IT202000013009A1 - SCREWING APPARATUS - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
[0001] La presente invenzione riguarda un apparato di avvitatura per un impianto per l?avvitatura automatizzata di viti su pezzi meccanici. Inoltre, lo stesso impianto per l?avvitatura automatizzata di viti su pezzi meccanici comprendente detto apparato di avvitatura ? oggetto della presente invenzione. [0001] The present invention relates to a screwing apparatus for a plant for the automated screwing of screws on mechanical pieces. Furthermore, the same system for the automated tightening of screws on mechanical pieces comprising said tightening apparatus ? object of the present invention.
[0002] In particolare, la presente invenzione si colloca nel settore della meccanica industriale, con particolare riferimento agli apparati di avvitatura di viti adatti ad eseguire il montaggio, in maniera automatizzata, di viti. Con particolare riferimento ai noti apparati di avvitatura si sottolinea come questi eseguano dette operazioni con viti trilobate automaschianti, preferibilmente su pezzi meccanici in alluminio o zama. [0002] In particular, the present invention relates to the industrial mechanics sector, with particular reference to screw tightening apparatuses suitable for assembling screws in an automated manner. With particular reference to known screwing apparatuses, it is emphasized that these perform said operations with self-tapping trefoil screws, preferably on aluminum or zamak mechanical parts.
[0003] I noti apparati di avvitatura comprendono specifici dispositivi per l?avvitatura appositamente previsti per impegnare e guidare in rotazione le viti nonch? altri specifici dispositivi di movimentazione appositamente previsti per eseguire le movimentazioni che accompagnano detti i dispositivi per l?avvitatura lungo l?asse di avvitamento; in questa maniera, la movimentazione coordinata di detti dispositivi comporta l?avvitamento della vite al componente meccanico. [0003] Known screwing apparatuses include specific screwing devices specifically designed to engage and guide the screws in rotation as well as other specific handling devices purposely provided for carrying out the movements which accompany said screwing devices along the screwing axis; in this way, the coordinated movement of said devices involves screwing the screw to the mechanical component.
[0004] Problematica tipica dei noti apparati di avvitatura ? legata alle modalit? in accordo con le quali sono eseguite dette operazioni: in alcuni casi, infatti, queste sono di complesso controllo e succede che terminino prima del completamento dell?avvitatura, oppure proseguano anche quanto la vite ? gi? arrivata in battuta; ci? comporta problemi ed anche rotture, ovviamente indesiderate, della vite e/o del componente meccanico su cui la vite ? avvitata. [0004] Typical problem of known tightening apparatuses? linked to the modalities? in accordance with which said operations are performed: in some cases, in fact, these are complex to control and it happens that they end before the completion of the tightening, or do they continue even when the screw? already arrived at bat; There? involves problems and even breakages, obviously unwanted, of the screw and/or of the mechanical component on which the screw is attached? screwed.
[0005] Un?ulteriore problematica, che si verifica in particolar modo nelle situazioni in cui le viti compiono anche la maschiatura del componente meccanico, ? legata alle modalit? in cui ? trasmessa alla vite la coppia di trasmissione necessaria per compiere detta maschiatura; nei noti apparati di avvitatura detta coppia di trasmissione ? tipicamente affidata ad un sistema pneumatico che precarica l?utensile di avvitatura sulla vite per trasmettere la coppia, e quindi solitamente ? sovradimensionata. In aggiunta, alcuni noti apparati di avvitatura subiscono in maniera passiva, ed in taluni casi giungono sino a rottura, l?azione di detta coppia derivante dalla spinta. [0005] A further problem, which occurs particularly in situations in which the screws also perform the tapping of the mechanical component, is linked to the modalities? in which ? the transmission torque necessary to carry out said tapping is transmitted to the screw; in known screwing apparatuses said transmission torque ? typically entrusted to a pneumatic system that preloads the? tightening tool on the screw to transmit the torque, and therefore usually? oversized. In addition, some known screwing apparatuses undergo passively, and in some cases even break, the action of said torque deriving from the thrust.
[0006] E? pertanto fortemente sentita l?esigenza di mettere a disposizione un assieme di avvitatura che esegua le operazioni di avvitatura risolvendo le suddette problematiche. [0006] And? therefore the need to make available a tightening assembly which performs the tightening operations solving the aforementioned problems is strongly felt.
[0007] Scopo della presente invenzione ? quello di fornire un apparato di avvitatura adatto ad eseguire in maniera efficiente ed affidabile nel tempo le operazioni di avvitatura ed in particolare di maschiatura, ovviando all?eventualit? che si verifichino rotture o ?ingrippaggi? dei filetti, sulle viti e/o sui pezzi meccanici su cui dette viti sono montate, e/o sull?apparato di avvitatura stesso. [0007] The purpose of the present invention? that of supplying a screwing apparatus suitable for carrying out screwing and in particular tapping operations efficiently and reliably over time, obviating any possible that breakages or ?seizings? of the threads, on the screws and/or on the mechanical parts on which these screws are mounted, and/or on the tightening apparatus itself.
[0008] Tale scopo ? raggiunto mediante l?apparato di avvitatura rivendicato nella rivendicazione 1. Inoltre, tale scopo ? raggiunto anche dall?impianto per l?avvitatura automatizzata comprendente detto apparato di avvitatura secondo la rivendicazione 16. Le rivendicazioni da queste dipendenti chiedono tutela per ulteriori caratteristiche e sono comportanti ulteriori vantaggi tecnici. [0008] This purpose? achieved by means of the screwing apparatus claimed in claim 1. Furthermore, this aim is also achieved by the plant for automated tightening comprising said tightening apparatus according to claim 16. The dependent claims seek protection for further characteristics and entail further technical advantages.
[0009] Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione appariranno dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo non limitativo, con riferimento alle annesse figure nelle quali: [0009] Further characteristics and advantages of the invention will appear from the following description of preferred embodiments thereof, given by way of non-limiting example, with reference to the attached figures in which:
[00010] ? le figure 1? e 1? mostrano due viste in prospettiva dell?impianto per l?avvitatura automatizzata secondo una forma preferita di realizzazione; [00010] ? the figures 1? and 1? show two perspective views of the automated screwing system according to a preferred embodiment;
[00011] ? le figure 1a e 1b mostrano due viste laterali dell?impianto per l?avvitatura automatizzata secondo la presente invenzione, rispettivamente in cui l?apparato di avvitatura ? configurato in una configurazione operativa inferiore ed ? configurato in una configurazione operativa superiore, vale a dire due configurazioni distinte nelle quali eseguire le operazioni di avvitatura ad altezze differenti; [00011] ? figures 1a and 1b show two side views of the plant for automated tightening according to the present invention, respectively in which the tightening apparatus is configured in a lower operating configuration and ? configured in a higher operating configuration, i.e. two distinct configurations in which to perform the tightening operations at different heights;
[00012] ? le figure 2a e 2b illustrano due viste in prospettiva dell?apparato di avvitatura oggetto della presente invenzione, in una forma preferita di realizzazione; [00012] ? figures 2a and 2b show two perspective views of the tightening apparatus object of the present invention, in a preferred embodiment;
[00013] ? le figure 3 e 3? rappresentano rispettivamente una vista laterale e una vista frontale dell?apparato di avvitatura di cui alle figure 2a e 2b, configurato in una configurazione operativa inferiore, con dispositivo per l?avvitatura sollevato, in posizione di partenza; [00013] ? figures 3 and 3? respectively show a side view and a front view of the tightening apparatus shown in figures 2a and 2b, configured in a lower operating configuration, with the tightening device raised, in the starting position;
[00014] ? le figure 4 e 4? rappresentano rispettivamente una vista laterale e una vista frontale dell?apparato di avvitatura di cui alle figure 2a e 2b, configurato in una configurazione operativa inferiore, con dispositivo per l?avvitatura abbassato, in posizione di avvitatura; [00014] ? figures 4 and 4? respectively represent a side view and a front view of the tightening apparatus shown in figures 2a and 2b, configured in a lower operating configuration, with the tightening device lowered, in the tightening position;
[00015] ? le figure 5 e 5? rappresentano rispettivamente una vista laterale e una vista frontale dell?apparato di avvitatura di cui alle figure 2a e 2b, configurato in una configurazione operativa superiore, con dispositivo per l?avvitatura sollevato, in posizione di partenza; [00015] ? figures 5 and 5? respectively represent a side view and a front view of the tightening apparatus shown in figures 2a and 2b, configured in an upper operating configuration, with the tightening device raised, in the starting position;
[00016] ? le figure 6 e 6? rappresentano rispettivamente una vista laterale e una vista frontale dell?apparato di avvitatura di cui alle figure 2a e 2b, configurato in una configurazione operativa superiore, con dispositivo per l?avvitatura abbassato, in posizione di avvitatura; [00016] ? figures 6 and 6? respectively represent a side view and a front view of the tightening apparatus shown in figures 2a and 2b, configured in an upper operating configuration, with the tightening device lowered, in the tightening position;
[00017] ? la figura 7a ? una vista in sezione dell?apparato di avvitatura di cui alla figura 4; [00017] ? figure 7a ? a sectional view of the tightening apparatus of Figure 4;
[00018] ? la figura 7b ? una vista in sezione dell?apparato di avvitatura di cui alla figura 5. [00018] ? figure 7b ? a sectional view of the tightening apparatus shown in figure 5.
[00019] Con riferimento alle figure in allegato, con il numero 1 ? indicato un apparato di avvitatura in accordo con la presente invenzione. [00019] With reference to the attached figures, with the number 1 ? indicated a screwing apparatus in accordance with the present invention.
[00020] In particolare, l?apparato di avvitatura 1 ? adatto a far parte di un impianto per l?avvitatura automatizzata 900, a sua volta oggetto della presente invenzione. [00020] In particular, the tightening apparatus 1? suitable for being part of an automated screwing system 900, which in turn is the object of the present invention.
[00021] Detto impianto per l?avvitatura 900 comprende un robot industriale 910 e un apparato di supporto 920. Come mostrato a titolo di esempio, nelle immagini in allegato, il robot industriale 910 ? un manipolatore con una pluralit? di segmenti e una testa di lavoro. La presente invenzione non ? limitata a particolari forme di realizzazione dell?apparato di supporto 920. La presente invenzione non ? limitata a particolari forme di realizzazione dell?apparato di supporto 920. [00021] Said tightening system 900 comprises an industrial robot 910 and a support apparatus 920. As shown by way of example, in the attached images, the industrial robot 910 ? a manipulator with a plurality? of segments and a working head. The present invention is not limited to particular embodiments of the support apparatus 920. The present invention is not limited to particular embodiments of the support apparatus 920.
[00022] Preferibilmente, l?apparato di supporto 920 ? mobile e comandabile in una pluralit? di posizioni spaziali. Preferibilmente, il robot industriale 910 ? adatto ad operare in dette differenti posizioni spaziali. [00022] Preferably, the support apparatus 920 is mobile and controllable in a plurality? of spatial locations. Preferably, the 910 industrial robot ? suitable to operate in said different spatial positions.
[00023] In altre parole, apparato di supporto 920 e robot industriale 1 permettono la movimentazione e l?esecuzione delle operazioni di seguito descritte in una molteplicit? di posizioni. Vale a dire che l?impianto per l?avvitatura 900 ? adatto ad eseguire le operazioni di seguito descritte in una molteplicit? di posizioni, garantendo elevata flessibilit?, anche su pezzi meccanici dalle forme particolari. [00023] In other words, support apparatus 920 and industrial robot 1 allow the handling and execution of the operations described below in a variety of ways. of locations. That is to say that the 900? screwing system? suitable for performing the operations described below in a multiplicity? of positions, guaranteeing high flexibility, even on mechanical pieces with particular shapes.
[00024] In accordo con la presente invenzione, l?apparato di avvitatura 1 ? montabile sull?apparato di supporto 920 ed ?, come di seguito ampiamente descritto, impegnabile operativamente dal robot industriale 910. [00024] In accordance with the present invention, the screwing apparatus 1? mountable on the support apparatus 920 and is, as extensively described below, operatively engageable by the industrial robot 910.
[00025] In accordo con la presente invenzione, con viti ci si riferisce a viti ?classiche?, ma anche a viti ?trilobate? adatte ad eseguire un?operazione di maschiatura del pezzo meccanico durante le sue operazioni di inserimento. [00025] In accordance with the present invention, with screws we refer to ?classical? screws, but also to ?trefoil? suitable for performing a tapping operation of the mechanical piece during its insertion operations.
[00026] Preferibilmente, nella presente invenzione, i pezzi meccanici sui quali sono eseguite dette operazioni di avvitatura (e maschiatura) sono pezzi in alluminio o zama, plasticamente modificabili dalla vite durante le operazioni di avvitamento. [00026] Preferably, in the present invention, the mechanical pieces on which said screwing (and tapping) operations are performed are aluminum or zamak pieces, plastically modifiable by the screw during the screwing operations.
[00027] Secondo la presente invenzione, l?apparato di avvitatura 1 si estende lungo un asse Z-Z. [00027] According to the present invention, the screwing apparatus 1 extends along a Z-Z axis.
[00028] Preferibilmente, detto asse Z-Z corrisponde con l?asse di avvitatura. [00028] Preferably, said Z-Z axis corresponds to the screwing axis.
[00029] In accordo con la presente invenzione, le, di seguito descritte, movimentazioni rotatorie della vite e di altri componenti avvengono attorno a detto asse Z-Z. In aggiunta, in accordo con la presente invenzione, le descritte movimentazioni assiali avvengono lungo o parallelamente a detto asse Z-Z. [00029] In accordance with the present invention, the rotational movements described below of the screw and other components occur around said Z-Z axis. In addition, in accordance with the present invention, the described axial movements occur along or parallel to said Z-Z axis.
[00030] In accordo con la presente invenzione, l?apparato di avvitatura 1 comprende un dispositivo di avvitatura 2 appositamente adatto a movimentare in rotazione una vite, un dispositivo di alimentazione viti 3 adatto a fornire viti al dispositivo per l?avvitatura 2, una struttura di supporto 4 per il supporto detti dispositivi, e ulteriori dispositivi di movimentazione 5. [00030] In accordance with the present invention, the screwing apparatus 1 comprises a screwing device 2 specially adapted to rotate a screw, a screw feeding device 3 suitable to supply screws to the screwing device 2, a support structure 4 for supporting said devices, and further handling devices 5.
[00031] In particolare, l?avvitatura ? ottenuta mediante il dispositivo per l?avvitatura 2, dove alcuni suoi componenti sono comandati in rotazione e alcuni suoi componenti sono comandati in traslazione assiale. [00031] In particular, the screwing ? obtained by means of the screwing device 2, where some of its components are driven in rotation and some of its components are driven in axial translation.
[00032] In particolare, i dispositivi di movimentazione 5 sono adatti a permettere la movimentazione e il posizionamento assiale di alcuni determinati componenti, mentre la suddetta movimentazione assiale dei componenti del dispositivo per l?avvitatura 2, ?, come di seguito descritta, ottenuta mediante il robot industriale 910. [00032] In particular, the handling devices 5 are suitable for allowing the handling and axial positioning of some certain components, while the aforementioned axial handling of the components of the screwing device 2, ?, as described below, obtained by the 910 industrial robot.
[00033] Secondo la presente invenzione, il dispositivo per l?avvitatura 2 comprende, lungo l?asse Z-Z, una pinza vite 20 per il supporto e serraggio di una vite, un utensile di avvitatura 21 adatto ad impegnare una vite e un organo mandrino 22 adatto a comandare la rotazione dell?utensile di avvitatura 21. [00033] According to the present invention, the screwing device 2 comprises, along the Z-Z axis, a screw gripper 20 for supporting and tightening a screw, a screwing tool 21 suitable for engaging a screw and a spindle member 22 suitable for controlling the rotation of the screwing tool 21.
[00034] In accordo con la presente invenzione, la pinza vite 20 ? posizionata distalmente distale, lungo l?asse Z-Z, dall?organo mandrino 22. [00034] In accordance with the present invention, the screw gripper 20 ? positioned distally, along the Z-Z axis, from the spindle member 22.
[00035] Preferibilmente, la pinza vite 20 ? operativamente connessa con l?utensile di avvitatura 21 durante le operazioni di avvitatura. Mentre durante le altre operazioni, ad esempio le operazioni di alimentazione di una nuova vite, l?utensile di avvitatura 21 ? assialmente distanziato dalla pinza vite 20. [00035] Preferably, the screw gripper 20 ? operatively connected with the screwing tool 21 during the screwing operations. While during the other operations, for example the feeding operations of a new screw, the screwing tool 21 is? axially spaced from the screw collet 20.
[00036] In particolare, infatti, come di seguito ampiamente descritto, l?utensile di avvitatura 21 e l?organo mandrino 22 sono movimentabili assialmente rispetto alla pinza vite 20. [00036] In particular, in fact, as fully described below, the screwing tool 21 and the spindle member 22 can be moved axially with respect to the screw collet 20.
[00037] In accordo con una forma preferita di realizzazione, l?utensile di avvitatura 21 ? sostanzialmente un elemento a stelo che si estende lungo l?asse Z-Z. [00037] In accordance with a preferred embodiment, the screwing tool 21 is essentially a rod element that extends along the Z-Z axis.
[00038] In accordo con una forma preferita di realizzazione, l?organo mandrino 22 ? un avvitatore elettronico. [00038] In accordance with a preferred embodiment, the mandrel member 22 is an electronic screwdriver.
[00039] In accordo con una forma preferita di realizzazione, l?organo mandrino 22 ? adatto a comandare in rotazione l?utensile di avvitatura 21 (impegnato ad una vite) ad una velocit? funzione della tipologia di vite e della tipologia, e passo, della filettatura di detta vite. [00039] In accordance with a preferred embodiment, the mandrel member 22 is suitable for driving the rotation of the screwing tool 21 (engaged to a screw) at a speed? function of the type of screw and the type, and pitch, of the thread of said screw.
[00040] In accordo con la presente invenzione, il dispositivo di alimentazione viti 3 ? adatto a fornire viti al dispositivo per l?avvitatura 2, in particolare alla pinza vite 20. [00040] In accordance with the present invention, the screw feeding device 3 ? suitable for supplying screws to the screwdriving device 2, in particular to the screw clamp 20.
[00041] Preferibilmente, infatti, il dispositivo di alimentazione viti 3 comprende un elemento tubolare 30 la cui estremit? ? connessa alla pinza vite 20. Attraverso detto elemento tubolare 30, il dispositivo alimentazione viti 3, in maniera automatizzata, fornisce una vite alla pinza vite 20 all?occorrenza, ad esempio una volta terminate le operazioni di avvitamento di una vite precedente. [00041] Preferably, in fact, the screw feeding device 3 comprises a tubular element 30 whose end? ? connected to the screw gripper 20. Through said tubular element 30, the screw feeding device 3, in an automated manner, supplies a screw to the screw gripper 20 when necessary, for example once the screwing operations of a previous screw have been completed.
[00042] In accordo con la presente invenzione, la struttura di supporto 4 comprende una pluralit? di distinti componenti. [00042] In accordance with the present invention, the support structure 4 comprises a plurality of of distinct components.
[00043] In particolare, infatti, la struttura di supporto 4 comprende un telaio di base 40 montabile solidalmente all?apparato di supporto 920. [00043] In particular, in fact, the support structure 4 comprises a base frame 40 which can be mounted integrally with the support apparatus 920.
[00044] Preferibilmente detto telaio di base 40 ? costituito da uno o pi? componenti in metallo. [00044] Preferably said base frame 40 ? consisting of one or more metal components.
[00045] Sostanzialmente il telaio di base 40 funge da basamento dell?apparato di avvitatura 1. [00045] Basically, the base frame 40 serves as the base of the screwing apparatus 1.
[00046] In accordo con una forma preferita di realizzazione, il telaio di base 40 si estende parallelamente all?asse Z-Z. [00046] In accordance with a preferred embodiment, the base frame 40 extends parallel to the Z-Z axis.
[00047] Secondo la presente invenzione, inoltre, la struttura di supporto 4 comprende una piastra pinza 41, o piastra inferiore, sulla quale ? montata la pinza vite 20 e una piastra di comando 42, o superiore, di supporto dell?utensile di avvitatura 21 e dell?organo mandrino 22. [00047] Furthermore, according to the present invention, the support structure 4 comprises a gripper plate 41, or lower plate, on which mounted the screw collet 20 and a control plate 42, or higher, for supporting the screwing tool 21 and the spindle member 22.
[00048] Preferibilmente, la piastra pinza 41 si estende sostanzialmente ortogonalmente dall?asse Z-Z. [00048] Preferably, the gripper plate 41 extends substantially orthogonally from the Z-Z axis.
[00049] Preferibilmente, la piastra di comando 42 si estende sostanzialmente ortogonalmente dall?asse Z-Z. [00049] Preferably, the drive plate 42 extends substantially orthogonally from the Z-Z axis.
[00050] In accordo con una forma preferita di realizzazione, la piastra pinza 41 e la piastra di comando 42 sono operativamente connesse e supportate dal telaio di base 40. [00050] In accordance with a preferred embodiment, the gripper plate 41 and the control plate 42 are operatively connected and supported by the base frame 40.
[00051] In accordo con la presente invenzione, l?apparato di avvitatura 1 comprende specifici dispositivi di movimentazione 5 montati sulla struttura di supporto 4 ed operativamente connessi con il telaio di base 40, con la piastra pinza 41 e con la piastra di comando 42. [00051] In accordance with the present invention, the screwing apparatus 1 comprises specific movement devices 5 mounted on the support structure 4 and operatively connected with the base frame 40, with the gripper plate 41 and with the control plate 42 .
[00052] Preferibilmente, mediante i dispositivi di movimentazione 5 la piastra pinza 41 e la piastra di comando 42 sono posizionabili in preferite posizioni assiali lungo l?asse Z-Z. [00052] Preferably, by means of the movement devices 5, the gripper plate 41 and the control plate 42 can be positioned in preferred axial positions along the Z-Z axis.
[00053] In altre parole, i dispositivi di movimentazione 5 permettono la movimentazione e il posizionamento relativo della piastra pinza 41 e della piastra di comando 42 sul telaio di base 40. [00053] In other words, the handling devices 5 allow the handling and relative positioning of the gripper plate 41 and the control plate 42 on the base frame 40.
[00054] Secondo una forma preferita di realizzazione, i dispositivi di movimentazione 5 comprendono almeno un elemento di guida 50 posizionato telaio base 40 avente estensione parallela all?asse Z-Z. [00054] According to a preferred embodiment, the handling devices 5 comprise at least one guide element 50 positioned on the base frame 40 extending parallel to the Z-Z axis.
[00055] Preferibilmente, l?elemento di guida 50 comprende una o pi? rotaie parallele. [00055] Preferably, the guide element 50 comprises one or more parallel rails.
[00056] In accordo con detta forma di realizzazione, i dispositivi di movimentazione 5 comprendono anche un primo pattino 51 impegnato sulla piastra pinza 41 adatto a scorrere su detto almeno un elemento di guida 50 e un secondo pattino 52 impegnato sulla piastra di comando 42 adatto a scorrere su detto almeno un elemento di guida 50. [00056] In accordance with said embodiment, the handling devices 5 also comprise a first shoe 51 engaged on the gripper plate 41 suitable for sliding on said at least one guide element 50 and a second shoe 52 engaged on the control plate 42 suitable to slide on said at least one guide element 50.
[00057] In accordo con una forma preferita di realizzazione, primo pattino 51 e secondo pattino 52 sono appositamente conformati per impegnare in scorrimento detto elemento di guida 50. [00057] In accordance with a preferred embodiment, the first shoe 51 and second shoe 52 are specially shaped to engage said guide element 50 in sliding.
[00058] In una forma preferita di realizzazione, i dispositivi di movimentazione 5 comprendono un singolo elemento di guida 50 e il primo pattino 51 e il secondo pattino 52 scorrono entrambi su detto elemento di guida 5. [00058] In a preferred embodiment, the handling devices 5 comprise a single guide element 50 and the first shoe 51 and the second shoe 52 both slide on said guide element 5.
[00059] In accordo con una forma preferita di realizzazione, inoltre, i dispositivi di movimentazione 5 comprendono un organo freno pneumatico 53 comandabile in una posizione di fermo in maniera tale da bloccare assialmente la piastra pinza 41 lungo l?asse Z-Z. [00059] Furthermore, in accordance with a preferred embodiment, the movement devices 5 comprise a pneumatic brake member 53 which can be controlled in a stop position so as to block the gripper plate 41 axially along the Z-Z axis.
[00060] Secondo una forma preferita di realizzazione, detto organo freno pneumatico 53 ? adatto ad essere comandato in fermo durante l?esecuzione delle operazioni di avvitatura. [00060] According to a preferred embodiment, said pneumatic brake member 53? suitable to be stopped during the execution of the tightening operations.
[00061] In accordo con una forma preferita di realizzazione, l?organo freno pneumatico 53 ? comandabile pneumaticamente e comprende mezzi ganascia adatti ad essere serrati sull?elemento di guida 50. [00061] In accordance with a preferred embodiment, the pneumatic brake member 53 is which can be controlled pneumatically and comprises jaw means suitable for being clamped on the guide element 50.
[00062] Secondo una forma preferita di realizzazione, inoltre, i dispositivi di movimentazione 5 comprendono un primo gruppo pistone 54 impegnato alla piastra pinza 41 ed alla piastra di comando 42. [00062] Furthermore, according to a preferred embodiment, the movement devices 5 comprise a first piston group 54 engaged with the gripper plate 41 and with the control plate 42.
[00063] Preferibilmente, il primo gruppo pistone 54 ha una estremit? fissa alla piastra pinza 41 e l?altra estremit? fissa alla piastra di comando 42. [00063] Preferably, the first piston group 54 has one end fixed to the clamp plate 41 and the other end? fixed to the control plate 42.
[00064] In particolare, il primo gruppo pistone 54 ? comandabile pneumaticamente. [00064] In particular, the first piston group 54 ? pneumatically controllable.
[00065] Secondo una forma preferita di realizzazione, il primo gruppo pistone 54 ? comandabile pneumaticamente in blocco, ossia in una modalit? in cui la piastra pinza 41 e la piastra di comando 42 sono reciprocamente solidalmente connesse. Preferibilmente, con primo gruppo pistone 54 in blocco, la piastra pinza 41 e la piastra di comando 42 sono movimentabili in simultanea. [00065] According to a preferred embodiment, the first piston group 54 is controllable pneumatically in the block, i.e. in a mode? wherein the gripper plate 41 and the drive plate 42 are mutually integrally connected. Preferably, with the first piston group 54 in block, the gripper plate 41 and the control plate 42 can be moved simultaneously.
[00066] Inoltre, il primo gruppo pistone 54 ? comandabile pneumaticamente in sblocco in maniera tale da permettere la movimentazione assiale della piastra di comando 42 rispetto alla piastra pinza 41. [00066] Furthermore, the first piston group 54 ? which can be controlled pneumatically in release in such a way as to allow the axial movement of the control plate 42 with respect to the gripper plate 41.
[00067] In accordo con una forma preferita di realizzazione, nella configurazione in blocco, il primo gruppo pistone 54 ? esteso. [00067] In accordance with a preferred embodiment, in the en bloc configuration, the first piston group 54? extended.
[00068] In accordo con una variante di realizzazione, il primo gruppo pistone 54 ? adatto a comandare una movimentazione assiale relativa tra piastra pinza 41 e piastra di comando 42 per tornare nella configurazione a estesa. [00068] In accordance with a variant embodiment, the first piston group 54 is suitable for commanding a relative axial movement between the gripper plate 41 and the control plate 42 to return to the extended a configuration.
[00069] In accordo con una forma preferita di realizzazione, i dispositivi di movimentazione 5 comprendono anche un secondo gruppo pistone 55 impegnato al telaio base 40 e alla piastra di comando 42 adatto ad ammortizzare l?azione della forza peso della piastra di comando 42 e dei componenti su di essa alloggiati. [00069] In accordance with a preferred embodiment, the handling devices 5 also comprise a second piston group 55 engaged to the base frame 40 and to the control plate 42 suitable for cushioning the action of the weight force of the control plate 42 and of the components housed on it.
[00070] Preferibilmente, il secondo gruppo pistone 55 ? impegnato al telaio base 40 ed ha una estremit? impegnata alla piastra di comando 42. [00070] Preferably, the second piston group 55 is committed to the base frame 40 and has one extremity? engaged to the drive plate 42.
[00071] In accordo con una forma preferita di realizzazione, il secondo gruppo pistone 55 compensa l?azione della forza peso sulla piastra di comando 42, e su tutti i componenti ad essa connessi. [00071] In accordance with a preferred embodiment, the second piston group 55 compensates for the action of the weight force on the control plate 42, and on all the components connected to it.
[00072] .Preferibilmente, il secondo gruppo pistone 55 ? comandato pneumaticamente. [00072]. Preferably, the second piston group 55 is pneumatically controlled.
[00073] In accordo con una variante di realizzazione, il secondo gruppo pistone 55 ? adatto ad eseguire un?azione di comando che permette il posizionamento in una posizione assiale preferita sia della piastra di comando 42 che della piastra pinza 41. [00073] In accordance with a variant embodiment, the second piston group 55 is suitable for performing a control action which allows both the control plate 42 and the gripper plate 41 to be positioned in a preferred axial position.
[00074] In accordo con alcune forme preferite di realizzazione, la piastra di comando 42 e la piastra pinza 41 sono reciprocamente impegnabili, in maniera tale che la piastra di comando 42, movimentata dal secondo gruppo pistone 55, trasmette l?azione anche sulla piastra pinza 41. [00074] In accordance with some preferred embodiments, the control plate 42 and the gripper plate 41 are mutually engageable, so that the control plate 42, moved by the second piston group 55, also transmits the action on the plate clamp 41.
[00075] In accordo con una forma preferita di realizzazione, la piastra di comando 42 e la piastra pinza 41 sono in connessione mediante il primo gruppo pistone 54 comandato in blocco, ossia esteso. [00075] In accordance with a preferred embodiment, the control plate 42 and the gripper plate 41 are connected by means of the first piston group 54 controlled in block, ie extended.
[00076] Secondo la presente invenzione, la piastra pinza 41 e la piastra di comando 42 sono comandabili in una configurazione operativa di partenza in cui sono assialmente reciprocamente distali. Preferibilmente, mediante il primo gruppo pistone 54 e mediante il gruppo pistone 55 il posizionamento assiale delle piastre rimane invariato, essendo compensata l?azione della rispettiva forza peso. [00076] According to the present invention, the gripper plate 41 and the control plate 42 are controllable in a starting operating configuration in which they are axially distal to each other. Preferably, by means of the first piston group 54 and by means of the piston group 55, the axial positioning of the plates remains unchanged, the action of the respective weight force being compensated.
[00077] Secondo una forma preferita di realizzazione, come gi? descritto , in detta configurazione operativa di partenza la piastra pinza 41 ? assialmente bloccata in una posizione fissa (preferibilmente, per via dell?azionamento dell?organo di freno 53). [00077] According to a preferred embodiment, as already described , in said initial operating configuration the gripper plate 41 ? axially locked in a fixed position (preferably, due to the actuation of the brake member 53).
[00078] In accordo con la presente invenzione, la piastra di comando 42 ? impegnabile da un robot industriale 910 ed ? guidabile, a partire da una sua posizione assiale di partenza, in discesa verso la piastra pinza 41, in maniera tale da movimentare lungo l?asse Z-Z anche l?organo mandrino 22 sull?utensile di avvitatura 21. [00078] In accordance with the present invention, the control plate 42 is engageable by an industrial robot 910 and ? which can be guided, starting from its starting axial position, downwards towards the gripper plate 41, in such a way as to also move the spindle member 22 on the screwing tool 21 along the Z-Z axis.
[00079] Preferibilmente, la piastra di comando 42 ? guidabile in movimentazione in discesa lungo l?asse Z-Z mediante il robot industriale 910, ad una velocit? controllata ed eventualmente in funzione delle necessit? variabile. [00079] Preferably, the control plate 42 is driveable in downhill movement along the Z-Z axis using the 910 industrial robot, at a speed? controlled and possibly according to the needs? variable.
[00080] Preferibilmente, il robot industriale 910 si adatta alle necessit?, adattando l?azione di discesa in funzione dell?occorrere di differenti situazioni. [00080] Preferably, the industrial robot 910 adapts to the needs, adapting the descent action according to the occurrence of different situations.
[00081] In accordo con una forma preferita di realizzazione, il robot industriale 910 comanda una velocit? di discesa in funzione della tipologia di vite, e di pezzo meccanico su cui avvitare la vite. [00081] In accordance with a preferred embodiment, the industrial robot 910 commands a speed? of descent according to the type of screw, and of the mechanical piece on which to screw the screw.
[00082] Preferibilmente, il robot industriale 910 comanda una velocit? di discesa variando nel tempo anche in funzione dei differenti momenti in accordo coi quali ? eseguito l?avvitamento, ad esempio variando la propria azione di spinta o mantenendola costante (ma controllata) durante la maschiatura o avvitatura. [00082] Preferably, the industrial robot 910 controls a speed? of descent varying over time also as a function of the different moments in accordance with which ? performed the screwing, for example by varying its thrust action or keeping it constant (but controlled) during tapping or screwing.
[00083] Secondo una forma preferita di realizzazione, i dispositivi di movimentazione 5 permettono al robot industriale 910 di guidare in posizionamento la piastra pinza 41 e la piastra di comando 42, per successivamente permettere che il robot industriale 910 comandi il movimento assiale della piastra di comando 42. [00083] According to a preferred embodiment, the handling devices 5 allow the industrial robot 910 to guide the gripper plate 41 and the control plate 42 into positioning, to subsequently allow the industrial robot 910 to control the axial movement of the control plate command 42.
[00084] In accordo con una forma preferita di realizzazione, l?apparato di avvitatura 1 permette che mediante il robot industriale 910 ? comandabile il posizionamento della piastra pinza 41 e della piastra di comando 42, in una configurazione operativa di partenza a partire dalla quale, successivamente sono eseguite le operazioni di alimentazione della vite nell?organo di presa 20 e successivamente sono eseguite le operazioni di avvitamento, mediante la movimentazione della piastra di comando 42. [00084] In accordance with a preferred embodiment, the tightening apparatus 1 allows that by means of the industrial robot 910 ? the positioning of the gripper plate 41 and of the control plate 42 can be controlled, in a starting operating configuration starting from which, subsequently the operations of feeding the screw into the gripping organ 20 are carried out and subsequently the screwing operations are carried out, by means of the movement of the control plate 42.
[00085] Secondo una forma preferita di realizzazione, detta configurazione operativa di partenza ? assialmente compresa tra una configurazione operativa inferiore e una configurazione operativa superiore. [00085] According to a preferred embodiment, said starting operating configuration ? axially comprised between a lower operating configuration and an upper operating configuration.
[00086] Preferibilmente, la posizione assiale della piastra pinza 41 nella configurazione inferiore e la posizione assiale della piastra pinza 41 nella configurazione superiore hanno una distanza relativa compresa tra 50 e 150 mm, preferibilmente hanno una distanza relativa di 100 mm. [00086] Preferably, the axial position of the gripper plate 41 in the lower configuration and the axial position of the gripper plate 41 in the upper configuration have a relative distance between 50 and 150 mm, preferably have a relative distance of 100 mm.
[00087] In altre parole, l?apparato di avvitatura 1 ? appositamente conformato per permettere che il robot industriale 910 posiziona assialmente la piastra pinza 41 e la piastra di comando 42, nonch? successivamente, una volta bloccata assialmente la piastra pinza 41 mediante l?organo freno pneumatico 53, permette la movimentazione controllata della piastra di comando 42. [00087] In other words, the tightening apparatus 1 ? specially shaped to allow the industrial robot 910 to axially position the gripper plate 41 and the control plate 42, as well as subsequently, once the gripper plate 41 is blocked axially by means of the pneumatic brake member 53, it allows controlled movement of the control plate 42.
[00088] In accordo con la presente invenzione, le configurazioni operative sono le configurazioni nelle quali i differenti componenti sono posizionabili per eseguire le operazioni di alimentazione di una vite alla pinza vite 41; dette configurazioni sono molteplici, comprese tra la configurazione operativa inferiore (di cui alle figure 3 e 4) e la configurazione operativa superiore (di cui alle figure 5 e 6). [00088] In accordance with the present invention, the operating configurations are the configurations in which the different components can be positioned to perform the operations of feeding a screw to the screw collet 41; said configurations are multiple, comprised between the lower operating configuration (shown in figures 3 and 4) and the upper operating configuration (shown in figures 5 and 6).
[00089] In accordo con una forma preferita di realizzazione della presente invenzione, durante l?azione del robot industriale 910, il primo gruppo pistone 54 non esegue alcuna azione. [00089] In accordance with a preferred embodiment of the present invention, during the action of the industrial robot 910, the first piston group 54 does not perform any action.
[00090] Sempre, in accordo con una forma preferita di realizzazione della presente invenzione, durante l?azione del robot industriale 910, il secondo gruppo pistone 55 non esegue alcuna azione. [00090] Again, in accordance with a preferred embodiment of the present invention, during the action of the industrial robot 910, the second piston group 55 does not perform any action.
[00091] Vale a dire che il primo gruppo pistone 54 e il secondo gruppo pistone 55 sono adatti ad ammortizzare l?azione di discesa, alleggerendo il robot industriale 910 dal peso dei vari componenti da esso movimentati. [00091] That is to say that the first piston group 54 and the second piston group 55 are suitable for cushioning the descent action, lightening the industrial robot 910 from the weight of the various components moved by it.
[00092] Secondo una forma preferita di realizzazione, detta piastra di comando 42 si estende tra una estremit? pattino sulla quale ? montato il secondo pattino 52 e una estremit? di comando alla quale ? impegnabile il robot industriale 910. [00092] According to a preferred embodiment, said control plate 42 extends between one end? skate on which? mounted the second shoe 52 and one extremity? command to which ? the 910 industrial robot can be engaged.
[00093] Preferibilmente, l?apparato di avvitatura 1 comprendente un giunto di accoppiamento 6 alloggiato sulla piastra di comando 42, in corrispondenza della sua estremit? di comando, impegnabile dal robot industriale 910. [00093] Preferably, the screwing apparatus 1 comprising a coupling joint 6 housed on the control plate 42, at its end? command, which can be engaged by the industrial robot 910.
[00094] Secondo una forma preferita di realizzazione, il dispositivo di alimentazione viti 3 ? supportato dalla piastra di comando 42 e dalla piastra pinza 41. [00094] According to a preferred embodiment, the screw feed device 3? supported by drive plate 42 and gripper plate 41.
[00095] In accordo con una forma preferita di realizzazione, l?apparato di avvitatura 1 ? adatto a eseguire le operazioni di avvitatura su viti trilobate. Preferibilmente, l?apparato di avvitatura 1 ? impegnabile mediante un robot industriale 910 e l?azione di movimentazione assiale, e quindi la coppia di spinta sulla vite, ? adatta ad essere regolata dall?azionamento del robot industriale 910. [00095] In accordance with a preferred embodiment, the screwing apparatus 1 is suitable for carrying out screwing operations on trilobe screws. Preferably, the tightening apparatus 1 ? engageable by means of an industrial robot 910 and the axial movement action, and therefore the thrust torque on the screw, ? suitable to be regulated by the drive of the industrial robot 910.
[00096] In accordo con una forma preferita di realizzazione, l?apparato di avvitatura 1 e/o l?impianto per l?avvitatura automatizzata 900 comprendono una unit? di comando adatta a comandare le operazioni del robot industriale e le operazioni del dispositivo per l?avvitatura 2 in simultanea. [00096] In accordance with a preferred embodiment, the tightening apparatus 1 and/or the automated tightening system 900 comprise a unit? command suitable for controlling the operations of the industrial robot and the operations of the screwdriving device 2 simultaneously.
[00097] Preferibilmente, detta unit? di comando ? anche operativamente connessa al dispositivo di alimentazione viti 3. [00097] Preferably, said unit? command ? also operationally connected to the screw feed device 3.
[00098] Preferibilmente, detta unit? di comando ? anche operativamente connessa ai dispositivi di movimentazione 5. [00098] Preferably, said unit? command ? also operationally connected to the handling devices 5.
[00099] Secondo una forma preferita di realizzazione, il dispositivo di avvitatura 2, il robot industriale 910, e i dispositivi di movimentazione 5, sono adatti a cooperare con una vite per eseguire operazioni di svitatura. [00099] According to a preferred embodiment, the tightening device 2, the industrial robot 910, and the handling devices 5, are suitable for cooperating with a screw to perform untightening operations.
[000100] In particolare, in accordo con una forma preferita di realizzazione, la pinza vite 20 ? serrata, l?organo mandrino 22 e l?utensile di avvitatura 21 sono movimentati in rotazione in senso contrario rispetto al senso di avvitatura; in aggiunta, la piastra di comando 42 ? comandabile in risalita dal robot industriale 910; inoltre, preferibilmente, anche la piastra pinza 41 ? a sua volta movimentata in risalita. [000100] In particular, in accordance with a preferred embodiment, the screw gripper 20? when tightened, the spindle member 22 and the screwing tool 21 are moved in rotation in the opposite direction to the screwing direction; in addition, the control plate 42 ? controllable in ascent by the industrial robot 910; moreover, preferably, also the gripper plate 41? in turn moved uphill.
[000101] Secondo una forma preferita di realizzazione, la pinza vite 20 comprende organi di presa 200 adatti a permettere la presa e il serraggio di una vite. Preferibilmente, detti organi di presa 200 sono comandabili in apertura e in chiusura per permettere il passaggio di una vite durante le operazioni di presa, ma al contempo per permettere la presa e il serraggio della vite nelle operazioni di svitatura. [000101] According to a preferred embodiment, the screw gripper 20 comprises gripping members 200 suitable for allowing a screw to be gripped and tightened. Preferably, said gripping members 200 can be opened and closed to allow the passage of a screw during gripping operations, but at the same time to allow gripping and tightening of the screw in unscrewing operations.
[000102] In accordo con una forma preferita di realizzazione, la pinza vite 20 comprende un organo di comando pneumatico 250 comandabile pneumaticamente per comandare in apertura o in chiusura detti organi di presa 200 comandando quindi il rilascio o la presa di una vite. [000102] In accordance with a preferred embodiment, the screw gripper 20 comprises a pneumatic control member 250 which can be controlled pneumatically to command said gripping members 200 to open or close, thus commanding the release or gripping of a screw.
[000103] Ad esempio, preferibilmente, mediante l?organo di comando pneumatico 250, gli organi di presa 200 sono comandi in apertura al termine delle operazioni di svitatura, per permettere lo scarto della vite. [000103] For example, preferably, by means of the pneumatic control member 250, the gripping members 200 are commands to open at the end of the unscrewing operations, to allow the screw to be rejected.
[000104] Preferibilmente, detti organi di presa 200 sono quindi normalmente chiusi e comandati in apertura solo all?occorrenza. [000104] Preferably, said gripping members 200 are therefore normally closed and opened only when necessary.
[000105] Innovativamente, l?apparato di avvitatura e l?impianto per l?avvitatura automatizzata comprendente detto apparato di avvitatura in accordo con la presente invenzione adempiono ampiamente allo scopo prefissato superando le problematiche tipiche dell?arte nota. [000105] Innovatively, the screwing apparatus and the system for automated screwing comprising said screwing apparatus in accordance with the present invention largely fulfill the predetermined purpose, overcoming the typical problems of the prior art.
[000106] Vantaggiosamente, l?apparato di avvitatura ? appositamente conformato per permettere l?esecuzione delle operazioni di avvitatura mediante la cooperazione di un robot industriale. [000106] Advantageously, the screwing apparatus ? specially shaped to allow the execution of the tightening operations with the cooperation of an industrial robot.
[000107] Vantaggiosamente, l?apparato di avvitatura permette al robot industriale di gestire la spinta dell?utensile di avvitatura. Vantaggiosamente, tale forza ? regolabile dal robot industriale con un grado di precisione nell?ordine del grammo. [000107] Advantageously, the tightening apparatus allows the industrial robot to manage the thrust of the tightening tool. Advantageously, this force ? adjustable by the industrial robot with a degree of precision in the order of a gram.
[000108] Vantaggiosamente, mediante il robot industriale ? permesso un semplice controllo della posizione assiale del dispositivo per l?avvitatura, in particolare dell?utensile di avvitatura e dell?organo mandrino. [000108] Advantageously, by means of the industrial robot ? a simple control of the axial position of the screwdriving device, in particular of the screwdriving tool and the spindle member, is permitted.
[000109] Vantaggiosamente, mediante il robot industriale ? possibile posizionare la piastra pinza e la piastra di comando in una configurazione di partenza predefinita, nella quale, tramite il robot industriale sono ben note le quote. Vantaggiosamente, mediante il robot industriale ? possibile conoscere sempre la posizione assiale relativa della piastra di comando e quindi ? possibile conoscere la posizione e l?altezza della vite. [000109] Advantageously, by means of the industrial robot ? It is possible to position the gripper plate and the control plate in a predefined starting configuration, in which the dimensions are well known via the industrial robot. Advantageously, by means of the industrial robot ? possible to always know the relative axial position of the control plate and therefore ? possible to know the position and the height of the screw.
[000110] Vantaggiosamente, tutte le azioni legate alle operazioni di avvitatura, ad esempio la coppia di serraggio, sono in parte scaricate sul robot industriale. [000110] Advantageously, all the actions associated with the tightening operations, for example the tightening torque, are partially downloaded to the industrial robot.
[000111] Vantaggiosamente, ? controllabile la velocit? e forza di discesa della piastra di comando. [000111] Advantageously, ? controllable speed? and follower plate descent force.
[000112] Vantaggiosamente, mediante il primo gruppo pistone e mediante il secondo gruppo pistone ? scaricabile l?azione della forza peso sui componenti. Vantaggiosamente, il robot industriale movimenta i componenti, ma l?azione di movimentazione assiale che deve produrre ? minima, in quanto il peso dei vari componenti ? scaricato su detto primo gruppo pistone e su detto secondo gruppo pistone. [000112] Advantageously, by means of the first piston group and by means of the second piston group ? the action of the weight force on the components can be downloaded. Advantageously, the industrial robot moves the components, but the axial movement action it must produce is? minimal, as the weight of the various components ? discharged onto said first piston group and onto said second piston group.
[000113] Vantaggiosamente, la gestione pneumatica dei diversi componenti ? estremamente semplificata. [000113] Advantageously, the pneumatic management of the different components ? extremely simplified.
[000114] Vantaggiosamente, l?apparato di avvitatura permette anche l?esecuzione delle operazioni di svitatura. [000114] Advantageously, the tightening apparatus also allows the execution of the untightening operations.
[000115] E' chiaro che un tecnico del settore, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche all?invenzione sopra descritta, tutti contenuti nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti. [000115] It is clear that a technician in the sector, in order to satisfy contingent needs, could make modifications to the invention described above, all contained in the scope of protection as defined by the following claims.
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IT (1) | IT202000013009A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59227335A (en) * | 1983-06-07 | 1984-12-20 | Murata Mach Ltd | Hand of assembling robot |
JPH08309626A (en) * | 1995-05-15 | 1996-11-26 | Daifuku Co Ltd | Screw fastening device |
DE202016103143U1 (en) * | 2016-06-14 | 2017-09-18 | Kuka Roboter Gmbh | Joining unit and joining device |
-
2020
- 2020-06-01 IT IT102020000013009A patent/IT202000013009A1/en unknown
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