用于使連接桿斷裂的機(jī)器和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于使連接桿斷裂的機(jī)器，該機(jī)器包括具有電動馬達(dá)(400)的電壓力機(jī)，該電動馬達(dá)(400)用于致動可擴(kuò)張元件。該電壓力機(jī)包括第一致動器部件(410)和第二致動器部件(430)，第一致動器部件(410)和第二致動器部件(430)設(shè)置成使得當(dāng)?shù)谝恢聞悠鞑考ㄟ^所述電動馬達(dá)(400)從第一位置被驅(qū)動至第二位置(圖12C)時，(a)在不使第二致動器部件(430)移位的情況下第一致動器部件(410)首先通過電動馬達(dá)(400)從第一位置(圖12A)被驅(qū)動至中間位置(圖12B)，以及(b)隨后第一致動器部件(410)通過電動馬達(dá)(400)從所述中間位置(圖12B)進(jìn)一步被驅(qū)動至所述第二位置(圖12C)，從而使第二致動器部件從未擴(kuò)張位置運(yùn)動至擴(kuò)張位置。
【專利說明】用于使連接桿斷裂的機(jī)器和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)連接桿(也被稱為連桿)的機(jī)器和方法，并且特別地涉及用于執(zhí)行使桿的大端斷裂及相關(guān)動作的機(jī)器。

【背景技術(shù)】
[0002]在汽車的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中，連接桿用于將活塞連接至曲軸。例如，連接桿通常由金屬(比如鋼)制成——但是也可以使用其他材料——以達(dá)到希望的輕度。連接桿通常具有帶有小孔的小端和帶有大孔的大端。小端附接至活塞銷或者類似物，并且大端通常連接至曲軸。
[0003]圖1示出了連接桿的典型設(shè)計。連接桿1000包括下文將稱為桿部件或桿1001的部分(包括莖部1004和其中形成有小孔1005的小端1003以及其中形成有大孔1006的大端部分，)以及帽1002，帽1002與桿1001的大端一起限定大孔1006。帽1002通過擰到對應(yīng)的孔中的螺釘1007附接至桿。桿1001與帽1002之間的接合點1008在完工的桿上經(jīng)常幾乎不可見。
[0004]連接桿通過機(jī)加工單個金屬件形式的坯料來獲得，使得生產(chǎn)包括具有小孔的小端和具有大孔的大端這兩者的桿坯料。該桿坯料隨后分裂為桿1001和帽1002。該操作通常稱為桿的“斷裂”，該操作通常通過將物體——比如兩個擴(kuò)張器心軸部件——引入到大孔1006中，并且使用例如楔元件分離這兩個心軸部件來執(zhí)行。在執(zhí)行實際斷裂之前，大端已通過例如激光或者其他適當(dāng)?shù)姆绞奖弧翱逃腥笨?”使得建立限定出如下平面的缺口，其中，大端在兩個擴(kuò)張器心軸部件分開期間將在此平面處分裂。
[0005]由于帽1002和桿1001通過實際上“斷裂”金屬(取代，例如，通過切割或者其他方式，或者取代從兩個單獨坯料生產(chǎn)桿和帽)而彼此分離，因此，一旦桿和帽已經(jīng)重新組裝以形成連接桿，桿和帽連接至彼此的部位處的表面就非常好地裝配在一起。
[0006]斷裂桿坯料是常規(guī)的制造連接桿的現(xiàn)有技術(shù)。
[0007]例如，DE-19841027-C1描述了用于斷裂桿的機(jī)器。激光用于生產(chǎn)限定斷裂平面的缺口。斷裂通過使用呈現(xiàn)為兩個擴(kuò)張器心軸半部的部件而執(zhí)行，兩個擴(kuò)張器心軸半部由于楔元件的運(yùn)動而擴(kuò)張。該機(jī)器還包括用于將帽擰到桿上的裝置。
[0008]US-6457621-B1教示了用于通過使用連個擴(kuò)張器心軸半部和開裂楔狀物來斷裂大端將連接桿的桿和帽分離的裝置。該裝置包括固定裝置半部和可運(yùn)動裝置半部。US-6457621-B1寬泛地描述了桿坯料在操作期間怎樣被固定在其位置中。
[0009]同樣，DE-9320463_U1，EP-58119-A1和 EP-467198-A1 描述了用于斷裂連接桿的不同裝置。
[0010]US-6671955-BI描述了用于在斷裂后，通過應(yīng)用振動處理來處理連接桿的方法。斷裂表面在振動處理期間處于接觸。
[0011]一般地，用于斷裂大端的可擴(kuò)張元件一比如包括兩個擴(kuò)張器心軸半部的可擴(kuò)張元件一通過機(jī)械柱塞，以及更經(jīng)常地，通過液壓系統(tǒng)致動。液壓系統(tǒng)已被認(rèn)為工作良好并且總體可靠。然而，人們認(rèn)為液壓系統(tǒng)可能涉及某些缺點。例如，液壓系統(tǒng)不能總是如人所希望的那樣清潔，并且人們相信過程的穩(wěn)定性和控制可能遠(yuǎn)非完美。而且，液壓系統(tǒng)要求傳感器核實速度、力、位置等。而且，利用液壓致動器的機(jī)器的操作可能依賴于外部因素，比如溫度。液壓系統(tǒng)的操作可以很大程度上受溫度的影響，因為溫度影響系統(tǒng)的流體黏性。因此，性能可以隨著溫度變化。而且，至少在一些已知裝置中，液壓系統(tǒng)或者氣動系統(tǒng)的能耗可能相當(dāng)高。
[0012]US-2005/0044706-A1教示了使用結(jié)合有導(dǎo)引件或者凸輪裝置的步進(jìn)馬達(dá)以致動用于斷裂連接桿的大端的擴(kuò)張元件。楔狀物根據(jù)一對滾子在具有上和下凸輪表面的導(dǎo)引件上的位置而沿豎向方向移位。導(dǎo)引件的上表面和下表面的不同部分安置在不同的水平面上，由此，當(dāng)正確地加工有尺寸時，導(dǎo)引件使得楔狀物能夠非常精確地沿豎向方向在不同的位置之間運(yùn)動。因此，能夠獲得楔狀物沿豎向方向上的非常精確地移位，甚至當(dāng)使用相當(dāng)簡單并且廉價的步進(jìn)馬達(dá)時亦能夠如此。
[0013]在US-2005-0044706-A1中公開的系統(tǒng)的缺點是，楔狀物沿豎向方向上的不同位置根據(jù)導(dǎo)引件的形狀決定。因此，為了改變楔狀物沿豎向方向上的移位——例如，為了改變移位的幅度——，需要用不同的導(dǎo)引件替換該導(dǎo)引件。因此，例如為了改進(jìn)斷裂過程或者為了使機(jī)器適應(yīng)不同種類的連接桿，楔狀物移位的方式的調(diào)整是需要操作者的干預(yù)以替換導(dǎo)引件的復(fù)雜任務(wù)。
[0014]W0-2013/034782-A1教示了基于使用具有用于致動可擴(kuò)張元件的伺服馬達(dá)的電壓力機(jī)的不同方法。具有可以被軟件容易和可靠地控制的伺服馬達(dá)的電壓力機(jī)提供靈活性和可靠性。諸如力、速度、位置等的參數(shù)可以容易地控制。通過伺服馬達(dá)致動的電壓力機(jī)可以通常以大約+/-0.005mm的重復(fù)性操作。例如當(dāng)選配該機(jī)器以斷裂一個新種類的連接桿時，重復(fù)性的程度可以減少執(zhí)行校準(zhǔn)的需要。電壓力機(jī)的工作方式——例如關(guān)于移位和速度——可以通過選配用于控制伺服馬達(dá)的軟件來容易地進(jìn)行修改，例如通過在用于一種連接桿的一組指令與適用于另一種連接桿的一組指令之間切換。因此，與由US-2005/0044706-A1教示的裝置的情況相反，由W0-2013/034782-A1教示的具有伺服馬達(dá)的電壓力機(jī)可以在不需要對硬件進(jìn)行任何復(fù)雜改變的情況下僅通過選配用于控制伺服馬達(dá)的軟件來適應(yīng)不同種類的連接桿。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的第一方面涉及一種用于使具有小端和大端的連接桿斷裂成桿部件和帽部件的機(jī)器或者設(shè)備。該機(jī)器包括:
[0016]定位元件，定位元件用于將所述連接桿定位在用于斷裂的位置中；
[0017]可擴(kuò)張元件，可擴(kuò)張元件設(shè)置成插入到連接桿的所述大端中的孔中，以允許通過使所述可擴(kuò)張元件擴(kuò)張而使所述連接桿分裂成所述桿部件和所述帽部件；以及
[0018]電壓力機(jī)，電壓力機(jī)包括用于致動所述可擴(kuò)張元件的電動馬達(dá)，例如，伺服馬達(dá)。
[0019]電壓力機(jī)包括第一致動器部件，第一致動器部件設(shè)置成通過所述電動馬達(dá)在第一位置和第二位置之間被驅(qū)動。所述機(jī)器還包括第二致動器部件，第二致動器部件設(shè)置成通過所述第一致動器部件在未擴(kuò)張位置或初始位置與擴(kuò)張位置或最終位置之間被驅(qū)動，在未擴(kuò)張位置中，第二致動器部件不引起所述可擴(kuò)張元件的擴(kuò)張，而在擴(kuò)張位置中，第二致動器部件引起所述可擴(kuò)張元件的擴(kuò)張。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，第一致動器部件和第二致動器部件設(shè)置成使得當(dāng)述第一致動器部件通過電動馬達(dá)從所述第一位置被驅(qū)動至所述第二位置時
[0021](a)在不使第二致動器部件移位的情況下，第一致動器部件首先通過電動馬達(dá)從所述第一位置被驅(qū)動至中間位置，以及
[0022](b)隨后第一致動器部件通過電動馬達(dá)進(jìn)一步從所述中間位置被驅(qū)動至所述第二位置，從而使第二致動器部件從未擴(kuò)張位置運(yùn)動至擴(kuò)張位置。
[0023]因此，當(dāng)?shù)谝恢聞悠鞑考乃龅谝晃恢抿?qū)動至所述中間位置時，第一致動器部件不會使第二致動器部件移位進(jìn)而不會由于產(chǎn)生使第二致動器部件移位(這引起擴(kuò)張元件的擴(kuò)張)所需要的動力而損失動量、速度或者能量。因此，在當(dāng)?shù)谝恢聞悠鞑考牡谝晃恢帽或?qū)動至中間位置的第一階段期間，電動馬達(dá)可以使第一致動器部件加速使得能夠達(dá)到期望的速度和動量并且/或者累積期望量的動能，而不在使可擴(kuò)張元件擴(kuò)張上花費(fèi)動力。一旦第一致動器部件達(dá)到期望的速度，第一致動器部件可以與第二致動器部件相互作用使得第二致動器部件移位，從而引起可擴(kuò)張元件的擴(kuò)張。已發(fā)現(xiàn)的是，例如，在不需要大尺寸馬達(dá)的情況下，因此，能夠提高斷裂過程的質(zhì)量，并且從而得到連接桿的高效的和高質(zhì)量的斷裂或者分裂。
[0024]在使連接桿斷裂的現(xiàn)有技術(shù)中，連接桿通常在桿的大端處的兩個直徑上相對的位置處斷裂。通常，桿首先在這些位置中的一個位置處斷裂，并且之后在另一位置處斷裂(例如，如在US-2002/0023939-A1的圖7和US-2005/0044706-A1的圖13中示出的，示出了第二破裂如何緊接在第一破裂之后進(jìn)行)。為了減小桿部分在與斷裂相鄰的區(qū)域中的不期望的變形的風(fēng)險，期望的是，兩個破裂之間的時間少并且斷裂迅速地進(jìn)行。已發(fā)現(xiàn)的是，通過在開始使第二致動器部件運(yùn)動之前讓馬達(dá)使第一致動器部件加速可以有助于縮短兩個破裂之間的時間，并且有助于減小不期望的變形的風(fēng)險，這通過減小可擴(kuò)張元件的擴(kuò)張開始與第二破裂發(fā)生的時刻之間的時間來實現(xiàn)，從而完成連接桿的斷裂。通過這兩步驟過程，馬達(dá)可以首先使第一致動器部件加速至期望的速度，并且加速過程不被第二致動器部件和可擴(kuò)張元件之間的相互作用阻礙，并且此后，通過馬達(dá)支撐的第一致動器部件的速度和動量用于實現(xiàn)快速斷裂。
[0025]在本發(fā)明的一些實施方式中，所述第一致動器部件和所述第二致動器部件彼此相關(guān)地設(shè)置，使得第一致動器部件能夠相對于所述第二致動器部件軸向移位至與所述第一位置與所述中間位置之間的距離相對應(yīng)的程度。即，可以使用一種伸縮裝置或類似的裝置，其中，第一致動器部件和第二致動器部件組成允許兩個部件之間的一定程度的運(yùn)動的組件。因此，當(dāng)從第二位置時返回，第一致動器部件可以將第二致動器部件拖回至其初始位置。
[0026]在本發(fā)明的一些實施方式中，所述第一致動器部件和所述第二致動器部件設(shè)置成使得所述致動器部件中的一個致動器部件具有如下的部分，該部分設(shè)置在另一致動器部件的一部分內(nèi)，使得所述致動器部件中的所述一個致動器部件保持在所述另一致動器部件內(nèi)，并且能夠相對于所述另一致動器部件運(yùn)動(比如軸向運(yùn)動)至與所述第一位置與所述中間位置之間的距離相對應(yīng)的程度。即，一方面，通過允許第一致動器部件在不被第二致動器部件阻礙情況下加速的運(yùn)動可能性，能夠?qū)崿F(xiàn)組裝。由于兩個致動器部件中的一個致動器部件保持在另一個致動器部件內(nèi)的事實，當(dāng)?shù)谝恢聞悠鞑考祷刂疗涑跏嘉恢脮r，第一致動器部件將第二致動器部件拖動至中間位置，從而使第二致動器部件處于準(zhǔn)備好開始另一個斷裂操作的位置。
[0027]在本發(fā)明的一些實施方式中，所述第一致動器部件的端部保持在所述第二致動器部件的保持部內(nèi)。該端部可以具有比所述第一致動器部件的相鄰部大的直徑和/或具有橫向突出部，以維持被保持的狀態(tài)。
[0028]在本發(fā)明的一些實施方式中，所述第一致動器部件的所述端部能夠在所述第二致動器部件的所述保持部內(nèi)移位與所述第一位置與所述中間位置之間的距離相對應(yīng)的距離。
[0029]在本發(fā)明的一些實施方式中，所述第一致動器部件設(shè)置成在所述第一致動器部件從所述第一位置到達(dá)所述中間位置時撞擊所述第二致動器部件。因此，可以實現(xiàn)如錘子那樣的撞擊或者類似的撞擊，從而允許連接桿的迅速破裂。在本發(fā)明的一些實施方式中，第一致動器部件放置在第二致動器部件上方，使得當(dāng)所述第一致動器部件從所述第一位置到達(dá)所述中間位置時，所述第一致動器部件的端部撞擊所述第二致動器部件的端部或者其他部分，因而在所述第二致動器部件上施加向下的推力。已發(fā)現(xiàn)的是，該種類的裝置易于實施并且以可靠的方式工作。例如，匹配部可以是鈍的或者設(shè)置為在不承受過量磨損的情況下支撐大量的沖擊。
[0030]在本發(fā)明的一些實施方式中，第一致動器部件設(shè)置成利用設(shè)置成通過所述電動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的主軸沿豎向方向在所述第一位置與所述第二位置之間移位。例如，所述第一致動器部件可以附接至支架，支架聯(lián)接至所述主軸，使得支架根據(jù)通過電動馬達(dá)進(jìn)行的主軸的旋轉(zhuǎn)豎向地移位。因此，獲得簡單并且緊湊的裝置。在本發(fā)明的一些實施方式中，主軸與電動馬達(dá)的輸出軸平行地設(shè)置，從而傳動裝置與所述輸出軸和所述主軸相互連接，使得所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)引起主軸的旋轉(zhuǎn)。這種平行的馬達(dá)軸和主軸的布置已證明是適當(dāng)?shù)牟⑶沂沟脵C(jī)器的構(gòu)造緊湊。
[0031]在本發(fā)明的一些實施方式中，可擴(kuò)張元件包括擴(kuò)張器心軸半部，該擴(kuò)張器心軸半部設(shè)置為通過楔元件分離，所述第二致動器部件包括所述楔元件。
[0032]在本發(fā)明的一些實施方式中，所述電動馬達(dá)和所述第一致動器部件設(shè)置成使得所述電動馬達(dá)首先使所述第一致動器部件加速，直到第一致動器部件達(dá)到預(yù)定速度，并且此后維持所述第一致動器部件基本上以所述預(yù)定速度運(yùn)動，所述機(jī)器構(gòu)造成使得當(dāng)所述第一致動器部件基本上以所述預(yù)定速度運(yùn)動時，所述連接桿的斷裂通過第一破裂和第二破裂發(fā)生。例如，第一致動器部件可以在其到達(dá)預(yù)定速度后開始使所述第二致動器部件移位，使得當(dāng)所述第一致動器部件以此基本恒定的預(yù)定速度運(yùn)動時可擴(kuò)張元件的整體擴(kuò)張發(fā)生。明顯地，可以發(fā)生所述速度的微小變化，但是在此間隔期間，與預(yù)定速度的偏量優(yōu)選地小于10%，更優(yōu)選地小于5%并且甚至更優(yōu)選地小于2%或者1%。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在斷裂過程期間一包括至少在第一破裂之前的時刻和第二破裂之后的時刻，并且優(yōu)選地包括擴(kuò)張元件的擴(kuò)張的整個階段直到第二破裂后一保持致動器部件以基本恒定的預(yù)定速度運(yùn)動有益于確保可以通過相同的方式執(zhí)行隨后連接桿的斷裂，即，其有助于過程的可重復(fù)性并且有助于保證隨后生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量和類似度。被認(rèn)為對用于內(nèi)燃機(jī)車輛(比如汽車和卡車)的多數(shù)尺寸和種類的連接桿實用的是，該預(yù)定速度基本維持了第一致動器部件的幾厘米的運(yùn)動，例如，多于I厘米、2厘米或3厘米，但是少于15厘米、10厘米、8厘米、6厘米、5厘米或4厘米，比如多于2厘米但小于10厘米?；竞愣ㄋ俣葢?yīng)當(dāng)優(yōu)選地維持足夠的距離，使得確保在第一致動器部件和可選地第二致動器部件以基本預(yù)定的速度移位時，斷裂過程的相關(guān)部分將會發(fā)生，包括第一破裂和第二破裂以及擴(kuò)張元件的部分或全部擴(kuò)張。然而，致動器部件以預(yù)定速度運(yùn)動經(jīng)過過量距離將不會有助于質(zhì)量而僅導(dǎo)致磨損和能量的不必要的使用。
[0033]在一些實施方式中，電動馬達(dá)為伺服馬達(dá)。伺服馬達(dá)可以通過軟件控制，并且試用和誤差測試可以按照慣例通過選配軟件執(zhí)行，直到發(fā)現(xiàn)連接桿以可靠且可重復(fù)的方式斷裂。例如，軟件可以適于確保第一致動器部件達(dá)到編程的且預(yù)定的速度并且此后在斷裂過程期間保持在該速度，如以上解釋的。
[0034]本發(fā)明的第二方面涉及使用根據(jù)本發(fā)明的第一方面的機(jī)器使具有小端和大端的連接桿斷裂為桿部件和帽部件的方法。該方法包括如下步驟:
[0035]操作電動馬達(dá)以使第一致動器部件加速，同時使所述第一致動器部件從所述第一位置移位至所述中間位置；以及
[0036]此后，進(jìn)一步操作電動馬達(dá)以將第一致動器部件驅(qū)動至所述第二位置，使得所述第一致動器部件使所述第二致動器部件從未擴(kuò)張位置或者初始位置移位至所述擴(kuò)張位置，以使所述可擴(kuò)張元件擴(kuò)張，從而使連接桿斷裂成所述桿部件和所述帽部件。
[0037]當(dāng)然，不需要從第一位置至中間位置的整個移位期間都進(jìn)行加速，例如，在本發(fā)明的一些實施方式中，第一致動器部件在到達(dá)所述中間位置前達(dá)到其期望的預(yù)定速度。
[0038]在本發(fā)明的一些實施方式中，電動馬達(dá)被操作成首先使第一致動器部件加速，直到第一致動器部件達(dá)到預(yù)定速度，并且，電動馬達(dá)此后操作成維持所述第一致動器部件基本上以所述預(yù)定速度運(yùn)動，直到連接桿由于第一破裂和第二破裂而斷裂之后。例如，第一致動器部件可以在其開始使第二致動器部件移位之前達(dá)到所述第一速度，使得兩個所述致動器部件在斷裂過程期間以基本恒定的預(yù)定速度被驅(qū)動，斷裂過程包括可擴(kuò)張元件的擴(kuò)張階段直到連接桿的斷裂通過兩個破裂完成之后。基本恒定速度優(yōu)選地表明了與預(yù)定速度值的偏離小于或者1%。速度的加速或者維持可以通過對控制電動馬達(dá)的控制單元進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木幊虂韺崿F(xiàn)。
[0039]在本發(fā)明的一些實施方式中，該方法還包括如下的步驟:操作電動馬達(dá)以使第一致動器部件從所述第二位置移位返回至所述第一位置，使用第一致動器部件來將所述第二致動器部件從所述擴(kuò)張位置拖動至所述未擴(kuò)張位置或者初始位置。
[0040]本發(fā)明的第三方面涉及一種使用機(jī)器使具有小端和大端的連接桿斷裂成桿部件和帽部件的方法，該機(jī)器包括:
[0041]定位元件，該定位元件用于將所述連接桿定位在用于斷裂的位置中；
[0042]可擴(kuò)張元件，該可擴(kuò)張元件設(shè)置成插入至連接桿的所述大端中的孔中，以允許通過使所述可擴(kuò)張元件擴(kuò)張而使所述連接桿分裂成所述桿部件和所述帽部件；以及
[0043]電壓力機(jī)，電壓力機(jī)包括電動馬達(dá)，電動馬達(dá)用于通過使所述致動器移位以使可擴(kuò)張元件擴(kuò)張來致動可擴(kuò)張元件，
[0044]該方法包括下述步驟:
[0045]操作電動馬達(dá)以便在所述可擴(kuò)張元件的擴(kuò)張之前，首先使所述致動器加速，直到致動器達(dá)到預(yù)定速度，并且
[0046]此后，在所述可擴(kuò)張元件的擴(kuò)張期間，維持所述致動器基本上以所述預(yù)定速度運(yùn)動(例如，在與預(yù)定速度的偏離小于10%，優(yōu)選地小于5%，更優(yōu)選地小于2%或者1%的速度范圍內(nèi))，直到所述連接桿已經(jīng)斷裂成所述桿部件和所述帽部件。如以上說明的，通過在致動器以固定和預(yù)定速度運(yùn)動的情況下執(zhí)行斷裂階段，大量隨后斷裂的連接桿可以實現(xiàn)一致的質(zhì)量。其中，在一些實施方式中，致動器包括相對于彼此可運(yùn)動的兩個部件，也能夠使用其他種類的致動器，例如單件式致動器。如以上提出的，被認(rèn)為對用于內(nèi)燃機(jī)車輛(比如汽車和卡車)的多數(shù)尺寸和種類的連接桿實用的是，該預(yù)定速度基本維持了致動器的幾厘米的運(yùn)動,例如，多于I厘米、2厘米或者3厘米，但小于15厘米、10厘米、8厘米、6厘米、5厘米或者4厘米，比如多于2厘米但是小于10厘米。基本恒定的速度應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地維持足夠距離以確保在致動器以基本預(yù)定的速度移位時斷裂過程的相關(guān)部分將會發(fā)生，包括第一破裂和第二破裂以及擴(kuò)張元件的擴(kuò)張。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]為了完成描述和提供對本發(fā)明的更好的理解，提供了一組圖。所述附圖形成說明書的不可缺少的部分并且示出了本發(fā)明的實施方式，實施方式不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明的范圍，而僅作為本發(fā)明可以如何實施的示例。附圖包括下述圖:
[0048]圖1示出了連接桿的示例。
[0049]圖2A和圖2B分別為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的不具有將要斷裂的連接桿以及具有將要斷裂的連接桿的機(jī)器的兩個俯視圖。
[0050]圖3是圖2A和圖2B的機(jī)器的局部立體圖。
[0051]圖4示意性地示出了第一定位元件。
[0052]圖5是包括可擴(kuò)張元件的致動器的機(jī)器的立體圖。
[0053]圖6是第一定位支架和相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的截面?zhèn)纫晥D。
[0054]圖7是第一定位支架的立體圖。
[0055]圖8A和圖8B是第一定位支架和相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的截面的示意側(cè)視圖并且示出了如何將支架保持就位。
[0056]圖9是機(jī)器的與第一定位支架相關(guān)聯(lián)的部分的示意性后視圖。
[0057]圖10是機(jī)器的所述部分的后視立體圖。
[0058]圖11是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的機(jī)器的示意性截面圖。
[0059]圖12A至圖12D是在斷裂過程的四個不同階段中用于驅(qū)動開裂楔的機(jī)構(gòu)的部件的示意性立體圖。
[0060]圖13示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的作為時間的函數(shù)的第一制動器部件的速度。
[0061]圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的機(jī)器的測試的結(jié)果。

【具體實施方式】
[0062]本發(fā)明可基于W0-2013/034782-A1中所描述的機(jī)器來實施，下面將參照圖2A至圖10對該機(jī)器進(jìn)行描述，圖2A至圖10與W0-2013/034782-A1中的那些圖相同。圖2A和圖2B示意地示出了該機(jī)器，該機(jī)器包括基礎(chǔ)機(jī)器框架，該基礎(chǔ)機(jī)器框架包括第一固定部件1，包括第一(主)支架21的第二部件2，第二部件2相對于第一支架21以可滑動的方式安裝在近端位置和遠(yuǎn)端位置之間。第二部件2還包括第二支架22，該第二支架22以可滑動的方式安裝在第一支架內(nèi)，使得第二支架22可在所述第一支架21內(nèi)向前和向后運(yùn)動。致動器或驅(qū)動裝置25設(shè)置在第一支架21上，以使第二支架22在第一支架內(nèi)以可控的方式運(yùn)動，例如以使第二支架在機(jī)器的操作的裝載階段偏置抵靠止擋件26。
[0063]如圖3中所示，第一半殼體或套筒部19通過螺釘190附接至第一部件I，而第二半殼體或套筒部29通過螺釘290附接至第一支架21。這兩個套筒部19和29在一起時(即，如圖3中所示，當(dāng)?shù)谝恢Ъ芴幱诮宋恢脮r)形成突出部，當(dāng)連接桿安裝在機(jī)器中用以斷裂時，突出部將進(jìn)入連接桿1000的大孔中(如圖2B中所示)。這些套筒部形成擴(kuò)張元件3的一部分，該擴(kuò)張元件3還包括兩個擴(kuò)張器心軸半部31和32，兩個擴(kuò)張器心軸半部31和32定位在由第一套筒部19和第二套筒部29所形成的套筒或圓柱體內(nèi)。這些擴(kuò)張器心軸部件31中的一個擴(kuò)張器心軸部件附接至機(jī)器的第一部件1，而另一擴(kuò)張器心軸部件附接至第一支架21。擴(kuò)張器心軸半部設(shè)置成通過開裂楔33的前進(jìn)運(yùn)動分離。所述開裂楔可以由任何合適的致動裝置致動，例如通常用在這種類型的機(jī)器中的常規(guī)的液壓致動器，但致動裝置有時可以優(yōu)選使用如圖5中示意性示出的電壓力機(jī)4。
[0064]除了由第一套筒部19和第二套筒部29構(gòu)成的套筒之外，存在若干種其他的用于將連接桿定位在機(jī)器中的定位裝置。第一定位裝置設(shè)置在第一部件I上并且包括第一定位元件11，該第一定位元件11設(shè)置成通過容置在支架IIA (在本文中稱為第一定位支架)中的相應(yīng)的致動器向前和向后運(yùn)動，支架IlA安裝在機(jī)器的第一部件I上。這些第一定位元件11設(shè)置成至少部分地插入連接桿的用來容置螺釘?shù)穆菁y孔中，在斷裂后該螺釘將帽部件附接至桿部件，如圖4中示意性所示。這些第一定位元件包括:主軸部件或主軸部111，該主軸部件或主軸部111從連接桿的帽部件端插入所述螺紋孔中；以及接觸表面110或抵接部，當(dāng)在機(jī)器的操作期間將定位元件引向連接桿時，接觸表面110或抵接部抵靠連接桿的帽部，并且因而使帽部朝向第一套筒部19偏置，從而建立了與所述第一套筒部19的接觸。因而,主軸部件變?yōu)橥耆迦肼菁y孔中。如圖4中所示，主軸部件111包括流體出口 12，并且在機(jī)器的操作期間可以使清潔流體不斷地或間歇地流出這些出口 12。這些出口定位成使得當(dāng)斷裂發(fā)生時，來自這些流體出口 12的流體將撞擊在帽部件和/或桿部件的斷裂表面上，以幫助移除松散的顆粒。
[0065]另一方面，如圖3中最佳地示出，在第一部件I和第一支架21中設(shè)置有另外的流體出口 13，該另外的流體出口 13鄰近于兩個套筒部19和29交匯的區(qū)域，以在斷裂發(fā)生時提供更多的流體至斷裂表面，從而幫助移除松散的顆粒。
[0066]該流體可以是例如壓縮空氣。
[0067]用于定位連接桿用以斷裂的另外的定位裝置包括:定心銷23，該定心銷23設(shè)置成配裝至連接桿的小孔1005中；以及兩個附加定位件24，所述兩個附加定位件24設(shè)置成使連接桿的大端偏置而離開定心銷23。定心銷23和附加定位件24設(shè)置在第二支架22上，如上文所說明的，第二支架22可在第一支架21內(nèi)運(yùn)動。定位裝置的該浮動布置的目的在于減小會在斷裂操作的初始階段期間損壞或劣化該連接桿的過度應(yīng)力或力的風(fēng)險。
[0068]根據(jù)本實施方式，當(dāng)連接桿要放置在機(jī)器中時，第二支架21被致動器25偏置抵靠止擋件26，并且連接桿插入機(jī)器中使得定心銷23進(jìn)入連接桿的小孔中。定心銷23可通過外力朝向第一部件I移位，以便于連接桿的正確的定位，連接桿放置成使得套筒19和29進(jìn)入連接桿的大孔1006。
[0069]一旦連接桿已經(jīng)定位，則使第一定位元件11向前(即，朝向連接桿)，主軸111進(jìn)入螺紋孔，并且接觸表面110抵靠連接桿的帽部，使得連接桿牢固地偏置抵靠第一套筒部19并與第一套筒部19接觸；致動器25和第一定位元件(容置于第一定位支架IlA中)的致動器這兩者由此傾向于使連接桿朝向第一套筒部19偏置。這在該連接桿的大孔的內(nèi)表面與該第二套筒部件29之間產(chǎn)生小的分離。
[0070]當(dāng)開裂楔33開始前進(jìn)時，該第二套筒部29被強(qiáng)制離開第一套筒部19朝著連接桿的小端運(yùn)動；上面安裝有第二套筒部29的第一支架21將同樣地運(yùn)動。如果連接桿的小端已固定至第一支架21，則可能已經(jīng)在連接桿中發(fā)生張力，這是由于連接桿的大端被第一套筒部19防止運(yùn)動。然而，由于連接銷23安裝在相對于第一支架21浮動的第二支架22上，因此不管該第一支架21的初始運(yùn)動如何，連接桿都可以在基本上沒有應(yīng)力的情況下保持其初始位置。因此，這些張力和應(yīng)力不發(fā)生或至少基本上減小了。
[0071]一旦第二套筒部29抵接連接桿的大孔的內(nèi)表面，則借助凹口或類似物以正常的方式發(fā)生斷裂，凹口或類似物先前通過例如激光以常規(guī)的方式制造。在斷裂后，桿部件和帽部件相分離，并且桿部件因第一支架21的運(yùn)動而被攜帶離開帽部件。
[0072]圖5示意性地示出了使用電壓力機(jī)來代替常規(guī)使用的液壓機(jī)。所涉及的優(yōu)點已經(jīng)在上面進(jìn)行了描述。
[0073]為了使機(jī)器適應(yīng)待生產(chǎn)的不同種類的連接桿，可能必須要改變第一定位元件11之間的距離，以使該距離適應(yīng)于要生產(chǎn)的連接桿的帽端處的螺紋孔之間的距離，使得可將主軸部件111插入所述螺紋孔中，或者如果第一定位元件不包括這種類型的主軸部，則接觸表面110將在所述大端的期望部位或區(qū)域處抵靠連接桿的大端。為了便于做到這一點，第一定位元件11可放置在沿水平導(dǎo)引件IlF以橫向可移位的方式設(shè)置的第一定位支架IlA中，如圖6所示。這些導(dǎo)引件IlF與機(jī)器的固定部件IA相關(guān)聯(lián)，固定部件IA可例如關(guān)于機(jī)器的第一部件I固定。手輪IlG被安裝至所述固定部件1A，用以使阻擋元件IlC移位，該阻擋元件IlC用于將第一定位支架阻擋在選定的位置中，所述選定位置中的每個選定位置對應(yīng)于對應(yīng)的第一定位元件11的預(yù)定位置。因此，通過將所述第一定位支架放置在選定的特定位置處，機(jī)器可以適于制造在螺紋孔之間具有特定距離的特定種類的連接桿。
[0074]圖7示出了第一定位支架如何設(shè)置有沿豎向方向分布的多個開口 11B。所述開口中的每個開口也具有沿橫向方向或水平方向特定位置(在初看起來，似乎開口 IlB都沿水平軸線處于相同的位置中，但這只是由于下述事實:開口基本上大于其在水平方向上的位置的差距；不同的連接桿的螺紋孔的距離之間的差距可以相當(dāng)小，使得使機(jī)器適應(yīng)于不同種類的連接桿所需的第一定位支架的橫向位移通常不是很大的；然而，可以優(yōu)選使用相當(dāng)大的開口 IlB ;例如，可能優(yōu)選的是，當(dāng)——正交地——投射到水平軸線上時所有的開口彼此重疊了 50 %以上，因為這可以在從一個開口切換到另一個開口時有利于阻擋元件的插入，如根據(jù)我們的下面討論將清楚的)。
[0075]因此，通過將阻擋元件IIC插入所述開口 IlB的已選定的一個開口中，支架IIA可放置在特定橫向/水平位置中，該特定橫向/水平位置對應(yīng)于第一定位元件的特定位置。圖8A示出了如何從上方將阻擋元件IlC放置在第二開口 IlB的水平高度處，并且通過旋轉(zhuǎn)手輪11G，阻擋元件被引入到該開口中、到達(dá)圖SB中所示的位置，其中，阻擋元件能緊密地配裝至所述開口 IlB中，由此將支架IlA阻擋在某一選定的橫向位置中。
[0076]如圖8A和圖8B中所示，阻擋元件IlC具有圓錐形端。圖7示出了開口 IlB是如何都具有使得開口 IlB在投影到水平軸線上時基本上重疊的尺寸。即，當(dāng)沿豎向方向移位所述阻擋元件IlC以使其從已插入這些開口中的一個開口改變至插入這些開口中的另一開口中，阻擋元件的末端將與新開口對應(yīng)，從而不需要“手動地”使所述支架橫向移位以能夠?qū)⒛┒瞬迦雽?yīng)的開口中?，F(xiàn)在，當(dāng)旋轉(zhuǎn)手輪以將阻擋元件引入到新開口中時，由于端部的傾斜特征以及當(dāng)阻擋元件完全插入時阻擋元件IlC與開口 IlB之間的適貼配合，阻擋元件IlC的前進(jìn)運(yùn)動將使支架IlA橫向移位至其期望位置。
[0077]圖9和圖10示出了用于接合結(jié)構(gòu)IlD的豎向?qū)б蘒lH以及與接合結(jié)構(gòu)IlD和豎向?qū)б蘒lH相關(guān)聯(lián)的手輪11G，其中對應(yīng)于兩個支架IlA的阻擋元件IlC通過接合結(jié)構(gòu)IlD彼此接合。該導(dǎo)引件安裝在機(jī)器的固定部件IA的后面部件處，并且包括多個開口 11J，所述開口中的每個開口對應(yīng)于支架IlA中的開口 IlB中的一個開口。可以看出，支架IlA中的開口 IlB是如何從后面部分通過狹縫IlI可見，阻擋部件IlC貫穿該狹縫IlI (也參見圖8A和圖8B)。
[0078]在圖9中所示的位置中，阻擋元件IlC與兩個支架IlA的最下部開口 IlB相關(guān)聯(lián)。為了改變用于制造在帽端處的螺紋孔之間具有不同距離一例如此距離從上方對應(yīng)于第二開口 IlB——的連接桿的機(jī)器，機(jī)器的操作者將首先使手輪IlG運(yùn)動以從開口 IlB收回該阻擋元件11C。接著，操作者將向后拉動阻擋裝置11E，使得對應(yīng)的銷從開口 IlJ中的最低的開口抽出。接著，操作者例如將手動提升整個阻擋布置——包括接合結(jié)構(gòu)11D、手輪IlG和相關(guān)聯(lián)的阻擋元件11C，直到阻擋裝置IlE的銷(未示出)從上方到達(dá)第二開口 IlJ的水平高度處，其中，操作者將使銷(例如彈簧加載銷)卡扣至該開口中。這對應(yīng)于圖8A所示的位置?，F(xiàn)在，操作者可以簡單地轉(zhuǎn)動手輪以從上方將阻擋元件IlC引入第二開口 IlB中，并且在阻擋元件插入至相應(yīng)的開口 IlB中的期間，兩個支架IlA移位至它們的新位置，從而將第一定位元件定位在正確的位置中，用以制造新的類型的連接桿。
[0079]當(dāng)然，本發(fā)明也可以以不同類型的機(jī)器以及參照圖2A至圖10所討論的機(jī)器的變體實施。例如，在一些變體中，省略了附加定位件24。
[0080]圖11示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的機(jī)器的截面，其中，連接桿100設(shè)置在用于斷裂的位置中，并且其中，所述斷裂通過使開裂楔33移位以使兩個擴(kuò)張心軸半部31和32分離且因而如上所述使可選的套管部19和29分離來產(chǎn)生。開裂楔33通過電壓力機(jī)4驅(qū)動，該電壓力機(jī)4包括電動馬達(dá)400，該電動馬達(dá)400具有豎向定向的輸出軸402，輸出軸402通過皮帶、鏈條或其他適當(dāng)?shù)膫鲃友b置403驅(qū)動豎向定向的螺紋軸或主軸401，使得該主軸繞其豎向軸線旋轉(zhuǎn)。支架412連接至螺紋螺母404或類似結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)主軸401旋轉(zhuǎn)時，支架412根據(jù)主軸401的旋轉(zhuǎn)方向被向上或向下驅(qū)動。第一致動器元件410連接至支架，使得其可以在如圖12A中所示第一位置與如圖12C中所示的第二位置之間被驅(qū)動。
[0081]另一方面，開裂楔33是第二致動器部件430的下端部件，所述第二致動器部件具有上端部432，當(dāng)?shù)谝恢聞悠鞑考乃龅谝晃恢孟蛩龅诙恢眠\(yùn)動時一更具體地當(dāng)?shù)谝恢聞悠鞑考竭_(dá)如圖12B中所示的中間位置時，第一致動器部件碰撞上端部432。
[0082]該第一致動器部件410具有端部411，該端部411設(shè)置成當(dāng)?shù)谝恢聞悠鞑考?10從所述第一位置到達(dá)所述中間位置時接觸所述第二致動器部件。所述第一致動器部件410的所述端部411保持在所述第二致動器部件的保持部431中一基本上保持在一種籠形結(jié)構(gòu)中，該籠形結(jié)構(gòu)包括豎向構(gòu)件431A或壁和水平保持構(gòu)件431B，該豎向構(gòu)件431A或壁和水平保持構(gòu)件431B設(shè)置成防止所述第一致動器部件410的端部411從所述保持部431收回。該保持部被設(shè)計成允許沿豎向或軸向方向在所述第一致動器部件410與所述第二致動器部件之間的相對運(yùn)動，在一定程度上該相對運(yùn)動對應(yīng)于所述第一位置與所述中間位置之間的距離。
[0083]壓力傳感器433可例如作為第二致動器部件430的一部分被包括。該壓力傳感器可用于檢測通過第二致動部件施加的壓力的變化，并且該信息可以傳送到控制單元(圖11中未示出)并且用于確定例如第一破裂和第二破裂發(fā)生的時間，并且因此，用于驗證該斷裂過程以期望的方式進(jìn)行，例如其中，兩個斷裂之間的時間處于期望的時間間隔內(nèi)。
[0084]因此，如圖12A至圖12D所示，使連接桿斷裂的過程可包括以下步驟:
[0085]在圖11中，第一致動器部件410處于其第一位置或最高位置，也如圖12A中所示。從這里開始，電動馬達(dá)400被致動以使主軸401旋轉(zhuǎn)，從而利用第一致動器部件410向下驅(qū)動支架412，其中使第一致動器部件410加速直到達(dá)到期望的速度。由于第一致動部件和第二致動部件的相對端411和432之間的距離X (見圖11)，在該步驟期間，第二致動器部件不會移位；第一致動器部件的第一端411部件僅在保持結(jié)構(gòu)431內(nèi)向下運(yùn)動。因此，由于開裂楔33的移位，馬達(dá)能夠在不需要克服任何力的情況下使第一致動器部件加速，其中開裂楔33形成第二致動器部件430的一部分。
[0086]在圖12B中，第一致動器部件410已被向下驅(qū)動并加速，直到第一致動器部件410到達(dá)中間位置，此時第一致動器部件410的端部411碰撞到第二致動器部件430的上端432，。從現(xiàn)在開始，電動馬達(dá)400繼續(xù)向下驅(qū)動第一致動器部件410，并且隨著第一致動器部件410向下驅(qū)動第二致動器部件430，從而開裂楔33向下移位并使心軸半部31和32分離，從而引起連接桿的斷裂。第一致動器部件被驅(qū)動向下，直到到達(dá)圖12C中示意性所示的第二位置。
[0087]在斷裂后，電動馬達(dá)反轉(zhuǎn)以驅(qū)動第一致動器部件410向上。在向上運(yùn)動了與保持部件431所允許的運(yùn)動自由度對應(yīng)的距離X后，第一致動器部件的端部411—該端部411具有比第一致動器部件410的相鄰部分的大的直徑一從下方抵靠水平保持構(gòu)件431B (如圖12D所示)，從而向上拉動第二致動器部件430，直到第二致動器部件430到達(dá)如附圖12A所示的其初始位置。在該狀態(tài)下，開裂楔已經(jīng)收回并且返回到圖12A中所示的位置，并且新的連接桿可以裝載至機(jī)器，之后可以重復(fù)進(jìn)行該過程。
[0088]圖13示意性地示出了電動馬達(dá)是如何可操作成在間隔A期間首先使第一致動器部件加速，直到第一致動器部件達(dá)到預(yù)定的速度。該電動馬達(dá)操作成在間隔B期間維持第一致動器部件以所述預(yù)定速度運(yùn)動，并在此后在另一間隔C期間使該運(yùn)動減速。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，第一致動器部件在已經(jīng)達(dá)到預(yù)定速度后開始使第二致動器部件移位，并且此后在間隔D期間基本上以預(yù)定速度繼續(xù)運(yùn)動，在間隔D期間，由于兩個破裂，擴(kuò)張元件的擴(kuò)張和連接桿的斷裂發(fā)生。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在第一致動器部件和第二致動器部件以基本上恒定的速度運(yùn)動的間隔中進(jìn)行整個斷裂有助于確保后續(xù)曲軸以非常類似的方式斷裂，從而確保了過程的可重復(fù)性。
[0089]圖14示意性地示出了使用伺服馬達(dá)作為電動馬達(dá)400的如上所述的機(jī)器的測試結(jié)果。第一曲線圖451示出了第一致動器部件的理論速度(左邊的豎向軸線表示馬達(dá)的速度，單位為轉(zhuǎn)每分鐘；該速度與第一致動器部件沿豎向方向移位的速度成正比)；如所述曲線圖所示，期望的是，第一致動器部件應(yīng)該首先加速，直到達(dá)到預(yù)定的速度(約600mm/s，這在本發(fā)明的被測試的實施方式中相當(dāng)于約2700轉(zhuǎn)/分的馬達(dá)速度)，在斷裂過程中應(yīng)保持該速度，并且隨后應(yīng)當(dāng)發(fā)生減速。第二曲線圖452示出了在測試期間所測量的馬達(dá)的速度，而第三曲線453示出了馬達(dá)電流(右手側(cè)豎向軸線以A表示有效馬達(dá)電流)。在圖14中可以觀察到，如何在斷裂過程期間基本上不發(fā)生第一致動器部件的破壞，即，第一致動器部件的動量和馬達(dá)的驅(qū)動力足以以基本上恒定的速度執(zhí)行斷裂。該電流曲線圖453示出了在加速(對應(yīng)于圖13中的間隔A)和減速(對應(yīng)于圖13中的間隔C)期間高的馬達(dá)電流，并且在它們之間存在短路電流峰值，該短路電流峰值與發(fā)生斷裂的時間點相對應(yīng)。根據(jù)該圖明顯的是，通過使用適當(dāng)?shù)鼐幊痰乃欧R達(dá)能夠在斷裂期間保持致動器部件的速度基本上恒定，從而實現(xiàn)合適的過程控制和可重復(fù)性。在該測試中，第一致動器部件在豎向方向上的移位的總幅度為大約70mm,并且在大約38mm內(nèi)基本上保持約600mm/s的恒定的預(yù)定速度,大約38mm包括在大約110毫秒處發(fā)生斷裂之前和之后的間隔，其中，圖14中可以觀察到電流峰。
[0090]附圖標(biāo)記的列表:
[0091]I 機(jī)器的第一部件
[0092]IA 機(jī)器的固定部件，其能夠相對于機(jī)器的所述第一部件固定
[0093]2 機(jī)器的第二部件
[0094]3 可擴(kuò)張元件
[0095]4 電壓力機(jī)
[0096]11 第一定位元件
[0097]IlA 第一定位支架，例如容置第一定位元件的致動器
[0098]IlB 第一聯(lián)接裝置，用于固定第一定位支架的橫向位置；這些第一聯(lián)接裝置可以是開口
[0099]IlC 第二聯(lián)接裝置，設(shè)置成與第一聯(lián)接裝置相互作用以固定第一定位支架的位置；這些第二連接裝置可以包括能夠插入開口中的一個開口的阻擋元件
[0100]IlD 接合結(jié)構(gòu)
[0101]IlE 接合結(jié)構(gòu)的阻擋裝置
[0102]IlF 水平導(dǎo)引件
[0103]IlG 用于使阻擋元件IlC移位的手輪
[0104]IlH 用于接合結(jié)構(gòu)IlD的豎向?qū)б?br> [0105]IlI 狹縫
[0106]IlJ 在豎向?qū)б蘒lH中的開口
[0107]12 第一定位元件中的流體出口
[0108]13 流體出口
[0109]19 第一套筒部
[0110]21 第二部件的第一支架
[0111]22 第二部件的第二支架
[0112]23第二定位元件
[0113]24附加定位元件
[0114]25驅(qū)動裝置/致動器
[0115]26止擋件
[0116]29第二套筒部
[0117]31,32擴(kuò)張器心軸半部
[0118]33開裂楔
[0119]110接觸表面
[0120]111主軸部
[0121]190, 290 螺釘
[0122]400電動馬達(dá)
[0123]401主軸
[0124]402電動馬達(dá)的輸出軸
[0125]403傳動裝置，比如皮帶或鏈條
[0126]404螺母
[0127]410電壓力機(jī)的第一致動器部件
[0128]411第一致動器部件的端部
[0129]412連接至主軸的支架
[0130]430電壓力機(jī)的第二致動器部件
[0131]431保持部
[0132]43IA豎向構(gòu)件
[0133]43IB水平保持構(gòu)件
[0134]432第二致動器部件的端部
[0135]433壓力傳感器
[0136]451期望的速度曲線圖
[0137]452測量的速度曲線圖
[0138]453馬達(dá)電流曲線圖
[0139]1000連接桿
[0140]1001桿
[0141]1002帽
[0142]1003小端
[0143]1004莖部
[0144]1005小孔
[0145]1006大孔
[0146]1007螺釘
[0147]1008帽和桿之間的接合部
[0148]A加速階段
[0149]B具有基本上恒定的預(yù)定速度的階段
[0150]C減速/制動階段
[0151]D 擴(kuò)張和斷裂階段
[0152]X 第一致動器部件的第一位置與中間位置之間的距離
[0153]在本文中，術(shù)語“包括”及其派生詞(比如“包含”等)不應(yīng)以排除的意義來理解，即，這些術(shù)語不應(yīng)被解釋為排除下述可能性:所描述和限定的內(nèi)容可以包括另外的元件、步聰坐
[0154]另一方面，本發(fā)明顯然并不限于在本文中描述的(多個)【具體實施方式】，而是也涵蓋本領(lǐng)域的任何普通技術(shù)人員可以考慮到的任何變化(例如，關(guān)于材料的選擇、尺寸、部件、構(gòu)型等方面)，這些變化都在如權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明總體范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于使具有小端和大端的連接桿斷裂成桿部件(1001)和帽部件(1002)的機(jī)器，所述機(jī)器包括: 定位元件，所述定位元件用于將所述連接桿定位在用于斷裂的位置中； 可擴(kuò)張元件(3)，所述可擴(kuò)張元件(3)設(shè)置成插入至所述連接桿的所述大端中的孔中，以允許通過使所述可擴(kuò)張元件擴(kuò)張而使所述連接桿(1000)分裂成所述桿部件(1001)和所述帽部件(1002);以及 電壓力機(jī)(4)，所述電壓力機(jī)(4)包括用于致動所述可擴(kuò)張元件的電動馬達(dá)(400)， 其特征在于: 所述電壓力機(jī)包括第一致動器部件(410)，所述第一致動器部件(410)設(shè)置成通過所述電動馬達(dá)(400)在第一位置(圖12A)與第二位置(圖12C)之間被驅(qū)動， 并且 所述機(jī)器還包括第二致動器部件(430)，所述第二致動器部件(430)設(shè)置成通過所述第一致動器部件(410)在未擴(kuò)張位置與擴(kuò)張位置之間被驅(qū)動，在所述未擴(kuò)張位置中，所述第二致動器部件(430)不引起所述可擴(kuò)張元件(3)的擴(kuò)張，在所述擴(kuò)張位置中，所述第二致動器部件(430)引起所述可擴(kuò)張元件(3)的擴(kuò)張； 并且 所述第一致動器部件(410)和所述第二致動器部件(430)設(shè)置成使得當(dāng)所述第一致動器部件通過所述電動馬達(dá)(400)從所述第一位置被驅(qū)動至所述第二位置時， (a)在不使所述第二致動器部件(430)移位的情況下，所述第一致動器部件(410)首先通過所述電動馬達(dá)(400)從所述第一位置(圖12A)被驅(qū)動至中間位置(圖12B)，以及 (b)隨后所述第一致動器部件(410)通過所述電動馬達(dá)(400)從所述中間位置(圖12B)進(jìn)一步被驅(qū)動至所述第二位置(圖12C)，從而使所述第二致動器部件從所述未擴(kuò)張位置移位至所述擴(kuò)張位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其中，所述第一致動器部件(410)和所述第二致動器部件(430)彼此相關(guān)地設(shè)置，使得所述第一致動器部件(410)能夠相對于所述第二致動器部件(430)軸向移位至與所述第一位置與所述中間位置之間的距離(X)相對應(yīng)的程度。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的機(jī)器，其中，所述第一致動器部件和所述第二致動器部件設(shè)置成使得所述致動器部件中的一個致動器部件(410)具有這樣的部分(411)，此部分(411)設(shè)置在另一致動器部件(430)的一部分(431)內(nèi)，使得所述致動器部件中的所述一個致動器部件保持在所述另一致動器部件(430)內(nèi)，并且能夠相對于所述另一致動器部件軸向運(yùn)動至與所述第一位置與所述中間位置之間的距離(X)相對應(yīng)的程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器，其中，所述第一致動器部件(410)的端部(411)保持在所述第二致動器部件的保持部(431)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器，其中，所述第一致動器部件(410)的所述端部(411)能夠在所述第二致動器部件(430)的所述保持部(431)內(nèi)移位與所述第一位置與所述中間位置之間的距離⑴相對應(yīng)的距離。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的機(jī)器，其中，所述第一致動器部件(410)設(shè)置成在所述第一致動器部件(410)從所述第一位置到達(dá)所述中間位置時撞擊所述第二致動器部件(430)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器，其中，所述第一致動器部件(410)放置在所述第二致動器部件(430)上方，使得當(dāng)所述第一致動器部件(410)從所述第一位置到達(dá)所述中間位置時，所述第一致動器部件的端部(411)撞擊所述第二致動器部件的部分(432)，因而在所述第二致動器部件上施加向下的推力。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的機(jī)器，其中，所述第一致動器部件(410)設(shè)置成通過主軸(401)沿豎向方向在所述第一位置與所述第二位置之間移位，所述主軸(401)設(shè)置成通過所述電動馬達(dá)(400)旋轉(zhuǎn)，其中，優(yōu)選地，所述第一致動器部件(410)附接至支架(412)，所述支架(412)與所述主軸(401)聯(lián)接，使得所述支架(412)根據(jù)所述電動馬達(dá)引起的所述主軸(401)的旋轉(zhuǎn)而豎向地移位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)器，其中，所述主軸與所述電動馬達(dá)的輸出軸(402)平行地設(shè)置，從而傳動裝置與所述輸出軸(402)和所述主軸(401)相互連接，使得所述輸出軸(402)的旋轉(zhuǎn)引起所述主軸(401)的旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的機(jī)器，其中，所述可擴(kuò)張元件包括擴(kuò)張器心軸半部(31，32)，所述擴(kuò)張器心軸半部(31，32)設(shè)置為通過楔元件(33)分離，所述第二致動器部件(430)包括所述楔元件(33)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的機(jī)器，所述電動馬達(dá)(400)和所述第一致動器部件(410)設(shè)置成使得所述電動馬達(dá)(400)首先使所述第一致動器部件(410)加速，直到所述第一致動器部件(410)達(dá)到預(yù)定速度，并且此后維持所述第一致動器部件(410)基本上以所述預(yù)定速度運(yùn)動，所述機(jī)器構(gòu)造成使得當(dāng)所述第一致動器部件(410)基本上以所述預(yù)設(shè)速度運(yùn)動時，所述連接桿通過第一破裂和第二破裂發(fā)生所述斷裂。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的機(jī)器，其中，所述電動馬達(dá)是伺服馬達(dá)。
13.—種通過使用根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的機(jī)器使具有小端和大端的連接桿斷裂成桿部件(1001)和帽部件(1002)的方法，包括下述步驟: 操作所述電動馬達(dá)(400)以使所述第一致動器部件(410)加速，同時使所述第一致動器部件從所述第一位置(圖12A)移置移位至所述中間位置(圖12B)； 此后，進(jìn)一步操作所述電動馬達(dá)(400)以將所述第一致動器部件驅(qū)動至所述第二位置，使得所述第一致動器部件(410)使所述第二致動器部件(430)從所述未擴(kuò)張位置移位至所述擴(kuò)張位置，以使所述可擴(kuò)張元件擴(kuò)張，從而使所述連接桿斷裂成所述桿部件和所述帽部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述電動馬達(dá)(400)被操作成首先使所述第一致動器部件(410)加速(A)，直到所述第一致動器部件(410)達(dá)到預(yù)定速度，并且其中，此后所述電動馬達(dá)操作成維持所述第一致動器部件(410)基本上以所述預(yù)定速度運(yùn)動(B)，直到所述連接桿斷裂之后。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，還包括下述步驟:操作所述電動馬達(dá)以使所述第一致動器部件從所述第二位置返回至所述第一位置，使用所述第一致動器部件(410)來將所述第二致動器部件(430)從所述擴(kuò)張位置拖動至所述未擴(kuò)張位置。
16.一種通過使用機(jī)器將具有小端和大端的連接桿斷裂成桿部件(1001)和帽部件(1002)的方法，所述機(jī)器包括: 定位元件，所述定位元件用于將所述連接桿定位在用于斷裂的位置中； 可擴(kuò)張元件(3)，所述可擴(kuò)張元件(3)設(shè)置成插入至所述連接桿的所述大端中的孔中，以允許通過使所述可擴(kuò)張元件擴(kuò)張而使所述連接桿(1000)分裂成所述桿部件(1001)和所述帽部件(1002);以及 電壓力機(jī)(4)，所述電壓力機(jī)(4)包括電動馬達(dá)(400)，所述電動馬達(dá)(400)用于通過使所述致動器(410，430)移位來致動所述可擴(kuò)張元件以使所述可擴(kuò)張元件擴(kuò)張， 所述方法包括下述步驟: 在所述可擴(kuò)張元件(3)的擴(kuò)張之前，操作所述電動馬達(dá)(400)以首先使所述致動器(410,430)加速，直到所述致動器(410，430)達(dá)到預(yù)定速度，并且 此后，在所述可擴(kuò)張元件(3)的擴(kuò)張期間，維持所述致動器基本上以所述預(yù)定速度運(yùn)動，直到所述連接桿已經(jīng)斷裂成所述桿部件和所述帽部件。
【文檔編號】B23D31/00GK104174925SQ201410218859
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】戈爾卡·普列托, 哈維爾·佩娜 申請人:甘杜公司