PT92572B

PT92572B - Mecanismo de accionamento para uma prensa para terminar fios

Info

Publication number: PT92572B
Application number: PT92572A
Authority: PT
Inventors: David Alan College; Keith Johnson Jr; Joseph Francis Stachura; Herman David Walter
Original assignee: Amp Inc
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1995-09-12
Also published as: JP2815942B2; PT92572A; US4924693A; BR8906490A; DE68914965T2; JPH02200398A; DE68914965D1; EP0376050B1; EP0376050A1

Description

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um mecanismo de acionamento do êmbolo de uma prensa para aplicaçãc de terminais em fios numa máquina automatizada na qual o êmbolc pode ser recolhido suficientemente para permitir a passagem do aparelho de manuseamento do fio entre o êmbolo e a base.

As prensas para aplicação de terminais em fios por estampagem de um terminal numa extremidade do mesmo, requerem a possibilidade de aplicar uma força com uma intensidade substancial durante a compressão efectiva. Tais prensas utilizam por conseguinte, emcêntricos com volante, carnes ou balanceiros para imprimir movimento ao êmbolo e proporcionar força suficiente para efectuar a estampagem. Um exemplo • típico de uma prensa operada por um volante é apresentado na 1 patente americana Νδ 3»345,598 de Kerns, publioada em 26 de

PA

Setembro de 1967. Este tipo de prensa é necessariamente grande devido ao emprego de um volante para armazenamento de energia que tem por sua vez de ser pesado. A prensa com volante, embora eficaz como uma máquina autónoma, não é facilmente integrada numa máquina automatizada para a fabricação de produtos de cablagens ou semelhantes. Uma razão para isso é que, para obter um curso de êmbolo suficientemente comprido, de cerca de

76,2 mm (3”), ou mais, para deixar espaço livre para a operação dos mecanismos de alimentação de fio quando o êmbolo da prensa esta completamente recolhido, a prensa com volante tem de ser extraordinariamente grande.

As prensas operadas por balanceiro e carne podem por outro lado, ser de construção bastante compacta. Um exemplo de uma prensa acionada por balanceiro típica é apresentada na patente americana N^a 3,141,197 de Hahn, publi cado em 21 de Julho de 1964« Hahn apresenta uma prensa para aplicação de terminais em fios com um mecanismo de balanceiro, comandado por um ciclindro pneumático. Porém, os mecanismos de balanceiro, tendem a limitar-se a imprimir um curso muito curto ao êmbolo. Por conseguinte, quando o êmbolo está completamente recolhido, há espaço livre insuficiente para os mecanismos de manuseamento do fio passarem sob o êmbolo. Analogamente as prensas operadas por carne podem também ser feitas muito com pactas. Um exemplo de uma prensa deste tipo está ilustrado no pedido de patente US SN 07/222654, depositado em 21 de Julho de 1988, de Hatfield e concedido à cessionária do presente pedido de patente. Hatfield utiliza uma came que se aplica a um seguidor do came fixado na extremidade do êmbolo de modo tal que, quando se roda a came, faz-se com que o êmbolo se desloque numa distância igual ao funcionamento de elevação da came. Porém, mais uma vez aqui, este mecanismo imprime um curso rela tivamente curto ao êmbolo. Uma maneira de alongar o curso é por meio de uma came de grande «elevação que é necessariamente substancialmente maior e mais pesada. Isto naturalmente anula as tentativas para proporcionar um aparelho compacto que se integre facilmente numa máquina automatizada.

Aquilo de que se necessita é um meca niemo de comando do êmbolo que permita um curso suficiente do êmbolo para proporcionar espaço livre para os mecanismos de manipulação dos fios, mas que seja compacto e facilmente integrado numa máquina automatizada.

A presente invenção refere-se a um mecanismo de acionamento de êmbolo numa prensa para aplicar terminais em elementos análogos. A prensa inclui uma armação, uma base e um êmbolo suportado pela armação, estando o êmbolo _ie a base dispostos para efectuar movimentos alternativos opostos. Proporciona-se um meio de actuação para efectuar o movimento alternativo, o qual compreende um primeiro sistema de elementos de articulação para provocar uma primeira parte deste movimento e um segundo sistema de elementos de articulação para provocar uma segunda parte do movimento. A primeira parte do movimento verifica-se numa distância substancialmente maior do que a segunda parte do movimento. 0 segundo sistema de elementos de articulação inclui uma came e seguidos de carne aplicado operacionalmente com a mesma para efectuar a segunda parte do movimento.

A invenção será descrita a seguir, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

A fig. 1 é uma vista lateral de uma parte de uma máquina automatizada, mostrando o êmbolo com movi mento alternativo e o mecanismo de actuação associado de acordo com os ensinamentos da presente invenção;

A fig. 2 é uma vista em corte tranjs versai do mecanismo de actuação da fig. 1 feito pelas linhas (2-2); e

A fig. 3 é uma vista análoga à da fig. 1, mostrando o êmbolo completamente estendido na posição de estampagem.

Nas fig. 1, 2 e 3 está representada uma porção de uma máquina automatizada (10) eom uma armação (12). A máquina (10) pode ser qualquer uma de um certo número de máquinas automatizadas para processamento e manipulação de fios bem conhecidas na industria, veja-se, por exemplo, a patente US Ií® 4,136,440, publicada em 30 de Janeiro de 1979, de Brandewier et al, que é aqui incorporada por referência.

Brandewier apresenta uma máquina para fabricar uma cablagem com fios providos de conectores eléotricos com vários contactos e vários fios de diversos comprimentos afixados nos mesmoa A presente invenção apresenta o mecanismo de actuação de êmbolo para uma máquina automatizada deste tipo.

A máquina (10) inclui uma base (14) suportada pela armação (12), como se mostra nas fig. 1 e 3. Um êmbolo (16) é suportado de maneira deslizante numa corrediça (18) que está rigidamente fixada na armação (12), de qualquer modo conveniente, â corrediçã (18) inclui um par de placas de retenção (20) que são fixadas na corrediça (18) por meio dos parafusos de fixação (22). A corrediça (18) e a base 14 estão montados de tal modo que o êmbolo (16) pode ser submetido a um movimento alternativo oposto em relação à base (14). Proporcit) nam-se ferramentas apropriadas para a inserção de fios, incluindo um punção (24) fixado amovivelmente no êmbolo (16) e um conjunto de suporte e alojamento da matriz e de um conector (26), fixado amovivelmente na base (14), como se mostra na fig,

1. Embora o presente exemplo ilustre a inserção de fios em ter minais do tipo de deslocamento do isolante, podem proporcionar -se ferramentas apropriadas para aplicação de terminais do tipo estampado ou semelhantes.

Um par de cilindros pneumáticos (30) e (32) têm as suas ciaxas respectivas fixadas topo-a-topo, de modo que respectivos eixos (34) e (36) estejam alinhados mutua mente .« se projectem para fora em sentidos opostos, como se mostra na fig. 1. 0 eixo (36) está fixado na armação (12) por meio da porca (38), da maneira usual, e o outro eixo (34) está igualmente fixado num suporte (40). 0 suporte (40) está também fixado numa extremidade do êmbolo (16) por dois parafusos de fixação (42), em consola, como se mostra nas fig. 1 e 2. Os dois cilindros pneumáticos (30) θ (32) são, no presente exemplo, dos modelos n^s F0-17-2.00-P3-CFT e F0-17-1.25-BR-P3-CFT, respectivamente, fabricados pela Bimba Manufacturing Company de Monee, Illinois. Um seguidor de came coroado (44) e uma cavilha de montagem (46) estão fixados no êmbolo (16) por meio de uma porca (48). A cavilha (46) passa através de um furo no êmbolo (16) e a porca (48) puxa um ressalto (50) da cavilha

(46) contra o lado do êmbolo (16) e mantém o seguidor de carne (44) firmemente na sua posição. 0 seguidor de came utilizado no presente exemplo é a peça n2 CRSC-24 fabricada pela Torring ton Company de South Bend, Indiana.

Uma came cilíndrica (52) com veio mo triz (54) está suportado rotativamente na armação (12) por intermédio das chumaceiras (56), da maneira usual. A came (52) tem superfícies de came superior e inferior (60) e (62) que são afastadas para se aplicarem folgadamente ao seguidor de came (44)· Prevê-se uma abertura 64» como se vê na fig. 2, na superfície de came superior (60), dimensionada para permitir a passagem através da mesma do seguidor de came (44)· A finalidade da abertura (64) será explicada mais adiante. 0 veio motriz (54) está acoplado a um motor propulsor, não representa do, por meio de um sistema de embraiagem de uma única rotação (66) e uma correia de transmissão (68). 0 sistema de embraiagem (66) é operado por um solenoide, pela aplicação de uma ten são aos enrolamentos induotres do solenoide, da maneira usual. A correia de transmissão (68) é accionada continuamente pelo motor de acionamento de modo que o tambor de embraiagem (70) esteja em rotação contínua enquanto o veio motriz (54) permane. ce fixo. Quando se desejar rodar o veio motriz 54, e portanto a came (52), excitam-se os enrolamentos do solenoide desse modo acoplando assim o tambor (70) com o velo motriz ¢4) e provo cando a sua rotação. Qualquer sistema de embraiagem de uma úni ca rotação 66 apropriado pode ser utilizado. No presente exemp lo a embraiagem (66) compreende um conjunto de transmissão intermitente modelo n2 IDA-10, fabricado pela Hilliard Corporation de Elmira, New York.

Antes de descrever o funcionamento do mecanismo de actuação de êmbolo segundo a presente invenção deve notar-se que o movimento alternativo do êmbolo (16) compreende uma primeira parte do movimento e uma segunda parte do movimento. A primeira parte do movimento é aquela a que o êmbolo (16) é sujeito quando se desloca da sua posição completamente recolhida, indicada em (A) na fig. 1, para a posição indicada a tracejado em (B). Esta primeira parte do movimento efectuada por um primeiro sistema de elementos de articulação,

que compreende oa dois cilindros pneumáticos (32) e o suporte (40). 0 movimento total, de A para B, tem um valor de cerca de

50,8 mm (2 polegadas) no presente exemplo. A segunda parte do movimento é a que o êmbolo (16) executa quando se desloca dar posição indicada em (B) nas fig. 1 e 3 para sua posição compl£ tamente estendida, que está indicada em (C) na fig. 3. Esta se gunda parte do movimento é efectuada por um segundo sistema de, elementos de articulação que compreende o seguidor de came (44)’ a came (52) e o aparelho de accionamento da came (54), (66), (70) e (68). Aquele movimento total é de cerca de 25,4 mm (1 polegada) e inclui a aplicação do fio e a colocação de um terminal num contacto no interior de uma caixa do conector. Como se descreverá a seguir, a primeira parte do movimento é efectuada pelo cilindro pneumático (30), ao passo que a segunda pai te do movimento é efectuada exclusivamente pela came (52) que actua no seguidor da came (44).

Em funcionamento, faz-se avançar uma caixa de conector (70) automaticamente para a sua posição no conjunto de matriz (26), como se mostra na fig. 1. Faz-se avan çar um conjunto (72) de fios afastados, paralelos, apenas um em alguns casos, para uma posição indicada a tracejado (74), intermédia entre a caixa do conector (70) e o punção (24). Coloca-se depois o cilindro pneumático (30) sob pressão, fazendo com que o veio (34), o suporte (40), o êmbolo (16), e o seguidor de came (44) executem a primeira parte do movimento, de ci ma para baixo, visto na fig. 1, até o êmbolo (16) ficar na posição (B). De notar que, nesta posição, o seguidor de came (44) passou através da abertura (64) e é colocado na posição de encosto entre as superfícies superior e inferior (60) e (62), da came respectivamente. 0 curso do eixo (34) é escolhido de modo que, quando completamente estendido, o seguidor de came (44) está avançado para a posição de encosto sem assentar contra a superfície da came (62), possivelmente danificando a superfície ou o seguidor de came. Uma vez que o cilindro 30 tenha estendido completamente o eixo (34), excita-se o solenoide da embraiagem (66), fazendo com que o eixo de accionamento (54) e a came (52) comecem a rodar num sentido indicado pela seta (80) na fig. 2. Isto faz com que a abertura (64) se deloque no senti- 6 -

do do movimento dos ponteiros do relógio e que as superfícies de carne (60) e (62) a aprisionem o seguidor de came (44). No mesmo instante começa a rotação de came (52), fornece-se pressão ao cilindro pneumático (32), obrigando o seguidor de came a ir para sobre a superfície de oame Inferior (62), tal como o faria uma mola de polarização. Enquanto a rotação da came (52) prossegue e o punção (24) actua no conjunto de fios (72) e co-, meça a introduzi-los em contactos no interior da caixa do conector (70), começam assim a formar-se as forças daí resultantes e a resistir ao movimento descendente do êmbolo (16).

Quando estas forças excederem a força aplicada ao êmbolo (16) pelo cilindro pneumático (32), o seguidor de came (44) deslocar-se-á muito ligeiramente a partir da superfície (62) para se aplicar à superfície da came (6o). É esta superfície (60) que impele o seguidor de came (44) e o êmbolo (16) para sua posição completamente estendida (C), na qual o conjunto (72) de fios fica completamente introduzido como se mostra na fig. 3. Notar que, quando o êmbolo (16) se aproxima desta posição completamente estendida, a força que tem de ser aplicada ao êmbolo (16) por meio do seguidor de came (44) e da came (52) é máxima. Para conseguir esta força máxima, o motor de acionamento e a geometria da superfície da came são cuidadosamente escolhi_ dos e adaptados para minimizar a massa e volume dos componentes. à medida que continua a rotação da came (52) no sentido do movimento dos ponteiros do relógio, visto na fig. 2, inverte-se o sentido da pressão no cilindro (32) de modo que eLe actua como uma mola de polarização no sentido de baixo para cima, visto na fig. 3, e, no mesmo instante, o seguidor de came (44) começa a seguir a pista de baixo para cima, ao longo da superfície superior da came (60) para a posição representada a tracejado na fig. 1. Nesta altura, a came (52) completou uma rotação e a embraiagem de uma só rotação (66) desengata-se automaticamente do tambor (70) e pára a came (52) na posição representada na fig. 2. Uma vez que a came (52) tenha parado, in verte-se a pressão no cilindro pneumático (30) de modo que o veio (34) recolhe o suporte (40), o êmbolo (16) e o rolete seguidor de came (44) para cima, passando o seguidor (44) através da abertura (64), até que o êmbolo (16) fique situado,

por exemplo, em (A) na fig. 1. Nesta altura, a punção (24) foi recolhido para cima a partir do conjunto da matriz (26) do total de 76,2 mm (3 polegadas), como se indica em (L) na fig. 1. Isto proporciona espaço livre suficiente para a introdução, -a operação e retracção dos mecanismos de manipulação dos fio e dos dispositivos de carga de caixas de oonectores. Mecanismos e dispositivos deste tipo são comuns na indústria e, por exemplo, estão ilustrados pela patente US N² 4,136,440 atrás referida .

Uma caracteristica muito importante da presente invenção é a capacidade de o mecanismo de accionamento de êmbolo comunicar o movimento ao êmbolo em duas partes distintas. A primeira parte do movimento verifica-se numa distância relativamente maior que a da segunda parte do movimento enqaanto que a segunda parte do movimento permite que o êmbolo aplique uma força relativamente maior ao conjunto do punção e matriz de aplicação de terminais do que o que seria possível pela primeira parte do movimento. Isto por sua vez permite um mecanismo de actuação relativamente compacto e eficiente, que pode ser facilmente integrado num ambiente automatizado.

Claims

REIVINDICAÇÕES

- 16 Mecanismo de acionamento para uma prensa para terminar fios ou análogos, tendo uma armação (12), uma base (14), e um êmbolo (16), estando o êmbolo (16) e a base (14) associados com a armação (12) e dispostos para percurso alternativo mutuamente oposto em relação à mesma caracterizado por compreender um primeiro dispositivo de articulação (30,32) para realizar uma primeira parte do referido curso e um segundo dispositivo de articulação (44,52) para realizar uma segunda parte do curso que efectua a terminação do fio,

Q rj»n· ii ocorrendo a primeira parte do curso segundo uma distância substancialmente maior do que a segunda parte do curso, incluindo o segundo dispositivo de articulação (44,52) uma came (52) e um rolete seguidor da came (44) operativamente acoplado com a mesma para efectuar a segunda parte do curso.

- 2s Mecanismo de acordo com a reivindica çao 1, caracterizado por o rolete seguidor da came (44) estar em contacto operacional com a came (52) sómente durante a segunda parte do curso.

- 3« Mecanismo de acordo com a reivindica çSo 2, caracterizado' por o primeiro dispositivo de articulação (30,52) compreender dispositivos para efectuar a primeira parte do curso e para levar o rolste seguidor da came (44) a entrar em posição de acoplamento com o came (52).

- 4^ Mecanismo de acordo com a reivindica ção 3, caracterizado por o segundo dispositivo de articulação (44,52) estar disposto de forma a que estando o rolete seguidor de came (44) em caoplamento operacional com a came (52), a segunda parte do curso é efectuada independentemente do primei ro dispositivo de articulação (30,32).

- 5a _

Mecanismo de acordo com a reivindica _ o _ ção 4, caracterizado por os dispositivos para realizar a primeira parte do curso serem constituídos por um actuador linear (30,32) e estando o actuador linear (30,32) de tal forma disposto que ao ser concluída a primeira parte do curso, o actuador linear (30,32) leva o rolete seguidor de carne (44) a entrar em posição de acoplamento com o carne (52).

- 6e Mecanismo de acordo com a reivindica ção 5, caracterizado por o actuador linear (30,32) ser um cilindro pneumático fixado ao êmbolo (16) e o rolete seguidor de came (44) estar fixado ao êmbolo (16), tendo a came (52) uma superfície de came (60,62) para o acoplamento operacional com o rolete seguidor de came (44), sendo a superfície de came (60,62) dotada de uma abertura (64) através da qual o rolete seguidor de came (44) θ obrigado a pensar pelo cilindro pneumático (30,32) enquanto leva o rolete seguidor de came (44) a entrar numa posição de acoplamento com a came (52).

- 7δ Mecanismo de acordo com a reivindica ção 6, caracterizado por a posição de acoplamento do rolete se guidor de came (44) ocorrer quando o rolete seguidor de came (44) está adjacente à superfície da came (60,62) de forma que mediante a rotação da came (52), o rolete seguidor de came (44) é levado a entrar em acoplamento operacional com a mesma.

- 8â Mecanismo de acordo com a reivirilica ção 7, cnracterlzado por a superfície de came (60,62) ser uma superfície de came superior (60) e por a came (52) incluir

10 uma superfície de came inferior (62) espaçada da superfície de came superior (6) para se acoplar com folga e capturar o rolete seguidor de came (44) quando em acoplamento operacional com a aasma.

- 9* Mecanismo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender un conjunto de embraiagem de uma única revolução (66) associado com a came (52) de modo que mediante a activação da embraiagem (66), é imprimido movimento de rotação à came (52) durante sómente uma única rotação.

A requerente reivindica a prioridade do pedido norte-americano apresentado em 16 de Dezembro de 1988, sob o número de série 285,465.