ES2228611T3 - Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de componentes. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el tratamiento de componentes (8) hechos de un material preferentemente no magnético, en el cual u el componente (8) es posicionado sobre al menos un imán de apriete (26) dispuesto sobre una mesa de tratamiento (2, 3), u elementos de apriete (52) hechos de un material magnético son posicionados sobre el lado del componente (8) alejado del imán de apriete (26), y u los imanes de apriete (26) son activados y el componente (8) es fijado en su posición con ayuda de los elementos de apriete (52), caracterizado porque u al menos dos componentes (8) son posicionados y fijados sobre la mesa de tratamiento (2, 3), u a los componentes (8) están asociados al menos dos elementos de apriete (52), que están adaptados a la forma de una línea de tratamiento que se extiende en el plano de la superficie de apoyo, que no es una recta unidimensional, y que liberan una zona de anchura predeterminada a lo largo de al menos una línea de contacto de los componentes (8) entre sí, y u los componentes (8) son soldados entre sí a lo largo de la al menos una línea de contacto.

Description

Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de componentes.

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para el tratamiento de componentes, como los empleados en particular para la fabricación de chapas metálicas, preferentemente para la soldadura por láser de diferentes componentes en forma de chapas.

Un procedimiento del tipo genérico según el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 2 y un dispositivo del tipo genérico según el preámbulo de la reivindicación 6 son conocidos según el documento FR 2 769 531 A1. El dispositivo de apriete allí descrito está previsto para una pieza de lámina no metálica, como por ejemplo una chapa de aluminio, para recortar una tira en línea recta de la pieza, teniendo lugar la sujeción de la pieza de lámina o de una chapa sobre una mesa. El dispositivo da apriete comprende para ello una disposición normal de imanes permanentes debajo de la mesa y placas de material ferromagnético que se aplican sobre las láminas para el apriete de las láminas. La superficie de aplicación de estos elementos de apriete configurados como placas se adapta naturalmente a la forma de las láminas planas, no magnéticas, a apretar.

En el caso del procedimiento descrito anteriormente, según el estado actual de la técnica es conocido también unir el elemento de apriete, por ejemplo en forma de una placa de acero magnetizable, de modo desplazable verticalmente con la mesa de tratamiento. Si se coloca ahora un componente no magnético a tratar sobre el apoyo para componentes de la mesa de tratamiento, el elemento de apriete se traslada hacia abajo y es presionado contra el componente a tratar por medio de la activación de los imanes de apriete. Es posible a continuación efectuar un tratamiento del componente así fijado. Tras el tratamiento, el elemento de apriete se eleva nuevamente, de modo que el componente tratado puede ser alimentado para un tratamiento posterior o para un transporte posterior. También aquí resulta que la configuración de un elemento de apriete desplazable verticalmente ocasiona una necesidad de espacio no despreciable. La disposición móvil del elemento de apriete aumenta además el coste constructivo en la zona de la mesa de tratamiento, por lo que se reduce la oferta de espacio para otras aplicaciones y posibilidades de tratamiento en la zona de la mesa de tratamiento.

Según el estado actual de la técnica, documento DE 195 26 466 C1 (compárese también el documento WO 97/03 787 A1 correspondiente), son conocidos un procedimiento de este tipo y un dispositivo correspondiente para el corte y/o soldadura de chapas. En el caso del procedimiento conocido se emplean una pluralidad de mesas de tratamiento, que son transportadas de modo circulante y que recorren una pluralidad de posiciones, tal como se describe a continuación. En una primera posición se posiciona y fija un primer componente sobre la mesa de tratamiento. En una segunda posición situada a cierta distancia de ella se coloca un segundo componente sobre la mesa de tratamiento, de modo que el mismo se halla a tope con el primer componente. En una tercera posición los dos componentes son unidos entre sí con ayuda de un dispositivo de tratamiento, para lo cual la mesa de tratamiento se desplaza a través de la zona de tratamiento del dispositivo de tratamiento. En una cuarta posición el componente terminado se retira seguidamente de la mesa de tratamiento. A continuación, la mesa de tratamiento es transportada de nuevo a la primera posición, o posición inicial. Este procedimiento permite, en efecto, un flujo de material definido unívocamente desde la primera a la cuarta posición de la mesa de tratamiento, pero ocasiona una gran necesidad de espacio, debido en particular a la instalación de transporte para el transporte de la mesa de tratamiento.

La presente invención se plantea el problema técnico de mejorar los procedimientos y dispositivos del tipo genérico conocidos según el estado actual de la técnica relativos al apriete de los componentes de materiales no metálicos con vistas al tratamiento deseado.

El problema técnico citado anteriormente se resuelve según la invención mediante un procedimiento del tipo genérico según la reivindicación 1, en el cual al menos dos componentes son posicionados y fijados sobre la mesa de tratamiento, a los componentes están asociados al menos dos elementos de apriete, que están adaptados a la forma de una línea de tratamiento que se extiende en el plano de la superficie de apoyo, que no es una recta unidimensional, y que liberan una zona de anchura predeterminada a lo largo de al menos una línea de contacto de los componentes entre sí, y los componentes son unidos, preferentemente soldados, entre sí a lo largo de la al menos una línea de contacto.

En el caso del procedimiento del tipo genérico según la reivindicación 2, el problema se resuelve de modo que el o los elementos de apriete están adaptados a la forma de una línea de tratamiento que se extiende en el plano de la superficie de apoyo, que no es una recta unidimensional, y dispuestos a una distancia constante predeterminada respecto a la línea de tratamiento, y el componente es dividido a lo largo de la al menos una línea.

Las reivindicaciones subordinadas 3 a 5 contienen propuestas complementarias de procedimiento.

El dispositivo del tipo genérico según la reivindicación 6 prevé, para resolver el problema según la invención, que el elemento de apriete esté adaptado a la forma de una línea de tratamiento que se extiende en el plano de la superficie de apoyo, que no es una recta unidimensional, y libera al componente al menos a lo largo de la zona a tratar del componente.

Según la invención se pueden fijar los componentes, de manera fiable, en caso de líneas de tratamiento bidimensionales, sea para unir dos componentes o para dividir un componente, de modo que a ambos lados de la línea de tratamiento se asegura una sujeción segura del componente no magnético. Es posible por tanto un tratamiento flexible de diferentes componentes, que presentan líneas de tratamiento que se extienden curvadas o con ángulos.

Para la unión de dos componentes, éstos son posicionados y fijados sobre la mesa de tratamiento. Los elementos de apriete asociados a los componentes, que están dispuestos en el lado del componente no magnético alejado de los imanes de apriete, liberan una zona de anchura predeterminada a lo largo de la al menos una línea de tratamiento, que representa en este caso la línea de contacto de los dos componentes. El efector final del dispositivo de tratamiento puede por tanto unir entre sí, preferentemente soldar, los dos componentes en esta zona liberada.

Si por el contrario hay que dividir un componente, éste es en primer lugar posicionado y fijado sobre la mesa de tratamiento. Al menos dos elementos de apriete, que corresponden en su forma a los dos componentes obtenidos tras la división del componente, son posicionados de tal modo que liberan una zona de anchura predeterminada a lo largo de la al menos una línea de tratamiento. El componente es dividido a continuación a lo largo de esta línea.

En los dos casos descritos anteriormente, los elementos de apriete aseguran que el al menos un componente es presionado de modo fiable, cerca de la línea de tratamiento, contra el apoyo para componentes de la mesa de tratamiento. Se impide con ello que el componente o bien los componentes varíen su posición durante el tratamiento. Como el elemento de apriete está adaptado a la forma del componente, el mismo se puede denominar también elemento de apriete específico para el componente.

De manera preferente, tras el tratamiento del al menos un componente, el elemento de apriete es retirado en primer lugar de la mesa de tratamiento. A continuación, el al menos un elemento de apriete es posicionado sobre al menos una mesa de colocación, y el componente tratado o bien los componentes no magnéticos tratados son retirados de la mesa de tratamiento. El elemento de apriete colocado sobre la mesa de colocación puede ser seguidamente retirado para un nuevo proceso de carga y posicionado, junto con al menos un nuevo componente no magnético a tratar, sobre la mesa de tratamiento dispuesta en la posición de carga. Se obtiene por tanto un circuito cerrado de elementos de apriete, que a partir de la mesa de colocación son transportados a la mesa de tratamiento en la posición de carga, para posicionar y para fijar con imanes de apriete un componente no magnético sobre el apoyo para componentes. La mesa de tratamiento es desplazada entonces a la posición de tratamiento, en la cual se efectúa el tratamiento del al menos un componente. A continuación, el elemento de apriete es transportando volviendo nuevamente a la mesa de colocación. Por tanto, las dos posiciones, en las cuales la mesa de tratamiento es cargada por una parte, y descargada nuevamente por otra, se pueden diseñar separadas una de otra.

Se obtiene por tanto, con el procedimiento según la invención, una elevada flexibilidad para el tratamiento de componentes no magnéticos. Por una parte, la forma de los elementos de apriete se puede adaptar a la forma de los componentes a tratar. Por otra parte, el guiado de los elementos de apriete en un circuito cerrado ofrece la ventaja de que se puede diseñar un flujo de material deseado, sin que elementos de apriete previstos estacionarios requieran un elevado coste constructivo, que sería necesario para un posicionado y tratamiento en una misma posición de una mesa de tratamiento.

Naturalmente, el procedimiento descrito con empleo de los elementos de apriete se puede emplear también si sólo una parte de los componentes a tratar son no magnéticos, y los demás componentes magnéticos. Esto puede ser ventajoso en particular si se han de soldar entre sí componentes magnéticos y no magnéticos.

El problema técnico planteado anteriormente se puede resolver también mediante un dispositivo conocido en sí mismo según el documento US-A-4.674.949 para la fijación de dos objetos separados según la reivindicación 12 con un dispositivo de fijación con un brazo de fijación, con un marco de aspiración sujeto al brazo de fijación y con una pluralidad de elementos de aspiración, que están conectados al marco de aspiración, de modo que un dispositivo de fijación para la fijación del primer objeto está sujeto al brazo de fijación, y que los elementos de aspiración se extienden a través de aberturas configuradas en el primer objeto y fijan el segundo objeto. La configuración descrita anteriormente posee un carácter innovador por sí misma, independiente del dispositivo según la invención descrito anteriormente.

Mediante la configuración descrita anteriormente del dispositivo para fijación, en una etapa de trabajo se puede, de manera ventajosa, fijar en primer lugar el primer objeto y transportarlo al punto de colocación del segundo objeto. Allí, los elementos de aspiración se trasladan hasta junto a la superficie del segundo objeto, para lo que en el primer objeto están configuradas aberturas correspondientes a las posiciones de los elementos de aspiración. El brazo de fijación puede a continuación transportar ambos objetos hasta el lugar de colocación común. Allí es posible depositar los dos objetos de tal modo que el primero y el segundo objeto pueden ser alineados mutuamente y posicionados centrados.

Además, de manera preferente, tanto el marco de aspiración, la disposición de los elementos de aspiración, como el dispositivo de fijación están configurados constructivamente de manera específica para los componentes. Si el primer objeto está fabricado de un material magnético, el dispositivo de fijación puede, además de su configuración mecánica posible generalmente, estar configurado también magnéticamente activo. Por el contrario, el segundo objeto puede ser de un material cualquiera, y sólo su superficie debe permitir la adhesión de elementos de aspiración.

De otro modo también preferente, el primer objeto está configurado como elemento de apriete de un material magnético, y el segundo objeto como componente de un material no magnético. Por tanto, el dispositivo para la fijación de dos objetos separados se puede emplear en el caso de un dispositivo descrito anteriormente para el tratamiento de componentes hechos de un material no magnético. En este dispositivo se puede aprovechar en particular la ventaja de que sólo es necesario un brazo de fijación, que es manipulado preferentemente por un robot correspondiente, para posicionar tanto el elemento de apriete como el componente a tratar sobre una mesa de tratamiento. Como además ambos elementos, a saber el elemento de apriete y el componente, son depositados simultáneamente, se necesita para ello notablemente menos tiempo, que si el brazo de fijación transportara primeramente el componente y a continuación el elemento de apriete a la mesa de tratamiento.

Los procedimientos y dispositivos descritos anteriormente se emplean de manera preferente para un tratamiento bidimensional de componentes planos. Se subraya sin embargo que los procedimientos y los dispositivos no se limitan a un tratamiento de componentes bidimensionales, sino que son apropiados también para el tratamiento tridimensional de componentes. Como se ha señalado ya, los procedimientos y los dispositivos se pueden emplear para un ensamblaje, en particular una soldadura por medio de una instalación de soldadura por láser. Además, los procedimientos y los dispositivos se pueden emplear también para la división de un componente, como es evidente sin más. Aunque la invención se describe a continuación en detalle con ayuda de ejemplos de realización de una instalación de soldadura por láser, la misma no se limita a esta utilización.

La invención se explica en detalle a continuación con ayuda de ejemplos de realización, haciéndose referencia a los dibujos. En los dibujos muestran:

Fig. 1 un dispositivo para el tratamiento de componentes con dos mesas de tratamiento desplazables, en vista en planta,

Fig. 2 el dispositivo representado Fig. 1, en vista en alzado lateral transversalmente respecto a la dirección de desplazamiento,

Fig. 3 el dispositivo representado en las Fig. 1 y 2, en vista en alzado longitudinalmente respecto a la dirección de desplazamiento,

Fig. 4 un apoyo para componentes, para los componentes representados en Fig. 5,

Fig. 5 una configuración geométrica de componentes a tratar en el dispositivo de tratamiento,

Fig. 6 una primera forma de realización de una instalación de soldadura por láser, en vista en planta,

Fig. 7 la instalación de soldadura por láser representada en Fig. 6, en vista en alzado lateral,

Fig. 8 una segunda forma de realización de una instalación de soldadura por láser con alimentación automática de dos componentes a soldar entre sí en cada caso, en vista en planta,

Fig. 9 un ejemplo de una instalación de soldadura por láser con alimentación automática de tres componentes a soldar entre sí, en vista en planta,

Fig. 10 la instalación de soldadura por láser representada en Fig. 9, en vista en alzado lateral,

Fig. 11 una configuración geométrica de los componentes a tratar en la instalación de soldadura por láser representada en las Fig. 8 y 9,

Fig. 12 un apoyo para componentes, para los componentes representados en Fig. 11, que no está dentro del alcance de protección de las reivindicaciones,

Fig. 13 otra forma de realización de una instalación de soldadura por láser con un dispositivo para el tratamiento de componentes hechos de un material no magnético,

Fig. 14 dos elementos de apriete específicos para los componentes, en vista en planta,

Fig. 15 un dispositivo para la fijación de dos objetos separados, en vista en alzado lateral parcialmente cortada,

Fig. 16 un dispositivo para la preparación de componentes, en vista en planta,

Fig. 17 el dispositivo representado en Fig. 16 en una primera posición de trabajo, en vista en alzado lateral,

Fig. 18 el dispositivo representado en Fig. 16 en una segunda posición de trabajo, en vista en alzado lateral,

Fig. 19 un dispositivo de separación para la separación de componentes superpuestos en un dispositivo para la preparación de componentes representado en las Fig. 16 a 18, en vista en alzado lateral,

Fig. 20 un fragmento parcial de Fig. 19,

Fig. 21 el dispositivo de separación representado en Fig. 19, en vista en planta, y

Fig. 22-26 dispositivos para el tratamiento y preparación de componentes conocidos según el estado actual de la técnica.

En las Fig. 1 a 3 se representa un dispositivo designado generalmente con 100 para el tratamiento de componentes, que presenta un dispositivo de tratamiento 1 y dos mesas de tratamiento 2 y 3. El dispositivo presenta por lo demás un bastidor base 4 y un bastidor estructural 5, a los que están sujetos de modo móvil tanto el dispositivo de tratamiento 1 como las mesas de tratamiento 2 y 3.

Sobre las mesas de tratamiento 2 y 3 están dispuestos dispositivos de sujeción respectivos 6 y 7 para la fijación de al menos un componente 8. Están previstos además medios de desplazamiento 9, con cuya ayuda las mesas de tratamiento 2 y 3 se desplazan entre una posición de carga A y una posición de tratamiento B dentro de la zona de trabajo del dispositivo de tratamiento 1.

Como se aprecia en particular en las Fig. 2 y 3, las mesas de tratamiento 2 y 3 están dispuestas superpuestas en diferentes planos, y los medios de desplazamiento 9 desplazan las mesas de tratamiento 2 y 3 en ambos sentidos entre la posición de carga A y la posición de tratamiento B, tal como se representa con la flecha doble en Fig. 2. La mesa de tratamiento 2 está dispuesta para ello de modo desplazable en un plano superior, mientras que la mesa de tratamiento 3 está dispuesta de modo trasladable por debajo de la mesa de tratamiento 2. Para hacer posible el desplazamiento de las mesas de tratamiento 2 y 3, los medios de desplazamiento 9 están configurados como guías lineales 10 y 11 respectivamente, y como cunas 12 y 13 respectivamente que engranan con ellas. Los medios de desplazamiento 9 presentan además un accionamiento lineal superior 14 y un accionamiento lineal inferior 15. Como se debe llevar a cabo un posicionado preciso de las mesas de tratamiento 2 y 3 tanto en la posición de carga A como en la posición de tratamiento B, están previstos, de manera convencional, medios de posicionado correspondientes como por ejemplo interruptores de final de carrera o bien dispositivos de medida para determinar la posición lineal de las mesas de tratamiento 2 y 3. Éstos se han suprimido, en aras de la claridad, en la forma de realización representada en las Fig. 1 a 3.

El dispositivo de tratamiento 1, que está configurado en el presente caso como dispositivo de soldadura por láser, presenta un efector final 16, que está configurado como cabezal de soldadura por láser, así como un sistema cinemático tridimensional 17 para el desplazamiento relativo del efector final 16 respecto al componente 8 a tratar o respecto a las mesas de tratamiento 2 y 3. El dispositivo de tratamiento 1 está configurado además como portal plano 18, pudiéndose desplazar el portal plano 18, con ayuda de guías lineales y de un accionamiento lineal, a lo largo del marco estructural 5 en la dirección de desplazamiento C de las mesas de tratamiento. El efector final 16 está sujeto además al portal 18 por medio de una guía lineal 21 y de un accionamiento lineal asociado, para poderse desplazar transversalmente respecto a la dirección de desplazamiento C de las mesas de tratamiento 2 y 3. Adicionalmente a ello, el efector final 16 se puede desplazar verticalmente en uno y otro sentido, tal como se representa con la flecha D en Fig. 2. Además, están previstos también aquí una guía lineal 23 y un accionamiento lineal. En particular gracias a la capacidad de desplazamiento del efector final 16 en la dirección vertical D es posible efectuar el tratamiento de componentes dispuestos sobre las mesas de tratamiento 2 y 3, que están dispuestos en una posición de altura diferente en función de la mesa de tratamiento respectiva 2 ó 3. Sólo hay que tener en cuenta para ello la diferencia de altura entre las dos mesas de tratamiento 2 y 3 para el control de la posición vertical del efector final 16.

Como representa Fig. 2, el dispositivo para el tratamiento del componente puede adoptar diferentes posiciones. Las mesas de tratamiento 2 y 3 se representan con líneas continuas, de modo que la mesa de tratamiento 2 se encuentra en la posición de carga A y la mesa de tratamiento 3 en la posición de tratamiento B. Con líneas de trazos y puntos se representan las posiciones opuestas respectivas, que se obtienen tras un desplazamiento lineal de ambas mesas de tratamiento 2 y 3. Además, el efector final 16 se representa en una posición final desplazada en la dirección de desplazamiento C, habiéndose representado en líneas de trazos y puntos otra posición más adelantada en la dirección de desplazamiento C.

Fig. 4 muestra el dispositivo de sujeción 6 para la fijación de al menos un componente 8. Para ello, el dispositivo de sujeción está configurado como apoyo 25 para componentes, que está adaptado a la forma de los componentes 8a y 8b representados en Fig. 5. Sobre el apoyo 25 para componentes están dispuestos elementos de apriete 26 configurados como imanes de apriete, a ambos lados de la costura de soldadura predeterminada por los dos componentes 8a y 8b. Sobre el apoyo 25 para componentes están dispuestas además regletas 27 de apoyo para componentes, por lo que los componentes planos 8a y 8b pueden ser dispuestos en una posición definida.

Como muestran también las Fig. 1 y 2, un marco de tope 28 para el ajuste de los dos componentes 8a y 8b está dispuesto desplazable verticalmente por encima de la posición A. Al marco de tope 28 está sujeta una regleta de tope específica para los componentes, contra la cual se puede alinear el componente 8a u 8b respectivamente. La regleta de tope no se representa en las Figuras, en aras de la claridad. El marco de tope 28 está sujeto, con ayuda de una guía lineal 29 y de un accionamiento lineal, mediante un bastidor 31, al marco estructural 5.

Para el ajuste de los componentes 8a y 8b, el marco de tope 28 con la regleta de tope se traslada hacia abajo en la dirección del apoyo 25 para componentes todavía vacío de una de las mesas de tratamiento 2 y 3, y la regleta de tope viene a aplicarse con el apoyo para componentes. A continuación se insertan los componentes 8a y 8b por medio de un robot de ensamblaje que se describe más abajo, y son llevados a aplicarse con la arista de tope de la regleta de tope. El marco de tope 28 presenta para ello una separación suficiente respecto al apoyo 25 para componentes, de modo que el robot de ensamblaje puede penetrar lateralmente en la zona debajo del marco de tope y posicionar el componente 8a u 8b respectivamente.

Tras el posicionado de los componentes 8a y 8b se activan los imanes de apriete 26, y los componentes 8a y 8b son sujetados por tanto en su posición predeterminada mediante el marco de tope 28 sobre el apoyo 25 para componentes. A continuación, el marco de tope 28 con el bastidor 31 se traslada nuevamente hacia arriba, tal como se representa también con la flecha doble E.

En las Fig. 6 y 7 se representa una primera configuración de una instalación de soldadura por láser, en la que se utiliza el dispositivo 100 descrito anteriormente y representado en detalle en las Fig. 1 a 3 para el tratamiento de componentes. De la descripción que sigue del modo de funcionamiento de la instalación de soldadura por láser se deduce el flujo de material ventajosamente diseñado así como otras propiedades ventajosas, que están unidas a la utilización del dispositivo 100, que se puede designar también como mesa desplazable doble.

En esta instalación de soldadura por láser, pilas de componentes 8a y 8b están dispuestas por parejas sobre plataformas 32a, 32b, 32c y 32d. Una persona operadora respectiva toma bien componentes 8a o componentes 8b de las pilas y los posiciona sobre una mesa de pre-posicionado 33a o 33b.

Ambas mesas de pre-posicionado 33a y 33b están dispuestas dentro de una primera zona de seguridad 48a, pudiéndose extraer el apoyo de la mesa de pre-posicionado 33a o 33b respectivamente fuera de esta zona de protección 48a, de modo que la persona operadora puede colocar en cada caso un componente 8a u 8b respectivamente en una posición predeterminada sobre la superficie de colocación de la mesa de pre-posicionado 33a o 33b. La superficie de colocación es introducida seguidamente en la zona de seguridad 48a y queda disponible por tanto allí para su manipulación.

Para el ensamblaje de los dos componentes 8a y 8b están previstos dos robots de ensamblaje 35a y 35b, que con ayuda de sus brazos de fijación 36a y 36b y marcos de aspiración sujetos a ellos retiran en cada caso un componente 8a u 8b de las mesas de pre-posicionado 33a o 33b correspondientes y lo posicionan de la manera descrita anteriormente, con ayuda del marco de tope 28, sobre una de las mesas de tratamiento 2 ó 3 respectivamente, que se encuentra en la posición de carga. Por tanto, los componentes 8a y 8b alimentados manualmente quedan posicionados y fijados sobre la mesa de tratamiento 2 ó 3 respectivamente. Para ello, el brazo de fijación 36a o 36b respectivamente posee una mano de ensamblaje flotante para un posicionado controlado por presión de los componentes 8a y 8b respectivamente.

En correspondencia con la funcionalidad descrita anteriormente de la mesa desplazable doble 100, al final de un ciclo de tratamiento se obtiene un componente 8 formado por los dos componentes 8a y 8b soldados conjuntamente, que antes de un ciclo de tratamiento siguiente es retirado de la mesa de tratamiento 2 ó 3 respectivamente y alimentado para un tratamiento posterior.

En las Fig. 6 y 7 se representa en cada caso en la mitad derecha una configuración posible de una manipulación posterior. Un robot de extracción 38 toma el componente terminado 8 de la mesa de tratamiento 3 con ayuda de su brazo de fijación 39 y del marco de aspiración 40 unido con él. El componente soldado 8 se puede invertir en cooperación con un robot de inversión 41. A continuación, el componente 8 es colocado sobre un vehículo de acanalado 42. El vehículo de acanalado 42 introduce el componente 8 en una prensa de acanalado 43, si se han soldado entre sí componentes 8a y 8b de diferente espesor. En la sección más delgada del componente soldado 8 se acuñan seguidamente una pluralidad de acanalados, para compensar la diferencia de espesor. A continuación, el vehículo de acanalado se desplaza retrocediendo nuevamente a la posición inicial y es tomado con ayuda de un robot de apilado 44. El robot de apilado 44 está configurado como los robots descritos anteriormente. En primer lugar existe la opción de que el robot de apilado 44 coloque el componente 8 sobre una mesa de inspección 45 que se puede extraer fuera de la zona de seguridad 48d, sobre la cual tiene lugar una inspección del componente terminado 8. Si la inspección, o bien una comprobación de calidad efectuada durante la soldadura en el dispositivo de tratamiento 1, da resultado negativo, el componente 8 es colocado por el robot de apilado 44 sobre una plataforma de madera 46 y sacado fuera del flujo de material. En caso de una comprobación de calidad positiva, el robot de apilado 44 coloca el componente 8 sobre una de dos plataformas 47a o 47b, que al alcanzar una altura de apilado apropiada son transportadas en evacuación.

En las Fig. 6 y 7 se aprecia además que con ayuda de cercos de seguridad apropiados se determinan una pluralidad de zonas de seguridad 48a a 48e, para cumplir con los requerimientos de seguridad de una instalación automática de tratamiento de materiales. Como la determinación de zonas de seguridad no pertenece sin embargo al objeto de la invención, se prescinde de una representación detallada de la subdivisión de las zonas de seguridad.

En la representación dada anteriormente del desarrollo del tratamiento se aprecia el flujo de material diseñado, que se caracteriza en Fig. 6 con las flechas de entrada F por una parte y las flechas de salida G por otra.

En Fig. 8 se representa otra forma de realización de una instalación de soldadura por láser, en la que números de referencia iguales designan componentes iguales, tales como se han representado en detalle en relación con la forma de realización descrita anteriormente.

En contraposición a la instalación de soldadura por láser descrita anteriormente, los componentes 8a y 8b no son alimentados manualmente, sino que son alimentados con ayuda de apiladoras 80 de horquilla de un dispositivo para la preparación de componentes, que se caracteriza en general con 110. El dispositivo 110 se explica en detalle más adelante en relación con las Fig. 16 a 21, a las que se hace referencia en este punto. Como resultado, se preparan en cada dispositivo 110 dos pilas dispuestas superpuestas de componentes 8a y 8b. Para la extracción automática de los componentes 8a y 8b están previstos robots de extracción 49a y 49b, que extraen en cada caso un componente 8a y 8b de una pila superior o inferior y lo colocan sobre mesas de pre-posicionado 50a y 50b correspondientes. A partir de las mesas de pre-posicionado 50a y 50b, los componentes 8a y 8b son retirados por los robots de ensamblaje 35a y 35b y alimentados a la mesa de tratamiento 2. El tratamiento tiene lugar a continuación como se ha descrito anteriormente con ayuda de la Fig. 6.

En las Fig. 9 a 12 se representa una instalación de soldadura por láser, que no está por completo dentro del alcance de protección de las reivindicaciones, y en la que números de referencia iguales designan componentes iguales, tales como se han representado en detalle en relación con las formas de realización descritas anteriormente.

La diferencia de la instalación de soldadura por láser de las Fig. 9 y 10 respecto a las formas de realización anteriores consiste en que tres componentes 8c, 8d y 8e, cuyas formas se representan en Fig. 11, se han de soldar conjuntamente para obtener un componente. Fig. 12 muestra el apoyo 25 para componentes correspondiente, que no está dentro del alcance de protección de las reivindicaciones. El mismo está adaptado, con los imanes de apriete 26 y las regletas de apoyo 27 para componentes dispuestos correspondientemente, a la forma de los componentes 8c, 8d y 8e. Es necesario por tanto alimentar ahora a la mesa desplazable doble tres componentes diferentes, en lugar de los dos componentes descritos anteriormente. Esto se resuelve de la manera siguiente.

En correspondencia con el flujo de material representado con las flechas F, con ayuda de las apiladoras 80 de horquilla se alimentan plataformas a un dispositivo 110 para la preparación de componentes. Robots de extracción 49a, 49b y 49c están previstos para la extracción automática de los componentes 8c, 8d u 8e. Los robots de extracción 49a, 49b y 49c extraen en cada caso un componente 8c, 8d u 8e de una pila superior o inferior y lo colocan sobre mesas de pre-posicionado 50a, 50b o 50c correspondientes respectivamente. Para una predeterminación precisa de la posición de los componentes 8c, 8d y 8e están previstos pernos de centrado 51, véase Fig. 10. A partir de las mesas de pre-posicionado 50a, 50b y 50c, los componentes 8c, 8d y 8e son retirados por robots de ensamblaje 35a, 35b y 35c y alimentados a la mesa de tratamiento 2, que en Fig. 9 está dispuesta en la posición de carga. Tras un intercambio de las mesas de tratamiento 2 y 3, las tres chapas 8c, 8d y 8e son soldadas conjuntamente en el dispositivo de tratamiento 1, tras lo cual el componente terminado 8 es manipulado a continuación de la manera descrita en relación con las Fig. 6 y 7. También aquí es válido que se obtiene un flujo de material unívoco desde el lado izquierdo hasta el derecho en las Fig. 9 y 10, el cual se caracteriza nuevamente con las flechas F y G.

En Fig. 13 se representa otro ejemplo de realización de una instalación de soldadura por láser, cuya estructura global corresponde esencialmente a la de la instalación de soldadura por láser con alimentación manual de los componentes 8a y 8b representada en Fig. 6. Por tanto, números de referencia iguales corresponden a componentes iguales a los de los ejemplos de realización descritos anteriormente.

La diferencia respecto a la forma de realización según las Fig. 6 y 7 consiste en que en la mesa desplazable doble 100 está integrado un dispositivo para el tratamiento de componentes hechos de un material no magnético. Sobre los apoyos 25 para componentes de las mesas de tratamiento 2 y 3 están dispuestos los imanes de apriete descritos anteriormente como elementos de apriete 26. Los componentes no magnéticos 8f y 8g son dispuestos, de la manera descrita anteriormente, por los robots de ensamblaje 35a y 35b sobre las regletas de apoyo 27 para componentes y los elementos de apriete 26. Encima de los componentes 8f y 8g son dispuestos elementos de apriete 52a y 52b. Por tanto, los elementos de apriete 52a y 52b están dispuestos por el lado de los componentes 8f y 8g alejado de los imanes de apriete 26. Al ser activados los imanes de apriete 26, los elementos de apriete 52a y 52b presionan a los dos componentes 8f y 8g contra el apoyo 25 para componentes. Se realiza por tanto una sujeción magnética de componentes no magnéticos.

En Fig. 14 se representan los dos elementos de apriete 52a y 52b, que están fabricados en forma de marco, por ejemplo de un acero magnético. Los dos componentes 8f y 8g se representan en líneas de trazos y puntos, pudiéndose apreciar que los elementos de apriete 52a y 52b están adaptados en cada caso a la forma de los componentes 8f y 8g a sujetar. Se asegura por tanto, incluso en caso de un desarrollo no exclusivamente rectilíneo de una costura de soldadura entre dos componentes 8f y 8g, que en particular la zona de la costura de soldadura queda fijada sobre el apoyo para componentes de manera uniforme y fiable.

Aunque los elementos de apriete 52a y 52b están adaptados a la forma exterior de los componentes 8f y 8g, los elementos de apriete 52a y 52b liberan el componente respectivo 8f y 8g al menos a lo largo de la zona a tratar, a saber a lo largo de la costura de soldadura del componente 8f u 8g respectivamente. Esto se realiza de modo que la arista exterior correspondiente del elemento de apriete 52a o 52b respectivamente está dispuesta retranqueada con una separación predeterminada. Se obtiene por tanto un elemento de apriete 52a o 52b respectivamente específico para el componente, adaptado para cada uno de los componentes separados 8f y 8g.

Como puede apreciarse también en Fig. 14, ambos elementos de apriete 52a y 52b presentan aberturas de centrado 53, que cooperan con pernos de centrado 51 dispuestos en posiciones predeterminadas sobre la mesa de pre-posicionado 33a o 33b respectivamente. Como las aberturas de centrado 53 están alineadas con una arista respectiva del componente 8f u 8g respectivamente, también los componentes 8f y 8g pueden ser alineados con el perno de centrado 51. Tiene lugar por tanto un centrado común de los elementos de apriete 52a y 52b con los componentes 8f y 8g.

Como se representa en Fig. 13, los elementos de apriete 52 se emplean para el tratamiento de componentes no magnéticos 8f y 8g con ayuda de una mesa desplazable doble 100. Como elemento adicional, para ambos elementos de apriete 52a y 52b están dispuestas mesas de colocación 55a y 55b a ambos lados de la mesa desplazable doble. Un ciclo de tratamiento se efectúa como sigue:

Para el posicionado de un componente 8f, el robot de ensamblaje 35a toma en primer lugar el elemento de apriete 52a de la mesa de colocación 55a y lo transporta a la mesa de pre-posicionado 33a. Allí, el elemento de apriete 52a baja sobre el componente 8f pre-posicionado allí, y por medio del perno de centrado tanto el elemento de apriete 52a como el componente 8a son alineados y centrados mutuamente. A continuación, el robot de ensamblaje 35a toma tanto el elemento de apriete 52a como el componente 8a, y transporta ambos conjuntamente a la mesa de tratamiento 2, que está dispuesta en la posición de carga. Allí, por medio de la mano de ensamblaje flotante del robot de ensamblaje 35a, el componente 8a junto con el elemento de apriete 52a es alineado contra el marco de tope 28 y posicionado sobre el apoyo 25 para componentes.

El elemento de apriete 52b y el componente no magnético 8b son posicionados del mismo modo sobre la mesa de tratamiento 2.

Tras el tratamiento de los dos componentes no magnéticos 8a y 8b en el dispositivo de tratamiento 1, antes de la retirada del componente tratado 8, los elementos de apriete 52a y 52b son retirados en primer lugar de la mesa de tratamiento 3 por el robot de extracción 38 y el robot de inversión 41, y colocados sobre las mesas de colocación correspondientes 55a y 55b. Para ello, la zona de seguridad 48b es abierta por una puerta desplazable 78 por breve tiempo respecto a la zona de seguridad 48a, tal como se representa con la flecha doble. Los elementos de apriete 52a y 52b se hallan por tanto disponibles para un nuevo ciclo de tratamiento. Se obtiene por tanto un guiado de los elementos de apriete 52a y 52b en circuito cerrado, de modo que se realiza un guiado móvil de los elementos de apriete 52a y 52b, que se corresponde con una corriente de material diseñada durante la utilización de la mesa desplazable doble 100.

Como muestra Fig. 15, los dos robots de ensamblaje 35a y 35b están configurados de manera particular para fijar tanto el elemento de apriete 52 como el componente correspondiente 8 y alimentarlos a la mesa de tratamiento 2 ó 3 respectivamente. Cada uno de los robots de ensamblaje 35 presenta para ello un dispositivo para la fijación de dos objetos separados con un brazo de fijación 36, con un marco de aspiración 37 sujeto al brazo de fijación 36 y con una pluralidad de elementos de aspiración 56, que están conectados al marco de aspiración 37. Está previsto además un dispositivo de fijación 57 de configuración magnética, con cuya ayuda se puede fijar el elemento de apriete 52 de acero magnético. Esto ocurre por ejemplo sobre la mesa de colocación 55. Como se representa en las Fig. 13 y en particular 14, el marco del elemento de apriete 52 presenta una pluralidad de aberturas 58. Como muestra Fig. 15, los elementos de aspiración 56 se extienden, para la fijación del componente no magnético 8, a través de las aberturas 58 en el elemento de apriete 52 y llegan a aplicarse al componente 8. El dispositivo puede fijar por tanto, por una parte el elemento de apriete magnético 52 y por otra el componente no magnético 8, y alimentarlos conjuntamente a una mesa de tratamiento, como por ejemplo la mesa de tratamiento 2 ó 3 respectivamente de la mesa desplazable doble 100.

Como se aprecia en las Fig. 14 y 15, tanto el dispositivo de fijación magnético 57 como el marco de aspiración 37 con los elementos de aspiración 56 están configurados específicos para los componentes, a saber adaptados a la forma exterior de los elementos de apriete 52 y componentes 8 a fijar.

En Fig. 15 se ve también la utilización del perno de centrado 51, alrededor del cual se extiende la abertura de centrado 53 del elemento de apriete 52. El elemento de apriete 52 queda por tanto centrado relativamente al componente pre-posicionado 8, por lo que durante el ensamblaje de ambas piezas tiene lugar también un centrado de una sobre otra.

Como se representa también en Fig. 15, el marco de aspiración 37 está sujeto a una mano de ensamblaje flotante, que es conocida según el estado actual de la técnica y con la cual es posible un posicionado preciso de componentes 8 sobre una mesa de tratamiento 2 ó 3 respectivamente, sin que se presenten fuerzas de aplicación demasiado grandes, que pudieran conducir a un deterioro de las aristas de los componentes.

En las Fig. 8 a 10, que se han descrito ya anteriormente, se han citado dispositivos 110 respectivos para la preparación de componentes. Se proporciona a continuación una representación detallada del dispositivo 110 con ayuda de las Fig. 16 a 21.

El dispositivo 110 para la preparación de componentes presenta una primera zona de alojamiento 60 para el alojamiento de una primera pila de componentes 8, así como una segunda zona de alojamiento 61 para el alojamiento de una segunda pila de componentes 8. Está previsto además un dispositivo de apilado en forma de un robot de extracción 49, que saca componentes 8 selectivamente de la primera pila o de la segunda pila. Como se aprecia en particular en las Fig. 17 y 18, las zonas de alojamiento 60 y 61 están dispuestas superpuestas, por lo que sólo se precisa una sola vez la superficie base necesaria para ambas pilas de componentes 8. Se pueden preparar por tanto dos pilas de componentes 8, con una ocupación de espacio mínima, como se aprecia en particular en la vista en planta en Fig. 16.

El robot de extracción 49 presenta un brazo de fijación 63, al que está sujeto un marco de aspiración 64. Al marco de aspiración 64 están conectados una pluralidad de elementos de aspiración 62 para la fijación de componentes 8. Mediante un control correspondiente del robot de extracción 49 se extraen por tanto selectivamente componentes 8 bien de la pila superior en la primera zona de alojamiento 60, véase Fig. 17, o de la pila inferior en la segunda zona de alojamiento 61, véase Fig. 18. Para ello, en ambas Fig. 17 y 18 se representa la posición bajada respectiva de los elementos de aspiración 62. Si todos los componentes 8 de una pila han sido sacados por el robot de extracción 49, se puede continuar sin retraso en el tiempo la extracción de componentes 8 de la segunda pila inferior, y con una apiladora 80 de horquilla se puede colocar una nueva pila de componentes 8 en la primera zona de alojamiento 60. Cuando se consume a continuación la segunda pila de componentes 8 en la segunda zona de alojamiento 61, la extracción de componentes 8 se puede efectuar de nuevo en la primera zona de alojamiento 60, mientras en la segunda zona de alojamiento se coloca una nueva pila de componentes 8.

Se obtiene por tanto una estructura de tipo torre del dispositivo 110 para la preparación de componentes, que ocupa una superficie base mínima. Por tanto, también los costes para el apantallado de las zonas de alojamiento 60 y 61 son menores que según el estado actual de la técnica, por lo que disminuyen en particular los costes de fabricación del dispositivo 110. Los costes de fabricación se reducen también esencialmente porque no es necesario dispositivo de desplazamiento alguno para las plataformas, para un desplazamiento entre una posición de carga y una posición de desapilado.

Como dispositivos de seguridad se prevén puertas elevables 65 y 66, de las que la puerta elevable 65 bloquea el acceso a la zona de alojamiento 60 o 61 activa en cada caso, mientras que la puerta elevable 66 impide una penetración del robot de extracción 49 en la zona de alojamiento 60 o 61 pasiva en cada caso. Esto se aprecia mediante una comparación de las Fig. 17 y 18.

Para un desapilado seguro de los componentes 8 está previsto un dispositivo de separación 67, que es trasladado por un dispositivo elevador 68 dentro de las dos zonas de alojamiento 60 y 61. El dispositivo de separación se puede trasladar por tanto en la zona de alojamiento 60 o 61 activa en cada caso, desde la cual el robot de extracción 49 extrae precisamente componentes 8. Se pueden ahorrar costes nuevamente, porque sólo es necesario un dispositivo de separación para cada dispositivo 110 para la preparación de componentes 8.

En las Fig. 19 a 21 se representan los detalles del dispositivo de separación 67, así como del dispositivo elevador 68. Según Fig. 20, el dispositivo elevador presenta un imán de separación 69, que se puede trasladar horizontalmente a lo largo de un mecanismo de guiado 70. El mecanismo de guiado 70 está dispuesto a su vez trasladable linealmente a lo largo de una viga magnética 71, para locuaz está previsto un mecanismo de guiado 72. Se puede ajustar por tanto individualmente la posición de cada uno de los imanes de separación 69 a lo largo de la viga magnética 71, y adaptarla por tanto a la forma de un componente 8 a separar. La viga magnética 71 está sujeta de modo abatible alrededor de un eje 73 a un brazo elevador 74, que está sujeto a su vez a una cuna-x 75. La cuna-x 75 está sujeta de modo desplazable linealmente a una cuna-z 76, que está sujeta de modo desplazable verticalmente a un bastidor 77. Por tanto, el dispositivo elevador 68 puede desplazar los imanes de separación 69 a cualesquiera posiciones dentro de las zonas de alojamiento 60 y 61. El bastidor 77 está unido a su vez con el marco 78 del dispositivo 110.

Para aclarar el movimiento tanto de los imanes de separación 69 como del dispositivo elevador 68 se han representado diferentes posiciones en líneas de trazos y puntos. Lo mismo es válido para la Fig. 19, en la que se han representado dos posiciones de elevación diferentes del dispositivo elevador 68 en líneas continuas y en líneas de trazos y puntos.

Claims (16)

1. Procedimiento para el tratamiento de componentes (8) hechos de un material preferentemente no magnético, en el cual

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el componente (8) es posicionado sobre al menos un imán de apriete (26) dispuesto sobre una mesa de tratamiento (2, 3),

\bullet

elementos de apriete (52) hechos de un material magnético son posicionados sobre el lado del componente (8) alejado del imán de apriete (26), y

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los imanes de apriete (26) son activados y el componente (8) es fijado en su posición con ayuda de los elementos de apriete (52),

caracterizado porque

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al menos dos componentes (8) son posicionados y fijados sobre la mesa de tratamiento (2, 3),

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a los componentes (8) están asociados al menos dos elementos de apriete (52), que están adaptados a la forma de una línea de tratamiento que se extiende en el plano de la superficie de apoyo, que no es una recta unidimensional, y que liberan una zona de anchura predeterminada a lo largo de al menos una línea de contacto de los componentes (8) entre sí, y

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los componentes (8) son soldados entre sí a lo largo de la al menos una línea de contacto.

2. Procedimiento para el tratamiento de al menos un componente (8) hecho de un material preferentemente no magnético, en el cual

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el componente (8) es posicionado sobre al menos un imán de apriete (26) dispuesto sobre una mesa de tratamiento (2, 3),

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al menos un elemento de apriete (52) hecho de un material magnético es posicionado sobre el lado del componente (8) alejado del imán de apriete (26),

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el componente (8) es posicionado sobre la mesa de tratamiento (2, 3) y el imán de apriete (26) es activado y el componente (8) es fijado en su posición con ayuda del elemento de apriete (52),

caracterizado porque

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el o los elementos de apriete (52) están adaptados a la forma de una línea de tratamiento que se extiende en el plano de la superficie de apoyo, que no es una recta unidimensional, y dispuestos a una distancia constante predeterminada respecto a la línea de tratamiento, y

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el componente (8) es dividido a lo largo de la al menos una línea.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el cual los dos elementos de apriete (52) liberan una zona de anchura predeterminada a lo largo de la línea de tratamiento.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el cual tras el tratamiento del al menos un componente (8), el al menos un elemento de apriete (52) es retirado en primer lugar de la mesa de tratamiento (2, 3), el al menos un elemento de apriete (52) es posicionado sobre al menos una mesa de colocación (55), el al menos un componente tratado (8) es retirado de la mesa de tratamiento (2, 3), y el elemento de apriete (52) colocado sobre la mesa de colocación (55) es retirado para un nuevo proceso de carga y posicionado sobre el al menos un componente (8) sobre la mesa de tratamiento (2, 3) dispuesta en la posición de carga.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual con ayuda de un brazo de fijación (36), en primer lugar el elemento de apriete (52) es fijado con ayuda de un dispositivo de fijación (57) y a continuación el componente (8) es fijado con ayuda de elementos de aspiración (56), y en el cual el elemento de apriete (52) y el componente (8) son posicionados conjuntamente sobre la mesa de tratamiento (2, 3).

6. Dispositivo para el tratamiento de al menos un componente (8) hecho de un material preferentemente no magnético,

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con al menos una mesa de tratamiento (2, 3) que presenta un apoyo (25) para componentes,

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con al menos un imán de apriete (26) dispuesto sobre el apoyo (25) para componentes,

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con al menos un elemento de apriete (52) hecho de un material magnético,

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en el cual el componente (8) está dispuesto sobre el al menos un imán de apriete (26),

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el elemento de apriete (52) está dispuesto sobre el lado del componente (8) alejado del imán de apriete (26), y

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la superficie de apoyo del elemento de apriete (52) está adaptada a la forma del componente (8) a sujetar,

caracterizado porque el elemento de apriete (52) está adaptado a la forma de una línea de tratamiento que se extiende en el plano de la superficie de apoyo, que no es una recta unidimensional, y que libera al componente (8) al menos a lo largo de la línea de tratamiento del componente (8).

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque para cada pluralidad de componentes separados (8) está previsto un elemento de apriete (52) específico para los componentes.

8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque una arista exterior del elemento de apriete (52) a lo largo de una arista a tratar del componente (8) está dispuesta retranqueada con una separación predeterminada.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque están previstos pernos de centrado (51) para el posicionado del al menos un elemento de apriete (52) relativamente al por lo menos un componente (8).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque la mesa de tratamiento (2, 3) adopta alternativamente una posición de carga o una posición de tratamiento y extracción.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque para cada elemento de apriete (52) empleado está prevista una mesa de colocación (55) situada a cierta distancia de la posición de carga y de la posición de tratamiento y extracción de la mesa de tratamiento (2, 3).

12. Dispositivo según la reivindicación 6 en combinación con un dispositivo para la fijación de dos objetos separados,

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con un brazo de fijación (36),

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con un marco de aspiración (37) sujeto al brazo de fijación (36), y

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con una pluralidad de elementos de aspiración (56), que están conectados al marco de aspiración (37),

caracterizado

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porque un dispositivo de fijación (57) para la fijación de un primer objeto (52) está sujeto al brazo de fijación (36), y

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porque los elementos de aspiración (56) se extienden a través de una abertura (58) configurada en el primer objeto (52) y fijan el segundo objeto (8).

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo de fijación (57) está configurado específico para los componentes.

14. Dispositivo según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el dispositivo de fijación (57) está configurado mecánico o magnético.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque el marco de aspiración (37) y los elementos de aspiración (56) están configurados específicos para los componentes.

16. Dispositivo según una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque el primer objeto está configurado como elemento de apriete (52) de un material magnético, y porque el segundo objeto está configurado como componente (8) de un material no magnético.