DISPOSITIVO DE SUJECION.(ES2193611)

k
OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
19
k
kInt. Cl. : B25B 5/06
11 Número de publicación:
2 193 611
7
51
ESPAÑA
B25B 5/12
B25B 5/16
B23Q 17/00
k
TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
12
kNúmero de solicitud europea: 99102505.7
kFecha de presentación: 10.02.1999
kNúmero de publicación de la solicitud: 0 938 952
kFecha de publicación de la solicitud: 01.09.1999
T3
86
86
87
87
k
54 Tı́tulo: Dispositivo de sujeción.
k
73 Titular/es:
k
72 Inventor/es: Ulle, Detlev
k
74 Agente: Lehmann Novo, Marı́a Isabel
30 Prioridad: 28.02.1998 DE 198 08 631
DE-STA-CO Metallerzeugnisse GmbH
Industriestrasse 17-23
D-61449 Steinbach/Ts., DE
45 Fecha de la publicación de la mención BOPI:
01.11.2003
45 Fecha de la publicación del folleto de patente:
ES 2 193 611 T3
01.11.2003
Aviso:
k
k
k
En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes,
de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina
Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar
motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de
oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
1
ES 2 193 611 T3
DESCRIPCION
Dispositivo de sujeción.
La invención se refiere a un dispositivo de sujeción para la sujeción o agarre de piezas de trabajo según el preámbulo de la reivindicación 1 de
la patente.
Se conocen, por ejemplo, a partir del documento DE-U-90 16 781.3 dispositivos de sujeción
de este tipo en forma de los llamados sujetadores
de fuerza. Para el funcionamiento de tales dispositivos de sujeción, empleados la mayorı́a de las
veces en unión de colaboración o bien en la fabricación de carrocerı́as, es necesario, en general, el
conocimiento de la posición real del brazo de sujeción, siendo determinadas, si se conocen, con la
ayuda de los llamados conmutadores de consulta
de la posición final, solamente las dos posiciones
extremas (posición abierta y posición cerrada).
En el dispositivo de sujeción según este documento DE-U-90 16781 está dispuesto a tal fin en el
miembro de accionamiento (cilindro neumático)
una carcasa separada pequeña con dos conmutadores de consulta de la posición final, que son
activados por una varilla de ajuste, que interviene
desde arriba en la carcasa y que está conectada
con la mecánica de ajuste, por ası́ decirlo, como
transmisora de la posición.
Pero se conocen también dispositivos de sujeción de este tipo, por ejemplo, según el documento EP-A-0 595 074, cuyo objeto no es, sin
embargo, un sujetador de tensión de un brazo,
sino una pinza con dos brazos de pinza, al menos uno de los cuales es activado por un miembro
de accionamiento de una mecánica de ajuste y a
través de la cual es giratorio. Tales dispositivos
de agarre encuentran aplicación especialmente en
la técnica de robots, por ası́ decirlo, como piezas
manuales en brazos de robots. También para el
funcionamiento de tales dispositivos de agarre es,
en general, igualmente de interés el conocimiento
de la posición respectiva aquı́ de los brazos de
agarre. A tal fin, se disponen igualmente elementos de consulta de la posición final en la región
de la mecánica de ajuste, lo que no se explica
especialmente en el documento EP-A-0 595 074
mencionado,
Puesto que los dispositivos de sujeción y los
dispositivos de agarre, aparte de las desviaciones
de diseño relativamente reducidas, se corresponden esencialmente en su estructura de principio
y en su función de principio, bajo la designación
del objeto seleccionada aquı́ “Dispositivo de sujeción” de la invención, se entiende también un
“Dispositivo de agarre”.
Especialmente en virtud del empleo creciente
de ordenadores para el control o bien para la regulación de dispositivos de sujeción, los dispositivos
de sujeción utilizados hasta ahora se han revelado
ya como herramientas auxiliares no satisfactorias,
puesto que solamente proporcionan informaciones tales como “sujetador abierto” o “sujetador
cerrado”, es decir, que las informaciones intermedias deseables, por ejemplo “sujetador abierto 10◦
... 120◦ ” solamente se pueden obtener a través del
ajuste de uno de los conmutadores de consulta de
la posición final, haciendo esto necesario, además,
el ajuste manual y, por lo tanto, con frecuencia
2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
2
el desmontaje de toda la instalación de sujeción.
Pero tales informaciones intermedias han experimentado un interés creciente, en la medida en que
con ellas se pueden racionalizar todavı́a en gran
medida procesos de fabricación continuos.
De acuerdo con ello, la invención tiene el cometido de mejorar los dispositivos de sujeción del
tipo mencionado al principio con relación a la consulta de su posición en el sentido de que se pueda
consultar en cualquier momento de una manera
sencilla cualquier posición de al menos un brazo
de sujeción.
Este cometido se soluciona con un dispositivo
de sujeción del tipo mencionado al principio según
la invención a través de las caracterı́sticas mencionadas en la parte de caracterización de la reivindicación independiente 1 de la patente.
Cada bobina alimentada con una fuente de
tensión alterna genera, como es conocido, un
campo magnético que la rodea. Para la amplificación de este campo magnético, la bobina está
provista, en general, con un núcleo que contiene
hierro, que forma el soporte de la bobina. Si se introduce ahora el transmisor metálico en el campo
magnético, entonces se lleva a cabo en esta región
una influencia o bien una interferencia del campo
magnético, que se pone de manifiesto en la repercusión de nuevo en forma de una modificación de
la corriente en las conexiones de la bobina, y en
particular también en función del lugar en el que
el transmisor interfiere en el campo magnético.
Con la ayuda de la electrónica de conversión o
bien de medición, conociendo los valores de la alimentación de la corriente de la bobina no interferida, se puede determinar el lugar de la interferencia y, por lo tanto, también la posición del
brazo de sujeción del dispositivo de sujeción.
Se entiende en este caso por “región activa
orientada a gradiente” que la al menos una bobina, en virtud de su configuración, genera a partir de la posición del transmisor con respecto a
la bobina, una señal unı́voca de la posición para
la electrónica de conversión, por lo tanto, proporciona una indicación univoca sobre la posición que
adopta el brazo de sujeción del dispositivo, es decir, la posición de cierre y la posición de apertura
y todas las posiciones que se encuentran intermedias. Para una “orientación a gradiente” de este
tipo existen diferentes posibilidades de realización
para la bobina, que se explican todavı́a en detalle.
Además de otras formas de realización ventajosas, que se explican igualmente todavı́a en detalle, también de manera ventajosa, con objeto
de una detección lo más óptima posible del campo
magnético que rodea a la bobina, el transmisor de
la posición está configurado en forma de un corte
de chapa sencillo, que presenta un orificio de paso
para el miembro de ajuste y un orificio de paso
para la bobina, que está rodeada, además, de manera ventajosa con un casquillo fino, que proteger
a la bobina contra contacto con el transmisor y
contra daño, pero que no impide la configuración
del campo magnético.
Además, la bobina con sus conexiones de alimentación de corriente, el transmisor de la posición con su soporte y una conexión de cable
están dispuestos agrupados en un soporte que
se puede insertar en una escotadura de aloja-
3
ES 2 193 611 T3
miento de la pieza de cabeza como unidad de
construcción.
Si el dispositivo de sujeción es una pinza, entonces está previsto agrupar los elementos mencionados anteriormente en una carcasa pequeña,
que se puede instalar en el lateral de la pinza,
como unidad de construcción.
El dispositivo de sujeción según la invención
se explica en detalle a continuación con la ayuda
de la representación gráfica de algunos ejemplos
de realización. En este caso:
La figura 1 muestra parcialmente en sección y
en vista una forma de realización del dispositivo
de sujeción según la invención en forma de un
sujetador de fuerza.
Las figuras 1A-1C muestran de forma esquemática diferentes formas de realización de la
bobina.
La figura 2 muestra en sección y en proyección
lateral la bobina, dispuesta agrupada como unidad de construcción en un soporte, del dispositivo
de sujeción según la figura 1.
La figura 3 muestra parcialmente en sección y
en proyección el dispositivo de sujeción a lo largo
de la lı́nea III-III en la figura 1.
La figura 4 muestra en proyección lateral y
abierta una representación según la figura 1, pero
con otra forma de realización de la bobina.
La figura 4A muestra en vista en planta superior la forma de realización preferida del transmisor de la posición.
La figura 5 muestra en proyección lateral, parcialmente en sección, el dispositivo de sujeción
según la invención en forma de una pinza.
La figura 6 muestra en vista en planta superior
la pinza según la figura 5 y
La figura 7 muestra parcialmente en sección
y en proyección un detalle del dispositivo de sujeción según la figura 6.
Los dispositivos representados en las figuras
1, 3 y 4 y los dispositivos representados en las
figuras 5 a 7 están destinados, en efecto, para diferentes objetos (sujeción / agarre), pero están
constituidos esencialmente y como anteriormente
por los mismos componentes funcionales, a saber, por una pieza de cabeza 1 con al menos un
brazo de sujeción 2 montado de forma giratoria
en el mismo, que está conectado a través de una
mecánica de ajuste 3 dispuesta en la pieza de cabeza 1 con un miembro de accionamiento 4 (aquı́
cilindro neumático), donde la mecánica de ajuste
3 presenta un transmisor de posición 5 desplazable a lo largo de un recorrido de ajuste SW, que
lo mueve al mismo tiempo y en la región de la
mecánica de ajuste 3 están dispuestos elementos
para la consulta de la posición del brazo de sujeción. La mecánica de ajuste designada con 3
comprende, en la forma de realización representada, en general el miembro de ajuste lineal 3’ del
miembro de accionamiento 4, un miembro intermedio 3” y la palanca de articulación 3”’ para el
brazo de sujeción 2.
Para un dispositivo de sujeción de este tipo
es ahora esencial que los elementos para la consulta de la posición estén formados por al menos
una bobina 7 que puede ser alimentada con corriente, cuya extensión espacial corresponde esencialmente al recorrido de ajuste SW del transmi-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
4
sor de la posición 5 dispuesto en la mecánica de
ajuste 3, es decir, en su miembro de ajuste lineal
3’, que se encuentra en todas las posiciones de
la mecánica de ajuste 3 en regiones de actuación
orientadas a gradiente del campo magnético generado por la bobina 7, estando conectada la bobina
7 a través de una electrónica de conversión E, que
detecta la interferencia del campo magnético generada por el transmisor de la posición 5, con su
fuente de corriente S.
A tal fin, se remite a las figuras 1, 4, que
muestran ejemplos de realización del dispositivo
de sujeción con un miembro de ajuste 3’ con preferencia móvil linealmente (vástago de pistón del
miembro de accionamiento 4), en el que está fijado el transmisor de la posición 5, que se mueve
durante la activación a lo largo de la bobina 7
dispuesta paralelamente al mismo.
Con relación a la “orientación a gradientes” de
la bobina o bien del campo magnético, se remite
a las figuras 1A a 1C.
En la forma de realización según la figura 1A,
a la bobina 7, por ejemplo en el extremo superior, está asociada una segunda bobina 7’ esencialmente más corta en su extensión axial, por ası́
decirlo, como bobina de referencia, que transmite
a la electrónica de conversión E la orientación a
gradiente. Lo mismo se consigue también con una
configuración de la bobina según la figura 1C,
que presenta con relación al arrollamiento, por
ejemplo, gradientes que se reducen hacia abajo.
Pero una orientación de este tipo se puede conseguir también en el sentido más amplio a través
de una forma de realización según la figura 1B,
en la que la bobina 7 está constituida por varias
bobinas 7” individuales pequeñas. En efecto, en
este caso no está presente un “continuo de campo
magnético” en el sentido de las otras dos formas
de realización, pero en este caso la electrónica de
conversión E está configurada y programada de
tal forma que puede reconocer a través de la interferencia en la región de una bobina 7” cuál de
las bobinas está perturbada. Con A se designa un
elemento de indicación de la posición conectado
con la electrónica de conversión E y con B se designa una conexión para el control total de una
“instalación de sujeción”, que está constituida por
varios dispositivos tensores, por ejemplo para la
sujeción fija de carrocerı́as.
En el sujetador de fuerza según la figura 1, el
transmisor metálico de la posición 5, configurado
aquı́ en forma de un anillo, está fijado por medio de un soporte 5’ constituido de plástico en el
miembro de ajuste 3’ movido linealmente. Puesto
que la bobina 7 está dispuesta en un soporte 10 en
forma de semicáscara, constituido de plástico (ver
la figura 2), estando configurado este soporte 10
de manera que se puede insertar con ajuste exacto
en una escotadura 9 dispuesta en la pieza de la
cabeza 1, el soporte 5’ está configurado de manera
ventajosa, como se representa en la figura 3, de
manera que se puede encajar elásticamente y se
puede fijar en el miembro de ajuste 3’. Una forma
de realización de este tipo hace posible que la bobina 7 configurada como unidad de construcción
BE completa, incluido el transmisor metálico de
la posición 5, se pueda desmontar, según las necesidades de montaje del dispositivo de sujeción,
3
5
ES 2 193 611 T3
en el lugar fácilmente desde uno de los lados del
dispositivo de sujeción y se pueda insertar en
una escotadura 9’ dispuesta de manera ventajosa
también sobre el otro lado de la pieza de cabeza
1 y configurada de manera correspondiente.
Aparte de las formas de realización de la bobina 7 según la figura 1A a 1C, ésta o éstas se
asienta(n) sobre un núcleo de hierro 14 en forma
de barra.
Para la protección de la bobina 7 contra daño
mecánico, ésta está rodeada por un casquillo fino
21 de plástico, que es abarcado en la forma de
realización según la figura 1 por el transmisor
metálico de la posición 5 configurado en forma
de un anillo. El intersticio entre el transmisor de
la posición 5 y el casquillo 21 está dimensionado
en este caso lo más pequeño posible.
Para poder alimentar la bobina 7, por una
parte, con una tensión alterna, pero, por otra
parte, también para poder “detectar” la interferencia del campo magnético variable en virtud de
un transmisor de la posición en movimiento, es
ventajoso, como se representa en las figuras 1 y
3, integrar al mismo tiempo en el soporte 10 la
electrónica de conversión E que, como se ha mencionado, está conectada a través de una conexión
B con un control o bien regulación de orden superior, no representados (ver también las figuras
1A a 1C).
En la figura 4 se representa una disposición del
transmisor-bobinas (unidad de construcción BE)
que se diferencia ligeramente de la forma de realización representada en la figura 1 y que es preferida. En esta forma de realización, solamente en
la región inferior de la pieza de cabeza 1 del dispositivo de sujeción está prevista una escotadura
9”, a través de la cual se inserta en el dispositivo
de sujeción una bobina 7 que se proyecta libremente hacia arriba solamente en un lado sobre
un soporte 10’ en forma de zócalo que está constituido de plástico. Esta forma de realización es
ventajosa en el sentido de que el transmisor de
la posición 5 puede permanecer en el miembro de
ajuste 3’ también en el caso de desmontaje de la
bobina 7, puesto que la bobina 7, en la posición
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
4
6
más alta del transmisor 5, como se representa,
se puede extraer fácilmente con su extremo libre
fuera del transmisor de la posición 5 o bien se
puede insertar en éste. El transmisor de la posición 5 según la figura 4A, es un corte de chapa
simple 20 de 3 a 4 mm de espesor con un orificio
de paso 21 para el miembro de ajuste 3’ y con un
orificio de paso 22 para la bobina 7. Este corte
de chapa está fijado de manera adecuada en el
miembro de ajuste 3’, es decir, que está insertado
entre una parte inferior y una parte superior del
miembro de ajuste, e manera similar a la forma
de realización según la figura 1.
Para que en esta forma de realización no se
produzcan daños mecánicos de la bobina 7, por
ejemplo a través de oscilaciones, está prevista en
la pieza de cabeza 1, de una manera similar a la
forma de realización según la figura 1, una escotadura 15, en la que se puede insertar y, por lo
tanto, fijar el extremo libre de la bobina 7.
Además, en la forma de realización según la
figura 4, en el soporte 10’ para la bobina 7 está
integrada al mismo tiempo la electrónica de conversión E de una manera adecuada, como se ha
mencionado anteriormente, pero no se representa
en particular en la figura 4.
En la forma de realización representada en las
figuras 5 a 7 del dispositivo de sujeción se trata,
por ası́ decirlo, de una pinza, en la que en este
caso solamente el brazo de sujeción 2 es giratorio
contra un brazo de sujeción fijo 2’. La mecánica
de ajuste 3 no requiere en este caso ninguna explicación especial, puesto que también tales pinzas se conocen desde hace mucho tiempo. Pero
puesto que, como se deduce de las figuras 6 y 7,
están presentes o bien existen a este respecto relaciones constructivas ligeramente divergentes, en
este caso la bobina 7 con sus conexiones de alimentación de la corriente BA, el transmisor de la
posición 5 con su soporte 5’ y una conexión de cable 8 están dispuestos agrupados en una carcasa
17 dispuesta sobre una ranura de paso 16 de la
pieza de cabeza 1 como unidad de construcción
BE’ colocada en el lateral de la pieza de cabeza
1.
7
ES 2 193 611 T3
REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de sujeción, que consta de una
pieza de cabeza (1) con al menos un brazo de sujeción (2) montado en ella de forma giratoria, que
está unido con un miembro de accionamiento (4)
a través de una mecánica de ajuste (3) dispuesta
en la pieza de cabeza (1), donde la mecánica de
ajuste (3) presenta un transmisor de la posición
(5) desplazable a lo largo de un recorrido de ajuste
(SW), que lo mueve al mismo tiempo y en la
región de la mecánica de ajuste (3) están dispuestos elementos para la consulta de la posición del
brazo de sujeción (2), caracterizado porque los
elementos para la consulta de la posición están
formados por al menos una bobina (7) que puede
ser alimentada con corriente, cuya extensión espacial corresponde esencialmente al recorrido de
ajuste (SW) del transmisor de la posición (5) dispuesto en la mecánica de ajuste (3), que se encuentra en todas las posiciones de la mecánica de
ajuste (3) en la región de actuación orientada a
gradientes del campo magnético generado por la
bobina (7), donde la bobina (7) está conectada
con su fuente de corriente (S) a través de una
electrónica de conversión (E) que detecta una interferencia del campo magnético generada por el
transmisor de la posición 5.
2. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 1, caracterizado porque a la bobina (7)
está asociada coaxialmente una segunda bobina
(7’) en una región extrema.
3. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 1, caracterizado porque la bobina (7)
está formada a lo largo del recorrido de ajuste
(SW) por varias bobinas (7”) dispuestas unas
detrás de otras, que están conectadas con sus conexiones de alimentación de corriente (BA), conducidas en común axialmente hacia un extremo
de la disposición de bobinas, de forma separada
con la electrónica de conversión (E).
4. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 1, caracterizado porque una de las bobinas (7) está arrollada hacia uno u otro extremo
con gradiente creciente o decreciente.
5. Dispositivo de sujeción según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el
miembro de ajuste (3’), que lleva el transmisor
de la posición (5), de la mecánica de ajuste (3)
es un miembro móvil linealmente, hacia el que se
extiende en paralelo la disposición de la al menos
una bobina (7).
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
8
6. Dispositivo de sujeción según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el
transmisor de la posición (5) comprende alrededor
al menos una bobina (7).
7. Dispositivo de sujeción según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el
transmisor de la posición (5) está asociado al
miembro de ajuste (3’) por medio de un soporte
(5’) de manera que se puede acoplar elásticamente
y fijar en el mismo.
8. Dispositivo de sujeción según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el
transmisor de la posición (5) está configurado en
forma de un corte de chapa (20), que presenta un
orificio de paso (21) para el miembro de ajuste
(3’) y un orificio de paso (22) para la bobina (7).
9. Dispositivo de sujeción según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la/s
bobina/s (7) con sus conexiones (BA) de alimentación de la corriente, el transmisor de la posición
(5) y una conexión de cable (8) están dispuestos
agrupados en un soporte (10) que se puede insertar como unidad de construcción (BE) en una
escotadura de alojamiento (9) de la pieza de cabeza (1).
10. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 9, caracterizado porque el soporte (10)
está configurado como carcasa (18) en forma de
U, que se puede insertar y amarrar en la sección
transversal en la pieza de cabeza (1) en el lado
delantero o en el lado trasero, entre cuyos brazos
(19) está dispuesta la bobina (7).
11. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 9, caracterizado porque el soporte (10’)
está configurado en forma de un zócalo y sobre
éste está dispuesta la bobina (7) independiente
encajando con su extremo libre en una escotadura
(15) en la pieza de cabeza (1).
12. Dispositivo de sujeción según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la/s
bobina/s (7) con sus conexiones (BA) de alimentación de la corriente, el transmisor de la posición
(5) y una conexión de cable (8) están dispuestos
agrupados en una carcasa (17), dispuesta sobre
una ranura de paso (16) de la pieza de cabeza
(1), como unidad de construcción (BE’) colocada
en el lateral de la pieza de cabeza (1).
13. Dispositivo de sujeción según las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la
electrónica de conversión (E) para las señales de
posición está dispuesta al mismo tiempo en las
unidades de construcción (BE, BE’).
NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva
del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD
2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación
del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del
7-10-1992, no producirán ningún efecto en España
en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales.
65
Esta información no prejuzga que la patente esté o
no incluı́da en la mencionada reserva.
5
ES 2 193 611 T3
6
ES 2 193 611 T3
7
ES 2 193 611 T3
8
ES 2 193 611 T3
9
ES 2 193 611 T3
10