BRPI0621002A2 - dispositivo de orientação para a máquina de arqueamento - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE ORIENTAçãO PARA A MáQUINA DE ARQUEAMENTO. A presente invenção refere-se a um dispositivo de orientação para barras, tubos ou perfilados, utilizável em máquinas de arqueamento, compreendendo um braço (3) que suporta um sistema de preensão (1) munido de uma pinça (6) e situado sobre um punho (5), caracterizado pela presença de duas bielas (10, 11) e pelo fato de: as duas bielas (10, 11) serem ligadas a esse braço (3) sobre dois punhos (7, 8) montados livres em rotação em relação ao braço (3), essas duas bielas (10, 11) serem acondicionáveis simultaneamente, pelo menos uma biela (10) ou (11) ser acoplada por intermédio de um punho (7 ou 8) no punho (5), de maneira a acionar esse dispositivo de preensão (1) automaticamente no decorrer do movimento das bielas (10,11) em uma rotação sincronizada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE ORIENTAÇÃO PARA A MÁQUINA DE ARQUEAMENTO".

A presente invenção refere-se a um dispositivo de orientação para barras, tubos ou perfilados utilizável em máquinas de arqueamento e em qualquer processo que necessita da orientação de uma barra em torno de seu eixo.

Cadeiras, secadores, lustres, expositor e numerosos objetos são feitos com barras, tubos ou perfilados arqueados, dobrados, às vezes, nas três dimensões em formas complexas. Essas formas são realizadas por meio de máquinas de arqueamento que deformam os elementos, sem parti- los e com uma compressão mínima.

Essas máquinas de arqueamento são cada vez mais sofistica- das para realizar peças sempre mais complicadas, de maneira reprodutível, automatizada e a cadências de produção elevadas.

Freqüentemente, é necessário realizar sobre um tubo, uma barra e um perfilado, dois arqueamentos, até mesmo mais, em planos diferentes, o que é obtido pelo desencaixe do tubo, após cada etapa, depois um reposi- cionamento após uma rotação. Essa rotação sendo geralmente feita por uma prisão na ponta dos elementos a deformar, quando esses elementos são barras cortadas. Uma grande precisão de reposicionamento é necessária para uma fabricação rigorosamente de acordo com o que é desejado no fi- nal. Um pequeno desvio de posicionamento traduzindo-se por um desvio muito amplificado após arqueamento.

Tradicionalmente, as máquinas para arquear dispõem de dife- rentes cabeçotes de arqueamento, permitindo realizar deformações dos e- lementos nas três dimensões em duas ou várias etapas, segundo as neces- sidades. Com a finalidade de automatização completa dessas máquinas, é indispensável reposicionar o elemento a deformar na máquina, após cada arqueamento, essa operação é feita por cabeçotes de orientação situados entre os elementos de arqueamento.

Numerosas máquinas de arqueamento foram descritas na técni- ca anterior, notadamente nos documentos WO 0170425 e WO 0174512 da requerente.

No que refere-se aos dispositivos de transferência entre as eta- pas de arqueamento, os quais são chamados na seqüência desse documen- to dispositivos de orientação, são classicamente utilizados mecanismos de introdução radial, dispondo de uma orientação por faixa e de um acionamen- to circular concêntrico ao elemento tubular a deformar.

Na técnica conhecida, uma fenda permite a introdução do ele- mento a deformar no cabeçote de orientação, essa fenda deve ser de uma profundidade suficiente para posicionar o centro da barra no centro do cabe- çote de orientação, o que impõe uma posição de carregamento e de descar- regamento, assim como uma trajetória do elemento extremamente precisa. Esse cabeçote de orientação necessita de um dispositivo de aperto no cen- tro do cabeçote.

A configuração atual dos cabeçotes de orientação conhecidos não permite um carregamento e um descarregamento do elemento a orientar em todas as posições, o que gera dispositivos complexos e volumosos para a manipulação dos elementos a deformar, quanto isto não obriga as opera- ções manuais de reposicionamento.

A configuração atual dos cabeçotes de orientação não permite também uma total liberdade de rotação para o elemento a orientar, dificulda- des angulares não permitem geralmente uma rotação completa do elemento antes de uma outra operação, limitando, em conseqüência, as possibilidades da máquina e os objetos realizáveis.

Pelo fato mesmo da própria concepção, os dispositivos de orien- tação conhecidos são volumosos e as máquinas que os incluem pouco com- pactas.

O dispositivo, de acordo com a invenção, tem, portanto, por ob- jetivo resolver essas principais dificuldades para responder à necessidade de liberdade completa em relação às posições de carregamento e de des- carregamento do cabeçote de orientação, de trajetória precisa e de rotação a 3609 do elemento a orientar no interior da máquina de arqueamento.

A presente invenção refere-se a um dispositivo de orientação para barras, tubos ou perfilados, utilizável em máquinas de arqueamento, compreendendo um braço que suporta um sistema de preensão munido de uma pinça e situado sobre um punho. O dispositivo de orientação é caracte- rizado pela presença de duas bielas e pelo fato de:

- as duas bielas serem ligadas a esse braço sobre dois punhos montados livres em rotação em relação ao braço;

- essas duas bielas serem acondicionáveis simultaneamente;

- pelo menos uma biela ser acoplada por intermédio de um pu- nho no punho que suporta o sistema de preensão, de maneira a acionar es- se dispositivo de preensão automaticamente no decorrer do movimento das bielas em uma rotação sincronizada.

A invenção é uma melhoria significativa dos dispositivos existentes que apresenta a vantagem da facilidade de carregamento e de descarregamen- to dos elementos a orientar, notadamente em razão de sua concepção e do sistema de preensão. O pequeno volume do dispositivo de preensão permite realizar a orientação dos elementos o mais perto possível das ferramentas de arqueamento e localizar esse dispositivo sem dificuldade nas máquinas.

Uma vantagem determinante do dispositivo, de acordo com a invenção, provém da possibilidade de rotação e de orientação entre 0 e 360° dos tubos, barras ou perfilados, assim como a orientação de tubos em U.

Essa orientação dos tubos em U, sem que uma retomada seja necessária, pode ser efetuada na maior parte das peças a realizar, o que permite uma automatização da fabricação de numerosos objetos desse tipo com um ganho de produtividade conseqüente.

Outras características e vantagens da invenção sobressairão da descrição que vai ser feita a seguir com relação aos desenhos anexados que são dados a título de exemplos não limitativos.

As figuras 1a e 1b representam, em perspectiva, duas posições opostas do elemento a orientar e a configuração do cabeçote de orientação 30 nessas duas situações.

As figuras 2a e 2b representam, em vista lateral e em corte, as duas posições opostas do elemento a orientar e as componentes do cabeço- te de orientação nessas configurações.

As figuras 3a e 3b mostram duas vistas, em perspectiva, do ca- beçote de orientação em duas posições diferentes e a mudança de orienta- ção de um tubo conformado em U.

Conforme mostram as figuras 1a e 2a, o cabeçote de orientação, de acordo com a invenção, é constituído dos elementos essenciais a seguir:

- uma pinça de preensão 1 que permite que o elemento a orien- tar 2 seja seguro;

- um braço suporte 3;

- um conjunto gerador de rotação que compreende diferentes elementos de transmissão e que acionam o cabeçote de orientação. Esse conjunto sendo composto de duas bielas 10 e 11, e de um acionamento 12.

As figuras 1 b, 2b, 3b representam posições opostas, após rota- ção entre 120° e 150° das bielas 10 e 11, e do elemento a orientar 2, em re- lação às posições ilustradas nas figuras 1a, 2a e 3a.

Mais precisamente, as figuras 1a, 2â e 3a mostram a pinça de preensão 1 fixada na extremidade do braço suporte 3 por meio de um punho 5 livre em rotação. Essa pinça comporta freios escamoteáveis 6, permitindo, a preensão e a manutenção do elemento a orientar 2.

A pinça com freios escamoteáveis 6 é equipada com um movi- mento linear para a preensão e o relaxamento do elemento a orientar 2, o fechamento e o aperto dos freios sendo realizados em fim de curso de saída.

O braço suporte 3 assegura a transmissão do movimento, a par- tir do conjunto do gerador de rotação 4, em direção à pinça de preensão 1.

O braço suporte comporta, além do punho 5 que sustenta o ca- beçote de preensão 1, punhos 7 e 8 fixados nas extremidades de duas bie- las. Esses punhos são montados livres em rotação no braço suporte 3 para assegurar a transmissão do movimento entre o conjunto gerador de rotação e a pinça de preensão.

É disposto, além disso, sobre os punhos 5 e 7, um dispositivo de transmissão e de sincronização da rotação do cabeçote de preensão 1.

Esse dispositivo de transmissão e de sincronização no decorrer do movimento das bielas 10 e 11 pode ser constituído conforme ilustrado nas figuras por um conjunto de polias sustentadas pelos punhos 5 e 7, e uma correia 9 ou por qualquer outro sistema conhecido.

O conjunto gerador de rotação comporta um conjunto de duas bielas 10 e 11 montadas solidárias sobre um acionamento 12 e ligadas por suas extremidades aos punhos 7 e 8. Esse acionamento 12 é instalado so- bre um moto-redutor, por exemplo, de maneira a gerar uma rotação tão pre- cisa e contínua quanto possível.

É previsto que esse acionamento 12 possa gerar nos dois senti- dos possíveis.

Conforme é mais particularmente visível nas figuras 2a e 2b, os eixos 13, 14, 15, 16, das duas bielas 10 e 11 formam um paralelogramo, do qual um dos lados maiores é uma parte do braço suporte 3. A distância d entre os eixos 13 e 16 sendo rigorosamente igual à distância entre os eixos 14 e 15.

Quando o acionamento 12 é acionado em um sentido ou no ou- tro, as rodas denteadas principais das duas bielas 10 e 11 engajam uma ro- tação sincronizada, tendo por efeito o deslocamento do braço suporte 3 pa- ralelamente a ele próprio em um movimento global de rotação. O dispositivo de preensão 1, acoplado com a biela 11 por intermédio da correia 9, engaja um movimento simultâneo que se traduz por uma rotação sincronizada do elemento a orientar em torno de seu eixo 17.

De acordo com a invenção e tal como visível nas figuras 2a e 2b, o eixo 17 do elemento a orientar é paralelo aos eixos 13 e 14, e incluído no plano formado por esses dois eixos 13, 14.

Da mesma forma, os eixos 15, 16 e 18 dos três punhos 7, 8 e 5 são incluídos em um mesmo plano. No decorrer do movimento, o plano for- mado por esses três eixos 15, 16 e 18 se desloca paralelamente ao plano fixo formado pelos três eixos 13,14 e 17.

Por outro lado, a distância d entre os eixos 13, 16 ou 14, 15 da duas bielas 10 e 11, é rigorosamente idêntico à distância entre o eixo 18 do punho 5 da pinça de preensão 1 e o eixo 17 do elemento a orientar 2. O dispositivo, de acordo com a invenção, permite um controle preciso da rotação do elemento a orientar em torno do eixo 17 que passa pelo centro dos freios 6. Essa rotação é possível entre 0 e 360°, de maneira a permitir, em uma ou várias etapas posteriores, todas as configurações de arqueamento consideráveis.

De acordo com a invenção, em função do sentido do acionamen- to 12, as rotações das bielas 10 e 11 são feitas em um sentido ou no outro, de maneira a permitir todas as posições angulares do elemento a orientar 2 em torno de seu eixo 17.

O dispositivo, de acordo com a invenção, é utilizado, de prefe- rência, para uma preensão pelo meio do elemento a orientar; é, todavia, concebível posicionar o dispositivo de orientação para uma preensão dife- rente, conforme as necessidades.

As figuras 3a e 3b ilustram a mudança de orientação de um tubo em U com uma invariância da posição do eixo 17 do tubo.

A força de aperto dos freios e os diferentes componentes do ca- beçote de orientação são escolhidos em função das características do ele- mento a orientar, notadamente seu peso e suas dimensões.

Muitas variantes são possíveis para o dispositivo de orientação, sem que se saia do âmbito da invenção, pode notadamente ser considerado um sistema diferente para o mecanismo de abertura, fechamento, aperto, desaperto da barra, assim como um modo diferente de sincronização desse mecanismo em função da posição na rotação das bielas e do elemento a orientar.

Podem também ser considerados vários tamanhos de braço su- porte, dimensões variáveis e diferentes meios para o acionamento das bie- las, sem que se saia do âmbito da invenção.

É considerável modificar a distância d entre os eixos 13 e 16, 14 e 15, de maneira a adaptar o dispositivo de orientação para a manipulação das peças mais volumosas ou menores, caso a distância entre o eixo do pu- nho 5 e o eixo 17 do elemento a orientar seja ajustada em conseqüência, isto é, idêntica. Essa homotetia das distâncias é necessária, a fim de que a rotação do elemento a orientar seja feita sempre em torno do eixo 17, tal como representado nas figuras.

O dispositivo é concebido, de preferência, para a orientação de barras, tubos ou perfilados em máquinas de arqueamento, todavia, poderia ser considerado usar a ferramenta para outros elementos, dispondo de uma rigidez suficiente e devendo ser reorientados em torno de um eixo de rota- ção para transformações múltiplas, tais como fios metálicos, cabos ou obje- tos variados.

Naturalmente, a invenção não está limitada ao modo de realiza- ção descrito e representado a título de exemplo, mas ela compreende tam- bém todos os equivalentes técnicos, assim como suas combinações.