ES2307272T3 - Dispositivo de prension y manipulacion de piezas cilindricas, linea de montaje con tal dispositivo y procedimiento de montaje asociado. - Google Patents
Dispositivo de prension y manipulacion de piezas cilindricas, linea de montaje con tal dispositivo y procedimiento de montaje asociado. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo de prensión de un fuste, que comprende: - un armazón (202, 203) con un vaciado destinado a ser atravesado por el fuste; - medios de sujeción (207, 208) aptos para retener el fuste en una posición de trabajo, siendo los medios de sujeción (207, 208) solidarios con una parte móvil (205) en rotación con respecto al armazón (202, 203) alrededor del eje definido por el fuste en su posición de trabajo; caracterizado porque el armazón (202, 203) y la parte móvil (205) se extienden respectivamente en una parte solamente de la extensión angular alrededor de dicho eje para disponer una abertura (204) de paso del fuste según una dirección perpendicular a dicho eje, desembocando dicha abertura (204) en dicho vaciado.
Description
Dispositivo de prensión y manipulación de piezas
cilíndricas, línea de montaje con tal dispositivo y procedimiento de
montaje asociado.
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El invento se refiere a un dispositivo de
prensión y de manipulación de un fuste, a una línea de montaje
equipada con tal dispositivo y a un procedimiento de montaje
asociado.
La manipulación de los fustes, que constituye la
parte esencial de los postes o mástiles, es generalmente delicada
debido a la longitud importante de éstos en su dirección axial y a
su peso a menudo también importante. Estas dificultades están a
menudo agravadas ya que el fuste es cónico, lo que frecuentemente se
desea actualmente por razones principalmente estéticas.
Los sistemas de prensión y de manipulación de
fustes propuestos hasta ahora son complejos y no permiten obtener
fácilmente un posicionamiento preciso (véase por ejemplo el
documento US-4.782.655) del fuste manipulado,
necesario durante las operaciones de montaje del poste, tal como por
ejemplo la operación de soldadura de una placa de asiento en el
fuste.
Debido a esto, se tiende en general en la
práctica al transporte de los fustes en un transportador, después a
su manipulación manual durante las operaciones de montaje, tal como
la soldadura de la placa de asiento mencionada anteriormente.
Con el fin de automatizar el montaje del fuste
es por tanto deseable proponer un sistema de prensión y de
manipulación que permita por medios simples y sin necesidad de un
espacio importante, un posicionamiento preciso así como los
desplazamientos necesarios para la correspondiente operación de
montaje.
El invento propone por tanto un dispositivo de
prensión de un fuste que comprende:
-un armazón con un vaciado destinado a ser
atravesado por el fuste;
- medios de sujeción aptos para retener el fuste
en una posición de trabajo, siendo los medios de sujeción
solidarios con una parte móvil en rotación con respecto al armazón
alrededor del eje definido por el fuste en su posición de
trabajo,
caracterizado porque el armazón y la parte móvil
se extienden respectivamente en una parte solamente de la extensión
angular alrededor de dicho eje de forma que se disponga una abertura
de paso del fuste según una dirección perpendicular a dicho eje,
desembocando dicha abertura en dicho vaciado.
De esta forma se puede desplazar el fuste a
través de esta abertura, por lo general lateral, lo que limita el
espacio axial necesario para la manipulación del fuste.
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Según un ejemplo práctico de colocación en obra,
dicho eje y dicha dirección son sustancialmente horizontales.
El armazón comprende por ejemplo un arco
centrado en dicho eje dentro del cual la parte móvil está montada
en rotación. El arco puede extenderse en la práctica en un plano
vertical perpendicular a dicho eje.
El arco puede tener la forma general de una C,
lo que permite formar la abertura lateral ya mencionada.
La parte móvil comprende por ejemplo una corona
rotatoria montada en rotación en el arco. La corona rotatoria puede
igualmente tener la forma general de una C, y participa por lo tanto
en la formación de la abertura lateral.
Según un modo de realización presentado más
adelante los medios de sujeción comprenden un par de mandíbulas
aptas para rodear el fuste en su posición de trabajo. Un motor de
impulsión de al menos una mandíbula es por ejemplo solidario con la
parte móvil.
Cada mandíbula puede extenderse según una
dirección esencialmente horizontal y ser apta para ser desplazada
verticalmente para venir a rodear el fuste.
Se puede prever un mecanismo que implique un
desplazamiento simultáneo de las mandíbulas en el curso del cual
las mandíbulas sean equidistantes a dicho eje. Los medios de
sujeción son así aptos para rodear fustes de una amplia gama de
diámetros y para centrarlos automáticamente sobre dicho eje.
El armazón puede ser montado sobre una base que
permita un movimiento de pivotamiento del armazón alrededor de un
eje vertical perpendicular al eje definido por el fuste en su
posición de trabajo, lo que permite utilizar el fuste en posiciones
diferentes, por ejemplo en dos partes de una línea de montaje.
El dispositivo puede comprender medios de
detección de una abertura en el fuste en una posición dada de su
circunferencia. Se puede de esta forma montar el fuste en una
posición angular determinada con respecto a esta abertura del
fuste.
El invento propone también una línea de montaje
del fuste que comprende al menos un dispositivo de prensión como ya
se ha mencionado anteriormente.
La línea de montaje puede comprender al menos un
soporte situado en la vertical de dicho eje y eventualmente al
menos un transportador apto para desplazar un fuste hacia dicho
soporte.
Según un modo de realización del que se describe
un ejemplo más adelante, la línea de montaje comprende medios para
colocar una placa de asiento en contacto con el fuste, medios para
efectuar una rotación compatible de la placa de asiento y de la
parte móvil que retiene el fuste, y medios para realizar, por medio
de dicha rotación, la soldadura de una parte al menos de la
circunferencia del fuste a la placa de asiento.
La rotación permite así realizar la soldadura
circunferencial por medios simples y que requieren poco espacio.
La línea de montaje del fuste puede comprender
una zona de recepción del fuste después del paso a través de dicha
abertura del armazón. Se aprovecha así esta abertura para la
evacuación del fuste montado. Dicha zona es por ejemplo lateral con
respecto a dicho eje.
El invento propone igualmente un procedimiento
de montaje de un fuste y de una placa de asiento que utiliza un
dispositivo de prensión del fuste que tiene un armazón,
caracterizado porque comprende las etapas siguientes:
- sujeción del fuste en una posición de trabajo
por medios solidarios con una parte móvil en rotación en el armazón
que comprende un vaciado atravesado por el fuste;
- rotación de la parte móvil alrededor del eje
definido por el fuste en su posición de trabajo, permitiendo así la
soldadura de una parte al menos de la circunferencia del fuste a la
placa de asiento.
Se efectúa de esta forma la soldadura en la
parte de circunferencia por medios simples y que requieren poco
espacio.
El útil que efectúa la soldadura puede entonces
ser fijo con respecto al armazón durante dicha etapa de rotación,
lo que simplifica el procedimiento.
El procedimiento comprende por ejemplo una etapa
de puesta en contacto del fuste y de la placa de asiento previa a
la etapa de rotación.
El procedimiento puede también comprender una
etapa, previa a la etapa de rotación, de colocación de soldadura en
una segunda parte de dicha circunferencia permaneciendo fija la
parte móvil con respecto al armazón. Esta etapa previa permite una
primera solidarización del fuste a la placa de asiento, lo que
simplifica la etapa de rotación posterior.
Según un modo de realización que limita la
extensión axial del sistema, el procedimiento comprende los pasos
siguientes:
- desplazamiento del dispositivo de prensión en
una zona de recepción del fuste;
- colocación del fuste sobre dicha zona de
recepción;
- evacuación lateral del fuste a través de una
abertura dispuesta en la extensión angular del armazón alrededor
del eje definido por el fuste en su posición de trabajo.
El procedimiento puede igualmente comprender una
etapa, previa a la de soldadura, de rotación de la parte móvil
hasta la detección de una abertura en el fuste a fin de posicionar
angularmente el fuste antes de su montaje en la placa de
asiento.
Otras características y ventajas del invento
aparecerán a la luz de la descripción que sigue, hecha con
referencia a los dibujos anejos, en los que:
- la figura 1 representa una vista de conjunto
de una línea de soldadura automatizada de placa de asientos en
fustes que incorporan dispositivos de acuerdo con las enseñanzas del
invento;
- las figuras 2 y 3 representan vistas en
detalle de un dispositivo de prensión de fustes de la línea mostrada
en la figura 1;
- las figuras 4 a 6 representan diversas
posiciones adoptadas por los robots de la línea representada en la
figura 1 durante su utilización;
- la figura 7 representa un mandril prensor de
placa de asiento de un robot de la línea representada en la figura
1;
- la figura 8 representa el sistema de impulsión
en rotación del dispositivo de prensión de las figuras 2 y 3.
En el ejemplo de puesta en práctica del invento
representada en la figura 1 los fustes que hay que montar pueden
ser transportados hacia la línea de soldadura por medio de un primer
conjunto de transportadores de rodillos 11 o de un segundo conjunto
de tales transportadores 12.
La línea de montaje representada en la figura 1
comprende en efecto dos partes que funcionan como dos líneas
paralelas, lo que permite por ejemplo montar postes de dos tipos,
que son tratados cada uno en una parte especializada de la línea,
utilizando no obstante los mismos dispositivos de manipulación y de
montaje, como se describe más adelante.
Como variante se podría naturalmente considerar
una línea de montaje que no comprendiera más que una sola de las
dos partes anteriormente mencionadas.
Cada conjunto de transportadores de rodillos 11,
12, 13, 14 forma un soporte y permite el mantenimiento de los
fustes en una posición esencialmente horizontal y su transporte
según su eje principal. Para hacer esto los transportadores (o
solamente una parte de ellos) están por ejemplo motorizados.
El primer conjunto de transportadores 11, 13
permite el desplazamiento de los fustes que recibe hacia una
primera posición de montaje, mientras que el segundo conjunto de
transportadores 12, 14 permite el desplazamiento de los fustes que
recibe hacia una segunda posición de montaje.
Cada uno de los conjuntos de transportadores o
soportes 11, 12, 13, 14 determina por lo tanto la orientación axial
en el plano horizontal de los fustes que hay que montar al comienzo
de la operación de montaje que se describe más adelante.
Están previstos topes escamoteables 15, 16 en
los extremos longitudinales de cada conjunto de soportes 11, 12,
13, 14 opuestos a la zona de llegada de los fustes que hay que
montar. Cada tope escamoteable 15, 16 define así (en su posición
activa no escamoteada) precisamente la posición axial del fuste
según el eje del conjunto de soportes correspondiente 11, 12, 13,
14 (es decir la posición del fuste que hay que montar en la
dirección de su propio eje).
Cada uno de los soportes 11, 12, 13, 14 está
formado principalmente por una ranura en forma de V que permite
asegurar el posicionamiento del fuste que hay que montar en contacto
con el tope escamoteable 15, 16 correspondiente.
La línea de montaje representada en la figura 1
comprende igualmente tres dispositivos de prensión y de manipulación
de los fustes 20, 21, 22. Cada uno de los dispositivos comprende un
cárter que tiene la forma general de una C en un plano vertical
esencialmente perpendicular a la dirección de los soportes 11, 12,
13, 14 (es decir, la dirección principal de los fustes que hay que
montar). Se denominarán por esto de aquí en adelante "Ces" los
dispositivos de prensión y de manipulación.
Cada dispositivo o Ce 20, 21, 22 es móvil en
traslación sobre una deslizadera correspondiente 23, 24, 25 según
una dirección horizontal y perpendicular a los conjuntos de soporte
11, 12, 13, 14 (es decir, perpendicular a los fustes que hay que
montar) y puede de esta forma ser desplazado a una parte y a otra de
cada conjunto de soportes 11, 12, 13, 14 (entre los espaciamientos
dejados libres entre los diferentes soportes de un mismo
conjunto).
Cada deslizadera 23, 24, 25 se extiende a cada
lado más allá del conjunto de soportes 11, 12, 13, 14, en zonas en
las que empujadores automáticos 17, 18 son aptos para recibir los
fustes después del montaje para su evacuación lateral en el
conjunto de soportes correspondiente 11, 12, 13, 14.
Como se describe con más detalle en lo que
sigue, las Ces permiten la recogida, después la sujeción conCentrica
de los fustes que hay que montar, y por lo mismo el posicionamiento
vertical preciso del eje recogido; permitiendo las Ces además una
rotación del fuste recogido alrededor de su eje por una parte para
el posicionamiento angular de éste, y por otra parte para su
rotación durante la colocación de la soldadura, como se explica más
adelante.
La línea de montaje representada en la figura 1
comprende un robot de soldadura (no representado en la figura 1) y
un robot de manipulación de las placa de asientos 30 equipado en el
extremo de su brazo con un mandril prensor 31. El robot de
manipulación 30, por medio de su mandril prensor 31, recoge una
placa de asiento para montar de una de las dos mesas rotatorias 33,
34 previstas para el almacenamiento de las placa de asientos que
hay que montar (por ejemplo en tres bandejas de almacenaje, pudiendo
cada bandeja ser colocada a la derecha de un robot 30 por rotación
de la mesa que lo lleva), después desplaza la placa de asiento
cogida en contacto con el fuste mantenido por las Ces anteriormente
mencionadas; entonces puede procederse a la soldadura de estos dos
elementos según las modalidades que se explican en detalle más
adelante.
Considerando un fuste que llega en el conjunto
de transportadores de rodillos 11, las etapas principales de su
tratamiento en la línea de montaje de la figura 1 son pues las
siguientes:
- transporte del fuste en el primer conjunto de
soportes 11, 13, hasta el contacto con el tope escamoteable 15;
- desplazamiento de las Ces 20, 21, 22 sobre las
deslizaderas 23, 24, 25 a la derecha del primer conjunto de
soportes 11, 13 y recogida del fuste por las tres Ces 20, 21, 22
(por cierre de las mandíbulas, como se explica más adelante);
- desplazamiento del tope escamoteable 15 fuera
del eje del primer conjunto de soportes 11, 13;
- recogida de una placa de asiento por el
mandril prensor 31 del robot de soldadura 30;
- desplazamiento, por medio del robot 30, de la
placa de asiento en contacto con el fuste que hay que montar;
- soldadura de las dos piezas por el robot 30
con rotación del fuste por medio de las Ces 20, 21, 22;
- desplazamiento de las Ces en la zona de los
empujadores automáticos 17 por medio de las deslizaderas 23, 24,
25;
- colocación en los empujadores automáticos por
medio de las Ces 20, 21, 22, del fuste y de la placa de asiento
montados.
Ahora se va a describir con más detalle las Ces
de prensión haciendo referencia a las figuras 2 y 3 en las que se
ha representado la Ce de prensión 22, es decir el situado en la
proximidad de los topes escamoteables 15, 16 y del robot 30.
Los otros dos Ces de prensión 20, 21 están
fabricados de forma análoga a la Ce 22 descrita en detalle aquí,
salvo cuando esto sea expresado de forma precisa.
Como ya se ha mencionado, la Ce de prensión 22
es móvil en traslación sobre una deslizadera 25 según una dirección
horizontal perpendicular al eje de los conjuntos de soportes 13, 14
(es decir, perpendicular al eje de los fustes que hay que
montar).
La Ce 22 se monta sobre una base 201 móvil en
traslación sobre la deslizadera 25 y que permite además un
movimiento de pivotamiento de la Ce 22 sobre ella misma alrededor
de un eje vertical. Este movimiento de pivotamiento está por
ejemplo originado por un motor alojado en la base 201.
Un elemento flexible permite realizar las
diferentes uniones por cable del armazón fijo con la parte de la
base 201 móvil en traslación sobre la deslizadera 25.
La parte superior de la base 201 (es decir, la
parte pivotante con respecto a la deslizadera 25) tiene un arco 202
y un cárter 203, los dos fijos con respecto a la parte superior de
la base 201.
El arco se extiende en un plano vertical con una
forma circular cuyo centro está situado a la derecha de los
conjuntos de soportes 13 cuando la Ce prensora está en posición de
recogida del fuste en el conjunto de soportes 13; el arco 202 no se
extiende sin embargo en el conjunto de la circunferencia sino
solamente en una extensión angular del orden de 300º, lo que
permite disponer una abertura 204 que podrá ser atravesada por el
fuste durante las diferentes operaciones de manipulación de éste
como se describe más adelante.
El cárter 203 recubre básicamente el arco 202 y
presenta pues igualmente una abertura al nivel de la abertura 204
anteriormente citada.
Por lo tanto, el arco 202 y el cárter 203 dan al
dispositivo de prensión la forma general de C ya mencionada.
La Ce de prensión 22 tiene además una parte
móvil 205 montada en rotación dentro del arco 202 al nivel de una
corona rotatoria conCentrica con el arco 202 y que se extiende como
este último en una parte solamente de la circunferencia, de forma
que se disponga una abertura en la parte móvil 205. La parte móvil
205 es capaz de realizar un movimiento de rotación alrededor del
eje del arco (que en la práctica corresponde al eje del fuste que
hay que montar) impulsado por un sistema de cremallera.
A fin de poder impulsar la corona rotatoria
cualquiera que sea la posición de ésta, y a pesar de la abertura
dispuesta en su circunferencia, el sistema de cremallera tiene dos
poleas de impulsión 216, 217 separadas angularmente un ángulo
superior a la abertura 204, como se puede ver en la figura 8. Por lo
tanto, independientemente de la posición de la corona rotatoria,
una al menos de las poleas 216, 217 engrana con los dientes formados
en la circunferencia exterior de la corona rotatoria. Una de las
poleas 216 está por ejemplo situada en el eje de un motor asociado
218 mientras que la otra polea 217 es impulsada por este motor 218 a
través de una correa 219 tirante por una polea de tensión 220.
Para hacer esto, la parte móvil 205 está por
ejemplo montada al nivel de la corona rotatoria en el conjunto
arco
202 - cárter 203 por medio de una pluralidad de rodillos 206.
202 - cárter 203 por medio de una pluralidad de rodillos 206.
La parte móvil 205 lleva los elementos visibles
en la figura 3: se trata principalmente de una mandíbula superior
207 y de una mandíbula inferior 208, las dos con una extensión
esencialmente horizontal y que pueden ser desplazadas una hacia la
otra por movimientos verticales simultáneos, hacia abajo por la
mandíbula superior 207 y hacia arriba por la mandíbula inferior
208. Tal movimiento está por ejemplo originado por un motor 209
igualmente en la parte móvil 205 y por los mecanismos apropiados
210 que permiten realizar simultáneamente los dos movimientos
anteriormente citados. Se realiza así una sujeción conCentrica del
fuste, por ejemplo una sujeción conCentrica sincronizada.
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Cuando un fuste está dispuesto en el interior de
la Ce de prensión (es decir, que el eje del fuste es perpendicular
al plano vertical en el que se extiende la Ce), el acercamiento de
la mandíbula superior 207 y de la mandíbula inferior 208 se produce
hasta que las mandíbulas 207, 208 encierran el fuste, precisamente
al nivel de una ranura en V 211 prevista en cada una de las
mandíbulas 207, 208. Debido a que el centro del dispositivo de
prensión (es decir, igualmente el centro del arco 202) está situado
a la derecha del conjunto de soportes 13, 14 correspondiente, el
acercamiento compatible de las mandíbulas 207, 208 permite
primeramente la puesta en contacto de la mandíbula inferior 208 y
del fuste, después el levantamiento de éste, y la puesta en contacto
de la mandíbula superior 207 y del fuste, y cualquiera que sea el
diámetro de éste. La posición de las mandíbulas 207, 208 (una vez
recogido el fuste) está representada en líneas de puntos en la
figura 3.
Esta solución permite utilizar el sistema para
una amplia gama de diámetros de los fustes. Por esta misma razón
las tres Ces prensoras 20, 21, 22 utilizadas en diferentes
posiciones longitudinales en el fuste que hay que montar pueden ser
de concepción idéntica aunque los fustes tratados sean generalmente
cónicos.
Como se puede ver en las figuras 2 y 3 la Ce de
prensión 22 lleva un primer enrollador 212 y un segundo enrollador
213. Cada enrollador 212, 213 permite el almacenamiento y el
desenrollamiento eventual de los cables de transmisión de energía
y/o de las señales de las partes solidarias con la parte móvil en
rotación 205.
Precisamente, el primer enrollador 212 lleva un
tubo neumático para la alimentación del motor 209 que impulsa el
acercamiento de las mandíbulas 207, 208, mientras que el segundo
enrollador 213 lleva un cable eléctrico multiconductor que permite
el intercambio de datos entre los elementos móviles en rotación y
las partes ligadas al cárter 203.
La primera Ce 22 (y solamente ésta) está
equipada además con un captador de distancia (por ejemplo del tipo
de haz de láser) 214 con el propósito de detectar durante una
rotación con este fin del fuste, recogido por la Ce 22, alrededor
de su eje (por rotación de la parte móvil 205) una abertura
dispuesta en la pared del fuste y destinada a recibir una puerta
(abertura que permite acceder al interior del fuste una vez que éste
está en funcionamiento). De esta forma se puede determinar la
localización de la puerta en el fuste y efectuar el montaje de la
placa de asiento en una posición angular precisa con respecto a esta
abertura, como se explica más adelante.
La figura 4 representa la zona de la línea de
montaje en la que están implantados los robots, a saber, el robot
de manipulación de placa de asientos 30 y el robot de soldadura
310.
El robot de manipulación 30 comprende una base
302 móvil en rotación alrededor de un eje vertical; la base 302
lleva un brazo articulado 301 en el extremo del cual está previsto
un mandril de prensión 31 ya mencionado.
El robot de soldadura 305, aquí fijado a una
pared horizontal situada por encima del robot de manipulación 30,
tiene una constitución análoga, pero un tamaño reducido; por otra
parte, el extremo del brazo articulado del robot de soldadura 305
no tiene un mandril sino medios de soldadura del tipo electrodo de
soldadura.
El robot de manipulación 30 está situado
aproximadamente a la mitad de la distancia entre las dos mesas
rotatorias 33, 34, que llevan cada una tres bandejas de
almacenamiento de placa de asientos 331.
El robot de manipulación 30 es apto para recoger
de su mandril prensor 31 la placa de asientos situadas en una de
las bandejas de almacenamiento 331 de cada mesa rotatoria 33, 34. El
brazo articulado 301 del robot de manipulación 30 tiene entonces
las posiciones indicadas por las marcas B y E en la figura 4. Tal
posición del robot de manipulación 30 (tal como está indicado por
la flecha B) está por otra parte ilustrado en la figura 5.
El robot de manipulación 30 es apto para
transportar la placa de asiento recogida en la bandeja 331 hacia
una posición situada en la proximidad de la Ce de prensión 22 en la
que la placa de asiento se pone en contacto con el fuste mantenido
sobre todo por la Ce 22. Naturalmente, tal posición existe a la
derecha de cada conjunto de soportes 13, 14 representados en la
figura 1: las dos posiciones correspondientes del brazo articulado
301 están respectivamente indicadas por las letras C y D en la
figura 4. Una de estas dos posiciones está por otra parte ilustrada
en la figura 6.
La figura 7 representa en detalle el mandril
prensor 31 montado en el extremo del brazo articulado 301 del robot
de manipulación 30.
Este mandril prensor 31 comprende principalmente
una base 310 montada fija en el extremo del brazo articulado 301 y
un cuerpo 311 que lleva en su extremo opuesto a la base 310 (y por
tanto al brazo articulado 301) tres mordazas escalonadas 312 a 120º
aptas para ir a recoger separándose en el mandrinado interior de la
placa de asiento que hay que recoger (por la cara de la placa de
asiento opuesta a la que debe recibir la soldadura).
La base 310 y el cuerpo 311 están unidos entre
sí por un sistema mecánico 313 que incluye los muelles 314 de las
columnas de guiado 316, un elemento tubular 318 y los ejes 317, lo
que permite asegurar entre la base 310 y el cuerpo 311 las dos
uniones mecánicas siguientes:
- cuando prácticamente ningún esfuerzo axial
tiende a acercar el cuerpo 311 y la base 310 (es decir, que los
muelles 314 no están comprimidos por tal esfuerzo), el cuerpo 311 es
solidario de la base 310 gracias a la aplicación de una campana del
cuerpo 311 en la base 310;
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- cuando el cuerpo 311 ejerce sobre la base 310
en la dirección de ésta un esfuerzo axial que comprime los muelles
314, el desplazamiento del elemento tubular 318 en las columnas de
guiado 316 y a continuación el del cuerpo 311 provoca el
desprendimiento de la campana 315 de tal forma que el cuerpo 311 no
está ya unido al elemento tubular 318 (montado en traslación en la
base 310) más que por dos ejes ortogonales 317 que forman una unión
de tipo rótula entre la base 310 y el cuerpo 311.
La compresión de los muelles 314 hasta
desprender la campana 315 se produce durante la colocación en apoyo
(por el robot 30) de la placa de asiento llevada por las mordazas
312 en el fuste mantenido por las Ces de prensión. La unión de
rótula obtenida entonces permite ventajosamente una recuperación de
las holguras eventuales en el posicionamiento axial del fuste
gracias al posicionamiento axial libre de la placa de asiento.
No obstante, se observará que gracias al sistema
de muelle 314 el mantenimiento de un apoyo (y por tanto de un
contacto estrecho) está asegurado entre la placa de asiento llevada
por el mandril 31 y el fuste mantenido en las Ces 20, 21, 22.
Ahora se va a describir la fase de soldadura de
la placa de asiento en el fuste, que se hace a continuación de las
etapas de recogida del fuste de uno de los conjuntos de soportes 13,
14 por las Ces prensoras 20, 21, 22 como ya se ha descrito
anteriormente.
El robot de manipulación 30 pivota de tal forma
que su brazo articulado 301 se sitúa a la derecha de la bandeja de
almacenaje 331 en donde están almacenadas la placa de asientos que
hay que montar en el fuste recogido (posición B o E de la figura
4).
El brazo articulado 301 recoge por medio del
mandril prensor 31 la placa de asiento superior entre las placa de
asientos apiladas en la bandeja de almacenaje 331, como se ha
representado en la figura 5.
El robot de manipulación 30 pivota entonces
hasta que su brazo articulado 301 se sitúa a la derecha de la Ce
prensora 22 que mantiene el fuste que hay que montar (posición C o D
representada en la figura 4: en el caso de la figura 4, la posición
C permite situarse a la derecha de la Ce prensora 22 ilustrada).
Previamente, el tope escamoteable 15, 16 habrá
sido escamoteado a fin de permitir llevar la placa de asiento
recogida por el mandril prensor 31 a hacer contacto con el fuste
mantenido por las Ces prensoras.
La posición angular de la placa de asiento (con
respecto al eje del mandril prensor 31) está determinada por la
posición de recogida de la placa de asiento en las bandejas; por
otra parte, como ya se ha visto, el fuste mantenido por las Ces
prensoras 20, 21, 22 tiene igualmente una posición angular
determinada gracias al sistema de detección de la abertura del
fuste (o "puerta") ya mencionada y a una eventual rotación del
fuste para llevarlo a una posición
deseada.
deseada.
Por lo tanto, el fuste y la placa de asiento son
puestos en contacto en una posición angular relativa determinada,
en la que se montarán.
Se recuerda por otra parte que el sistema de
muelles del mandril prensor 31 permite asegurar un buen contacto
entre estas dos piezas y que la unión de rótula obtenida en esta
etapa permite ajustar eventualmente los defectos de alineación de
los ejes.
Una vez que las piezas están en contacto en su
posición de montaje el robot de soldadura 305 procede a colocar un
cordón de soldadura en una parte limitada (típicamente 30º) de la
extensión angular de la circunferencia del fuste en contacto de la
placa de asiento por un método de seguimiento de junta en el arco.
Se asegura así un comienzo de unión mecánica entre el fuste y la
placa de asiento.
Después del aflojamiento de las mordazas a 120º
312 y manteniendo la presión de plaqueado de la placa de asiento en
el fuste se impulsa en rotación el fuste por medio de una rotación
de la parte móvil 205 (y por lo tanto de las mandíbulas 207, 208)
en el arco 202 (por medio de un sistema de cremallera no
representado en detalle aquí); la placa de asiento es igualmente
impulsada en rotación con una velocidad angular idéntica por el
brazo articulado 301 del robot da manipulación 30 (por ejemplo
enviando al dispositivo de prensión 20, 21, 22 y al robot 30 la
misma consigna de velocidad angular). Durante esta fase de rotación
compatible del fuste y de la placa de asiento, el robot de
soldadura 305 está inmóvil y coloca un cordón de soldadura en el
resto de la circunferencia del fuste (aquí 330º) gracias a la
rotación de éste.
Según una posibilidad de puesta en obra
práctica, es posible retirar el mandril prensor 31 de la placa de
asiento durante la rotación, cuando la soldadura ha sido colocada en
una parte suficiente de la circunferencia para permitir a ella sola
el mantenimiento de la placa de asiento con respecto al fuste (por
ejemplo después de una rotación de 180º).
La dirección de rotación de las partes móviles
205 de las Ces prensoras 20, 21, 22 durante esta fase de soldadura
es preferiblemente opuesta a la dirección de rotación utilizada
durante la detección de la abertura del fuste. De esta forma se
reduce así la extensión angular máxima que hay que prever para la
rotación de cada Ce.
Se puede prever que la unión entre la placa de
asiento y la mordaza del mandril prensor 31 permita un deslizamiento
relativo de estas dos piezas en rotación a fin de compensar una
eventual diferencia de velocidad angular entre las partes móviles
205 de las Ces prensoras por una parte y el brazo articulado 301 por
otra.
Una vez colocado el cordón de soldadura en toda
la periferia de la zona de contacto del fuste y de la placa de
asiento, el brazo articulado 301 se aleja de la placa de asiento si
este movimiento no ha sido realizado precedentemente según la
variante propuesta anteriormente.
Se procede entonces a una nueva rotación de la
parte móvil 205 de las Ces prensoras 20, 21, 22 de forma que se
lleve de nuevo la abertura de la corona rotatoria de la parte móvil
a la derecha de la abertura 204 del arco 202 con el fin de permitir
la salida lateral del fuste como se describe más adelante.
Las Ces prensoras 20, 21, 22 se desplazan sobre
las deslizaderas correspondientes 23, 24, 25 en la zona de los
empujadores automáticos 17, 18 asociados a la parte de la línea de
montaje dentro de la cual se ha realizado la soldadura. El fuste
montado, siempre mantenido por las Ces prensoras 20, 21, 22, está
entonces situado en la vertical del empujador automático 17, 18
correspondiente.
Se procede entonces a la separación simultánea
de las mandíbulas 207, 208 (impulsadas por el motor 209 y el
mecanismo 210), lo que provoca sobre todo el descenso del fuste
(sostenido en el comienzo por la mandíbula 208) hasta el empujador
automático correspondiente 17, 18, en el que el fuste es
consecuentemente colocado, después llevado lateralmente hacia fuera
de la línea de montaje. Esta salida lateral es naturalmente hecha
posible debido a la existencia de la abertura 204 en el conjunto de
las piezas que forman cada Ce prensora 20, 21, 22 y permite evitar
el espacio axial importante que habría sido necesario si se hubiera
utilizado una salida axial.
Se observa que la abertura 204 de las Ces
prensoras 20, 21, 22 está dirigida en el lado deseado para la salida
lateral del fuste montado gracias a su posicionamiento en la
dirección adecuada antes de la recogida del fuste en el conjunto de
los soportes 13, 14, y esto por medio del pivotamiento de cada una
de las Ces prensoras 20, 21, 22 sobre sí misma como ya se ha
mencionado. Precisamente, cuando se desea hacer pasar las Ces
prensoras de una parte de la línea de montaje a la otra, se
desplazan éstas a una zona situada entre las dos partes de línea
(es decir, entre el primer conjunto de soportes 13 y el segundo
conjunto de soportes 14) donde existe un espacio suficiente para
permitir el pivotamiento de cada una de las Ces prensoras 20, 21, 22
sobre sí misma, se efectúa el pivotamiento de 180º de cada Ce
prensora, después se desplazan de nuevo las Ces prensoras sobre su
deslizadera respectiva para llevarlas a la derecha del conjunto de
soportes 13, 14 que recibe el nuevo fuste que hay que tratar.
Esta solución permite con medios simples
utilizar el mismo material para dos partes de la línea de montaje
que pueden así ser utilizadas como dos líneas de montaje distintas,
sobre todo en cuanto a las características de los productos
montados en cada una de ellas.
El modo de realización del invento que acaba de
ser descrito no representa más que un ejemplo posible de puesta en
obra de éste.
Claims (25)
1. Dispositivo de prensión de un fuste, que
comprende:
- un armazón (202, 203) con un vaciado destinado
a ser atravesado por el fuste;
- medios de sujeción (207, 208) aptos para
retener el fuste en una posición de trabajo, siendo los medios de
sujeción (207, 208) solidarios con una parte móvil (205) en rotación
con respecto al armazón (202, 203) alrededor del eje definido por
el fuste en su posición de trabajo;
caracterizado porque el armazón (202,
203) y la parte móvil (205) se extienden respectivamente en una
parte solamente de la extensión angular alrededor de dicho eje para
disponer una abertura (204) de paso del fuste según una dirección
perpendicular a dicho eje, desembocando dicha abertura (204) en
dicho vaciado.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que el eje y dicha dirección son sustancialmente horizontales.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 ó 2, en el que el armazón comprende un arco (202) centrado en
dicho eje dentro del cual la parte móvil (205) está montada en
rotación.
4. Dispositivo según la reivindicación 3, en el
que el arco (202) se extiende en un plano vertical perpendicular a
dicho eje.
5. Dispositivo según la reivindicación 3 ó 4, en
el que el arco (202) tiene la forma general de una C.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
3 a 5, en el que la parte móvil (205) comprende una corona
rotatoria montada en rotación en el arco (202).
7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que la corona rotatoria tiene la forma general de una C.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7, en el que los medios de sujeción comprenden un par de
mandíbulas (207, 208) aptas para rodear el fuste en su posición de
trabajo.
9. Dispositivo según la reivindicación 8, con un
motor de impulsión (209) de al menos una mandíbula (207, 208)
solidaria con la parte móvil (205).
10. Dispositivo según la reivindicación 8 ó 9,
en el que cada mandíbula (207, 208) se extiende según una dirección
esencialmente horizontal y es apta para ser desplazada verticalmente
para rodear el fuste.
11. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 8 a 10, con un mecanismo (210) que arrastra un
desplazamiento simultáneo de las mandíbulas durante el cual las
mandíbulas son equidistantes de dicho eje.
12. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 11, en el cual el armazón (202, 203) está
montado sobre una base (201) que permite un movimiento de
pivotamiento del armazón alrededor de un eje vertical perpendicular
al eje definido por el fuste en su posición de trabajo.
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 12, con medios (214) de detección de una
abertura en el fuste en una posición dada de su circunferencia.
14. Línea de montaje del fuste,
caracterizada porque comprende al menos un dispositivo de
prensión (20, 21, 22) según una de las reivindicaciones 1 a 13.
15. Línea de montaje según la reivindicación 14,
que comprende al menos un soporte (13, 14) situado en la vertical
de dicho eje.
16. Línea de montaje según la reivindicación 15,
que comprende al menos un transportador (11, 12) apto para
desplazar un fuste hacia dicho soporte.
17. Línea de montaje según una de las
reivindicaciones 14 a 16, que comprende:
- medios (30, 31) para colocar una placa de
asiento a contacto con el fuste;
- medios (205, 301) para efectuar una rotación
compatible de la placa de asiento y de la parte móvil que retiene
el fuste;
- medios (305) para realizar por medio de dicha
rotación la soldadura de una parte al menos de la circunferencia
del fuste a la placa de asiento.
18. Línea de montaje del fuste, que comprende un
dispositivo de prensión (20, 21, 22) según la reivindicación 1 ó 2
y una zona de recepción (17, 18) del fuste después del paso a través
de dicha abertura.
19. Línea de montaje según la reivindicación 18,
en la que dicha zona (17, 18) es lateral con respecto a dicho
eje.
20. Procedimiento de montaje de un fuste y de
una placa de asiento mediante el empleo de un dispositivo de
prensión (20, 21, 22) de un fuste según una de las reivindicaciones
1 a 13, caracterizado porque comprende las etapas
siguientes:
- sujeción del fuste en una posición de trabajo
por medios (207, 208) solidarios con una parte móvil (205) en
rotación en el armazón (202, 203) que comprende un vaciado
atravesado por el fuste;
- rotación de la parte móvil (205) alrededor del
eje definido por el fuste en su posición de trabajo, que permite de
esta forma la soldadura de una parte al menos de la circunferencia
del fuste a la placa de asiento.
21. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que el útil que efectúa la soldadura (305) está fijo con
respecto al armazón (202, 203) durante dicha etapa de rotación.
22. Procedimiento según la reivindicación 20 ó
21, que comprende una etapa de puesta en contacto del fuste y de la
placa de asiento previamente a la etapa de rotación.
23. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 20 a 22, que comprende una etapa previa a la etapa
de rotación, de colocación de soldadura en una segunda parte de
dicha circunferencia, permaneciendo fija la parte móvil (205) con
respecto al armazón (202, 203).
24. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 20 a 23, que comprende las etapas siguientes:
- desplazamiento del dispositivo de prensión
(20, 21, 22) en una zona (17, 18) de recepción del fuste;
- colocación del fuste en dicha zona de
recepción (17, 18);
- evacuación lateral del fuste a través de una
abertura (204) dispuesta en la extensión angular del armazón (202,
203) alrededor del eje definido por el fuste en su posición de
trabajo.
25. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 20 a 24, que comprende una etapa, previa a la de
soldadura, de rotación de la parte móvil (205) hasta la detección
de una abertura en el fuste.
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