BRPI0711087A2

BRPI0711087A2 - dispositivo para o processamento de componentes de uma carroceria de veìculo automotor

Info

Publication number: BRPI0711087A2
Application number: BRPI0711087-1A
Authority: BR
Inventors: Josef Kipping; Thomas Klemm
Original assignee: Thyssenkrupp Drauz Nothelfer
Priority date: 2006-05-05
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2011-08-23
Also published as: ATE448132T1; KR20090010183A; CN101437718A; US8127415B2; DE102006020922A1; ES2336274T3; DE502007001983D1; DE102006020922B4; CN101437718B; WO2007128667A1; EP2015981B1; US20090276999A1; EP2015981A1

Abstract

DISPOSITIVO PARA O PROCESSAMENTO DE COMPONENTES DE UMA CARROCERIA DE VEIICULO AUTOMOTOR. A presente invenção refere-se a um dispositivo para o processamento de componentes, em particular, de uma carroceria de veículo au- tomotor. O dispositivo mencionado tem uma unidade de transporte e de posicionamento (1) para o componente e várias estações de processamento (2, 3, 4, 5) que estão dispostas em torno dessa unidade (1) mencionada, às quais o componente, mantido por um suporte de componente (14) intercambiável da unidade de transporte e de posicionamento (1) pode ser alimentado na posição pronta para o processamento. A fim de transportar o componente de uma estação de processamento (2) para as outras estações de processamento (3, 4, 5), levando em consideração uma superfície menor possível, a unidade de transporte e de posicionamento (1) é constituída de um rotor (2) e de um braço giratório (23) que está apoiado excentricamente sobre ele, e acionado em oposição ao rotor (21), que suporta o suporte de componente (14). Os acionamentos do rotor (21) e do braço giratório (23) estão sincronizados entre si de tal modo que, o suporte de componente (14) é deslocado ao longo de uma pista curvada (15) fechada, com espaços (6, 7, 8, 9) entre os vértices (16, 17, 18, 19) adjacentes dessa pista curvada (15).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITI-VO PARA O PROCESSAMENTO DE COMPONENTES DE UMA CARRO-CERIA DE VEÍCULO AUTOMOTOR".

A presente invenção refere-se a um dispositivo para o proces-samento de componentes compostos de uma infinidade de partes individu-ais para uma carroceria de veículo automotor, com uma unidade de trans-porte e de posicionamento para um componente e várias estações de pro-cessamento dispostas em torno dessa unidade de transporte e de posicio-namento, às quais o componente, mantido na posição pronta para o proces-samento, pode ser levado por um suporte de componente intercambiável daunidade de transporte e de posicionamento, pelo que o suporte de compo-nente é conduzido passando pelas estações de processamento sobre umapista de circulação fechada.

No caso de um dispositivo do tipo mencionado no início, que ébem conhecido da prática, a unidade de transporte e de posicionamento éexecutada como uma mesa rotatória com, peiü menos, um suporte de com-ponente disposto de forma estacionária sobre ela, em sua circunferência.Durante a rotação da mesa rotatória, o suporte de componente é movimen-tado em um círculo para as estações de processamento dispostas fora des-20 se círculo. A troca de um suporte de componente é dispendiosa. Um dispo-sitivo de troca precisa ser usado, ehi primeiro lugar, para remover o suportede componente a ser trocado da mesa rotatória, e depositá-lo fora do dispo-sitivo. O novo suporte de componente é recebido em um local de depósito, eé transportado com o dispositivo de troca para a mesa rotatória. Além disso,um dispositivo desse tipo requer muito espaço, e raramente pode ser adap-tado a espaços preexistentes.

O objetivo da invenção é criar um dispositivo para o processa-mento de componentes compostos de uma infinidade de partes individuaispara uma carroceria de veículo do tipo mencionado no início, que com umaforma de construção que economiza espaço, possibilita uma troca simples erápida de suportes de componente.

Esse objetivo é alcançado com o dispositivo do tipo menciona-do no início, pelo fato de que, acima da unidade de transporte e de posicio-namento está disposto um depósito, que mantém em prontidão diferentestipos de suportes de componente em posições marcadas na pista de circu-lação, onde um suporte de componente suportado pela unidade de transpor- te e de posicionamento pode ser trocado por um tipo diferente de suporte decomponente suportado pelo depósito.

A alocação especial dos suportes de componentes a posiçõesespecíficas acima da unidade de transporte e de posicionamento é econô-mica quanto ao espaço e possibilita uma troca rápida e simples dos supor- tes de componentes. A área em torno da unidade de transporte e de posi-cionamento está completa e livremente disponível para a localização de ou-tras unidades como, por exemplo, robôs de processamento, veículos trans-portadores de solo, depósitos, etc. A provisão de diferentes tipos de supor-tes de componentes torna possível fabricar diferentes componentes, embora para diferentes modelos de veículos, na mesma instalação de produção. Porisso, a instalação de produção de acordo com a invenção também é carac-terizada por um alto nível de flexibilidade e curtos períodos de reaparelha-mento.

Essas condições são particularmente favoráveis em uma formade execução da invenção, que é caracterizada pelo fato de que a pista decirculação fechada apresenta, pelo menos, dois vértices, em cuja região es-tão localizadas as estações de processamento, de tal modo que entre osvértices adjacentes permanecem espaços, que não são atravessados pelosuporte de componente durante o seu movimento ao longo da pista de circu- lação fechada, sobretudo para a colocação de robôs de processamento, eque o depósito mantém em prontidão os suportes de componente na regiãodos vértices. A pista curvada pode ser uma elipse ou ciclóide, em particular,uma hipociclóide ou uma astróide. Nessa execução da invenção os pontosmarcados da pista curvada, nos quais os suportes de componentes são mantidos em prontidão pelo depósito são os vértices.

Essas pistas curvadas podem ser produzidas em termos detransmissão de tecnologia, por exemplo, pelo fato de que a unidade detransporte e de posicionamento é constituída de um rotor e de um braço gi-ratório que está apoiado excentricamente sobre ele, acionado em oposiçãoao rotor em torno de um eixo paralelo ao eixo da rotor, e que suporta o su-porte de componente, sendo que, os movimentos rotatórios do rotor e dobraço giratório estão sincronizados entre si de tal modo que, o suporte decomponente descreve a pista curvada fechada com os vértices.

De preferência, os suportes de componente mantidos em pron-tidão pelo depósito, são seguros pelos suportes em um dispositivo de levan-tamento comum, ou suportes que podem ser abaixados individualmente.Deste modo, os suportes de componente podem ser abaixados a uma alturaque facilita a sua troca. Durante a troca os robôs de processamento, quedevem ser equipados com garras correspondentes também poderiam serusados.

A fim de poder processar um maior número possível de diferen-tes tipos de componentes, uma infinidade de tipos suportes de componentepodem ser depositados"no depósito, de tal modo que eles podem ser deslo-cados radialmente um após o outro. O suporte de componente requeridojustamente pode, então ser facilmente colocado na posição de troca otimi-zada.

A alimentação de energia e comandos de controle para a unida-de de transporte e de posicionamento ocorre, de preferência, de cima daunidade de transporte e de posicionamento através de um distribuidor rota-tório disposto no eixo de rotação do braço giratório. Para as linhas de ali-mentação de energia e comandos de controle, uma árvore de linha pode serconectada a uma fonte disposta centralmente no eixo do rotor, através dodistribuidor rotatório de acordo com o tipo de uma biela.

A seguir, a invenção será esclarecida em mais detalhes abaixo,com auxílio de um desenho que representa esquematicamente um exemplode execução. No qual são mostrados:

Figura 1 ilustra uma vista de cima de um dispositivo para o pro-cessamento de componentes com uma unidade de transporte e de posicio-namento e várias estações de processamento, bem como vários espaçoslivres para robôs de processamento;

Figura 2 ilustra uma vista lateral do dispositivo de acordo com afigura 1.

De acordo com a figura 1 o dispositivo para o processamento decomponentes compostos de uma infinidade de partes individuais para umacarroceria de veículo automotor compreende uma unidade de transporte ede posicionamento 1 contendo uma pluralidade estações de processamento2, 3, 4, 5 dispostas em torno dessa unidade de transporte e de posiciona-mento 1. Entre as estações de processamento 2, 3, 4, 5 há espaços 6, 7, 8,9, que podem ser usados para diferentes finalidades, em particular para alocalização de robôs de processamento, depósitos de ferramentas, etc. Odispositivo também pode ser localizado de tal modo que, as colunas de su-porte de um edifício da fábrica estão localizadas nos espaços 6, 7, 8, 9. As-sim, pode ser obtida uma adaptação otimizada às condições locais. No e-xemplo de execução da figura 1 os espaços 6, 7 são usados para a localiza-ção de robôs de processamento 10, 11, 12, 13 ilustrados apenas esquemá-ticamente como caixas.

A unidade de transporte e de posicionamento 1 apresenta umsuporte de componente 14 intercambiável, por exemplo, uma armação deaperto para o componente a ser processado, não representado. Esse supor-te de componente 14 é movimentado pela unidade de transporte e de posi-cionamento 1 em uma pista curvada ciclóide 15 com vértices 16, 17, 18, 19para as estações de processamento 2, 3, 4, 5. Nos vértices 16, 17, 18, 19, osuporte de componente 14 e, com isso, também o componente seguro, éseguro na posição apropriada para o processamento por, pelo menos, umdos robôs de processamento 10, 11, 12, 13 adjacentes. Quando o suportede componente 14 está na posição ilustrada na figura 1, tanto o robô de pro-cessamento 10 como também o robô de processamento 13 pode realizar oprocessamento no componente. A pista curvada 15 particular impõe prere-quisitos para que o dispositivo com a unidade de transporte e de posiciona-mento 1 e os robôs de processamento 10, 11, 12, 13 seja bem compactos,portanto, e ocupem uma área menor possível da superfície.A pista curvada ciclóide 15 descrita com quatro vértices 16, 17,18, 19 de acordo com a figura 1 ou pistas curvadas com um número diferen-te de vértices são produzidas, no caso do exemplo de execução da inven-ção, com uma construção particular e engrenagem para a unidade de trans-porte e de posicionamento. Como mostrado na figura 2, a unidade de trans-porte e de posicionamento 1 sobre uma base estacionária 20 apresenta umrotor 21 com um acionamento rotatório não representado em detalhes. So-bre o rotor 21 está apoiado um braço giratório 23, excentricamente em rela-ção ao eixo do rotor 22, podendo girar em torno de um eixo 24 paralelo aoeixo do rotor 22. O braço giratório 23 está acoplado com o rotor 22 com a-cionamento através de uma engrenagem de roda, de tal modo que o rotor22 e o braço giratório 23 giram em direções opostas. Deste modo, por e-xemplo, sobre a base 20 está segura à prova de torção uma coroa dentada,externamente dentada e está engrenada com a engrenagem de roda inter-mediária suportada e apoiada podendo girar em relação a esse rotor. A en-grenagem de roda intermediária penteia, com uma roda dentada de saídade movimento, que está apoiada, podendo girar, na extremidade livre dorotor 22 e está conectada à prova de torção a um eixo de acionamento dobraço giratório 23. A relação do número de dentes das diferentes rodas den-tadas_e os comprimentos efetivos do braço_de alavanca do rotor 22 e dobraço giratório 23 possibilita a produção de diferentes curvas da pista dese-jadas. Em todos os casos, para as rotações intrínsecas opostas do rotor 22e do braço giratório 23 se aplica a relação: soma dos ângulos - ângulo deajuste = ângulo de rotação intrínseca do rotor 21 e do braço giratório 23,sendo que, a soma dos ângulos = 360°, o ângulo de ajuste dos ângulos en-tre os vértices 16, 17, 18, 19 adjacentes/ estações de processamento = oângulo de rotação intrínseca do braço giratório 23 ou do suporte de compo-nente 14, entre as estações de processamento adjacentes e o ângulo derotação intrínseca do rotor 21 é o ângulo de rotação do rotor 21, que o rotor21 percorre, a fim de movimentar o braço giratório 23 ou o suporte de com-ponente 14 em torno de um ângulo de ajuste, isto é, de uma estação deprocessamento para a próxima.De uma forma intercambiável, em sua extremidade livre o braçogiratório 23 suporta o suporte de componente 14, em particular, uma arma-ção de aperto, com a qual o componente a ser processado pode ser manti-do em uma posição de processamento predeterminada exatamente. A fimde apoiar o posicionamento nessa posição, pode estar prevista uma unidadecentrada 2a, 3a, 4a, 5a respectivamente, nas estações de processamento 2,3, 4, 5 que consiste em uma roda de suporte 2a* apoiada verticalmente nobraço giratório 23 ou no suporte de componente 14, e em uma guia corredi-ça 2a", 3a", 4a", 5a" estacionária, na qual a roda de suporte 2a* passa du-rante o movimento, em essência, radial do suporte de componente 14.

No braço giratório 23 está disposto um distribuidor rotatório 26para a alimentação de energia e comandos de controle em seu eixo de rota-ção 24, que está ligado a um ponto de conexão estacionário, por exemplo,no teto da fábrica.

No teto da fábrica é mantido um depósito 30 em forma de estre-la, no exemplo de execução em forma de cruz, com os quatro vértices 16,17, 18, 19 para uma infinidade de tipos diferentes de suportes de compo-nentes 32, 33 com suportes 35, 36, 37. O depósito 30 não pode ser abaixa-do em conjunto com todos os suportes 35, 36, 37, nem os suportes 35, 36,37 podem ser abaixados individualmente. Cada suporte 35, 36, 37 está e-quipado com uma ferramenta de garra 35*, 36*, 37*, com a qual um suportede componente 32, 33 pode ser mantido fixo em uma posição de troca a-propriada.

Uma troca do suporte de componente ocorre da seguinte manei-ra: no exemplo de execução o suporte 35 está vazio. O suporte de compo-nente 14, que não é mais necessário, já se encontra localizado sob o supor-te 35. Este é abaixado e agarra com sua ferramenta de garra 35* o suportede componente 14. Depois que o suporte de componente foi desacopladodo braço giratório 23, ele é levantado pelo suporte 35 para sua posição deparada superior. A fim de equipar o braço giratório 23 com um novo suportede componente, por exemplo, 33, o braço giratório 23 é trazido para a esta-ção de processamento 5 através do giro da unidade de transporte e de posi-cionamento 1. O suporte 37 é usado para abaixar o suporte de componente33 de sua posição de parada superior para a sua posição de troca inferior,onde ele é acoplado no braço giratório 23 e liberado da ferramenta de garra 37*.

O depósito 30 pode ser equipado sem grandes dispêndios emtermos de tecnologia de dispositivos com tipos de suportes de componentesainda mais diferentes, pelo fato que esses dispositivos estão apoiados nodepósito 30 com seus suportes deslocáveis radialmente um após o outro. Osuporte de componente necessário pode, então, através de deslocamentoradial, ser trazido para a posição favorável para a troca.

Claims

1. Dispositivo para o processamento de componentes compos-tos de uma pluralidade de partes individuais para.uma carroceria de veículoautomotor, com uma unidade de transporte e de posicionamento (1) paraum componente e várias estações de processamento (2, 3, 4, 5) dispostasem torno dessa unidade de transporte e de posicionamento (1), às quais ocomponente, mantido na posição pronta para o processamento por um su-porte de componente (14) intercambiável da unidade de transporte e de po-sicionamento (1), pode ser conduzido, pelo fato que o suporte de compo-nente (14) é conduzido passando pelas estações de processamento (2, 3, 4,5) sobre uma pista de circulação (15) fechada, caracterizado pelo fato deque, acima da unidade de transporte e de posicionamento (1) está dispostoum depósito (30), que mantém em prontidão diferentes tipos de suportes decomponente (14, 32, 33) em posições marcadas na pista de circulação (15),onde um suporte de componente (14) suportado pela unidade de transportee de posicionamento (1) pode ser trocado por um tipo diferente de suportede componente (32, 33) suportado pelo depósito (30).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que, a pista de circulação fechada apresenta, pelo menos, doisvértices (16, 17, 18, 19), em cuja área estão localizadas as estações de pro-cessamento (2, 3, 4, 5), de tal modo que, entre os vértices (16, 17, 18, 19)adjapentes permanecem espaços (6, 7, 8, 9), que não são atravessados pe-lo suporte de componente (14) durante o seu movimento ao longo da pistade circulação (15) fechada, e que o depósito (30), mantém em prontidão ossuportes de componente (32, 33) na região dos vértices (16, 17, 18, 19).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteriza-do pelo fato de que, a unidade de transporte e de posicionamento (1) éconstituída de um rotor (21) e de um braço giratório (23) que está apoiadoexcentricamente sobre ele, acionado em oposição ao rotor (21) em torno deum eixo (24) paralelo ao eixo do rotor (22), e que suporta o suporte de com-ponente (14), sendo que os movimentos rotatórios do rotor (21) e do braçogiratório (23) estão sincronizados entre si de tal modo que, o suporte decomponente (14) descreve a pista curvada (15) fechada, com os vértices(16, 17, 18, 19).

4. Dispositivo de acordo com uma da3 reivindicações 1 a 3, ca-racterizado pelo fato de que, os suportes de componente (32, 33) mantidosem prontidão pelo depósito (30), são mantidos pelos suportes em um dispo-sitivo de levantamento comum, ou suportes (36, 37) que podem ser abaixa-dos individualmente.

5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, ca-racterizado pelo fato de que, vários suportes de componente (32, 33) estãoapoiados no depósito (30), podendo ser deslocados radialmente um após ooutro.