АППАРАТ ДЛЯ ПРОБИВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ И/ИЛИ СВАРКИ НА ОБОЛОЧКЕ БАМПЕРА Российский патент 2015 года по МПК B26F1/02 B26D5/02 B29C65/78 

Настоящее изобретение относится к аппарату для сварки и/или пробивания отверстий на оболочке бампера, например, для крепления на нем датчиков парктроника или омывателей фар, или также решеток, или элементов жесткости.

Для осуществления таких действий на оболочках бампера уже используются аппараты, включающие в себя раму, на которой размещены откидные конструкции, несущие на себе инструменты для пробивания отверстий и/или сварки. Движение откидных конструкций позволяет освободить пространство над местом, где размещается оболочка бампера, для облегчения манипулирования и установки в заданном положении этой оболочки. После установки на месте оболочки откидные конструкции возвращаются в их рабочее положение, позволяющее обеспечить работу инструментов. Работа инструментов может повлечь за собой приведение в действие силовых цилиндров, которые перемещают упомянутые инструменты до установления ими контакта с оболочкой.

Кроме откидных конструкций предусмотрены съемные и/или неподвижно установленные защитные ограждения (нематериальные типа инфракрасного экрана), задачей которых является помешать любым контактам между пользователем и находящимися в движении инструментами, которые считаются опасными ввиду их перемещения в результате воздействия вышеупомянутых силовых цилиндров. Защитные ограждения представляют собой экраны большого размера, устанавливаемые между пользователем и оболочкой и, возможно, соединенные с откидными конструкциями.

В документе EP1798019 описывается пример такого экрана в виде предохранительной светящейся шторки и/или решетки.

Одной из задач, которую пытается разрешить изобретение, является уменьшение габаритных размеров таких устройств. Габаритные размеры оцениваются с точки зрения занятого пространства, продолжительности цикла (время перемещения тем продолжительнее, чем больше ширина) и технического обслуживания. Другой задачей является сокращение капиталовложений в указанные защитные системы.

Задачи решаются аппаратом для пробивания отверстий и/или сварки на оболочке, выполненной из пластического материала, конструктивного элемента кузова автотранспортного средства, содержащего подвижные инструменты для пробивания отверстий и/или сварки, каждый из которых отрегулирован для осуществления операции по пробиванию отверстий и/или сварке; причем такая операция по пробиванию отверстий и/или сварке осуществляется в три приема:

a) переход аппарата из сложенного положения, т.е. из положения на расстоянии от оболочки, в рабочее положение, т.е. в положение, находящееся в контакте или в непосредственной близости от оболочки;

b) практическая реализация пробивания отверстий и/или сварки, а затем

c) возвращение в сложенное положение,

причем устройство, содержит, кроме того, опору, предназначенную для размещения оболочки в заданном положении;

причем аппарат отличается тем, что опора и подвижные инструменты расположены таким образом, чтобы оболочка, установленная в заданном положении на опоре, ограничивала, в случае возможного дополнения защитным экраном, безопасное пространство, внутри которого подвижные инструменты перемещаются для осуществления операции по пробиванию отверстий и/или сварке на оболочке.

В контексте изобретения подвижный характер инструментов вытекает из того факта, что они совершают движения, как правило, небольшой амплитуды во время операции по пробиванию отверстий и/или сварке. Тот факт, что инструменты будут, кроме того, откидными и совершают перемещения большей амплитуды, направленные на их высвобождение для облегчения установки на место оболочки, не рассматривается, в соответствии с идеей изобретения, как подвижность инструментов, поскольку речь не идет о подвижности во время операции по пробиванию отверстий и/или сварке.

Под термином «в контакте или в непосредственной близости с оболочкой» понимается нулевое расстояние или расстояние в несколько десятых миллиметра от оболочки, т.е. готовность осуществлять на оболочке предполагаемую операцию по пробиванию отверстий и/или сварке.

Преимущество изобретения состоит в том, что, поскольку оболочка используется для ограничения безопасного пространства, внутри которого подвижные инструменты совершают небольшие движения, позволяющие обеспечить пробивание отверстий и/или сварку; причем безопасное пространство ограничивается строго необходимым объемом, и исключаются недостатки откидных конструкций, известных на основе достигнутого уровня техники.

Согласно изобретению защитный экран, который дополняет при необходимости оболочку бампера при определении пределов безопасного пространства, может быть подвижным или неподвижно установленным, материальным или нематериальным.

Согласно варианту осуществления изобретения аппарат содержит, кроме того, по меньшей мере, одну откидную конструкцию, удерживающую, по меньшей мере, часть инструментов; причем эта откидная конструкция может занимать откинутое положение, в котором она освобождает пространство против опоры для облегчения установки в заданном положении оболочки бампера на опоре, и рабочее положение, в котором она удерживает инструменты в рабочем положении против оболочки бампера, расположенного на опоре.

Изобретение может быть применено к другим деталям, выполненным из пластического материала, конструктивного элемента кузова автотранспортного средства, в частности оболочек бампера, или оболочек крыльев, или юбок; причем юбка представляет собой стенку, являющуюся продолжением бампера вниз, в передней или задней части автотранспортного средства.

Когда изобретение применимо к оболочке, содержащей боковые отводы (также называемые «ползунами»), которые придают оболочке вогнутую форму и разграничивают внутреннее пространство в вогнутости оболочки, возможны два способа практической реализации. Согласно первому способу практической реализации опора расположена для размещения направленной оболочки с ее боковыми отводами, направленными вниз. Согласно второму способу практической реализации изобретения опора расположена для размещения направленной оболочки с ее боковыми отводами, направленными вверх.

Если аппарат осуществляет только сварку без пробивания отверстий, предпочтительно согласно изобретению, чтобы опора была установлена для размещения направленной оболочки с ее боковыми отводами, направленными вверх.

Если аппарат осуществляет пробивание отверстий и, возможно, сварку, предпочтительно, согласно изобретению, чтобы опора была расположена для размещения направленной оболочки с ее боковыми отводами, направленными вниз.

Изобретение будет лучше понятно после изучения нижеследующего описания, которое ни в коей мере не носит ограничительного характера и приведено исключительно в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые фигуры чертежей, на которых:

Фиг.1 представляет собой вид в изометрии аппарата для сварки согласно первому варианту осуществления изобретения;

Фиг.2 представляет собой схематический вид в разрезе аппарата для пробивания отверстий и сварки, согласно второму варианту осуществления изобретения; причем аппарат находится в положении, позволяющем осуществлять операции по пробиванию отверстий и/или сварке;

Фиг.3 представляет собой вид в разрезе по линии II-II на фиг.2, причем аппарат находится в положении перед началом операций по пробиванию отверстий и/или сварке.

На фиг.1 следующие цифровые позиции обозначают следующие конструктивные элементы:

1. Аппарат в целом.

3. Рама аппарата.

5. Контрольный экран.

7. Рабочая плоскость.

9. Опора, которая закреплена на рабочей плоскости 7. Опора 9 в данном случае разделена на разъединенные секции 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h, но вместе они вписываются в объем, схематично воспроизведенный прерывистыми линиями, базовая сторона которого 11 является ровной и лежит на рабочей плоскости 7, а верхняя поверхность 13 повторяет выпуклую форму обшивки бампера.

14. Обозначает в целом кнопки управления, датчики, соединительные элементы и другие устройства, которые не связаны непосредственно с изобретением и конструктивный элемент которого в данном случае не поставляется.

15 и 17. Конструкции, имеющие форму параллелепипеда и образованные металлическими стержнями 18, размещенными в ребрах упомянутой конструкции. Каждая конструкция становится откидной в связи с тем, что она установлена вращающейся вокруг шарнирного узла, размещенного на ее заднем горизонтальном верхнем ребре 15a, 17a, и содержит на своей верхней горизонтальной стороне и на своих передней и боковых вертикальных сторонах прозрачные защитные экраны 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26. В сложенном положении откидные конструкции 15, 17 освобождают место сверху опоры 9, что позволяет осуществить установку оболочки бампера (не показан) на опоре 9 без риска ее поцарапать.

Две откидные конструкции 15, 17 жестко соединены между собой и управляются посредством общей ручки 29, закрепленной по обе стороны между верхними ребрами двух конструкций.

Защитные экраны 19, 21, 22, 23, 25, 26 разрезаны таким образом, чтобы совпадать с формой оболочки бампера (не показан), размещенной на опоре 9. Таким образом, каждый передний экран 22, 26 повторяет внутреннюю выпуклую форму оболочки бампера, а каждый внутренний и наружный боковой экран 21, 25 и 19, 23 повторяет поперечное сечение оболочки бампера.

Когда откидные конструкции 15 и 17 переведены вниз в рабочее положение, как это показано на фиг.1, экраны и оболочка бампера (не показан) взаимодействуют для ограничения вместе закрытого пространства (или почти закрытого с точными зазорами и в соответствии с выдвигаемыми требованиями эргономики и безопасности).

Внутри данного закрытого пространства подвижные инструменты 35 для сварки удерживаются конструкциями 15 и 17. Каждый подвижный инструмент для сварки в действительности представляет собой половину сборной конструкции для сварки, содержащей подвижный инструмент 35 и неподвижно установленный инструмент 33, которые должны быть размещены с одной и другой стороны оболочки бампера для их сварки. В случае, изображенном на фиг.1, подвижные инструменты 35, удерживаемые конструкциями 15, 17, представляют собой подвижные сонотроды, которые способны переходить из положения ожидания, т.е. из положения на удалении от этой оболочки, в рабочее положение, т.е. в положение против оболочки, посредством силовых цилиндров, а неподвижно установленные инструменты 33 представляют собой наковальни, интегрированные в секции 9a и 9f опоры 9. Когда конструкции 15, 17 откинуты, откидные инструменты 35 находятся в сложенном положении, в котором они удалены от опоры и не мешают установке оболочки бампера на опоре 9. Когда конструкции 15, 17 находятся в рабочем положении, подвижные инструменты 35 размещены соответствующим образом в положении ожидания относительно оболочки бампера для того, чтобы иметь возможность выполнять операции желаемой сварки на оболочке бампера. В этом положении ожидания подвижные инструменты находятся практически в контакте с оболочкой. В случае необходимости подвижные инструменты 35 могут перемещаться на небольшое расстояние для установления контакта с оболочкой бампера (для этого они содержат силовые цилиндры), но их перемещение ограничивается, таким образом, небольшим безопасным пространством, ограниченным экранами 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 и оболочкой бампера.

Во время операций по сварке подвижные инструменты подвергаются в ряде случаев небольшим перемещениям, необходимым для производства собственно сварки.

Подвижные инструменты перемещаются, таким образом, в безопасном пространстве, ограниченном одновременно экранами и оболочкой бампера. Согласно описанному примеру инструменты 35 являются одновременно подвижными и откидывающимися, но их подвижность вытекает из их небольших перемещений во время операции по сварке, а не манипуляций конструкций 15 и 17.

В примере практической реализации, представленном на фиг.2 и 3, схематически изображен аппарат 40 для установки опор ультразвуковых датчиков 42 парктроника на оболочке бампера 44. Такие опоры 42 устанавливаются посредством специальных наборов инструментов, осуществляющих одновременно не только пробивание отверстий, но также и размещение внутри и производство окончательной закрепляющей сварки. Как отмечалось ранее, аппарат 40 содержит откидную конструкцию 46, которая перемещается пользователем 48 между откинутым положением и рабочим положением.

В отличие от примера, представленного на фиг.1, откидная конструкция 46 не содержит защитных экранов, и оболочка бампера 44 размещается перекрещивающейся книзу благодаря приведенной в соответствие опоре, несколько участков 58 которой видны на разрезе, представленном на фиг.3.

Каждый специальный набор инструментов образован двумя подвижными инструментами, а именно первым подвижным инструментом 50, закрепленным на опоре, и вторым подвижным инструментом 52, удерживаемым откидной конструкцией 46. Первый подвижный инструмент 50 образован матрицей из запоминающих элементов (которая обеспечивает обратное противодействие пробиванию отверстий) и держателем опоры/сонотрода, способных осуществлять друг за другом операции по пробиванию отверстий оболочки 44, удержания опоры датчика парктроника 42 и приваривания этой опоры датчика к оболочке. Эти операции требуют перемещения подвижного инструмента 50 из его положения ожидания. Второй подвижный инструмент 52 образован пробойником/съемником и наковальней (которая обеспечивает обратное противодействие для сварки); причем пробойник/съемник может быть доставлен силовым цилиндром (не показан), который его переводит из сложенного положения (в стороне от оболочки 44) в рабочее положение, однако это движение не было осуществлено во время операций по пробиванию отверстий и сварке. Во время упомянутых операций по пробиванию отверстий и сварке подвижный инструмент 52 подвергается небольшим перемещениям, но в направлении внутренней части оболочки таким образом, что он переходит из своего рабочего положения, т.е. из положения в контакте или в непосредственной близости с оболочкой, в положения, в которых его части, потенциально опасные для оператора, проникают в оболочку или проходят сквозь оболочку для того, чтобы вновь оказаться во внутреннем пространстве оболочки.

На этом аппарате 40 опора 58 расположена таким образом, что оболочка бампера 44 ориентирована вместе со своими боковыми отводами 54, или ползунами, направленными вниз, ограничивая с участками 58 опоры, которые играют также роль экранов, внутреннее пространство 56 в ее вогнутости. Это пространство 56 образует безопасное пространство, внутри которого перемещаются подвижные инструменты 50 во время операций по пробиванию отверстий и сварке.

Из примеров, описание которых приведено выше, видно, что, благодаря опоре и размещению подвижных инструментов, оболочка бампера предоставляет полностью или частично защитные экраны, позволяющие обеспечить защиту операторов, работающих с аппаратом.

Очевидно, что варианты осуществления, приведенные выше, не имеют ограничительного характера и могут подвергаться любым требуемым изменениям, не выходя при этом за рамки изобретения.

Изобретение может быть использовано для пробивания отверстий и/или сварки в конструктивном элементе кузова автотранспортного средства в виде оболочки из пластического материала. Опора (9, 58) предназначена для размещения оболочки (44) в заданном положении. Подвижные инструменты (35, 50) смонтированы с возможностью их перемещения для выполнения операций по пробиванию отверстий и сварки внутри пространства, ограниченного оболочкой (44). По меньшей мере, часть инструментов установлена на откидной конструкции с возможностью ее перевода из сложенного положения в рабочее положение и обратно без ее перемещения. В сложенном положении откидная конструкция (15, 17) может быть выполнена с возможностью образования свободного пространства напротив опоры (9) для облегчения установки на ней оболочки и с возможностью удержания в рабочем положении подвижных инструментов (35). Аппарат может быть снабжен защитным экраном, установленным на откидной конструкции, ограничивающим пространство для перемещения подвижных инструментов. Аппарат имеет небольшие габаритные размеры и ограничивает безопасное пространство строго необходимым объемом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Аппарат (1, 40) для выполнения операций по пробиванию отверстий и сварке в конструктивном элементе кузова автотранспортного средства, выполненном в виде оболочки из пластического материала (44), содержащий опору (9, 58), обеспечивающую размещение оболочки (44) в заданном положении, и подвижные инструменты (35, 50) для пробивания отверстий и сварки, по меньшей мере, часть которых установлена на откидной конструкции, выполненной с возможностью ее перевода из сложенного положения в рабочее положение и обратно, при этом подвижные инструменты (35, 50) смонтированы с возможностью их перемещения для выполнения операций по пробиванию отверстий и сварки внутри пространства, ограниченного упомянутой оболочкой, без перемещения откидной конструкции.

2. Аппарат по п. 1, в котором откидная конструкция (15, 17) выполнена с возможностью образования в сложенном положении свободного пространства напротив опоры (9) для облегчения установки на ней оболочки и с возможностью удержания в рабочем положении установленных на ней подвижных инструментов (35) в контакте с оболочкой или в непосредственной близости от нее.

3. Аппарат по п. 1 или 2, который дополнительно снабжен защитным экраном, установленным на откидной конструкции, ограничивающим пространство для перемещения подвижных инструментов.