PT2081725E - Dispositivo para soldar material em fita com um dispositivo de aspiração - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO PARA SOLDAR MATERIAL EM FITA COM UM DISPOSITIVO DE ASPIRAÇÃO" A invenção refere-se a um dispositivo para soldar material em fita que compreende um braço de guiamento para guiar pelo menos um eléctrodo de soldadura e com um dispositivo de aspiração para aspirar gases de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Estado da técnica

Um dispositivo de soldadura com fita deste tipo conhece-se pelo documento US-A 5 491 320 e é necessário para unir entre si de forma continua fitas de material para mecanizar, que se fornecem em arrolamentos de fita com a finalidade do processamento posterior em máquinas ferramenta automáticas, sem provocar o ponto de soldadura nenhuma alteração durante o processo posterior de processamento. Estes dispositivos de soldadura com fita possuem habitualmente um alojamento de fita para o alojamento das fitas, um equipamento de corte para o recorte das extremidades da fita bem como um equipamento de soldadura para soldar as extremidades recortadas. Além disso, esses dispositivos apresentam por norma geral também um dispositivo de aspiração para aspirar os gases produzidos durante a soldadura. Para isto está previsto num braço de guiamento rotário para o eléctrodo de soldadura um bocal de tubo de aspiração perto do eléctrodo de aspiração, que se transforma numa mangueira de aspiração, (ver também Stauffer H.: "Welding-fume extraction at the torch Effective for welding with industrial robots" WELDING AND CUTTING, DVS GERMAN WELDING SOCIETY, Dusseldorf, DE, N° 5, 2002, páginas 238-240, XP0012163486 ISSN: 1612-3433).

Pelo documento DE-A 42 36 171 conhece-se um dispositivo de soldadura com fita comparável. No mesmo 2 encontra-se a aspiração de gás na cobertura do aparelho. Esta aspiração de gás, devido a que está relativamente afastada do próprio ponto de soldadura, por norma geral é ineficaz e conduz a que precisamente com coberturas de aparelho não fechadas o operário da máquina continue a ser exposto a gases utilizados e/ou produzidos durante o processo de soldadura. 0 documento EP 0 882 538 A2 apresenta uma pinça porta-eléctrodos para a produção de uma carroçaria de veiculo motorizado, apresentando os braços da pinça porta-eléctrodos canais de aspiração que estão unidos com uma entrada para ar de sucção. A entrada para ar de sucção está disposta de forma que os gases de fumo que se produzem durante a soldadura são aspirados através da entrada para ar de sucção e se afastam por transporte mediante os canais de aspiração do ponto de soldadura. 0 documento DE 42 36 171 AI apresenta um dispositivo de soldadura com fita para o corte e a soldadura de fitas metálicas. 0 documento DE 41 00 302 Cl revela uma máquina de soldadura com fita para soldar superfícies de corte em contacto respectivamente no princípio da fita e a extremidade da fita de fitas metálicas.

Objetivo da invenção

Agora, o objetivo da invenção é proporcionar uma aspiração mais económica e/ou mais eficaz de gases num dispositivo de soldadura. O objetivo resolve-se mediante um dispositivo com as características da reivindicação 1. A abertura de aspiração pode estar disposta em ou sobre o braço de guiamento para mover-se com o mesmo. No entanto, além disto também se pode ponderar dispor a abertura de aspiração com separação relativamente ao braço de guiamento e mover a mesma juntamente com o braço de guiamento mediante um mecanismo. Assim, para o especialista 3 é evidente que tanto as aberturas de aspiração, que estão aplicadas como uma parte própria no braço de guiamento, como as aberturas de aspiração, que fazem parte do braço de guiamento, se correspondem com esta invenção. Assim mesmo também é objetivo da invenção que a abertura de aspiração se mexa juntamente com o eixo do braço de guiamento, estando configurada no eixo oco em torno do qual é possível mover o braço de guiamento e que une o braço de guiamento com o dispositivo. Um eixo oco apresenta com a mesma rigidez um menor peso, de forma que precisamente para as partes móveis do braço de guiamento é vantajoso configurar as mesmas de forma oca. 0 eixo oco serve também para o transporte dos gases. Deste modo não se tem de conduzir nenhuma mangueira adicional desde a abertura de aspiração até a ventoinha. Desta forma, apesar dos diferentes movimentos de elevação e rotação, não se tem de considerar se os meios de condução para a evacuação dos gases aspirados chocarem com outras ferramentas e/ou partes de máquinas. 0 eixo oco conduz os gases retirados através de uma placa de base para o armário de base da máquina. A partir daí podem continuar a ser conduzidos os gases sem impedimentos até a ventoinha e/ou um filtro.

Mediante a disposição das aberturas de aspiração em ou sobre o braço de guiamento, a aspiração tem lugar diretamente acima do ponto de soldadura ou pelo menos na sua proximidade, pelo que se os gases se aspiram antes de se expandirem de forma descontrolada ao ambiente do eléctrodo de soldadura. Uma vez que a abertura de aspiração está colocada no braço de guiamento, também se mexe durante os movimentos com o braço de guiamento. Por esta circunstância garante-se que quando o eléctrodo de soldadura se deslocou para uma posição de repouso, tampouco a abertura de aspiração esteja acima do ponto de processamento. Deste modo mantém-se livre o ponto de processamento para outras ferramentas e/ou atividades. 4

Preferentemente, o dispositivo de aspiração compreende uma ventoinha que proporciona uma pressão negativa na abertura de aspiração e que conduz os gases aspirados. Deste modo, a abertura de aspiração pode estar unida com a ventoinha mediante uma mangueira ou mediante um condutor de fluídos diferente. Entre a abertura de aspiração e a ventoinha pode estar colocado ainda um filtro que retira mediante filtração os correspondentes gases e/ou líquidos e/ou sólidos do artigo aspirado. Um filtro deste tipo também pode estar disposto por trás da ventoinha, de forma que o artigo aspirado é filtrado só mesmo antes da saída e deste modo é simplificado o acesso ao filtro.

Se necessário, a abertura de aspiração desemboca num vazamento no braço de guiamento, sendo o vazamento adjacente ao guiamento do eléctrodo de soldadura e/ou rodeando o mesmo. Particularmente quando o eléctrodo de soldadura está alojado no braço de guiamento para realizar movimentos transversais ao longo do braço de guiamento obtém-se por norma geral um espaço intermediário que rodeia a guiamento do eléctrodo. Este vazamento pode-se utilizar para captar os gases que se desviam para cima e aspirar os mesmos mediante a abertura de aspiração que se encontra adjacente a este vazamento. Esta é uma forma de realização com poupança de espaço, uma vez que não é necessário nenhum recipiente de recolha adicional para os gases a captar, o que, por sua vez, faz com que o braço de guiamento seja mais grácil.

Numa forma de realização particular estão previstos acionadores que podem fazer com que o braço de guiamento realize um movimento de elevação e/ou rotação. Estes acionadores podem ser particularmente servo-acionadores, como servomotores com emissores de valor absoluto, que se podem controlar com uma unidade de computador. Particularmente podem controlar-se vários dos acionadores por uma unidade de computador, para que o movimento de 5 elevação e/ou rotação seja calculado e controlado na sua totalidade de forma central por um computador. Mediante o eixo do braço de guiamento realizam-se os movimentos de elevação e/ou rotação, sendo possivel realizar os movimentos de traslação do eléctrodo de soldadura, por exemplo, mediante um acionador que está colocado no braço de guiamento.

Preferentemente, o dispositivo compreende uma condução de gás que conduz os gases para o lado exterior de uma cobertura de aparelho. Deste modo, após uma filtração é possível conduzir os gases, que agora devem conter a menor quantidade possível de contaminantes, para a sala de máquinas, onde se diluem mediante o ar ambiental. Também é possível conduzir os gases para o exterior da sala de máquinas para o ambiente.

Obtêm-se outras vantagens a partir das reivindicações dependentes e a seguinte descrição de um exemplo de realização da invenção.

Breve descrição das figuras A invenção descreve-se de seguida mediante um exemplo de realização com ajuda das figuras anexas. As figuras apresentam: A Figura 1, um dispositivo total para a soldadura, A Figura 2, o dispositivo da Figura 1 noutra perspectiva, A Figura 3, o dispositivo da Figura 1, encontrando-se o meio de guiamento noutra posição, A Figura 4, o meio de guiamento numa representação ampliada, A Figura 5, o meio de guiamento no corte, numa representação em perspetiva e desde baixo, A Figura 6, o dispositivo sem carcaça em diferentes perspetivas, A Figura 7, os meios de elevação e rotação do braço de guiamento, 6 A Figura 8, o dispositivo de corte.

Descrição de exemplos de realização preferentes

Antes de se descrever com detalhe a invenção deve assinalar-se que não está limitada às respetivas peças de construção do dispositivo bem como às respetivas etapas do método, já que estas peças de construção podem variar. Os termos utilizadas no presente documento estão destinados apenas a descrever formas de realização particulares e não se utilizam de forma limitante. Quando, ainda, na descrição ou nas reivindicações utiliza-se o singular ou artigos indeterminados, isto refere-se também ao plural destes elementos, sempre que o contexto global não indicar de forma clara outra coisa. A Figura 1 apresenta um dispositivo 1 para a soldadura de fitas 2 com um meio de soldadura 3 que compreende pelo menos um eléctrodo de soldadura 3a.

Assim, o dispositivo apresenta um braço de guiamento 4 para guiar diferentes ferramentas. 0 braço de guiamento compreende dois ramos 4a e 4b e um eixo preferentemente oco 7. Os ramos 4a, 4b e o eixo oco 7 estão unidos entre si na zona de corte e encontram-se um relativamente ao outro respetivamente num ângulo reto. 0 ramo 4a (Figura 5) está configurado para a guiamento do eléctrodo de soldadura 3a. Apresenta uma vazamento 15, em que se pode deslocar o eléctrodo 3a juntamente com a sua sujeição 3b ao longo do ramo 4a. Para isto, a sujeição de eléctrodos 3b está unida mediante uma engrenagem 6a com um acionador 6b, particularmente um servo-acionador. 0 servo-acionador é controlado através de um controlo mediante uma unidade de computador (não apresentada).

Um dispositivo de aspiração para a aspiração dos gases que se produzem durante o processo de processamento da fita está constituído pela vazamento 15, que se encontra unida com a perfuração 14 mediante uma abertura de aspiração, o eixo oco 7, um ou vários filtros (não apresentados) para 7 filtrar os gases aspirados e uma ventoinha, tal como, por exemplo, um soprador radial. Desta forma, as partes individuais do dispositivo de aspiração estão unidas entre si para o transporte de gás. 0 ou os filtros podem estar dispostos diante ou atrás da ventoinha. 0 eléctrodo de soldadura 3a está oculto na representação da Figura 1 pelo braço de guiamento 4, que guia o eléctrodo de soldadura 3a. 0 eléctrodo de soldadura 3a encontra-se nesta forma de realização no ramo 4a do braço de guiamento 4 abaixo do meio de barra 5. 0 meio de barra 5 indica a posição do eléctrodo de soldadura 3a. 0 eléctrodo de soldadura 3a pode-se mover transversalmente ao longo do braço de guiamento 4 mediante um acionamento 6 . Além disso, todo o braço de guiamento pode-se mover em torno do eixo 7 (Figura 1 - 3), particularmente pode-se rodar no plano paralelo relativamente à placa de base 8 e pode-se elevar relativamente à placa de base 8. Assim, naturalmente também se pode conceber que o braço de guiamento realize movimentos noutros planos, particularmente, no caso da placa de base 8 estar inclinada relativamente ao plano da fita, em paralelo relativamente ao plano da fita. Para levar a cabo estes movimentos estão dispostos meios de elevação e rotação no eixo oco 7. 0 meio de elevação (Figura 7) compreende assim pelo menos um acionador 17, ao que está atribuído nesta forma de realização uma engrenagem 22. 0 acionador 17 e a engrenagem 22 estão unidos assim com o eixo oco 7, de forma que mediante o movimento do acionador 17 se mexe o eixo oco 7 ao longo de uma guia 21 e, portanto, se eleva ou desce ou braço de guiamento 4. 0 meio de rotação compreende assim mesmo um acionador 18 que está unido com uma engrenagem 23 com o eixo oco 7. Nesta forma de realização, assim, o acionador 18 está unido de tal forma com o acionador 17, que o acionador 18 se eleva ou desce durante o movimento do acionador 17. Tanto os movimentos de elevação e rotação do 8 braço de guiamento 4 como os movimentos transversais do eléctrodo de soldadura 3a ao longo do braço de guiamento 4 podem-se supervisionar e controlar mediante um escudo 9, que está fixado à carcaça 19 do dispositivo. 0 dispositivo de corte 10 (Figura 8) encontra-se de forma encastrável na placa de base 8. Compreende uma abertura 27, em que se introduzem as fitas 2. No canto superior da abertura 27 encontram-se cantos de corte 26, que interagem com um par adicional de cantos de corte 25.

No segundo ramo 4b do braço de guiamento 4 (Figura 5) está disposta uma ponte de compressão 11. A ponte de compressão 11 é um elemento de um meio de compressão. O meio de compressão compreende além da ponte de compressão 11 o dispositivo de corte 10 como elemento adicional, que interage com a ponte de compressão 11. Esta ponte de compressão 11 está composta de duas ramas 11a e 11 b, que estão unidas mediante uma união 11 c que se encontra em ângulo reto sobre os dois ramos 11 a, 11 b. A ponte de compressão é de metal, particularmente aço, e está conformado de tal forma que a união 11 c se pode colocar sobre o cordão de soldadura e alisa mediante pressão o cordão de soldadura. A ponte de compressão 11 está disposta com vários elementos de mola 12 no braço de guiamento 4. Ao lado da ponte de compressão 11 estão colocados pisadores 13. Os pisadores 13 estão dispostos nesta forma de realização de forma estática no braço de guiamento 4, no entanto, em alternativa também poderiam estar fixados com diferentes meios de forma móvel no braço de guiamento 4. O dispositivo utiliza-se do seguinte modo:

As fitas 2 introduzem-se nos guiamentos de fita 16 (Figura 4) e fixam-se nesse lugar. Mediante guiamentos de fita introduzem-se as extremidades das fitas 2 na abertura de corte 27 do dispositivo de corte 10. Para isto, o dispositivo de corte 10 encontra-se numa primeira posição, em que sobressai da placa de base 8 com a abertura de corte 9 27. 0 braço de guiamento 4 roda-se agora mediante o dispositivo de rotação, que compreende um acionador 18 e a engrenagem 23, de forma que o ramo 4b se encontra sobre o dispositivo de corte 10. Mediante a descida do ramo 4b pressionam-se os pisadores 13 passando ao lado do dispositivo de corte 10 sobre as fitas 2. A ponte de compressão 11, que se encontra assim mesmo no ramo 4b, pressiona-se mediante o dispositivo de corte contra os elementos de mola 12 em direção do braço de guiamento 4 e, portanto, não sobressai à zona de trabalho. Os pisadores 13 fixam deste modo as fitas 2 diretamente ao lado do dispositivo de corte 10 e garantem um corte limpo inclusive com fitas 2 particularmente estreitas. 0 dispositivo de corte 10 desloca-se agora em direção da placa de base 8 e, assim, as fitas 2 cortam-se entre os cantos de corte 25 e 26 .

Após o corte eleva-se o braço de guiamento 4 mediante o dispositivo de elevação que compreende o acionador 17 e a engrenagem 22 e, deste modo, liberta-se a fita 2 pelos pisadores 13. O dispositivo de corte 10 desloca-se para abaixo até que as extremidades de fita cortadas se podem agrupar agora sobre o lado superior 20 do dispositivo de corte 10, deslocando-se com aproximação adicionalmente as duas guiamentos de fita 16. O braço de guiamento 4 roda-se agora até que o segundo ramo 4a, que leva o eléctrodo de soldadura 3a, se encontrar sobre o canto de corte. Depois, o eléctrodo de soldadura 3a mexe-se ao longo do braço de guiamento 4 até o seu ponto de inicio. 0 braço de guia 4 desce e o eléctrodo de soldadura 3a detém-se sobre a fita 2 ou mesmo antes. Mediante a aplicação de uma tensão adequada entre a parte superior 20 do dispositivo de corte 10, sobre o que está colocado agora o canto de corte, e o eléctrodo de soldadura 3a e mediante movimento do eléctrodo de soldadura 3a ao longo da fita 2 gera-se agora um cordão de soldadura. Após fabricado o cordão de soldadura, o mesmo 10 também se pode aquecer de forma adicional ao vermelho opcionalmente mediante o eléctrodo de soldadura 3a para conseguir melhores resultados de união. Uma vez que tanto o movimento de rotação como o movimento de elevação do braço de guiamento 4 e também o movimento transversal do eléctrodo de soldadura 3a levam-se a cabo mediante motores controlados por computador (6b, 17, 18), é possível uma pluralidade de movimentos durante a soldadura, no entanto, particularmente durante o aquecimento a vermelho.

Tanto durante a soldadura como durante o aquecimento a vermelho só em respetivamente uma etapa de trabalho aspira-se do vazamento 15, em que se pode deslocar o eléctrodo de soldadura, ar de uma abertura de aspiração 24 através da perfuração 14 ao eixo oco 7 mediante uma ventoinha. Mediante esta aspiração filtram-se os gases que se produzem durante a soldadura ou que se fornecem para a soldadura e se conduzem para o exterior ou se acumulam no aparelho, para rejeitar-se ou fornecer-se a uma recuperação. Não se necessita de uma campânula fechada para a saída dos gases que se produzem durante a soldadura.

Após a soldadura pode-se comprimir também o cordão de soldadura. Isto é vantajoso precisamente com cordões de soldadura muito volumosos. Num caso deste tipo volta-se a elevar o braço de guiamento 4, de forma que o eléctrodo de soldadura 3a é retirado da fita agora soldada. 0 braço de guiamento roda-se de tal forma que o ramo 4b com a ponte de compressão 11 detém-se na zona de trabalho sobre o cordão de soldadura. A ponte de compressão 11 descende-se agora com o braço de guiamento 4 e, já que o dispositivo de corte 10 se encontra agora mais profundo na placa de base, esta vez não se pressiona para cima a partir da zona de trabalho. A ponte de compressão 11 introduz-se em aberturas da placa de base 8 e bloqueia-se nesse lugar com pernos. Após se move para cima o dispositivo de corte e pressiona com a sua superfície aplanada contra a fita 2 e, portanto, 11 a fita 2 contra a ponte de compressão 11. Uma vez que o cordão de soldadura volumoso se encontra entre a ponte de compressão e o lado superior 20 do dispositivo de corte 10, comprime-se o cordão de soldadura. Após a compressão se desloca novamente afastando-se o dispositivo de corte 10 da fita, desbloqueia-se a ponte de compressão 11 e eleva-se para cima o braço de guiamento 4 e sujeita-se na posição ou mexe-se para uma posição de repouso. As guiamentos de fita 16 podem libertar agora a fita 2 e é possível extrair a fita libertada 2.

Lista de referências 1 dispositivo para a soldadura 2 fita 3 meio de soldadura 3a eléctrodo de soldadura 3b sujeição do eléctrodo de soldadura 4 braço de guiamento 4a, 4b ramo do braço de guiamento 5 meio de barra 6 acionamento linear 6a engrenagem 6b acionador 7 eixo 8 placa de base 9 escudo 10 dispositivo de corte 11 ponte de compressão 11a, 11b rama, da ponte de compressão 11c elemento de união entre os ramos 12 elemento de mola 13 pisador 14 perfuração 15 vazamento 16 guiamento de fita 17 acionador 12 acionador carcaça lado superior do dispositivo de corte guia engrenagem engrenagem abertura de aspiração canto de corte canto de corte abertura 13

REFERENCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de referências citadas pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente Europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente citados na descrição • US 5491320 A [0002] • DE 4236171 A [0003] • EP 0882538 A2 [0004] • DE 4236171 AI [0005] • DE 4100302 Cl [0006]

Literatura não relacionada com patentes, citada na descrição • Welding-fume extraction at the torch - Effective for welding with industrial robots. STAUFFER H. WELD-ING AND CUTTING. DVS GERMAN WELDING SOCIETY, 2002, 238-240 [0002]

Claims (5)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo (1) para a soldadura de material em fita que compreende um braço de guiamento (4) para a guia de pelo menos um eléctrodo de soldadura (3a) e com um dispositivo de aspiração para a aspiração de gases, podendo rodar-se mediante o braço de guiamento (4) pelo menos uma abertura de aspiração do dispositivo de aspiração em pelo menos um plano essencialmente horizontal relativamente ao sentido de avanço da fita em torno de um eixo (7) do braço de guiamento (4), caracterizado pelo eixo (7) ser oco e servir para o transporte dos gases.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dispositivo de aspiração compreender uma ventoinha, que proporciona uma pressão negativa na abertura de aspiração e conduzir os gases aspirados.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela abertura de aspiração desembocar num vazamento (15) no braço de guiamento (4), que é adjacente à guiamento do eléctrodo de soldadura e/ou rodeia o mesmo.

4. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por que estão previstos acionadores (17, 18) para deixar que o braço de guiamento (4) leve a cabo um movimento de elevação e/ou rotação.

5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado porque está prevista uma condução de gás, que conduz os gases para o lado exterior de uma cobertura de aparelho.