BRPI0405447B1 - System for welding structures consisting of sheet metal elements - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA PARA SOLDAR ESTRUTURAS QUE CONSISTEM EM ELEMENTOS DE CHAPA METÁLICA PRENSADA".

[001] A presente invenção refere-se a um sistema para soldar estruturas que consistem em elementos de chapa metálica prensada tais como carrocerias de veículo motorizado ou seus subconjuntos, o dito sistema sendo projetado para operar em uma maneira automática sobre uma pluralidade de tipos diferentes de estrutura a ser soldada, (por exemplo, carrocerias de veículos motorizados de modelos diferentes de veículo motorizado, ou carrocerias de veículo motorizado de versões diferentes tais como "saloons", caminhonetes, conversíveis e etc., do mesmo modelo de veículo motorizado ou novamente, por exemplo, subconjuntos isolados tais como painéis de porta-mala plana ("flat-boot"), painéis inferiores ou painéis laterais de diferentes modelos de carrocerias de veículo motorizado). Sistemas do tipo especificado acima são conhecidos (ver, por exemplo, GB-A-2 172 555 e EP-AO 642 878 em nome do presente requerente), que compreendem: [002] uma estação de soldagem;

[003] uma linha de transporte para carregar as estruturas a serem soldadas, ou no mínimo parte delas através da estação de soldagem; e [004] uma pluralidade de pares de porteiras laterais providas com dispositivos para fixar estruturas a serem soldadas durante a soldagem, podendo elas serem podem ser guiadas ao longo da linha de transporte, os ditos dispositivos de fixação fornecidos sobre as porteiras laterais de cada par sendo adaptados para a configuração de um tipo correspondente de estrutura a ser soldada.

[005] Nos ditos sistemas conhecidos, as porteiras laterais são móveis sobre dispositivo guia fornecido na lateral da linha de transporte para possibilitar a substituição de acordo com o tipo de estrutura a ser soldada, do par de porteiras laterais que está localizado na vizinhança da estação de soldagem. Cada porteira lateral é deslocável entre uma primeira posição próximo à estação de soldagem e, no mínimo, uma segunda posição afastada da estação de soldagem.

[006] Em adição, cada par de porteiras laterais quando localizado na primeira posição anteriormente mencionada próximo à estação de soldagem, pode ser deslocado entre uma condição aberta e uma condição fechada, na qual o respectivo dispositivo para fixação das porteiras laterais é operacional para fixar partes da estrutura a ser soldada em uma configuração de soldagem na estação de soldagem. O sistema compreende, além disto, dispositivo para mover as porteiras laterais para seu deslocamento entre as respectivas primeira e segunda posições.

[007] Em algumas soluções conhecidas, o dispositivo guia das porteiras laterais compreende estruturas fixas que transportam acima delas trilhos aéreos, nos quais as próprias porteiras são montadas de maneira deslizante, enquanto em outras soluções as porteiras são, ao invés disto, unidades autodeslocáveis, que se movem ao longo de guias fixadas ao terreno. Os pares de porteiras são deslocados entre as respectivas primeira e segunda posições na condição aberta anteriormente mencionada, até que elas alcancem uma posição que corresponda à seção de soldagem. Na dita posição, o par é trazido para a condição fechada, com as porteiras que fornecem a fixação adequada das partes a serem soldadas. Soldagem é então realizada utilizando dispositivos de soldagem automáticos programáveis, por exemplo, robôs programáveis dotados de cabeçotes de soldagem elétrica por pontos e/ou cabeçotes de soldagem a laser.

[008] Para facilitar a utilização de diversos tipos de porteiras laterais, uma técnica conhecida é equipar o sistema com depósitos adequados a partir dos quais o par requerido de porteiras laterais é apa- nhado de acordo com o tipo de estrutura a ser soldada e onde as porteiras utilizadas para o operação de soldagem apenas concluídas são estacionadas na espera de uma utilização subseqüente.

[009] Independentemente do tipo de guias utilizado, sejam aquelas aéreas ou aquelas sobre o terreno, e da presença de possíveis depósitos, o movimento das porteiras é obtido equipando cada uma delas com dispositivo motor.

[0010] À luz do que está descrito acima, a presente invenção propõe um melhoramento adicional nos sistemas conhecidos por meio de dispositivo simples e de baixo custo.

[0011] A finalidade acima é alcançada de acordo com a invenção por meio de um sistema para soldagem de estruturas feitas de chapa metálica prensada, em particular carrocerias de veículo motorizado ou seus subconjuntos, o dito sistema tendo as características indicadas nas reivindicações anexas, as quais devem ser entendidas como fazendo parte integrante da presente descrição.

[0012] Outras finalidades, características e vantagens da invenção irão emergir da descrição a seguir, com referência aos desenhos anexos, os quais são fornecidos puramente à guisa de exemplo não limita-tivo, e nos quais: [0013] A Figura 1 é uma vista em perspectiva, esquemática, de um sistema de soldagem de acordo com a invenção;

[0014] As Figuras 2 a 20 são vistas em planta, esquemáticas, do sistema da Figura 1 em diversas condições diferentes de operação;

[0015] A Figura 21 é uma vista em perspectiva, esquemática, de uma porteira lateral utilizada no sistema de acordo com a invenção;

[0016] As Figuras 22 e 23 são, respectivamente, uma vista em perspectiva esquemática e uma vista lateral de um trator para movimentação, o qual faz parte do sistema de acordo com a invenção;

[0017] A Figura 24 é uma vista lateral esquemática, em seção transversal parcial, de um arranjo para translação de porteiras laterais associado a uma estação de soldagem do sistema de acordo com a invenção, em uma primeira condição operacional;

[0018] A Figura 25 é uma vista lateral esquemática, em seção transversal parcial, do arranjo de translação ilustrado na Figura 24, em uma segunda condição operacional; e [0019] A Figura 26 é uma vista em planta, esquemática, de uma parte do arranjo anteriormente mencionado de translação, na primeira condição operacional ilustrada na Figura 24.

[0020] O sistema de soldagem de acordo com a invenção, ilustrado à guisa de exemplo nos desenhos anexos, é projetado para operar em uma pluralidade de diferentes tipos de carroceria de veículo motorizado. Para a finalidade acima, como pode ser visto nas Figuras 1 e 2, o sistema compreende uma estação de soldagem 1 estabelecida ao longo de uma linha de transporte apropriada representada apenas es-quematicamente pela seta 2, utilizada para carregar as carrocerias de veículo motorizado a serem soldadas através da estação de soldagem 1. A estação 1 não está ilustrada em detalhe, uma vez que ela é de uma concepção inteiramente conhecida, com a exceção de alguns de seus aspectos inovadores específicos que serão descritos daqui em diante. O equipamento de soldagem fornecido na estação 1 pode consistir em robôs de um tipo conhecido, cuja unidade de controle contém um conjunto de diferentes programas operacionais, selecionados como requerido a cada momento de acordo com o tipo de carroceria de veículo motorizado a ser soldada.

[0021] Dado que a linha de transporte 2 e o dispositivo para obter o deslocamento das carrocerias de veículo motorizado ao longo da dita linha podem ser de qualquer tipo conhecido, os ditos elementos não foram ilustrados nos desenhos anexos, uma vez que eles não caem dentro do escopo da presente invenção. Sua eliminação dos dese- nhos, além disto, torna esses últimos mais compreensíveis de forma imediata. É evidente em qualquer caso que a maneira na qual a carro-ceria de veículo a ser soldada é conformada na estação de soldagem pode ser qualquer uma. Por exemplo, a carroceria do veículo motorizado pode ser inteiramente pré-montada em uma maneira provisória a montante da estação de soldagem, ou ainda os diversos subconjuntos que constituem a carroceria do veículo motorizado podem ser transportados ao longo da linha de transporte 2 até a estação de soldagem em uma condição ainda desmontada, a montagem antes da operação de soldagem sendo realizada na própria estação. Alternativamente, a linha de transporte 2 pode transportar apenas parte da carroceria do veículo motorizado, por exemplo, o painel inferior, até a estação de soldagem, caso em que a montagem completa da carroceria do veículo motorizado é realizada na estação de soldagem, fazendo com que os componentes restantes da carroceria cheguem aí. Além disto, o sistema de acordo com a invenção é naturalmente também utilizável para a soldagem de subconjuntos isolados de carrocerias de veículo motorizado, ou novamente, em teoria, para qualquer outro tipo de estrutura feita de chapa metálica soldada projetada para ser produzida em diferentes tipos ou modelos ou versões. Qualquer que seja a maneira na qual a carroceria do veículo motorizado é montada, é necessário fixar cada parte do carroceria em uma posição precisa quando a carroceria sofre as operações de soldagem na estação 1. A dita fixação é obtida por meio de ferramentas de posicionamento e fixação transportadas por pares de porteiras laterais operacionalmente intercambiáveis designadas por 3a, 3b, 3c, e 3d na Figura 1, as quais podem operar sobre trilhos inferiores ou guias longitudinais 4. Onde não é estritamente necessário para as finalidades da descrição detalhada da operação do sistema de acordo com a invenção, as porteiras laterais 3a, 3b, 3c e 3d serão, no que segue, identificadas apenas pelo número de referên- cia 3.

[0022] No caso exemplificado, as guias 4 se estendem paralelas à linha 2 para transportar as carrocerias do veículo motorizado e são fixadas diretamente ao solo, com a exceção de uma de suas respectivas porções intermediárias designada por 4a, localizada em uma posição que corresponde à estação de soldagem 1. Como irá emergir claramente do que segue, as porções 4a das guias 4 são tais que podem ser transladadas em uma direção substancialmente perpendicular ao desenvolvimento longitudinal das próprias guias, para transportar as porteiras laterais 3 do par em utilização na estação de soldagem 1 na respectiva condição fechada.

[0023] Os pares de porteiras laterais 3 podem ser deslocados ao longo das guias 4 de modo a trazer, para uma posição que corresponde à estação de soldagem 1, um par de porteiras laterais que corresponde ao tipo de carroceria a ser soldada. Quando uma carroceria de um tipo diferente daquela na qual a estação de soldagem operou imediatamente antes alcança a estação 1, o par de porteiras laterais que está localizado na própria estação pode ser substituído rapidamente por meio de deslizamento nas respectivas guias 4 como irá emergir do que segue.

[0024] Para a finalidade acima, no caso exemplificado são fornecidos dois depósitos de porteiras, cada um compreendendo uma série de estações 6a, 6b arranjadas dos dois lados da linha de transporte 2 e das guias 4, onde cada estação de estacionamento compreende uma seção guia 7 de uma forma similar àquela das guias ou trilhos 4 e assim projetadas para suportar em uma maneira deslizante uma respectiva porteira lateral. No caso exemplificado, as seções guia 7 se estendem substancialmente paralelas às guias 4.

[0025] No exemplo ilustrado, de cada lado da linha de transporte 2 são fornecidos dois depósitos, cada um compreendendo três estações diferentes 6a, 6b, que correspondem a um número máximo total de 6 tipos diferentes de porteiras 3, projetadas para operar sobre diversos tipos de carrocerias de veículo motorizado. Naturalmente, em qualquer caso os dois depósitos podem ser dotados de qualquer número de estações de estacionamento com os limites que serão ilustrados no que segue.

[0026] As diversas porteiras 3 transportam em uma maneira conhecida por si mesma, ferramentas respectivas de posicionamento e fixação (não ilustrado), projetadas para engatar as partes laterais e superiores da carroceria, de tal maneira a fixá-las em uma posição precisa durante a execução das operações de soldagem na estação 1. A parte inferior da carroceria é, ao invés disto, presa por meio de outras ferramentas de posicionamento e fixação fornecidas na parte inferior da estação de soldagem 1. Cada par de porteiras laterais 3 é, em particular, dotado de ferramentas de posicionamento e fixação adequadas à configuração particular de um tipo respectivo de carroceria.

[0027] Na utilização do sistema, posicionado como requerido a cada momento nas guias 4 existe um primeiro par de porteiras laterais 3, na posição de trabalho correspondentes ao tipo de carroceria que está localizado a cada momento na estação de soldagem 1, e um segundo par de porteiras 3 em uma posição de espera correspondente ao tipo de carroceria a ser soldada imediatamente em seguida. Quando esta última carroceria penetra na estação de soldagem 1, as primeiras porteiras 3 são trazidas para uma posição de espera e as segundas porteiras 3 para a posição de trabalho.

[0028] De acordo com aspecto importante da invenção, em uma posição que corresponde às duas extremidades longitudinais das guias 4, são fornecidos respectivos elementos guia transladáveis 8a, 8b, de uma forma similar àquela das guias 4. Os elementos transladáveis 8a, 8b, são equipados com respectivos dispositivos motor e de acionamento 9 para serem deslocados lateralmente, por exemplo, sobre pares respectivos de trilhos 10a, 10b em uma direção perpendicular ao desenvolvimento longitudinal das guias 4, entre uma primeira posição e uma pluralidade de segundas posições. Na primeira posição anteriormente mencionada, cada elemento transladável 8a, 8b é alinhado longitudinalmente a uma guia respectiva 4, de modo a constituir uma espécie de prolongamento dela. Por meio do deslocamento lateral anteriormente mencionado, cada elemento 8a, 8b pode ser trazido para uma posição correspondente a uma respectiva estação de estacionamento 6a, 6b, isto é, para uma seção guia 7.

[0029] De acordo com aspecto importante da invenção, o movimento das porteiras laterais 3 dos diversos pares é fornecido por meio de tratores independentes, cada um dos quais pode operar em conjunto com diferentes porteiras laterais 3 para apanhá-las a partir de uma respectiva estação de estacionamento 6a ou 6b e trazê-las para a posição operacional correspondente à estação 1, e vice-versa. No caso ilustrado na Figura 1, dois pares de tratores são fornecidos, designados por 11a e 11b, os quais são acopláveis de maneira seletiva às diversas porteiras, com as modalidades que serão descritas daqui em diante.

[0030] A operação geral do sistema de soldagem de acordo com a invenção será descrita agora com referência às Figuras 2 a 20. Para a finalidade acima, admite-se que na estação de soldagem 1 existe uma carroceria de um primeiro tipo referido como tipo a), cujas partes são fixadas em uma posição precisa durante a operação de soldagem por meio de ferramentas de posicionamento transportadas pelo par de porteiras laterais 3a. A carroceria que está localizada na estação de soldagem 1 deve ser seguida por uma carroceria de um segundo tipo referido como tipo b), onde as ferramentas de posicionamento fornecidas para fixar as diversas partes da carroceria do tipo b) durante a execu- ção da operação de soldagem são fornecidas no par de porteiras laterais 3b. Da mesma maneira, a carroceria do tipo b) será seguida por uma carroceria de um terceiro tipo ou tipo c), e esta, por sua vez, por uma carroceria de um quarto tipo ou tipo d), a cada uma das quais está associado um tipo respectivo de porteiras laterais 3c e 3d.

[0031] Como será visto, a substituição de uma carroceria na estação de soldagem 1 é acompanhada por uma substituição correspondente dos pares de porteiras laterais a serem utilizados na própria estação, ao longo das guias 4, de tal maneira a trazer um par de porteiras 3 para uma posição de espera e outro par de porteiras 3 para a posição operacional na estação de soldagem.

[0032] Uma vez que ele tenha chegado na posição operacional, cada par de porteiras laterais é deslocável entre uma condição aberta para possibilitar introdução na estação de soldagem 1 da nova carro-ceria a ser soldada, e uma condição fechada, na qual as ferramentas de posicionamento das porteiras laterais engatam as partes laterais e superiores da carroceria para fixá-las em uma posição precisa, Como mencionado anteriormente, o movimento anteriormente mencionado é obtido por meio de uma translação das porções 4a das guias 4, cujas modalidades de atuação constituem um outro aspecto importante da invenção, descrito daqui em diante. A fixação das porteiras 3 na condição fechada com relação à estação de soldagem é obtida por meio de dispositivo conhecido por si mesmo.

Figuras 1 e 2 [0033] Presente na estação 1 existe uma carroceria de veículo motorizado do tipo a) e em uma posição que corresponde à própria estação, sobre as porções guia móveis 4a existem localizadas duas porteiras laterais 3a ajustadas na condição aberta e acopladas aos respectivos tratores 11a. As porteiras 3b projetadas para processar a carroceria do tipo b) que é a próxima a sofrer o processo de soldagem na es- tação 1, com os respectivos tratores 11b acoplados a elas, estão sobre os elementos transladáveis 8b, que são alinhados na extremidade de saída das guias 4, As porteiras 3c, 3d estão em uma posição de estacionamento em estações respectivas 6b e 6a.

Figura 3 [0034] As duas porteiras 3a são trazidas para a condição fechada para manter as partes da carrocería do veículo motorizado a serem soldadas em posição, por meio de translação das porções guia móveis 4a desacoplando com isto dos respectivos tratores 11a, Os tratores 11b deslocam as porteiras 3b dos elementos 8b empurrando-os sobre as guias 4 até que eles são trazidos para uma posição de espera na vizinhança da estação 1.

Figura 4 [0035] Uma vez que a operação de soldagem está terminada na carroceria de tipo a), as porteiras 3a são trazidas para a respectiva posição de abertura através de translação das porções guia móveis 4a, com seu consequente novo acoplamento aos respectivos tratores 11a, Figura 5 [0036] Os tratores 11a deslocam as porteiras 3a da estação 1 puxando-as ao longo das guias 4 enquanto os tratores 11b empurram as porteiras 3b até que elas venham para uma posição que corresponde à estação 1 sobre as porções guia móveis 4a onde eles estão na condição aberta. Simultaneamente, a carroceria soldada de tipo a) é removida da estação 1 e transportada mais tarde sobre a última que é uma carroceria do tipo b), Fiaura 6 [0037] Os tratores 11a sobem nos elementos transladáveis 8a até que eles tragam também as porteiras 3a sobre eles. As duas porteiras 3b são trazidas para uma condição fechada na estação 1 por meio de translação das porções guia móveis 4a para manter as partes da nova carroce ri a de tipo b) a serem soldadas em posição, obtendo assim também seu desacoplamento dos respectivos tratores 11b.

Figura 7 [0038] Os elementos 8a são transladados lateralmente sobre os trilhos 10a pegando juntamente com eles as respectivas porteiras 3a até que elas venham para uma posição correspondente a uma respectiva estação de estacionamento livre 6a. Os tratores 11b, não mais restrito às porteiras 3b deslocam ao invés disto ao longo das guias 4 até que eles montam sobre a extensão inicial dos respectivos elementos transladáveis 8b.

Figura 8 [0039] Os tratores 11a empurram as porteiras 3a de modo a descarregá-las dos elementos 8a sobre respectivas estações 6a. Os elemento 8b são transladados lateralmente sobre os respectivos trilhos 10b até que eles entrem, cada um, em uma posição correspondente à estação de estacionamento 6b, a qual suporta uma respectiva porteira 3c; ao final da dita translação lateral os tratores 11b são acoplados às respectivas porteiras 3c.

Figura 9 [0040] Os elementos 8a são trasladados lateralmente sobre os trilhos 10a até que eles retornem para alinhamento com relação às guias 4, pegando juntamente com elas os tratores 11a. A dita translação lateral realiza desacoplamento dos tratores 11a das porteiras 3a, as quais são agora estacionadas nas respectivas estações 6a. Os tratores 11b puxam as porteiras 3c deslocando-as das respectivas estações 6b sobre os elementos transladáveis 8b.

Figura 10 [0041] Os elementos 8b são transladados lateralmente sobre os trilhos 10b até que eles retornem para alinhamento com relação ãs guias 4, pegando junta mente com eles as porteiras 3c com os respec- tivos tratores 11b associados a elas. Os tratores 11a são trazidos para a proximidade da estação 1 em uma posição tal a possibilitar acoplamento às porteiras 3b quando estas são trazidas para a posição aberta na estação 1.

Figura 11 [0042] Quando as operações de soldagem sobre a carroceria do veículo motorizado de tipo b) estão concluídas, as porteiras 3b são trazidas para a respectiva posição de abertura com seu consequente acoplamento aos tratores 11 a por meio de translação das porções guia móveis 4a. Os tratores 11b deslocam as porteiras 3c dos elementos 8b, empurrando-os sobre as guias 4 até que eles são trazidos para uma posição de espera na vizinhança da estação 1.

Figura 12 [0043] Os tratores 11a deslocam as porteiras 3b puxando-as ao longo das guias 4 enquanto os tratores 11 b empurram as porteiras 3c até que elas venham para uma posição correspondente à estação 1, onde elas estão na condição aberta sobre as porções guia móveis 4a. Simultaneamente, a carroceria b) agora soldada, é removida da estação 1 e uma carroceria do tipo c) é transportada sobre esta última. Figura 13 [0044] Os tratores 11a sobem sobre os elementos translada ve is 8a até que eles transportem sobre eles também as respectivas porteiras 3b. As duas porteiras 3c são trazidas em uma condição de trabalho fechada sobre a estação 1 por meio de translação das porções guia móveis 4a para manter as partes da nova carroceria de veículo motorizado a ser soldada em posição, obtendo assim também seu desaco-plamento dos respectivos tratores 11b.

Figura 14 [0045] Os elementos 8a são transladados lateralmente sobre os trilhos 10a pegando juntamente com eles as respectivas porteiras 3b, até que eles entrem cada um em uma posição correspondente a uma respectiva estação de estacionamento livre 6a. Os tratores 11b que não estão mais restritos às porteiras 3c, permanecem estacionários sobre as guias 4.

Figura 15 [0046] Os tratores 11a empurram as porteiras 3b de modo a descarregá-las dos elementos 8a sobre as respectivas estações de estacionamento 6a.

Figura 16 [0047] Os elementos 8a são trasladados lateralmente sobre os trilhos 10a, obtendo desacoplamento dos tratores 11a das porteiras 3b, as quais estão agora estacionadas. A translação prossegue até que ditos elementos 8a cheguem em alinhamento com relação às estações 6a, nas quais as porteiras 3d estão localizadas, conseguindo também acoplamento dos tratores 11a a ditas porteiras 3d ao alcançar a dita posição.

Fiaura 17 [0048] Os tratores 11a puxam as porteiras 3d, deslocando-as das respectivas estações 6a sobre os elementos transladávels 8a.

Figura 18 [0049] Os elementos 8a são transladados lateral mente sobre os trilhos 10a até que eles retornem para alinhamento com relação às guias 4, pegando juntamente com eles as porteiras 3d e, associadas a elas, os respectivos tratores 11a.

Figura 19 [0050] Quando as operações de soldagem na carroce ria do veículo motorizado de tipo c) estão concluídas, as porteiras 3c são trazidas para a respectiva posição de abertura na estação 1, por meio de translação das porções guia móveis 4a, com consequente acoplamento aos tratores 11b. Os tratores 11a ao invés disto, deslocam as porteiras 3d dos elementos transladáveis 8a empurrando-as sobre as guias 4 até que eles as tragam para uma posição de espera na vizinhança da estação 1.

Figura 20 [0051] Os tratores 11b deslocam as porteiras 3c da estação 1 empurra n do-as ao longo das guias 4 enquanto os tratores 11a empurram as porteiras 3d sobre as guias 4 até que elas venham para uma posição correspondente à estação 1, onde elas estão na condição aberta.

Simultaneamente a carroceria de veiculo motorizado de tipo c), agora soldada, é removida da estação 1 e uma carroceria de tipo d) é transportada sobre esta última.

[0052] A seguir as porteiras 3c serão estacionadas em respectivas estações 6b, seguindo um procedimento similar àquele descrito anteriormente com referência às porteiras 3a e 3b, porém, neste caso, utilizando os tratores 11b e os elementos transladáveis 8b. O mesmo pode ser dito com relação à pega, substituição e estacionamento das porteiras agora presentes nas estações 6a.

[0053] No exemplo ilustrado, como pode ser visto, os depósitos 6a, 6b são explorados apenas parcialmente, uma vez que eles poderíam ser adequados para acomodar dois pares adicionais de porteiras 3, caso os requisitos de produção assim ditassem. É evidente em qualquer caso que o sistema de acordo com a invenção pode ser dotado de depósitos que tenham qualquer número de lugares, permanecendo entendido que existe um limite prático para o aumento no número de lugares devido ao espaço disponível e, acima de tudo, à necessidade de realizar as operações de troca entre um par de porteiras adjacente à estação de soldagem e um par de porteiras no depósito dentro de um intervalo de tempo não maior do que a duração do ciclo de operações de soldagem, para possibilitar, ao final do processo de soldagem, que o novo par de porteiras correspondente a uma carroceria de veí- culo motorizado subseqüente a ser soldada de um tipo diferente daquele que já está completado, esteja pronto para sofrer processamento.

[0054] É, além disto, evidente que os depósitos não são explorados no caso onde a série de carrocerias de veículo motorizado alimentadas para a estação de soldagem 1 são todas de um e do mesmo tipo, ou somente de dois tipos diferentes, caso em que os dois tipos correspondentes de porteiras são trocados simplesmente com um movimento longitudinal entre a primeira posição e a segunda posição, por meio dos respectivos tratores.

[0055] Da descrição precedente emerge como a utilização dos tratores 11a, 11b acopláveis de maneira seletiva a diversos tipos de porteiras evita a necessidade, típica da técnica conhecida, de ter o dispositivo motor associado para cada porteira.

[0056] A Figura 21 ilustra uma possível modalidade de uma das porteiras utilizadas no sistema de acordo com a invenção.

[0057] A porteira representada designada por 3a compreende uma estrutura inferior 20 em cujas duas extremidades longitudinais estão fixados conjuntos respectivos que apoiam dispositivo 21 para acoplamento deslizante às guias 4, 4a, o dito dispositivo não sendo visível aqui, porém descrito no que segue com referência às Figuras 24 a 26. A estrutura 20 suporta um esqueleto superior 22 que forma a própria porteira, apoiando as ferramentas de posicionamento projetadas para engatar as partes lateral e superior da carroceria de veículo motorizado, de tal maneira a fixá-las em uma posição precisa durante a execução das operações de soldagem na estação 1.

[0058] Associado com cada conjunto 21 existe um suporte 23 para uma roda 24 montada em um eixo vertical que faz parte de um sistema para enganchar e liberar as porteiras 3 aos/dos respectivos tratores 11a, 11b, descritos daqui em diante.

[0059] As Figuras 22 e 23 representam um dos tratores que faz parte do sistema de acordo com a invenção e, em particular, um dos tratores 11b. Da mesma maneira visível em ditas Figuras, está a parte de uma porteira 3a voltada para dito trator.

[0060] O trator 11b compreende substancialmente um carrinho 30 que transporta no fundo o dispositivo para acoplamento deslizante às guias 4, o dito dispositivo, de um tipo conhecido por si mesmo, não sendo visível na Figura e compreendendo, por exemplo, um conjunto de rodas. O carrinho suporta um conjunto de motor de engrenagens ("gearmotor") 31 montado em uma direção vertical e de tal maneira que a extremidade do respectivo eixo de atuação 32 (visível hachura-do na Figura 22) se projeta no fundo do próprio carrinho. Fixado na extremidade do eixo 32 existe um pinhão 33 que engrena em uma cremalheira 34 fixada ao longo de uma guia 4 (a cremalheira 34 compreende naturalmente uma extensão também correspondente a um respectivo elemento transladável 8a e 8b e, possivelmente, uma extensão correspondente a uma porção guia móvel 4a). O conjunto 31 pode ser atuado de maneira seletiva, com modalidades conhecidas por si mesmas, de modo a obter a rotação do eixo 32 em uma direção ou na outra, para ser capaz de deslocar o trator 11b em duas direções opostas ao longo das guias por meio do sistema cremalheira-pinhão anteriormente mencionado.

[0061] Como pode ser visto nas Figuras 22 e 23, fixado na extremidade do carrinho 30 voltado para a porteira 3a existe um elemento seccional 35 que tem uma seção transversal substancialmente em forma de U, de modo a ser capaz de acomodar a roda 24 associada ao suporte 23 da porteira 3a.

[0062] Deveria ser lembrado que os tratores 11a são de construção similar aos tratores 11b, porém com um arranjo especular com relação àquele representado esquematicamente nas Figuras 22 e 23.

[0063] Como pode ser apreciado na condição representada nas Figuras 22 e 23, nas quais a roda 24 está dentro do sulco do elemento seccional 35, o trator 11 b e a porteira 3a são engatados um com o outro de modo que o primeiro será capaz de empurrar ou puxar o último com ele mesmo ao longo da respectiva guia 4.

[0064] Desengatamento entre trator e porteira é obtido por meio de deslizamento da roda 24 no elemento seccional 35 até que ela saia do último, o que é obtido quando um dos dois elementos é transladado em uma direção lateral em relação ao outro.

[0065] Por exemplo, desengatamento é obtido quando as porteiras 3 de um par são trazidas para a respectiva condição fechada na estação 1 por meio de translação das porções guia móveis 4a, com os tratores que permanecem ao invés disto estáticos nas guias fixas 4 (ver, por exemplo, o que está descrito com referência às porteiras 3a e os tratores 11a em relação à Figura 3), ou ainda quando os elementos 8a, 8b são transladados lateralmente para retornar para alinhamento com relação às guias 4, depois do estacionamento das porteiras 3 em respectivas estações 6a, 6b (ver, por exemplo, o que está descrito com referência aos elementos 8a para os tratores 11a e para as estações 6a em relação à Figura 9).

[0066] Engatamento entre trator e porteira é obtido, ao invés disto, quando a roda 23 é trazida dentro do sulco do elemento seccional 35, o que ocorre quando um dos dois elementos é transladado para ser trazido para alinhamento em relação ao outro.

[0067] Por exemplo, o dito engatamento é obtido quando as porteiras 3 de um par são trazidas para a respectiva condição aberta na estação 1 (ver, por exemplo, o que está descrito com referência às porteiras 3b e aos tratores 11a em relação à Figura 11), ou ainda quando os elementos 8a, 8b são trazidos para alinhamento com as respectivas estações 6a, 6b para as finalidades de apanhar as novas porteiras (ver, por exemplo, o que está descrito com referência aos elementos 8b e os tratores 11b, as porteiras 3c e as estações 6b em relação à Figura 8).

[0068] As Figuras 24, 25 e 26 são ilustrações esquemáticas de um dispositivo utilizado para mover as porteiras 3 entre as respectivas condições aberta e fechada, fornecidas na estação de soldagem 1.

[0069] Com referência particular às Figuras 24 e 25, a estação 1 inclui uma estrutura de suporte fixa que compreende elementos laterais longitudinais 40, a cada um dos quais estão associados respectivos elementos guia seccionais 41. Acoplado de maneira deslizante aos elementos guia seccionais 41 com modalidades conhecidas por si mesmas, por exemplo, por meio de rodas, existe um deslizador 42.

[0070] O deslizador 42 compreende suportes fixos 43 para as porções guia 4a projetados para suportar as porteiras. Deve ser notado que nas Figuras 24 e 25 apenas a parte inferior de uma porteira 3a está representada, isto é, sua estrutura inferior 20, onde está visível um dos conjuntos 21 que apoiam o suporte 23 para a roda 24 que faz parte do sistema para engatamento e desengatamento entre a porteira e o trator, como descrito anteriormente. Como pode ser visto, os conjuntos 21 ainda compreendem rodas 44 para repousar sobre as porções guia 4a (e, obviamente, sobre as guias 4), bem como elementos seccionais substancialmente em forma de L 45, estabelecidos opostos um ao outro, os quais, combinados com as rodas 46, garantem a posição correta de rolamento das rodas 44 sobre as guias 4a e 4.

[0071] Um conjunto de motor de engrenagens 47, 48 é tornado fixo aos elementos longitudinais 40. Como ilustrado na Figura 26, projetando lateralmente do motor redutor 47, 48 estão as duas extremidades de um respectivo eixo de atuação 49 para cada um dos quais é fixamente acoplada uma alavanca respectiva 50. A extremidade de cada alavanca 50 oposta àquela de fixar ao eixo 49, carrega um pino 51 para uma respectiva roda 52. Cada roda 52 é inserida de maneira deslizante em um elemento guia seccional respectivo conformado em C 53, o qual se estende verticalmente a partir dele. Os dois elementos seccionais 53 são estabelecidos opostos um ao outro, e cada um é associado a um respectivo suporte 54, conectado por meio de elementos longitudinais 55 ao deslizador 42.

[0072] O arranjo descrito aqui com referência às Figuras 24 a 26 é configurado como um sistema de conexão biela-manivela atuado pelo conjunto motor de engrenagens 47, 48, onde a rotação do sistema de conexão biela-manivela é aproximadamente por 180 ° e ocorre em um plano vertical paralelo à direção de deslocamento do deslizador 42, e daí das porções guia 4a transportadas com isto.

[0073] A Figura 24 ilustra o caso de uma porteira 3a na condição aberta, isto é, na qual as porções guia 4a estão alinhadas com as guias 4 (ver, por exemplo, Figura 1 ou Figura 2). Em dita condição, cada extremidade das alavancas 50 que apoiam as rodas 52 faceia o lado oposto ao deslizador 40.

[0074] Quando a porteira 3a deve ser trazida para a respectiva condição fechada, o conjunto motor de engrenagens 47, 48 é atuado. Rotação em uma direção horária do eixo 49 do motor de engrenagens 47, 48 realiza um movimento angular das alavancas 50 substancialmente através de 180 °e aí deslizamento das rodas 52 dentro dos elementos guia seccionais 53 (ver Figura 26), o que, por sua vez, realiza um empurrão conseqüente sobre os suportes 54 conectados ao deslizador 42, e daí movimento do último para longe com relação ao conjunto motor de engrenagens 47, 48 até que a posição ilustrada na Figura 25 seja alcançada. Como pode ser apreciado, o deslizamento do deslizador 42 sobre os respectivos elementos guia seccionais 41 realiza translação das porções guia 4a que suportam a porteira 3a, que assim alcança a respectiva condição fechada. Em dita condição fechada a porteira é fixada mecanicamente na posição operacional, o que é necessário para execução das operações de soldagem na estação 1, com dispositivo conhecido por si mesmo.

[0075] Para trazer a porteira 3a de volta para a condição aberta, uma seqüência inversa com relação àquela apenas descrita será seguida, e assim a porteira será liberada mecanicamente de sua posição operacional, e o motor de engrenagens 47, 48 será atuado em uma direção oposta àquela precedente, trazendo assim o deslizador 42 com as porções guia 41, e daí a porteira 3a, de volta para a condição representada na Figura 24.

[0076] O sistema naturalmente prevê dois arranjos do tipo ilustrado nas Figuras 24 a 26, cada um estabelecido em um lado respectivo da estação de soldagem 1 com relação à linha de transporte 2 das car-rocerias de veículo motorizado.

[0077] Finalmente, é evidente que todas as operações descritas anteriormente com referência à operação do sistema de acordo com a invenção, são controladas automaticamente sob a supervisão de uma unidade de controle central apropriada, de um tipo conhecido em si mesmo pela pessoa versada no ramo.

[0078] Naturalmente, sem prejuízo do princípio da invenção, os detalhes de construção e as modalidades podem variar amplamente com relação ao que está aqui descrito e ilustrado puramente à guisa de exemplo.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1. Sistema para soldar estruturas que consistem em elementos de chapa metálica prensada, tais como carrocerias de veículos motorizados ou seus subconjuntos, projetado para operar em uma maneira automática em uma pluralidade de tipos diferentes de estruturas a serem soldadas, do tipo que compreende: uma estação de soldagem (1); uma linha de transporte (2) para transportar as estruturas a serem soldadas através da estação de soldagem (1), ou no mínimo parte delas; uma pluralidade de pares de porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d) dotada de dispositivo para fixar as estruturas a serem soldadas e capazes de serem guiadas ao longo da linha de transporte (2), o dispositivo de fixação fornecido sobre as porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d) de cada par que é adaptado à configuração de um tipo correspondente de estrutura a ser soldada, primeiro e segundo depósitos para as porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d), localizados, respectivamente, a montante e a jusante da estação de soldagem (1), cada depósito compreendendo um ou mais de estacionamento (6b, 6a) nos dois lados da linha de transporte (2), cada estação de estacionamento (6b, 6a) compreendendo uma seção guia (7) projetada para suportar de maneira deslizável uma porteira lateral (3a, 3b, 3c, 3d) em uma respectiva posição de estacionamento, sendo que:. - as porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d) são móveis sobre dispositivos guia (4, 4a, 8a, 8b) fornecidos no lado da linha transportadora (2) para possibilitar a substituição de acordo com o tipo de estrutura a ser soldada do par de porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d) que está localizado na vizinhança da estação de soldagem (1), cada porteira lateral (3a, 3b, 3c, 3d) sendo deslocável entre uma posição próxima à estação de soldagem (1) e no mínimo uma posição em uma estação de estacionamento (6b, 6a), afastada da estação de soldagem (1) e - cada par de porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d) quando localizado na dita posição próxima à estação de soldagem (1) é, além disto, deslocável entre uma condição aberta e uma condição fechada, na qual as respectivas porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d) são operacionais para fixar partes da estrutura a ser soldada em uma configuração de soldagem na estação de soldagem (1); e dispositivos (11a, 11b) para mover as porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d) para seu deslocamento entre a respectiva posição próxima à estação de soldagem (1) primeira e segunda posições e a posição de estacionamento, sendo que os dispositivos (11a, 11b) para mover as porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d) compreendem, para cada lado da linha d etransporte (2), primeiro e segundo tratores (11b, 1 a), independentes com relação às ditas porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d), cada trator (11a, 11b) sendo acoplável de forma seletiva, em uma maneira automática, a porteiras laterais de pares diferentes para as finalidades do mencionado deslocamento; caracterizado pelo fato de que: • os referidos dispositivo guia (4, 4a, 8a, 8b) compreendem seções guia fixas (4) e primeiras seções guia móveis (4a) para as porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d), cada uma das primeiras seções guia móveis (4a) sendo dispostas em correspondência com a estação de soldagem (1) e se estendendo entre uma primeira e uma segunda seção guia fixa (4), as primeiras seções guia móveis (4a) sendo montadas para deslizamento em uma direção perpendicular à direção longitudinal da linha de transporte (2), para a finalidade de deslocar as porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d) de um par entre respectivas condições aberta e fechada, sendo que, na posição aberta, uma primeira seção guia móvel (4a) fica alinhada longitudinalmente com as respectivas primeira e segunda seções guia fixas (4); • cada trator (11a, 11b) compreende um carrinho (30) que apóia um respectivo conjunto motor (31), o carrinho (30) do primeiro trator (11b) sendo montado para ser movimentado sobre a referida primeira seção guia fixa (4) e o carrinho do segundo trator (11 a) sendo montado para ser movimentado sobre a referida segunda seção guia fixa (4); • os dispositivos guia (4, 4a, 8a, 8b) compreendem ainda segundas seções guia móveis (8b, 8a) para cada uma das porteiras laterais (3a, 3b, 3c, 3d), sendo que cada uma das segundas seções guia móveis (8b, 8a) se estende em uma extremidade de uma respectiva seção guia fixa (4) afastada da estação de soldagem (1) e é capaz de ser transladada de maneira automática entre uma respectiva primeira posição e uma ou mais segundas posições, em sua primeira posição a segunda seção guia móvel (8b, 8a) sendo alinhada longitudinalmente com uma respectiva seção guia fixa (4) e em sua segunda posição ou em cada segunda posição, a primeira seção guia móvel (8b, 8a) sendo alinhada longitudinalmente com uma respectiva seção guia (7) de uma estação de estacionamento (6b, 6a), particularmente em uma posição paralela a uma respectiva seção guia fixa (4); e • o carrinho (3) do referido primeiro trator (11b) é montado para deslocamento também sobre a segunda seção guia móvel (8b), estendendo-se na extremodade da primeira seção guia fixa (4) afastada da estação de soldagem (1) e o carrinho (30) do segundo trator (11a) ) é montado para deslocamento também sobre a segunda seção guia móvel (8a), estendendo-se na extremodade da segunda seção guia fixa (4) afastada da estação de soldagem (1), para o deslocamento de uma porteira lateral (3a, 3b, 3c, 3d) entre a referida primeira seção guia móvel (4a) e uma seção guia (7) de um respectivo depósito (6a, 6b).

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada porteira lateral (3a, 3b, 3c, 3d), é seletivamente acoplável, quando na referida posição próxima à estação de soldagem (1), com o primeiro trator (11 b) ou o segundo trator (11a), de modo que uma porteira lateral ( a) deslocado por um trator (11b) a partir de um dos referidos depósitos até a estação de soldagem (1) pode ser subsequentemente deslocado pelo outro trator (11a) a partir da estação de soldagem 91) até o outro depósito (6a).

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: - cada porteira lateral (3a, 3b, 3c, 3d) compreende uma estrutura (20) tendo duas extremidades, cada extremidade possuindo primeiros dispositivos de acoplamento (24); - o carrinho (30) de cada trator (11b, 11a) porta, em uma extremidade voltada para uma respectiva extremidade longitudinal da estrutura (20) de uma porteira lateral (3a, 3b, 3c, 3d), segundos dispositivos de acoplamento (35) seletivamente engatáveis com os referidos primeiros dispositivos de acoplamento (24); - os primeiros e segundos dispsitivos de acoplamento (24, 35) podem assumir uma condição de engate mútuo e uma condição de liberação, a comutação entre a condição de engate e a condição de liberação sendo determinada por uma transladação de um trator em relação a uma porteira lateral, ou vice-versa, segundo uma direção perpendicular à direção longitudinal da linha de transporte (2), a referida transladação sendo provocada por um entre (a) um movimento de uma primeira seção guia móvel (4a), sobre a qual a porteira está apoiada, com relação a uma seção guia fixa (4), sobre a qual o trator está apoiado e (b) um movimento de uma segunda seção guia móvel (8a, 8b), sobre a qual o trator está apoiado, com relação a uma seção guia fixa (7) de um depósito, sobre a qual a porteira está apoiada.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, associados às primeiras seções guia móveis (8a, 8b) existirem respectivos dispositivos motor e dispositivos de acionamento (9), para as finalidades de sua transladação de acordo com uma direção perpendicular à direção longitudinal da linha de transporte (2).

5. Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que no mínimo um dos referidos primeiros e segundos dispositivos de acoplamento (24, 35) compreende um assento (35) que se estende longitudinalmente em uma direção perpendicular à direção de movimento do trator sobre os ditos dispositivos guia (4, 4a, 8a, 8b) e que o outro entre os referidos primeiros e segundos dispositivos de acoplamento (24, 35) compreende um elemento (24) que pode engatar de maneira deslizante em dito assento (35).

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto motor (31) possui um eixo de atuação (23) que apóia um pinhão (33) que engrena em uma cremalheira (34) fixada ao longo de no mínimo parte dos ditos dispsitivos guia (4, 8a, 8b).

7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as primeiras seções guia móveis (4a) serem portadas por respectivos deslizadores (42) os quais podem deslizar em uma direção perpendicular à linha de transporte (2), o deslizamento de cada desli-zador (42) sendo determinado por meio de um sistema de conexão biela-manivela (49-53) atuado por meio de dispositivo atuador (47, 48) em uma posição fixa, com uma rotação do dito sistema de conexão biela-manivela substancialmente igual a 180°, o que ocorre em um plano vertical paralelo à direção de deslocamento do deslizador (42).

8. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do dito dispositivo atuador (47, 48) compreender um eixo de atuação (49) ao qual é acoplada de maneira fixa no mínimo uma alavanca (50), a extremidade da alavanca (50) oposta àquela de fixação ao eixo (49) apoiando um elemento deslizante (52) inserido em uma maneira deslizável em uma respectiva guia (53) que se estende longitudinalmente em uma direção vertical e é tornada fixa a dito deslizador (42).