ES2245658T3 - Dispositivo para rebordear un borde a plegar de una pieza por plegado mediante rodillo. - Google Patents
Dispositivo para rebordear un borde a plegar de una pieza por plegado mediante rodillo.Info
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Abstract
Dispositivo para rebordear un borde (16) a plegar de una pieza (15) a mecanizar por plegado mediante rodillo, que comprende una unidad de utillaje (1) movible, de manera controlada, mediante un mecanismo de accionamiento, de preferencia mediante un robot de brazo articulado, un dispositivo de retención (14), para retener la pieza (15) a mecanizar y para sostener la zona del borde (16) a plegar, un rodillo de plegado (5, 6, 7) montado accionable a rotación en la unidad de utillaje movible de manera controlada, que puede girar a lo largo del borde a plegar, y apoyado contra él, merced a la aplicación de una presión, y con un ángulo determinado, para su rebordeado, y estando dispuesta la unidad de utillaje (1) en un mecanismo de accionamiento de manera que pueda pivotar en torno a un eje de pivotamiento (4) y con un ángulo de pivotamiento determinado en, al menos, dos posiciones de trabajo.
Description
Dispositivo para rebordear un borde a plegar de
una pieza por plegado mediante rodillo.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de rebordeado para rebordear un collarín de una pieza a mecanizar
mediante un procedimiento de plegado por rodillo, de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1.
Un dispositivo de este tipo se conoce a través de
la patente JP 08164433-A.
Un dispositivo conocido para rebordear un
collarín mediante un procedimiento de plegado por rodillo (documento
EP 0 577 876 B1) comprende una unidad de utillaje movible, de manera
controlada, mediante un robot de brazo articulado. Un rodillo de
plegado, que puede rodar a lo largo del collarín, y apoyado contra
él, merced a la aplicación de una presión, y con un ángulo
particular, está dispuesto de modo que pueda girar en la unidad de
utillaje, con objeto de rebordear el collarín.
La pieza a mecanizar, con el borde ya plegado,
antes del plegado, en un ángulo de 90º, aproximadamente, se dispone
en un dispositivo de retención con objeto de sujetarla y sostener la
zona del collarín. Se muestra, también, la realización de un
ensamblaje de elementos de chapa, durante la cual se abate, por
plegado, el collarín de un elemento exterior de chapa sobre un borde
de un segundo elemento de chapa.
El doblado se realiza en dos etapas, a saber, se
guía un rodillo cilíndrico de plegado, a presión, a lo largo del
collarín con un ángulo de ataque tal que el collarín sea rebordeado
con un ángulo de plegado previo de, aproximadamente, 45º. A
continuación, en la segunda etapa de plegado, se hace girar el
rodillo cilíndrico de plegado en torno a su eje, de modo que el
collarín sea rebordeado completamente con un ángulo de 90º, con
objeto de realizar el plegado final.
Para garantizar un guiado preciso del rodillo de
plegado en la primera etapa de plegado, es decir, el plegado previo,
se guía un rodillo de apoyo, unido con el rodillo de plegado, a lo
largo de una corredera del dispositivo de retención. De ese modo, el
guiado, ejecutado por un robot de brazo articulado, puede ser
realizado de manera relativamente simple y precisa. Pero para
conseguir la inclinación ulterior necesaria del eje del rodillo de
plegado asociada con un segundo deslizamiento a lo largo del
collarín, se precisan mediciones complejas. En particular, esta
inclinación necesaria hace que el rodillo de apoyo se levante y
salga de la corredera, de modo que ya no resulte posible un guiado
preciso del rodillo de plegado mediante el rodillo de apoyo para el
plegado final, lo que puede ser la causa de pliegues irregulares y,
por tanto, insatisfactorios.
El objeto de la invención es mejorar un
dispositivo de este tipo para rebordear un collarín de una pieza a
mecanizar mediante plegado por rodillo, con el fin de conseguir un
buen resultado de plegado a bajo coste.
Se consigue este objeto merced a las
características de la reivindicación 1.
De acuerdo con la reivindicación 1, la unidad de
utillaje está dispuesta en el mecanismo de accionamiento de manera
que pueda pivotar en torno a un eje de pivotamiento y con un ángulo
de pivotamiento determinado en, al menos, dos posiciones de trabajo.
Las, al menos, dos posiciones de trabajo están asociadas, cada una,
con un rodillo de plegado dispuesto de modo que pueda girar en la
unidad de utillaje, siendo diferentes los, al menos, dos rodillos de
plegado asociados con las posiciones de trabajo y presentando
superficies circunferenciales con eficacias diferentes para el
rebordeado del collarín.
Para realizar un plegado previo durante un
procedimiento de rebordeado de collarín que comprenda, al menos, dos
etapas, se guía el borde del útil, con el primer rodillo de plegado
en posición de funcionamiento, a lo largo del collarín. Para el
plegado final ulterior, se hace pivotar la unidad de utillaje en la
segunda posición de trabajo y se guía el segundo rodillo de plegado,
en posición de funcionamiento, a lo largo del collarín.
Los rodillos de plegado utilizados poseen
diferentes superficies circunferenciales, eficaces para la etapa
considerada, que permiten, en particular, realizar plegados previos,
así como el plegado final. De acuerdo con la presente invención, los
diferentes ángulos de ataque necesarios para las superficies
circunferenciales de los rodillos de plegado en relación con el
collarín vienen determinados por los rodillos de plegado, previstos
de modo diferente, que es suficiente hacer girar en la posición de
funcionamiento necesaria en un momento preciso. De ese modo, un
brazo articulado de un robot puede guiar la unidad de utillaje a lo
largo de la misma trayectoria en todas las etapas de plegado,
contrariamente al estado de la técnica en el que, en cada una de las
etapas de plegado, tienen que realizarse cambios complejos de la
trayectoria del brazo articulado del robot mediante basculamientos
del rodillo de plegado.
Una disposición geométrica particularmente simple
se deriva de la reivindicación 2, en la que los ejes de rotación de
los, al menos, dos rodillos de plegado están orientados radialmente,
en relación con el eje de pivotamiento, en un plano perpendicular al
eje de pivotamiento y forman el ángulo de pivotamiento. Para un
proceso de plegado, se ajusta el eje de pivotamiento de manera
apropiada en dirección aproximadamente paralela al collarín y
aproximadamente perpendicular a la superficie de la pieza a
mecanizar, adyacente al collarín. Las diferentes posiciones de
trabajo pueden obtenerse haciendo pivotar la unidad de utillaje con
un movimiento de vaivén en torno al eje de pivotamiento. Pero las
posiciones de trabajo pueden conseguirse, también, continuando la
rotación en un sentido, estando previsto el eje de pivotamiento, en
este caso, a modo de eje de rotación. Para que los diferentes
rodillos de plegado puedan ser dispuestos en su posición de
funcionamiento respectiva mediante movimientos de rotación simples,
es necesario que las superficies circunferenciales de los rodillos
de plegado eficaces para el rebordeado del collarín estén
dispuestas, aproximadamente, a igual distancia del eje de
pivotamiento.
En principio, las superficies circunferenciales
de los rodillos de plegado individuales pueden estar previstas en
función de las necesidades y las condiciones establecidas con vistas
a un plegado previo y un plegado final para tipos de pliegues
deseados determinados. De acuerdo con la reivindicación 3, para
realizar pliegues rectos simples, las diferentes superficies
circunferenciales de los rodillos de plegado tienen que estar
previstas de manera simple, en forma de superficies cónicas con
diferentes ángulos de cono y/o, en particular, para el plegado
final, en forma de superficies cilíndricas, lo que permite a cada
rodillo de plegado individual formar diferentes ángulos de ataque en
relación con el collarín, con vistas a un plegado mediante rodillo
por etapas.
En una forma de realización concreta
particularmente preferida, de acuerdo con la reivindicación 4, están
previstos tres rodillos de plegado, a una distancia, entre sí, de
ángulo de pivotamiento de 120º. En una primera etapa de plegado
previo, un primer rodillo de plegado previsto en forma de rodillo
cónico con una superficie cónica para un rebordeado del collarín,
está dispuesto con un ángulo de, aproximadamente, 30º. En una
segunda etapa de plegado previo, un segundo rodillo de plegado,
previsto de manera correspondiente en forma de rodillo cónico para
un rebordeado del collarín, está dispuesto con un ángulo de,
aproximadamente, 60º. Para el plegado final, el tercer rodillo de
plegado está previsto en forma de rodillo cilíndrico.
Se obtiene una forma de realización
particularmente ventajosa gracias a las características de la
reivindicación 5, de acuerdo con la cual los rodillos de apoyo están
dispuestos coaxialmente con los rodillos de plegado, cuyos rodillos
de apoyo se apoyan en una corredera prevista en el dispositivo de
retención de la pieza a mecanizar y efectúan en ella un movimiento
de rotación. Teniendo en cuenta que para cada etapa de plegado se
recorre la misma trayectoria y que los diferentes ángulos de ataque
en relación con el collarín a rebordear vienen determinados por la
forma de los rodillos de plegado individuales, cada uno de los
rodillos de apoyo puede rodar a lo largo de la misma corredera en
cada etapa de plegado, lo que garantiza un buen guiado en cada etapa
de plegado y permite obtener, en general, un buen resultado de
plegado.
En una forma de realización simple de acuerdo con
la reivindicación 6, los rodillos de apoyo están unidos con los
rodillos de plegado de manera solidaria en rotación, de preferencia
integrados en ellos y hechos del mismo material, y se encuentran del
lado del eje de rotación, de modo que puedan rodar en una corredera,
junto al collarín.
De acuerdo con la reivindicación 7, la unidad de
utillaje puede estar prevista en forma de elemento de construcción
autónomo y puede fijarse por un extremo, mediante una brida, en un
brazo articulado de un robot. Diferentes diseños de brida permiten
combinar la misma unidad de utillaje, eventualmente, con diferentes
brazos articulados de robot.
Se puede utilizar el dispositivo de acuerdo con
la presente invención tanto para un rebordeado simple como para, de
acuerdo con la reivindicación 8, un ensamblaje de dos elementos de
chapa.
Se explica la invención con más detalle por medio
de los dibujos.
Se muestran:
en la figura 1, una vista en perspectiva,
esquemática, de una unidad de utillaje de un dispositivo de
rebordeado para rebordear un collarín de una pieza a mecanizar
mediante un procedimiento de plegado por rodillo,
en la figura 2, una vista desde arriba,
esquemática, de la unidad de utillaje de acuerdo con la figura
1,
en la figura 3, una vista lateral, esquemática,
de la unidad de utillaje de acuerdo con la figura 1, y
en la figura 4 una vista ampliada, esquemática,
del detalle A de la figura 3.
La figura 1 es una vista en perspectiva,
esquemática, de una unidad de utillaje 1 de un dispositivo de
rebordeado 2 para rebordear un collarín de una pieza a mecanizar
mediante un procedimiento de plegado por rodillo. Esta unidad de
utillaje 1 puede ser hecha mover de manera controlada mediante un
mecanismo de accionamiento, por ejemplo, mediante un robot de brazo
articulado. Con este fin, la unidad de utillaje 1 puede estar unida,
por medio de la brida 3, con un brazo articulado de robot, lo que no
se representa en este caso por razones de claridad.
Tal como puede verse en particular en la figura
1, la unidad de utillaje está dispuesta en el mecanismo de
accionamiento de manera que pueda pivotar, en torno a un eje de
pivotamiento 4, en zonas de ángulo de pivotamiento determinadas en
las posiciones de trabajo correspondientes, lo que se explicará con
detalle en lo que sigue.
Tal como puede verse en particular en la figura
2, que es una vista esquemática, desde arriba, de la unidad de
utillaje 1 de la figura 1, por ejemplo, tres rodillos de plegado 5,
6 y 7, dispuestos de forma que puedan girar, están montados en la
unidad de utillaje 1, los cuales, como puede verse en particular en
las figuras 3 y 4, pueden girar, merced a la aplicación de una
presión, a lo largo de un collarín 16, y apoyados contra él, de una
pieza a mecanizar 15, con objeto de rebordearla.
Tal como puede verse, también, en las figuras 3 y
4, para retener la pieza 15 a mecanizar y para sostener la zona del
collarín 16, el dispositivo 2 presenta, además, un dispositivo de
retención 14 dispuesto en la unidad de utillaje 1, de manera que los
rodillos de plegado 5, 6 y 7 puedan rebordear el collarín 16 en sus
posiciones de trabajo, lo que se explica con más detalle en lo que
sigue.
Como puede verse en particular en la figura 2,
los ejes de rotación 8, 9 y 10 de los rodillos de plegado 5, 6 y 7
están dispuestos radialmente en relación con el eje de pivotamiento
4, en un plano perpendicular a dicho eje. Los tres rodillos de
plegado 5, 6 y 7 están dispuestos, entre sí, a una distancia de
ángulo de pivotamiento de 120º, presentando el primer rodillo de
plegado 5 una superficie cónica 11, para rebordear el collarín 16 en
una primera etapa de plegado, a saber, un primer plegado previo, con
un ángulo de, aproximadamente, 30º. En consecuencia, tal primer
plegado previo se realiza cuando el primer rodillo de plegado 5
pivota, merced a la unidad de utillaje 1, en su posición de trabajo
correspondiente, en la zona del dispositivo de retención 14, lo que
no se representa en este documento.
A continuación, el segundo rodillo de plegado 6,
que presenta una superficie cónica 12 para rebordear el collarín 16
en una segunda etapa de plegado, es decir, un segundo plegado
previo, con un ángulo de, aproximadamente, 60º, puede pivotar en su
posición de trabajo correspondiente en el dispositivo de retención
14, lo que tampoco se representa en este documento.
Por último, el tercer rodillo de plegado 7,
previsto en forma de rodillo cilíndrico con una superficie
cilíndrica 13 que permite rebordear completamente el collarín 16 en
una tercera etapa de plegado, es decir, el plegado final, con un
ángulo de 90º, pivota en su posición de trabajo ilustrada,
esquemáticamente, en las figuras 3 y 4.
Tal como puede verse, también, en las figuras 3 y
4, durante este proceso de rebordeado, se rebordea un elemento
exterior 17 de chapa por medio de los rodillos de plegado 5, 6 y 7,
que pueden ser dispuestos por pasos en sus posiciones de trabajo,
sobre un elemento interior 18 de chapa, con el fin de realizar un
ensamblaje de los dos elementos 17, 18 de chapa.
Las superficies circunferenciales de los tres
rodillos de plegado 5, 6 y 7 eficaces para el rebordeado del
collarín 16 se encuentran, aproximadamente, a igual distancia del
eje de pivotamiento 4.
Como puede verse, también, en las figuras 1 a 4,
hay rodillos de apoyo 19, 20, 21, unidos con los rodillos de plegado
5, 6 y 7 de manera solidaria en rotación y, con preferencia,
integrados en ellos, y desplazados en el sentido del eje de
pivotamiento 4, dispuestos coaxialmente con los rodillos de plegado,
5, 6 y 7. Estos rodillos de apoyo 19, 20, 21, que se apoyan en una
corredera de guiado prevista en el dispositivo de retención de la
pieza a mecanizar 14, y ruedan sobre ella, permiten obtener un buen
guiado con un excelente resultado de plegado. En las figuras 3 y 4,
el rodillo de apoyo 21 está unido directamente con el rodillo de
plegado 7.
Claims (8)
1. Dispositivo para rebordear un borde (16) a
plegar de una pieza (15) a mecanizar por plegado mediante rodillo,
que comprende una unidad de utillaje (1) movible, de manera
controlada, mediante un mecanismo de accionamiento, de preferencia
mediante un robot de brazo articulado, un dispositivo de retención
(14), para retener la pieza (15) a mecanizar y para sostener la zona
del borde (16) a plegar, un rodillo de plegado (5, 6, 7) montado
accionable a rotación en la unidad de utillaje movible de manera
controlada, que puede girar a lo largo del borde a plegar, y apoyado
contra él, merced a la aplicación de una presión, y con un ángulo
determinado, para su rebordeado, y estando dispuesta la unidad de
utillaje (1) en un mecanismo de accionamiento de manera que pueda
pivotar en torno a un eje de pivotamiento (4) y con un ángulo de
pivotamiento determinado en, al menos, dos posiciones de trabajo,
caracterizado porque las, al menos, dos posiciones de trabajo
están asociadas, cada una, con un rodillo de plegado (5, 6, 7)
montado de manera que pueda girar en la unidad de utillaje (1), los,
al menos, dos rodillos de plegado (5, 6, 7) asociados con las, al
menos, dos posiciones de trabajo presentan superficies
circunferenciales (11, 12, 13) previstas de manera diferente y con
una eficacia diferente para el rebordeado del borde a plegar, de
modo que para un rebordeado que comprenda, al menos, dos etapas, la
unidad de utillaje (1) pueda ser puesta a lo largo del borde (16) a
plegar en la primera posición de trabajo con el primer rodillo de
plegado (5) en su posición de funcionamiento y, después, la unidad
de utillaje (1) pueda ser puesta en la segunda posición de trabajo
con el segundo rodillo de plegado (6) en su posición de
funcionamiento.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los ejes de rotación (8, 9, 10) de los
rodillos de los, al menos, dos rodillos de plegado (5, 6, 7) están
dispuestos radialmente en relación con el eje de pivotamiento (4) en
un plano perpendicular a dicho eje y forman el ángulo de
pivotamiento, y las superficies circunferenciales (11, 12, 13) de
los rodillos de plegado de los, al menos, dos rodillos de plegado
(5, 6, 7) eficaces para el rebordeado del borde a plegar (16) están
dispuestas, aproximadamente, a igual distancia del eje de
pivotamiento (4).
3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 ó 2,
caracterizado porque las diferentes superficies
circunferenciales de los rodillos de plegado están previstas en
forma de superficies cónicas (11, 12) con diferentes ángulos de cono
y/o en forma de superficies cilíndricas (13), con objeto de formar
diferentes ángulos de ataque en relación con el borde (16) a
plegar.
4. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque están previstos
tres rodillos de plegado (5, 6, 7) dispuestos, entre sí, a una
distancia de ángulo de pivotamiento de 120º, que comprende un primer
rodillo (5) de plegado que presenta una superficie cónica (11) para
rebordear el borde (16) a plegar en una primera etapa de plegado, a
saber, un primer plegado previo a, aproximadamente, 30º, que
comprende un segundo rodillo de plegado (6) que presenta una
superficie cónica (12) para rebordear el borde (16) a plegar en una
segunda etapa de plegado, a saber, un segundo plegado previo a,
aproximadamente, 60º, y que comprende un tercer rodillo de plegado
(7) en forma de rodillo cilíndrico para rebordear completamente el
borde (16) a plegar en una tercera etapa de plegado, a saber, un
plegado final a, aproximadamente, 90º.
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque hay rodillos de
apoyo (19, 20, 21), que se apoyan en una corredera de guiado
prevista en el dispositivo de retención (14) de la pieza a mecanizar
y efectúan un movimiento de rotación, dispuestos coaxialmente con
los rodillos de plegado (5, 6, 7).
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque los rodillos de apoyo (19, 20, 21) están
unidos de manera solidaria en rotación, con preferencia, integrados
en los rodillos de plegado (5, 6, 7), y dispuestos del lado del eje
de pivotamiento (4).
7. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la unidad de
utillaje (1) puede fijarse por un extremo, mediante una brida, en un
brazo articulado de un robot.
8. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque una primera
pieza a mecanizar en forma de elemento exterior (17) de chapa que
comprende un borde (16) a plegar doblado a, aproximadamente, 90º,
puede ser dispuesto en el dispositivo de retención (14), otro
elemento interior (18) de chapa con un borde plano puede ser
dispuesto sobre el borde (16) a plegar, y el borde a plegar (16)
puede ser rebordeado por pasos con ayuda de los, al menos, dos
rodillos de plegado (5, 6, 7), con el fin de realizar un ensamblaje
de los dos elementos (17, 18) de chapa.
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| EP1162011A3 (de) | 2003-07-16 |
| EP1162011B1 (de) | 2005-08-24 |
| EP1162011A2 (de) | 2001-12-12 |
| DE50107170D1 (de) | 2005-09-29 |
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