ES2860939T3 - Contrapunto de tipo móvil - Google Patents
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Abstract
Un equipo de contrapunto, que comprende: - un contrapunto (1) configurado para sujetar una pieza (5); - un tornillo de bolas (2) configurado para soportar el contrapunto (1); - un motor de accionamiento (3) configurado para accionar el tornillo de bolas (2); - un freno (4); caracterizado porque el equipo de contrapunto comprende además - un programa de control configurado para operar el freno (4) para limitar la rotación del tornillo de bolas (2) y cortar una entrada de un suministro de potencia al motor de accionamiento (3) cuando un par detectado generado por el motor de accionamiento (3) llega a un valor de referencia predeterminado correspondiente a la fuerza de presión para sujetar la pieza (5).
Description
DESCRIPCIÓN
Contrapunto de tipo móvil
Campo técnico
La presente invención se refiere a un mecanismo de movimiento para un contrapunto que es movido por medio de un tornillo de bolas y sujeta una pieza.
Antecedentes de la invención
Convencionalmente, se han usado cilindros hidráulicos para mover un contrapunto y aplicar presión a una pieza, como se describe, por ejemplo, en el documento de patente 2 (descripción de “contrapunto 526” y “cilindro 527” en la figura 1 y el párrafo [0027]). Así, el control del movimiento y de la aplicación de presión se ha basado en el uso de cilindros hidráulicos.
Sin embargo, en el caso de usar un cilindro hidráulico, se precisa un espacio grande para instalar, por ejemplo, un mecanismo de cilindro y un circuito de presión de aceite, etc.
Además, el cilindro hidráulico también requiere operaciones complicadas y engorrosas para el control porque la fuerza de presión aplicada a la pieza se ajusta con una válvula manual de reducción de la presión y porque el cambio de la presión de aceite es lento. Por lo tanto, el cilindro hidráulico no es adecuado para un control rápido. Por ejemplo, el documento de patente 1 propone una estructura que desliza un contrapunto con un tornillo de bolas (descripción de “contrapunto 21” y “dispositivo de tornillo de bolas” en la figura 1 y párrafo [0010]) para sustituir el método que usa el cilindro hidráulico que tiene los problemas técnicos descritos anteriormente. Sin embargo, en el documento de patente 1, no se describe ninguna estructura específica que actúe como un mecanismo de control para mover el contrapunto con el tornillo de bolas y aplicar presión a la pieza.
El documento de patente 3 describe otro ejemplo de un contrapunto y se refiere a un dispositivo de control de contrapunto. El dispositivo comprende un servo motor que mueve un sistema de accionamiento. Puede medir un valor de par de salida del servo motor y pararlo cuando llega a un valor de par límite.
Documentos de la técnica anterior
Documento de patente 1: JP Hei 10-076402 A
Documento de patente 2: JP 2000-144256 A
Documento de patente 3: US 2009/199685 A1
El documento de patente KR 2013 0083746 A muestra un equipo de contrapunto según el preámbulo de la reivindicación 1. También expone un método de controlar la operación de un equipo de contrapunto que comprende un contrapunto para sujetar una pieza, un tornillo de bolas para soportar el contrapunto, un motor y un freno.
Resumen de la invención
Problemas a resolver con la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar una estructura de un mecanismo de movimiento de contrapunto, en el que un contrapunto que sujeta una pieza con una fuerza de presión predeterminada es movido por medio de un tornillo de bolas y en el que se implementa el control requerido para sujetar la pieza con la fuerza de presión predeterminada.
Este objeto se logra con el equipo de contrapunto expuesto en la reivindicación independiente 1 y con el método de la reivindicación 9.
Las implementaciones de la presente invención para lograr el objeto son las siguientes:
(1) Un mecanismo de movimiento de contrapunto que controla un contrapunto que sujeta una pieza y que es soportado por un tornillo de bolas,
comprendiendo los pasos de control:
a. detectar un movimiento del contrapunto producido por el tornillo de bolas, y un par generado por un motor de accionamiento que mueve el tornillo de bolas;
b. operar un freno para limitar la rotación del tomillo de bolas, cuando el par en el paso a llega a un valor de referencia predeterminado; y
c. cortar una entrada de un suministro de potencia al motor de accionamiento después de que el freno es operado en el paso b.
(2) Un mecanismo de movimiento de contrapunto que controla un contrapunto que sujeta una pieza y que es soportado por un tornillo de bolas,
comprendiendo los pasos de control:
a. detectar un movimiento del contrapunto producido por el tornillo de bolas, y un par generado por un motor de accionamiento que mueve el tornillo de bolas;
b. cortar una entrada de un suministro de potencia al motor de accionamiento, cuando el par en el paso a llega a un valor de referencia predeterminado; y
c. operar un freno para limitar la rotación del tornillo de bolas, después del corte en el paso b.
(3) Un mecanismo de movimiento de contrapunto que controla un contrapunto que sujeta una pieza y que es soportado por un tornillo de bolas,
comprendiendo los pasos de control:
a. detectar un movimiento del contrapunto producido por el tornillo de bolas, y un par generado por un motor de accionamiento que mueve el tornillo de bolas; y
b. operar un freno para limitar la rotación del tornillo de bolas, y cortar una entrada de un suministro de potencia al motor de accionamiento al mismo tiempo, cuando el par en el paso a llega a un valor de referencia predeterminado.
Efecto de la invención
En la presente invención, con las estructuras básicas (1), (2), (3), puede adoptarse un tornillo de bolas que puede ser operado en un espacio más pequeño que el destinado al cilindro hidráulico. Y la fuerza de presión suficiente para sujetar la pieza se asegura seleccionando apropiadamente el par generado por el motor de accionamiento, y operando el freno del tornillo de bolas. Además, se puede lograr un control más rápido en comparación con un caso donde se usa el cilindro hidráulico.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama que representa un estado de un contrapunto del Ejemplo 1, en el que la figura 1(a) es una vista lateral a lo largo de una dirección longitudinal del tornillo de bolas, y la figura 1(b) es una vista lateral en sección transversal tomada a lo largo de una dirección ortogonal a la dirección longitudinal.
La figura 2 es una vista en perspectiva que representa un estado de disposición del contrapunto y un dispositivo de parada de vibración en una segunda realización.
La figura 3 representa una estructura básica de cada componente común entre las estructuras básicas (1), (2) y (3). La figura 4 ilustra un estado de control en la estructura básica (1), en la que la figura 4(a) representa un programa correspondiente al control, y la figura 4(b) es un gráfico que representa cómo cambia el par según el control realizado por el programa.
La figura 5 ilustra un estado de control en la estructura básica (2), en la que la figura 5(a) representa un programa correspondiente al control, y la figura 5(b) es un gráfico que representa cómo cambia el par según el control realizado por el programa.
La figura 6 ilustra un estado de control en la estructura básica (3), en la que la figura 6(a) representa un programa correspondiente al control, y la figura 6(b) es un gráfico que representa cómo cambia el par según el control realizado por el programa.
Descripción detallada
Como se representa en la figura 3, cada una de las estructuras básicas (1), (2), (3) tiene, como componentes, un contrapunto que aplica presión a una pieza, un tomillo de bolas que gira para mover el contrapunto e incluye un freno para asegurar el estado de presión, y un motor de accionamiento para el tornillo de bolas.
Además de los elementos anteriores, como se representa en la figura 3, el motor de accionamiento está dispuesto en el lado opuesto de la pieza con el contrapunto y el tornillo de bolas dispuestos entremedio.
En base al estado de disposición de la figura 3, el control por un programa como se representa en la figura 4(a) se realiza en la estructura básica (1).
En una explicación concreta, el control incluye los pasos de:
a. detectar un movimiento del contrapunto producido por el tornillo de bolas, y un par generado por un motor de accionamiento que mueve el tornillo de bolas (S1);
b. operar un freno para limitar la rotación del tornillo de bolas, cuando el par en el paso a llega a un valor de referencia predeterminado (S2 y S3); y
c. cortar una entrada de un suministro de potencia al motor de accionamiento después de que el freno es operado en el paso b (S4). El control en el motor de accionamiento y el freno del tornillo de bolas se realiza mediante los pasos descritos anteriormente.
La figura 4(b) representa cómo cambia el par del motor de accionamiento en base al control.
Igualmente, el control de un programa representado en la figura 5(a) se realiza en la estructura básica (2).
Específicamente, el control incluye los pasos de:
a. detectar un movimiento del contrapunto producido por el tornillo de bolas, y un par generado por un motor de accionamiento que mueve el tornillo de bolas (S1);
b. cortar una entrada de un suministro de potencia al motor de accionamiento, cuando el par en el paso a llega a un valor de referencia predeterminado (S2 y S3); y
c. operar un freno para limitar la rotación del tornillo de bolas, después del corte en el paso b (S4). El control en el motor de accionamiento y el freno del tornillo de bolas se realiza mediante los pasos descritos anteriormente.
La figura 5(b) representa cómo cambia el par del motor de accionamiento en base al control.
El control por un programa como se representa en la figura 6(a) se realiza en la estructura básica (3).
Específicamente, el control incluye los pasos de:
a. detectar un movimiento del contrapunto producido por el tornillo de bolas, y un par generado por un motor de accionamiento que mueve el tornillo de bolas (S1); y
b. operar un freno para limitar la rotación del tornillo de bolas, y cortar una entrada de un suministro de potencia al motor de accionamiento al mismo tiempo, cuando el par en el paso a llega a un valor de referencia predeterminado (S2, S3 y S4). El control en el motor de accionamiento y el freno del tornillo de bolas se realiza mediante los pasos descritos anteriormente.
La figura 6(b) representa cómo cambia el par del motor de accionamiento en base al control.
Además, puede adoptarse la siguiente realización alternativa. Específicamente, en el paso (S1) de a en la figura 4(a), que es común entre las estructuras básicas (1), (2), (3), puede verificarse si el tornillo de bolas está en una posición de la pieza y donde el tornillo de bolas se ha aproximado a la pieza, y el par generado por el motor de accionamiento puede ser detectado después de que el tornillo de bolas ha alcanzado esta posición de acercamiento. Además, puede adoptarse la siguiente realización alternativa. Específicamente, en el paso (S2) de b en la figura 4(a), la figura 5(a) y la figura 6(a), que es común entre las estructuras básicas (1), (2), (3), puede determinarse si el contrapunto ha alcanzado un límite de movimiento después de determinar si un par generado por el motor de accionamiento ha alcanzado la referencia predeterminada. En base a las determinaciones, la operación del freno o el corte de la entrada del suministro de potencia al motor de accionamiento en el paso posterior puede realizarse incluso cuando el par no ha alcanzado el valor de referencia, si el contrapunto ha alcanzado el límite de movimiento.
Cuando el contrapunto es movido por la rotación del tomillo de bolas para entrar en contacto con la pieza, se genera presión en la pieza y reacción de la pieza contra la presión. Así, el motor de accionamiento tiene que generar un par que se equilibra con la reacción.
Como resultado, el par aumenta bruscamente como se representa en una posición del tiempo C en la figura 4(b), la figura 5(b), y la figura 6(b). Así, también la corriente de entrada al motor de accionamiento y el consumo de potencia en el motor de accionamiento aumentan bruscamente (obsérvese que C representa el término “Contacto”).
En la estructura básica (1), el freno es operado para limitar la rotación del tornillo de bolas cuando el par generado por el motor de accionamiento llega al valor de referencia predeterminado; y la entrada del suministro de potencia al motor de accionamiento se corta después de que el freno es operado. Así, para evitar un aumento excesivo de la corriente de entrada y el consumo de potencia resultante de la subida brusca del par, dicho valor de referencia puede ponerse para evitar el aumento excesivo al tiempo del corte del suministro de potencia.
En la estructura básica (2), la entrada del suministro de potencia al motor de accionamiento se corta cuando el par generado por el motor de accionamiento llega al valor de referencia predeterminado, y entonces el freno es operado para limitar la rotación del tornillo de bolas. Así, puede haber riesgo de que el par desaparezca antes de que el freno sea operado, y así el contrapunto es empujado hacia atrás por la reacción de la pieza.
En vista de tal riesgo, puede aplicarse un diseño en el que el ángulo de inclinación del tornillo de bolas se pone de manera que sea pequeño de modo que la rotación inversa del tornillo de bolas no tenga lugar.
En la estructura básica (3), la operación del freno para limitar la rotación del tornillo de bolas y el corte de la entrada del suministro de potencia al motor de accionamiento son realizados al mismo tiempo cuando el par generado por el motor de accionamiento llega al valor de referencia predeterminado. Así, no surgen los problemas técnicos de las estructuras básicas (1) y (2).
En cualquiera de las estructuras básicas (1), (2), (3), el freno es operado cuando el par generado por el motor de accionamiento llega al valor de referencia predeterminado. Así, el contrapunto soportado por el tornillo de bolas puede sujetar la pieza con la fuerza de presión correspondiente al par.
El par generado por el motor de accionamiento corresponde a la fuerza de presión producida por el movimiento del tornillo de bolas. Así, puede no ser imposible implementar un método de medición mecánica poniendo un medidor de distorsión en una posición en un extremo trasero de la pieza, y midiendo el par en base al nivel de la distorsión. Sin embargo, tal método de medición mecánica puede incluso no ser exacto, y además requiere instalaciones extra. En vista de tal situación, el par en el motor de accionamiento se mide generalmente en base a la corriente de entrada al motor de accionamiento o el consumo de potencia en el motor de accionamiento que está en correspondencia con el par.
Técnicamente, una corriente basada en la fuerza contraelectromotriz o un consumo de potencia basado en la fuerza contraelectromotriz en el motor de accionamiento refleja más directamente el par. Pero la corriente de entrada o el consumo de potencia puede medirse más fácilmente que la corriente de generación o la potencia eléctrica.
A continuación, se describen ejemplos.
Ejemplos
Ejemplo 1
Como se representa en la figura 1, el ejemplo 1 tiene las características siguientes:
Un tubo que encaja en contacto estrecho con un extremo trasero de una pieza y una superficie circunferencial exterior alrededor del extremo trasero que sobresale de una periferia de una parte sobresaliente que aplica presión a una superficie de extremo trasero de la pieza, donde el tubo encaja en contacto estrecho con una circunferencia de la parte sobresaliente.
En el ejemplo 1, el tubo sujeta la pieza estando al mismo tiempo en contacto con la pieza y montado en ella. Así, el contrapunto también puede aplicarse para obtener un efecto de dispositivo de parada de vibración.
Obsérvese que el tubo se prepara por separado del contrapunto y de forma única según el diámetro de la pieza. El tubo contacta y encaja en el extremo trasero y una superficie circunferencial del extremo trasero de la pieza, y la circunferencia de la parte sobresaliente del contrapunto, de modo que puede ejercerse una función suficiente de parada de vibración.
Ejemplo 2
Como se representa en la figura 2, el ejemplo 2 tiene las características siguientes:
un par de bases superior e inferior está dispuesto en el tomillo de bolas, el contrapunto y un dispositivo de parada de vibración están dispuestos uno al lado del otro en una chapa base superior en una dirección ortogonal a la dirección longitudinal del tornillo de bolas, y la base superior se puede mover con relación a una chapa base inferior en una dirección ortogonal a la dirección longitudinal del tornillo de bolas o está fijada a la chapa base inferior en una dirección ortogonal a la dirección longitudinal del tornillo de bolas.
En el ejemplo 2, con el tornillo de bolas común, el contrapunto puede aplicar presión a la pieza y, además, después de iniciarse un paso de proceso para la pieza, la vibración de la pieza se evita con el montaje del dispositivo de parada de vibración.
Aplicabilidad de la invención
La presente invención puede sujetar casi cualquier pieza con la fuerza de presión requerida, y por ello es sumamente útil.
Números de referencia
1: contrapunto
11: parte sobresaliente del contrapunto
12: tubo
2: tornillo de bolas
3: motor de accionamiento
4: freno
5: pieza
61: chapa base superior
62: chapa base inferior
7: dispositivo de parada de vibración
Claims (14)
1. Un equipo de contrapunto, que comprende:
- un contrapunto (1) configurado para sujetar una pieza (5);
- un tornillo de bolas (2) configurado para soportar el contrapunto (1);
- un motor de accionamiento (3) configurado para accionar el tornillo de bolas (2);
- un freno (4);
caracterizado porque el equipo de contrapunto comprende además
- un programa de control configurado para operar el freno (4) para limitar la rotación del tornillo de bolas (2) y cortar una entrada de un suministro de potencia al motor de accionamiento (3) cuando un par detectado generado por el motor de accionamiento (3) llega a un valor de referencia predeterminado correspondiente a la fuerza de presión para sujetar la pieza (5).
2. El equipo de contrapunto (1) según la reivindicación 1, donde la entrada del suministro de potencia al motor de accionamiento (3) es controlada de modo que se corte después de que el freno (4) limita la rotación del tornillo de bolas (2).
3. El equipo de contrapunto (1) según la reivindicación 1, donde el freno (4) es operado para limitar la rotación del tornillo de bolas (2) después del corte de la entrada del suministro de potencia al motor de accionamiento (3).
4. El equipo de contrapunto según la reivindicación 1, donde el freno (4) es operado para limitar la rotación del tornillo de bolas (2) al mismo tiempo que la entrada del suministro de potencia al motor de accionamiento (3) es controlada de modo que se corte, cuando el par llega a un valor de referencia predeterminado.
5. El equipo de contrapunto (1) según alguna de las reivindicaciones 1 a 4,
donde el par generado por el motor de accionamiento (3) es detectado en base a una corriente de entrada al motor de accionamiento (3).
6. El equipo de contrapunto (1) según alguna de las reivindicaciones 1 a 4,
donde el par generado por el motor de accionamiento (3) es detectado en base a un consumo de potencia en el motor de accionamiento (3).
7. El equipo de contrapunto (1) según alguna de las reivindicaciones 1 a 6,
donde un tubo (12) encaja en contacto estrecho en un extremo trasero de una pieza (5) y una superficie circunferencial exterior alrededor del extremo trasero sobresale de una periferia de una parte sobresaliente (11) que aplica presión a una superficie de extremo trasero de la pieza (5) y el tubo (12) encaja en contacto estrecho con una circunferencia de la parte sobresaliente (11).
8. El equipo de contrapunto (1) según alguna de las reivindicaciones 1 a 6,
donde un par de bases superior e inferior está dispuesto en el tornillo de bolas (2), el contrapunto (1) y un dispositivo de parada de vibración (7) están dispuestos uno al lado del otro en una chapa base superior (61) en una dirección ortogonal a la dirección longitudinal del tornillo de bolas (2), y la base superior se puede mover con relación a una chapa base inferior (62) en una dirección ortogonal a la dirección longitudinal del tornillo de bolas (2) o está fijada a la chapa base inferior (62) en una dirección ortogonal a la dirección longitudinal del tornillo de bolas (2).
9. Un método de controlar la operación de un equipo de contrapunto, comprendiendo el equipo de contrapunto un contrapunto (1) para sujetar una pieza, un tornillo de bolas (2) para soportar el contrapunto (1), un motor (3) y un freno (4), comprendiendo el método los pasos de:
- detectar un movimiento del contrapunto (1) producido por el tornillo de bolas (2) y un par generado por el motor de accionamiento (3) que mueve el tornillo de bolas (2); y
- si el par detectado generado por el motor de accionamiento (3) llega a un valor de referencia predeterminado correspondiente a la fuerza de presión para sujetar la pieza, operar el freno (4) para limitar la rotación del tornillo de bolas (2); y cortar una entrada de un suministro de potencia al motor de accionamiento (3).
10. El método según la reivindicación 9, donde el suministro de potencia al motor de accionamiento (3) se corta después de operar el freno (4) para limitar la rotación del tomillo de bolas (2).
11. El método según la reivindicación 9, donde el freno (4) para limitar la rotación del tornillo de bolas (2) es operado después de cortar el suministro de potencia al motor de accionamiento (3).
12. El método según la reivindicación 9, donde la operación del freno (4) para limitar la rotación del tornillo de bolas (2) y el corte de la entrada del suministro de potencia son realizados al mismo tiempo cuando el par generado por el motor de accionamiento llega al valor de referencia predeterminado.
13. El método según alguna de las reivindicaciones 9 a 12, donde el par generado por el motor de accionamiento (3) es detectado en base a una corriente de entrada al motor de accionamiento (3).
14. El método según alguna de las reivindicaciones 9 a 12, donde el par generado por el motor de accionamiento (3) es detectado en base a un consumo de potencia en el motor de accionamiento (3).
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