ES2212449T3 - Dispositivo de transferencia con accionamiento combinado. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de transferencia con impulsor combinado, para transferir piezas en el prensado de múltiples etapas, con un sostén de pieza controlable, transmisión por palanca y al menos dos unidades impulsoras. El dispositivo de transferencia consiste en varios dispositivos de transferencia (por ejemplo, 14, 15) con al menos un sostén de pieza (28) llevado por una transmisión por palanca (23). Cada transmisión por palanca transmite el movimiento de ajuste de dos impulsores independientes (39, 44) al sostén. Uno de los impulsores está fijo, y el otro es movido por el fijo.

Description

Dispositivo de transferencia con accionamiento combinado.

El invento se refiere a un dispositivo de transferencia, en especial para la transferencia de piezas entre estaciones de mecanización, respectivamente escalones de prensas sucesivos de prensas escalonadas para piezas grandes. De acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, por ejemplo del documento DE-A- 19 654 475, se conoce un dispositivo conforma con el género indicado.

El transporte de pieza de escalón de prensa a escalón de prensa es asumido generalmente por un sistema de transferencia, que se extiende sobre toda la longitud de la prensa y que desplaza las distintas piezas de forma sincronizada. Un sistema transferencia de esta clase es conocido por ejemplo a través del documento DE 41 43 099 A1. Este dispositivo de transferencia posee dos carriles de transferencia que se extienden sobre la longitud de la prensa, en los que están montados carros desplazables. Cada dos carros desplazables soportan entre sí un travesaño provisto de arañas de ventosas para recoger las piezas. Los carros desplazables están unidos, para la realización del paso de transferencia de un escalón de prensa a otro escalón de prensa, por medio de un sistema de barras con una transmisión de levas acoplado con el accionamiento principal de la prensa. Al movimiento de vaivén de los carriles de transferencia así obtenido se superpone un movimiento de elevación y de descenso. Este se obtiene elevando y descendiendo conjuntamente los carriles de rodadura.

Un dispositivo de transferencia de esta clase mueve de forma sincronizada los travesaños de ventosas acoplados con una transmisión de levas. De acuerdo con ello, es preciso, que los útiles utilizados se abran y se cierren al mismo tiempo.

Por el contrario, a través del documento WO 93/00185 se conoce un sistema de transferencia, que, entre los diferentes escalones de la prensa, posee módulos de transferencia, que pueden ser activados independientemente entre sí. Cada módulo de transferencia posee dos unidades de accionamiento, que atacan en el lado derecho y en el izquierdo en el correspondiente travesaño de ventosas. Las unidades de accionamiento comprenden una unidad de desplazamiento vertical montada de forma fija y una unidad de avance, que es elevada y descendida por la unidad de desplazamiento vertical. La unidad de avance comprende un motor, que acciona el puente de ventosas por medio de un engranaje planetario combinado con una manivela doble. En este caso, la holgura entre los dientes del engranaje planetario se suma a la eventual holgura de los cojinetes de las diferentes manivelas concatenadas entre sí dando lugar finalmente a una inseguridad de posicionado en el puente de ventosas.

A través del documento DE 196 54 475 se conoce un dispositivo de transferencia conforme al género indicado para piezas, que deben ser transportadas sobre un camino prefijado, en especial para el transporte de piezas a lo largo de varias estaciones de trabajo sucesivas, con un travesaño provisto de al menos un medio de sujeción, que sirve para recoger y liberar de forma gobernada las piezas, con un medio soporte al que se sujeta el travesaño con sus dos extremos y mediante el que se conduce el medio de sujeción sobre una curva de transferencia prefijada y con un medio de accionamiento, que actúa sobre el medio soporte, mediante el que el travesaño puede ser accionado en dos direcciones independientes entre sí y que posee al menos una primera y una segunda unidad de accionamiento, que pueden ser activadas independientemente entre sí, al mismo tiempo, que al medio soporte pertenecen una primera transmisión de bielas unida con un extremo del travesaño así como una segunda transmisión de bielas unida con el otro extremo del travesaño y que el travesaño es soportado por las transmisiones de bielas y es accionado en sus dos extremos por las unidades de accionamiento a través de las transmisiones de bielas de forma sincronizada.

El objeto del invento es, partiendo de ello, crear un dispositivo de transferencia modular para piezas, que haga posibles una velocidad de posicionado alta y una gran exactitud de posicionado.

Este problema se soluciona con un dispositivo de transferencia, que posee las características de la reivindicación 1.

El dispositivo de transferencia según el invento utiliza una transmisión de palancas para la conducción y el posicionado de un medio de sujeción de las pieza. Esta determina la posición actual y el movimiento del medio de sujeción de la pieza por medio de la cooperación de al menos dos palancas. Una de las palancas está unida en este caso en su extremo con la otra palanca, que es guiada, además, en un punto distanciado del punto de unión. Con esta conducción o apoyo doble es posible una exactitud de posicionado relativamente grande y se reduce ampliamente la influencia de las holguras de los cojinetes y de las articulaciones.

Se comprobó, que, tanto para la dinámica (velocidad de transporte), como también para la exactitud de posicionado, es ventajoso prever dos unidades de accionamiento, con preferencia activables por separado, de las que una se monta de forma fija y la otra se integra en la transmisión de palancas o está acoplada directamente con ella. El accionamiento fijo puede ser diseñado de forma robusta y con una potencia grande, sin que su peso perjudique la dinámica del dispositivo de transferencia. Sin embargo, con la construcción robusta de la unidad de accionamiento fija se pueden obtener ventajas de exactitud.

La integración del accionamiento móvil en la transmisión de palancas o el acoplamiento con ella se realiza con preferencia en un punto de la transmisión de palancas, que sólo ejecute movimientos lentos, al mismo tiempo, que la transformación del movimiento de accionamiento en la curva de transferencia deseada es realizada por la transmisión de palancas. Con la integración del accionamiento móvil en la transmisión de palancas o con su acoplamiento directo con ella se puede realizar la transformación del movimiento de accionamiento con una holgura pequeña, lo que da lugar nuevamente a una exactitud de posicionado grande y buena.

La transmisión de palancas posee un brazo giratorio, que, en un extremo, está unido con el dispositivo soporte y en un punto de unión distanciado de él con un dispositivo de accionamiento así como, en otro punto, con un dispositivo de guía. El brazo de palanca o giratorio está apoyado así en dos puntos, lo que da lugar a una conducción precisa.

Con preferencia, uno de los puntos de unión sirve en este caso para el posicionado del brazo giratorio con definición previa de la posición de la palanca en al menos dos direcciones y con un grado de libertad (eje de giro). El otro punto de unión de configura con preferencia como guía con dos grados de libertad. Esto significa, que en este caso la palanca está montada de forma desplazable y giratoria, por ejemplo, en una dirección.

Si bien en principio también son posibles otras constelaciones, se comprobó, que en numerosas formas de ejecución es ventajoso, que la unidad de accionamiento en reposo sea un accionamiento lineal y la unidad de accionamiento arrastrada un accionamiento giratorio. La unidad lineal puede trabajar por ejemplo por medio de un husillo roscado con bolas con una relación de desmultiplicación grande y dar lugar únicamente a una elevación o a un descenso del medio de sujeción de la pieza. El accionamiento giratorio puede estar unido por ejemplo con una biela montada de forma giratoria unida a su vez con el brazo giratorio. La unión puede estar formada por una articulación.

En caso necesario también es posible disponer el accionamiento giratorio de forma fija e impartir el movimiento de giro deseado a la biela unida con el brazo giratorio o al propio brazo giratorio. El desplazamiento en altura del medio de sujeción de la pieza se produce entonces por medio de una variación de la longitud del brazo giratorio por medio de un accionamiento telescópico arrastrado.

La transmisión de palancas se dispone con preferencia en su totalidad en un plano paralelo al plano definido por la curva de transferencia, es decir orientada en sentido vertical en la mayoría de los casos. Esto brinda la ventaja esencial de que durante la carrera de transferencia los diferentes elementos de la transmisión de palancas no realizan ningún movimiento, que sobresalga lateralmente. En la posición de reposo o intermedia durante el trabajo de los diferentes escalones de la prensa los elementos de la transmisión de palancas pueden permanecer en una posición de aparcamiento, que ocupa un espacio muy pequeño, entre los escalones de la prensa. Durante el funcionamiento del dispositivo de transferencia, es decir durante la realización de una carrera de transporte, el brazo giratorio, respectivamente la transmisión de palancas desplaza igualmente el medio de sujeción de la pieza, respectivamente el puente de ventosas de una forma muy compacta. Con ello se dispone, con una superficie mínima de instalación de las prensas, de un espacio máximo para los diferentes escalones de la prensa. Esto se logra finalmente por el hecho de que todos los ejes de articulación y de giro de la transmisión de palancas están orientados transversalmente con relación a la dirección de transporte y horizontalmente o al menos perpendicularmente al plano descrito por la curva de transferencia.

Otros detalles ventajosos de las formas de ejecución del invento son objeto de las reivindicaciones subordinadas o se desprenden del dibujo o de la descripción.

En el dibujo de representan ejemplos de ejecución del invento. En él muestran:

La figura 1, en una vista parcial en perspectiva esquematizada, una línea de prensas con transferencia modular y varios escalones de prensas sucesivos

La figura 2, en una representación en perspectiva esquematizada, dos escalones de prensas con módulo de transferencia dispuesto entre ellas.

La figura 3, en una representación de principio, la cinemática del módulo de transferencia según la
figura 2.

La figura 4, una cinemática modificada del módulo de transferencia.

Las figuras 5 a 7, otras formas de ejecución de módulos de transferencia representadas por medio de su cinemática correspondiente.

Descripción de las figuras

En la figura 1 se representa una prensa 1 escalonada con varios escalones 2, 3, 4, 5, 6 de prensas. A los escalones 2 a 6 de prensas pertenecen mesas 7, 8, 9,10, 11 de prensa desplazables sobre las que se disponen útiles no representados con detalle. Para hacer posible el transporte de las piezas hacia los escalones 2 a 6 de prensas y desde ellos se disponen siempre delante y detrás de cada escalón 2 a 6 de prensas módulos 14, 15, 16, 17, 18 de transferencia. Estos están previstos para recoger, transportar hacia delante y depositar piezas, por ejemplo piezas de carrocería de vehículos de motor. Los módulos 14 a 19 de transferencia pueden ser activados en este caso independientemente entre sí, de manera, que no es preciso, que trabajen obligatoriamente de forma sincronizada. esto brinda la posibilidad de maximizar el número de carreras de la prensa y de optimar el movimiento de transferencia para cada escalón de prensas. Además, determinados escalones 2 a 6 de prensas pueden trabajar de forma desplazada.

Los módulos 14 a 19 de transferencia poseen la misma construcción. En representación de todos los demás módulos 14, 16, 17, 18, 19 de transferencia se describirá con más detalle por medio de la figura 2 el módulo 15 de transferencia:

El módulo 15 de transferencia está dispuesto en dos cajas 21, 22 de la prensa montadas entre los escalones 2,3 de prensas. Sin embargo, en caso necesario, el módulo de transferencia también puede ser fijado o montado de otra forma. Al módulo 15 de transferencia pertenecen dos transmisión 23, 24 de palancas asignadas a las cajas 21, respectivamente 22 de las prensas.

Las transmisiones 23, 24 de palancas y sus correspondientes accionamientos poseen una construcción simétrica con relación a un plano vertical imaginario a lo largo de la dirección T de transporte. La descripción, que sigue, de la transmisión 23 de palancas sirve por ello correspondientemente para la transmisión 24 de palancas. Las dos transmisiones 23, 24 de palancas poseen cada una un accionamiento 26 formado por un alojamiento correspondiente en un extremo del brazo 27 giratorio. En cada uno de los alojamientos se halla eventualmente de forma giratoria el extremo de un puente 28 de ventosas, que se extiende transversalmente a la dirección T de transporte. El puente 28 de ventosas sirve como medio de sujeción de las piezas y está formado esencialmente por un tubo perfilado, que soporta una o varias arañas 29, 30 de ventosas. Cada una de ellas posee varias ventosas, que sobresalen por medio de brazos cortos del puente 28 de ventosas.

El brazo 27 giratorio de la transmisión 23 de palancas está montado en su extremo alejado del alojamiento 26 en una guía 32 curva, que, como se desprende en especial de la figura 1, define un eje 33 de giro horizontal orientado transversalmente a la dirección T de transporte.

La guía 32 curva está montada en un carro 34 de guía montado de forma desplazable en la dirección vertical por medio de una guía lineal fijada a la caja 21, 22 de la prensa. El carro 34 de guía puede ser desplazado libremente en la dirección V vertical.

A la transmisión 23 de palancas pertenece, además del brazo 27 giratorio, una biela 36 montada de forma giratoria en el brazo 27 giratorio en una articulación fijada al eje 37 de giro. El eje 37 de giro está orientado paralelamente al eje 33 de giro. La biela 36 está unida con su extremo alejado del brazo 27 giratorio con el árbol 38 de accionamiento de una unidad 39 de giro. Esta define la posición girada de la biela 36. A la unidad 39 de giro pertenece un motor 40, que, por ejemplo a través de un engranaje de desmultiplicación y de engranajes cónicos, actúa sobre el árbol 38 de accionamiento.

La unidad 39 de giro está montada en un carro 42 lineal desplazable en la dirección V vertical. La dirección del desplazamiento del carro 42 lineal coincide con la del carro 34 lineal. El carro 42 lineal está unido con un accionamiento 44 de desplazamiento vertical al que pertenece un motor 45. Este está unido, por ejemplo por medio de una transmisión de desplazamiento vertical de husillo o de una transmisión 46 de correa, con el carro 42 lineal para ajustar la posición en altura de éste. La transmisión de desplazamiento vertical con husillo o la transmisión 46 de correa transforma el movimiento de giro del motor 45 en un movimiento vertical.

Para la compensación y la liberación de las unidades de accionamiento, es decir de la unidad 39 de giro y de la unidad 44 de desplazamiento vertical del peso de la transmisión 23 de palancas, del puente 28 de ventosas y de las eventuales piezas se dispone en la caja 21 de la prensa un dispositivo 48 de compensación del peso al que pertenecen uno o varios cilindros 49 neumáticos. Estos atacan el carro 42 lineal con una fuerza dirigida hacia arriba.

La cinemática de la transmisión 23 de palancas se desprende en especial de la figura 3. La longitud del brazo 27 giratorio montado en el carro 34 lineal, medida entre el eje 33 de giro y un eje 51 central del puente 28 de ventosas, alrededor del que puede ser eventualmente giratorio, es el doble que la longitud de la biela 36. La longitud de esta es definida por la separación entre el eje 37 de articulación y el eje de giro del árbol 38 de accionamiento. El eje 37 de articulación está dispuesto en este caso exactamente en el centro del brazo 27 giratorio.

La unidad 15 de transferencia descrita hasta aquí funciona como sigue:

Se supone, que el puente 28 de ventosas representado en la figura 3 por medio de su eje 51 de giro y el brazo 27 giratorio se hallan en la posición representada. Para recorrer una curva K de transferencia es preciso, que el puente 28 de ventosas sea desplazado, sin variación de la altura, en la dirección T de transferencia. Para ello se activa la unidad 39 de giro de tal modo, que la biela 36 se desplace en la figura 3 en sentido opuesto al de las agujas del reloj. El puente 28 de ventosas recorre, sin activación de la unidad 44 de desplazamiento vertical, una trayectoria rectilínea, al mismo tiempo, que el carro 34 lineal ejecuta un movimiento de compensación en la dirección V vertical. Para depositar una pieza en el útil de un escalón de prensas siguiente se curva hacia abajo la curva K de transferencia. Esta curva de la trayectoria es recorrida frenando la unidad 39 de giro y activando al mismo tiempo la unidad 44 de desplazamiento vertical para desplazar hacia abajo el carro 42 lineal. El movimiento en la dirección T de transferencia es gobernado así únicamente por la unidad 39 de giro y el movimiento en la dirección V vertical es gobernado únicamente por la unidad 38 de desplazamiento vertical. Los restantes tramos de la curva K de transferencia son recorridos correspondientemente por medio de una activación adecuada de los motores 41, 45. Esto se realiza con una unidad de mando no representada, gobernada con preferencia con una computadora.

El movimiento vertical de la unidad 44 de desplazamiento vertical es transmitido 1:1 al puente 28 de ventosas. Sin embargo, el movimiento en la dirección T de transferencia es acelerado. Esto tiene lugar por medio de la transmisión directa del movimiento de giro de la biela 36 al brazo 27 giratorio sin recurrir a transmisiones intermedias, ruedas dentadas o análogos y, debido a la separación relativamente grande entre el eje 37 de articulación y el eje 33 de giro, con una precisión grande. Para obtener un movimiento de transporte rápido del puente 28 de ventosas es necesario, que el brazo 36 giratorio sólo sea girado de una forma relativamente lenta. Con ello también son relativamente lentas tanto las velocidades de elevación y de descenso del carro 42 en la unidad 39 de giro, como también el movimiento generado por la unidad 39 de giro. Apenas surgen fuerzas de inercia procedentes de las masas existentes. Los diferentes elementos pueden ser construidos de forma robusta sin hacer concesiones a las medidas de construcción ligera. El movimiento de la unidad 39 de giro con el carro 42 lineal no influye en los valores de aceleración y de desaceleración obtenibles.

Mientras que en el módulo 15 se obtiene con la cinemática según la figura 3 un desacoplamiento completo entre el movimiento de transferencia atribuible exclusivamente a la unidad 39 de giro y del movimiento vertical atribuible exclusivamente a la a la unidad 44 de desplazamiento vertical, en la figura 4 se representa un dispositivo de accionamiento con una cinemática distinta. Esta se diferencia en primer lugar esencialmente de la de la figura 3 por las relaciones de longitud del brazo 27 giratorio y de la biela 36. Con la división asimétrica del brazo 27 giratorio se obtiene, como se desprende de la comparación de la curva K de transferencia con la curva K' recorrida por el eje 37 de giro, una multiplicación comparativamente mayor hacia un movimiento rápido. Esto puede ser ventajoso. Además, la construcción del accionamiento es más compacta en su conjunto o con el mismo tamaño de la biela 36 y de los accionamientos asociados se pueden obtener curvas K de transferencia más largas. Además, la unidad 39 de giro puede ser dispuesta en otros puntos de la transmisión 23 de palancas. En caso necesario se puede disponer por ejemplo en el punto de unión entre la biela 36 y el brazo 37 giratorio. De forma alternativa es posible una disposición en el carro 34 lineal.

Partiendo de ello se puede prescindir de la biela 36, cuando el carro 34 lineal, que soporta el accionamiento lineal, esté unido a su vez con un dispositivo de accionamiento lineal, que de lugar al desplazamiento del carro 34 lineal en la dirección V vertical. El brazo 27 giratorio asume nuevamente la multiplicación hacia un mayor rapidez, como muestra la comparación de la curva K' recorrida por un punto P cualquiera del brazo 27 giratorio con la curva K de transferencia (figura 5).

En las figuras 6 y 7 se representan otras posibilidades de ejecución. En la forma de ejecución según la figura 6 está unido el carro 34 lineal con la unidad 44 de desplazamiento vertical. El carro 34 soporta, además, una guía 52 lineal montada de forma giratoria. La dirección de conducción de esta es paralela a la dirección longitudinal del brazo 27 giratorio al que soporta. El propio dispositivo 52 de guía está montado sobre un eje de giro perpendicular a un plano descrito por la curva K de transferencia.

El brazo 27 giratorio está unido en su extremo alejado del eje 51 de giro, con un dispositivo de accionamiento. Este puede poseer una biela 53 unida en un eje 54 de articulación de forma giratoria con el extremo del brazo 27 giratorio. El otro extremo de la biela 53 está unido con un dispositivo de accionamiento en giro no representado con detalle.

En la figura 7 se representa otra forma de ejecución modificada del módulo 15 de transferencia con unidad 44 de desplazamiento vertical en reposo y con el carro 34 con la unidad 39 de giro móvil. El extremo inferior del brazo 27 giratorio está montado de forma desplazable en la dirección vertical en una guía 56 lineal, mientras que el brazo 27 giratorio está unido con la biela 55 en un punto alejado. Esta biela une el accionamiento 39 de giro con el brazo 27 giratorio.

Un dispositivo de transferencia, en especial para la transferencia de piezas en prensas 1 con varios escalones se compone de varios módulos 14 a 19 de transferencia, que poseen cada uno un medio 28 de sujeción de piezas soportado por al menos una transmisión 23 de palancas. Cada transmisión de palanca transmite el movimiento de dos accionamientos 39, 44 independientes entre sí al medio 28 de sujeción de piezas. Uno de los accionamientos 39, 44 está montado de forma fija y el otro es desplazado por el accionamiento fijo. Este principio fundamental brinda numerosas posibilidades de configuración.

Claims (14)

1. Dispositivo de transferencia para el transporte y el posicionado de piezas, en especial piezas de carrocería,

con un medio (28) de sujeción de piezas gobernable previsto para acoplar la pieza temporalmente con un dispositivo (29, 30) soporte,

con una transmisión (23) de palancas, que posee una biela (36) y un brazo (27) giratorio, que soporta el medio (28) de sujeción de piezas en un extremo y que se desplaza sobre una curva (K) de transferencia al menos bidimensional, al mismo tiempo, que la biela (36) y el brazo (27) giratorio están unidos entre sí en un primer punto (37) de unión y que el brazo (27) giratorio está unido, en un segundo punto (33) de unión distanciado del primer punto (37) de unión, con un dispositivo (34, 42) de guía construido como guía con un grado (V) de libertad lineal y con un grado de libertad de giro, que define un eje (33) de giro,

con al menos dos unidades (39, 44) de accionamiento unidas por medio de la transmisión (23) de palancas con el medio (28) de sujeción de piezas.

caracterizado porque una de las unidades (44) de accionamiento se dispone de forma fija y la otra unidad (39) de accionamiento se dispone de forma móvil como órgano intermedio en la transmisión (23) de palancas y porque el primer punto (37) de unión está distanciado del medio (28) de sujeción de las piezas.

2. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad (44) de accionamiento en reposo es un accionamiento lineal y la unidad (39) de accionamiento arrastrada es un accionamiento giratorio.

3. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 2, caracterizado porque el accionamiento (44) lineal actúa sobre un carro (42) lineal, que soporta el brazo (27) giratorio.

4. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 3, caracterizado porque el carro (42) lineal se monta de forma desplazable en la dirección vertical.

5. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 3, caracterizado porque en el carro (42) lineal está montada de forma giratoria una biela (36) unida, en su extremo alejado del carro (42) lineal, con el brazo (27) giratorio.

6. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 5, caracterizado porque para la unión entre el brazo 27 giratorio y la biela (36) se prevé un articulación.

7. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 3, caracterizado porque el carro (42) lineal soporta la unidad (39) de accionamiento no fija, con cuyo accionamiento (38) está unida la biela (36).

8. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad (39) de accionamiento no fija está unida con el brazo (27) giratorio.

9. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 8, caracterizado porque la unidad (39) de accionamiento unida con el brazo (27) giratorio es una unidad de accionamiento en giro.

10. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 9, caracterizado porque la unidad de accionamiento unida con el brazo (27)n giratorio es una unidad de accionamiento lineal.

11. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 10, caracterizado porque el brazo (27) giratorio es telescópico y que la unidad de accionamiento lineal es un accionamiento de telescopio.

12. Dispositivo transfer según la reivindicación 1, caracterizado porque la curva (K) de transferencia posee dos componentes (V, T) de movimiento independientes en las que se recorren caminos con distinta longitud, al mismo tiempo, que la unidad (44) de accionamiento en reposo se asigna al camino corto y la unidad (39) de accionamiento móvil al camino largo.

13. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 1, caracterizado porque la transmisión (23) de palancas está dispuesta en un plano vertical.

14. Dispositivo de transferencia según la reivindicación 1, caracterizado porque todos los ejes (33, 37, 38, 51) de giro de la transmisión (23) de palancas están dispuestos horizontales y transversales a la dirección (T) de transporte.