di contenere i costi di produzione e il peso dell'involucro 30, così da influire solo in modo trascurabile sul peso complessivo della pinza 10 e sulla sua inerzia, in modo da non compromettere la manovrabilità della pinza 10.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pinza di saldatura a punti per resistenza sospendibile, particolarmente del tipo a media frequenza, comprendente una coppia di elettrodi di saldatura (12a, 14a) portati da rispettivi bracci porta-elettrodo (12, 14) ed alimentati tramite un gruppo trasformatore (24, 24a) sopportato a bordo della pinza (10), caratterizzato dal fatto che comprende un gruppo di schermatura per schermare un campo elettromagnetico generato dal gruppo trasformatore (24, 24a), il quale gruppo di schermatura (24, 24a) Ã ̈ realizzato di materiale metallico ed include un involucro (30) atto a circondare sostanzialmente l'intero gruppo trasformatore (24, 24a) ed associato al gruppo trasformatore (24, 24a) in una posizione ravvicinata ad esso.
2. 2. Pinza di saldatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto involucro di schermatura (30) comprende una parete laminare (31) conformato in modo sostanzialmente corrispondente alla superficie esterna del gruppo trasformatore (24, 24a).
3. 3. Pinza di saldatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto involucro di schermatura (30) à ̈ disposto a contatto della superficie esterna del gruppo trasformatore (24, 24a) e presenta le opposte estremità longitudinali (32a, 32b) aperte.
4. 4. Pinza di saldatura secondo la rivendicazione 2 oppure 3, caratterizzata dal fatto che detto involucro di schermatura (30) Ã ̈ connesso alla superficie esterna del gruppo trasformatore (24, 24a) tramite mezzi di fissaggio che s'impegnano in sedi corrispondenti formate nel gruppo trasformatore (24, 24a).
5. 5. Pinza di saldatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 a 4, caratterizzata dal fatto che detto involucro di schermatura (30) Ã ̈ di materiale ferromagnetico.
6. 6. Pinza di saldatura secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto involucro di schermatura (30) Ã ̈ di ferro (Fe), preferibilmente del tipo isotropo.
7. 7. Pinza di saldatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto involucro di schermatura (30) Ã ̈ di una lamiera d'acciaio al nichel (Ni-Fe), oppure al silicio (Fe-Si), in quest'ultimo caso preferibilmente del tipo a grani orientati.
8. 8. Pinza di saldatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 a 7, caratterizzata dal fatto che detto involucro di schermatura (30) presenta una forma allungata sostanzialmente parallelepipeda costituita da una serie di pareti piane (31).
9. 9. Pinza di saldatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che ciascuna parete (31) dell'involucro di schermatura à ̈ costituita da una lamiera unica e continua, di spessore compreso fra circa 0,3 e 2,5 mm, preferibilmente di circa 1 mm.
10. 10. Pinza di saldatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che ciascuna parete dell'involucro di schermatura (30) Ã ̈ costituita di una coppia di lamiere continue accostate fra loro, ognuna di spessore compreso fra circa 0,2 e 1,5 mm, preferibilmente di circa 0,35 mm.
11. 11. Pinza di saldatura secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che le lamiere di detta coppia di lamiere sono entrambe di ferro isotropo, o di lamiera d'acciaio al nichel (Ni-Fe), o di lamiera d'acciaio al silicio (Fe-Si) con grani orientati nella direzione dell'asse longitudinale del trasformatore (24, 24a) oppure nella direzione trasversale a tale asse longitudinale.