ES2251448T3 - Dispositivo de agarre modular destinado a ser montado sobre un brazo de robot. - Google Patents
Dispositivo de agarre modular destinado a ser montado sobre un brazo de robot.Info
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Abstract
Dispositivo de agarre, destinado a ser montado sobre un brazo de robot, que comprende una viga central (1) que presenta buenas características de inercia en flexión y en torsión, y al menos un brazo (11-27) solidarizado con la viga de forma liberable y destinado a soportar un órgano de posicionamiento, de retención o de sujeción de una pieza de carrocería automóvil, siendo la viga central hueca con el fin de aligerar la viga central (1) conservando las buenas características de inercia en flexión y en torsión, caracterizado, en combinación, porque la indicada viga central (1) comprende una primera conformación predeterminada de indexación y porque cada brazo (11-27) comprende una segunda conformación de indexación, estando previstos medios de fijación a la viga central (1) para unir rígidamente cada brazo (11-27) a la viga central (1), aplicando cada dicha segunda conformación de brazo (11-27) sobre una primera conformación predeterminada de indexación de viga central (1), con el fin de realizar un posicionamiento relativo preciso de cada brazo (11-27) sobre la viga central (1), y porque la viga central (1) y cada brazo (17-27) se montan mediante aplicación de dos diedros rectangulares formados respectivamente sobre la viga central (1) y el indicado brazo e indexados uno con relación al otro mediante conformaciones de indexación (8) cooperantes.
Description
Dispositivo de agarre modular destinado a ser
montado sobre un brazo de robot.
La invención se refiere a un dispositivo de
agarre destinado a ser montado sobre un brazo de robot,
particularmente para coger y posicionar una pieza de carrocería
automóvil.
Se conocen dispositivos de agarre,
particularmente dispositivos fabricados y comercializados por la
Sociedad M.F.G. de derecho francés, que presentan una estructura
realizada por montaje tridimensional de elementos individuales
conectados mediante bridas de fijación.
Se conocen igualmente dispositivos de agarre que
comprenden una parte central tubular sobre la cual se encuentran
montadas abrazaderas deslizantes ajustables.
En estos dos tipos de dispositivos conocidos, los
brazos montados sobre la estructura central no están posicionados
con la precisión deseada y presentan los inconvenientes de una
inercia insuficiente que conduce a una flexión excesiva de los
extremos, y una rigidez insuficiente.
El documento EP 1020.259 A1 describe un
dispositivo de agarre según el preámbulo de la reivindicación 1
principal, que comprende orificios perforados a lo largo de una viga
central y en abrazaderas de sujeción.
Este dispositivo no permite obtener
simultáneamente una buena precisión longitudinal y angular de los
brazos destinados a la toma de una pieza de carrocería
automóvil.
La invención tiene por objeto remediar los
inconvenientes anteriormente citados, proponiendo un nuevo
dispositivo de agarre que comprende elementos modulares, que pueden
ser montados con una buena precisión, de forma que el montaje
realizado presente una buena rigidez y un comportamiento con el
tiempo satisfactorio.
La invención tiene por objeto un dispositivo de
agarre, destinado a ser montado sobre un brazo de robot, que
comprende una viga central que presenta buenas características de
inercia en flexión y en torsión, y al menos un brazo solidarizado
con la viga de forma liberable y destinado a soportar un órgano de
posicionamiento, de retención o de sujeción de una pieza de
carrocería automóvil, siendo la viga central hueca, con el fin de
aligerar la viga central manteniendo buenas características de
inercia en flexión y en torsión, caracterizado, en combinación,
porque la indicada viga central comprende una primera conformación
predeterminada de indexación y porque cada brazo comprende una
segunda conformación de indexación, estando previstos medios de
fijación a la viga central para unir rígidamente cada brazo con la
viga central, aplicando cada mencionada segunda conformación de
brazo sobre una primera conformación predeterminada de indexación
de viga central, con el fin de realizar un posicionamiento relativo
preciso de cada brazo sobre la viga central, y porque la viga
central y cada brazo se montan por aplicación de dos diedros
rectangulares formados respectivamente sobre la viga central y el
indicado brazo y ajustados uno con relación al otro mediante
conformaciones de ajuste cooperantes.
Según otras características de la invención:
- -
- Las conformaciones de indexación comprenden al menos una espiga y al menos una muesca sustancialmente en forma de prisma recto, de preferencia sustancialmente paralelepipédico.
- -
- Cada brazo comprende en su extremo opuesto a la viga central medios de fijación para fijar un órgano de posicionamiento, de retención o de sujeción de una pieza de carrocería automóvil.
- -
- Cada brazo comprende una sección estrechada que permite la rotura del brazo en caso de golpe contra un obstáculo o de tensión mecánica demasiado grande.
- -
- Cada brazo es reversible, con el fin de limitar el número de brazos.
- -
- El dispositivo comprende al menos un tanque de alimentación neumática que comprende una pluralidad de conductos tubulares alimentados por un distribuidor, solidarizado de preferencia con la viga central.
La invención se comprenderá mejor gracias a la
descripción que sigue, dada a título de ejemplo no limitativo, con
referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:
- La figura 1 representa un diagrama explicativo
con vista en sección de la viga central del dispositivo según la
invención y brazos modulares liberables del dispositivo según la
invención.
- La figura 2 representa esquemáticamente un
primer modo de realización del dispositivo según la invención que
comprende una viga central y dos brazos montados.
- La figura 3 representa esquemáticamente una
vista parcial en perspectiva de un modo de realización del
dispositivo según la invención análogo al modo de realización de la
figura 12.
- Las figuras 4 a 9 representan esquemáticamente
accesorios de montaje intermedios del dispositivo según la
invención.
- La figura 10 representa esquemáticamente una
vista por encima de un segundo modo de realización del dispositivo
según la invención.
- La figura 11 representa esquemáticamente una
vista en alzado de un tercer modo de realización del dispositivo
de agarre según la invención.
- La figura 12 representa esquemáticamente un
cuarto modo de realización según la invención en perspectiva con
sección de un brazo liberable.
Haciendo referencia a la figura 1, un dispositivo
según la invención comprende una viga hueca 1 vista en sección
transversal y solidaria de una brida 2 de fijación en el extremo de
un brazo de robot no representado.
La brida 2 comprende de forma conocida en sí una
superficie plana 3 de centrado sobre el extremo del brazo del
robot no representado y al menos seis agujeros roscados 4 de
fijación mecanizados en la brida 2 de fijación.
La brida 2 se encuentra de preferencia
solidarizada con la viga 1 mediante atornillado después del
posicionamiento con relación a la viga 1 por medio de pasadores de
centrado.
La viga 1 presenta de preferencia una sección
sustancialmente cuadrada o de inercia en torsión equivalente a una
sección cuadrada y presenta un vaciado interior 5 para disminuir la
masa de la viga.
El vaciado 5 es por ejemplo de sección circular,
pero puede igualmente, sin salirse del marco de la invención,
presentar cualquier otra sección: oval, elíptica, etc., que no
reduzca más de un 20% la inercia en torsión y en flexión de la viga
1.
Otra ventaja del vaciado 5 es la de permitir el
paso de conductores eléctricos o de canalizaciones neumáticas o
hidráulicas de potencia o de transferencia de señales de
accionamiento o de posición. Este paso se realiza de forma segura,
pues los conductos o canalización están rodeados y protegidos por
las paredes de la viga. Además, esta disposición permite reducir el
volumen exterior del dispositivo según la invención.
La viga 1 comprende sobre sus superficies
laterales unos agujeros roscados 6, 7 realizados a intervalos
regulares y esquematizados mediante trazos de ejes, así como
mecanizados de centrado 8 dispuestos sobre la superficie opuesta a
la brida 2. Unos biselados en ángulo 9 y 10 están previstos para
permitir la aplicación de los brazos sobre una superficie lateral
que lleva los agujeros roscados 6 ó 7 y sobre la superficie que
lleva los mecanizados de centrado.
El dispositivo según la invención está concebido
para asociar con la viga central 1 brazos modulares que permiten
alcanzar tramos variables seleccionados dentro de un mallado
regular.
El dispositivo según la invención está concebido
para minimizar el número de brazos necesarios para alcanzar una
zona espacial muy extensa alrededor de la viga 1.
En la variante ventajosa representada, la
invención permite utilizar únicamente diecisiete modelos de brazos
diferentes cuyo tramo corresponde al punto de mallado representado
en el ángulo inferior derecho de la viga 1. Así, cada brazo 11 a
27 permite alcanzar los puntos señalados con 11 a 27 en el mallado,
por medio eventualmente de un giro del brazo para alcanzar los
puntos inferiores del mallado.
Con referencia a la figura 2, los elementos
idénticos o funcionalmente equivalentes a los elementos de la
figura 1 se indican mediante cifras de referencia idénticas a las
cifras de la figura 1.
El dispositivo de la figura 2 comprende una brida
2 de posicionamiento y de amarre a un extremo de robot no
representado, solidarizada a una viga 1. Unos brazos, por ejemplo un
brazo 13 y un brazo 26 están fijados por posicionamiento y
atornillado a la viga 1, con el fin de formar un conjunto rígido en
los desplazamientos del robot. De preferencia, cada brazo 11 a 27
está ahuecado, con el fin de disminuir su masa y la inercia
aplicada al extremo del robot durante sus desplazamientos.
Haciendo referencia a la figura 3, la viga 1
comprende unos agujeros roscados 6 regularmente espaciados y unas
regletas de guía 8 de centrado sustancialmente paralelepipédicas,
mecanizadas en la superficie inferior, sustancialmente en el plano
central de dos agujeros roscados 6 consecutivos.
Los extremos de los brazos 11 a 27 se mecanizan
según formas cooperantes, es decir presentan cada uno al menos una
ranura central I de indexación sobre una regleta de guía 8 de viga
1.
Cada ranura central I de indexación está
dispuesta entre dos orificios de paso para tornillos V de fijación
destinados para ser atornillados en unos agujeros roscados 6. Cada
ranura central I de indexación está dispuesta entre dos orificios
de paso de tornillo en un plano de un diedro rectangular mecanizado
en el extremo de un brazo 11 a 27.
Esta disposición asegura la reversibilidad de los
brazos 11 a 27 y permite alcanzar con un número de brazos reducido
a 17 todo el espacio que circunda la viga 1.
Pueden estar previstas vigas 1 de diferentes
longitudes, de preferencia con longitudes comprendidas entre 500
mm y 3 m.
Con referencia a las figuras 4 a 9, el
dispositivo según la invención comprende de preferencia accesorios
de montaje para montar diferentes accesorios de aparatos de tipo
conocido en sí en el extremo de los brazos del dispositivo.
- La figura 4 representa un accesorio de montaje
de un elemento de sujeción de tipo CNOMO número 0 orientado hacia
el interior.
- La figura 5 representa un accesorio de montaje
de un elemento de sujeción CNOMO número 0 orientado hacia el
exterior.
La figura 6 representa un accesorio de montaje de
un elemento de sujeción CNOMO número 4 paralelo a la viga que
asocia eventualmente en escuadra una o varias cuñas de espesor
destinadas a fijar la posición del elemento de sujeción.
La figura 7 representa un accesorio de montaje de
mecanismo de funciones múltiples que combina dos placas de
fijación con una cuña de gran espesor.
La figura 8 representa esquemáticamente un
accesorio de montaje de piloto que combina dos placas de fijación
con una cuña de espesor.
La figura 9 representa esquemáticamente un
accesorio de montaje de un brazo de extremo de viga.
Ventajosamente, pueden estar previstos otros
accesorios, particularmente a nivel de la unión de la viga y de un
brazo, con el fin de alcanzar los vértices de un mallado desplazado
en traslación con relación al mallado descrito en la figura 1.
Ventajosamente, un accesorio de este tipo puede presentar una forma
de escuadra cuyo espesor es igual a la mitad de la distancia entre
puntos del mallado representado en la figura 1, con el fin de
alcanzar los vértices de otro mallado definido por los puntos de
intersección de las diagonales del mallado de la figura 1.
Haciendo referencia a la figura 10, un segundo
modo de realización de dispositivo según la invención comprende
una viga 1 solidarizada con la brida 2 de fijación en el extremo de
un brazo de robot no representado.
La viga 1 lleva brazos 17, 11, 20 y 27 y dos
travesaños de extremo 28 y 29 destinados por ejemplo a centrar de
nuevo el dispositivo de agarre sobre un utillaje fijo.
Los brazos 11, 17, 20, 27 llevan cada uno un
accesorio de montaje de un aparato de sujeción, de posicionamiento
o de retención de un elemento de carrocería no representado.
Debido al número limitado de superficies
intermedias mecánicas de conexión, y de la rigidez de la
estructura en forma de raspa de pescado del dispositivo según la
invención, así como de la baja inercia del dispositivo según la
invención, el posicionamiento de los distintos aparatos montados
sobre el dispositivo según la invención es preciso e invariable en
desplazamientos del brazo del robot destinado a llevar el
dispositivo según la invención. Además, la sustitución de los
diferentes aparatos montados en el dispositivo según la invención
se realiza igualmente manteniendo un posicionamiento preciso e
invariable.
Haciendo referencia a la figura 11, otro modo de
realización de un dispositivo según la invención comprende brazos
15, 17, 26, 17 y 11 similares o funcionalmente equivalentes a los
brazos descritos con referencia a la figura 1, solidarizándose
estos brazos con una viga 1 de la forma descrita anteriormente.
El mismo aparato de posicionamiento 30 está
fijado en el extremo de cada brazo, con el fin de ilustrar las
diferentes posibilidades de montaje utilizando un mismo accesorio
de montaje 31 en el extremo de cada brazo.
Cada órgano 31 está montado sobre su brazo
asociado mediante unos tornillos que cooperan con unos agujeros
roscados 32 realizados en el brazo correspondiente. Los agujeros
roscados 32 realizados en cada brazo representado están mecanizados
con el fin de definir un cuadrado geométrico paralelo al cuadrado
de la sección de la viga 1. Sucede con ello que el montaje de un
dispositivo según la invención conduce a definir con precisión el
punto de intersección de las diagonales de cada cuadrado
correspondiente a los agujeros roscados 32. Este punto de
intersección corresponde cada vez a uno de los vértices del mallado
descrito con referencia a la figura 1.
Mediciones realizadas han mostrado que el
dispositivo según la invención permite obtener una rigidez muy
superior al dispositivo de agarre de la técnica anterior y un
posicionamiento geométrico invariable de precisión mejor que el de
los dispositivos de la técnica anterior.
Haciendo referencia a la figura 12, un modo
preferido de realización del dispositivo según la invención
comprende una viga 41 hueca vista en perspectiva. La viga hueca 41
es solidaria de una brida 42 de fijación en el extremo de un brazo
de robot no representado. La brida 42 comprende de forma conocida
en sí una superficie plana 43 de centrado sobre el brazo del robot
no representado y al menos seis agujeros roscados 44 de fijación
mecanizados en la brida 42 de fijación. La brida 42 está de
preferencia solidarizada a la viga 41 mediante atornillado después
del posicionamiento con relación a la viga 41 por medio de
pasadores de centrado.
La viga 41 presenta una sección sustancialmente
cuadrada y presenta un vaciamiento interior 45 que puede ser
obturado por una tapa amovible 46. La viga 41 comprende sobre sus
superficies laterales unos agujeros roscados tales como 47
realizados a intervalos regulares así como mecanizados de centrado
48 dispuestos en la superficie opuesta a la brida 42. Unos biseles
en ángulo 49 y 49 están previstos para permitir la aplicación de
los brazos sobre una superficie lateral que lleva unos agujeros
roscados 47 y sobre la superficie que lleva los mecanizados 48 de
centrado.
Así, se monta un brazo 50 por medio de tornillos
apropiados atornillados en los agujeros roscados 47. El brazo 50
se encuentra posicionado en los mecanizados de centrado 48, de
preferencia en forma de regleta de guía sustancialmente
paralelepipédica.
El brazo 50 es, en el ejemplo representado, un
brazo horizontal que comprende de preferencia una parte estrechada
51 vista en sección.
Esta parte estrechada 51 vista en sección permite
la rotura del brazo en caso de golpe contra un obstáculo o de
tensión mecánica demasiado grande. Esta parte estrechada 51
presenta así una función de "fusible mecánico", que permite, a
costa simplemente de la rotura del brazo 50, no dañar la totalidad
del dispositivo según la invención.
El brazo 50 es hueco y la sección resistente de
la parte 51 estrechada es seleccionada de forma predeterminada en
función del esfuerzo de resistencia a soportar por el extremo del
brazo 50 y en función del límite de rotura seleccionado para la
protección del dispositivo según la invención.
De forma ventajosa, se prevé que el vaciamiento
interior 45 de la viga hueca 41 puede ser accesible por
levantamiento de la tapa 46, con el fin de recibir una caja
distribuidora 53 que presenta una parte cilíndrica 54 y una parte
de extremo 55 conformada en terminales que lleva una pluralidad de
conexiones 57 y 58.
Esta disposición permite así minimizar la
extensión de los enmarañamientos de cables eléctricos de
alimentación de las conexiones eléctricas que pueden estar
dispuestas en los extremos de los brazos del dispositivo.
En el caso de una sujeción neumática, se prevé
ventajosamente montar sobre la viga 41 uno o dos tanques de
alimentación neumáticos 60 que comprenden una pluralidad de
conductos tubulares alimentados por un distribuidor 61 a través de
tuberías flexibles 62, 63. El tanque de alimentación 60 es así
alimentado a presión y permite distribuir el aire comprimido en
sujeciones neumáticas así como evacuar el aire expulsado
directamente por el tanque de alimentación 60, evitando el
enmarañamiento de conductos neumáticos.
En el ejemplo representado, el tanque de
alimentación 60 está previsto para alimentar dos conductos 64 y 65
destinados a alimentar el gato neumático de un elemento de sujeción
no representado o de un aparato de posicionamiento, o de retención
equivalente de una pieza de carrocería automóvil.
La invención descrita con referencia a varios
modos de realización, no se limita en modo alguno a ellos, sino
que, por el contrario, cubre cualquier modificación de forma y
cualquier variante de realización dentro del marco y espíritu de la
invención.
Así, en el caso de un elemento de fijación
neumático, se puede ventajosamente montar uno o dos tanques de
alimentación neumática 60 que comprenden una pluralidad de conductos
tubulares alimentados por un distribuidor 62 por medio de tuberías
flexibles 62, 63 en el interior hueco de una viga 41. El tanque de
alimentación 60 alimentado a presión permite igualmente en esta
variante distribuir el aire comprimido a elementos de sujeción
neumáticos, evitando un enmarañamiento de conductos neumáti-
cos.
cos.
Lo esencial es que la estructura del dispositivo
según la invención comprenda una viga alargada que presente una
buena inercia en torsión y en flexión equivalente a la obtenida
utilizando una viga de sección cuadrada, y que el modo de fijación
retenido permita alcanzar un volumen espacial grande con un número
pequeño de brazos, con el fin de reducir los depósitos de brazos
necesarios para la realización de la invención.
Claims (6)
1. Dispositivo de agarre, destinado a ser montado
sobre un brazo de robot, que comprende una viga central (1) que
presenta buenas características de inercia en flexión y en torsión,
y al menos un brazo (11-27) solidarizado con la
viga de forma liberable y destinado a soportar un órgano de
posicionamiento, de retención o de sujeción de una pieza de
carrocería automóvil, siendo la viga central hueca con el fin de
aligerar la viga central (1) conservando las buenas características
de inercia en flexión y en torsión, caracterizado, en
combinación, porque la indicada viga central (1) comprende una
primera conformación predeterminada de indexación y porque cada
brazo (11-27) comprende una segunda conformación de
indexación, estando previstos medios de fijación a la viga central
(1) para unir rígidamente cada brazo (11-27) a la
viga central (1), aplicando cada dicha segunda conformación de
brazo (11-27) sobre una primera conformación
predeterminada de indexación de viga central (1), con el fin de
realizar un posicionamiento relativo preciso de cada brazo
(11-27) sobre la viga central (1), y porque la viga
central (1) y cada brazo (17-27) se montan mediante
aplicación de dos diedros rectangulares formados respectivamente
sobre la viga central (1) y el indicado brazo e indexados uno con
relación al otro mediante conformaciones de
indexación (8) cooperantes.
indexación (8) cooperantes.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque las conformaciones de indexación (8)
comprenden al menos una espiga y al menos una muesca sustancialmente
en forma de prisma recto, de preferencia sustancialmente
paralelepipédicas.
3. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada brazo
(17-27) comprende en su extremo opuesto a la viga
central (1) medios de fijación para fijar un órgano de
posicionamiento, de retención o de sujeción de una pieza de
carrocería automóvil.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque cada brazo comprende una parte
estrechada (51) que permite la rotura del brazo en caso de golpe
contra un obstáculo o de tensión mecánica demasiado grande.
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada brazo
(17-27) es reversible, con el fin de limitar el
número de brazos.
6. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo comprende al menos un tanque de alimentación neumática
(60) que comprende una pluralidad de conductos tubulares
alimentados por un distribuidor (61), solidarizado de preferencia a
la viga central (1).
Applications Claiming Priority (2)
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