PL246232B1 - Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale oraz urządzenie do cięcia wstęgi zawierające mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest układ do pozycjonowania narzędzia na wale obejmujący wał (4, 5), na którym suwliwie rozmieszczone jest co najmniej jedno narzędzie (2, 3), przy czym układ do pozycjonowania narzędzia na wale zawiera podłużny korpus (6), rozciągający się zasadniczo równolegle względem wału (4, 5), przy czym do korpusu (6) zamocowany jest suwliwie wózek jezdny (9), z którego rozciąga się w kierunku wału (4, 5) co najmniej jeden chwytak do współpracy z odpowiadającym narzędziem (2, 3), przy czym chwytak zamocowany jest do urządzenia uruchamiającego (11) dla zapewnienia przemieszczenia chwytaka w kierunku do i od wału (4, 5), przy czym na powierzchni zewnętrznej korpusu (6) rozmieszczony jest stator (8) napędu liniowego, a na ścianie tylnej wózka jezdnego (9) rozmieszczona jest odpowiadająca cewka napędu liniowego, będąca w bezpośrednim kontakcie ze statorem (8) napędu liniowego. Przedmiotem zgłoszenia jest również urządzenie do cięcia wstęgi materiału zawierające taki układ do pozycjonowania narzędzia na wale.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale, stosowany zwłaszcza do pozycjonowania obrotowych narzędzi tnących na wałach obrotowych wykorzystywanych między innymi w urządzeniach do cięcia wstęgi materiału do rozcinania ciągłej wstęgi materiału na węższe pasma materiału o określonej szerokości. Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie do cięcia wstęgi zawierające mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale. Przedmioty wynalazku znajdują zastosowanie w rozcinaniu przemieszczającej się w sposób ciągły wstęgi materiału, takiego jak papier, tworzywo sztuczne lub blacha.

W urządzeniach do cięcia wstęgi materiału stosowane są zazwyczaj noże krążkowe, które mają za zadanie cięcie wstęgi wzdłuż kierunku jej przesuwu celem uzyskania kilku węższych fragmentów lub ścięcia bocznych marginesów. Cięcie wstęgi wykonywane jest pomiędzy okrągłym ostrzem noża a tzw. kamieniem - to znaczy przeciwnożem lub nożem dolnym, do którego dociskany jest nóż, przy czym to nazewnictwo: przeciwnóż lub nóż dolny jest oczywiste dla znawcy dziedziny. Noże i przeciwnoże obracają się na dwóch pneumatycznych wałach rozprężnych, które utrzymują ich pozycję po załączeniu ciśnienia powietrza. W mechanizmie może występować kilka par noży i przeciwnoży w zależności od liczby potrzebnych cięć. Szerokość cięcia ustawiana jest poprzez przemieszczenie ostrzy i przeciwnoży ręcznie bądź automatycznie. W mechanizmie z ręcznym mechanizmem przemieszczania ostrzy i przeciwnoży z reguły nie występują wałki rozprężne, natomiast noże i przeciwnoże ryglowane są na wale przez dokręcenie ręczne zacisków montażowych. W praktycznej realizacji automatycznych układów pozycjonowania noża/przeciwnoża, w celu przemieszczenia noży i przeciwnoży na wale rozprężnym utrzymywane jest pewne ciśnienie (mniejsze od ciśnienia mocującego sztywno noże i przeciwnoże) tak, aby noże/przeciwnoże nie przesuwały się po wale rozprężnym po ich dynamicznym ruchu na skutek ich bezwładności.

W obecnie występujących rozwiązaniach z automatycznym układem pozycjonowania noży krążkowych ostrze noży jest pozycjonowane za pomocą chwytaka z napędem poprzecznym realizowanym silnikiem elektrycznym sprzężonym z śrubą pociągową lub paskiem zębatym, które przekształcają ruch obrotowy wału silnika na ruch liniowy chwytaka. Aktualna pozycja chwytaka jest wyznaczana w sposób pośredni poprzez obliczanie kąta obrotu wału silnika pomnożonego przez przełożenie przekładni. Oprócz napędu poprzecznego chwytak ma również napęd do dosuwania i odsuwania się do wału z nożami/przeciwnożami dla zapewnienia ruchu swobodnego bez przesuwania noża/przeciwnoża. Z racji zazębienia noża przeciwnożem, wały napędowe noży i przeciwnoży mają napęd, który pozwala na odsunięcie ich od siebie i wyjście z zazębienia co pozwala na swobodny ruch noży względem przeciwnoży.

Z polskiego patentu PL175379B1 znany jest mechanizm do regulacji ustawiania narzędzi na obracających się walcach urządzenia do obróbki płyt z tektury lub podobnego materiału. Urządzenie składa się z przynajmniej dwóch par obrotowych walców roboczych, pomiędzy którymi podawana jest obrabiana płyta. Na przynajmniej jednym walcu każdej pary osadzone są głowice narzędziowe, z których przynajmniej część jest przesuwna. Urządzenie zawiera mechanizm do ustawiania wymiarów wzdłużnych wykonywanych operacji oparty na łańcuchu z kołami napędu walców. Mechanizm ustalania wymiarów wzdłużnych dla jednej lub kilku par walców stanowią dwa regulacyjne koła pośrednie usytuowane trwale na wspólnym członie, który w przekładni osadzony jest przesuwnie. Urządzenie zawiera mechanizm do ustawiania wymiarów poprzecznych odcinków obrabianej płyty, zawierający śruby pociągowe dla przesuwnych głowic narzędziowych, napędzane z napędu kołami zębatymi tworząc mechanizm przekładni obiegowej.

W dokumencie WO03101685 ujawniono maszynę do rozcinania blachy, która ma szereg zespołów noży, z których każdy zawiera nóż obrotowy. Zespoły noży są zamontowane w celu przemieszczania się wzdłuż górnych i dolnych trzpieni, które obracają noże podczas operacji rozcinania. Urządzenia pozycjonujące zespoły noży górnych i dolnych są obsługiwane w celu zwalnianego chwytania zespołów noży w celu przemieszczania zespołów noży do ustalonych pozycji wzdłuż górnych i dolnych trzpieni.

W amerykańskim patencie US4252044A ujawniono automatyczne urządzenie do pozycjonowania noża w urządzeniu do cięcia wzdłużnego taśm. Urządzenie do cięcia wzdłużnego taśm ma zespół ramy zawierający górną ramę obejmującą szyny, dolną ramę obejmującą szyny oraz ramy boczne. Głowice tnące zamontowane są przesuwnie na górnych i dolnych szynach. Głowice tnące mogą być umieszczone w pożądanej pozycji poprzez obrót śrub z nakrętką kulkową, które napędzane są przez silniki przymocowane do ramy. Każda głowica tnąca ma jedną śrubę z nakrętką kulkową, która jest luźno dopasowana do głowicy tnącej przy zachowaniu odpowiedniego luzu w taki sposób, że śruba nie sprzęga się z głowicą. Zapewniony jest ponadto mechanizm, który przenosi obrót z zewnętrznego źródła, poprzez sprzęgło, do wałów tnących za pośrednictwem wałów wielowypustowych, które przechodzą przez każdą głowicę.

Z amerykańskiego patentu US4607552A znane jest urządzenie do automatycznego sterowania położeniem wielu noży krążkowych do rozcinania wstęgi materiału. Urządzenie do rozcinania obejmujące urządzenie do automatycznego sterowania położeniem wielu noży krążkowych, zawiera pierwszą szynę rozmieszczoną w sąsiedztwie pierwszej powierzchni wstęgi i drugą szynę rozmieszczoną w sąsiedztwie drugiej, przeciwległej powierzchni wstęgi. Na szynach zamocowane są przesuwnie obudowy, które przemieszczają się w kierunku prostopadłym względem taśmy. W pierwszej obudowie, rozmieszczonej przesuwnie na pierwszej szynie, zamocowany jest obrotowo nóż krążkowy, natomiast w drugiej obudowie, rozmieszczonej przesuwnie na drugiej szynie, zamocowana jest obręcz tnąca, która współpracuje z nożem krążkowym dla przecinania wstęgi. Obydwie obudowy zawierają niezależne środki napędowe zapewniające przemieszczenie obudów po szynach w kierunku prostopadłym względem wstęgi, przy czym środki napędowe stanowią silniki krokowe sprzężone z przekładnią zębatą poprzez sprzęgło. Przekładnie zębate każdego z środków napędowych współpracują z zębatką indeksującą rozmieszczoną wzdłuż każdej z szyn.

Problemem technicznym stawianym przed niniejszym wynalazkiem jest opracowanie takiego mechanizmu do pozycjonowania narzędzia na wale, który będzie nadawał się do stosowania w urządzeniach do cięcia wstęgi i zapewni zwiększoną dokładność pozycjonowania przy zachowaniu względnie dużej szybkości pozycjonowania narzędzi. Pożądane jest ponadto zapewnienie układu, tj. mechanizmu do pozycjonowania narzędzia na wale, który będzie charakteryzował się mniejszą emisją hałasu, a jednocześnie zagwarantuje zwiększoną niezawodność działania i większą sprawność pracy. Celem jest uzyskanie wysokiej sprawności działania urządzenia tak, że napęd będzie szybszy i będzie pokonywał krótszą drogę, a także, że noże będą ustawiane szybciej, przy czym gabaryty całego urządzenia będą mniejsze.

Pierwszym przedmiotem wynalazku jest mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale obejmujący wał, na którym suwliwie rozmieszczone jest co najmniej jedno narzędzie - nóż, przeciwnóż, zawierający podłużny korpus, rozciągający się zasadniczo równolegle względem wału, przy czym do korpusu zamocowany jest suwliwie wózek jezdny, przy czym na powierzchni zewnętrznej korpusu rozmieszczony jest stator napędu liniowego, a na ścianie tylnej wózka jezdnego rozmieszczona jest odpowiadająca cewka napędu liniowego, umieszczona w bliskim sąsiedztwie statora napędu liniowego, charakteryzujący się tym, że dwa chwytaki rozciągają się z wózka jezdnego w kierunku wału do współpracy z odpowiadającym narzędziem - nożem, przeciwnożem, przy czym chwytaki zamocowane są do urządzenia uruchamiającego - siłownika umieszczonego w skrajnych pozycjach bocznych wózka jezdnego dla zapewnienia przemieszczalności chwytaków w kierunku do wału oraz w kierunku od wału, przy czym urządzenia uruchamiające - siłowniki są sterowane niezależnie.

W korzystnej realizacji wynalazku korpus stanowi U-kształtny profil.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku na powierzchni wewnętrznej wnęki U-kształtnego korpusu rozmieszczony jest stator napędu liniowego, a odpowiadająca cewka napędu liniowego rozmieszczona jest we wnęce U-kształtnego korpusu.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku na powierzchni czołowej półki U-kształtnego korpusu rozmieszczona jest prowadnica liniowa, na której osadzony jest suwliwie wózek jezdny.

Jeszcze korzystniej narzędzie stanowi okrągły nóż i/lub okrągły przeciwnóż.

W korzystnej realizacji wynalazku chwytak ma część chwytającą stanowiącą łukowate wycięcie dopasowane do obwodu odpowiadającego narzędzia.

W korzystnej realizacji wynalazku urządzenie uruchamiające stanowi siłownik pneumatyczny.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku stator napędu liniowego stanowi szereg trwałych magnesów sztabkowych, rozmieszczonych w szyku szeregowym, jeden obok drugiego, przy czym magnesy sztabkowe stykają się ze sobą krawędziami o przeciwnych biegunach.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku wózek jezdny zawiera głowicę pomiaru pozycji współpracującą z liniałem pomiarowym rozmieszczonym na korpusie.

Korzystnie wał stanowi pneumatyczny wał rozprężny.

Drugim przedmiotem wynalazku jest urządzenie do cięcia wstęgi materiału, zawierające ramę z płytami bocznymi, charakteryzujące się tym, że pomiędzy płytami bocznymi rozmieszczony jest mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale jak określono w pierwszym przedmiocie wynalazku.

W korzystnej realizacji wynalazku urządzenie do cięcia wstęgi materiału ma wał, na którym suwliwie rozmieszczony jest co najmniej jeden okrągły nóż oraz wał, na którym suwliwie rozmieszczony jest co najmniej jeden okrągły przeciwnóż, przy czym wały rozmieszczone są równolegle względem siebie w odległości zapewniającej bezpośredni styk powierzchni okrągłego noża z powierzchnią okrągłego przeciwnoża, oraz zawiera dwa niezależnie sterowane układy do pozycjonowania narzędzia na wale, odpowiednio układ do pozycjonowania okrągłego noża na wale oraz układ do pozycjonowania okrągłego przeciwnoża na wale.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku wał ma na końcu koło zębate sprzężone z kołem zębatym na końcu wału.

Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale według niniejszego wynalazku, dzięki zastosowaniu bezpośredniego napędu wózka jezdnego z chwytakami, realizowanego za pomocą silnika liniowego, pozwolił na wyeliminowanie przekładni zmieniającej ruch obrotowy silnika na ruch liniowy wózka jezdnego (chwytaka) oraz wszelkie dodatkowe przekładnie i sprzęgła. Pozwoliło to na eliminację wszelkich luzów, co wpłynęło na zwiększoną dokładność ustawienia narzędzia na wale. Ponadto, absolutny pomiar położenia wózka jezdnego z chwytakiem stanowi miarę dokładniejszą względem obliczania pozycji przez przeliczanie impulsów enkodera z klasycznych silników elektrycznych stosowanych w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki.

Ponadto, dzięki zastosowaniu bezpośredniego napędu wózka jezdnego z chwytakami realizowanego za pomocą silnika liniowego umożliwiony jest ruch wózka jezdnego z większymi prędkościami i przyspieszeniami w porównaniu do obecnie stosowanych napędów o podobnej mocy poprzez wyeliminowanie dodatkowych elementów ruchomych napędu wpływających negatywnie na dynamikę ruchu. Ponadto, dzięki zastosowaniu absolutnego pomiaru położenia wózka jezdnego oraz samego chwytaka nie jest wymagane okresowe ustawianie narzędzi w pozycji krańcowej (tzw. zerowanie), wymagane do eliminacji nawarstwiania się błędu położenia wynikającego z przeliczania pozycji z kąta obrotu silnika. Co więcej, zastosowanie chwytaka z częścią chwytającą w postaci łukowatego wycięcia dopasowanego do obwodu odpowiadającego narzędzia (noża lub przeciwnoża) pozwala na bardzo bliskie rozmieszczenie narzędzi tnących obok siebie przy jednoczesnym zachowaniu sztywności chwytaka. Ponadto, niesymetryczność tego łukowatego wycięcia wpływa korzystnie na ekonomię procesu wykonania chwytaka poprzez obróbkę skrawaniem jednego głębszego wybrania z jednego kierunku, względem dwóch mniejszych wybrań z różnych stron.

Co istotne, zastosowany w układzie, to jest w mechanizmie, do pozycjonowania narzędzia na wale według niniejszego wynalazku napęd liniowy realizowany za pomocą silnika liniowego pozwala na eliminację hałasu pochodzącego z łożysk silnika oraz wszelkich przekładni stosowanych w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki. Dodatkowo, relatywnie prosta budowa układu, to jest mechanizmu, do pozycjonowania narzędzia na wale według niniejszego wynalazku pozwala na zmniejszenie liczby elementów mechanicznych takich jak łożyska, śruby napędowe i pasy zębate, które z czasem ulegały zużyciu pogarszając właściwości mechaniczne rozwiązań znanych ze stanu techniki. Sformułowania synonimiczne takie jak: urządzenie, układ, zestaw, mechanizm, są zamiennie stosowane w opisie i dotyczą przedstawionych przedmiotów wynalazku i przykładów wykonania.

Rozwiązanie według wynalazku zostało przedstawione w poniższym przykładzie wykonania i zostało zobrazowane rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok aksonometryczny urządzenia do cięcia wstęgi materiału zawierającego układ do pozycjonowania narzędzia na wale według przykładu wykonania wynalazku, fig. 2 przedstawia widok z boku urządzenia do cięcia wstęgi materiału z fig. 1, fig. 3 przedstawia widok przekrojowy urządzenia do cięcia wstęgi materiału wykonany wzdłuż płaszczyzny A-A zaznaczonej na fig. 1, fig. 4 przedstawia widok aksonometryczny układu do pozycjonowania narzędzia na wale według przykładu wykonania wynalazku, fig. 5 przedstawia widok z boku układu do pozycjonowania narzędzia na wale z fig. 4, fig. 6 przedstawia widok z przodu układu do pozycjonowania narzędzia na wale z fig. 4, fig. 7 przedstawia pierwszy widok aksonometryczny wózka jezdnego układu do pozycjonowania narzędzia na wale według przykładu wykonania wynalazku, fig. 8 przedstawia drugi widok aksonometryczny wózka jezdnego z fig. 7, fig. 9 przedstawia widok z boku wózka jezdnego z fig. 7, natomiast fig. 10 przedstawia widok z przodu wózka jezdnego z fig. 7.

Przykład

Na fig. 1-3 przedstawiono urządzenie do cięcia wstęgi materiału, w którym zawarty został układ do pozycjonowania narzędzia na wale według przykładu wykonania niniejszego wynalazku. Urządzenie do cięcia wstęgi materiału zawiera ramę, na której osadzone są wszelkie elementy składowe niezbędne do ciągłego podawania taśmy materiału podlegającej cięciu. Przedstawione w niniejszym przykładzie wykonania urządzenie do cięcia wstęgi materiału wykorzystuje układ, w którym cięcie wstęgi wykonywane jest pomiędzy okrągłym ostrzem noża 2 a przeciwnożem 3, do którego dociskany jest nóż 2. Ogólna konstrukcja urządzenia do cięcia wstęgi materiału jest znana w stanie techniki, dlatego jego standardowe elementy budowy nie zostaną opisane w niniejszym przykładzie wykonania dla celów zachowania przejrzystości ujawnienia.

Rama urządzenia do cięcia wstęgi materiału obejmuje płyty boczne 1, do której przymocowane są układy do pozycjonowania narzędzia na wale. W niniejszym przykładzie wykonania, z uwagi na zastosowanie narzędzi w postaci wielu okrągłych noży 2 rozmieszczonych na pierwszym wale rozprężnym 4 oraz wielu okrągłych przeciwnoży 3 rozmieszczonych na drugim wale rozprężnym 5 ustawionym w niewielkiej odległości od pierwszego wału rozprężnego 4 tak, że w trakcie pracy powierzchnia zewnętrzna wielu okrągłych noży 2 styka się z powierzchnią zewnętrzną odpowiadających wielu okrągłych przeciwnoży 3, urządzenie do cięcia wstęgi materiału zawiera dwa układy do pozycjonowania narzędzia, odpowiednio układ do pozycjonowania noża oraz układ do pozycjonowania przeciwnoża. W przykładzie wykonania na wale rozprężnym 4 rozmieszczonych jest siedem okrągłych noży 2, a na wale rozprężnym 5 rozmieszczonych jest siedem okrągłych przeciwnoży 6. Liczba i rodzaj narzędzi zastosowanych na wałach rozprężnych 4, 5 nie stanowi ograniczenia niniejszego wynalazku, a w alternatywnych przykładach wykonania możliwe jest wprowadzenie większej lub mniejszej liczby narzędzi, niekoniecznie w postaci okrągłych noży 2 i odpowiadających im okrągłych przeciwnoży 3. Praca obydwu układów do pozycjonowania narzędzia na wale jest niezależna względem siebie. Pojedynczy pierwszy układ do pozycjonowania narzędzia na wale został przedstawiony bardziej szczegółowo na fig. 4-6. Drugi układ do pozycjonowania narzędzia na wale ma analogiczną budowę do pierwszego układu do pozycjonowania narzędzia na wale, dlatego dla celów zachowania przejrzystości ujawnienia nie zostanie opisany bardziej szczegółowo.

Dla celów zapewnienia prawidłowej pracy urządzenia do cięcia wstęgi materiału według niniejszego przykładu wykonania wynalazku, urządzenie wyposażone jest dodatkowo w napęd dociskający okrągłe noże 2 do okrągłych przeciwnoży 3. Wał rozprężny 5 z okrągłymi przeciwnożami 3 jest nieruchomy osiowo względem ramy urządzenia, natomiast wał rozprężny 4 z okrągłymi nożami 2, ma możliwość ruchu osiowego (przykładowo w zakresie ok. 2 mm). Po ustawieniu okrągłych noży 2 i okrągłych przeciwnoży 3 w żądanych pozycjach roboczych (przy zachowaniu szczeliny między ich powierzchniami roboczymi) następuje najpierw zbliżenie wałów rozprężnych 4, 5 do siebie celem zazębienia, a następnie przesunięcie osiowe na wale rozprężnym 4 z okrągłymi nożami 2 celem zetknięcia okrągłych noży 2 z okrągłymi przeciwnożami 3 i wywarcia nacisku między nimi. Nacisk ten jest uzależniony od wielkości szczeliny i jest tym większy im mniejsza jest szczelina. Okrągły nóż 2 ma pewną elastyczność w kierunku osiowym. Przykładowo, szczelina równa zakresowi ruchu osiowego, czyli 2 mm daje w rezultacie zerowy nacisk między okrągłym nożem 2 a okrągłym przeciwnożem 3. Natomiast szczelina wynosząca 1,5 mm, po ruchu osiowym o 2 mm, skutkuje odkształceniem okrągłego noża 2 o 0,5 mm, co powoduje wytworzenie pewnej siły nacisku między okrągłym nożem 2 a przeciwnożem 3.

Przedstawiony na fig. 4-6 układ do pozycjonowania narzędzia na wale zawiera korpus 6, stanowiący zasadniczo U-kształtny profil, który mocowany jest powierzchniami bocznymi do płyt bocznych 1 ramy urządzenia do cięcia wstęgi. Na powierzchniach zewnętrznych półek U-kształtnego korpusu 6 przymocowane są dwie prowadnice liniowe 7, które na powierzchniach bocznych wyposażone są w rowki prowadzące. Na powierzchni wewnętrznej środnika U-kształtnego korpusu 6 rozmieszczony jest stator 8 napędu liniowego, który w niniejszym przykładzie wykonania stanowi szereg trwałych magnesów sztabkowych, rozmieszczonych w szyku szeregowym, jeden obok drugiego, przy czym magnesy sztabkowe stykają się ze sobą krawędziami o przeciwnych biegunach. Układ do pozycjonowania narzędzia na wale obejmuje również wózek jezdny 9, który osadzony jest przesuwnie na prowadnicach liniowych 7, zapewniając jego swobodne przemieszczanie wzdłuż kierunku długości korpusu 6 (prostopadle do kierunku ruchu podawanej wstęgi). Szczegółowa budowa wózka jezdnego 9 została przedstawiona na fig. 7-10. Z wózka jezdnego 9 w kierunku pierwszego wału rozprężnego 4 rozciągają się dwa chwytaki 10, które połączone są z odpowiadającymi im siłownikami pneumatycznymi 11, stanowiącymi ich napędy dosuwające do okrągłych noży 2. Chwytaki 10 rozmieszczone są w skrajnych pozycjach bocznych wózka jezdnego 9 i mają ustaloną stałą odległość między sobą w kierunku podłużnym korpusu 6. Każdy siłownik pneumatyczny 11 zawiera tłok 12, który połączony jest z chwytakiem 10 dla celów jego przemieszczenia w kierunku do i od odpowiedniego wału rozprężnego 4, 5. Sterowanie wózkami jezdnymi 9, obejmujące przemieszczanie wzdłuż korpusu 6 oraz niezależne dosuwanie i odsuwanie każdego chwytaka 10 do i od odpowiadającego wału rozprężnego 4, 5 realizowane jest z układu sterowania (nie pokazano) układu do pozycjonowania narzędzia. Wózek jezdny 9 zawiera również cewkę 13 napędu liniowego rozmieszczoną od tylnej strony wózka jezdnego 9, przy czym cewka 13 napędu liniowego zwymiarowana jest tak, że odpowiada kształtowi wnęki U-kształtnego korpusu 6 i przy zamontowaniu wózka jednego 9 na korpusie 6 wprowadzona jest do wnęki U-kształtnego korpusu 6 i znajduje się w niewielkiej odległości od statora 8 napędu liniowego, w niniejszym przykładzie w odległości 0,7 mm, co najlepiej zobrazowano na fig. 5.

Wózek jezdny 9 zawiera również głowicę 14 pomiaru pozycji do absolutnego pomiaru położenia wózka jezdnego 9 na korpusie 6, a tym samym odpowiednich chwytaków 10. Głowica 14 pomiaru pozycji wystaje z wózka jezdnego 9 w kierunku korpusu 6 i współpracuje z liniałem pomiarowym 16 rozmieszczonym na powierzchni zewnętrznej półki U-kształtnego korpusu 6, przeciwległej względem odpowiadającego wału rozprężnego 4, 5. W niniejszym przykładzie wykonania głowica 14 pomiaru pozycji oraz liniał pomiarowy 16 tworzą optyczny układ pomiarowy, jednak rodzaj zastosowanego układu pomiarowego nie stanowi ograniczenia niniejszego wynalazku, a w alternatywnych rozwiązaniach możliwe jest zapewnienie mechanicznego, magnetycznego lub piezoelektrycznego układu pomiarowego pod warunkiem dostarczenia dokładnego pomiaru położenia chwytaków 10 na wale rozprężnym 4, 5.

Część chwytająca 15 każdego chwytaka 10, współpracująca z odpowiadającym mu okrągłym nożem 2 lub przeciwnożem 3, stanowi łukowate wycięcie dopasowane do obwodu odpowiadającego narzędzia, tj. okrągłego noża 2 lub przeciwnoża 3.

Zastosowane w urządzeniu do cięcia wstęgi oraz układzie do pozycjonowania narzędzia wały 4, 5, na których mocowane są narzędzia w postaci okrągłych noży 2 lub przeciwnoży 3, stanowią wały rozprężne, pneumatyczne, które w stanie pozycjonowania narzędzia mają średnicę, która jest nieznacznie mniejsza od średnicy wewnętrznej odpowiedniego narzędzia umieszczonego na wale 4, 5 tak, że zapewniony jest swobodny ruch narzędzia na wale 4, 5 wzdłuż jego osi podłużnej. Po odpowiednim wypozycjonowaniu narzędzia na wał rozprężny 4, 5 zadawane jest odpowiednie ciśnienie powietrza, które powoduje rozprężenie powierzchni zewnętrznych wału 4, 5 i stabilne mocowanie narzędzia w ustalonej pozycji. Wały rozprężne 4, 5 stanowią wały obrotowe, które wprowadzane są w ruch obrotowy za pośrednictwem odpowiedniego mechanizmu zębatego z przekładnią, połączonego funkcjonalnie z silnikiem napędowym. Wały rozprężne 4, 5 na jednym końcu mają odpowiednie koła zębate 17, które są zazębione ze sobą, dla celów zapewnienia synchronicznego ruchu obrotowego w przeciwnych kierunkach obrotowych.

W niniejszym przykładzie wykonania wynalazku napęd liniowy odpowiedzialny za przemieszczanie wózka jezdnego 9 obejmuje nieruchomy stator 8 napędu liniowego oraz ruchomą, tj. przemieszczającą się wraz z wózkiem jezdnym 9, cewkę 13 napędu liniowego. Cewka 13 napędu liniowego jest umieszczona na wózku jezdnym 9 poruszającym się na prowadnicach liniowych 7 tuż ponad powierzchnią statora 8 napędu liniowego. Na skutek zasilania cewki 13 napędu liniowego przez odpowiedni sterownik powstaje siła poprzeczna przesuwająca cewkę 13 napędu liniowego wraz z przymocowanym do niej wózkiem jezdnym 9. Do wózka jezdnego 9 przymocowana jest również głowica 14 pomiaru pozycji, która wskazuje jego aktualną dokładną pozycję bez konieczności jej przeliczania z obrotów silnika i przekładni, jak miało to miejsce w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki.

Procedura ustawienia narzędzi (okrągłych noży 2 i okrągłych przeciwnoży 3) w urządzeniu do cięcia wstęgi, wykorzystującym układ do pozycjonowania narzędzia na wale według przykładu wykonania niniejszego wynalazku przebiega następująco. W pierwszym etapie następuje odsunięcie powierzchni noży 2 od przeciwnoży 3 poprzez ruch osiowy wału rozprężnego 4 (na którym zamocowane są okrągłe noże 2). W kolejnym etapie następuje rozsunięcie wałów pneumatycznych 4, 5 od siebie celem wyzębienia powierzchni noży 2 i przeciwnoży 3 od siebie i ciętego materiału umożliwiające przesuw noży 2 i przeciwnoży 3. W następnym etapie następuje zmniejszenie ciśnienia w wałach rozprężnych 4, 5, do poziomu pozwalającego na łatwe przesuwanie noży 2 i przeciwnoży 3. W kolejnym etapie następuje pozycjonowanie narzędzi poprzez przestawienie noży 2 i przeciwnoży 3 na nowe wymagane pozycje pracy. Po tym, wały rozprężne 4, 5 są przysuwane do siebie celem zazębienia. W końcowym etapie następuje dosunięcie powierzchni noży 2 do przeciwnoży 3 i wywarcie nacisku między nimi.

Spis oznaczeń:

- płyta boczna ramy

- okrągły nóż

- okrągły przeciwnóż

- wał rozprężny noża

- wał rozprężny przeciwnoża

- korpus

- prowadnica liniowa

- stator napędu liniowego

- wózek jezdny

- chwytak

- urządzenie uruchamiające (siłownik pneumatyczny)

- tłok urządzenia uruchamiającego

- cewka napędu liniowego

- głowica pomiaru pozycji

- część chwytająca chwytaka

- liniał pomiarowy

- koło zębate

Claims (13)

1. Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale obejmujący wat (4, 5), na którym suwliwie rozmieszczone jest co najmniej jedno narzędzie - nóż (2), przeciwnóż (3), zawierający podłużny korpus (6), rozciągający się zasadniczo równolegle względem wału (4, 5), przy czym do korpusu (6) zamocowany jest suwliwie wózek jezdny (9), przy czym na powierzchni zewnętrznej korpusu (6) rozmieszczony jest stator (8) napędu liniowego, a na ścianie tylnej wózka jezdnego (9) rozmieszczona jest odpowiadająca cewka (13) napędu liniowego, umieszczona w bliskim sąsiedztwie statora (8) napędu liniowego, znamienny tym, że dwa chwytaki (10) rozciągają się z wózka jezdnego (9) w kierunku wału (4, 5) do współpracy z odpowiadającym narzędziem - nożem (2), przeciwnożem (3), przy czym chwytaki (10) zamocowane są do urządzenia uruchamiającego - siłownika (11) umieszczonego w skrajnych pozycjach bocznych wózka jezdnego (9) dla zapewnienia przemieszczalności chwytaków (10) w kierunku do wału (4, 5) oraz w kierunku od wału (4, 5), przy czym urządzenia uruchamiające (11) - siłowniki są sterowane niezależnie.

2. Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (6) stanowi U-kształtny profil.

3. Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale według zastrz. 2, znamienny tym, że na powierzchni wewnętrznej wnęki U-kształtnego korpusu (6) rozmieszczony jest stator (8) napędu liniowego, a odpowiadająca cewka (13) napędu liniowego rozmieszczona jest we wnęce U-kształtnego korpusu (6).

4. Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że na powierzchni czołowej półki U-kształtnego korpusu (6) rozmieszczona jest prowadnica liniowa (7), na której osadzony jest suwliwie wózek jezdny (9).

5. Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale według któregokolwiek zastrz. 1 do 4, znamienny tym, że narzędzie (2, 3) stanowi okrągły nóż (2) i/lub okrągły przeciwnóż (3).

6. Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale według zastrz. 5, znamienny tym, że chwytak (10) ma część chwytającą (15) stanowiącą łukowate wycięcie dopasowane do obwodu odpowiadającego narzędzia (2, 3).

7. Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale według któregokolwiek zastrz. 1 do 6, znamienny tym, że urządzenie uruchamiające (11) stanowi siłownik pneumatyczny.

8. Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale według któregokolwiek zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że stator (8) napędu liniowego stanowi szereg trwałych magnesów sztabkowych, rozmieszczonych w szyku szeregowym, jeden obok drugiego, przy czym magnesy sztabkowe stykają się ze sobą krawędziami o przeciwnych biegunach.

9. Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale według któregokolwiek zastrz. 1 do 8, znamienny tym, że wózek jezdny (9) zawiera głowicę (14) pomiaru pozycji współpracującą z liniałem pomiarowym (16) rozmieszczonym na korpusie (6).

10. Mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale według któregokolwiek zastrz. 1 do 9, znamienny tym, że wał (4, 5) stanowi pneumatyczny wał rozprężny.

11. Urządzenie do cięcia wstęgi materiału, zawierające ramę z płytami bocznymi (1), znamienne tym, że pomiędzy płytami bocznymi (1) rozmieszczony jest zestaw - mechanizm do pozycjonowania narzędzia na wale jak określono w zastrz. 1 do 10.

12. Urządzenie do cięcia wstęgi materiału według zastrz. 11, znamienne tym, że ma wał (4), na którym suwliwie rozmieszczony jest co najmniej jeden okrągły nóż (2) oraz wał (5), na którym suwliwie rozmieszczony jest co najmniej jeden okrągły przeciwnóż (3), przy czym wały (4, 5) rozmieszczone są równolegle względem siebie w odległości zapewniającej bezpośredni styk powierzchni okrągłego noża (2) z powierzchnią okrągłego przeciwnoża (3), oraz zawiera dwa niezależnie sterowane układy do pozycjonowania narzędzia na wale, odpowiednio układ do pozycjonowania okrągłego noża (2) na wale (4) oraz układ do pozycjonowania okrągłego przeciwnoża (3) na wale (5).

13. Urządzenie do cięcia wstęgi materiału według zastrz. 12, znamienne tym, że wał (4) ma na końcu koło zębate (17) sprzężone z kołem zębatym (17) na końcu wału (5).