ES2346257T3 - Dispositivo de posicionamiento. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de posicionamiento con una estructura de apoyo (22), con un soporte de piezas de trabajo (38) y con tirantes (70, 72; 186) regulables en la longitud que están conectados, por una parte, con la estructura de apoyo y, por otra parte, con el soporte de piezas de trabajo (22), de manera que los tirantes (70, 72; 186) están alojados móviles en los puntos de unión con la estructura de apoyo y con el soporte de piezas de trabajo (38), de manera que al menos una parte de los tirantes (70, 72) es regulable en la longitud y de manera que al menos una parte de los tirantes (70, 72; 186) presenta un accionamiento para el ajuste longitudinal, caracterizada porque al menos seis de los tirantes (70, 72; 186) están dispuestos por parejas en un triángulo, porque en al menos dos parejas de tirantes (58, 60, 62; 126) los tirantes (70, 72; 186) están dispuestos paralelos, porque cada pareja de tirantes (58, 60, 62; 126) tiene un accionamiento común, a través del cual se puede regular exclusivamente de manera sincrónica con la longitud, porque cada pareja de tirantes (58, 60, 62; 126) presenta en un primer extremo de la extensión longitudinal de los tirantes (70, 72; 186) un cojinete de articulación (24, 26, 30, 32; 78, 80; 84), y porque cada pareja de tirantes (58, 60, 62; 126) presenta en un segundo extremo de la extensión longitudinal de cada tirante (70, 72) un segundo cojinete.

Description

Dispositivo de posicionamiento.

La invención se refiere a un dispositivo de posicionamiento con una estructura de apoyo, con un soporte de piezas de trabajo y con tirantes regulables en la longitud que están conectados, por una parte, con la estructura de apoyo y, por otra parte, con el soporte de piezas de trabajo, de manera que los tirantes están alojados móviles en los puntos de unión con la estructura de apoyo y con el soporte de piezas de trabajo, de manera que al menos una parte de los tirantes es regulable en la longitud y de manera que al menos una parte de los tirantes presenta un accionamiento para el ajuste longitudinal.

Se conocen a partir del estado de la técnica diferentes instalaciones de posicionamiento del tipo indicado al principio, como se describe, por ejemplo, en el documento US-A-6.041.500, que se emplean en diferentes campos de la técnica. Las instalaciones de posicionamiento conocidas sirven para mantener un objeto en posición. Tales instalaciones de posicionamiento se emplean, por lo tanto, por ejemplo, para posicionar una pieza de trabajo frente a una herramienta, de tal forma que la pieza de trabajo se puede mecanizar con la ayuda de la herramienta. En la industria del automóvil se posiciona, por ejemplo, una parte de la carrocería de un vehículo habitualmente con la ayuda de varias instalaciones de posicionamiento, en una estación de trabajo o similar. La carrocería posicionada de esta manera se puede mecanizar entonces, por ejemplo, por robots de soldadura.

Así, por ejemplo, el documento US 5.787.758 describe una instalación de posicionamiento de tres ejes, que sirve para el posicionamiento de objetos, como por ejemplo piezas de trabajo, herramientas, sensores, superficies ópticas, etc. La instalación de posicionamiento conocida presenta una estructura de apoyo, y los miembros de ajuste están conectados con un componente regulable de la máquina. El componente de la máquina recibe un objeto y se puede mover y posicionar a través de la activación de los miembros de ajuste con relación a la estructura de apoyo. No obstante, el componente de la máquina solamente tiene que poder moverse en la dirección de los ejes de un sistema cartesiano de coordenadas del componente de la máquina, cuyo origen está conectad fijamente con el componente de la máquina. Debe impedirse un basculamiento, una articulación o una rotación del componente de la máquina alrededor de estos ejes. Para esta finalidad, la instalación de posicionamiento conocida presenta tres tirantes que están articulados, por una parte, en la estructura de apoyo y, por otra parte, en el componente de la máquina. Los tirantes están conectados en este caso con las partes mencionadas y están configurados de tal forma que previenen una articulación del componente de la máquina alrededor de estos ejes. Los tirantes presentan dos secciones de tirantes, que están conectadas entre sí de forma abatible, de manera que la longitud del tirante se puede ajustar o bien se puede modificar a través de abatimiento de apertura y de cierre.

Tales instalaciones de posicionamiento tienen especialmente el inconveniente de que éstas tienen una necesidad de espacio grande. Esto conduce a problemas, especialmente en el caso de la disposición de la instalación de posicionamiento en una línea de producción o similar, puesto que aquí regularmente está disponible poco espacio entre los robots, cintas transportadoras, componentes, etc. por lo demás, las instalaciones de posicionamiento conocidas no disponen de la rigidez necesaria, para poder soportar las cargas temporalmente muy altas. Además, el montaje de las instalaciones de posicionamiento conocidas se configura costoso.

El cometido de la invención es indicar una instalación de posicionamiento, que está constituida de forma compacta y economizadora de espacio así como presenta una rigidez alta.

Este cometido se soluciona por medio de una instalación de posicionamiento con una estructura de apoyo, con un soporte de piezas de trabajo y con tirantes regulables en la longitud con las características indicadas en la reivindicación 1 de la patente.

De esta manera, de acuerdo con la invención se asegura que, en efecto, cada tirante absorbe individualmente fuerzas, pero cada pareja de tirantes, considerada como pareja de fuerzas, puede absorber también un momento. De esta manera, se reduce la carga de los tirantes. Además, la disposición paralela de los tirantes en parejas de tirantes bajo configuraciones especiales del cojinete de articulación en uno de los extremos de la extensión longitudinal de los tirantes presenta una rigidez ventajosa de toda la construcción. Otra ventaja de una disposición de este tipo de los tirantes se puede ver en que la instalación de posicionamiento está configurada comparativamente compacta con relación a las fuerzas y momentos, que puede soportar.

En una configuración ventajosa del objeto de la solicitud el número de tirantes es exactamente ocho.

De esta manera, la instalación de posicionamiento tiene exactamente tres parejas de tirantes variables en la longitud que, con una disposición espacial correspondiente sobre la estructura de apoyo, transmiten de manera especialmente favorable las fuerzas y momentos de una pieza de trabajo a la estructura de apoyo.

De acuerdo con la invención, también está previsto que cada pareja de tirantes tenga un accionamiento común.

De esta manera, la instalación de posicionamiento es, en general, todavía más compacta y se reduce de una manera correspondiente el gasto de control para la activación de los accionamientos.

Además, es ventajoso que el accionamiento esté conectado con una conexión en ángulo correcto con la pareja respectiva de tirantes, especialmente una correa, una correa dentada, un engranaje o ruedas dentadas.

Otras configuraciones ventajosas de la instalación de posicionamiento de acuerdo con la invención se pueden deducir a partir de las otras reivindicaciones dependientes.

Con la ayuda de los ejemplos de realización representados en los dibujos se explican y se describen en detalle la invención, las configuraciones ventajosas y las mejoras de la invención así como sus ventajas especiales.

En este caso:

La figura 1 muestra un primer esquema de base de una pareja de apoyos variable en la longitud.

La figura 2 muestra un primer esquema para el acoplamiento de una pareja de apoyos.

La figura 3 muestra una vista tridimensional sobre una primera forma de realización de una instalación de posicionamiento.

La figura 4 muestra una vista en planta superior sobre la forma de realización de la instalación de posicionamiento.

La figura 5 muestra una representación de detalle de una pata de la pareja de tirantes de la instalación de posicionamiento.

La figura 6 muestra una segunda representación de detalle de la pata de la pareja de tirantes, realizada parcialmente como imagen en sección.

La figura 7 muestra un esbozo de principio de un accionamiento de correa dentada para una pareja de apoyos.

La figura 8 muestra una vista de detalle sobre las cabezas de los tirantes de la pareja de tirantes.

La figura 9 muestra una primera posición ejemplar.

La figura 10 muestra una segunda posición ejemplar.

La figura 11 muestra una tercera posición ejemplar así como

La figura 12 muestra una cuarta posición ejemplar de la instalación de posicionamiento.

La figura 13 muestra un segundo esquema para el acoplamiento de una pareja de apoyos.

La figura 14 muestra un tercer esquema para el acoplamiento de una pareja de apoyos.

La pareja 15 muestra un segundo ejemplo de un accionamiento común para una pareja de tirantes.

La figura 16 muestra una vista de detalle sobre el segundo ejemplo en la pareja de tirantes.

La figura 17 muestra un primer ejemplo de la disposición.

La figura 18 muestra un segundo ejemplo de la disposición de una pareja de tirantes con frenos separados, así como

La figura 19 muestra un tercer ejemplo de la disposición.

La figura 1 muestra un esquema de base 10 de una pareja de apoyos de acuerdo con la invención de una instalación de posicionamiento, en la que un primer tirante 12 así como un segundo tirante 14 están dispuestos paralelos entre sí y a una distancia predeterminada por el diseño. Ambos tirantes 12, 14 se pueden regular en su longitud, lo que se representa en el primer esquema 10 por medio de una disposición de cilindro y pistón 16. En este caso, aquí son concebibles diferentes tipos de accionamiento, tal como, por ejemplo, hidráulico, neumático o eléctrico, pero también es posible una regulación mecánica de la longitud, que se mueve entonces de nuevo a través de un accionamiento neumático, hidráulico o eléctrico. De la misma manera es concebible adicionalmente utilizar un ajuste manual, por ejemplo con la ayuda de una manivela, en el caso de un fallo del accionamiento.

Los tirantes 12, 14 están conectados fijamente en un primer extremo de su extensión longitudinal, representado en la parte superior en la figura 1, con una primera 18 así como con una segunda articulación cardánica 20 con una estructura de apoyo 22. En este caso, cada articulación cardánica 18, 20 presenta, respectivamente, un primer cojinete de articulación 24 así como un segundo cojinete de articulación 26. Los primeros cojinetes de articulación 24 están conectados, respectivamente, en este caso de forma fija con la estructura de apoyo 22 y presentan una distancia fija entre sí condicionada por el diseño. Además, los primeros cojinetes de articulación 24 están dispuestos de tal forma que tienen un primer eje de articulación 28 común. En el segundo extremo de su extensión longitudinal, los tirantes 12, 14 presentan, respectivamente, un tercer cojinete de articulación 30, de manera que estos terceros cojinetes de articulación 30 están alojados en común sobre un cuarto cojinete de articulación 32. De esta manera, se asegura de acuerdo con la invención que también los terceros cojinetes de articulación 30 presenten una distancia entre sí predeterminada por el diseño y, además, sean articulados en común sobre un segundo eje de articulación 34. El segundo eje de articulación 34 está distanciado del eje de articulación 28 en una magnitud predeterminada, con lo que se establece la longitud necesaria de las parejas de tirantes. El cojinete de articulación 32 común con el eje de articulación 34 está conectado de nuevo fijamente con una plataforma 38 móvil, que se puede utilizar como soporte de piezas de trabajo. En conexión con ello, la plataforma 38 recibe, frente a una estructura de apoyo fija 22, la movilidad simbolizada con las flechas en la figura 1. En este caso, de acuerdo con la posición y orientación de la plataforma se modifica la distancia del eje de articulación 28 y 34, por ejemplo se puede prolongar el eje 34 sobre la posición del eje 36.

Con el esquema de cojinetes descrito en detalle anteriormente para el alojamiento inferior de los tirantes 12, 14 se consiguen, en general, los grados de libertad para el alojamiento, que se muestran en la figura a través de las direcciones de las flechas con las designaciones X, Y así como Z.

Para un accionamiento mecánico común y sincronizado en la longitud de las parejas de tirantes son posibles tres formas de realización de acuerdo con la invención. La figura 2 muestra un primer esquema 40 para el acoplamiento cinemática de la pareja de tirantes, que transmite de manera determinada, con la ayuda de una disposición de articulación, la potencia de accionamiento de un motor sobre una pareja de tirantes. En una instalación de posicionamiento de acuerdo con la invención, a través de esta disposición de articulación se puede transmitir la potencia de accionamiento del motor de una manera independiente de la posición y orientación de la pareja de tirantes articulada, sin que se produzca una tensión o enclavamiento. Uno de los dos árboles 42 y 43, respectivamente, se puede emplear como árbol en el lado de accionamiento o en el lado de salida. Si se emplea, por ejemplo, el árbol 42 como árbol en el lado de salida, entonces éste se puede disponer paralelamente al eje respectivo del tirante 12 ó 14 según la figura 1. El árbol 43 del lado de accionamiento es desacoplado, a través de la disposición de articulación descrita, fuera de la posición y orientación de un tirante y se puede asociar con su cojinete giratorio 46 o bien a una estructura de apoyo 22 o al cuerpo axial del cojinete de articulación 24. De acuerdo con la invención, se necesitan dos disposiciones de articulación 40 para accionar una pareja de tirantes. De esta manera, es posible distribuir la potencia de accionamiento necesaria para el ajuste de los tirantes desde un accionamiento sobre ambos tirantes. En este caso, no tiene ninguna importancia en qué extremo de los tirantes están dispuestos los cojinetes respectivos. En la figura 1, las combinaciones de articulación 30, 32 y las articulaciones individuales de las articulaciones cardánicas 18, 20 se pueden intercambiar o sustituir mutuamente. De esta manera, ambas articulaciones 30, 32 pueden estar dispuestas también en el extremo superior de los tirantes 12, 14, mientras que las articulaciones cardánicas 18, 20 podrían estar dispuestas entonces en el extremo inferior. De una manera correspondiente, la disposición de la articulación 40 se puede asociar o bien a las articulaciones del lado de la plataforma o a las articulaciones de la estructura de apoyo, para transmitir la potencia de accionamiento sobre la pareja de tirantes. Entre un primer cojinete giratorio 44 y un segundo cojinete giratorio 46 está dispuesto sobre el primer eje giratorio 42 un elemento de compensación de la longitud fijo contra giro 48 así como una tercera articulación cardánica 50. De esta manera, con medios técnicos especialmente favorables se realiza la función de un accionamiento mecánico común y sincronizado en la longitud de las parejas de tirantes con elementos estándar de la técnica. Es concebible que las fuerzas de cojinete de los dos cojinetes giratorios 44 ó 46 sean absorbidas en una carcasa común.

La figura 3 muestra un primer dispositivo de posicionamiento 52 como vista tridimensional. Una placa de base 54 está conectada con primeros elementos de unión 56 con una primera 58, una segunda 60 así como una tercera pareja de tirantes 62. La placa de base 54 está configurada aproximadamente en forma de panal de abejas, de manera que un primer extremo de las parejas de tirantes 58, 60, 62, a saber, el extremo inferior, está dispuesto en cada segundo lado de la placa de base 54. De esta manera, se consigue una posición de partida simétrica lineal para las parejas de tirantes 58, 60, 62, que repercute de manera especialmente favorable sobre las fuerzas que deben ser absorbidas por el dispositivo de posicionamiento y sobre su transmisión.

Cada tirante de una de las parejas de tirantes 58, 60, 62 está conectado en su extremo superior por medio de una articulación universa 64, respectivamente, con una placa de herramienta 66. Las articulaciones universales 64 son articulaciones cardánicas y la placa de herramienta 66 está configurada en el presente ejemplo como disco. En el distanciamiento de las articulaciones universales 64 de cada tirante de una pareja de tirantes 58, 60, 62 se ha procurado que los tirantes puedan estar paralelos entre sí. Además, el diámetro de la placa de herramienta 66 se ha seleccionado menor que el diámetro exterior de la placa de base 54, de manera que las parejas de tirantes tienen, respectivamente, un ángulo determinado con respecto a una perpendicular imaginaria sobre la placa de base 54. En todo caso en una posición de partida, en la que las parejas de tirantes presentan una misma longitud. Pero esta posición de partida se puede modificar de manera correspondiente de acuerdo con la posibilidad de ajuste de la longitud de los tirantes individuales.

La placa de herramienta 66 presenta un número de escotaduras 68, por ejemplo taladros, taladros pasantes o taladros roscados, que posibilitan un montaje de diferentes herramientas sobre esta placa de herramienta 66. En casos sencillos, tal herramienta es un pasador, una pinza de fijación u otro elemento de unión con la pieza de trabajo.

Con la ayuda de la primera pareja de tirantes deben explicarse en detalle diferentes componentes, que presenta cada una de las parejas de tirantes 58, 60, 62. En este caso, la primera pareja de tirantes 58 presenta un primer tirante 70 así como un segundo tirante 72, que están constituidos esencialmente por un primero 74 y por un segundo componente cilíndrico 76. El segundo componente cilíndrico 76 está conducido en el primero 74 de tal forma que se posibilita una prolongación telescópica de los componentes 74, 76, de manera que con preferencia los componentes cilíndricos 74, 76 presentan entre sí un grado de libertad de giro a lo largo de todo el eje de simetría, por lo que de acuerdo con la invención, se pueden ejercer sobre los tirantes solamente fuerzas de tracción y de presión, pero no momentos y se previene una tensión de la instalación de posicionamiento. Habitualmente, la prolongación de los componentes se realiza a través de un mecanismo de husillo o mecanismo roscado incorporado.

A través de una articulación universal 64 en cada uno de los tirantes 70, 72, respectivamente, se asegura que no se modifique la distancia predeterminada entre los tirantes en el punto de unión con la placa de herramienta 66. La articulación universal 64 presenta un alojamiento cardánico, es decir, que los tirantes 70, 72 están provistos, en principio, con un alojamiento, que presenta dios grados de libertad. En el extremo inferior del primer tirante 70 está dispuesto un quinto cojinete de articulación 78 y de manera correspondiente en el extremo inferior del segundo tirante 72 está dispuesto un sexto cojinete de articulación 80. La distancia del quinto cojinete de articulación 78 con respecto al sexto cojinete de articulación 80, en cuanto a los centros de los ejes de los cojinetes, corresponde a la distancia de las dos articulaciones universales 64 entre sí. De esta manera, se consigue que los tirantes 68, 70 estén dispuestos en cualquier caso paralelos entre sí, con tal que presenten la misma longitud. Ésta es una problemática que afecta a una prolongación o acortamiento sincronizados de los tirantes 68, 70, que se explicará en detalle más adelante.

El quinto 78 así como el sexto cojinete de articulación 80 están alojados con sus ejes de cojinete de tal forma que solamente se pueden articular perpendicularmente a otro eje de cojinete 82 de sexto cojinete de articulación 84. En este caso, el séptimo eje de articulación 84 está colocado tangencialmente a un círculo imaginario alrededor de una perpendicular virtual a la placa de base 54 y, en concreto, en su punto medio.

Para un accionamiento común y sincronizado en la longitud de su ajuste longitudinal, la primera pareja de tirantes 58 presenta un accionamiento eléctrico común 86, que está conectado en la zona inferior de los tirantes 70, 72 con un elemento de unión 88 con una pieza de soporte 90. La pieza de soporte 90 está conectada sobre el eje de cojinete 82 de tal forma que durante la rotación del eje, gira al mismo tiempo y de esta manera giran al mismo tiempo tanto el elemento de unión 88 como también el motor eléctrico 86 en el caso de un movimiento de articulación. De esta manera, se asegura que no se modifique la posición relativa del motor eléctrico 68 con respecto a las patas de los tirantes de la primera pareja de tirantes 58. Los detalles de una transmisión de fuerza posible o bien transmisión de momentos desde el motor eléctrico 68 hacia la primera pareja de tirantes 58 se explica en detalle más delante, puesto que, en principio, aquí resultan varias posibilidades.

La figura 4 muestra el primer dispositivo de posicionamiento 52 en una vista en planta superior desde arriba sobre la placa de herramienta 66, de manera que las parejas de tirantes 58, 60, 62 presentan la misma longitud, de modo que la placa de herramienta 66 está dispuesta en esta vista exactamente en el centro por encima de la placa de base 54. En esta figura, se utilizan de manera correspondiente los signos de referencia que se pueden ver también en la figura 3. A partir de esta figura se puede deducir a través de la representación de os ejes de cojinetes de articulación, a saber, el eje de cojinete 82 y lo ejes de cojinetes de articulación correspondientes de la otra pareja de tirantes 60, 62, que se ha seleccionado una disposición simétrica de las parejas de tirantes 58, 60, 62 en un triángulo isósceles que, al menos en esta posición de partida de la placa de herramienta 66, provoca una distribución favorable, uniforme así como simétrica de las fuerzas y momentos, que podrían actuar sobre la placa de herramienta 66, sobre las parejas de tirantes 58, 60, 62 individuales. De esta manera, es posible un diseño favorable igual de cada uno de los componentes individuales, así como se da la posibilidad de construir y producir a través de la configuración del mismo tiempo de las parejas de tirantes 58, 60, 62 así como de sus alojamientos y accionamiento, respectivamente, sólo un tipo de accionamiento o bien de pareja de tirantes, que da como resultado entonces el dispositivo de posicionamiento correspondiente.

La figura 5 muestra una ampliación de detalle de la pata de la primera pareja de tirantes 58, en la que el motor eléctrico 68, el elemento de unión 88, el sexto cojinete de articulación 80, el eje de cojinete 82 así como el primer elemento de unión 56 están representados ampliados. En la figura se muestran claramente elementos de unión inferiores 92, que conectan el primer componente cilíndrico 74 del primer tirante 70 fijamente con una primera horquilla de articulación 94 del quinto cojinete de articulación 74. Con una horquilla de articulación 94 correspondiente está conectado también el sexto cojinete de articulación 80 del segundo tirante 72.

En esta figura se representa, además, ampliado que existe una unión mecánica entre un grupo de construcción inferior 96 y un segundo componente cilíndrico 76 o bien el componente correspondiente del segundo tirante 72.

La figura 6 muestra en una sección transversal a través del eje de cojinete 82 una primera configuración de la unión mecánica 95 en forma de una cuarta 98 y de una quinta articulación cardánica 100 de acuerdo con el primer esquema en la figura 2. Las articulaciones cardánicas 98, 100 están conectadas, por una parte, con barras 102, que provocan un movimiento giratorio del segundo componente cilíndrico 76 debajo del componente correspondiente de segundo tirante 62. Por otra parte, las articulaciones cardánicas 98, 100 están conectadas con elementos de acoplamiento 104, que están conectados de nuevo con árboles de accionamiento 106. En el grupo de construcción inferior 96 no representado en detalle se asegura que el accionamiento 86 acciona ambos árboles de accionamiento 106 con la misma velocidad, de manera que se asegura que las parejas de tirantes se prolongan y se acortan en la misma medida en su extensión longitudinal. En la forma de realización representada de la primera pareja de tirantes 58, esto debe realizarse a través del accionamiento común por medio de una rueda dentada común de tal forma que en esta figura, sin embargo, no cae en el plano de la imagen y, por lo tanto, no se representa. En este tipo de accionamiento hay que procurar que uno de los dos componentes 76 se extienda a través de una rotación a la izquierda y mientras tanto el otro es accionado a través de una rotación a la derecha y de esta manera se prolonga a través de una rotación a la derecha (o a la inversa). En el caso de una reducción, el accionamiento actúa con un sentido de giro correspondientemente modificado.

La figura 7 muestra una segunda posibilidad de configuración para un accionamiento de una regulación longitudinal de parejas de tirantes, de manera que la diferencia esencial entre el ejemplo de realización de la figura precedente y ésta se puede ver en que un segundo motor eléctrico 108 acciona una correa dentada 110, que está guiada, además, sobre las ruedas de accionamiento 112, que cumplen esencialmente la función de los árboles de accionamiento 106 de la forma de realización presentada anteriormente. La tensión en la correa dentada se consigue a través de dos rodillos tensores ajustables 107, que aplican sobre un lado trasero no dentado de la correa dentada 110 una fuerza predeterminada a través del ajuste, y que mantienen la correa dentada 110 de esta manera en una tensión previa predeterminada a través del diseño. En la segunda forma de realización 107, se consigue, además, un accionamiento de los segundos componentes cilíndricos 76, que va en el mismo sentido, de tal forma que en el diseño de los tirantes no hay que tener en cuenta de manera ventajosa el sentido de giro durante el accionamiento de los componentes.

La figura 8 muestra el extremo superior de las parejas de tirantes 58, 60, 62 en su punto de unión con la placa de herramienta 66. También en esta figura, las partes y los componentes conocidos están provistos con los signos de referencia correspondientes, como se ha indicado anteriormente. En la figura 8 se representan los ejes de articulación 114, para que sean visibles de la mejor manera posible los grados de libertad de las articulaciones. En efecto, en las figuras siguientes se muestra cómo aparecen las posiciones posibles con el primer dispositivo de posicionamiento 52, que están provistas con tales articulaciones 64.

La figura 9 muestra una primera posición 116 del primer dispositivo de posicionamiento 62, en la que la placa de herramienta 66 está dispuesta exactamente en el centro por encima de la placa de base 54 y, además, las parejas de tirantes 58, 60, 62 han sido retraídas a su longitud mínima.

La figura 10 muestra una segunda posición 118 del primer dispositivo de posicionamiento 52, en la que la placa de herramienta 66 está dispuesta de la misma manera exactamente en el centro debajo de la placa de base 54, pero las parejas de tirantes 58, 60, 62 tienen su longitud máxima. En la comparación de la figura 10 con la figura 9 se puede reconocer cómo se puede posicionar la placa de herramienta 66 a lo largo de uno de sus ejes de movimiento.

La figura 11 muestra una tercera posición 120 del primer dispositivo de posicionamiento 52, en la que las parejas de tirantes 58, 60, 62 tienen una longitud media en comparación con la de las figuras 9 y 10.

La figura 12 muestra una cuarta posición 122 del primer dispositivo de posicionamiento 52, en la que la pareja de tirantes que se puede ver en el lazo izquierdo de la figura tiene una extensión longitudinal más corta que las otras dos parejas de tirantes, de manera que como resultado la laca de herramienta 66 está dispuesta casi inmediatamente por encima de la pareja de tirantes que se puede ver en el lado izquierdo de la figura. En este caso, el disco de la placa de herramienta está, además, paralelo a la placa de base 54, como también en las figuras anteriores. A través de la figura se ilustra que de acuerdo con la actuación de la fuerza y de los momentos sobre la placa de herramienta 66, no sólo pueden actuar fuerzas de presión sobre las parejas de tirantes 58,60, 62, sino también fuerzas de tracción, según cómo actúe la fuerza o el momento sobre la placa de herramienta 66.

La figura 13 se refiere a una segunda forma de realización 124 de un módulo inferior, que transmite la potencia de accionamiento de un motor sobre una pareja de tirantes de manera determinada. En este caso, esta figura solamente muestra un esquema de la colaboración de diferentes componentes, de manera que los símbolos de los componentes han sido seleccionados como en las figuras 1 ó 2. Por lo tanto, a continuación solamente hay que describir también las diferencias esenciales en comparación con los sistemas de accionamiento anteriores.

La potencia de accionamiento para una cuarta pareja de tirantes 126 es proporcionada por medio de un árbol de accionamiento 128. No se representa en detalle cómo se acciona el árbol de accionamiento 128 propiamente dicho, pero esto se puede realizar por medios neumáticos, hidráulicos, eléctricos o de otra manera conocida por el técnico. A través de un engranaje 130 se transmite la potencia de accionamiento del árbol de accionamiento 128 sobre los tirantes de la cuarta pareja de tirantes 126. En el ejemplo seleccionado, el engranaje 130 presenta un primer piñón 132, que está conectado con un primer árbol de unión 134 y que lo hace girar en caso de accionamiento. La rotación provoca el accionamiento de un segundo piñón 136, que está dispuesto sobre una primera barra de tirantes 138. de manera correspondiente, un tercer piñón 140, que está dispuesto sobre el árbol de accionamiento 128, acciona un segundo árbol de accionamiento 142, que acciona de nuevo un cuarto piñón 144, que está dispuesto de nuevo sobre una segunda barra de tirantes. Las barras de tirantes 138, 146 son giratorias alrededor de su eje longitudinal y están alojadas de forma correspondiente, de manera que el alojamiento que apunta hacia el extremo de los tirantes está alojado de la manera ya descrita con un alojamiento cardánico 148. Para absorber las fuerzas de cojinete de un segundo cojinete en las barras de tirantes 138, 146, están previstas barras de unión 150, que conectan el accionamiento con dicho alojamiento. Esto se simboliza en la figura por medio de las barras de unión 150 correspondientes, que conectan los símbolos de los cojinetes correspondientes en el árbol de accionamiento 128 con los símbolos de los cojinetes en las barras de los tirantes 138, 146. Exactamente de la misma manera es concebible que en lugar de tales barras de unión 150, una carcasa absorba las fuerzas de cojinetes. Una compensación de la longitud 127 resistente a la torsión posibilita finalmente la articulación común de la pareja de tirantes alrededor de los ejes de giro 26, sin que se perjudique la transmisión de la potencia de accionamiento.

Como se muestra en la figura 14, una tercera forma de realización 152 del accionamiento de acuerdo con la invención acciona un accionamiento de correa 152, que puede estar realizado, por ejemplo, como correa dentada o como correa de cuña o como correa de tracción, para accionar dos ruedas de accionamiento 154. Las ruedas de accionamiento 154 actúan, respectivamente, sobre una primera rueda cónica 156 de un engranaje de rueda cónica 158, que acciona una segunda rueda cónica 160 del engranaje de rueda cónica 158, que actúa sobre barras de tirantes 162. Estas barras de tirantes 162 están alojadas cardánicamente en un alojamiento universal 163.

La figura 15 muestra una configuración de la tercera forma de realización 152, que se representa de forma esquemática en la figura 14, y que se muestra, en principio, en esta figura como propuesta de diseño. Por lo tanto, los componentes correspondientes visibles están provistos también con los mismos signos de referencia de acuerdo con la figura 14.

En esta configuración, en efecto, se ha revelado como especialmente favorable que diferentes funciones técnicas se encuentren, respectivamente, en un plano, que se muestra también en la figura por medio de cuadrados correspondientes. De esta manera resulta un primer plano 166, en el que el accionamiento se realiza a través de las ruedas de accionamiento 154 así como a través de la correa de accionamiento 153. Un segundo plano 168 se forma a través de las barras de tirantes 138, 146 así como los alojamientos correspondientes en los dos extremos de las barras de tirantes 138, 146. Un tercer plano 170 está formado por un disco de herramienta, que no se muestra, sin embargo, en esta figura, mientras que un cuarto plano 172 está definido por los ejes de giro de las ruedas de accionamiento 154. Por último, se muestra todavía un quinto plano 174, que está paralelo al cuarto plano 172 y que está definido por un lugar de 176, a saber, un cojinete de articulación, que está más próximo a una pata de apoyo 178. En este caso, la pata de apoyo 178 del elemento de unión podría estar conectada con una estructura de base no representada en esta figura en esta forma de realización.

La figura 16 muestra una representación en sección de la tercera forma de realización 152, por lo que se utilizan de nuevo los mismos signos de referencia que anteriormente. En particular, a partir de esta figura se deduce que un motor giratorio 178 está dispuesto de tal forma que acciona una de las ruedas de accionamiento 154 por medio de un árbol 180. La otra rueda de accionamiento 154 es accionada de nuevo a través de la correa de accionamiento 153, que acciona otro árbol 182. A través del árbol 180 y el otro árbol 182 se accionan los árboles secundarios 184 correspondientes de los tirantes 186 regulables en la longitud. En este caso, la distancia entre los tirantes 186 regulables individuales se fija tanto a través de la distancia condicionada por el diseño del árbol 180 y del otro árbol 182 como también a través del punto de unión con una placa de herramienta no representada en el otro extremo de los tirantes 186 regulables en la longitud en la zona de las articulaciones universales superiores 190. Sobre el otro eje 182, sobre el lado alejado de la rueda de accionamiento 154, está dispuesto un freno 188, que bloquea el otro árbol 182, en caso necesario. De esta manera, con medios sencillos se puede asegurar que los tirantes 186 regulables en la longitud sean fijados en una posición predeterminada, sin que el accionamiento deba absorber las fuerzas que actúan eventualmente. Esto presta a la disposición una estabilidad mecánica especial.

Otras medidas, que contribuyen a la estabilidad en esta disposición, son la utilización de ruedas dentadas para la transmisión de la fuerza, tal como, por ejemplo, también una rueda cónica 192, que transmite, como en un engranaje de ruda cónica de 90º, las fuerzas de accionamiento de ataque del otro árbol 182 sobre uno de los árboles secundarios 184.

Además, en esta disposición se consigue una separación de funciones, en la que el motor giratorio 179 actúa sobre el árbol 180 y el primer freno 188 actúa sobre el otro árbol 182. De esta manera se consigue una disposición especialmente compacta de las funciones técnicas individuales.

Otra disposición de freno se muestra en la figura 17, que representa de nuevo una representación de detalle de la primera pareja de tirantes 58, de manera que solamente debe mostrarse que en esta figura un segundo freno 194 está integrado ya en el motor eléctrico 86.

La figura 18 muestra una variante de realización del freno 196, que presenta dos frenos parciales, dispuestos sobre un árbol giratorio y sobre otro árbol giratorio, que accionan, respectivamente, los árboles secundarios correspondientes de los dos tirantes. En esta constelación, se consigue una redundancia de freno. Incluso si fallase uno de los dos frenos parciales del tercer freno 196, el otro freno parcial frena a través del acoplamiento operativo mecánico los dos árboles secundarios, como también el árbol secundario no frenado directamente. Además, los frenos son fácilmente accesibles, lo que simplifica el mantenimiento y el control de los frenos.

La figura 19 muestra otra posibilidad y posición para disponer una pareja de frenos 198. En este ejemplo, de nuevo dos frenos parciales están integrados, respectivamente en uno de los tirantes, de manera que los frenos parciales actúan directamente sobre los árboles secundarios y de esta manera pueden fijar cada tirante individual a través de las fuerzas de freno correspondientes.

La ventaja reside aquí especialmente en que el tipo de construcción es todavía más compacto y, además, se mantiene la redundancia mecánica de los frenos.

Lista de signos de referencia

10

Esquema básico

12

Primer tirante

14

Segundo tirante

16

Disposición de cilindro y pistón

18

Primera articulación cardánica

20

Segunda articulación cardánica

22

Estructura de apoyo

24

Primer cojinete de articulación

26

Segundo cojinete de articulación

28

Primer eje de articulación

30

Tercer cojinete de articulación

32

Cuarto cojinete de articulación

34

Segundo eje de articulación

36

Eje

38

Soporte de piezas de trabajo

40

Primer esquema/disposición de articulación

42

Arbol superior

43

Arbol inferior

44

Primer cojinete giratorio

46

Segundo cojinete giratorio

48

Elemento de compensación de la longitud

50

Tercera articulación cardánica

52

Primer dispositivo de posicionamiento

54

Placa de base

56

Primer elemento de unión

58

Primera pareja de tirantes

60

Segunda pareja de tirantes

62

Tercera pareja de tirantes

64

Articulación universal

66

Placa de herramienta

68

Escotadura

70

Primer tirante

72

Segundo tirante

74

Primer componente cilíndrico

76

Segundo componente cilíndrico

78

Quinto cojinete de articulación

80

Sexto cojinete de articulación

82

Eje de cojinete

84

Séptimo cojinete de articulación

86

Motor eléctrico

88

Segundo elemento de unión

90

Pieza de soporte

92

Tercer elemento de unión

94

Primer arco de articulación

95

Conector mecánico

96

Grupo de construcción inferior

98

Cuarta articulación cardánica

100

Quinta articulación cardánica

102

Barras

104

Elemento de acoplamiento

106

Arbol de accionamiento

107

Segunda forma de realización

108

Segundo motor eléctrico

110

Correa dentada

112

Ruedas de accionamiento

114

Ejes de articulación

116

Primera posición

118

Segunda posición

120

Tercera posición

122

Cuarta posición

124

Tercera forma de realización

126

Cuarta forma de realización

128

Arbol de accionamiento

130

Engranaje

132

Primer piñón

134

Primer árbol de accionamiento

136

Segundo piñón

138

Primera barra de tirante

140

Tercer piñón

142

Segundo árbol de accionamiento

144

Cuarto piñón

146

Segunda barra de tirante

148

Alojamiento cardánico

150

Barras de unión

152

Cuarta forma de realización

154

Ruedas de accionamiento

156

Primera rueda cónica

158

Engranaje de rueda cónica

160

Segunda rueda cónica

162

Barras de tirantes

164

Alojamiento universal

166

Primer plano

168

Segundo plano

170

Tercer plano

172

Cuarto plano

174

Quinto plano

176

Lugar de cojinete

178

Pata de apoyo

179

Motor giratorio

180

Arbol

182

Otro árbol

184

Arbol secundario

186

Tirantes regulables en la longitud

188

Primer freno

190

Articulación universal superior

192

Rueda cónica

194

Segundo freno

196

Tercer freno

198

Cuarto freno

Claims (12)

1. Dispositivo de posicionamiento con una estructura de apoyo (22), con un soporte de piezas de trabajo (38) y con tirantes (70, 72; 186) regulables en la longitud que están conectados, por una parte, con la estructura de apoyo y, por otra parte, con el soporte de piezas de trabajo (22), de manera que los tirantes (70, 72; 186) están alojados móviles en los puntos de unión con la estructura de apoyo y con el soporte de piezas de trabajo (38), de manera que al menos una parte de los tirantes (70, 72) es regulable en la longitud y de manera que al menos una parte de los tirantes (70, 72; 186) presenta un accionamiento para el ajuste longitudinal, caracterizada porque al menos seis de los tirantes (70, 72; 186) están dispuestos por parejas en un triángulo, porque en al menos dos parejas de tirantes (58, 60, 62; 126) los tirantes (70, 72; 186) están dispuestos paralelos, porque cada pareja de tirantes (58, 60, 62; 126) tiene un accionamiento común, a través del cual se puede regular exclusivamente de manera sincrónica con la longitud, porque cada pareja de tirantes (58, 60, 62; 126) presenta en un primer extremo de la extensión longitudinal de los tirantes (70, 72; 186) un cojinete de articulación (24, 26, 30, 32; 78, 80; 84), y porque cada pareja de tirantes (58, 60, 62; 126) presenta en un segundo extremo de la extensión longitudinal de cada tirante (70, 72) un segundo cojinete.

2. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque cada tirante (70, 72) de una pareja de tirantes (58,60, 62; 126) presenta un cojinete de articulación (24, 26, 30, 32; 78, 80, 84), y porque los cojinetes de articulación (24, 26, 30, 32; 78, 80, 84) tienen una línea media de los ejes de los cojinetes.

3. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el número de tirantes es seis.

4. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el accionamiento es un accionamiento hidráulico, neumático o eléctrico.

5. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el accionamiento está conectado con una correa, una correa dentada (110), un engranaje (130) o con ruedas dentadas o con otra conexión en ángulo correcto con la pareja respectiva de tirantes (58, 60, 62; 126).

6. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque a cada pareja de tirantes (58, 60, 62; 126) está asociado un dispositivo de freno, con que el se puede frenar o fijar, en caso necesario, el accionamiento respectivo o al menos un componente (74, 76, 76) accionado a través del accionamiento.

7. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el primer extremo está asociado a la estructura de apoyo.

8. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el primer extremo está dispuesto un tercer cojinete.

9. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la suma de los grados de libertad del cojinete de articulación (24, 26, 30, 32; 78, 80; 84) del segundo así como del tercer cojinete corresponde al grado de libertad de la carga previsible.

10. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque como cojinetes se pueden emplear cojinetes de articulación (24, 26, 30, 32; 78, 80; 84) de cojinete cardánico.

11. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el accionamiento y/o los tirantes presentan dispositivos de medición de la posición.

12. Instalación de posicionamiento (52) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque con un dispositivo de control y con indicaciones de la posición de los dispositivos de medición de la posición se puede predeterminar la posición del soporte de la pieza de trabajo o su posición en el espacio.