ES2286792T3 - Dispositivo para revestir material perfilado. - Google Patents

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.

Lista de signos de referencia

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.