ES2287306T3 - Plataforma con filtracion de vibracion para una estacion robotizada de intervencion en vehiculos automoviles. - Google Patents

Abstract

Plataforma para una estación robotizada de intervención para cajas de vehículos automóviles, que incluye elementos de soporte (100) en el suelo que son de tipo deformable, con el fin de amortiguar una vibración del suelo, caracterizada porque incluye medios de bloqueo (500) accionables aptos, en posición bloqueada, para fijar rígidamente la plataforma (200) con respecto al suelo de la plataforma (200).

Description

Plataforma con filtración de vibración para una estación robotizada de intervención en vehículos automóviles.

La invención se refiere a las estaciones robotizadas de intervención en los vehículos automóviles, en particular a las estaciones de medida de la geometría de las cajas de vehículos automóviles.

Más particularmente se aplica a las estaciones de medida láser destinadas a medir la geometría de cajas de vehículos situadas en un flujo de producción.

Ya se conocen tales estaciones que sensiblemente consisten en un brazo articulado provisto en su extremo de un sensor óptico láser.

Hasta ahora se propuso fijar el brazo en el suelo, lo más firme posible. Sin embargo los suelos de las fábricas son sujetos a vibraciones perjudiciales para la calidad de la medida óptica efectuada por el autómata. En particular tales vibraciones son muy elevadas en el caso de un tramo de línea de fabricación situado en un piso.

En el marco de la utilización de brazos robotizados y en particular de tales brazos provistos de sensores ópticos, el especialista se enfrenta pues al problema de presencia de vibraciones en el brazo que perjudican la calidad de la intervención, en particular la precisión de la medida óptica.

Por otra parte, gracias al documento US 5 285 397, se conoce una plataforma para una estación de intervención que incluye elementos de soporte deformables para aislar de ciertas vibraciones del suelo el objeto que ha de ser medido.

La invención tiene por mayor objeto facilitar una transferencia sin daño de cajas de vehículos automóviles hacia o a partir de la plataforma. Para esto se propone una plataforma según la reivindicación 1 y una estación robotizada de intervención en una caja de vehículo automóvil, según la reivindicación 2, que comprende tal plataforma.

Aparecerán más claramente otras características, otros objetivos y ventajas de la invención en la siguiente descripción detallada realizada con respecto a las figuras anexas en las que:

- la figura 1 representa un elemento de soporte según un modo de realización de la invención, para una plataforma provista de un autómata de medida óptica;

- la figura 2 representa este mismo elemento cuando está montado en la plataforma y colocado en el suelo;

- la figura 3 representa, en vista desde arriba, un ensamblaje de mantenimiento de esta misma plataforma en contra de un desplazamiento en su plano;

- la figura 4 representa, en vista desde arriba, la plataforma provista en cada uno de sus lados de medios parecidos a los de la figura 3;

- la figura 5 representa un conjunto de bloqueo de la plataforma, en posición desbloqueada;

- la figura 6 representa este mismo conjunto de bloqueo, en posición bloqueada.

El elemento de soporte 100 de la figura 1 comprende dos placas metálicas paralelas 110 y 120, unidas entre sí por un conjunto mecánico destinado a amortiguar vibraciones entre ambas placas. Así ambas placas 110 y 120 se unen por medio de dos muelles helicoidales 130 y 140 situados uno al lado de otro y que vienen ambos, en cada uno de sus dos extremos, a unirse a un montón metálico en una placa 110 y 120 en el que desaparecen.

En el presente caso dichos montones metálicos se forman por mecanosoldado según una técnica bien conocida por el especialista.

Cada uno de los muelles 130 y 140 presenta una elasticidad de estiramiento longitudinal elegida según la principal frecuencia de vibración del suelo y según las frecuencias más perjudiciales para el trabajo del autómata.

En el presente caso las vibraciones del suelo son de 6,75 a 9 Hz y las frecuencias propias del autómata provisto de un sensor óptico láser están comprendidas entre 9,75 y 15 Hz.

Los muelles se eligen lo más flexibles posibles, aquí con una frecuencia propia en deformación vertical de unos 3,5 Hz. Un cálculo por elemento acabado confirmó que para el número total de muelles situados por debajo de la plataforma, el conjunto constituido por la plataforma, por su equipo y por tales muelles lo suficientemente flexibles como para amortiguar las vibraciones, no presenta efectivamente una frecuencia propia parecida a la frecuencia de las vibraciones.

Preferentemente las frecuencias propias del suelo, de la estructura mecánica del autómata y de los soportes son diferentes una de las otras.

En el presente caso los modos propios de la plataforma son superiores a los 24 Hz, lo que permite deducir que ni las vibraciones del suelo, ni aquellas inducidas por los autómatas, excitarán los propios modos de la plataforma.

Es de notar que para completar el efecto de amortiguación elástica producido por los muelles 130 y 140, el elemento de soporte de la figura 1 también presenta elementos 150 de amortiguación por disipación de movimiento, que también unen ambas placas 110 y 120.

Estos cables 150 tienen sobre todo una función de amortiguación en caso de repetidos impactos y sirven para estabilizar los muelles 130 y 140 evitando un exceso de velocidad de éstos cuando están trabajando verticalmente.

Son cuatro cables por muelle que se extienden sensiblemente en semicírculo. Los cables también vienen a desaparecer en el montón metálico extremo del muelle, fijados a la placa, como el muelle, por mecanosoldado. Así cada muelle 130, 140 está rodeado por cuatro cables 150, los cuatro cables forman una forma general de globo. Los cables, curvados a lo largo de los muelles, trabajan pues en flexión cuando está comprimido el muelle.

Así cada elemento de soporte como el de la figura 1 forma una entidad autónoma que puede ensamblarse con la plataforma de modo independiente. La plataforma aquí descrita presenta dieciséis elementos de soporte, parecidos a éste, distribuidos de una manera uniforme.

En la figura 2 se representó el elemento de soporte arriba descrito en situación en una plataforma asociada 200. La plataforma parcialmente representada comprende principalmente dos placas paralelas 210 y 220 rígidamente unidas entre sí según una distancia del mismo orden de magnitud que la altura del elemento de soporte. Entre ambas placas 210 y 220 se forma un alojamiento 230 para el elemento de soporte, a continuación llamado "sombrero". El sombrero 230 presenta un fondo 232, una pared circunferencial 234 y un borde 235 en su base, a la manera de un sombrero "de copa".

Este borde 235 se fija a la placa inferior 220 de la plataforma 200 gracias a cualquier medio apropiado. El fondo 232 del sombrero, que se extiende entre ambas placas 210 y 220 de la plataforma, se ensambla por enroscamiento con la pared circunferencial 234 del sombrero por medio de los tornillos V2. Este fondo de sombrero 232 se sitúa a una altura elegida como para que el elemento de soporte sobresalga un poco por debajo de la placa inferior 220 de la plataforma.

La placa inferior 120 del elemento de soporte descansa pues en el suelo mientras que la placa superior 110 del elemento de soporte se une al fondo 232 del sombrero. Se garantiza esta última unión mediante dos tornillos verticales V3. Estos tornillos V3 también constituyen, gracias a pasos de rosca simples, un medio de ajuste de los muelles del elemento de soporte.

En la figura 2 también se notan tornillos verticales V1 que pasan a través del borde 235 del sombrero y de la placa inferior 220 de la plataforma.

Estos tornillos V1 sirven para el ajuste de la plataforma de la siguiente manera.

En un primer tiempo se enroscan como para sobresalir de la cara inferior de la plataforma y esta última descansa en el suelo únicamente mediante estos tornillos V1. Después se ajustan en su alojamiento los elementos de soporte 100 y se desenroscan los tornillos V1 hasta que la plataforma descanse en el suelo únicamente mediante los elementos de soporte, habiendo que quedarse bastante apartados del suelo los tornillos como para no interferir en la suspensión y permitir a los elementos de soporte garantizar plenamente su función antivibración.

La plataforma resulta perfectamente aislada del suelo en materia de vibraciones, formando así un "mármol flotante", y los elementos de soporte forman suspensiones. En el presente caso la plataforma pesa 34 toneladas y además soporta un equipo de aproximadamente el mismo peso (aquí cuatro autómatas y su base de hormigón, así como los utillajes de catalogación de la caja recibida).

En el presente caso se limita tal carácter "flotante" con el fin de no perturbar las medidas y las intervenciones del personal. Para impedir un amplio desplazamiento de la plataforma en su plano, se adopta una serie de cuatro encajes 300 entre el suelo y la plataforma.

Así, como se representa en la figura 3 y en la figura 4, la plataforma presenta en cada uno de sus lados una protuberancia 310 hacia el exterior, encajada en una cavidad 320 prevista en un bloque 330 unido al suelo.

Las respectivas dimensiones de la protuberancia 310 y de la cavidad 320 se eligen para que esta protuberancia 310 resulte a distancia de las paredes internas de la cavidad 320 en todo su contorno y en particular delante de su extremo dentro de la cavidad.

Además la cavidad 320 está revestida, frente a los lados de la protuberancia perpendiculares al suelo, de una capa de elastómero 340 que se opone elásticamente a desplazamientos horizontales de la plataforma.

La elasticidad de esta capa de elastómero 340 se elige como para autorizar pequeñas desviaciones de la plataforma en su plano, de modo que a pesar de todo se amortigüen un poco las vibraciones horizontales. Aquí la plataforma queda mantenida en una amplitud de desplazamiento horizontal de unos 2,5 mm.

Sin embargo es de notar que se dejan desnudos los tramos superior e inferior de cada protuberancia 310, de modo que los medios de encaje no se oponen a desplazamientos verticales, sentido de desplazamiento en el que los elementos de soporte desempeñan su función dinámica.

En el presente caso el transporte de las cajas se efectúa por carro, gracias a raíles que se extienden a la vez por el suelo y por la plataforma y que constituyen una vía 400 de guía de desplazamiento de las cajas (fig. 4). Estos raíles tienen que estar perfectamente alineados al transferir la caja.

Los elementos de soporte, por su carácter flexible, dejan cierta incertidumbre en cuanto al ajuste horizontal de la plataforma, incertidumbre que no permite garantizar la alineación de los raíles de transporte.

Para facilitar una transferencia sin daño, en este modo de realización se propone una serie de sistemas de bloqueo 500 de la plataforma a una altura elegida (fig. 4 y 5). Cada sistema de bloqueo 500 está constituido por una protuberancia 510 procedente de la plataforma y por un brazo giratorio 520 procedente del suelo y que forma un medio de enmarcado 530 para la protuberancia 510.

El brazo giratorio 520, montado de modo giratorio en una base en el suelo alrededor del eje fijo 01, aloja pues, en uno de sus lados, la protuberancia 510 enmarcándola entre dos rodillos 540 situados en las caras superior e inferior de la protuberancia.

Se acciona este brazo con ayuda de un gato 550 mediante un elemento giratorio adicional 560 también unido al suelo y montado de modo giratorio alrededor del eje fijo 02. Una biela 570 une este último elemento giratorio al brazo giratorio 520 arriba mencionado. Así el elemento giratorio adicional 560 se une a la vez al gato 550 y, por medio de la biela 570, al brazo de enmarcado 520, en los dos puntos excéntricos de estos elementos giratorios.

La rotación del elemento giratorio adicional 560, bajo el efecto del gato 550, provoca un desplazamiento de la biela 570 al acercarse/apartarse el brazo de enmarcado 520 del eje de rotación. Este desplazamiento de la biela 570 engendra una tracción o un empuje detrás del brazo de enmarcado 520, alejándolo o acercándolo a la protuberancia 510.

También es de notar que el elemento giratorio adicional 560 presenta dos brazos 580 aptos para entrar en contacto respectivamente con dos topes previstos en una base 590 fijada en el suelo, topes que intervienen en dos posiciones extremas respectivas que corresponden a las posiciones bloqueada y desbloqueada de la plataforma.

Así se impide firmemente el desplazamiento en altura de la plataforma a cada transferencia de caja. Además, al producirse el bloqueo, los rodillos 540 vienen a deslizar, de una y otra parte de la protuberancia 510, y la vuelven a ajustar en altura en una posición precisa. Al final se ajusta la plataforma por lo menos en altura, de modo que vienen a alinearse los tramos de raíles.

Claims (12)

1. Plataforma para una estación robotizada de intervención para cajas de vehículos automóviles, que incluye elementos de soporte (100) en el suelo que son de tipo deformable, con el fin de amortiguar una vibración del suelo, caracterizada porque incluye medios de bloqueo (500) accionables aptos, en posición bloqueada, para fijar rígidamente la plataforma (200) con respecto al suelo de la plataforma (200).

2. Estación robotizada de intervención en una caja de vehículo automóvil que comprende un autómata y una plataforma (200) según la reivindicación 1 que está provista de dicho autómata.

3. Estación según la reivindicación 2, caracterizada porque incluye una vía (400) de guía de desplazamiento de las cajas de vehículo que se extiende por una parte por la plataforma (200) y por otra parte más allá de la plataforma (200), y porque los medios de bloqueo (500) de la plataforma (200) se sitúan como para que las partes en la plataforma (200) y fuera de la plataforma de esta vía (400) estén alineadas una con las otras en posición bloqueada de los medios de bloqueo (500).

4. Estación según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizada porque los medios de bloqueo de la plataforma (200) comprenden dos elementos de mutuo encaje (510, 530) respectivamente solidarios con la plataforma (200) y con el suelo, y porque los medios de bloqueo (500) incluyen un brazo giratorio (520) provisto de uno de los elementos de encaje (530).

5. Estación según la anterior reivindicación, caracterizada porque los medios de bloqueo (500) de la plataforma (200) incluyen un elemento giratorio adicional (560) al brazo giratorio (520), el brazo giratorio (520) y el elemento giratorio adicional (580) tienen cada uno una parte excéntrica con respecto a su respectivo eje de rotación, las partes excéntricas de ambos elementos giratorios se unen entre sí por medio de una biela (570).

6. Estación según la anterior reivindicación, caracterizada porque los medios de bloqueo (500) de la plataforma (200) incluyen un gato (550) unido por un extremo al suelo y por su otro extremo a un punto excéntrico del elemento giratorio adicional (560).

7. Estación según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizada porque los elementos de soporte (100) deformables de la plataforma (200) incluyen medios de disipación de movimiento (150).

8. Estación según la anterior reivindicación, caracterizada porque los medios de disipación de movimiento (150) están integrados por cables.

9. Estación según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizada porque la plataforma (200) incluye una serie de elementos de soporte (100) unitarios y que pueden desolidarizarse de la plataforma (200) y del suelo, cada uno de estos elementos de soporte (100) incluye por lo menos un elemento elástico (140) y por lo menos un elemento de disipación de movimiento (150).

10. Estación según la reivindicación 9, caracterizada porque cada elemento de soporte (100) incluye dos placas paralelas (110, 120), por lo menos un muelle helicoidal (130, 140) que une ambas placas (110, 120) y que constituye el correspondiente elemento elástico, y por lo menos un cable curvado (150) que une ambas placas (110, 120) y que constituye el correspondiente elemento de disipación de movimiento.

11. Estación según la reivindicación 10, caracterizada porque cada elemento de soporte (100) presenta una serie de cables (150) curvados situados alrededor del o de los muelles (130, 140) helicoidal(es), los cables se curvan alejándose del o de los muelles helicoidales (130, 140).

12. Estación robotizada según una cualquiera de las anteriores reivindicaciones 2 a 11, caracterizada porque el autómata es un autómata de medidas geométricas de cajas de vehículos automóviles.