ES2284748T3 - Estacion de mecanizacion. - Google Patents
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Abstract
Estación de mecanización (1), con preferencia una estación de soldadura, para ensamblar estructuras de chapa, con preferencia carrocerías de vehículos, compuesta de al menos un bastidor de sujeción asociado a un único lado de la estructura, caracterizada porque el bastidor de sujeción está ejecutado como bastidor básico (3), que está dispuesto en la estación de mecanización y al menos un segmento de bastidor de sujeción (6), que presenta varios mecanismos de sujeción y/o posicionamiento y/o al menos un mecanismo de mecanización, está dispuesto de forma desmontable sobre el bastidor básico (3), en donde está dispuesto al menos otro segmento de bastidor de sujeción (6), diferente al primero, que presenta igualmente varios mecanismos de sujeción y/o posicionamiento y/ un mecanismo de mecanización y que, en lugar del primer segmento de bastidor de sujeción (6), puede disponerse de forma desmontable sobre el bastidor básico (3).
Description
Estación de mecanización.
La presente invención se refiere a una estación
de mecanización, con preferencia a una estación de soldadura, para
ensamblar estructuras de chapa, con preferencia carrocerías de
vehículos, compuesta de al menos un bastidor de sujeción, así como
a un procedimiento correspondiente para llevar a cabo un cambio de
tipos en una estación de mecanización.
Existen muchas estaciones de mecanización en las
que las piezas constructivas a mecanizar se alimentan y sujetan
mediante bastidores de sujeción en la estación de mecanización. Como
ejemplos de tales estaciones, de forma correspondiente a los
preámbulos de las reivindicaciones 1 y 16, cabe citar el documento
EP 903 197 A1 o EP 909 603 A1, en los que, para un cambio de la
pieza constructiva a mecanizar, es necesario sustituir en cada caso
todo el bastidor de sujeción. Los bastidores de sujeción se
encuentran con ello en depósitos especiales. Por ello es necesario
prever una multitud de diferentes bastidores de sujeción, que tienen
que almacenarse hasta su uso en depósitos que ocupan mucho espacio.
Estas instalaciones exigen asimismo complicados mecanismos de
cambio de bastidor de sujeción, para poder llevar a cabo un rápido
cambio de bastidor de sujeción. Debido a que los tipos de las
piezas constructivas a mecanizar a menudo sólo varían escasamente,
los diferentes bastidores de sujeción tienen a menudo una
estructura muy similar y en parte están equipados en los mismos
puntos con los mismos dispositivos, con lo que es necesario
disponer varias veces de muchos dispositivos, aunque siempre sólo
se utiliza simultáneamente una pequeña parte de ellos. Todos estos
inconvenientes citados influyen muy negativamente en los costes y
el espacio necesario de una estación de mecanización de este
tipo.
El documento DE 38 40 033 A1 muestra una
estación de mecanización con un número reducido de bastidores de
sujeción necesarios. Aquí un bastidor de sujeción se equipa con
medios de sujeción, soldadura y posicionamiento, mientras que se
encuentra en uso otro bastidor de sujeción precisamente en la
estación de mecanización. Aquí, aunque se ahorran los depósitos de
bastidores de sujeción, es necesario así y todo prever complicados
mecanismos de cambio de bastidores de sujeción. Aparte de esto esta
instalación necesita asimismo mucho espacio, lo que a su vez
aumenta notablemente los costes.
La invención del objeto se ha impuesto por ello
la tarea de reducir todo lo posible el número de bastidores de
sujeción necesarios, así como el espacio necesario de una estación
de mecanización, sin perder en flexibilidad con relación a
soluciones ya existentes.
Esta tarea es resuelta conforme a la invención
mediante una estación de mecanización según la reivindicación 1 y
un procedimiento para llevar a cabo un cambio de tipo según la
reivindicación 16.
Mediante esta ejecución ya sólo se necesita un
único bastidor básico por cada lado, que se estructura de forma
diferente según sea necesario. Para esto están previstos segmentos
especiales de bastidor de sujeción, que sólo se insertan en el
bastidor básico en caso necesario. Si la pieza constructiva sólo se
modifica de forma insignificante, ya no es necesario sustituir todo
el bastidor de sujeción, sino sólo el segmento afectado, lo que
conlleva un gran ahorro en cuanto al número requerido de mecanismos
de sujeción, posicionamiento o mecanización, ya que no es necesario
equipar varios bastidores de sujeción con mecanismos iguales. La
segmentación del bastidor de sujeción aumenta también la
flexibilidad del bastidor de sujeción decisivamente, ya que éste
puede estructurarse de forma muy variable mediante las posibilidades
de configuración de los segmentos de bastidor de sujeción.
Asimismo puede prescindirse de un depósito de
bastidores de sujeción caro y que ocupa mucho espacio, lo que
reduce notablemente los costes de una estación de mecanización
conforme a la invención. Aparte de esto puede seguir usándose el
bastidor básico incluso tras la implantación de un nuevo tipo de
pieza constructiva, por medio de que sólo se modifican los
segmentos de bastidor de sujeción, lo que contribuye igualmente a
reducir los costes.
La estructura segmentada del bastidor básico
hace posible además la estandarización del bastidor básico y de los
segmentos de sujeción.
De este modo puede desarrollarse también un
cambio de tipos en la estación de mecanización de forma muy
sencilla y efectiva, ya que en lugar de bastidores de sujeción
completos, en parte grandes y pesados, ya sólo es necesario
sustituir determinados segmentos de bastidor de sujeción.
Se obtiene una variante de ejecución
especialmente flexible y especialmente sencilla si se insertan los
segmentos de bastidor de sujeción mediante al menos un mecanismo
manipulador, con preferencia un robot, en el bastidor básico.
Para disponer de suficiente espacio para equipar
los bastidores básicos, es ventajoso trasladar los mismos para
insertar los segmentos de bastidor de sujeción en una posición se
inserción y, durante la inserción de los segmentos de bastidor de
sujeción, mantenerlos fijados en su posición. De este modo se
obtiene al mismo tiempo también en la estación de mecanización más
espacio, para llevar a cabo trabajos de reequipamiento que pudieran
hacer falta.
La alimentación de piezas constructivas a la
estación de mecanización se facilita esencialmente si los bastidores
de sujeción, para alimentar piezas constructivas, pueden
trasladarse a una posición de alimentación y, después de la
alimentación, pueden trasladarse de nuevo a una posición de trabajo
en la estación de mecanización.
Si además de esto la posición de alimentación es
igual a la posición de inserción, la estación de mecanización puede
ejecutarse de forma todavía más compacta. Aparte de esto se reducen
con esto los recorridos de traslación y naturalmente los tiempos de
traslación, con lo que puede ahorrarse también ritmo de trabajo.
Las piezas constructivas pueden sujetarse y
posicionarse con mucha seguridad en la estación de mecanización, si
los bastidores de sujeción están dispuestos fijos durante el proceso
de ensamblaje en la estación de mecanización.
Si dentro del alcance de los mecanismos
manipuladores está dispuesto al menos un depósito de bastidores de
sujeción, que contenga varios segmentos de bastidor de sujeción, la
estación de mecanización puede ejecutarse especialmente compacta
con reducida necesidad de superficie, ya que se evitan recorridos de
traslación innecesarios y es suficiente una manipulación
estacionaria para alcanzar todos los segmentos necesarios. Esto
influye a su vez muy positivamente en los costes de la estación de
mecanización. Si con el segmento de bastidor de sujeción puede
recogerse una pieza constructiva y el segmento de bastidor de
sujeción insertarse junto con la pieza constructiva en el bastidor
básico, se simplifica la estructura de la estación de mecanización
todavía más, ya que también puede prescindirse de un dispositivo de
alimentación de piezas constructivas, lo que influye positivamente
tanto en la necesidad de superficie como en los costes.
La estación de mecanización conforme a la
estación puede hacerse con una efectividad muy especial si con el
mecanismo manipulador, después de la inserción de los segmentos de
bastidor de sujeción, pueden agarrarse en los bastidores básicos
mecanismos manipuladores y con ello pueden mecanizarse las
carrocerías de vehículos o con el mecanismo manipulador, después de
y/o durante la inserción de los segmentos de bastidor de sujeción
en el bastidor de sujeción, pueden alimentarse piezas constructivas
a la estación de mecanización, ya que después el mecanismo
manipulador puede usarse de forma pasante y no se produce ningún
tiempo muerto.
La estructura de la estación de mecanización se
simplifica ulteriormente si los segmentos de bastidor de sujeción
se abastecen de energía y medios necesarios a través del bastidor
básico. Esto hace posible acoplamientos unitarios para energía y
otros medios, lo que contribuye a una estandarización y
simplificación adicionales. Aparte de esto es suficiente con un
abastecimiento central de energía y medios del bastidor básico, por
ejemplo a través de un acoplamiento central.
Se obtiene una variante de ejecución
especialmente ventajosa si los mecanismos de mecanización son
mecanismos de soldadura, por ejemplo mecanismos de soldadura láser,
soldadura de plasma o soldadura por puntos por resistencia.
Alternativamente a esto pueden estar también previstos mecanismos
mecánicos de ensamblaje, por ejemplo mecanismos de
remachado-estampado o de remachado. Estos mecanismos
de soldadura o de ensamblaje pueden ejecutarse de forma muy
compacta y por ello pueden integrarse de forma muy ventajosa en los
segmentos de bastidor de sujeción, con lo que puede conseguirse sin
problemas la necesaria compacidad de los segmentos de bastidor de
sujeción.
Para el caso de un mecanismo de soldadura láser
puede encapsularse asimismo frente al entorno toda la estación, sin
una gran complejidad, para cumplir las normas de seguridad
necesarias, ya que toda la estación conforme a la invención puede
construirse de forma muy compacta.
Un uso muy ventajoso de una estación de
mecanización conforme a la invención puede encontrarse en un tren
de fabricación de carrocerías, compuesto de varias estaciones de
mecanización consecutivas de este tipo, en las que se sueldan
carrocerías de vehículos y/o subgrupos de carrocerías de
vehículos.
La presente invención se describe con base en
las figuras 1 y 2 no limitadoras, a modo de ejemplo. Aquí
muestran
la figura 1 una vista tridimensional de una
estación de mecanización conforme a la invención,
la figura 2 una vista de detalle de un bastidor
de sujeción segmentado,
la figura 3 un ejemplo de ejecución con depósito
giratorio y
la figura 4 un ejemplo de ejecución con dos
robots de mecanización.
En la figura 1 se ha representado
esquemáticamente una parte de una estación de mecanización 1. Para
una mejor visión de conjunto se muestra solamente una mitad de la
estación de mecanización 1, en donde en el otro lado puede
encontrarse naturalmente una disposición igual o similar. En un lado
en la dirección longitudinal de la estación de mecanización 1 se ha
dispuesto en la estación de mecanización 1 un bastidor básico 3 de
un bastidor de sujeción segmentado. Este bastidor básico 3 se
mantiene fijo durante el proceso de ensamblaje en la estación de
mecanización 1. Para equipar el bastidor básico 3 con segmentos de
bastidor de sujeción 6 puede trasladarse el bastidor básico desde
la estación de mecanización 1 a una posición de inserción, por
ejemplo un metro transversalmente a la estación de mecanización 1, y
equiparse por fuera de la mismo. En este ejemplo de ejecución se
traslada el bastidor de sujeción, después de la inserción de los
segmentos de bastidor de sujeción 6 en la posición de inserción
transversal a la estación de mecanización 1 con respecto a las
columnas en la estación de mecanización 1, hasta su posición de
trabajo y allí se sujeta, en donde al mismo tiempo al mismo tiempo
se tensan las piezas individuales a ensamblar en la estación de
mecanización 1. Una vez ensamblada una pieza constructiva se
trasladan un poco el bastidor de sujeción, el bastidor básico 3 y
los segmentos de bastidor de sujeción 6 completos, desde la
estación de mecanización 1 a una posición de alimentación, por
ejemplo un metro transversalmente a la estación de mecanización 1,
para facilitar la evacuación sin problemas de la pieza constructiva
ensamblada, así como la alimentación de las piezas individuales a
ensamblar. La mecanización se simplifica si la posición de
alimentación se ha elegido igual a la posición de inserción.
El bastidor básico 3, como puede verse mejor en
la figura 2, está dividido en varios segmentos, aquí en tres
segmentos. En estos segmentos pueden insertarse diferentes segmentos
de bastidor de sujeción 6, que pueden estar configurados a
voluntad. Sobre los segmentos de bastidor de sujeción 6 pueden estar
dispuestos por ejemplo mecanismos de posicionamiento, sujeción y/o
mecanización, como por ejemplo consolas, tensores (por ejemplo
tensores eléctricos o neumáticos) o cabezas de soldadura, que se
abastecen a través del bastidor básico 3 eventualmente con energía
u otros medos necesarios, como por ejemplo agua, aire comprimido y
corriente. Estos segmentos de bastidor de sujeción 6 se extraen
mediante un mecanismo manipulador, aquí un robot 5, desde depósitos
de segmentos de bastidor de sujeción 4 y se transportan desde el
mismo al bastidor básico 3 en la estación de mecanización 1 y se
insertan en el bastidor básico 3. Este proceso se repite hasta que
el bastidor de sujeción está estructurado por completo para los
tipos de vehículo actuales a mecanizar, es decir, siempre que se
lleva a cabo un cambio de tipos. A continuación se alimenta una
pieza constructiva a mecanizar, o incluso varias, en la estación de
mecanización 1, se posicionan y sujetan mediante los diferentes
segmentos de bastidor de sujeción 6 del bastidor de sujeción y a
continuación de esto se mecanizan, en donde el robot 5 puede
utilizarse igualmente para mecanizar si éste aloja por ejemplo,
después de insertar los segmentos de bastidor de sujeción 6, una
herramienta de mecanización como por ejemplo una pinza de
soldadura.
soldadura.
Otra posibilidad de alimentar piezas
constructivas consiste en que un segmento de bastidor de sujeción 6,
por ejemplo el segmento central, esté configurado al mismo tiempo
también como pinza de agarre de piezas constructivas, después del
alojamiento del segmento de bastidor de sujeción 6 en el robot 5
aloje una pieza constructiva 2 y se traslade a la estación de
mecanización, junto con la pieza constructiva 2, y allí se inserte
en el bastidor básico 3. Para esto el bastidor básico 3 tiene que
cumplir naturalmente determinadas premisas constructivas, para
hacer posible la alimentación del segmento de bastidor de bastidor 6
con la pieza constructiva 2. Para esto el bastidor de sujeción
puede estar abierto por ejemplo por arriba para facilitar la adición
de las piezas constructivas.
Si se desea modificar el tipo de vehículo, por
ejemplo de un cupé a un break, ya no es necesario sustituir el
bastidor de sujeción completo, sino ya sólo segmentos de bastidor de
sujeción 6 aislados.
Naturalmente el ejemplo de ejecución mostrado en
las figuras 1 y 2 no es limitador. Más bien son posibles todas las
disposiciones imaginables. Por ejemplo pueden estar previstos otros
depósitos de segmentos de bastidor de sujeción 4, como por ejemplo
depósitos giratorios como se muestra en la figura 3, o más de un
robot 5, como se ha representado en la figura 4, que en principio
pueden colocarse también en cualquier otro punto de la estación de
mecanización 1.
El bastidor básico 3 se une durante el proceso
de ensamblaje fijamente a la estación de mecanización y después de
la mecanización, para transportar por esclusa la siguiente
carrocería o llevar a cabo un cambio de tipo, se aleja de la
estación de mecanización 1.
Claims (17)
1. Estación de mecanización (1), con preferencia
una estación de soldadura, para ensamblar estructuras de chapa, con
preferencia carrocerías de vehículos, compuesta de al menos un
bastidor de sujeción asociado a un único lado de la estructura,
caracterizada porque el bastidor de sujeción está ejecutado
como bastidor básico (3), que está dispuesto en la estación de
mecanización y al menos un segmento de bastidor de sujeción (6),
que presenta varios mecanismos de sujeción y/o posicionamiento y/o
al menos un mecanismo de mecanización, está dispuesto de forma
desmontable sobre el bastidor básico (3), en donde está dispuesto al
menos otro segmento de bastidor de sujeción (6), diferente al
primero, que presenta igualmente varios mecanismos de sujeción y/o
posicionamiento y/ un mecanismo de mecanización y que, en lugar del
primer segmento de bastidor de sujeción (6), puede disponerse de
forma desmontable sobre el bastidor básico (3).
2. Estación de mecanización según la
reivindicación 1, caracterizada porque está previsto un
mecanismo manipulador (5), con preferencia un robot, que está
ejecutado para insertar los segmentos de bastidor de sujeción (6)
en el bastidor básico (3).
3. Estación de mecanización según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los bastidores
básicos (3) están dispuestos en la estación de mecanización (1) de
forma que pueden trasladarse entre una posición de inserción, una
posición de alimentación y/o una posición de trabajo.
4. Estación de mecanización según la
reivindicación 3, caracterizada porque el bastidor básico (3)
está dispuesto, durante la inserción de los segmentos de bastidor
de sujeción (6), de forma fija en la posición de inserción.
5. Estación de mecanización según las
reivindicaciones 3 y 4, caracterizada porque la posición de
alimentación es igual a la posición de inserción.
6. Estación de mecanización según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los bastidores
básicos (3), durante el proceso de ensamblaje, están dispuestos de
forma fija en la estación de mecanización.
7. Estación de mecanización según una de las
reivindicaciones 2 a 6, caracterizada porque dentro del
alcance del mecanismo manipulador (5) está dispuesto al menos un
depósito de segmentos de bastidor de sujeción (4), que contiene
varios segmentos de bastidor de sujeción (6).
8. Estación de mecanización según una de las
reivindicaciones 2 a 7, caracterizada porque un segmento de
bastidor de sujeción (6) está ejecutado con un medio para agarrar
una pieza constructiva (2) y el segmento de bastidor de sujeción
(6) puede insertarse junto con la pieza constructiva (2), por medio
del mecanismo manipulador (5), en el bastidor básico (3).
9. Estación de mecanización según una de las
reivindicaciones 2 a 8, caracterizada porque el mecanismo
manipulador (5) está ejecutado para agarrar mecanismos de
mecanización, por medio de los cuales después de la inserción de
los segmentos de bastidor de sujeción (6) en el bastidor básico (3)
pueden mecanizarse las estructuras de chapa, con preferencia
carrocerías de vehículos.
10. Estación de mecanización según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque los mecanismos
de mecanización son mecanismos de soldadura, por ejemplo mecanismos
de soldadura láser, soldadura de plasma o soldadura por puntos por
resistencia.
11. Estación de mecanización según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque los mecanismos
de mecanización son mecanismos de ensamblaje, por ejemplo mecanismos
de remachado-estampado o de remachado.
12. Estación de mecanización según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el mecanismo
manipulador (5) está ejecutado para alimentar piezas constructivas
(2) en la estación de mecanización (1) después de y/o durante la
inserción de los segmentos de bastidor de sujeción (6) en los
bastidores básicos (3).
13. Estación de mecanización según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque está dispuesto
un mecanismo de abastecimiento de energía para abastecer los
segmentos de bastidor de sujeción (6) a través del bastidor básico
(3) con energía y medios necesarios, como por ejemplo agua,
corriente, aire comprimido o gas de soldadura.
14. Tren de fabricación de carrocerías compuesto
de varias estaciones de mecanización (1) consecutivas, según una de
las reivindicaciones 1 a 13.
15. Tren de fabricación de carrocerías según la
reivindicación 14, caracterizado porque pueden ensamblarse
carrocerías de vehículos y/o subgrupos de carrocerías de
vehículos.
16. Procedimiento para llevar a cabo un cambio
de tipos en una estación de mecanización (1), con preferencia una
estación de soldadura, en la que se ensamblan estructuras de chapa,
con preferencia carrocerías de vehículos, con ayuda de al menos un
bastidor de sujeción dispuesto en la estación de mecanización,
asociado a un único lado de la estructura y que presenta varios
mecanismos de sujeción y/o posicionamiento y/o al menos un mecanismo
de mecanización, caracterizado porque el bastidor de
sujeción segmentado se reequipa según el nuevo tipo mediante la
sustitución de al menos un único segmento de bastidor de sujeción
desmontable, que presenta en cada caso varios mecanismos de
sujeción y/o posicionamiento y/o un mecanismo de mecanización.
17. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque el bastidor de sujeción se reequipa por
medio de al menos un mecanismo manipulador (5), con preferencia un
robot.
Applications Claiming Priority (2)
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| AT (2) | AT411035B (es) |
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