ES2286792T3 - Dispositivo para revestir material perfilado. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para revestir material perfilado con un transportador de rodillos (FR), sobre el cual el material perfilado (P) es transportado orientado longitudinalmente, y con unos cilindros de apriete (W1 - W6) los cuales pueden ser dispuestos en cada caso de tal manera entre sí cada uno en una posición de apriete, que un material de revestimiento (F) encolado puede ser presionado a modo de zonas de banda alrededor del perfil del material perfilado (P), orientado transversal o ligeramente ajustado con respecto a la dirección de transporte, gracias a que están dispuestos, unos cilindros de apriete (W1 - W6) individuales o varios de ellos, unos detrás de otros en cada caso en grupos en la dirección de transporte y son presionados en cada caso mediante un posicionador (RA1, RA2) de varios ejes, caracterizado porque los posicionadores (RA1, RA2) soportan cada uno de ellos un acoplamiento (K, K1) que se puede accionar automáticamente, en el cual el cilindro de apriete (W1 - W6) está sujeto en cada caso orientado de manera definida, y están dispuestos en cada caso en una zona de posicionamiento del acoplamiento (K1) unos cajones de almacén (M1 - M6), en los cuales están almacenados, orientados de forma acoplable, los cilindros de apriete (W2 - W6) que no se necesitan en cada caso.
Description
Dispositivo para revestir material
perfilado.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para revestir material perfilado con un transportador
de rodillos, sobre el cual el material perfilado es transportado
orientado longitudinalmente, y con unos cilindros de apriete, los
cuales pueden ser dispuestos en cada caso entre sí cada uno en una
posición de apriete, tal que un material de revestimiento encolado
puede ser presionado a modo de zonas de banda alrededor del perfil
del material perfilado, orientado transversalmente o ligeramente
ajustado con respecto a la dirección de transporte, gracias a que
están dispuestos, cilindros de apriete individuales o varios de
ellos, unos detrás de otros en cada caso en grupos en la dirección
de transporte y son presionados en cada caso mediante un
posicionador de varios ejes.
Un dispositivo de este tipo se describe en el
documento EP 0 997 260 A2. En éste están reunidos en un marco de
pórtico, en un grupo, en cada caso dos cilindros de apriete con en
cada caso un posicionador X-Z así como un engranaje
de inclinación y de convergencia controlado con dos motores. Los
dos engranajes lineales y ajustes de engranaje están dotados con
motores de paso a paso y están calibrados en cada caso con respecto
a una posición básica, de manera que pueden ser posicionados de
forma reproducible. Todos los posicionadores de todos los grupos
están controlados de forma central y se pueden ajustar a un perfil
determinado en cada caso de forma programada, de manera que está
garantizado un revestimiento uniforme, en la medida en que los
diferentes perfiles sean similares y haya que utilizar los mismos
rodillos de apriete. Esto no satisface en general las demandas de
una organización de venta y producción moderna dado que se utiliza
un número demasiado grande de perfiles y materiales de revestimiento
muy distintos y, por este motivo, un mantenimiento en el almacén,
el cual podría servir para la reducción del número de
revestimientos, sería demasiado complejo desde el punto de vista de
la rentabilidad. Como consecuencia de ello, se pueden fabricar
únicamente de forma muy poco rentable pequeños lotes de un perfil
revestido debido a los tiempos de reajuste necesarios, los cuales
llevan con frecuencia varias horas, cuando los rodillos de apriete
ajustados manualmente deben ser cambiados manualmente y sus
posiciones básicas deben ser presentadas de nuevo.
En la patente DE 195 08 864 C1 se muestra un
dispositivo para el revestimiento de material perfilado con un
transportador de rodillos, como corresponde al estado de la
técnica.
A partir del modelo de utilidad DE 229 10 871 U1
se da a conocer un dispositivo de rebordeado con un posicionador,
el cual soporta un acoplamiento, en el cual un cilindro de apriete
está sujeto orientado de forma definida.
El modelo de utilidad DE 298 21 047 U1 muestra
una disposición de máquina-herramienta en la cual
están dispuestos cajones de almacén en la zona de posicionamiento
del posicionador, en los cuales están almacenados orientados de
forma acoplable los cilindros de apriete que no se necesitan en
cada caso.
Gracias al modelo de utilidad DE 298 00 217 U1
se conocen, en general, robots con regulaciones de los motores de
accionamiento dependientes de señales de sensor.
La invención se plantea el problema de hacer
innecesario un reajuste manual también para perfiles muy distintos
y por consiguiente reducir normalmente los tiempos de reajuste así
como simplificar los dispositivos conocidos.
La solución consiste en que los posicionadores
soporten cada uno de ellos un acoplamiento que se pueda accionar
automáticamente, en el cual el cilindro de apriete esté sujeto en
cada caso orientado de manera definida, y estén dispuestos en cada
caso en una zona de posicionamiento del acoplamiento cajones de
almacén en los cuales estén almacenados, orientados de forma
acoplable, los cilindros de apriete que no se necesitan en cada
caso.
En las reivindicaciones subordinadas se indican
estructuraciones ventajosas.
El acoplamiento del cilindro y del posicionador
está equipado, de manera adecuada, con unos medios de centrado y
unos medios de orientación, de manera que el cilindro es acoplado,
en una posición definida, en el posicionador y se puede prescindir
de un calibrado posterior de la posición tras un cambio de
cilindro. El acoplamiento debe ser accionado mediante un liberador
mecánico o controlado automáticamente de forma electromagnética,
neumática o hidráulica.
En el almacén el cilindro está sujeta
ventajosamente de tal manera en una pieza añadida de acoplamiento o
sujetador de acoplamiento que, durante el acoplamiento, se absorbe
una fuerza de presión y, durante el desacoplamiento, una fuerza de
desprendimiento.
La retirada del cilindro tras el acoplamiento
tiene lugar, a continuación, transversalmente con respecto a la
dirección del eje de centrado de acoplamiento, en su caso mediante
liberación del mecanismo de desretención o conexión de un mecanismo
de enganche o de un enclavamiento.
Dado que el dispositivo de revestimiento
conocido con anterioridad contiene los posicionadores en un marco y
los posicionadores actúan esencialmente en el plano del marco y,
usualmente, están dispuestos muchos marcos uno detrás de otro a una
distancia muy pequeña entre sí, no existe allí prácticamente sitio,
para disponer un almacén y una zona de acceso del posicionador, a
partir del cual sería posible una retirada de cilindro
automática.
Ventajosamente se utilizan por ello como
posicionadores robots comerciales con cinco o seis ejes de giro,
los cuales portan, en su extremo del brazo libre, el acoplamiento o
una pinza de este tipo. De esta manera es posible disponer el
almacén, en cada caso, en una zona situada distanciada del
transportador de rodillos la cual, gracias a la posibilidad de
movimiento como consecuencia de los grados de libertad de giro del
robot, es bien accesible. El almacén está situado, por ejemplo en
un piso por encima del transportador de rodillos o sobre el lado
del robot opuesto a éste.
De manera adecuada los robots están montados en
o junto a la pista de rodillos, de manera que la medición de la
posición y el ajuste es siempre unívocamente con respecto al plano
de transporte de la pista de rodillos y, por consiguiente, con
respecto a la superficie de perfil que hay que revestir.
Dado que los brazos de robot poseen una
elasticidad y el cilindro necesita una fuerza de apriete grande
determinada para un revestimiento que dure lo que indican las
disposiciones, el brazo del robot es cargado de forma elásticamente
deformable, tras alcanzar la posición y el lugar correcto del
cilindro sobre el perfil, perpendicular con respecto a la línea o
superficie de contacto, mediante el accionamiento de los motores de
posicionamiento correspondientes a este movimiento, hasta que el
cilindro es presionado con una fuerza predeterminada. Esta fuerza
se genera al mismo tiempo o bien según la constelación de los
miembros del robot mediante las correspondientes alimentaciones de
motor con corriente y se determina, preferentemente, en cada caso
mediante una medición de corriente o se mide en el acoplamiento
mediante un sensor de fuerza. La señal de medición de corriente o
de fuerza sirve o ambas sirven preferentemente para una regulación
corriente-fuerza, con la cual está asegurado que las
tolerancias del perfil, del material de revestimiento y del
diámetro del cilindro no tienen efecto sobre la fuerza de apriete.
En especial cuando hay que aplicar sobre material de perfil duro,
como metal, una lámina delgada, esto juega un papel decisivo para
la calidad de la conexión pegada. Otra ventaja de la regulación de
fuerza es que la deformación elástica del brazo del robot y sus
juegos de rodamiento son compensados, con lo cual se pueden utilizar
robots económicos con una construcción relativamente ligera.
Una generación constante de fuerza mediante la
alimentación con corriente del servomotor conduciría a un consumo
constante de energía, el cual se evita de manera favorable mediante
un bloqueo controlable o autobloqueo de los ejes de motor o
engranaje del robot. El accionamiento es conectado periódicamente
o, cuando el sensor de fuerza señala una variación de fuerza
sensible, en su caso cuando el bloqueo está liberado, en cada caso
brevemente, de manera que son absorbidas eventuales variaciones de
tolerancia. Las variaciones de ángulo o posición son al mismo
tiempo registradas y vigiladas y son indicadas, como variaciones
determinadas como inadmisibles, a un control central. En la medida
en que, como de costumbre, esté conectado un engranaje
autobloqueante después del motor, se suprime el freno de
bloqueo.
Todos los robots están conectados en red con sus
controles de accionamiento, medios de medición y controles de
bloqueo con un procesador de control y vigilancia central. Éste
tiene unos medios de entrada y salida los cuales permiten un ajuste
de la instalación a un nuevo perfil y a nuevos materiales y
contiene una memoria la cual mantiene dispuesta la dotación del
almacén y los perfiles conocidos en cada caso hasta ahora y la
utilización de herramientas correspondiente así como los valores de
corriente de coordenadas y fuerza, incluidos los campos de
tolerancia.
Una estructuración ventajosa de la invención se
explica con mayor detalle a partir de las Figs. 1 a 3.
La Fig. 1 muestra una vista superior sobre un
tren de revestimiento;
la Fig. 2 muestra una vista lateral de la Fig.
1;
la Fig. 3 muestra una vista frontal de la Fig. 1
a una escala mayor.
Las Figs. 1 y 2 muestran un bastidor de
transporte G con un transportador de rodillos con rodillos de
transporte FR, los cuales están accionados, de manera que es
transportado, orientado longitudinalmente, material perfilado de
barra P. Por parte de un dispositivo de extracción o desenrolle no
mostrado, el material de revestimiento F encolado por abajo, una
chapa o una lámina, es suministrado arriba sobre el perfil y es
aplicado laminando con el cilindro de apriete W1 sobre éste. Las
zonas de lámina que sobresalen lateralmente son presionadas
sucesivamente estiradas lisas en zonas de banda, en estaciones
posteriores, por otros cilindros, en especial por pares de cilindros
de cilindros dispuestos simétricamente, como muestra la Fig. 1,
cuyo eje está orientado paralelo con respecto a una sección de
perfil. Como muestra la Fig. 3, para el estirado liso los ejes de
los cilindros están inclinados, de forma conocida, en cada caso
ligeramente contra la dirección de transporte del perfil.
Como es conocido, han dado buenos resultados,
dependiendo del tipo de perfil y de la posición del cilindro en el
perfil, diferentes perfilaciones de los cilindros de apriete, las
cuales son cilíndricamente cóncavas o abombadas.
El cilindro W2 está sujeto sobre un eje pasante
en un sujetador H, el cual soporta un acoplamiento K, el cual está
sujeto por el lado del extremo con su contraacoplamiento K1 en un
brazo de robot RA1. El acoplamiento K se encuentra con el
contraacoplamiento K1 en un estado enganchado y/o enclavado de
forma fija.
Otros cilindros de apriete W1 - W6 con otros
perfiles y/o dimensiones están alojados en cajones de almacén M1 -
M6 de almacenes M y están orientados de tal manera con su
acoplamiento K que el robot R1 puede acoplar el contraacoplamiento
K1 con éste, cuando ha almacenado desacoplado el cilindro W1 sujeto
hasta entonces. Para ello introduce, en la medida en que el robot
no controle el contraacoplamiento K1 directamente a modo de una
pinza, el cilindro W1 con su pieza de acoplamiento K, por ejemplo,
en una horquilla GL del cajón de almacén M1 correspondiente, siendo
accionado un liberador L en el acoplamiento K mediante la horquilla
GL. En este estado liberado, el robot R1 retira el
contraacoplamiento K1 del acoplamiento K y es libre para acoplar
otro cilindro, en secuencia de movimiento inversa, y retirarlo del
almacén.
El acoplamiento K presenta unos medios de
centrado con respecto al contraacoplamiento K1, tales como un cono
interior y uno exterior o pirámide, medios de orientación angular,
por ejemplo resaltes radiales y ranuras, así como topes axiales o
bordes los cuales dan juntos una posición de cilindro unívoca
cuando el acoplamiento está enclavado o enganchado. La fuerza de
retención es producida, preferentemente, por un resorte, el cual
está conectado a extensores, los cuales interactúan, con un
separador y un accionador, en el cajón de almacén, de forma
liberadora con el acoplamiento K1.
Los motores del robot R1 están equipados con
frenos, los cuales son accionados de forma central
electromagnética, neumática o hidráulicamente. Sin embargo,
preferentemente, están conectados después de los motores engranajes
autobloqueantes.
La Fig. 3 muestra, a ambos lados del perfil P,
en cada caso un cilindro de apriete W2 con en cada caso un brazo de
robot RA1, RA2, los cuales están situados a ambos lados del perfil y
de su pista de transporte. Dado que el perfil P está redondeado por
sus flancos, los cilindros W2 están en contacto únicamente en una
zona estrecha. Por ello están formados relativamente cortos y están
perfilados cóncavos. Otras estaciones de apriete similares, las
cuales presentan una posición del eje más empinada de los cilindros,
están dispuestas con posterioridad en la dirección de transporte
del perfil de esta estación.
Las Figs. 1 y 2 muestran, de forma esquemática,
una disposición general típica de un tren de revestimiento. Los
perfiles y el material de revestimiento F son reunidos. En
determinadas circunstancias, se ocupan aparatos de aire caliente de
fundir el revestimiento de adhesivo del material de revestimiento
F. A ello se conectan las estaciones, que constan en cada caso de
uno a tres robots R1 - R16, con rodillos de apriete W1 - W2. Al lado
se encuentran los almacenes M con cilindros de recambio.
Todos los robots R1 - R16 están conectados,
mediante cables y conducciones de comunicación B, con una central
de control ST, a la cual están conectados aparatos de mando, tales
como el monitor MO y el teclado TA, y una memoria SP, en la cual se
mantienen almacenados el programa de control y los datos de ajuste
así como las informaciones relevantes del perfil.
- B
- bus de comunicación
- F
- material de revestimiento
- FR
- rodillo de transporte
- G
- bastidor
- GL
- horquilla de liberación en cajones de almacén
- H
- sujetador
- K
- acoplamiento
- K1
- contraacoplamiento
- L
- liberador en acoplamiento
- M
- almacén
- M1 - M6
- cajones de almacén
- MO
- monitor
- P
- listón perfilado
- R1 - R16
- robots
- RA1, RA2
- brazos de robot
- SP
- memoria
- ST
- dispositivo de control
- TA
- teclado
- W1 - W6
- cilindros de apriete.
Claims (12)
1. Dispositivo para revestir material perfilado
con un transportador de rodillos (FR), sobre el cual el material
perfilado (P) es transportado orientado longitudinalmente, y con
unos cilindros de apriete (W1 - W6) los cuales pueden ser dispuestos
en cada caso de tal manera entre sí cada uno en una posición de
apriete, que un material de revestimiento (F) encolado puede ser
presionado a modo de zonas de banda alrededor del perfil del
material perfilado (P), orientado transversal o ligeramente
ajustado con respecto a la dirección de transporte, gracias a que
están dispuestos, unos cilindros de apriete (W1 - W6) individuales
o varios de ellos, unos detrás de otros en cada caso en grupos en la
dirección de transporte y son presionados en cada caso mediante un
posicionador (RA1, RA2) de varios ejes, caracterizado porque
los posicionadores (RA1, RA2) soportan cada uno de ellos un
acoplamiento (K, K1) que se puede accionar automáticamente, en el
cual el cilindro de apriete (W1 - W6) está sujeto en cada caso
orientado de manera definida, y están dispuestos en cada caso en
una zona de posicionamiento del acoplamiento (K1) unos cajones de
almacén (M1 - M6), en los cuales están almacenados, orientados de
forma acoplable, los cilindros de apriete (W2 - W6) que no se
necesitan en cada caso.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los acoplamientos (K, K1)
complementarios contienen unos medios de centrado, tales como un
cono interior y uno exterior o en forma de pirámide, unos medios de
orientación angular, como un resalte radial y una ranura o bordes,
así como unos medios de tope axiales.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el acoplamiento (K, K1) contiene unos
medios de acoplamiento o unos medios de enclavamiento que se pueden
accionar radialmente.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque en cada caso los cajones de almacén (M1
- M6) individuales soportan unos alojamientos de cilindro, los
cuales soportan unos medios de liberación de acoplamiento (GL), los
cuales interactúan con los medios de retención de acoplamiento
(L).
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque los medios de liberación de
acoplamiento son una horquilla abierta de forma divergente, la cual
contiene estrechamente el acoplamiento (K1) y al mismo tiempo
acciona, liberando el acoplamiento, un botón (L) o una palanca de
los medios de retención.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de centrado están orientados
perpendicularmente con respecto a un eje de cilindro de apriete y
la horquilla (GL) está orientada radialmente con respecto a los
acoplamientos (K, K1).
7. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los posicionadores (RA1, RA2) son unos
robots (R1 - R16) con cinco o seis grados de libertad de giro.
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque los robots (R1 - R16) están montados
fijos junto al transportador de rodillos (FR) o en el mismo.
9. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque los robots (R1 R16) se pueden
posicionar mediante unos servomotores y transductores angulares y
presentan una regulación de fuerza de accionamiento cuya señal real
se obtiene en cada caso de una señal de corriente de motor y/o una
señal de sensor de fuerza.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque en cada caso está dispuesto un sensor
de fuerza axialmente en el acoplamiento (K1).
11. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque los robots (R1 - R16) están conectados,
a través de un bus de comunicación (B), con un dispositivo de
control (ST) central, el cual está conectado con unos medios de
control y mando (MO, TA) y contiene una memoria (SP) que contiene
datos de posicionamiento referidos al perfil y datos de cilindro de
apriete referidos al almacén.
12. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque los robots (R1 - R16) contienen motores
y/o engranajes, los cuales se pueden inmovilizar mediante frenos
controlables o que son autobloqueantes, de modo que mantienen su
posición sin corriente.
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