ES2232271A1 - Herramienta de engatillado para montar en robot. - Google Patents
Herramienta de engatillado para montar en robot.Info
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/02—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder
- B21D39/021—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder for panels, e.g. vehicle doors
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Abstract
Herramienta de engatillado para montar en robot. Es utilizada para el plegado de la pestaña perimetral (1) existente en el borde de una chapa o panel exterior (2), respecto del borde de otra chapa o panel interior (3), realizándose esta operación en varias pasadas mediante la presión de una roldana o rodillo (4) montado en un soporte deslizante (5) en un cabezal (6) anclado al brazo de un robot. La presión se realiza a través de un resorte (10) que asiste al soporte deslizante (5). Acorde con la invención, el resorte (10) es de tensión regulable mediante un dispositivo de husillo (12) -tuerca 13- apoyando sobre ésta el resorte (1). El giro del husillo (12) mediante un servomotor (14) solidario del cabezal (6), desplaza la tuerca (13) variando la longitud y pretensión del resorte (10). Existe una célula de carga (20) en el fondo de un orificio ciego (11) del soporte deslizante (5) en el que se guía y apoya el resorte (10), anulándose el efecto elástico del engatillado cuando la tuerca (13) contacta con el soporte deslizante (5).
Description
Herramienta de engatillado para montar en
robot.
La presente invención, según lo expresado en el
enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en una herramienta
de engatillado para montar en robot, la cual está especialmente
diseñada para realizar el doblado de una pestaña ortogonal
existente en la periferia, o zonas de su contorno, de una chapa o
panel exterior, respecto al borde de otra chapa o panel interior,
lo que tiene lugar mediante sucesivas pasadas hasta conseguir el
engatillado final de ambas chapas o paneles. Tal es el caso de la
fabricación de puertas de automóviles.
El plegado de la pestaña del borde de una chapa,
sobre el contorno de la otra, se efectúa por deformación mecánica
y se realiza de forma conocida en varias pasadas o fases: de
prepestañado o doblado de la pestaña hasta una posición intermedia
de plegado, y otra u otras de pestañado final para cerrar
totalmente dicha pestaña sobre el borde de la chapa interior.
Actualmente las herramientas de engatillado que
se acoplan al brazo de un robot, incluyen un cabezal sujeto al
extremo del brazo del robot, en el que es deslizante axialmente un
soporte dotado de una roldana o rodillo que es el elemento que
apoya y presiona sobre la pestaña vertical para realizar el doblado
de la misma, mediante sucesivas pasadas, o fases intermedias hasta
conseguir el engatillado final.
El brazo del robot industrial puede adoptar
diferentes posiciones y permite a la roldana o rodillo, adoptar
diferentes angulaciones.
Existen diferentes patentes de invención
relacionadas con este tema, tal es el caso de las patentes de
invención: EP 0577876 A1, DE 10011854 A1 y WO 0054902.
Para conseguir el doblado de la chapa, es decir,
el plegado de la pestaña de la chapa o panel exterior, sobre el
borde de la interior, hay que realizar una fuerza con el robot. Si
se utiliza una herramienta rígida montada sobre la muñeca del
robot, la fuerza que se ejerce sobre la chapa se produce debido a
que el robot sufre una deformación, es decir, se comporta como un
elemento elástico. Esta "elasticidad" o "rigidez" es
variable en función de la posición del robot, debido a lo cual
resulta muy elevada en determinadas zonas. Una rigidez elevada
significa que realizando una fuerza considerable sobre la muñeca
del robot, ésta se desplaza poco en la dirección de aplicación de
la fuerza. En otras palabras, pequeñas variaciones en la posición
del robot al deformarse, dan como resultado grandes variaciones en
la fuerza sobre la pestaña.
El resultado de esto es que se puede tener una
fuerza muy variable en la roldana o rodillo, lo cual resulta
perjudicial para los efectos de engatillado conseguidos.
La solución para este problema sería el disponer
entre la muñeca del robot y la herramienta de engatillado, un
muelle para conseguir disminuir la rigidez y así obtener una
entrega de fuerza más constante. Con esta solución no se aseguraría
una correcta posición de la roldana sobre la pestaña, y por tanto,
no se puede predecir el comportamiento del plegado.
En esta estructura convencional, tal como se
contempla básicamente en las patentes de invención citadas, existe
un cabezal solidario al extremo del brazo del robot industrial,
transmitiéndose la presión de pestañado a un soporte deslizante en
el mismo y asistido por un resorte axial.
En líneas generales y como solución a los
problemas anteriormente comentados para las herramientas de
engatillado de la técnica convencional, se presenta una herramienta
de engatillado de mayor flexibilidad que el robot para asegurar la
fuerza necesaria cuando y donde sea preciso, y que fuera un
elemento rígido cuando se desee asegurar la posición correcta.
Conforme a lo anterior, la herramienta de
engatillado que nos ocupa es muy versátil, ya que se puede adaptar
a todos los casos en los que se precise aplicar una fuerza
determinada y/o conseguir una posición correcta. Además, debido a
una célula de carga, es capaz de detectar los puntos en los que la
reacción del engatillado se escapa de los valores prefijados, es
decir, se consiguen detectar errores de engatillado, que así pueden
ser subsanados automáticamente.
Una de las características básicas de la
invención, la constituye el hecho de que el aludido resorte es de
tensión regulable y por tanto de rigidez conocida y calculada para
cada caso, dependiendo de la posición angular del brazo del robot
respecto de la pestaña a doblar. El dispositivo regulador de la
tensión está determinado por un husillo que gira asistido por un
motor eléctrico, quedando la tuerca privada de rotación, de manera
que el giro del husillo provoca el avance o retroceso de la tuerca.
Sobre esta tuerca apoya el extremo del muelle en posición coaxial,
quedando el otro extremo del mismo en el fondo de una perforación
ciega del soporte deslizante, impulsándole hacia la posición de
salida limitada por un tope.
El cabezal porta-herramientas
queda asegurado al extremo del brazo del robot y a él es solidario
también el servomotor eléctrico, transmitiéndose el movimiento a
través de piñones y cadena de transmisión, o mediante cualquier
otro sistema motriz.
La presión que se da al resorte con el giro del
husillo, es medida por una célula de carga que se encuentra
dispuesta ventajosamente en el fondo de la perforación ciega del
soporte deslizante portador de la roldana o rodillo de plegado. La
célula de carga sirve para medir la fuerza de engatillado en los
márgenes prefijados, dando un aviso en los puntos en los que la
presión excede de unos valores prefijados.
Para que la herramienta de engatillado se
comporte como un elemento rígido, es decir, sin la elasticidad que
produce la existencia del resorte, existe una posición avanzada de
la tuerca respecto del husillo, en la que la tuerca llega a
establecer contacto directo con la embocadura del alojamiento del
resorte que se encuentra alojado en la perforación ciega del
soporte deslizante, con lo que la acción elástica queda
anulada.
Los apoyos del resorte, tanto sobre la célula de
carga, como respecto de la tuerca que hace variar su tensión, se
efectúan por intermedio de sendas arandelas que optimizan los
apoyos.
Para facilitar la comprensión de las
características de la invención y formando parte integrante de esta
memoria descriptiva, se acompañan unas hojas de planos en cuyas
figuras, con carácter ilustrativo y no limitativo se ha
representado lo siguiente.
Figura 1.- Es una vista parcial y esquemática de
las zonas de borde de las dos chapas o paneles a unir mediante la
operación de pestañado para producir el engatillado.
Figura 2.- Muestra esquemáticamente una posición
intermedia de plegado de la pestaña mediante una herramienta de
engatillado.
Figura 3.- Es una vista similar a la figura 2, en
otra posición de la herramienta de engatillado para conseguir el
pestañado final.
Figura 4.- Es una vista en perspectiva de la
herramienta de engatillado para montar en robot, acorde con la
invención.
Figura 5.- Es otra vista en perspectiva de la
misma herramienta de engatillado de la figura 4, en la que se
observa su estructura interna.
Figura 6.- Es una vista en alzado longitudinal
seccionado, de la misma herramienta de engatillado, actuando la
roldana o rodillo que presiona sobre la pestaña, en la fase de
pestañado final.
Figuras 7, 8 y 9.- Son vistas seccionadas
parciales similares a la figura 6, en distintas posiciones de
pretensado del muelle, la última de las cuales corresponde con la
de rigidización del conjunto o anulación de la característica
elástica del resorte.
Haciendo referencia a la numeración adoptada en
las figuras, podemos ver cómo en relación con la figura 1 se ha de
conseguir el doblado de la pestaña (1) de una chapa o panel
exterior (2), sobre el borde de otra chapa o panel interior (3).
Esta operación se desarrolla en este ejemplo en dos fases
denominadas de prepestañado y pestañado final, como se muestra
respectivamente en las figuras 2 y 3, mediante la acción de la
roldana o rodillo (4) de la herramienta de engatillado, dispuesta
en un eje transversal del extremo del soporte deslizante (5) que se
encuentra asistido por un muelle o resorte no visible en estas
figuras 2 y 3. Debido a las características propias del brazo del
robot, la roldana o rodillo (4) puede adoptar perfectamente las
posiciones mostradas en estas figuras 2 y 3 para realizar el
engatillado de las chapas (2) y (3).
Haciendo ahora especial referencia a las figuras
4 y 5, se ha referenciado en general con el número (6) la
herramienta de engatillado, objeto de la invención. Cuenta con un
cabezal (7) o carcasa exterior formada en este caso por dos cuerpos
que se sujetan mediante respectivas bridas (8) y tornillos (9), en
el que es desplazable axialmente el soporte deslizante (5) que está
asistido por el resorte (10) coaxial, alojado en una perforación
ciega del mismo, como se ve más claramente en la figura 6 donde la
herramienta de engatillado está seccionada por un plano diametral
longitudinal. La perforación ciega está referenciada con el número
(11) y otorga una estructura tubular en este extremo del soporte
deslizante (5), en la que se guía perfectamente el resorte
(10).
En la figura 6 se ve claramente cómo el resorte
(10) que asiste a la roldana o rodillo de pestañado (4) es de
tensión regulable al estar asistido de un dispositivo de husillo
(12) y tuerca (13) montados axialmente en el cabezal (7). El
husillo (12) puede girar sin desplazamiento axial, por la acción
del servomotor (14) y una transmisión (15) entre piñones dentados
(16) y (17). El giro del motor eléctrico (14) o servomotor, en uno
u otro sentido, provocan el desplazamiento lineal, sin giro, de la
tuerca (13) y con ello la pretensión del muelle debido a que se
acorta o alarga su longitud.
La referencia (18) designa una arandela sobre la
que presiona directamente la tuerca (13) y sobre la que descansa
el extremo superior del resorte (10), pudiendo llegar esta arandela
(18) a contactar con la embocadura del soporte tubular deslizante
(5), como veremos más adelante.
El extremo inferior del resorte (10) apoya sobre
un disco interior (19) que a su vez descansa sobre la célula de
carga (20) dispuesta en el fondo de la perforación ciega (11).
La referencia (21) designa el tope solidario del
cabezal (7), que impide la salida del soporte deslizante (5) cuando
éste no está sometido a carga, o solamente está impulsado por el
resorte (10) (ver figuras 7, 8 y 9).
En la posición que muestra esta figura 6, donde
se está produciendo la operación de pestañado final, el rodillo o
roldana 4 ejercen una presión sobre las chapas (2) y (3) y más
concretamente sobre la pestaña (1) para su doblado, correspondiente
a la pretensión del resorte (10), proporcional a la distancia que
existe entre las arandelas (18) y (19). Obsérvese que existe una
distancia entre el tope (21) y el resalte frontal (22) del soporte
deslizante (5), es decir, que este último se encuentra ligeramente
retraído en su alojamiento del cabezal (7) donde se desliza por
intermedio del casquillo (23).
Haciendo ahora especial referencia a las figuras
7, 8 y 9 que corresponden a distintas posiciones de tensado del
muelle (10), podemos ver que la figura 7 ofrece su máxima longitud
y por tanto ejerce la mínima presión sobre el soporte deslizante
(5) portador de la roldana o rodillo de presión (4). Al accionar el
motor eléctrico (14) en el sentido correspondiente, gira el husillo
(12) y la tuerca (13) avanza hasta una posición intermedia que se
corresponde con la figura 8, donde el resorte (10) ofrece una mayor
tensión al haberse acortado su longitud en una magnitud
determinada. Observando ahora la figura 9, la arandela (18) que
contacta directamente con la tuerca (13), llega a establecer apoyo
contra la embocadura del orificio ciego (11) del soporte deslizante
(5), eliminándose totalmente la elasticidad del resorte (10) y por
tanto la herramienta de engatillado se comporta como un elemento
rígido con el que se consiguen las características preconizadas al
principio, para conseguir asegurar la posición de la
herramienta.
Claims (6)
1. Herramienta de engatillado para montar en
robot, con la que se consigue el plegado de una pestaña perimetral
o de contorno de una chapa o panel exterior, sobre el borde de otra
chapa o panel interior, siendo del tipo de herramienta que dispone
de una roldana o rodillo montado en un soporte deslizante respecto
de un cabezal montado en el extremo del brazo de un robot industrial
para adoptar diferentes posiciones, presionando dicha roldana o
rodillo sobre la pestaña aludida y realizando sucesivas pasadas
hasta conseguir el engatillado final, transmitiéndose la presión
sobre la pestaña por medio de un resorte, caracterizada
porque dicho resorte (10) está asistido por un dispositivo
regulador de su tensión (12-13) para adecuar la
presión a ejercer en relación con la posición angular del brazo del
robot respecto a la pestaña (1) y las características de la pestaña
a doblar, existiendo además unos medios para la anulación del
efecto elástico.
2. Herramienta de engatillado para montar en
robot, según reivindicación 1, caracterizada porque la
presión del resorte (10) es medida por la célula de carga (20)
yuxtapuesta al resorte (10) a través de la cual se detectan los
puntos donde pueden existir errores de engatillado.
3. Herramienta de engatillado para montar en
robot, según reivindicación 1, caracterizada porque el
dispositivo regulador de la tensión del resorte (10), está
determinado por un husillo (12) que gira sin desplazamiento axial,
en el que queda montada una tuerca deslizante (13) privada de
rotación y sobre la que apoya el resorte (10) por intermedio de una
arandela (18), estando el resorte (10) alojado en un vaciado axial
ciego (11) del soporte deslizante (5), impulsándolo hacia la
posición de salida contra un tope posicionador (21), variándose la
tensión del resorte (10) con la posición que alcanza la tuerca (13)
por giro del husillo (12).
4. Herramienta de engatillado para montar en
robot, según reivindicación 3, caracterizada porque la
arandela (18), en una posición avanzada de la tuerca (13), llega a
establecer contacto con la embocadura del vaciado axial ciego (11)
donde se aloja el resorte (10), boqueándolo en la posición más
comprimida del mismo, anulándose el efecto elástico del
engatillado.
5. Herramienta de engatillado para montar en
robot, según reivindicación 1, caracterizada porque en el
fondo del vaciado axial ciego (11) del soporte deslizante (5), se
encuentra dispuesta una célula de carga (20) sobre la que apoya el
resorte (10) por intermedio de un disco o arandela (19).
6. Herramienta de engatillado para montar en
robot, según reivindicación 3, caracterizada porque el giro
del husillo (12) se establece mediante un servomotor o actuador
eléctrico (14) solidario del cabezal (7) del soporte deslizante (5)
y a través de una transmisión (15) correspondiente.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200300559A ES2232271A1 (es) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | Herramienta de engatillado para montar en robot. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200300559A ES2232271A1 (es) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | Herramienta de engatillado para montar en robot. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2232271A1 true ES2232271A1 (es) | 2005-05-16 |
Family
ID=34586103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200300559A Pending ES2232271A1 (es) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | Herramienta de engatillado para montar en robot. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2232271A1 (es) |
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