УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ ДЛЯ ТЕСТОВОГО ЛИСТА
FIXATION DEVICE FOR TEST SHEET

Изобретение относится к устройству фиксации для тестового листа согласно предмету пункта 1 формулы изобретения и к станку для металлообработки согласно предмету пункта 15 формулы изобретения.
При станках для металлообработки и в частности при заклепочных машинах для установления заклепочных соединений регулярно имеет место желание выполнять процесс металлообработки или процесс посадки заклепок в качестве пробы на образце основного материала. Этот образец основного материала, как правило, образуется посредством металлического листа или пакета листов, который (лист или пакет листов) обозначается также как тестовый лист или тестовый образец.
В частности, в области авиационно-космического производства зачастую предусмотрена обработка очень больших заготовок, так что небольшой по сравнению с этими заготовками тестовый образец не может без проблем обслуживаться предусмотренными для больших заготовок устройствами позиционирования. По этой причине именно в этой отрасли тестовый образец, как правило, позиционируется вручную пользователем в рабочей области станка таким образом, что операция металлообработки может производиться на тестовом образце.
Этот подход проблематичен с различных точек зрения. С одной стороны, он требует, чтобы пользователь подводил в частности свои руки в рабочую область машины, что при нормальной эксплуатации должно прямо предотвращаться и представляет собой риск производственной травмы. Также, для того чтобы предотвращать такой вход пользователя в рабочую область или вообще приближение к ней, запуск операции металлообработки предполагает, что соответствующий пользователь работает с системой управления станка, как правило, двумя руками. Эта система управления расположена относительно рабочей области, как правило, таким образом, что работающий с системой управления пользователь находится на достаточном расстоянии от рабочей области, вследствие чего он, как правило, не может одновременно удерживать тестовый образец в рабочей области. Следовательно, для выполнения операции металлообработки на тестовом образце необходимы два человека. Необходимость согласованных действий между этими двумя людьми повышает вероятность запуска операции металлообработки не вовремя и тем самым также риск производственной травмы.
Исходя из этого, задача изобретения состоит в том, чтобы разработать выполнение пробной операции металлообработки на тестовом листе посредством станка и более простым, и более безопасным образом.
Указанная задача решается для устройства фиксации для тестового листа с помощью предмета пункта 1 формулы изобретения и для станка металлообработки с помощью предмета пункта 15 формулы изобретения.
Существенным для изобретения является то, что устройство фиксации может оснащаться как приемной частью для тестового листа, посредством которой захваченный тестовый лист может позиционироваться в рабочей области в правильном месте, с правильной ориентацией и с соблюдением достаточного расстояния между пользователем и рабочей областью, так и клавишной частью для запуска операции металлообработки на станке. Таким образом, один пользователь может безопасно позиционировать тестовый лист в рабочей области станка и при этом одновременно запускать операцию металлообработки под собственным контролем. Таким образом, выполнение операции металлообработки на тестовом листе становится более безопасным и может осуществляться одним человеком.
Предпочтительные варианты осуществления зависимых пунктов с 3 по 5, а также 8 и 9 формулы изобретения относятся к требованию обеспечить захват устройства фиксации двумя руками, так что практически может исключаться то, что одна рука пользователя устройства фиксации находится при запуске операции металлообработки в опасной зоне станка.
Из уровня техники уже известны переносные клавишные системы для запуска критичных с точки зрения безопасности процессов, например, так называемые выключатели согласия или разрешения. Предпочтительный вариант осуществления зависимого пункта 6 формулы изобретения предусматривает теперь возможность использовать такие клавишные системы в качестве компонента в соответствующем изобретению устройстве фиксации. Таким образом, гарантированная известными клавишными системами и, как правило, сертифицированная надежность может применяться для соответствующего изобретению решения.
Зависимый пункт 11 формулы изобретения относится в свою очередь к варианту осуществления клавишной части, который соответственно делает необходимым полный охват клавишной части пользователем для приведения в действие.
Зависимые пункты 12 и 13 формулы изобретения предусматривают предпочтительный вариант, согласно которому клавишная часть имеет рабочий ход с различными рабочими зонами. В этом случае для запуска операции металлообработки требуется приведение в действие в определенной рабочей зоне.
Предпочтительный зависимый пункт 14 формулы изобретения относится к наиболее предпочтительной с точки зрения эргономики конструкции устройства фиксации, которая позволяет точное позиционирование тестового листа с одновременно очень хорошим контролем над запуском операции металлообработки.
Дальнейшие подробности, признаки, цели и преимущества данного изобретения разъясняются далее более подробно при помощи изображающего лишь пример осуществления чертежа. На чертеже показаны:
фиг. 1 - вид сбоку на станок для металлообработки с соответствующим изобретению устройством фиксации;
фиг. 2 - наклонный вид в перспективе сверху на соответствующее изобретению устройство фиксации с фиг. 1; и
фиг. 3 - наклонный вид в перспективе снизу на соответствующее изобретению устройство фиксации с фиг. 1.
Соответствующее изобретению устройство фиксации для тестового листа 1 имеет приемную часть 2 для зацепления в частности с геометрическим замыканием с тестовым листом 1. Говоря о тестовом листе 1, речь может идти о произвольной, в частности плоской заготовке или о таком пакете листов, на котором в качестве пробы должна осуществляться операция металлообработки. В данном примере, говоря о тестовом листе 1, речь идет о двух отдельных и уложенных друг на друга алюминиевых листах 1a, b, которые должны соединяться друг с другом устанавливаемым заклепочным соединением. Приемная часть 2 приспособлена для того, чтобы устанавливать зацепление с тестовым листом 1, посредством которого (зацепления) тестовый лист 1 может удерживаться, подниматься и позиционироваться. В дополнение к этому зацеплению предпочтительно с геометрическим замыканием выпадение тестового листа 1 из приемной части 2 может также еще предотвращаться дальнейшими мерами, которые описываются более подробно ниже.
Далее соответствующее изобретению устройство фиксации имеет жестко соединенную с приемной частью 2 захватную часть 3 для пользователя 4 для позиционирования тестового листа 1. Это означает, что пользователь 4 может хвататься за захватную часть 3 и посредством перемещения захватной части 3 благодаря жесткому соединению аналогично перемещать и тем самым также выравнивать и позиционировать приемную часть 2 - и с ней тестовый лист 1, с которым она находится в зацеплении.
Кроме того, соответствующее изобретению устройство фиксации имеет клавишную часть 5 для создания коммутационного сигнала на основе приведения в действие пользователем 4. Предпочтительно клавишная часть 5 создает коммутационный сигнал, если клавишная часть 5 приводится в действие пользователем 4, в частности посредством нажатия.
Согласно предпочтительному варианту осуществления устройство фиксации имеет передающее устройство 6 для передачи коммутационного сигнала. Предпочтительно коммутационный сигнал передается на устройство 7 управления станка 8, которые (устройство 7 управления и станок 8) также изображены на фиг. 1. Говоря о передающем устройстве 6, речь может идти и об устройстве для беспроводной передачи данных, и - как в данном случае - о проводной передающей системе 6a. В данном примере осуществления станок 8 является заклепочной машиной 8a. Передающее устройство 6 может быть также приспособлено для того, чтобы принимать сигналы и данные от устройства 7 управления.
В принципе устройство фиксации могло бы быть приспособлено для того, чтобы монтироваться, например, с возможностью поворота на месте закрепления около или у станка 8. Тем не менее, предпочтительным является то, что устройство фиксации может переноситься, а именно в частности посредством захвата захватной части 3 пользователем 4. Это облегчает использование и повышает гибкость устройства фиксации.
Предпочтительно и, как изображено в примере осуществления, захватная часть 3 приспособлена для захвата пользователем 4 двумя руками. Это облегчает с одной стороны перенос и выравнивание устройства фиксации и обеспечивает далее то, что пользователь 4 также использует фактически обе руки для захвата захватной части 3. Это может реализовываться вследствие того, что захватная часть 3 имеет две расположенные в частности на расстоянии друг от друга отдельные ручки 9a, b соответственно для одной кисти 9c руки пользователя 4. Эти отдельные ручки 9a, b приспособлены в частности для охвата соответственно одной кистью 9c руки. Тем самым захватной частью 3 задано определенное положение рук.
Чтобы это положение рук пользователя 4 было также обеспечено на момент времени создания коммутационного сигнала, клавишная часть 5 предпочтительно расположена таким образом, что приведение в действие пользователем 4 предполагает захват захватной части 3 пользователем 4 в частности двумя руками. В этом случае предпочтительным далее является то, что этот захват двумя руками предполагает охват обеих отдельных ручек 9a, b соответственно одной кистью 9c руки пользователя 4.
Предпочтительным образом функциональные возможности захвата устройства фиксации и функциональные возможности создания коммутационного сигнала совмещаются вследствие того, что клавишная часть 5 является предпочтительно съемным компонентом захватной части 3. Таким образом - как будет описываться более подробно ниже - уже имеющаяся в распоряжении "стандартная" (готовая) клавишная часть 5, например включающая в себя уже упомянутые выше выключатели согласия и разрешения, может применяться и вставляться в чисто механическую в этом случае по своей конструкции захватную часть 3.
Для того чтобы удовлетворять повышенным требованиям безопасности при создании коммутационного сигнала и в частности предотвращать ошибочное приведение в действие, предпочтительно предусмотрено то, что клавишная часть 5 имеет основную пальцевую клавишу 10a и дополнительную пальцевую клавишу 10b, которые соответственно могут приводиться в действие различными пальцами одной и той же руки пользователя 4. При этом - как изображено в показанном примере осуществления - дополнительная пальцевая клавиша 10b может быть предусмотрена для приведения в действие большим пальцем этой руки, а основная пальцевая клавиша 10a для приведения в действие в частности средним и безымянным пальцем, при необходимости также указательным пальцем, той же руки. Альтернативно также основная пальцевая клавиша 10a может быть предусмотрена для приведения в действие указательным пальцем, а дополнительная пальцевая клавиша 10b в свою очередь для приведения в действие средним и безымянным пальцем. В этом случае и основная пальцевая клавиша 10a, и дополнительная пальцевая клавиша 10b были бы размещены на одной стороне соответствующей отдельной ручки 9a, b, вместо того чтобы - как в данном случае - они размещаются на противоположных сторонах соответствующей отдельной ручки 9a, b. При этом назначение одной клавиши в качестве основной пальцевой клавиши 10a или в качестве дополнительной пальцевой клавиши 10b в принципе произвольно.
Равным образом предпочтительным является то, что клавишная часть 5 имеет вытянутый клавишный механизм 11a, b, и основная пальцевая клавиша 10a и дополнительная пальцевая клавиша 10b расположены со смещение друг относительно друга вдоль продольной оси 12a, b клавишного механизма 11a, b, что в частности изображено на фиг. 1. В этом случае может иметь место в частности то, что - как также изображено на фиг. 1 - клавишный механизм 11a, b является компонентом отдельной ручки 9a, b или расположен в отдельной ручке 9a, b. Тем самым наиболее простым образом реализуется обеспечение одновременного захвата и запуска. Под "клавишным механизмом" здесь и далее может пониматься и отдельный механизм с клавишами с собственным корпусом под клавиши, и устройство с клавишами, которое выполнено за одно целое или монолитно с соответствующей отдельной ручкой 9a, b и, следовательно, делит с ней корпус. Клавишный механизм может быть расположен в отдельной речке 9a, b также с возможностью отсоединения.
Для того чтобы дополнительно уменьшать риск непреднамеренного испускания коммутационного сигнала, предпочтительно предусмотрено то, что клавишная часть 5 создает коммутационный сигнал лишь в том случае, если основная пальцевая клавиша 10a и дополнительная пальцевая клавиша 10b приводятся в действие в частности одновременно. Далее в частности одновременное приведение в действие основной пальцевой клавиши 10a и дополнительной пальцевой клавиши 10b может при этом предполагать охват (рукой) соответствующего клавишного механизма 11a, b.
Как изображено в примере осуществления с фиг. 1, предпочтительным является то, что клавишная часть 5 имеет два клавишных механизма 11a, b. В этом случае клавишные механизмы 11a, b расположены в частности соответственно на отдельной ручке 9a, b и в частности внутри соответствующей отдельной ручки 9a, b. Равным образом предпочтительным является то, что оба клавишных механизма 11a, b соответственно имеют основную пальцевую клавишу 10a и дополнительную пальцевую клавишу 10b.
Исходя из этого, безопасность запуска увеличивается еще больше, если предусмотрено то, что клавишная часть 5 создает коммутационный сигнал лишь в том случае, если осуществляется в частности одновременное приведение в действие на обоих клавишных механизмах 11a, b, и предпочтительно лишь в том случае, если приводятся в действие основная пальцевая клавиша 10a обоих клавишных механизмов 11a, b и дополнительная пальцевая клавиша 10b, по меньшей мере, одного клавишного механизма 11a, b - то есть соответственно в совокупности, по меньшей мере, три клавиши. При этом предпочтительно не имеет значения, идет ли речь о дополнительной пальцевой клавише 10b одного или другого клавишного механизма 11a, b. Таким образом, посредством более длительного приведения в действие основных пальцевых клавиш 10a может устанавливаться основное состояние готовности для создания коммутационного сигнала, в котором правильное размещение рук пользователя 4 на клавишной части 5 уже гарантировано. Затем для прецизионного задания точного момента времени создания коммутационного сигнала достаточно приведения в действие одной дополнительной пальцевой клавиши 10b, причем в этом случае конкретный выбор клавишного механизма 11a, b может просто зависеть от того, является ли пользователь 4 правшой или левшой.
Также каждый клавишный механизм 11a, b может иметь более чем две пальцевые клавиши, то есть не только одну основную пальцевую клавишу 10a и одну дополнительную пальцевую клавишу 10b, причем в этом случае также приведение в действие более чем двух пальцевых клавиш и в частности всех пальцевых клавиш обоих клавишных механизмов 11a, b может быть необходимым для испускания коммутационного сигнала.
Особенностью защитных выключателей, к которым относятся упомянутые выше выключатели согласия и разрешения, является то, что отдельные клавиши имеют рабочий ход с несколькими рабочими зонами. При выключателях согласия сопряженная с риском операция обработки может начинаться только в том случае, если соответствующая клавиша удерживается или приводится в действие в средней рабочей зоне. Таким образом, обеспечено то, что и полное отпускание клавиши, и более сильное нажатие прерывают - так как обе реакции рефлекторно возможны в момент обнаружения опасности - рискованную операцию обработки и приводят, например, к аварийному выключению. В соответствии с этим также в данном примере осуществления предпочтительным является то, что приведение в действие клавишной части 5 осуществляется вдоль рабочего хода, по меньшей мере, с двумя рабочими зонами. При этом конкретно основная пальцевая клавиша 10a и/или дополнительная пальцевая клавиша 10b, в частности обоих клавишных механизмов 11a, b, могут соответственно иметь, по меньшей мере, две рабочие зоны - и тем самым как в указанном выше примере защитного выключателя также три рабочие зоны.
Этот вариант может предпочтительно усовершенствоваться вследствие того, что рабочие зоны имеют активную зону и неактивную зону, и что коммутационный сигнал создается лишь при приведении в действие в активной зоне. В частности - при наличии нескольких клавиш - коммутационный сигнал создается лишь при в частности одновременном приведении в действие более чем одной клавиши в активной зоне. Если имеются несколько клавишных механизмов 11a, b, предпочтительным может быть соответственно то, что коммутационный сигнал создается лишь при приведении в действие основных пальцевых клавиш 10a обоих клавишных механизмов 11a, b и дополнительной пальцевой клавиши 10b, по меньшей мере, одного клавишного механизма 11a, b в активной зоне.
В отношении конструктивного исполнения соответствующего изобретению устройства фиксации предпочтительным является то, что устройство фиксации имеет раму 13 с двумя расположенными по существу параллельно и имеющими по существу вытянутую форму балками 13a, b. При этом предпочтительным является то, что - как изображено в примере осуществления - приемная часть 2 расположена на соответственно соседнем продольном конце 14a, b обеих балок 13a, b. Под соответственно соседним продольным концом 14a, b обеих балок в данном случае следует понимать пару из первого продольного конца 14a первой балки 13a и второго продольного конца 14b второй балки 13b, которые - относительно параллельной ориентации балок 13a, b - указывают в одинаковом направлении. Для наиболее надежного захвата тестового листа 1 приемная часть 2 может иметь систему 15 фиксации для закрепления тестового листа 1, говоря о которой (системе 15 фиксации), речь идет в данном случае о системе 15a с зажимным пуансоном.
Далее предпочтительно предусмотрено то, что захватная часть 3 расположена в соответствующей захватной области 17a, b балок 13a, b. Благодаря по существу вытянутому исполнению балки 13a, b имеют продольную ось 16. В этом случае эта соответствующая захватная область 17a, b может быть также - как изображено на чертеже - расположена соответственно по существу посередине относительно этой продольной оси 16. Равным образом предпочтительным является то, что соответствующая захватная область 17a, b расположена под наклоном к продольной оси 16 балок 13a, b. Возникающая вследствие этого "форма шеи лебедя" балок 13a, b, которая также показана на чертеже, не является ограничением по существу вытянутого исполнения балок 13a, b или несоответствием относительно наличия продольной оси 16. Равным образом предпочтительным является то, что отдельные ручки 9a, b расположены соответственно на балке 13a, b.
Дальнейшие предпочтительные конструктивные исполнения предусматривают то, что на обращенных к пользователю продольных концах балок 13a, b - пользовательских концах 18a, b - предусмотрены опоры 19a, b под предплечья для поддержания соответствующей руки пользователя. При этом расстояние 20 от опор 19a, b под предплечья до захватной области 17a, b вдоль продольной оси 16 предпочтительно соответствует по существу расстоянию 21 от приемной части 2 до захватной области 17a, b вдоль продольной оси 16. Такие опоры 19a, b под предплечья облегчают переноску более тяжелых тестовых листов 1 при помощи устройства фиксации.
Равным образом предпочтительным является то, что устройство фиксации имеет сигнальное устройство 22 со световыми индикаторами 22a для отображения рабочего состояния клавишной части 5. Это сигнальное устройство 22 может также отображать сигналы устройства 7 управления станка 8. Наконец, предпочтительно и, как изображено на чертеже, предусмотрено то, что устройство фиксации имеет защитную систему 23, которая защищает захватную часть и в частности отдельные ручки 9a, b в направлении приемной части 2. В частности, защитная система 23 может образовывать, по меньшей мере, местами защитную плоскость, в которой также расположена продольная ось 16.
Соответствующий изобретению станок 8 для металлообработки, и в данном случае в частности для изготовления заклепочных соединений, имеет рабочий орган 24, который приспособлен здесь в частности для посадки заклепок. Соответствующий изобретению станок 8 имеет также устройство 7 управления для управления рабочим органом 24, а также соответствующее изобретению устройство фиксации. Соответствующий изобретению станок отличается тем, что устройство 7 управления приспособлено для того, чтобы управлять рабочим органом 24 на основе коммутационного сигнала. Следовательно, в данном примере осуществления запускается изготовление заклепочного соединения на тестовом листе 1. Дальнейшие предпочтительные варианты осуществления соответствующего изобретению станка проистекают из соответствующих признаков и вариантов осуществления соответствующего изобретению устройства фиксации.