ES2209662B1 - Brinda para instalaciones de soldadura automatizadas. - Google Patents
Brinda para instalaciones de soldadura automatizadas.Info
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Abstract
Brida para instalaciones de soldadura automatizadas. La brida comprende un cuerpo portador de brazos fijos y móviles para la sujeción de dos o más chapas para su manipulación durante la soldadura, y se caracteriza porque el cuerpo queda constituido por un elemento tubular central que presenta soldadas inferiormente dos placas laterales opuestas entre sí para soporte del brazo articulado y para guiado del vástago de accionamiento del mismo, presentando un único brazo articulado dispuesto centralmente en el conjunto de la brida, entre las placas laterales de soporte del eje de articulación.
Description
Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas.
La presente invención está destinada a dar a
conocer una brida perfeccionada para instalaciones de soldadura
automatizadas, aportando importantes mejoras sobre lo actualmente
conocido.
La brida objeto de la presente invención está
especialmente destinada a instalaciones de soldadura automatizada
de carrocerías de automóviles, en las que se utilizan garras
robotizadas y utillajes dotados de múltiples bridas destinadas a la
sujeción de dos o más chapas durante la soldadura por puntos o arco
en un proceso móvil o estático.
Las bridas de sujeción son elementos vitales en
dichas instalaciones automatizadas de soldadura, puesto que de las
características de precisión de accionamiento, dimensiones y
facilidad de montaje y desmontaje, así como facilidad de
mantenimiento, depende en buena parte, el diseño de la instalación
de soldadura y su buen rendimiento.
La brida objeto de la presente invención está
destinada a conseguir múltiples mejoras con respecto a las bridas
actualmente conocidas para igual función, entre las que se pueden
citar las siguientes:
- simplificación constructiva y economía de la
construcción del cuerpo, realizado mediante un tubo central
calibrado y placas laterales cortadas por haz de rayos láser,
evitando la complicación y elevados costes de la fabricación del
cuerpo por mecanización, partiendo de un elemento de acero
laminado, tal como se practica en la actualidad;
- reducción de las dimensiones transversales del
conjunto de la brida mediante la supresión de los brazos laterales
o exteriores y la disposición en la parte posterior de la misma de
los detectores de posición del brazo móvil, en una cápsula de
material inyectado, detectando la posición del brazo a través del
movimiento del mismo en su prolongación mediante un fleje móvil
asociado;
- mayor precisión en la detección de la posición
angular del brazo como resultado de la realización de los elementos
detectores, tal como se ha indicado;
- mayor protección contra proyecciones de
soldadura por todas las caras de la brida, protegiendo, en
particular, el movimiento del brazo mediante un fleje central móvil
asociado al propio brazo, que se desliza por una ranura circular
del cuerpo, cubriendo todo el desplazamiento de aquél;
- reducción de las dimensiones transversales del
conjunto de la garra, mediante la realización de un brazo central
en vez de brazos laterales, posibilitando la disminución de
dimensiones transversales, por ejemplo, desde 62 milímetros en las
garras actualmente conocidas a 42 milímetros en las garras objeto
de la invención;
- reducción del diámetro del cilindro neumático
utilizado para el accionamiento, permitiendo pasar del diámetro 40
utilizado en la actualidad a diámetro 32 en las bridas de la
invención;
- mayor facilidad en el montaje y desmontaje del
conjunto recambiable de la brida, conservando la geometría con
respecto al soporte, al disponer de un medio especial de centraje
con respecto al cuerpo;
- reducción del consumo de aire de la brida en
una proporción próxima al 50%, lo cual representa una importante
economía de explotación de la instalación de soldadura.
Las anteriores ventajas, así como otras, y la
constitución específica de un ejemplo de realización de brida de
sujeción para soldadura, según la presente invención, se apreciarán
de forma más detallada de la descripción siguiente, con ayuda de
las figuras que se acompañan, en las cuales:
la figura 1 muestra una sección completa de una
brida realizada de acuerdo con la presente invención, con un
detalle a mayor escala.
las figuras 2, 3, 4 y 5, muestran sendas
secciones por los planos de indicados.
la figura 6 muestra una sección completa similar
a la figura 1, pero en posición de apertura completa de la
brida.
la figura 7 muestra, asimismo, una sección
longitudinal en la que se observa la disposición del mecanismo
amortiguador.
las figuras 8, 9 y 10, son sendos detalles de
diferentes fases funcionales del dispositivo amortiguador.
las figuras 11, 12 y 13, representan sendas
vistas en perspectiva con las piezas desmontadas, en las que se
representa la constitución del cuerpo y brazos de la brida.
la figura 14 muestra una vista en perspectiva,
con las piezas desmontadas, en la que se observa el montaje de las
placas laterales y fleje de protección dotado de abertura
longitudinal;
la figura 15 muestra una vista en perspectiva
del conjunto de la brida con el dispositivo detector
desmontado.
la figura 16 muestra una vista similar a la
figura 15 con el dispositivo detector de posición del brazo montado
en la parte posterior de la brida.
Las figuras 17, 18 y 19, muestran sendas vistas
en perspectiva de la abrazadera especial de sujeción y centraje de
la brida con respecto a la garra o utillaje de soldadura.
Tal como se observa en las figuras, el conjunto
de la brida de soldadura comprende un cuerpo (1) realizado en un
tubo de acero calibrado y dos placas laterales (2) y (3), figura 11
y sucesivas, realizadas por corte, de una placa calibrada,
especialmente mediante rayos láser, logrando una gran precisión
dimensional y permitiendo su unión por soldadura al elemento
tubular central (1), tal como es de observar en el conjunto que se
aprecia en la figura 12. Dichas placas (2) y (3) presentan unas
aberturas de aligeramiento y otras de guiado del vástago de
movimiento del brazo inferior de la brida, tal como se apreciará en
la descripción siguiente.
Tal como se observa en la figura 13, los brazos
de la brida quedan integrados por el brazo superior (4) incorporado
a las placas (2) y (3) mediante pasadores o tornillos (5) y (6) y
el brazo inferior móvil o brazo acodado (7), el cual es portador
del soporte desmontable (8). Tanto el soporte (4) como el soporte
(8) llevan montadas las puntas (9) y (10) de tipo convencional
destinadas a aprisionar las chapas que se manipularán. Dichas puntas
podrán ser de cualquier tipo utilizado en esta técnica, habiéndose
representado la realización que corresponde a la disposición de
sendas rótulas (11) y (12), que permiten una autoalineación de las
puntas con respecto a las chapas a sujetar.
El brazo acodado (7) es giratorio sobre un eje
transversal (13), figura 1, acoplado a las placas laterales (2) y
(3).
El propio brazo acodado (7) es portador de un
orificio coliso de forma especial (16), que se explicará en mayor
detalle, en el que se aloja el rodillo (17) accionado por el brazo
de impulsión (18), que recibe su accionamiento de un conjunto de
cilindro y pistón neumático alojado en el cuerpo tubular (1), que
se ha representado en las figuras con el numeral (19) en la parte
del cilindro y (20) del pistón, que está montado solidariamente con
el extremo superior del vástago (18).
La tapa de cierre superior (21) del cilindro
(19) se podrá combinar con un elemento solidario del vástago (18)
para integrar un amortiguador neumático que se explicará más
adelante.
Las placas laterales (2) y (3) son placas
calibradas con gran calidad de acabado superficial, permitiendo
efectuar su cierre mediante sendas tapas laterales de cubrición
(22) y (23), figura 14, que se adaptan a las superficies externas
de dichas placas (2) y (3) y que se fijan a las mismas, por
ejemplo, mediante tornillos, tales como los indicados con los
numerales (24), (25) y (26).
La abertura creada entre las placas (2) y (3)
después de incorporar las tapas de cierre (22) y (23), queda
cubierto por un fleje (27), fijado mediante tornillos que se han
representado en la figura 14 y que presenta una larga ventana recta
(28) para permitir el paso y basculación del brazo (7). El segundo
fleje (29) queda solidariamente asociado con dicho brazo acodado
desplazable (7), de manera que constituye un escudo de protección
móvil que se desplaza sobre la cara interna del fleje (27),
evitando la entrada de proyecciones de soldadura y otros cuerpos
extraños.
El accionamiento del brazo basculante (7) tiene
lugar por la acción del vástago (18) entre la posición de cierre
representada en la figura 1 y la posición de apertura completa
mostrada en la figura 6. El rodillo de accionamiento (17),
solidario del extremo del vástago (18), actúa en el interior de un
orificio coliso curvilíneo (16) de forma especial, que presenta una
zona superior suavemente curvada (30) y una zona inferior recta
(31), de manera que, al desplazarse el vástago, el punto de
contacto del rodillo montado sobre el eje transversal (17) en el
coliso (16) del brazo basculante hace girar a este último
disminuyendo progresivamente su ángulo de incidencia, creciendo la
componente sobre el brazo en proporción y magnitud. La zona recta
representa una zona de irreversibilidad, dada la forma de la
componente de esfuerzo, de manera que el rodillo no puede
transmitir ninguna componente vertical, imposibilitando la apertura
del brazo, incluso en el caso de que apareciera una fuerza
externa. La irreversibilidad por efecto del rodillo en la zona
recta del coliso también se cumple si falta el esfuerzo del vástago
por la acción del cilindro neumático.
El accionamiento del vástago (18) tiene lugar,
tal como se ha explicando anteriormente, por la acción del conjunto
de cilindro y pistón neumático (19) y (20). El cilindro (19) queda
constituido en forma de camisa interior del cuerpo cilíndrico (1),
existiendo un intersticio (32) que sirve de paso de aire, entre
dicho cuerpo (1) y la camisa (19) en cuyo interior desliza el
pistón (20) solidario del vástago (18). Tal como es de ver en el
detalle de la figura 1, el intersticio (32) sirve de paso para el
aire que actuará en la cara inferior del pistón (20), al pasar por
el orificio (33) de la camisa envolvente. La tapa inferior (34)
queda encajada en la camisa envolvente (19) del cilindro y presenta
una ranura para un anillo tórico de estanqueidad (35).
La tapa superior (21) presenta un alojamiento
(36) para recibir la cabeza (37) del tornillo de fijación al
vástago (18), o bien, para el caso en que, optativamente, se desee
instalar un amortiguador neumático de final de carrera, éste
quedará constituido por un suplemento (38) acoplado al extremo
superior del vástago (18) y que se aloja en la parte superior del
alojamiento (36) que se ha indicado en la figura 7 con el numeral
(39), quedando dispuesto un retén de estanqueidad (40) en la parte
inferior de dicho alojamiento, el cual comunica mediante un paso
lateral (41) con una salida (42). La cavidad (43) de la propia tapa
comunica mediante el orificio lateral (45), con el intersticio
(32), figura 7.
La detección de las posiciones del brazo tiene
gran importancia para la sincronización y control del conjunto de
las bridas y, del funcionamiento de éstas, se efectúa, en la brida
objeto de la presente invención, mediante detectores, tal como el
indicado con el numeral (46) en la parte posterior del conjunto de
la garra, lo cual tiene el efecto esencial de permitir la
limitación de la anchura transversal del conjunto de la brida,
siendo ello de gran importancia en el momento de diseñar los
utillajes de soldadura, puesto que posibilitan el montaje de un
mayor número de bridas en un determinado espacio. Mediante la
disposición de la presente invención se posibilita la detección del
brazo a través del movimiento del mismo en su prolongación por el
fleje móvil, lo cual proporciona una lectura de la señal más
precisa, permitiendo referenciar con mayor precisión la posición
angular del brazo.
Otra característica esencial de la brida objeto
de la presente invención estriba en el posicionado del cuerpo de la
brida con respecto a los medios de sujeción al armazón del
dispositivo de garra o utillaje de soldadura. Mediante las
características de la presente invención se posibilita la
reproducción de la posición correcta de la garra con respecto al
conjunto, después del desmontaje de la garra a efectos de
sustitución, reparación, etc. dada la existencia de un centraje
mecánico positivo entre uno y otro elemento, tal como se puede
observar en las figuras 18 y 19, en los que se aprecia que se
establece un centraje mecánico entre el cuerpo (47) de la brida y
la abrazadera (48) de sujeción del conjunto de la brida a la
estructura de la máquina o garra de soldadura, representada por la
barra o tubo (49). En el caso representado, el centraje se realiza
mediante un entrante (50), por ejemplo, un escalón (51) de la
abrazadera (48), que encaja con un saliente del cuerpo (47), por
ejemplo, el borde frontal (52) del mismo.
Si bien la presente invención ha sido descrita
haciendo referencia a un ejemplo específico de realización de la
misma, se comprenderá que cualquier técnico en la materia, haciendo
uso de la información contenida en la presente descripción,
reivindicaciones y dibujos, podrá introducir variaciones en la
invención que quedarán incluidas en la misma siempre que
correspondan al alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Todo cuanto no afecte, altere, cambie o
modifique la esencia de la brida descrita, será variable a los
efectos de la presente invención.
Claims (16)
1. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, del tipo que comprende un cuerpo portador de brazos
fijos y móviles para la sujeción de dos o más chapas para su
manipulación durante la soldadura, poseyendo un cilindro neumático
para el accionamiento de los brazos móviles de la brida,
caracterizada porque el cuerpo queda constituido por un
elemento tubular central que presenta soldadas inferiormente dos
placas laterales opuestas entre sí para soporte del brazo
articulado y para guiado del vástago de accionamiento del mismo,
presentando un único brazo articulado dispuesto centralmente en el
conjunto de la brida, entre las placas laterales de soporte del eje
de articulación.
2. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 1, caracterizada
porque el elemento tubular central del cuerpo de la garra está
constituido a partir de un tubo calibrado con fresados laterales en
su extremo inferior para recibir parcialmente encajadas las placas
laterales opuestas que quedan unidas al elemento tubular por
soldadura.
3. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 1, caracterizada
porque las placas laterales opuestas del cuerpo de la garra quedan
constituidas por placas de acero calibradas recortadas por su
periferia y dotadas de aberturas internas.
4. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 3, caracterizada
porque las placas laterales opuestas del cuerpo de la brida están
recortadas y sus aberturas están realizadas, por mecanización
mediante haz de rayos láser.
5. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 1, caracterizada
porque las placas laterales opuestas del cuerpo de la brida
presentan aberturas de aligeramiento, orificios para el montaje del
eje de articulación del brazo móvil de la brida y orificios colisos
para el guiado de un eje transversal portador del cojinete de
accionamiento del brazo móvil de la brida.
6. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 1, caracterizada
porque el brazo móvil de la garra adopta disposición acodada,
presentando en su extremo interno un orificio para el eje
transversal de giro del mismo, montado entre las placas laterales
del cuerpo de la brida y un orificio coliso para recibir el rodillo
de accionamiento solidario del vástago del cilindro neumático de
accionamiento de la brida, cuyo orifico coliso presenta su extremo
inferior recto y su parte superior suavemente arqueada para
provocar la variación progresiva del ángulo de incidencia entre el
eje transversal de accionamiento del brazo basculante y el coliso
de este último, proporcionando la zona recta irreversibilidad en el
accionamiento.
7. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 1, caracterizada
porque la separación entre las dos placas montadas en oposición en
el cuerpo de la garra queda cubierta en su parte libre inferior y
posterior por un fleje acoplado sobre la misma y dotado de una
abertura longitudinal por la que discurre el brazo móvil de la
garra, cuyo brazo lleva asociado un segundo fleje de menor longitud
que coincide sobre la cara interna del primero, efectuando el
cierre desplazable de su abertura longitudinal, de acuerdo con las
posiciones del brazo
\hbox{móvil.} 8. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 1, caracterizada
porque el cilindro neumático para el accionamiento del brazo móvil
de la brida queda alojado en el interior del elemento tubular del
cuerpo de la garra entre sendas tapas fijas superior e inferior,
estanqueizadas con respecto a dicho elemento tubular, mediante la
disposición de una camisa cilíndrica acoplada a dichas tapas
superior e inferior y dispuesta con un ligero intersticio con
respecto a la cara interna del elemento tubular, para permitir el
paso de aire en comunicación entre la parte superior y la parte
inferior del cilindro, en cuyo interior se desplaza un pistón
asociado al vástago de accionamiento del brazo móvil de la
brida.
9. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 8, caracterizada
porque la tapa superior del cilindro neumático presenta un
alojamiento central axial con una zona cilíndrica inferior de mayor
diámetro susceptible de recibir la cabeza superior del perno de
unión del pistón al vástago de accionamiento del brazo móvil, en la
posición de punto muerto superior del pistón.
10. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 8, caracterizada
porque el elemento de fijación del pistón al vástago de
accionamiento del brazo móvil presenta superiormente una expansión
susceptible de encajar en el interior del orificio axial de la tapa
superior del cilindro neumático, produciendo un efecto de
amortiguador neumático conjuntamente con una salida de aire con
paso estrangulado y ajustable.
11. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 8, caracterizada
porque la tapa superior del cilindro de accionamiento del brazo
móvil presenta, además, una cavidad de aire susceptible de
comunicar mediante un orificio de pequeño diámetro con la parte
superior del cilindro y mediante un paso lateral, con el
intersticio entre la camisa del cilindro y el elemento tubular del
cuerpo.
12. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque la detección de la posición angular del
brazo móvil se lleva a cabo por detección del extremo del fleje
desplazable asociado al propio brazo móvil.
13. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según las reivindicaciones 1 y 12,
caracterizada porque la cápsula de detección de la posición
angular de giro del brazo móvil queda acoplada a la cara posterior
del conjunto de la garra, en oposición a las puntas de sujeción de
la misma.
14. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 1, caracterizada por
la disposición de un acoplamiento conjugado de entrantes y
salientes entre el cuerpo de la brida y la abrazadera de fijación
de la misma a la estructura de la garra o utillaje de soldadura,
para determinar un posicionamiento espacial fijo entre dichos
cuerpo de la brida y la estructura de la garra o utillaje de
soldadura, con independencia de las operaciones de montaje y
desmontaje de la brida con respecto al aparato de soldadura.
15. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 14, caracterizada
porque el acoplamiento entre el cuerpo de la brida y la abrazadera
de sujeción a la garra o utillaje de soldadura se realiza mediante
un rebaje de la abrazadera que tiene forma conjugada y es
susceptible de encajar con el borde superior del cuerpo de la
brida.
16. Brida para instalaciones de soldadura
automatizadas, según la reivindicación 1, caracterizada por
efectuar el cierre de las placas laterales del cuerpo de la garra
mediante sendas tapas calibradas que coinciden sobre las caras
externas de dichas placas de forma ajustada y estanca sin órganos
auxiliares de estanqueidad.
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|---|---|---|---|
| ES200302739A ES2209662B1 (es) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Brinda para instalaciones de soldadura automatizadas. |
| ES200401215A ES2244336B1 (es) | 2003-11-24 | 2004-05-20 | Perfeccionamientos en el objeto de la patente principal n. 200302739 por: "brida para instalaciones de soldadura automatizadas". |
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| JP2006540473A JP2007512142A (ja) | 2003-11-24 | 2004-11-15 | 自動化溶接設備用のクランプ |
| EP04798230A EP1702708A1 (en) | 2003-11-24 | 2004-11-15 | Clamping jaw for automated welding installations |
| US10/580,307 US20070023410A1 (en) | 2003-11-24 | 2004-11-15 | Clamping jaw for automated welding installations |
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| ES200302739A ES2209662B1 (es) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Brinda para instalaciones de soldadura automatizadas. |
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2004
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Volumen 9, Número 187 (M-401), 03.08.1985 & JP 60-054298 A (MITSUI ZOSEN K.K.) 28.03.1985 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2209662A1 (es) | 2004-06-16 |
| ES2244336A1 (es) | 2005-12-01 |
| ES2244336B1 (es) | 2007-02-16 |
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