ES2807950T3 - Mecanismo de sincronización para mordazas de pinza - Google Patents

Mecanismo de sincronización para mordazas de pinza Download PDF

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Abstract

Un dispositivo para agarrar un objeto, que comprende: un cuerpo principal (12) que tiene una primera y una segunda placa terminal (12A, 12B); una placa base (26) que se extiende entre la primera placa terminal (12A) y la segunda placa terminal (12B); al menos un carril de guía (28A, 28B) que se extiende entre la primera placa terminal (12A) y la segunda placa terminal (12B); una primera mordaza (14A) y una segunda mordaza (14B), que reciben cada una dicho al menos un carril de guía (28A, 28B), un primer conjunto de polea (16) y un segundo conjunto de polea (16'), unidos respectivamente a la placa base (26); y un bucle de cadena (18) unido respectivamente al primer conjunto de polea (16) y al segundo conjunto de polea (16 '), incluyendo dicho bucle de cadena (18): una primera longitud de cadena (32A) y una segunda longitud de cadena (32B), y un primer eslabón (34A) y un segundo eslabón (34B) que unen la primera longitud de cadena (32A) y la segunda longitud de cadena (32B); el dispositivo comprende además dos mecanismos tensores en extremos opuestos del dispositivo, incluyendo cada mecanismo tensor un tensor (44C) que crea tensión en el bucle de cadena (18) cuando se inserta a través de los agujeros apropiados en la placa terminal (12B) y en la placa base (26), y posteriormente se enrosca en un agujero (40) de cada conjunto de polea (16A); en donde el primer conjunto de polea (16) y el segundo conjunto de polea (16') se unen de forma móvil de manera respectiva a la placa base (26), de modo que se impide el movimiento normal al recorrido de la mordaza, y cada uno de dicho primer eslabón (34A) y de dicho segundo eslabón (34B) incluyen al menos un pasador de espiga (36), estando unido el bucle de cadena (18) a la primera mordaza (14A) y a la segunda mordaza (14B) mediante el al menos un pasador de espiga (36) de cada uno de dicho primer eslabón (34A) y de dicho segundo eslabón (34B).

Description

DESCRIPCIÓN
Mecanismo de sincronización para mordazas de pinza
Antecedentes de la invención
1. Campo de la invención
La presente invención se refiere a pinzas mecánicas y, más en particular, a la sincronización de herramientas de mordaza para tales pinzas.
2. Descripción de la técnica relacionada
Las pinzas son dispositivos mecánicos caracterizados por una o más mordazas que se mueven juntas o separadas por medios motrices tales como un motor eléctrico o un pistón neumático. En general, las mordazas de la pinza están unidas a una herramienta que es responsable de transferir la fuerza de la pinza a una pieza de trabajo de manera que la pieza de trabajo se pueda sostener, mover y/o girar. Es posible que esta herramienta necesite agarrar piezas de trabajo que difieren entre sí en tamaño, forma, croquis, material, masa, etc. A menudo es deseable que los movimientos de las mordazas se sincronicen entre sí para que la pieza de trabajo agarrada se mueva siempre a una posición repetible coincidente con el centro de la pinza, independientemente de qué mordaza pueda contactar primero con la superficie de la pieza de trabajo. Los métodos usados en la técnica anterior para sincronizar el movimiento de la mordaza incluyen cremalleras que accionan un piñón común, como se divulga en la patente de Estados unidos N.° 7.490.881, o enlaces prendidos, como se divulga en la patente de Estados unidos N.° 6.598.918. Sin embargo, tales métodos usados en la técnica anterior para sincronizar el movimiento de la mordaza dan como resultado un aumento indeseable en el tamaño físico, el peso y el coste de fabricación de la pinza. El documento US 4336926 A comprende las características del preámbulo de la reivindicación 1. El documento no dice nada en cuanto a cualquier otro detalle con respecto a la cadena.
Lo mismo es cierto en cuanto a los documentos JP 2009 148846 A y US 2011/241365 A1.
La pérdida de potencia, y por lo tanto, la pérdida de fuerza de agarre, es continuamente un problema de seguridad, independientemente de si una pinza se alimenta neumáticamente o con un motor eléctrico. Si se pierde potencia mientras la pinza está en operación y agarrando una pieza de trabajo, la pérdida resultante de fuerza de agarre puede dar lugar a la posibilidad de que se caiga un objeto. Para evitar daños a la pieza de trabajo, al entorno o daños a un operario, se puede implementar un dispositivo de frenado o de fijación para evitar que las mordazas de la pinza se separen y dejen caer la pieza de trabajo. En la técnica anterior, los frenos o los mecanismos de fijación se han ubicado físicamente fuera de la envoltura de las mordazas y de la placa base de la pinza. No obstante, la ubicación exterior crea el efecto indeseable de aumentar el volumen ocupado por la pinza.
El documento CN 102717378 A divulga un dispositivo para agarrar un objeto, que comprende: un cuerpo principal, una placa base, un carril de guía, una primera mordaza y una segunda mordaza, una primera polea y una segunda polea, y un bucle de cadena.
Dicho documento no dice nada en cuanto a la relación entre el bucle de cadena y las dos mordazas.
Lo que se necesita en la técnica es una pinza que sea rentable y proporcione una sincronización aumentada del movimiento de la mordaza y una reducción del riesgo de dejar caer la pieza de trabajo en caso de pérdida de potencia o suministro de aire comprimido.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona una pinza que mejora la sincronización de la mordaza con un primer y un segundo conjunto de polea y diseño de bucle de cadena.
La presente invención está definida en la reivindicación 1. Está dirigida a un dispositivo para agarrar un objeto que incluye un cuerpo principal que tiene una primera y una segunda placa terminal, una placa base que se extiende entre la primera placa terminal y la segunda placa terminal, al menos un carril de guía que se extiende entre la primera placa terminal y la segunda placa terminal, y una primera mordaza y una segunda mordaza, que reciben cada una al menos un carril de guía. El dispositivo también incluye un primer conjunto de polea y un segundo conjunto de polea respectivamente unidos a la placa base, y un bucle de cadena respectivamente unido al primer conjunto de polea y al segundo conjunto de polea. El bucle de cadena incluye una primera longitud de cadena y una segunda longitud de cadena, y un primer eslabón y un segundo eslabón que une la primera longitud de cadena y la segunda longitud de cadena. Cada uno del primer eslabón y del segundo eslabón incluye al menos un pasador de espiga. El bucle de cadena está unido a la primera mordaza y a la segunda mordaza por el al menos un pasador de espiga de cada uno del primer eslabón y del segundo eslabón.
Una ventaja de la presente invención es que se logra un perfil de pinza más pequeño, reduciendo así el coste de producción y el peso del producto, y abriendo un espectro más amplio de uso en diversas operaciones de tamaño o peso restringido.
Otra ventaja de la presente invención es la reducción del fallo de operación y, por lo tanto, un riesgo reducido de dañar una pieza de trabajo o de causar daño a un usuario.
Otra ventaja más de la presente invención es la sincronización mejorada del movimiento de la mordaza.
Breve descripción de los dibujos
Las características y ventajas mencionadas anteriormente y otras de esta invención, así como la manera de alcanzarlas, se harán más evidentes y la invención se entenderá mejor con referencia a la siguiente descripción de una realización de la invención interpretada junto con los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una vista isométrica despiezada del mecanismo de sincronización de pinza de acuerdo con una realización de la presente invención;
la figura 2 es una vista en perspectiva que muestra la relación de los eslabones con las mordazas;
la figura 3 es una vista en perspectiva de un eslabón;
la figura 4 es una vista en perspectiva de una mordaza;
la figura 5 es una vista en perspectiva que ilustra la relación del bucle de cadena y de los conjuntos de polea; la figura 6 es una vista en sección que muestra el mecanismo de tensión tomado a lo largo de la línea 6-6; y, la figura 7 es una vista en perspectiva que ilustra la relación de un freno y de una de las mordazas.
Los caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes en todas las diversas vistas. La ejemplificación expuesta en el presente documento ilustra una realización de la invención, en una forma, y dicha ejemplificación no debe interpretarse como limitante del alcance de la invención de ninguna manera.
Descripción de la invención
Con referencia a continuación a las figuras 1-7, se muestra una realización de una pinza 10 de acuerdo con la presente invención. La pinza 10 incluye un cuerpo principal 12, un circuito de accionamiento, una primera y una segunda mordaza 14A, 14B, un primer y un segundo conjunto de polea 16, 16', un bucle de cadena 18 y un conjunto de freno 20 que tiene un freno 22 y una varilla de freno 24.
El cuerpo principal 12 incluye una primera y una segunda placa terminal 12A, 12B. Las placas terminales 12A y 12B están conectadas entre sí por una placa base 26 que se extiende entre ellas. Se usan dos sujetadores 44A para asegurar cada placa terminal 12A, 12B a la placa base 26. Dos carriles de guía 28A, 28B se extienden entre la primera y la segunda placa terminal 12A, 12B. No obstante, también puede usarse un solo carril de guía (no mostrado). Los sujetadores 44b pueden usarse para asegurar los carriles de guía 28A, 28B (figura 1). El cuerpo principal 12 y la placa base 26 pueden estar compuestos de metal, de un material polimérico o de otro material deseado.
El circuito de accionamiento incluye al menos un accionador 46 que está conectado al cuerpo principal 12. El circuito de accionamiento puede ser neumático o eléctrico. El al menos un accionador 46 acciona las mordazas primera y segunda 14A, 14B. Aunque la realización mostrada en las figuras 1-7 se aplica específicamente a una pinza 10 accionada neumáticamente, se entiende que dicha realización también podría aplicarse a una pinza que incluye un motor eléctrico (no mostrada). La pinza 10 utiliza un circuito neumático similar al divulgado en la patente de Estados Unidos N.° 7.490.881.
Las mordazas 14A y 14B tienen agujeros 30 dispuestos en una superficie. En la presente realización, las mordazas primera y segunda 14A, 14B reciben cada una los dos carriles de guía 28A y 28B a través de los agujeros correspondientes; sin embargo, pueden recibir solo un carril de guía.
Los conjuntos de polea primero y segundo 16, 16' incluyen una base de polea 16A, un pasador de espiga de polea 16B, un cojinete de polea 16C y un disco de polea 16D. En la presente realización, hay dos conjuntos de polea 16, 16' idénticos. Sin embargo, puede usarse un conjunto de polea 16 junto con un miembro redundante conocido en la técnica. El pasador de espiga de polea 16B se presiona en la base de polea 16A. El disco de polea 16D se presiona sobre el cojinete de polea 16C, que luego, a su vez, se presiona sobre el pasador de espiga de polea 16B. Cada conjunto de polea 16 se asienta en una acanaladura respectiva en la placa base 26 que impide el movimiento normal al recorrido de la mordaza. La figura 5 muestra el posicionamiento de los conjuntos de polea 16 y el bucle de cadena de sincronización 18 relativo a la placa base 26.
El bucle de cadena 18 se une a cada conjunto de polea 16, 16' e incluye las longitudes de cadena primera y segunda 32A, 32B y los eslabones primero y segundo 34A, 34B (figura 1). La figura 2 muestra el posicionamiento del eslabón 34B relativo a la mordaza 14B. Los eslabones 34A y 34B incluyen cada uno al menos un pasador de espiga 36 (figura 3). En la presente realización, cada eslabón 34A, 34B tiene dos pasadores de espiga 36 respectivos; sin embargo, pueden usarse uno o múltiples pasadores de espiga 36. El bucle de cadena 18 se une a las mordazas primera y segunda 14A, 14B mediante los pasadores de espiga 36 respectivos de los eslabones 34A, 34B. También es concebible que el bucle de cadena 18 se una a las mordazas primera y segunda 14A, 14B usando un solo pasador de espiga 36 (no mostrado). El bucle de cadena 18 en la presente realización tiene la forma de una cadena metálica; sin embargo, puede tener la forma de una cadena de polímero, cable, correa de caucho u otro miembro de tracción deseable conocido en la técnica.
Los eslabones 34A y 34B tienen dos fines críticos: conectar el bucle de cadena 18 y unir el bucle de cadena 18 a las mordazas 14A, 14B a través de pasadores de espiga 36. Cuando se prenden a las longitudes de cadena 32A y 32B, los eslabones 34A, 34B crean el bucle cerrado necesario para asegurar la sincronización de la mordaza. Los eslabones 34A y 34B también sirven para unir físicamente el bucle cerrado a las mordazas 14A y 14B. La figura 3 muestra los pasadores de espiga 36 en los eslabones 34A, 34B que se acoplan a los agujeros 30 correspondientes en las mordazas 14A, 14b como se muestra en la figura 4. Debido al diseño de bucle cerrado, las mordazas 14A, 14B están obligadas a moverse a la misma velocidad, tanto si se desplazan hacia como si se alejan de la placa central 38. La placa central 38 está dispuesta entre las mordazas primera y segunda 14A, 14B e incluye los agujeros respectivos para recibir los carriles de guía 28A, 28B. La placa central 38 tiene dos acanaladuras para permitir que las longitudes de cadena 32A, 32B pasen por ella.
La figura 6 es una sección transversal que muestra el mecanismo tensor, que tensa el bucle de cadena 18. El mecanismo tensor incluye un sujetador tensor 44C que crea tensión en el bucle de cadena 18 cuando se inserta a través de los agujeros apropiados en la placa terminal 12B y en la placa base 26, y luego se enrosca posteriormente en el agujero 40 de la base de polea 16A (figura 6). El apriete del sujetador 44C aplica tensión a la base de polea 16A y, a su vez, al pasador de espiga de polea 16B, al cojinete de polea 16C, al disco de polea 16D y, por último, a las longitudes de cadena 32A y 32B. La precarga adecuada del bucle de cadena 18 es esencial para distribuir uniformemente la carga creada por la fuerza de agarre a través del bucle de cadena 18. El mecanismo tensor se refleja en el extremo opuesto de la pinza 10. Tensar el bucle de cadena 18 desde ambos extremos asegura que los conjuntos de polea 16, 16' estén lo más cerca posible como equidistantes del centro de la pinza 10. Esto también permite cualquier ajuste necesario debido a variaciones en la longitud de la cadena o en las partes mecanizadas.
El conjunto de freno 20 incluye un freno 22 y una varilla de freno 24 (figura 7). El freno 22 se une a un rebaje correspondiente de la placa central 38. El freno 22 normalmente está enganchado, lo que significa que el freno 22 aplica una fuerza de fijación a la varilla de freno 24 cuando no se suministra aire comprimido. La varilla de freno 24 se fija a la mordaza 14B y pasa a través del freno 22. En caso de pérdida de potencia o suministro de aire comprimido, el freno 22 aplica suficiente fuerza de fijación a la varilla de freno 24 para impedir el movimiento de las mordazas 14A, 14B. Dado que la varilla de freno 24 se une a una sola mordaza 14B, la fuerza se transmite a través del mecanismo de sincronización, es decir, el bucle de cadena 18 y el conjunto de polea 16, impidiendo que la mordaza opuesta 14A se mueva. Es concebible unir el conjunto de freno 20 a la mordaza 14A inicialmente, a ambas mordazas 14A, 14B, o unir dos conjuntos de freno 20 a cada mordaza 14A, 14B (no se muestra).
Debido a los entornos en los que se usará la pinza 10, así como a la naturaleza del bucle de cadena 18, el mecanismo de sincronización debe protegerse de la contaminación. Se pueden agregar cubiertas de cadena estacionarias 42A para proteger los conjuntos de polea 16, 16' y la mayoría del bucle de cadena 18 de la contaminación debido a los restos. Las cubiertas de cadena 42A se ajustan firmemente contra las placas terminales 12A, 12B, y se mantienen en su lugar usando sujetadores 44D que unen las cubiertas de cadena 42A al lado interior de la placa base 26. Cubiertas más pequeñas 42B adicionales se unen a la parte inferior de las mordazas 14A y 14B. Estas cubiertas más pequeñas 42B protegen la longitud del bucle de cadena 18 que de otro modo quedaría expuesto cuando las mordazas 14A, 14B de la pinza 10 se separan.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo para agarrar un objeto, que comprende:
un cuerpo principal (12) que tiene una primera y una segunda placa terminal (12A, 12B);
una placa base (26) que se extiende entre la primera placa terminal (12A) y la segunda placa terminal (12B); al menos un carril de guía (28A, 28B) que se extiende entre la primera placa terminal (12a ) y la segunda placa terminal (12B);
una primera mordaza (14A) y una segunda mordaza (14B), que reciben cada una dicho al menos un carril de guía (28A, 28B), un primer conjunto de polea (16) y un segundo conjunto de polea (16'), unidos respectivamente a la placa base (26); y
un bucle de cadena (18) unido respectivamente al primer conjunto de polea (16) y al segundo conjunto de polea (16 '), incluyendo dicho bucle de cadena (18):
una primera longitud de cadena (32A) y una segunda longitud de cadena (32B),
y un primer eslabón (34A) y un segundo eslabón (34B) que unen la primera longitud de cadena (32A) y la segunda longitud de cadena (32B);
el dispositivo comprende además dos mecanismos tensores en extremos opuestos del dispositivo, incluyendo cada mecanismo tensor un tensor (44C) que crea tensión en el bucle de cadena (18) cuando se inserta a través de los agujeros apropiados en la placa terminal (12B) y en la placa base (26), y posteriormente se enrosca en un agujero (40) de cada conjunto de polea (16A);
en donde el primer conjunto de polea (16) y el segundo conjunto de polea (16') se unen de forma móvil de manera respectiva a la placa base (26),
de modo que se impide el movimiento normal al recorrido de la mordaza, y cada uno de dicho primer eslabón (34A) y de dicho segundo eslabón (34B) incluyen al menos un pasador de espiga (36), estando unido el bucle de cadena (18) a la primera mordaza (14A) y a la segunda mordaza (14B) mediante el al menos un pasador de espiga (36) de cada uno de dicho primer eslabón (34A) y de dicho segundo eslabón (34B).
2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dicha primera mordaza (14A) y dicha segunda mordaza (14B) incluyen respectivamente al menos un agujero (30) para recibir el al menos un pasador de espiga (36) respectivo del primer eslabón (34A) y del segundo eslabón (34B).
3. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el dispositivo incluye además un circuito de accionamiento con al menos un accionador conectado al cuerpo principal (12), dicha primera mordaza (14A) y dicha segunda mordaza (14B) son accionadas cada una mediante el al menos un accionador.
4. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dicho primer conjunto de polea (16) y dicho segundo conjunto de polea (16') incluyen cada uno una base de polea, un pasador de espiga de polea (36), un cojinete de polea y un disco de polea.
5. El dispositivo de la reivindicación 4, en el que dicho pasador de espiga de polea (36) es presionado en la base de polea, el disco de polea es presionado sobre el cojinete de polea, que luego, a su vez, es presionado sobre el pasador de espiga de polea (36).
6. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el dispositivo incluye además una placa central dispuesta entre dicha primera mordaza (14A) y dicha segunda mordaza (14B), y que recibe dicho al menos un carril de guía (28A, 28B).
7. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el dispositivo incluye además al menos una cubierta de cadena estacionaria unida a dicha placa base (26).
8. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el dispositivo incluye además al menos una cubierta más pequeña unida a un lado inferior de al menos una de dicha primera mordaza (14A) y de dicha segunda mordaza (14B).
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